Прочность бетона на изгиб

Бетон используется во всех сферах современного строительства и является одним из наиболее популярных современных материалов. Это требует соответствия целому ряду характеристик. Следует сказать, что состав подразделяется марки и каждая из них имеет ключевые особенности. Как правило, прочность бетона на изгиб увеличивается с возрастанием марки. Это является важным моментом, поскольку характеристика определяет ограничение сферы использования конструкций из данной смеси.

Прочностные характеристики бетона на растяжение и изгиб намного меньше, чем его нагрузочная способность. В зависимости от возраста, они варьируются от 1/20 для молодого до 1/8 в более поздние сроки. При проектировании большинства несущих конструкций прочность на растяжение не учитывается. Она важна для того, чтобы предотвратить растрескивание материала от температурных перепадов и изменений влажности.

Так как сложно производить прямые измерения данной характеристики, применяется более практичный метод. Сопротивление растяжению определяется как некоторая функция от прочности на изгиб. Такой способ позволяет добиться существенного облегчения расчетов. Хоть он и не предоставляет точного результата, отклонения считаются незначительными для того, чтобы стать серьёзной проблемой. Прочность бетона на изгиб используется на начальных этапах строительства, когда только осуществляются проектировочные мероприятия. Выполняются различные расчёты, а также производится решение целого ряда других задач. В целом, эффективность косвенной метлики определения такой характеристики, как прочность на изгиб, достаточно высока. Это должно учитываться, когда необходимо получить качественный и долговечный результат, способный противостоять возникающим в процессе эксплуатации нагрузкам. Для бетона, размер зерен которого не превышает 16 миллиметров, в качестве образца для проверки выступает заливка в форме бруса 400х100х100 миллиметров. Его укладывают на опоры, распложенные на расстоянии 300 мм, а в центре пролета находится нагрузка. Он постепенно возрастает, пока образец не будет разрушен. Расчет максимальных действующих напряжений проводится по формулам, аналогичным для балки. Разрушение бруска происходит из-за возрастающего растяжения, сопротивление которому ниже, чем сжатию.

Предел прочности на разрыв определяется по формулам, основанным на законе Гука. Таким образом, деформация пропорциональна растяжению вплоть до момента разрушения материала. Однако это не всегда справедливо, поскольку значения, рассчитанные для одного сечения, не будут соответствовать другому. Поэтому при испытаниях применяют стандартные размеры бруса. Это позволяет облегчить процесс выявления прочности конструкции на изгиб, а также обеспечить некоторые другие преимущества. Устойчивость к разрыву часто учитывается при создании бетонных дорожных покрытий, которые возводятся без дополнительного армирования. Там прочность материала на растяжение учитывается при распределении нагрузки на большую площадь. Образцы брусков 400х100х100 миллиметров часто применяются для определения прочности на растяжение на строительных площадках. Стоит отметить, что прочность бетона на изгиб может определяться по блокам, имеющим несколько отличные, от приведённых выше, габариты. Например, длина изделия может составлять 60 и 80 сантиметров. Соответственно, при увеличении данного параметра показатель снижается. Что вызывается особенностями конструкции. В любом случае, прочность бетона на изгиб определяется только при испытании образцов квадратного сечения. В ином случае, точность показаний будет зависеть от плоскости нагрузки, а также некоторых других факторов. Это не позволит добиться эффективности проведения измерений, что является серьёзной проблемой.

Величина прочности на изгиб определяется размерами балки и условиями, в которых она будет работать. Наибольшее распространение получили две системы:

• Нагрузка, расположенная по центру пролета, которая создает треугольное распределение изгибающего момента, в результате чего создается максимальное напряжение только на одном из концов бруска. Разрушение происходит при ослаблении волокон, которые располагаются непосредственно под местом, к которому приложена нагрузка. Прочность бетона на изгиб является тем значением давления, которое было оказано в момент механического разрушения испытуемого блока.
• Симметрично приложенные силы, в двух точках, дающие изгибающий момент между ними. В этом случае на нижней стороне балки создается максимальное напряжение, из-за чего образование трещин может произойти в любой части элемента. Здесь появляется возможность выявить слабые места в бетоне. Прочность бетона на изгиб такого типа является одним из факторов, которые следует выявить при анализе конструкций.

В результате проведенных испытаний прочность на изгиб может быть более высокой, чем при растяжении ввиду следующих причин:

• Случайное отклонение от центра в ходе проверки устойчивости к растяжению дает более низкие показатели. Причина заключается в наличии увеличенного плеча воздействия силы. Это приводит к некоторому усилению оказываемого воздействия на конкретную точку конструкции.
• При растяжении образца, нагрузка действует на весь его объем, поэтому вероятность наличия слабого участка оказывается выше, чем для изгиба.

Одним из наиболее эффективных методов того, как увеличить прочность бетона на изгиб, является создание армирующего каркаса. Этот способ, при относительно невысокой сложности и стоимости, позволяет повысить показатель в несколько раз. Дополнительно, армирование обеспечивает сохранение целостности блока даже в том случае, если произошло растрескивание. Прочность бетона на изгиб добавляется за счёт надёжностных показателей металлической арматуры.