Защита на армировката от корозия
По днешните Еврокодове е предписана минималната дебелина на защитния бетонен слой (cnom). Дебелината на такъв бетонен слой е най-малкото разстояние от външната повърхност на стоманобетонния елемент до първата армировка. При линейните елементи това е стремето, а при повърхностните елементи това е долната надлъжна армировка. Номиналният защитен слой се определя като: cnom = cmin + Δcdev
cmin е минималният предписан защитен слой, чиято стойност зависи от условията на сцепление между бетона и армировката, условията на средата, покритието върху армировката и т.н. Δcdev е стойност, която представлява отклонение при изпълнението. В зависимост от класа на експозиция на стоманобетонния елемент съществуват различни стойности на номиналния защитен слой; той най-често е от 2,5 cm до 3,5 cm. За основи се приема, че е 5cm.
Поведение на циментовия разтвор и бетона при често нагряване и охлаждане
Якостта на пресния бетон може бързо да се увеличи чрез постепенно нагряване с пара или чрез държане в постепенно загрята вода, а след това с леко охлаждане. По този начин след еднодневна обработка се получават якости, до които при обикновена обработка се достига след няколко седмици. Степента на действие зависи от цимента и вида на агрегата, докато при слабия бетон се постигат много по-добри резултати, отколкото при богатия бетон.
В случай че загряването и охлаждането се извършват в широки граници, в бетонния елемент ще се появят значителни напрежения, ако загряването и охлаждането се извършват бързо. В такъв случай, а особено при често повтаряне, трябва да се разчита на появата на пукнатини, които проникват отвън към вътрешността и влияят върху механичните характеристики на бетона. При това различните цименти се държат различно, поради което за практическо приложение се препоръчва внимателен избор на цимент.
Топлопропускливост на бетона
Коефициентът на топлопроводност на бетона зависи от свойствата на агрегата и цимента, от количеството цимент, количеството вода за приготвяне, влажността на бетона, както и от величината на температурата. При изпитвания с плочи с 10 cm дебелина и от силно изсушен бетон е установено, че коефициентът на топлопроводност λ е 1,163 W/mK при 10 oC, а с плочи от бетон, престоял във вода, е до 2,326 W/mK. По-дебелите плочи даваха по-високи коефициенти на топлопроводност; най-голямата стойност беше 2,38 W/mK.
Топлинно разширение на бетона
Разширението до голяма степен зависи от агрегата, след това от влажността на бетона, както и от самия цимент. Досега известните гранични стойности при 0 до 40 oC са около 6 до 13*10-6 m/m за всеки градус.
Устойчивост на често натоварване
1. Якост на натиск при умора. Понятието за якост при умора е използвано тук в общ смисъл; за техническо приложение винаги трябва да се посочват якостите при умора (натиск, опън, редуващ се натиск и опън, огъване, срязване, чисто срязване, изкривяване), както и начинът на натоварване (само спокойно, само често, частично спокойно и частично стоящо).
Натискова якост при умора вследствие на спокойно натоварване: трябва да се очаква, че устойчивостта към продължително натоварване е най-малко ¾ от якостта, която се проявява при обикновено изпитване на натиск.
Якост на натиск при умора вследствие на чести натоварвания (основна динамична якост): от основната динамична якост на натиск на бетонни стълбове с различен състав, и по-специално с различни количества цимент и с различни зърнометрии, е установено, че тя е най-малко 0,5 от якостта на призма при обикновено натоварване до разрушаване. При това е извършено 260 цикъла на натоварване в минута; общият брой цикли, за които е определяна тази основна динамична якост, е възлизал на два милиона. С увеличаване на броя на циклите в минута (изпитвано е с 10 до 450 цикъла в минута), се е увеличил и броят на повторенията, водещи до разрушаване.
Якост на натиск при умора вследствие на едновременно действие на постоянни и чести натоварвания: Когато към честите натоварвания се прибавят постоянни натоварвания, с увеличаването на постоянните натоварвания намаляват стойностите на амплитудите на честите натоварвания, които иначе са повтаряни два милиона пъти. Например, фиг. 1 показва, че амплитудите на честите натоварвания S са били:
- при спокойно натоварване за σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- при спокойно натоварване за σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- при спокойно натоварване за σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Фиг. 1
Фиг. 2
2. Якост на огъване на бетона при умора. Изпитванията, показани на фиг. 2 за греди, които са били постоянно поддържани във влажно състояние, показаха при основно динамично натоварване, че якостта на огъване при умора е 28 kg/cm2, докато обикновената якост на огъване е била 53 kg/cm2, което съответства на отношението 0,53.
Лек бетон
Лек бетон (бетон с тегло под 18 kN/m3) се получава чрез използване на леки, порести агрегати като: пемза, доменна шлака, котелна шлака, а също и чрез използване на разтвори от естествен или изкуствен пясък и брашно с примеси, които при приготвяне на разтвора отделят газове (газобетон) или предизвикват пенливост в разтвора (пенобетон).
Лекобетонът, наред с другото, се използва много за изработка на блокове за зидане и плочи от пемза за стени и покриви; в сухо състояние е лош проводник на топлина; якостта е умерена, но лесно се регулира, така че с увереност могат да се изработват леки блокове за носещи стени на жилищни сгради.
Като средство за отделяне на газове в газобетона се използва алуминиев прах. В зависимост от количеството примеси, както и от други условия, се получава по- или по-малко порест материал, с тегло в сухо състояние около 3 kN/m3 и нагоре.
1. Обемно тегло на лек бетон. С естествен пемзов камък могат да се гарантират обемни тегла – като се подразбира състояние, изсушено при 105 oC – започващи от 7 kN/m3 нагоре, при натискови якости 2 MPa. Обемното тегло, което може да се очаква, е приблизително сборът от агрегата и цимента в насипно състояние. Газобетон с обемно тегло над 8 kN/m3 по правило е технически неподходящ.
2. Якост на натиск на лек бетон. За насипен бетон без някакви особени мерки могат да се постигнат якости 8 MPa, а с чакъл дори до 12 MPa. Необходими са постоянни изпитвания за пригодност. Порестият бетон (газобетон и пенобетон) е подходящ за носещи стени само след втвърдяване под парно налягане. С подходящи суровини могат да се гарантират обемни тегла от 6 kN/m3 и якости на натиск от 5 MPa.
3. Якост на огъване на лек бетон. Съотношението между якостта на огъване и якостта на натиск се оказа в границите на практическите нужди относително голямо, а с увеличаване на якостите това съотношение намалява.
4. Степен на свиване на лек бетон. Степента на свиване зависи главно от еластичността на агрегата, както и от количеството на състава на втвърдения цимент; свиването на лекия бетон е по-голямо от свиването на бетона от чакъл. Бетон от тухлени трохи показа през една година обща степен на свиване от около 0,65 mm/m. Току-що доставени елементи от естествен пемзов камък за 14 m месеца се скъсиха с около 0,8 mm/m. Образци от газобетон и пенобетон, които са втвърдявали на въздух, показаха още много по-големи свивания, дори над 2 mm/m. Не бива да се забравя, че всеки бетон при овлажняване от дъжд и топящ се сняг набъбва, а при последващо сушене отново се свива.
Фиг. 3
5. Коефициент на топлопроводност. Коефициентът на топлопроводност намалява с обемното тегло и при иначе еднакви условия става толкова по-малък, колкото по-дребни и по-равномерно разпределени са въздушните му пори. За въздушно сух насипен бетон е било (λ = 0,4625 за 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 за 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 за 16 kN/m3). За въздушно сух газобетон данни са дадени на фиг. 3.
ЗАБЕЛЕЖКА:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3