logo

Зависимость физико-технических свойств бетона от его структуры

Часть 1   Часть 2   Часть 3    Часть 4   Часть 5   Часть 6   Часть 7   Часть 8

Все важнейшие технические свойства бетона связаны с его структурой и в первую очередь с его плотностью.

Прочность бетона. Теоретическое разрешение вопроса о механической прочности бетона и о причинах его разрушения под действием внешних усилий встречает значительные трудности. Обычные теории прочности построены дли материалов однородных и сплошных, между тем как в бетоне мы имеем пример материала с ярко выраженной неоднородностью строения и кроме того с рассеянными по всей его массе нарушениями сплошности в виде микроскопических пор или иногда более крупных пустот. Поэтому эти теории можно применять к решению вопросов о прочности бетонных конструкций лишь с известным приближением, приписывая самому бетону, образующему конструкцию, некоторые средние свойства. Но задача значительно усложняется, когда речь идет о собственной прочности бетона в малом элементе. Более близкое к истине решение здесь должна была бы дать теория поверхностных натяжений, построенная для бетона как дисперсного материала. Однако развитие этой теории в настоящее время еще находится в той стадии, когда не представляется возможным получить удовлетворительный ответ на столь сложный вопрос. По этой причине пока приходится ограничиваться элементарными соображениями, основанными на довольно грубых предпосылках.

Рассматривая какие-либо две соседние частицы материала, можно представить себе три возможные причины нарушения прочной связи между этими частицами:

1. Частицы вдавливаются друг в друга усилиями, направленными по внутренним нормалям к соприкасающимся поверхностям, причем материал частиц разрушается. Сопротивление, оказываемое этому разрушению и отнесенное к единице поверхности, назовем нормальной прочностью материала и обозначим буквой R0
2. Частицы отделяются друг от друга усилиями, направленными по внешним нормалям к соприкасающимся поверхностям и вызывающими разрыв материала. Сопротивление этому отделению частиц, отнесенное к единице поверхности, назовем нормальным сцеплением материала и обозначим буквой Rn.
3. Частицы отделяются друг от друга усилиями, лежащими в касательной плоскости к соприкасающимся поверхностям и вызывающими взаимное скольжение частиц. Сопротивление, оказываемое этому скольжению, отнесенное к единице поверхности, назовем тангенциальным сцеплением и обозначим буквой Rt.

Величины R0, Rn, Rt могут служить характеристиками собственной прочности материала при условии их постоянства в различных точках. Но как раз этого и нет в бетоне: величины R0 различны для частиц цементного камня и для частиц заполнителя; Rn и Rt в местах спайки цементного камня с зернами заполнителя могут весьма сильно отличаться от таких же величин внутри каждого из этих материалов в отдельности. Таким образом неоднородность структуры бетона создает большое разнообразие в количественных значениях указанных трех характеристик для одного и того же бетона. Если отнести только что введенные характеристики к более или менее значительным площадям, то получим более устойчивые средние величины, причем R0 теперь определит временное сопротивление бетона сжатию R, Rn — временное сопротивлению разрыву R', Rt — временное сопротивление чистому срезу Rcp. Этими последними величинами R, Rn и Rcp и приходится оперировать при решении вопросов прочности бетона в конструкциях.

Рекомендуем посмотреть: строительный портал gvozdik.ru