Влияние возраста бетона на прочность
3. Опыты Пражской лаборатории привели к принятию логарифмического закона, связывающего прочность бетона R и его возраст t (в днях):
R=a+b·lgt
Удобство этой последней формулы в том, что при применении логарифмической шкалы по оси абсцисс (t) она выражается прямой линией; постоянная а выражает прочность бетона в возрасте одних суток (t=1), а постоянная b — нарастание прочности за последующие 9 суток. Так, для бетона с расходом цемента 240 кг/куб.м и воды 150 л/куб. м получены значения: а = 50; b = 172. По этой формуле были проверены между прочим шестилетние опыты Баха; для них были найдены a = 70 и b=140, причем кривая R = 70 + 140 lgt оказалась значительно ближе совпадающей с результатами опытов, чем формула, предложенная самим Бахом.
Проф. Клокнер (Klokner) указывает, что логарифмическая зависимость между временным сопротивлением бетона и его возрастом была проверена в Пражской лаборатории и для других видов деформаций (опыты на разрыв образцов из раствора, опыты на изгиб контрольных балок Эмпергера, на срез, на сцепление арматуры с бетоном) и всюду была обнаружена хорошая сходимость с результатами экспериментов.
4. Необходимо упомянуть еще отдельно о формулах, устанавливающих соотношение между 28-дневной прочностью бетона и его прочностью в более раннем возрасте, например в 7 дней; такие формулы имеют целью путем досрочного испытания дать представление об ожидаемой механической характеристике бетона. Так, некоторое время была распространена следующая формула американского происхождения (Bureau of Standards):
R28=R7+n√R7
где коэффициент n=6—8. Опытами механической лаборатории ЛИИПС в 1927 г. для этого коэффициента было установлено среднее значение n=7, однако в дальнейших опытах, проведенных там же в 1929 г., было обнаружено сильное уменьшение коэфициента n с ростом водоцементного отношения, что впрочем и следовало ожидать исходя из известного закона Абрамса:
R=A/Bx
где А и В—постоянные, а х=В/Ц. Учитывая это последнее обстоятельство, проф. Скрамтаев предложил связывать сопротивления R28 и R7 следующей формулой:
R28=R7 + A/(В/Ц)
Здесь постоянная А зависит от активности цемента и колеблется от 30 до 90 кг/кв. см.
В последнее время проф. Скрамтаев рекомендует для бетонов, изготовляемых на портландском цементе, применять логарифмическую зависимость такого вида:
R = a·lgt
и распространять ее на все возрасты бетона при этом принимается, что прочность бетона в возрасте одних суток равна нулю, что конечно неправильно. Если воспользоваться этой формулой для перехода от 7-дневной прочности бетона к 28-дневной, то получим:
R28≈1,7R7
в нормах 1934 г. переходной коэффициент принят равным 1,6. Автор настоящего труда также занимался анализом зависимости между прочностью бетона и его возрастом и на основании своих опытов пришел к выводу, что логарифмическая формула очень хорошо выражает связь между R и t, начиная примерно с месячного возраста бетона, причем на величину коэффициентов а и b наибольшее влияние оказывают активность цемента и водоцементное отношение; другие факторы влияют незначительно. Что же касается начального периода твердения бетона в пределах первого месяца, то здесь обычно наблюдается большая чувствительность бетона как к характеристикам его состава, так и ко всем изменениям в обстановке твердения (особенно температуры и влажности). Этим следует объяснить иногда значительные отступления от логарифмической кривой, получаемые в опытах с молодым бетоном.