Свойства бетонов
Важнейшими свойствами бетонов являются: прочность, твердость, плотность, водопроницаемость и морозостойкость. Свойства бетонов оценивают числовыми показателями, устанавленных испытанием в соответствии со стандартами.
Прочность — это свойство материала сопротивляться разрушению от действия внешних нагрузок. Бетон хорошо работает на сжатие и плохо на растяжение. Для увеличения сопротивления бетоном растягивающих усилий его армируют. Прочность бетона на сжатие выражают в МПа. В зависимости от показателя прочности на осевое сжатие тяжелый бетон подразделяют на классы В1; В1,5; В2; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45-В50; В55; В60.
Для перехода от класса бетона к его средней прочности необходимо числовое значение В разделить на коэффициент 0,778 в МПа. Так при классе бетона В10 средняя прочность составляет 10:0,778=12,9 МПа.
Прочность бетона зависит от качества цемента и его количества, расходуемого на м3 бетонной смеси, качества заполнителей, а также от качества перемешивания составляющих, порядка укладывания бетонной смеси в конструкцию и условий твердения.
Одним из важнейших свойств бетона является его плотность. Под плотностью понимают степень заполнения всего объема бетона твердым веществом. В нормах на проектирование бетонных и железобетонных конструкций дается иное определение плотности: это объемная масса в кг/м3.
Твердость бетона — это его свойство сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела (стального шарика или твердого наконечника).
Морозостойкость (Мр3) бетона — это его способность не разрушаться под действием замерзания и оттаивания.
Для конструкций из бетона и железобетона, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания, к бетонам предъявляются определенные требования по морозостойкости. Морозостойкость оценивают по числу циклов оттаивания, при котором масса образца изменяется не более, чем на 5%, а его прочность снижается не более, чем на 15 %. По морозостойкости тяжелые бетоны подразделяют на следующие марки Мрз50, .. 75, .. 100, .. 150, .. 200,
Число, стоящее после буквы Мрз50, 100, 200 и др. соответствует числу циклов замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии, которое может выдержать бетон данной марки.
При устройстве отдельных объектов (резервуары, гидротехнические сооружения и др.), бетоны, уложенные в конструкцию должны удовлетворять определенным требованиям по водонепроницаемости.
По водопроницаемости бетоны делят на шесть марок .. 2, .. 4, .. 6, .. 8, .. 10, .. 12. Каждой марке соответствует определенное давление в МПа, при котором наблюдается появление воды на поверхности образцов.
Усадка бетона. При твердении на воздухе бетон твердеет и дает усадку. Усыхание бетона снаружи идет быстрее, чем внутри. По этой причине возникает неравномерная усадка, вызывающая появление мелких наружных трещин. Для уменьшения усадки бетон необходимо регулярно поливать (особенно в первые дни после бетонирования) и укрывать его поверхность.
Температурные деформации бетона. При изменении температуры бетон изменяет свой объем. Коэффициент линейного расширения бетона составляет в среднем 0,00001, что соответствует расширению (удлинению) на 1 мм на 10 м длины при повышении конструкции на каждые 10°С, либо сжимается на 1 мм при снижении температуры на 10°С.
Уменьшение влияния температурных деформаций бетонных конструкций по длине достигается путем разрезки массива температурными швами на отдельные участки. Так в конструкциях бетонных полос, забетонированных при температуре 20°С с расстоянием между швами 40 м, зимой, при температуре -20°С в швах возможно образование зазора шириной до 25 мм.