(495) 764-32-90, 764-34-67   
      Бетон-Трейд  
 
 

14.08.2013 Бетон под нагрузкой: особенности поведения

Качество бетона и то, как он будет работать в сооружениях и конструкциях, определяются свойствами материала. Самым важным и определяющим свойством бетона является прочность. Эта характеристика означает способность бетонного камня сопротивляться разрушению под воздействием внутренних напряжений. Такие напряжения возникают в результате нагрузки, а также некоторых других факторов. По направлению воздействия на конструкцию внутренние напряжения делятся на растяжение, сжатие,изгиб, кручение и срез.

Конечно же, можно создать конструкцию, где нагрузка на бетон будет минимальной. Например, металлопрофильный лист для забора достаточно легок, что позволяем минимизировать нагрузки на бетонное основание строения вцелом. На такие условия не каждый раз выполнимы.

Бетон — это материал, хорошо сопротивляющийся сжатию. Остальным видам нагрузок он сопротивляется намного хуже, особенно срезу и растяжению. Прочность на растяжение у этого материала ниже в разы — от пяти до пятидесяти, в зависимости от вида бетона. Поэтому конструкции нужно либо проектировать так, чтобы бетон воспринимал в них преимущественно лишь сжимающие нагрузки, либо использовать железобетон. В последнем напряжениям растяжения и среза противостоит уже стальная арматура, весьма устойчивая к этим видам нагрузок.

Итак, важнейшая характеристика классического бетона — это его прочность на сжатие. Тем не менее, случаи, когда бетонной конструкции также нужно воспринимать напряжение растяжения тоже нередки — в первую очередь это относится к изгибающимся конструкциям типа полов или дорожных покрытий, к примеру. Поскольку нагрузки этого типа не столь велики, как в тех же зданиях, здесь на помощь приходит состав бетонной смеси, который подбирают так, чтобы добиться необходимой прочности материала также и на растяжение. Стоит заметить, что прочность бетона — это характеристика интегральная, то есть зависящая от свойств и пропорций его компонентов, а также условий затворения, твердения и эксплуатации. С другой стороны, прочность бетона оказывает влияние и на ряд его остальных свойств: надёжность, долговечность, трещиноустойчивость и т.п.

Многочисленные опыты показали, что поверхность бетона разрушается по двум «сценариям». Первый происходит, когда прочность на растяжение заполнителя выше аналогичной прочности цементного камня. В этом случае разрушение и проходит по раствору, обходя включения заполнителя. А вот в случае, когда ниже прочность на растяжения у заполнителя, разрушаются оба компонента. Иногда встречается также разрушение смешанного характера — когда прочность цементного камня и заполнителя мало отличается и в структуре появляются участки, в которых более прочен либо один компонент, либо другой.

Исследования с использованием микроскопа и ультразвука, развившиеся в последнее время, показали, что разрушению бетона предшествует появление в нём микротрещин. Они возникают при разрывах по причине неоднородности структуры материала, причём задолго до того, как бетон начинает разрушаться заметно для традиционных методов наблюдения. В зависимости от взаимного расположения крупного заполнителя и раствора, прочность материала в целом определяется либо прочностью элемента более слабого, либо прочностью элемента с меньшей предельной деформацией.

 


Copyright © Beton-Trade Design

Все права защищены.