Indikátory kvality betonu jsou jeho třídy pevnosti v tlaku a osové pevnosti v tahu.
Třídy betonu pro pevnost v tlaku (B) odpovídají zaručené pevnosti s pravděpodobností 0,95 a jsou číselně rovny standardní krychelné pevnosti Rn, určený vzorcem
kde Rm — průměrná pevnost betonu; U je variační koeficient (proměnlivost) pevnosti betonu, pro běžný těžký beton a porézní kamenivo U = 0,135.
V souladu s [80] jsou hlavními standardizovanými a kontrolovanými ukazateli kvality betonu:
- pevnost v tlaku třída B;
- třída axiální pevnosti v tahu Bt;
- mrazuvzdornost stupeň F;
- voděodolná třída W;
- podle průměrné hustoty D.
Třída pevnosti betonu v tlaku B odpovídá krychelné pevnosti betonu v tlaku v MPa s pravděpodobností 0,95 (standardní krychelná pevnost) a je akceptována v rozmezí od B 0,5 do B 120.
Třída betonu pro osovou pevnost v tahu B, odpovídá hodnotě osové pevnosti betonu v tahu v MPa s pravděpodobností 0,95 (standardní pevnost betonu) a je převzata v rozmezí od Bt 0,4 až Vt 6.
Je povoleno brát jinou hodnotu pevnosti betonu v tlaku a osovém tahu v souladu s požadavky regulačních dokumentů pro určité speciální typy konstrukcí (například pro masivní hydraulické konstrukce).
Stupeň mrazuvzdornosti betonu F odpovídá minimálnímu počtu cyklů střídavého zmrazování a rozmrazování, které vzorek vydrží při standardní zkoušce, a je akceptován v rozmezí od F15 do F1000.
Vodotěsnost betonu W odpovídá maximální hodnotě tlaku vody (MPa 10 -1) odolávajícímu vzorku betonu při zkoušení a je akceptována v rozsahu od W2 do W20.
Střední hustota D odpovídá průměrné objemové hmotnosti betonu v kg/m 3 a je akceptována v rozmezí od D200 do D5000.
Pro předpínací beton je stanoven samonapínací stupeň.
V případě potřeby se stanoví další ukazatele kvality betonu související s tepelnou vodivostí, teplotní odolností, požární odolností, korozní odolností (jak betonu samotného, tak výztuže v něm obsažené), biologickou ochranou a dalšími požadavky na konstrukci.
Ukazatele kvality betonu musí být zajištěny vhodným návrhem složení betonové směsi (na základě vlastností materiálů pro beton a požadavků na beton), technologie přípravy betonu a provádění prací. Výkon betonu je kontrolován během výrobního procesu a přímo v konstrukci.
Požadované ukazatele betonu by měly být stanoveny při navrhování betonových a železobetonových konstrukcí v souladu s výpočtovými a provozními podmínkami, s přihlédnutím k různým vlivům prostředí a ochranným vlastnostem betonu ve vztahu k použitému typu výztuže.
Třídy a třídy betonu by měly být přiřazeny v souladu s jejich parametrickými řadami stanovenými regulačními dokumenty.
Třída pevnosti v tlaku betonu B je přiřazena ve všech případech.
Třída betonu pro osovou pevnost v tahu B se přiřazuje v případech, kdy má tato vlastnost prvořadý význam a je kontrolována ve výrobě.
Třída mrazuvzdornosti betonu F je předepsána pro konstrukce vystavené střídavému mrazu a tání.
Vodotěsnost betonu W je určena pro konstrukce, na které se vztahují požadavky na omezení propustnosti vody.
Stáří betonu, odpovídající jeho třídě pevnosti v tlaku a osové pevnosti v tahu (návrhové stáří), je určeno při návrhu na základě možných reálných podmínek zatížení konstrukcí návrhovým zatížením, s přihlédnutím ke způsobu výstavby a podmínkám tvrdnutí betonu. . Při absenci těchto údajů je třída betonu stanovena na návrhové stáří 28 dnů.
Pevnost betonu v tahu je výrazně menší než pevnost v tlaku. Pro těžký beton hodnoty Rszh/Rр jsou v rozmezí od 15 do 20.
Pro tahovou zkoušku se používají osmičkové vzorky se čtvercovým průřezem, jejichž strana může být 7, 10, 15 nebo 20 cm (obr. 13a). Pevnost v tahu se vypočítá jako podíl mezního zatížení dělený plochou průřezu vzorku.
Pevnost betonu v tahu se často posuzuje pevností v štěpení vzorků betonu. Vzorky (krychle nebo válce) stejných rozměrů jako při kompresní zkoušce se testují na štípání. Vzorek krychle je testován pomocí dvou půlválců o průměru 150 mm a vzorek válce je umístěn mezi lisovací desky (obr. 15b).
Obr. 13. a) osmičkové vzorky pro zkoušení betonu na osové napětí b) schéma štěpných zkoušek pro vzorky betonu (krychle a válec)
Pevnost v tahu při zkoušení kostek se vypočítá pomocí vzorce
(kde Pmax – mez pevnosti; a je délka hrany krychle) a při testování válců – podle vzorce
kde d je průměr válce; – délka válce.
Faktor měřítka ve vzorcích (22) a (23) se stanoví experimentálně nebo pomocí standardních tabulek.
Třídy pevnosti betonu
V závislosti na účelu betonových a železobetonových konstrukcí a jejich provozních podmínkách jsou stanoveny ukazatele pevnosti betonu, z nichž hlavní jsou:
Třída axiální pevnosti v tlaku B; uvedeno v projektu ve všech případech jako hlavní charakteristika;
Třída axiální pevnosti v tahu Bt; předepsané v případech, kdy má tato vlastnost prvořadý význam a je kontrolována ve výrobě.
Daná třída betonu je opatřena vhodným složením betonové směsi a následuje testování kontrolních vzorků.
Třída axiální pevnosti v tahu charakterizuje osovou pevnost betonu v tahu s přihlédnutím ke statistické variabilitě pevnosti. Standardní třídy pevnosti v tahu jsou: Bt 0,4; Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 1,6; Bt 2,0; Bt 2,4; Bt 2,8; Bt3,2; Bt 3,6; Bt 4,0.
Pro průmyslové a inženýrské stavby se standardní pevnost betonu vypočítá podle následujícího vzorce:
7. Standardní a návrhová odolnost betonu. Standardní a návrhové hodnoty charakteristik betonu
Standardní hodnoty pro pevnostní charakteristiky betonu
5.1.8 Hlavní pevnostní charakteristiky betonu jsou standardní hodnoty:
– odolnost betonu vůči osovému tlaku Rb, n;
– odolnost betonu vůči osovému tahu Rbt, n.
Standardní hodnoty odolnosti betonu proti osovému tlaku (prizmatická pevnost) a osového napětí (při přiřazení třídy pevnosti betonu v tlaku) jsou brány v závislosti na třídě pevnosti betonu v tlaku B podle tabulky 5.1.
Při přiřazení třídy pevnosti v osové pevnosti betonu Bt, normované hodnoty odolnosti betonu proti osovému tahu Rbt, n jsou brány jako rovné číselné charakteristice třídy betonu pro osové napětí.
Návrhové hodnoty pevnostních charakteristik betonu
5.1.9 Návrhové hodnoty odolnosti betonu proti osovému tlaku Rb a axiálním napětím Rbt, určený podle vzorců:
Hodnoty součinitele spolehlivosti betonu v tlaku γb berou se rovně:
1,3 – pro mezní stavy z hlediska únosnosti (první skupina);
1,0 – pro mezní stavy použitelnosti (druhá skupina).
Hodnoty součinitele bezpečnosti pro beton v tahu γbt berou se rovně:
1,5 – pro mezní stavy z hlediska únosnosti při přiřazení třídy betonu z hlediska pevnosti v tlaku;
1,3 – pro mezní stavy z hlediska únosnosti při přiřazení třídy betonu z hlediska osové pevnosti v tahu;
1,0 – pro mezní stavy použitelnosti.
Návrhové hodnoty odolnosti betonu Rb, Rbt, Rb,ser, Rbt, ser (se zaoblením) v závislosti na třídě betonu z hlediska pevnosti v tlaku a osovém tahu jsou uvedeny: pro mezní stavy první skupiny – v tabulkách 5.2 a 5.3, pro druhou skupinu – v tabulce 5.1.
Normativní hodnoty odolnosti betonu Rb, n и Rbt, n a návrhové hodnoty únosnosti betonu pro mezní stavy druhé skupiny Rb,ser иRbt, ser, MPa, s pevností betonu v tlaku tř
Axiální komprese (pevnost hranolu) Rb, n, Rb,ser
Axiální napětí Rbt, n, Rbt, ser
Návrhové hodnoty únosnosti betonu pro mezní stavy první skupiny Rb и Rbt MPa, s pevností betonu v tlaku tř
Axiální komprese (pevnost hranolu) Rb
Axiální napětí Rbt
Návrhové hodnoty únosnosti betonu pro mezní stavy první skupiny Rbt, MPa, s třídou betonu pro axiální pevnost v tahu
Axiální napětí Rbt
5.1.10 V nezbytných případech se návrhové hodnoty pevnostních charakteristik betonu násobí následujícími koeficienty pracovních podmínek γbis přihlédnutím k vlastnostem práce betonu v konstrukci (povaha zatížení, podmínky prostředí atd.):
) γb1 – pro betonové a železobetonové konstrukce zadané do vypočtených hodnot odolnosti Rb и Rbt a s přihlédnutím k vlivu doby trvání statického zatížení:
γb1 = 1,0 – při krátkodobém (krátkodobém) zatížení;
γb1 = 0,9 při dlouhodobé (dlouhodobé) zátěži;
b) γb2 – pro betonové konstrukce zadané do vypočtených hodnot únosnosti Rb as přihlédnutím k povaze zničení takových struktur;
c) γb3 – pro betonové a železobetonové konstrukce betonované ve svislé poloze zadáváno do vypočtené hodnoty odolnosti betonuRb
Vliv střídavého zmrazování a rozmrazování, jakož i záporných teplot, je zohledněn koeficientem konkrétních pracovních podmínek γb4≤1,0 Pro nadzemní konstrukce vystavené atmosférickým vlivům prostředí při návrhové teplotě venkovního vzduchu v chladném období minus 40 °C a více se bere součinitel γb4 = 1,0. V ostatních případech hodnoty koeficientu γb4 jsou přijímány v závislosti na účelu konstrukce a podmínkách prostředí v souladu se zvláštními pokyny.
