Арматураны коррозиядан қорғау
Қазіргі Еврокодтарға сәйкес қорғаныш бетон қабатының ең аз қалыңдығы (cnom) белгіленген. Мұндай бетон қабатының қалыңдығы — темірбетон элементінің сыртқы бетінен бірінші арматураға дейінгі ең аз қашықтық. Сызықтық элементтерде бұл — хомут, ал беткі элементтерде — төменгі бойлық арматура. Номинал қорғаныш қабаты мынадай түрде анықталады: cnom = cmin + Δcdev
cmin — ең аз нормаланған қорғаныш қабаты; оның мәні бетон мен арматураның адгезия шарттарына, қоршаған орта жағдайына, арматурадағы жабынға және т.б. байланысты. Δcdev — орындау кезіндегі ауытқуды білдіретін мән. Темірбетон элементінің әсер ету класына байланысты номиналды қорғаныш қабатының әртүрлі мәндері бар; ол көбінесе 2,5 cm-ден 3,5 cm-ге дейін болады. Іргетастар үшін 5cm деп қабылданады.
Цемент ерітіндісі мен бетонның жиі қыздыру және салқындату кезіндегі мінез-құлқы
Жаңа бетонның беріктігін бумен біртіндеп қыздыру немесе оны біртіндеп қыздырылатын суда ұстап, кейін баяу салқындату арқылы тез арттыруға болады. Осылайша бір күндік өңдеуден кейін әдеттегі тәсілде бірнеше аптадан соң қол жеткізілетін беріктіктер пайда болады. Әсер ету дәрежесі цемент пен толтырғыштың түріне байланысты, алайда майлы бетонмен салыстырғанда кедей бетонда әлдеқайда жақсы нәтижелерге қол жеткізіледі.
Егер қыздыру мен салқындату кең аралықта жүргізілсе, бетон элементте қыздыру мен салқындату жылдам орындалғанда едәуір кернеулер пайда болады. Мұндай жағдайда, әсіресе жиі қайталанғанда, сырттан ішке қарай таралатын, бетонның механикалық сипаттамаларына әсер ететін жарықшақтардың пайда болуын ескеру керек. Бұл ретте әртүрлі цементтердің мінез-құлқы да әртүрлі болады, сондықтан практикалық қолдану үшін цементті мұқият таңдау ұсынылады.
Бетонның жылу өткізгіштігі
Бетонның жылуөткізгіштік коэффициенті агрегат пен цементтің қасиетіне, цемент мөлшеріне, дайындауға жұмсалатын су мөлшеріне, бетонның ылғалдылығына, сондай-ақ температура деңгейіне байланысты. 10 cm қалыңдықтағы және қатты кептірілген бетоннан жасалған тақталармен жүргізілген сынақтарда жылуөткізгіштік коэффициенті λ 1,163 W/mK деп анықталды при 10 oC, ал суда жатқан бетон тақталарымен ол 2,326 W/mK-ке дейін жетеді. Қалыңырақ тақталар жылуөткізгіштік коэффициенттерінің жоғары болуын көрсетті; ең үлкен мәні 2,38 W/mK болды.
Бетонның жылумен ұлғаюы
Кеңею көбіне толтырғышқа, содан кейін бетонның ылғалдылығына, сондай-ақ цементтің өзіне де байланысты. Осы уақытқа дейін белгілі шекті мәндер 0-ден 40 oC-қа дейін шамамен 6-ден 13*10-6 m/м әр градусқа құрайды.
Жиі жүктеуге төзімділік
1. Шаршау кезіндегі қысу беріктігі. Шаршауға беріктік ұғымы мұнда жалпы мағынада қолданылған; техникалық қолдану үшін шаршауға беріктік түрлерін (қысу, созылу, кезектескен қысу мен созылу, иілу, ығысу, таза ығысу, иілу арқылы майысу) және жүктеу тәсілін (тек тыныш, тек жиі, ішінара тыныш және ішінара ауыспалы) әрдайым көрсету керек.
Тыныш жүктеме әсерінен шаршау кезіндегі қысымға беріктік: ұзақ мерзімді жүктемеге төзімділік кәдімгі қысыммен сынау кезінде пайда болатын беріктіктің кемінде ¾ бөлігіне тең болады деп күтілуі тиіс.
Қайталанатын жүктемелерден болатын шаршау кезіндегі қысу беріктігі (негізгі динамикалық беріктік): құрамы әртүрлі, әсіресе цемент мөлшері мен түйіршік құрамы әртүрлі бетон бағаналардың негізгі динамикалық қысу беріктігі кәдімгі жүктемемен қирағанға дейінгі призманың беріктігінің кемінде 0,5 бөлігіне тең екені анықталды. Бұл ретте минутына 260 жүктеме циклі жүргізілді; осы негізгі динамикалық беріктік анықталған жалпы цикл саны екі миллион болды. Минутына цикл саны артқан сайын (10-ден 450-ге дейінгі циклдер тексерілді), қирауға әкелетін қайталау саны да артты.
Шаршаудан болатын сығылуға төзімділік, бір мезетте әсер ететін тыныш және жиі қайталанатын жүктемелер кезінде: Жиі қайталанатын жүктемелерге тыныш жүктемелер қосылғанда, тыныш жүктемелер артқан сайын, әдетте екі миллион рет қайталанатын жиі жүктемелер амплитудаларының мәндері төмендеді. Мысалы, 1-суретте жиі жүктемелердің S амплитудалары мынадай болғаны көрсетілген:
- тыныш жүктеме кезінде σu = 6 kg/cm2 үшін S = 109 kg/cm2
- тыныш жүктеме кезінде σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- тыныш жүктеме кезінде σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Сур. 1
Сур. 2
2. Бетонның шаршау кезіндегі иілуге беріктігі. 2-суретте көрсетілген, ылғалды күйде тұрақты ұсталған арқалықтарға жүргізілген сынақтар негізгі динамикалық жүктеме кезінде шаршау кезіндегі иілуге беріктік 28 kg/cm2 екенін, ал қарапайым иілуге беріктік 53 kg/cm2 болғанын көрсетті, бұл 0,53 қатынасына сәйкес келеді.
Жеңіл бетон
Жеңіл бетон (көлемдік салмағы 18 kN/m3-ден төмен бетон) мынадай жеңіл, кеуекті толтырғыштарды пайдалану арқылы алынады: пемза, домна қожы, қазан қожы; сондай-ақ табиғи немесе жасанды құм мен ұнтақтан жасалған ерітінділерді пайдалану арқылы, оларға қоспалар қосып, олар ерітінді әзірлеу кезінде газ бөледі (газобетон) немесе ерітіндіде көбіктену тудырады (көбікбетон).
Жеңіл бетон, басқалармен қатар, қабырғалар мен шатырларға арналған қалау блоктары мен пемза плиталарын жасау үшін көп қолданылады; құрғақ күйінде ол жылуды нашар өткізеді; беріктігі орташа, бірақ оны оңай реттеуге болады, сондықтан тұрғын үйлердің көтергіш қабырғаларына арналған жеңіл блоктарды сенімді түрде жасауға болады.
Газдалған бетонда газ түзу құралы ретінде алюминий ұнтағы қолданылады. Қоспалар мөлшеріне әрі басқа жағдайларға байланысты құрғақ күйдегі салмағы шамамен 3 кН/м3-ден бастап әрі қарай әртүрлі не көбірек кеуекті материал алынады.
1. Жеңіл бетонның көлемдік салмағы. Табиғи пемзамен көлемдік салмақтарды кепілдендіруге болады — 105 oC-та кептірілген күйді ескере отырып — 7 kN/m3-ден бастап жоғары, қысымға беріктігі 2 MPa. Күтілетін көлемдік салмақтың мәні шамамен толтырғыш пен цементтің үйінді күйдегі қосындысына тең болады. Көлемдік салмағы 8 kN/m3-ден жоғары газбетон, әдетте, техникалық тұрғыдан жарамсыз.
2. Жеңіл бетонның сығылуға беріктігі. Толтырма бетон үшін айрықша шараларсыз-ақ 8 MПа беріктікке қол жеткізуге болады, ал қиыршық таспен тіпті 12 MПа-ға дейін. Үнемі жарамдылық сынақтары қажет. Кеуекті бетон (газбетон және көбікті бетон) көтергіш қабырғаларға тек бу қысымымен қатаюдан кейін ғана жарамды. Тиісті шикізатпен 6 кН/м3 көлемдік салмақ пен 5 MПа сығылуға беріктігін қамтамасыз етуге болады.
3. Жеңіл бетонның иілу беріктігі. Иілу және қысу беріктігі арасындағы қатынас практикалық қажеттілік шегінде салыстырмалы түрде үлкен болып шықты, ал беріктік артқан сайын бұл қатынас төмендейді.
4. Жеңіл бетонның жиырылу дәрежесі. Жиырылу дәрежесі негізінен толтырғыштың серпімділігіне, сондай-ақ қатаған цемент құрамының мөлшеріне байланысты; жеңіл бетонның жиырылуы қиыршық тастан жасалған бетонның жиырылуынан үлкен. Кірпіш сынығынан жасалған бетон бір жылдың ішінде шамамен 0,65 mm/м жалпы жиырылу дәрежесін көрсетті. Табиғи пемзадан жасалған жаңадан жеткізілген элементтер 14 m ай ішінде шамамен 0,8 mm/м қысқарды. Ауада қатаған газды бетон мен көбікті бетон үлгілері одан да үлкен жиырылуды көрсетті, тіпті 2 mm/м-ден асады. Әрбір бетон жаңбыр мен еріген қардан ылғалданғанда ісінетінін, ал кейінгі кептіру кезінде қайта жиырылатынын ұмытпау керек.
Сур. 3
5. Жылу өткізгіштік коэффициенті. Жылу өткізгіштік коэффициенті көлемдік салмақ артқан сайын төмендейді және өзге жағдайлар бірдей болса, ауа қуыстары неғұрлым кіші әрі біркелкі таралған сайын соғұрлым аз болады. Ауада құрғақ үйінді бетон үшін ол (λ = 0,4625 9 kN/m3 үшін; λ = 0,58 – 0,7 12 kN/m3 үшін; λ = 0,81 – 1,05 16 kN/m3 үшін) болды. Ауада құрғақ газды бетон үшін деректерді сур. 3 береді.
ЕСКЕРТПЕ:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3