logo

Мера прочности бетона

Результаты воздействия на строительный материал каких-либо внешних механических усилий принято характеризовать так называемыми механическими свойствами материала. При этом различают:

1) свойства прочности, т. е. сопротивления, оказываемые материалом различного рода усилиям (растягивающим, сжимающим, сдвигающим и т. п.) при статическом или динамическом их действии;
2) деформативные свойства, т. е. способность материала к деформациям, упругим и пластическим, до момента нарушения его прочности.

Численные величины, количественно определяющие прочностные и деформативные свойства материала (временные сопротивления при различных деформациях, предельные размеры деформаций, модуль деформаций и т. п.), образуют в своей совокупности механические характеристики материала.

Механические свойства бетона, которыми определяется применение этого материала в сооружениях, зависят от весьма большого числа факторов, характеризующих состав бетона и способ его изготовления. Важнейшими из этих факторов являются:
1) активность вяжущего, вошедшего в состав бетона;
2) прочность, гранулометрический состав и другие характеристики заполнителя (песка и щебня или гравия);
3) водоцементное отношение;
4) количественный состав бетона;
5) наличие тех или иных природных примесей в заполнителе или в воде или специальных добавок, вводимых для придания бетону каких-либо особых свойств (например для ускорения твердения);
6) способ приготовления бетона и его укладки в конструкцию;
7) специальные приемы обработки бетона: механические (вибрационный метод укладки, прессование, центрифугирование) или термические (пропаривание, электропрогрев).

Одновременное воздействие всех перечисленных факторов делает задачу исследования и установления механических свойств бетона весьма сложной. Необходимо определить влияние каждого из факторов, установить интенсивность и пределы этого влияния, выяснить взаимодействие отдельных факторов; все это требует большого количества экспериментов, тщательной их постановки и обработки и умелого анализа результатов.

При таком положении весьма важно установить единый, хотя бы и условный, критерий для общего суждения о всей совокупности полезных для практики механических свойств бетона, который таким образом являлся бы основной механической характеристикой или мерой прочности этого материала. Подобный критерий должен удовлетворять следующим требованиям:
1) обладать простотой экспериментального определения не только в лабораторной обстановке, но по возможности и в условиях строительной площадки;
2) иметь достаточную чувствительность к факторам, влияющим на механические свойства бетона, и вместе с тем
3) располагать возможной полнотой охвата практически полезных свойств бетона.

Сама структура бетона указывает, что от него можно ожидать сравнительно небольшого сопротивления растягивающим и сдвигающим усилиям и значительно большего — сжимающим усилиям. Опыт вполне подтверждает это соображение. Высокое сопротивление бетона сжатию, являясь наиболее ценным из его механических свойств, связано в то же время и с наличием в бетоне других практически полезных качеств; вместе с тем сопротивление бетона сжатию достаточно чувствительно к переменным факторам, определяющим состав бетона и способ его приготовления, и сравнительно легко устанавливается опытным путем. По всем этим соображениям с давних пор условились за основную механическую характеристику бетона или меру его прочности принимать временное сопротивление сжатию R.