Sub puterea betonului se înțelege capacitatea sa de a rezista efectelor forțelor externe, fără a se prăbuși.
rezistenta betonului depinde de mulți factori: structura și marca de specii de ciment, raportul apă-ciment, tipul și puterea de agregate mari și mici ale stării de tensiune, forma și dimensiunea eșantioanelor durata de încărcare.
Rezistența betonului este influențată în mare măsură de viteza de încărcare a probelor. Cu încărcarea lentă, rezistența betonului este cu 10 ... 15% mai mică decât în cazul unei statice pe termen scurt. Cu încărcare rapidă, rezistența betonului crește până la 20%.
Betonul are o rezistență diferită, cu diferite efecte de forță: compresie, întindere, îndoire, forfecare. În acest sens, distingeți mai multe caracteristici ale rezistenței betonului: rezistența la cub și prismatică, rezistența la tracțiune, forța de forfecare și forfecare; rezistență la sarcini multiple repetate, rezistență la sarcini pe termen scurt, pe termen lung și dinamice.
În structurile din beton armat din beton utilizate în principal pentru detectarea solicitări de compresiune. Prin urmare, pentru caracteristica de bază a proprietăților de rezistență ale betonului adoptat rezistența la compresiune axială, este de obicei determinată prin testarea cuburile standard de măsurare 150 x 150 x 150 mm, testat la (20 ± 2) ° C, după 28 de zile de maturare în condiții normale (temperatura aer 15. 20 ° C și umiditate relativă 90. 100%). Mai puțin se efectuează testări diametrul cilindrului pas (d) de 100, 150, 200 și 300 mm, cu o înălțime h = 2d.
Pentru rezistența cubică a betonului, rezistența temporară R a cuburilor standard este luată, definită de expresia:
unde F este sarcina de rupere, H;
A - suprafața medie de lucru a eșantionului, mm 2;
# 945; - factor de conversie, în funcție de dimensiunea eșantionului. Pe măsură ce dimensiunile secțiunii transversale scad, coeficientul a scade. Aceasta se datorează unei modificări a efectului cuștii, cu o modificare a dimensiunilor eșantionului și a distanței dintre capete.
Rezistența diferită la comprimarea eșantioanelor de diferite dimensiuni (și forme) se datorează influenței forțelor de frecare care apar între fețele eșantionului și plăcile suport ale presei.
În apropierea plăcilor de lagăr ale presei, forțele de frecare direcționate spre interior creează o cușcă și, astfel, măresc rezistența epruvetelor în timpul comprimării. Deoarece distanța de la capetele influenței forțelor de frecare scade. Prin urmare, cubul de beton are forma a două piramide trunchiate (figura 2a). În absența (sau reducerea substanțială) a forțelor de fricțiune, natura fracturii se schimbă, cubul se desparte de-a lungul planurilor paralele cu direcția sarcinii externe care acționează (fig.2, b).
Fig. 2. Natura distrugerii cuburilor de beton; a - în prezența fricțiunii de-a lungul planurilor de referință; b - în absența fricțiunii de-a lungul planurilor de referință
Structurile reale din beton armat în forma lor diferă semnificativ de cuburi. Prin urmare, rezistența cubului nu poate caracteriza direct rezistența secțiunilor comprimate ale structurilor din beton armat. În acest scop, utilizați o altă caracteristică - forța prismatică a betonului.
Structurile din beton armat diferă în formă de cuburi, astfel încât rezistența cubului de beton nu poate fi utilizată direct în calculele de rezistență a elementelor structurale. Principala caracteristică a rezistenței elementelor comprimate din beton este forța prismatică. Sub puterea prismatică Înțelegeți rezistența de timp la compresia axială a prismei cu raportul dintre înălțimea prismei și mărimea rădăcinii pătrată de 4.
În construcțiile reale, starea de stres a betonului din zona comprimată se apropie de starea de stres a prismei. Mostrele de formă prismatică pentru care influența forțelor de frecare este mai mică decât pentru cuburi, cu aceeași secțiune transversală, arată o rezistență mai mică la compresiune. Cu un raport al înălțimii prismei la partea de bază h / a> 4, influența forțelor de fricțiune dispare practic și forța devine constantă și egală cu ≈ 0,75 R.
Rezistenta pentru tensiunea axiala
Rezistența betonului la tensiunea axială depinde de rezistența la rupere a pietrei de ciment și de aderența acestuia la granulele de agregate grosiere.
Figura 3. Scheme de teste ale probelor pentru determinarea rezistenței betonului pentru tensiune
Din punct de vedere experimental, se determină prin teste pentru a sparge eșantioanele sub formă de optzeci, pentru a împărți probele sub formă de cilindri, cuburi sau pentru a îndoi grinzi de beton.
Rezistența betonului la tensiunea axială are o valoare relativ mică.
Indicative value Bt poate fi determinată prin formula empirică a lui Fehr:
unde # 947; = 0,8 - coeficient pentru clasa de beton B25 și mai jos, # 947; = 0,7 - pentru clasa de beton B30 și mai jos
Rezistența betonului la forfecare și forfecare
O tăietură curată este înțeleasă ca împărțirea unui element în părți de-a lungul unei secțiuni la care se aplică forțele de forfecare.
Prin scindare pură se înțelege deplasarea reciprocă (schimbare) a părților elementului între ele sub acțiunea forțelor de forfecare (forfecare).
Structurile din beton armat lucrează rareori la felie și forfecare curată. De obicei, forfecarea este însoțită de acțiunea forțelor longitudinale, iar forfecarea se face prin acțiunea forțelor transversale.
Rezistența la forfecare se pot produce compuși grinzi canelurile și coloane și rezistență la ciobire - grinzi precomprimate flexiune până când fisuri înclinate, în cazul în care nu este prevăzută o comunicare fiabilă între părțile superioare și inferioare ale suporturilor de beton.
În norme, rezistența temporară la forfecare și forfecare nu este dată, și se consideră a fi aproximativ 2 # 963; btu
Rezistența betonului la sarcină pe termen lung
Rezistența maximă pe termen lung a betonului este numită cea mai mare statică neschimbată în timpul solicitărilor de timp, pe care o poate rezista pe termen nedefinit pentru o perioadă lungă de timp fără distrugere.
Cu o acțiune prelungită a sarcinii, proba de beton se descompune la tensiuni mai mici decât în timpul unei sarcini de scurtă durată. Aceasta se datorează influenței dezvoltării deformărilor inelastice prin schimbarea structurii betonului.
Atunci când se calculează rezistența elementelor în rezistența de proiectare a compresiei betonului Rb și a întinderii Rbt, factorul de condiție de lucru # 947; b2. luând în considerare efectul asupra rezistenței betonului asupra duratei probabile a acțiunii și a forțelor de proiectare și asupra condițiilor de creștere a rezistenței betonului în timp.
Rezistența betonului cu acțiune de încărcare repetată
Sub rezistența betonului atunci când repetate de multe ori (mobile sau pulsatorie) încărcările # 963; f (rezistenta limita de beton) înțelege tensiunea la care cantitatea de încărcare și descărcare de cicluri necesare pentru a rupe eșantionul nu este mai mică de un milion.
Limita de anduranță a betonului este asociată cu limita inferioară a formării microfracturilor. Dacă încărcarea repetată determină solicitări în beton care depășesc limitele fracturilor, atunci cu un număr mare de cicluri, se produce distrugerea.