Сопротивление бетона растяжению. Выбор бетона для строительных конструкций

Сопротивление бетона растяжению. Выбор бетона для строительных конструкций

Если коротко, то для следующих строительных конструкций рекомендуют следующие марки бетона:

— подбетонка или подготовка основания для монолитной конструкции — В7,5;

— фундаменты — не ниже В15, но в ряде случаев марка по водонепроницаемости должна быть не ниже W6 (бетон В22,5). Также, согласно еще не принятому приложению Д к СП 28.13330.2012, класс бетона для фундаментов должен быть не ниже В30. Я рекомендую использовать бетон с маркой по водонепроницаемости не ниже W6, что позволит обеспечить долговечность конструкции;

Производство бетонных блоков

Бетонные блоки представляют собой компоненты, полученные из рациональной дозировки цемента, песка, града, камня и воды. Основное необходимое оборудование — вибропресс, который можно легко найти на рынке. Из рационального дозирования компонентов и наличия оборудования можно получить куски большой размерности и с гранями и краями хорошего покрытия.

В настоящее время, из-за большого спроса на блоки, производство промышленно развивается, и в процессе используется несколько базовых устройств. Материалы для подачи силоса; Маты для подачи смесителей. Машины для производства блоков, Блок-конвейер; область для исцеления. Система упаковки и пакетирования.

— стены, колонны и другие конструкции расположенные на улице — марка по морозостойкости не ниже F150, а для района с расчетной температурой наружного воздуха ниже -40С — F200.

внутренние стены, несущие колонны — по расчету, но не ниже В15, для сильно сжатых не ниже В25.

Возможно я не охвачу все нормативы, где может быть прописаны требования к выбору марки бетона, поэтому прошу в комментариях отписаться если есть неточности.

В общем, благодаря автоматизации, взвешиванию и смешиванию гарантируются. Очень важным шагом является дозировка. Для производства блоков, будь то ручной или промышленный, требуется процедура дозирования, которая представляет собой процесс установления конкретных следов, с указанием количества цемента, заполнителей, воды, добавок и, при необходимости, добавок. Хотя это бетон, блок-смесь имеет разные требования к традиционным бетонам.

Консистенция, например, должна быть сухой и непластичной, как для традиционных бетонов. Кроме того, блочный бетон имеет очень важное содержание воздуха по объему. Существуют некоторые рациональные методы дозирования бетона для структурных блоков. Другим шагом, требующим внимания, является также исцеление, которое обычно должно происходить в закрытой среде. Блоки не должны терять воду путем испарения, поскольку это напрямую повлияет на конечное качество продукта.

Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются:

— класс по прочности на сжатие B;

— класс по прочности на осевое растяжение B t ;

— марка по морозостойкости F;

— марка по водонепроницаемости W;

— марка по средней плотности D.

B

Класс бетона по прочности на сжатие B соответствует значению кубиковой прочности бетона на сжатие в МПа с обеспеченностью 0,95 (нормативная кубиковая прочность) и принимается в пределах от B 0,5 до B 120.

Структурная кладка с бетонными блоками: как создать модуляцию?

Прежде всего, совет для начинающих: постарайтесь получить как можно больше знаний о строительной системе. Необходимо понять, как ведут себя и взаимодействуют протекающие бетонные блоки. «Модульная» кладка разработана с использованием «модульной установки», которая определяется мерами блоков, длиной и толщиной. Эти меры могут быть или не быть кратными друг другу. Когда измерения не кратные, модуляция «сломана» и компенсирует это, нам нужно бросить специальные готовые или изготовленные элементы, такие как «крекеры», или использовать более традиционные методы, такие как режущие блоки отрегулируйте требуемые квоты.

Это основной параметр бетона, который определяет его прочность на сжатие. Например, класс бетона В15 означает, что после 28 дней при температуре застывания 20°С прочность бетона будет 15 МПа. Однако в расчетах используют другую цифру. Расчетное сопротивление бетона (R b) сжатию можно найти в таблице 5.2 СП 52-101-2003

Таблица 5.2 СП 52-101-2003

Оба «вафли» и вырезанные блоки называются модулирующими компенсирующими элементами. Чтобы начать модуляцию в плане этажа, необходимо определить некоторые параметры. Наиболее важным из них является определение семейства блоков, которые будут использоваться в рассматриваемом проекте, и ширине блоков. Этот выбор определит, в какой «модульной единице» мы сделаем запуск в плане этажа. Определение модульной единицы является отправной точкой.

Как правило, мы используем два семейства блоков: 29 семей и семью. Семейство 29 состоит из трех основных элементов: блока 29, блока 14 и блока 44. Использование семейства 29 проектирует, используя модульную единицу 15 и набор из 15, где 15 — мера блока 14 см плюс 1 см толщина стыков. В случае семейства 29 блоки всегда имеют ширину 14 см, что позволяет избежать использования компенсирующих элементов, за исключением регулировки рамок.

Вид сопротивления Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы R b и R bt
В10 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60
R b 6,0 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0
Растяжение осевое R bt 0,56 0,75 0,9 1,05 1,15 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

Почему прочность замеряют именно через 28 дней? Потому, что бетон набирает прочность всю жизнь, но после 28 дней прирост прочности уже не такой большой. Через одну неделю после заливки прочность бетона может быть 65% от нормативной (зависит от температуры твердения), через 2 недели будет 80%, через 28 дней прочность достигнет 100%, через 100 суток будет 140% от нормативной. При проектировании есть понятие прочности через 28 дней, и оно принимается за 100%.

Семейство 39 состоит из трех основных элементов: блока 39 и переменной ширины; блок 19 и переменная ширина; и блок 54 и переменную ширину. Блоки шириной 14 см требуют компенсирующих элементов, так как их длина не кратная ширине.


Проектирование модульной кладки с литыми бетонными блоками напоминает сборку набора деталей фитингов, таких как «Лего». Модульная — связывать один элемент с другим с чередующимися соединениями и связывать кладку, устанавливая элементы одного и другого в чередующихся рядах.

Также известна классификация по марке бетона M и цифрами от 50 до 1000. Цифра обозначает предел прочности на сжатие в кг/см². Различие в классе бетона B и марке бетона M заключается в методе определения прочности. Для марки бетона это средняя величина силы сжатия при испытаниях после 28 дней выдержки образца, выраженная в кг/см². Данная прочность обеспечивается в 50% случаях. Класс бетона B гарантирует прочность бетона в 95% случаях. Т.е. прочность бетона варьируется и зависит от многих факторов, не всегда можно добиться нужной прочности и бывают отклонения от проектной прочности. Например, марка бетона М100 обеспечивает прочность бетона после 28 дней в 100 кг/см² в 50% случаев. Но для проектирования это как-то слишком мало, поэтому ввели понятие класс бетона. Бетон B15 гарантирует прочность в 15 МПа после 28 дней в 95% случаях.

Просто знайте, как взаимодействовать со строительными элементами. Отсюда, как уже упоминалось, необходимо получить максимальные знания о строительной системе. Еще один совет для начинающего профессионала: перед проектированием модуляции попробуйте посетить работу, в которой выполняются бетонные кирпичные блоки. Попытайтесь наблюдать, как кладка отмечена и как элементы сидят. Для «дизайна скважины» необходимо знать, что мы проектируем.

Затем закройте каменные кладки. Следует принять меры к тому, чтобы использовать блок 29 максимум, когда модуль равен 29, а блок 39 — при модуляции с семьей. Выбросьте оконные рамы и валы и оцените необходимые компенсации. Однако окончательное «закрытие» модуляции плана этажа происходит только после выполнения подъемов кладки, когда процесс совместимости с установками действительно имеет место. Только когда мы вставляем окна, и особенно шахты, в которых размещаются санитарные системы водоснабжения, мы завершаем окончательную позицию блоков в плане этажа.

В проектной документации бетон обозначается только классом B, но в строительной практике марка бетона всё еще применяется.

Определить класс бетона по марке и наоборот можно по следующей таблице:

Класс бетона по прочности на сжатие Средняя прочность бетона данного класса, кгс/см² Ближайшая марка бетона по прочности на сжатие Отклонения ближайшей марки бетона от средней прочности бетона этого класса, %

В3,5

Никогда не отправляйте на работу нижний этаж кладки, модулированный до окончательной ревизии возвышенностей. Первый запуск модуляции может значительно измениться после совмещения. Блоки водосточных желобов используются для выполнения балок и задних частей балок, для поддержки плит или для отделки кладки без плит. Его использование в кажущейся кладке является фундаментальным. Наконец, важно иметь в виду, что проект — это порядок обслуживания для выполнения кладки или, лучше, для сооружения кладки.

Отсюда важность разработки набора деталей, совместимых с конструктивной техникой. Последний совет: всегда старайтесь оценивать принятые решения и минимизировать изменчивость компонентов. Обычно простые решения проекта легко связаны с выполнением работы.

45,84

М50

9,1

В5

65,48

М75

14,5

В7,5

98,23

М100

1,8

В10

130,97

М150

14,5

В12,5

163,71

Правильный выбор материалов необходим, если артефакт должен быть изготовлен с качеством, гарантируя, что ваша работа будет успешной. Ниже приведены наиболее используемые материалы и способы разделения и адаптации сырья. Цель этой главы — описать имитационную модель структурного поведения железобетонных балок, разработанную в этом проекте. Действительно, после описания основных трудностей, с которыми сталкиваются инженеры в реальной оценке способности структурных элементов, актуальным является разработка более репрезентативного и практического инструмента прогнозирования.

М150

8,4

В15

196,45

М200

1,8

В20

261,94

М250

4,6

В22,5

294,68

М300

1,8

В25

327,42

М350

В литературе представлены различные типы моделей, от самых изысканных и сложных до самых эмпирических и упрощенных. «Поэтапный» подход к моделированию представляет собой хороший компромисс между эффективностью и простотой, а также скоростью расчета и хорошим представлением реальности.

Железобетон — это материал из стали и бетона, два материала с очень разными механическими откликами при деформировании, особенно в тяге. Поэтому важно понимать сделанные допущения и законы, рассматриваемые в определении поведения каждого из этих материалов, чтобы построить модель прогнозирования поведения железобетонных элементов.

6,9

В27,5

360,16

М350

2,8

В30

392,90

М400

1,8

В35

458,39

М450

1,8

В40

523,87

М500

4,6

Бетон представляет собой композиционный материал с очень разной прочностью на сжатие и растяжение; поэтому важно учитывать их отдельно. Хотя бетон состоит из эластичных и хрупких материалов, его поведение при сжатии, которое в основном преобразуется зависимостью от напряжения, является нелинейным и проявляет некоторую псевдопластичность, связанную с микротрещинкой материала. Действительно, когда бетон подвергается напряжениям, превышающим 40% его прочности на сжатие, микротрещин инициирует и имеет тенденцию распространяться параллельно нагрузке во время ее увеличения.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение B t соответствует значению прочности бетона на осевое растяжение в МПа с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность бетона) и принимается в пределах от B t 0,4 до B t 6.

Допускается принимать иное значение обеспеченности прочности бетона на сжатие и осевое растяжение в соответствии с требованиями нормативных документов для отдельных специальных видов сооружений (например, для массивных гидротехнических сооружений).

Затем соотношение напряжение-деформация имеет тенденцию к постепенному изгибу, отражающему потерю жесткости, к более быстрому увеличению деформаций за пределами напряжения от 70 до 80% прочности на сжатие, что приводит к поломке на крекинг параллельно оси нагрузки. На фиг. 1 показана зависимость напряжения и деформации бетона при сжатии.

Некоторое сопротивление остается после разрыва и переводится нисходящей ветвью, скорость которой зависит от условий и процедур испытания, до тех пор, пока окончательная деформация материала не будет общепринятой. Это значение на самом деле не является постоянным, он имеет тенденцию к уменьшению с увеличением предельной силы.

Марка бетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании, и принимается в пределах от F 15 до F 1000.

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа · 10 -1), выдерживаемому бетонным образцом при испытании, и принимается в пределах от W 2 до W 20.

Соотношение напряжений и деформаций, представляющее простейший сжимающий бетон, представляет собой параболу, профиль, который представляет собой увеличение увеличения прочности и его последующее уменьшение, но имеет тенденцию переоценивать уменьшающуюся скорость напряжений в нисходящей части.

Более сложные и представительные отношения включают, среди прочего, предложение, предложенное Саидом и др. который предлагает трилинейное моделирование кривой напряжений и деформаций. Этот последний тип моделирования является очень полным, поскольку он включает в себя геометрию раздела и, возможно, его удержание, но трехлинейное моделирование вверх кажется упрощенным. Эмпирическая связь, предложенная Каррейрой и Чу, основана на экспериментальных результатах, очень хорошо связана с их экспериментальными результатами.

Марка по средней плотности D соответствует среднему значению объемной массы бетона в кг/м 3 и принимается в пределах от D 200 до D 5000.

Также встречается маркировка бетона по подвижности (П) или указывается осадка конуса. Чем выше число П, тем бетон более жидкий и с ним легче работать.

Для напрягающих бетонов устанавливают марку по самонапряжению.

Отношения, предложенные Цаем, хорошо связаны, по словам Массикотта и Бопре, с диапазоном современных бетонов. Отношения, предложенные Дезайи и Кришнаном, по мнению Невилла, являются наиболее представительными реальностью. Таким образом, связь между начальным касательным модулем и модулем упругости является нелинейной и лучше представлена ​​экспоненциальным соотношением.

Модель, разработанная в этом проекте, включала возможность использования одного из трех последних представленных отношений: Каррейры и Чу, Цай и Десаи и Кришнана. Тем не менее, последнее предпочтение отдается во время анализа, проведенного в рамках этого проекта.

Подбор марки бетона по прочности

Минимальный класс бетона для конструкций назначается согласно СП 28.13330.2012 и СП 63.13330.2012.

Для любых железобетонных строительных конструкций класс бетона должен быть не ниже В15 (п.6.1.6 СП 63.12220.2012).

Для предварительно напряженных железобетонных конструкций класс бетона по прочности на сжатие следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, но не ниже В20 (п.6.1.6 СП 63.12220.2012).

Эффект циклической нагрузки в бетоне в основном связан на микроскопическом уровне с развитием микротрещин и несколькими связанными явлениями. Эти микроскопические повреждения приводят к изменениям макроскопических свойств либо за счет уменьшения жесткости и сопротивления, а также появления постоянных деформаций. Поэтому эти явления должны учитываться при разработке закона поведения, включая повреждение бетона.

Существует очень обширная литература о законах циклического повреждения бетона при сжатии. Все нагрузки, которые пересекают эту оболочку, не зависят от истории загрузки, снова связываясь с кривой статической нагрузки. Этот предел, хотя и, возможно, консервативный, рассматривается в этой модели.

Железобетонный ростверк из сборного железобетона должен быть выполнен из бетона не ниже кл. В20 (п. 6.8 СП 50-102-2003)

Класс бетона для конструкций назначают согласно прочностному расчету по технико-экономическим соображениям, например, на нижних этажах здания монолитные колонны имеют большую прочность т.к. нагрузка на них выше, на верхних этажах класс бетона уменьшается, что позволяет использовать колонны одного сечения на всех этажах.

Также есть рекомендации СП 28.13330.2012. Согласно постановлению 1521 от 26.12.2014 приложения А и Д СП 28.13330.2012 не входят в обязательный перечень, т.е. рекомендуются, но рекомендую обратить своё внимание на эти приложения т.к., возможно, скоро они будут обязательными для применения. Прежде всего необходимо сделать классификацию конструкцию по среде эксплуатации согласно таблице А.1 СП 28.13330.2012:

Таблица А.1 — Среды эксплуатации

Индекс Среда эксплуатации Примеры конструкций
  1. Среда без признаков агрессии
ХО Для бетона без арматуры и закладных деталей: все среды, кроме воздействия замораживания — оттаивания, истирания или химической агрессии.Для железобетона: сухая Конструкции внутри помещений с сухим режимом эксплуатации
  1. Коррозия арматуры вследствие карбонизации
ХС1 Сухая и постоянно влажная среда Конструкции помещений в жилых домах, за исключением кухонь, ванных, прачечных.Бетон постоянно под водой
ХС2 Влажная и кратковременно сухая среда Поверхности бетона, длительно смачиваемые водой. Фундаменты
ХС3 Умеренно влажная среда (влажные помещения, влажный климат) Конструкции, на которые часто или постоянно воздействует наружный воздух без увлажнения атмосферными осадками. Конструкции под навесом. Конструкции внутри помещений с высокой влажностью (общественные кухни, ванные, прачечные, крытые бассейны, помещения для скота)
ХС4 Наружные конструкции, подвергающиеся действию дождя
  1. Коррозия вследствие действия хлоридов (кроме морской воды)
В случае, когда бетон, содержащий стальную арматуру или закладные детали, подвергается действию хлоридов, включая соли, применяемые как антиобледенители, агрессивная среда классифицируется по следующим показателям:
XD1 Среда с умеренной влажностью Конструкции, подвергающиеся воздействию аэрозоля солей хлоридов
XD2 Влажный и редко сухой режим эксплуатации Плавательные бассейны. Конструкции, подвергающиеся воздействию промышленных сточных вод, содержащих хлориды
XD3 Переменное увлажнение и высушивание Конструкции мостов, подвергающиеся обрызгиванию растворами противогололедных реагентов. Покрытие дорог. Перекрытия парковок
  1. Коррозия, вызванная действием морской воды
В случае, когда бетон, содержащий стальную арматуру или закладные детали, подвергается действию хлоридов из морской воды или аэрозолей морской воды, агрессивная среда классифицируется по следующим показателям:
XS1 Воздействие аэрозолей, но без прямого контакта с морской водой Береговые сооружения
XS2 Под водой Подводные части морских сооружений
XS3 Зона прилива и отлива, обрызгивания Части морских сооружений в зоне переменного уровня воды
Примечание — Для морской воды с различным содержанием хлоридов требования к бетону указаны в таблице Г.1
  1. Коррозия бетона, вызванная попеременным замораживанием и оттаиванием, в присутствии или без солей противообледенителей
При действии на насыщенный водой бетон переменного замораживания и оттаивания агрессивная среда классифицируется по следующим признакам:
XF1 Умеренное водонасыщение без антиобледенителей Вертикальные поверхности зданий и сооружений при действии дождя и мороза
XF2 Умеренное водонасыщение с антиобледенителями Вертикальные поверхности зданий и сооружений, подвергающиеся обрызгиванию растворами антиобледенителей и замораживанию
XF3 Сильное водонасыщение без антиобледенителей Сооружения при действии дождей и мороза
XF4 Сильное водонасыщение растворами солей антиобледенителей или морской водой Дорожные покрытия, обрабатываемые противогололедными реагентами. Горизонтальные поверхности мостов, ступени наружных лестниц и др. Зона переменного уровня для морских сооружений при действии мороза
  1. Химическая и биологическая агрессия
При действии химических агентов из почвы, подземных вод, коррозионная среда классифицируется по следующим признакам:
ХА1 Незначительное содержание агрессивных агентов — слабая степень агрессивности среды по таблицам В.1 — В.7, Г.2 Конструкции в подземных водах
ХА2 Умеренное содержание агрессивных агентов — средняя степень агрессивности среды по таблицам В.1 — В.7, Г.2 Конструкции, находящиеся в контакте с морской водой. Конструкции в агрессивных грунтах
ХА3 Высокое содержание агрессивных агентов — сильная степень агрессивности среды по таблицам В.1 — В.7, Г.2 Промышленные водоочистные сооружения с химическими агрессивными стоками. Кормушки в животноводстве. Градирни с системами газоочистки
  1. Коррозия бетона вследствие реакции щелочей с кремнеземом заполнителей
В зависимости от влажности среда классифицируется по следующим признакам:
WO Бетон находится в сухой среде Конструкции внутри сухих помещений. Конструкции в наружном воздухе вне действия осадков, поверхностных вод и грунтовой влаги
WF Бетон часто или длительно увлажняется Наружные конструкции, не защищенные от воздействия осадков, поверхностных вод и грунтовой влаги.Конструкции во влажных помещениях, например, бассейнах, прачечных и других помещениях с относительной влажностью преимущественноболее 80 %.Конструкции, часто подвергающиеся действию конденсата, например, трубы, станции теплообменников, фильтровальные камеры,животноводческие помещения.Массивные конструкции, минимальный размер которых превосходит 0,8 м, независимо от доступа влаги
WA Бетон, на который помимо воздействий среды WF действуют часто или длительно щелочи, поступающие извне Конструкции, подвергающиеся воздействию морской воды.Конструкции, на которые воздействуют противогололедные соли без дополнительного динамического воздействия (например, зона обрызгивания).Конструкции промышленных и сельскохозяйственных зданий (например, шламонакопители), подвергающиеся воздействию щелочных солей
WS Бетон с высокими динамическими нагрузками и прямым воздействием щелочей Конструкции, подвергающиеся воздействию противогололедных солей и дополнительно высоким динамическим нагрузкам (например, бетон дорожных покрытий)
Примечание — Агрессивное воздействие должно быть дополнительно изучено в случае:действия химических агентов, не указанных в таблицах Б.2, Б.4, В.3;высокой скорости (более 1 м/с) течения воды, содержащей химические агенты по таблицам В.3, В.4, В.5.

В зависимости от выбранной среды эксплуатации назначаем класс бетона для конструкции по таблице Д.1 СП 28.13330.2012.

Таблица Д.1 — Требования к бетонам в зависимости от классов сред эксплуатации

Требования к бетонам Классы сред эксплуатации
Неагрессивная среда Карбонизация Хлоридная коррозия Замораживание — оттаивание 1) Химическая коррозия
Морская вода Прочие хлоридные воздействия
Индексы сред эксплуатации
ХО ХС1 ХС2 ХС3 ХС4 XS1 XS2 XS3 XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 ХА1 ХА2 ХА3
Минимальный класс по прочности В 15 25 30 37 37 37 45 45 37 45 45 37 37 37 37 37 37 45
Минимальный расход цемента, кг/м 3 260 280 280 300 300 320 340 300 300 320 300 300 320 340 300 320 360
Минимальное воздухо-содержание, % 4,0 4,0 4,0
Прочие требования Заполнитель с необходимой морозостойкостью Сульфатостойкий цемент 2)
Приведенные в колонках требования назначаются совместно с требованиями, указанными в следующих таблицах Д.2, Ж.5 Г.1, Д.2 Г.1, Д.2 Ж.1 В.1 — В.5, Д.2
1) Для эксплуатации в условиях попеременного замораживания — оттаивания бетон должен быть испытан на морозостойкость. 2) Когда содержание соответствует ХА2 и ХА3, целесообразно применение сульфатостойкого цемента. 3) Значения величин в данной таблице относятся к бетону на цементе класса СЕМ 1 по ГОСТ 30515 и заполнителе с максимальной крупностью 20 — 30 мм.

Если посмотреть на эти требования, то для фундамента нужно принимать бетон минимум В30 (среда XC2). Однако пока это рекомендуемые требования, которые в перспективе станут обязательными (или не станут, кто его знает?)

Подбор марки бетона по водонепроницаемости

Марки бетона по водонепроницаемости подбирается согласно таблицам В.1-В.8 СП 28.13330.2012 в зависимости от степени агрессивности среды. Данные по агрессивности грунтов указываются в инженерно-геологических изысканиях и там же обычно пишут рекомендуемую марку по водонепроницаемости.

Для свай и необходимо применять бетон марки по водонепроницаемости не ниже W6 (п.15.3.25 СП 50-102-2003). Такую марку имеет бетон В22,5, поэтому нужно это учитывать при подборе класса бетона.

Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха выше минус 40 °С, а также для наружных стен отапливаемых зданий марку бетона по водонепроницаемости не нормируют (п.6.1.9 СП 63.13330.2012).

Подбор марки бетона по морозостойкости

Подбор марки бетона по морозостойкости производится согласно таблицам Ж.1, Ж.2 СП 28.13330.2012 в зависимости от расчётной температуры наружного воздуха.

Таблица Ж.1 — Требования к бетону конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур

Таблица Ж.2 — Требования к морозостойкости бетона стеновых конструкций

Условия работы конструкций Минимальная марка бетона по морозостойкости наружных стен отапливаемых зданий из бетонов
Относительная влажность внутреннего воздуха помещения j int , % Расчетная зимняя температура наружного воздуха, °C легкого, ячеистого, поризованного тяжелого и мелкозернистого
j int > 75 Ниже -40 F100 F200
Ниже -20 до -40 включ. F75 F100
Ниже -5 до -20 включ. F50 F70
— 5 и выше F35 F50
60 int £ 75 Ниже -40 F75 F100
Ниже -20 до -40 включ. F50 F50
Ниже -5 до -20 включ. F35
— 5 и выше F25
j int £ 60 Ниже -40 F50 F75
Ниже -20 до -40 включ. F35
Ниже -5 до -20 включ. F25
— 5 и выше F15 *

* Для легких бетонов марка по морозостойкости не нормируется.

Примечания

1. При наличии паро- и гидроизоляции конструкций марки бетонов по морозостойкости, указанные в настоящей таблице, могут быть снижены на один уровень.

2. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается согласно СП 131.13330 как температура наиболее холодной пятидневки.

3. Марка ячеистого бетона по морозостойкости устанавливается по ГОСТ 25485 .

Расчетная зимняя температура наружного воздуха для расчета железобетонных конструкций принимается по средней температуре воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 в зависимости от района строительства согласно СП 131.13330.2012.

В грунтах с положительной температурой, ниже уровня промерзания на 0,5 м, морозостойкость не нормируется (СП 8.16 СП 24.13330.2011)

Например, для Москвы температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 равна минус 29 °С. Тогда марка бетона по морозостойкости равна F150 (Характеристика режима — Возможное эпизодическое воздействие температуры ниже 0 °C а) в водонасыщенном состоянии, например, конструкции, находящиеся в грунте или под водой).

Защитный слой бетона

Чтобы арматура не оголилась со временем существуют требования по минимальной толщине слоя бетона для защиты арматуры. Согласно пособию по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры СП 52-101-2003 минимальная толщина защитного слоя определяется по таблице 5.1 Пособия к СП 52-101-2003:

Таблица 5.1 Пособия к СП 52-101-2003

№ п/п Условия эксплуатации конструкций здания Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее
1. В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности 20
2. В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) 25
3. На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) 30
4. В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки 40
5. В монолитных фундаментах при отсутствии бетонной подготовки 70

Для сборных железобетонных элементов толщину защитного слоя можно уменьшить на 5 мм от данных таблицы 8.1 СП 52-101-2003 (п.8.3.2).

Для буронабивных свай защитный слой бетона составляет не менее 50 мм (п. 8.16 СП 24.13330.2011), для буронабивных свай фундаментов мостов 100 мм.

Для буронабивных свай, используемых как защитные ограждения, защитный слой бетона принимается 80-100 мм (п. 5.2.12 Методического пособия по устройству ограждений из буронабивных свай).

Также во всех случаях толщина защитного слоя не может быть меньше толщины арматуры.

Защитный слой бетона считается от наружной поверхности до поверхности арматуры (не до оси арматуры).

Защитный слой бетона обычно обеспечивается использованием фиксаторов:

Расчетные значения сопротивления бетона

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию R b определяют по формуле 6.1 СП 63.13330.2012:

Для буронабивных свай, используемых как защитные ограждения, защитный слой бетона принимается 80-100 мм (п. 5.2.12 Методического пособия по устройству ограждений из буронабивных свай).

Расчетные значения сопротивления бетона осевому растяжению R bt определяют по формуле 6.2 СП 63.13330.2012:

Для буронабивных свай, используемых как защитные ограждения, защитный слой бетона принимается 80-100 мм (п. 5.2.12 Методического пособия по устройству ограждений из буронабивных свай).

Значения коэффициента надежности по бетону при сжатии γ b принимают равными:

для расчета по предельным состояниям первой группы:

1,5 — для ячеистого бетона;

Значения коэффициента надежности по бетону при растяжении γ bt принимают равными:

для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на сжатие:

1,5 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

2,3 — для ячеистого бетона;

для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на растяжение:

1,3 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.

(п. 6.1.11 СП 63.13330.2012)

В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик бетона умножают на следующие коэффициенты условий работы γ bt , учитывающие особенности работы бетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т.д.):

а) γ b 1 — для бетонных и железобетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивлений R b и R bt и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:

γ b 1 = 1,0 при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;

γ b 1 = 0,9 при продолжительном (длительном) действии нагрузки. Для ячеистых и поризованных бетонов γ b 1 = 0,85;

б) γ b 2 — для бетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивления R b и учитывающий характер разрушения таких конструкций, γ b 2 = 0,9;

в) γ b 3 — для бетонных и железобетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона R b , γ b 3 = 0,85;

г) γ b 4 — для ячеистых бетонов, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона R b :

γ b 4 = 1,00 — при влажности ячеистого бетона 10 % и менее;

γ b 4 = 0,85 — при влажности ячеистого бетона более 25 %;

по интерполяции — при влажности ячеистого бетона свыше 10 % и менее 25 %.

Влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур, учитывают коэффициентом условий работы бетона γ b 5 £ 1,0. Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 °С и выше, принимают коэффициент γ b 5 = 1,0. В остальных случаях значения коэффициента принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды согласно специальным указаниям.

(п. 6.1.12 СП 63.13330.2012)

Для свайных фундаментов согласно СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты, п. 7.1.9

7.1.9 При расчете набивных, буровых свай и баретт (кроме свай-столбов и буроопускных свай) по прочности материала расчетное сопротивление бетона следует принимать с понижающим коэффициентом условий работы γ cb = 0,85, учитывающим бетонирование в узком пространстве скважин и обсадных труб, и дополнительного понижающего коэффициента γ’ cb , учитывающего влияние способа производства свайных работ:

а) в глинистых грунтах, если возможны бурение скважин и бетонирование их насухо без крепления стенок при положении уровня подземных вод в период строительства ниже пяты свай, γ’ cb = 1,0;

б) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых производят насухо с применением извлекаемых обсадных труб или полых шнеков, γ’ cb = 0,9;

в) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых осуществляют при наличии в них воды с применением извлекаемых обсадных труб или полых шнеков, γ’ cb = 0,8;

г) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых выполняют под глинистым раствором или под избыточным давлением воды (без обсадных труб), γ’ cb = 0,7.

Параметры для расчета железобетонных конструкций:

Параметры для расчета железобетонных конструкций приведены в СП 63.13330.2012:

Таблица 6.7

Вид Бетон Нормативные сопротивления бетона R b,n , R bt,n , МПа, и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы R b,ser и R bt,ser , МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 В70 В80 В90 В100
Сжатие осевое (призменная прочность) R b,n , R b,ser 2,7 3,5 5,5 7,5 9,5 11 15 18,5 22 25,5 29 32 36 39,5 43 50 57 64 71
Легкий 1,9 2,7 3,5 5,5 7,5 9,5 11 15 18,5 22 25,5 29
Ячеистый 1,4 1,9 2,4 3,3 4,6 6,9 9,0 10,5 11,5
Растяжение осевое R bt,n и R bt,ser Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,10 1,35 1,55 1,75 1,95 2,10 2,25 2,45 2,60 2,75 3,00 3,30 3,60 3,80
Легкий 0,29 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,10 1,35 1,55 1,75 1,95 2,10
Ячеистый 0,22 0,26 0,31 0,41 0,55 0,63 0,89 1,00 1,05

Примечания

1 Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.

2 Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений R bt,n , R bt,ser следует принимать с умножением на коэффициент 0,8.

3 Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений R bt,n , R bt,ser следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7.

R bt,n , R bt,ser следует принимать с умножением на коэффициент 1,2.

Таблица 6.8

Вид Бетон Расчетные сопротивления бетона R b , R bt , МПа, для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 в30 B35 В40 В45 В50 В55 В60 В70 В80 В90 В100
Сжатие осевое (призменная прочность) Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 2,1 2,8 4,5 6,0 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0 37,0 41,0 44,0 47,5
Легкий 1,5 2,1 2,8 4,5 6,0 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0
Ячеистый 0,95 1,3 1,6 2,2 3,1 4,6 6,0 7,0 7,7
Растяжение осевое Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 0,26 0,37 0,48 0,56 0,66 0,75 0,90 1,05 1,15 1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,10 2,15 2,20
Легкий 0,20 0,26 0,37 0,48 0,56 0,66 0,75 0,90 1,05 1,15 1,30 1,40
Ячеистый 0,09 0,12 0,14 0,18 0,24 0,28 0,39 0,44 0,46

Таблица 6.11

Бетон Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении E b , МПа × 10 -3 , при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 в10 В12,5 B15 B20 B25 в30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 В70 В80 В90 В100
Тяжелый 9,5 13,0 16,0 19,0 21,5 24,0 27,5 30,0 32,5 34,5 36,0 37,0 38,0 39,0 39,5 41,0 42,0 42,5 43
Мелкозернистый групп:
А — естественного твердения 7,0 10 13,5 15,5 17,5 19,5 22,0 24,0 26,0 27,5 28,5
Б — автоклавного твердения 16,5 18,0 19,5 21,0 22,0 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0
Легкий и порисованный марки по средней плотности:
D800 4,0 4,5 5,0 5,5
D1000 5,0 5,5 6,3 7,2 8,0 8,4
D1200 6,0 6,7 7,6 8,7 9,5 10,0 10,5
D1400 7,0 7,8 8,8 10,0 11,0 11,7 12,5 13,5 14,5 15,5
D1600 9,0 10,0 11,5 12,5 13,2 14,0 15,5 16,5 17,5 18,0
D1800 11,2 13,0 14,0 14,7 15,5 17,0 18,5 19,5 20,5 21,0
D2000 14,5 16,0 17,0 18,0 19,5 21,0 22,0 23,0 23,5
Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности:
D500 1,4
D600 1,7 1,8 2,1
D700 1,9 2,2 2,5 2,9
D800 2,9 3,4 4,0
D900 3,8 4,5 5,5
D1000 5,0 6,0 7,0
D1100 6,8 7,9 8,3 8,6
D1200 8,4 8,8 9,3

Примечания

1 Для мелкозернистого бетона группы А, подвергнутого тепловой обработке или при атмосферном давлении, значения начальных модулей упругости бетона следует принимать с коэффициентом 0,89.

2 Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

3 Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Е b принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

4 Для напрягающего бетона значения Е b принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент α = 0,56 + 0,006 В.

С этой таблицей нужно быть внимательнее – данные даны не в 10 -3 МПа, а в МПа х 10 -3 , т.е. в ГПа или 1000 МПа. Например, модуль упругости для бетона В25 равен 30 ГПа = 30*1000 МПа. Не знаю зачем составители данной таблицы так намудрили, но новички ловятся на этом.

Обозначение бетона на чертежах

В спецификации бетон маркируется согласно ГОСТ 26633-2012. Например: Бетон В25 F200 W8 означает, что бетон принят по прочности класса B25, по морозостойкости марки 200, по водонепроницаемости W8.

На разрезах и сечениях бетон обозначается штриховкой согласно ГОСТ 2.306-68, но там нет штриховки железобетона. Тем не менее в строительных чертежах применяют штриховку согласно ГОСТ Р 21.1207-97 (стандарт отменен, но тем не менее штриховки используют эти).

Литература:

  1. Пособие к СП 52-101-2003 Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (pdf)

Posted in Tagged

Любое изделие из бетона должно выдерживать существенные нагрузки и при этом не поддаваться разрушительному воздействию внешних факторов. Параметры конструкций, при создании которых используется бетон, определяются еще во время проектирования. Перед началом проведения работ специалисты устанавливают расчетное сопротивление бетона.

Строители утверждают, что бетонные конструкции делаются из неоднородного стройматериала. Прочность нескольких образцов, при изготовлении которых использовалась одна и та же смесь, может быть совершенно разной. Именно поэтому перед специалистами встает вопрос определения прочности при помощи расчетных данных. За счет этих значений определяется сопротивление бетона сжатию. Что собой представляют расчетные показатели, и каким образом можно их определить? Какие дополнительные параметры и характеристики важно учитывать при проведении строительных работ?

Специалисты получают показатели сопротивления строительного материала, разделяя нормативные сопротивления на коэффициенты. При определении прочности деталей конструкций к расчетному сопротивлению некоторых бетонных растворов иногда уменьшают либо увеличивают за счет умножения на определенные коэффициенты, учитывающие ряд факторов: многократные нагрузки, длительность воздействия нагрузок, способ изготовления изделия, его размеры и пр.

Как производить расчеты?

Каким образом нужно производить расчеты прочности конструкции, например, на ее сжатие? С этой целью строители используют специальные расчетные показатели. Для обеспечения достаточной устойчивости бетонных изделий при проведении расчетов, пользуются параметрами прочности стройматериала, которые чаще всего ниже параметров самих конструкций. Такие значения именуют расчетными. Они зависят непосредственно от нормативных (фактических) значений.

Нормативные показатели

Несколько десятилетий тому назад основным показателем прочности бетонных конструкций была их марка. При помощи данного параметра обозначают среднюю устойчивость стройматериала на сжатие. Однако после появления новых Строительных норм и правил возникли и классы прочности изделий на их сжатие.

Класс — нормативное сопротивление стройматериала осевому сжатию кубов, эталонные размеры которых составляют 15 на 15 на 15 сантиметров. Стоит отметить, что пользоваться средними расчетными показателями прочности рискованно, поскольку существует вероятность, что в одном из сечений конструкции этот параметр может оказаться ниже. Вместе с тем выбирать наименьший показатель накладнее, ведь это неоправданно увеличит сечение изделия.

Главным параметром долговечности в бетоне считается класс. В то же время помимо сжатия, значение придается и осевому растяжению. Растяжение учитывается при проведении расчетов. Таким образом, устойчивость к этому показателю (если показатель не может контролироваться) строители определяют по классу B. Для этого существует специальная таблица, в которой указаны необходимые значения с сопротивлением. В таблице указан класс и устойчивость изделий к растяжению.

Характеристики расчетного значения

Чтобы сделать надежные и долговечные конструкции, рассчитывают значения с запасом. Для получения этого значения строители прибегают к удельным сопротивлениям изделий: они разделяют их на коэффициент. Сопротивление стройматериала растяжению либо сжатию вычисляют при помощи формулы, которая выглядит следующим образом: R = Rn /g (g – коэффициент прочности). Чаще всего этот параметр равняется одному. От однородности материала зависит величина коэффициента. При этом выполнять соответствующие расчеты необязательно, поскольку получить необходимые параметры можно при помощи таблицы.

Другие характеристики

Помимо вышеуказанных параметров для выполнения определенных расчетов, понадобится ряд дополнительных характеристик:

  1. Определение удельного электрического сопротивления бетонного раствора может понадобиться, если вы решили самостоятельно осуществить обогрев смеси при помощи электродов. И чем больше показатель, тем сильнее будет нагреваться цементный раствор.
  2. Влагопроницаемость смесей позволяет определить самое сильное давление жидкости, которому способен противостоять стройматериал. Иными словами, это значение показывает, может ли влага проникнуть сквозь бетон. Водонепроницаемыми марками считаются с W2 по W20. При этом цифры указывают на давление воды, которое способна выдержать конструкция.
  3. Воздухонепроницаемость бетонного состава будет зависеть от прочности изделия. Согласно государственному стандарту, сопротивление бетона проникновению воздуха составляет 3-130 с/см3.
  4. Морозоустойчивость позволяет конструкциям из бетона выдерживать многократное замерзание, оттаивание с сохранением свойств. На рынке строительных материалов представлены марки F50-F1000 (цифры означают число циклов, которые выдерживает строительный материал). Как показывает практика, в среднем морозостойкость изделий равна показателю F200.
  5. Теплопроводимость – важная характеристика изделий, от которой будет зависеть плотность строения. Материалы, содержащие больше пор, обладают меньшей теплопроводностью, поскольку воздух, который их заполняет, является прекрасным теплоизолятором. Лучше всего теплоизоляцию обеспечивают газоблоки или пеноблоки, в структуре которых есть множество пор.

Заключение

Прочность изделий способна отличаться в зависимости от компонентов, входящих в состав материала и их пропорций. Также это объясняется тем, что стройматериал представляет собой неоднородную смесь. Вне зависимости от способа перемешивания бетонного раствора, невозможно равномерно распределить компоненты. Поэтому при проведении работ необходимо учитывать расчетное сопротивление.

Этот параметр является важным для проектирования несущих стен и других конструкций. Расчеты значений просты: они сводятся к делению нормативных значений на определенные коэффициенты.

Добавить комментарий