Właściwości mechaniczne betonu

Podstawową właściwością mechaniczną betonu jest jego wytrzymałość na ściskanie. Inne właściwości, jak wytrzymałość na rozciąganie czy docisk, rozpatruje się przeważnie jako funkcje tej wytrzymałości.

Wytrzymałość betonu zależy od wielu czynników, a przede wszystkim od uziarnienia i jakości kruszywa, ilości oraz jakości cementu i wody, a także od technologii produkcji mieszanki betonowej, warunków dojrzewania betonu w konstrukcji i wieku betonu. Podstawowym parametrem przyjmowanym w projektowaniu składu mieszanki betonowej jest wskaźnik wodno-cementowy (w/c, tj. stosunek wagowy wody do cementu). Przy danej ilości cementu tym większa jest wytrzymałość betonu, im mniejsza jest wartość w/c. Ze względu na niezbędną ilość wody do wiązania i twardnienia zaczynu cementowego wskaźnik w/c powinien wynosić około 0,2. Jednak z uwagi na wymagania technologiczne związane z formowaniem elementów konstrukcji przyjmuje się na ogół w/c ≈ 0,4-0,6.

Wytrzymałość na ściskanie określa się na podstawie badań pobranych próbek betonu. Celem tych badań jest stwierdzenie, czy beton, z którego jest wykonana dana konstrukcja, ma wytrzymałość odpowiadającą wytrzymałości przyjętej w projekcie tej konstrukcji.

tmp77ab-1Próbki betonowe do badań mają kształt sześcianu o boku 150 mm lub walca o średnicy 150 mm i wysokości 300 mm.

Próbki po 28 dniach od ich wykonania (lub w innym ustalonym terminie) bada się w maszynie wytrzymałościowej. Płyty dociskowe maszyny powinny być przynajmniej tak duże, jak powierzchnie obciążanych próbek. Dopuszcza się stosowanie dodatkowych płyt stalowych o grubości co najmniej 25 mm. Umieszczanie jakichkolwiek podkładek wyrównawczych między próbką a płytami dociskowymi jest zabronione.

W odniesieniu do betonu bada się też:
•    wytrzymałość na rozciąganie,
•    moduł sprężystości przy ściskaniu,
•    skurcz i pełzanie.

Wytrzymałość betonu zwiększa się wraz z jego wiekiem. Przyrost wytrzymałości jest najszybszy w początkowym, 7-dniowym okresie twardnienia betonu.

Na zwiększenie wytrzymałości betonu po 28 dniach twardnienia wpływa szczególnie wilgotność środowiska, w którym beton się znajduje. Jeżeli środowisko jest wilgotne, to wytrzymałość zwiększa się systematycznie z upływem czasu i po kilkunastu latach może być większa nawet o 100% od wytrzymałości po 28 dniach. W środowisku suchym po ok. roku wytrzymałość betonu zwiększa się w przybliżeniu o 40% w porównaniu z wytrzymałością 28-dniową i później praktycznie pozostaje niezmienna lub nieco zmniejsza się.

tmp3db9-1Zwiększenie wytrzymałości po 28 dniach twardnienia jest mniejsze w betonach wysoko wartościowych niż w zwykłych.

Zjawisko zwiększania się wytrzymałości betonu z upływem czasu dotyczy betonu nieobciążonego. W betonie poddanym obciążeniom długotrwałym wytrzymałość ta zmniejsza się do ok. 90% wytrzymałości 28-dniowej.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *