Бетон

Бетон

БЕТОН, строительный материал, состоящий из вяжущего вещества и камневидных частиц различной крупности (песок и гравий или щебень). Приготовленный бетон в более или менее пластичном состоянии укладывают на достаточно прочную деревянную опалубку или в соответствующую форму. После схватывания вяжущего вещества бетон твердеет, сохраняя приданную ему форму. Различают бетоны по составу: асфальтовый, известковый, трассовый, цементный и др.; по способу укладки различают: трамбованный, литой и прысковой (торкретированный).

Уже в древности римляне применяли для постройки портовых сооружений и фундаментов бетон, в который входили вулканические породы - пуццоланы - в смеси с гашеной известью. Те же материалы, а также изготовлявшийся позднее роман-цемент, применялись для портовых сооружений в Англии с начала 19 в. Теперь вяжущим веществом для бетона служит почти исключительно портландцемент, производство которого возникло в 1824 г. (Джозеф Аспдин). Высокие достоинства этого вяжущего значительно увеличили область применения бетона. Трамбование бетона, которое начали применять только с середины 60-х годов 19 века, сильно повышает его прочность и плотность. С введением трамбования бетона стало возможным строить бетонные мосты больших пролетов, резервуары и другие сооружения, вполне надежные, прочные и водонепроницаемые.

Раствор, т. е. входящая в бетон смесь цемента и песка, бывает жирным или тощим, смотря по тому, имеется ли избыток или недостаток цемента в растворе для заполнения пустот между зернами. Если этот раствор с избытком заполняет пустоты между щебенками или зернами гравия, бетон называется плотным, при недостатке раствора - пористым. Таким образом возможны разновидности бетона: жирно-плотный, тоще-плотный, жирно-пористый и тоще-пористый. Первый из них самый крепкий, но и самый дорогой. Тоще-плотный бетон невыгоден, т. к. при одинаковой (приблизительно) стоимости с жирно-пористым он гораздо слабее последнего. Для получения достаточно плотного бетона обычно нужно, чтобы раствор составлял не меньше 50% по объему от количества гравия или щебня; поэтому наиболее употребительны составы с соотношением - вяжущее вещество : песок : гравий (в объемных единицах) — 1 : 2 : 4; 1 : 2,5 : 5; 1 : 3 : 6; 1 : 4 : 8 и т. д. По временным «Техническим условиям для железобетонных сооружений» (изд. Упр. моск. губ. инж., 1925 г.) бетоном нормального состава и качества называется бетон, дающий при испытании кубиков - через 28 дней после затворения для трамбованного и через 42 дня для литого - следующие величины R временного сопротивления сжатию:

Марка и состав бетонов

Весовое содержание портландцемента в 1 м3 нормального бетона д. б. не менее следующих величин:

Весовое содержание портландцемента в 1 м3 нормального бетона д. б. не менее

Рекомендуются преимущественно марки II и III, причем принадлежность бетона к той или иной марке определяется не по составу его, а по механическим качествам. Песок, гравий и щебень д. б. достаточно чисты, что иногда вызывает необходимость промывки их; однако промывка песка не всегда полезна, так как для прочности и жирности раствора выгодно, чтобы мелкие и мельчайшие песчинки были расположены в пустотах между более крупными, промывка же удаляет мельчайшие частицы. Для характеристики песка, содержащего зерна разной крупности, может служить диаграмма (фиг. 1), в которой абсциссы показывают расстояние в свету между проволоками сита, а ординаты - количество прошедшего через сито песка в %.

Кривая отсеивания рационально составленного песка через сита

Т. к. цементное тесто в растворе должно не только заполнять пустоты между песчинками, но и обволакивать их поверхность, то при наиболее мелкозернистом песке, имеющем в единице объема наибольшую суммарную поверхность всех песчинок, понадобится наибольшее количество цемента. Кроме того, для получения определенной консистенции раствора очень мелкозернистый песок требует больше воды, чем крупнозернистый или смешанный. Как показали исследования, отношение веса воды к весу цемента имеет весьма важное значение для крепости раствора или бетона. Чем больше воды сверх некоторого минимального количества имеется в бетоне, тем меньше его крепость. От крепости раствора зависит и крепость бетона; в общем крепость бетона несколько больше крепости раствора. Каменная добавка бетона (щебень или гравий) должна иметь крепость не меньше крепости раствора, состоящего только из цемента и соответствующего количества песка. Этому условию обычно удовлетворяет гравий (твердых пород), при разной величине своих зерен дающий хорошую плотность бетона. Щебень из естественных камней, поверхности излома которых очень прочно сцепляются с цементом, придает бетону обычно большее сопротивление разрыву, чем гравий. Когда требуется не столько прочность, сколько легкость и изолирующие свойства, употребляют в качестве камневидных добавок кирпичный щебень, котельный шлак и т. п. пористые тела. Раздробленный доменный шлак служит надежной примесью к гравию или щебню; нужно только брать старый шлак, в котором успел закончиться процесс изменения структуры. Иногда пользуются зернистым шлаковым песком; раздробленный на бегунах, он теряет свою специфическую форму и приобретает вид речного песка. В больших бетонных массивах могут найти применение крупные (величиной с голову) камни в количестве до 1/4 объема всего массива, что, не уменьшая прочности, дает экономию в расходе раствора. Вода, употребляемая для затворения, должна быть чистой, в особенности же не должна содержать сернокислых солей, разрушающих даже отвердевший бетон. В зависимости от количества воды различают бетоны жесткий, пластичный и литой (см. ниже описание укладки бетона).

Обычно для бетона употребляют медленно схватывающийся портландцемент, в котором, по нормам, при обыкновенной температуре начало схватывания наступает не ранее 20 мин., а конец схватывания - не позднее 12 ч. после затворения. Низкая температура и сырая погода замедляют схватывание; высокая же температура, наоборот, сокращает. В отдельных случаях употребляется и быстро схватывающийся цемент со сроком схватывания до 2 часов, например, при кладке подводных частей (для избежания вымывания цемента водой), при возможности заморозков, для заливки швов и т. д. Быстро схватывающийся цемент дает меньшую крепость бетона. Затвердевание бетона начинается после схватывания. Химизм этого процесса в портландцементе заключается в связывании выделяющейся из него свободной извести активным кремнеземом и глиноземом. Активность создается обжигом и размолом. В пуццоланах и трассах эти активные соединения содержатся в готовом виде, поэтому в смеси с известью или цементом трассы могут служить для приготовления хорошего бетона. Трассовый бетон нашел большое применение в Германии. У нас была начата разработка трассов в Крыму, близ Феодосии (гора Карадаг). Голландская и германская практика показали, что для подводной кладки трассового бетона жирная воздушная известь лучше, чем гидравлическая. Последнюю следует предпочесть при кладке на сухом месте. Жирная известь употребляется в тестообразном виде. Излишка извести следует избегать. Объемные соотношения обычных в Германии трассовых составов бетона следующие:

Объемные соотношения обычных в Германии трассовых составов бетона следующие

Трассовый бетон применяется главным образом для сооружений в морской воде, где его следует предпочесть портландцементному раствору, и для кладки плотин. Трассовый бетон обладает большей плотностью и упругостью и имеет более длительный срок схватывания. Применение шлако-портландцемента или пуццоланового портландцемента допускается, если они удовлетворяют установленным нормам.

Приготовление бетона бывает ручное и машинное. За границей машинное приготовление бетона становится выгодным даже при небольшом объеме работ. Этому содействует появление недорогих и удобных малых бетономешалок с бензиновым двигателем или с небольшим электромотором. При ручном способе приготовление раствора производится на особых дощатых платформах, причем сначала перемешивают насухо портландцемент с песком, затем к сухой смеси прибавляют гравий или щебень (балласт), смоченный водой, и уже потом, по мере перемешивания раствора с балластом, постепенно прибавляют необходимое количество воды. При машинном способе приготовление производится в бетономешалках, или бетоньерках (см.), причем материалы также сначала перемешивают насухо, а затем к смеси постепенно добавляют необходимое количество воды. Приготовление бетона вместе с укладкой должно продолжаться не больше одного часа. Запасы материалов на постройке необходимо сложить вблизи от бетоньерок; для цемента нужен сарай, защищенный от дождя, с деревянным полом, через который не проникала бы сырость. Мешки с цементом не должны прилегать вплотную к наружным стенкам. Старые мешки надо расходовать в первую очередь. Песок, гравий и щебень сваливают в кучи, откуда нагружают их в опрокидывающиеся вагонетки, доставляющие материал по рельсовым путям к бетоньерке. Работу по перегрузке в вагонетки можно облегчить устройством бункеров или силосов для материала. Такие установки экономичны при большом объеме работ или при особенно благоприятных местных условиях, например, в случаях (см. фиг. 2), когда силос для гравия устроен без углубления в землю, на откосе насыпи, на которой расположены пути.

Разрез силоса для гравия на работах по перестройке вокзала в Штутгарте

От бетоньерок бетон должен быть доставлен на место его укладки. Для перевозки бетона по горизонтальному пути служат вагонетки, вместимость которых соответствует вместимости бетоньерки. Чаще всего употребляются опрокидывающиеся вагонетки, вместимостью 200—300 л, или обыкновенные, вместимостью 750 л. Если нужно бетон спустить вниз, его высыпают из вагонеток в спускные желоба, из нижнего отверстия которых он попадает в вагонетки или тачки. В надземных сооружениях часто приходится поднимать бетон вверх при помощи лебедок. Наклонный подъем, т. е. подъем бетона в вагонетках по наклонной плоскости, целесообразен только при одноэтажных постройках, т. к. при высоких сооружениях он сильно увеличивает длину пути. Небольшие количества бетона, вмещающиеся в тачки или опрокидывающиеся ящики, могут быть проще всего подняты посредством поворотного крана. Лебедка для такого крана помещается иногда возле бетоньерки, так что обе машины могут обслуживаться одним рабочим. Для больших количеств бетона, соответствующих объему опрокидывающейся тележки, нужен особый подъемник с отдельными лебедкой и мотором. Обычно одного подъемника вполне достаточно для обслуживания одной бетоньерки; поэтому их ставят на близком расстоянии друг от друга и так, чтобы по возможности укоротить горизонтальную часть пути.

Употребительны два типа подъемников для бетона. Первый тип подъемников сконструирован таким образом, что наполненная вагонетка сначала поднимается на платформе вверх, там скатывается с платформы и затем уж доставляется к месту кладки; платформа должна иметь ограждения, затворы и предохранительные приспособления. Такие подъемники иногда делают двойными, так что в то время, когда одна платформа поднимается вверх, другая опускается вниз, облегчая подъем первой. Второй тип подъемников, предпочитаемый в настоящее время первому, не имеет платформ. Бетон поднимается в ковшах или корытах, аналогичных устраиваемым для элеваторов при бетоньерках. В этом случае не тратится энергия на подъем мертвого груза - веса платформы; притом же вес ковша меньше веса вагонетки. Опрокидывание ковша происходит автоматически благодаря искривлению верхнего конца направляющих, по которым ковш поднимается. Из бетоньерки материал попадает непосредственно в ковш подъемника (фиг. 3).

Из бетоньерки материал попадает непосредственно в ковш подъемника

Направляющие здесь поставлены наклонно, чтобы ковш опускался ближе к выходному желобу бетоньерки. В подъемнике наверху устроен большой запасный ковш, в который выгружают поднятый бетон. Из запасного ковша по мере надобности бетон перегружается в вагонетки. При наличии запасного ковша бетоньерка может работать без перебоев, несмотря на неравномерный расход бетона. Если вместимость вагонеток меньше вместимости бетоньерок, установка регулирующего запасного ковша необходима. Для подъема бетона можно приспособить обыкновенный или башенный поворотные краны; это бывает выгодно, когда поворотный кран установлен для подъема других строительных материалов. На постройках большой длины и незначительной ширины, как, например, мостов и плотин, выгодно перемещать бетон посредством кабельного крана, который делает излишним устройство рельсовых путей. Для бетонирования стен большего объема можно, подняв бетон при помощи подъемника вверх, транспортировать его вдоль стены по подвесному пути (фиг. 4), вагонетки которого легче, чем опрокидывающиеся тележки, и допускают крутые повороты, так что отпадают необходимые для обычных путей поворотные круги.

Для бетонирования стен большего объема можно, подняв бетон при помощи подъемника вверх, транспортировать его вдоль стены по подвесному пути

Рельс, по которому движется подвесная вагонетка, прикреплен к лесам, что не затрудняет доступ к стене. Описанные механизированные методы работ у нас пока мало распространены, так как механизация в наших условиях экономична лишь при сравнительно большом объеме работ.

Количество воды для затворения бетона определяется сообразно назначению бетона. Жесткий бетон употребляется в бетонных сооружениях, не имеющих железной арматуры, и содержит столько воды, что можно комок бетона сжать в руке. Он укладывается при помощи лопаты слоями толщиной в 15—20 см и сейчас же д. б. утрамбован. Вес трамбовок 10—15 кг; сечение в торце от 12х12 до 16х16 см. При большом объеме работ иногда употребляют пневматические трамбовки, которые вследствие интенсивности и быстроты работы дают экономию в рабочей силе. Если количество воды назначено правильно, то она после достаточного трамбования выступает на поверхности, после чего трамбование следует прекращать. Для лучшей связи между отдельными слоями бетона в некоторых сооружениях, например, в бетонных мостах, необходимо перед укладкой каждого слоя разрыхлить граблями поверхность ранее уложенного слоя и, если нужно, полить ее цементным молоком. Для подводной бетонной кладки употребляется насыпной бетон; насыпка производится посредством воронок или опускных ящиков. Пластичный бетон содержит больше воды, укладывается более толстыми слоями и легче трамбуется. Кроме экономии в работе, он дает еще более равномерную по плотности кладку, т. к. не в такой степени зависит от тщательности трамбования. Некоторое уменьшение прочности этого бетона по сравнению с жестким устраняется увеличением содержания цемента.

Вопрос о сравнительных достоинствах жесткого и пластичного бетона был тщательно исследован на опыте. По данным Баха, жесткий бетон через 28 дней после затворения дает большую крепость, чем пластичный; эта разница со временем уменьшается. Во всяком случае крепость пластичного бетона с течением времени увеличивается не меньше, чем крепость жесткого. Для железобетонных работ употребляется пластичный бетон, содержащий столько воды, что горсть бетона едва сохраняет в руке свою форму, а при трамбовании имеет еще более жидкий вид. Трамбование здесь служит лишь для того, чтобы бетон лучше облегал арматуру, чтобы выступил наверх избыток воды и не осталось бы пустот в бетоне. Полезно при укладке слегка поколачивать по опалубке для лучшего ее заполнения. В таком бетоне, во время транспортирования его в вагонетках, более тяжелые части оседают на дно; поэтому рекомендуется высыпать бетон из вагонеток в особые корыта, откуда после недолгого перемешивания вручную можно через воронки и желоба спустить бетон в приготовленные формы. При дальнейшем увеличении количества воды получается уже литой бетон, т. е. такая смесь, которая под влиянием собственного веса может течь по наклонным желобам до места укладки. Прежде такой бетон употреблялся только при бетонировании силосов, теперь все больше и больше находит применение в гражданских постройках с железобетонными междуэтажными перекрытиями благодаря быстроте работы и экономии в рабочей силе при транспортировании бетона от подъемника до места назначения. Чтобы при прохождении бетона по желобам не нарушалась равномерность его состава, нужно хорошо подобрать крупность зерен составных материалов; особенно важно, чтобы не было недостатка в мелких зернах. Содержание цемента также необходимо несколько повысить, чтобы крепость бетона не была слишком низка. На фиг. 5 изображено транспортирование литого бетона по американскому способу.

Транспортирование литого бетона по американскому способу

В подъемной башне наверху подвешен перемещающийся ковш, положение которого обусловлено необходимой высотой подъема. Из ковша бетон поступает в первый наклонный желоб, оттуда через поворотную узловую точку во второй желоб и т. д. Узел или шарнир подвешен на вращающемся подкосе при помощи полиспаста так, что его можно поднять или опустить. Второй желоб вращается в горизонтальном направлении вокруг узловой точки; этот желоб покоится на подвешенной в вершине треугольной решетчатой ферме с противовесом на другом конце. Так как первый желоб тоже может вращаться вокруг своего верхнего шарнира в горизонтальном направлении, то устье нижнего желоба Ж м. б. поставлено над любой точкой в сфере досягаемости установки. Угол наклона желобов колеблется от 20 до 27°, смотря по тому, имеют ли зерна гравия округленную или угловатую форму. Литой бетон применим не только в железобетонных сооружениях; в последнее время он применялся даже для кладки больших бетонных плотин.

Следует еще упомянуть о прысковом бетоне (Torkret). Смесь из острозернистого гравелистого песка с зернами до 10 мм и портландцемента в пропорции от 1 : 1 до 1 : 8 с большой силой напрыскивают на форму или на поверхность существующего сооружения. Иногда добавляют и другие материалы, например, известь, асбест, а также красящие вещества. Смесь приготовляют в сухом виде и только слегка смачивают водой для уменьшения пыли. Машина для торкретирования состоит из двух котлов: нижний рабочий котел соединен с компрессором, поддерживающим в нем давление около 3 atm, верхний - служит воздушным шлюзом, проводящим бетонную массу в рабочий котел и обеспечивающим так. обр. непрерывное действие. Сжатый воздух увлекает сухую смесь цемента с песком по рукаву к соплу, куда по другому рукаву доставляется вода. Из сопла бетон выбрасывается на покрываемую им поверхность. По Залигеру, рукав, доставляющий смесь, может быть выведен на 200 м в длину и на 100 м в вышину и может обладать любой кривизной. Прысковой бетон способен сильно сцепляться со старым бетоном, хорошо обволакивает арматуру и дает плотную и прочную массу, достаточно водонепроницаемую при толщине в 3—4 см.

Опалубка, придающая бетону требуемую форму, делается обычно деревянная; она д. б. прочна, жестка и устойчива, не поддаваться влиянию трамбования или распору от жидкого бетона. Перед бетонированием опалубку необходимо очистить от щепы и мусора и смочить. Готовые бетонные конструкции необходимо в первое время защищать от быстрого высыхания, покрывая их рогожами и поливая водой. Для бетонных перекрытий защитой может служить слой песка, поддерживаемый во влажном состоянии. Если бетонная кладка имеет каменную облицовку, то эта последняя и служит формой, наполняемой бетоном по мере возведения. Для хорошей связи между бетоном и облицовкой таковую укладывают логом и тычком. При опалубке внутренняя поверхность ее смазывается жидким мылом или минеральным маслом, чтобы избежать прилипания бетона к дереву. Иногда в облицовочный бетон добавляют еще красящие вещества для придания ему вида естественного камня; лучше всего такой вид достигается путем насечки бетона после его затвердения, употребляя для окраски тонко перемолотый цветной известняк.

С развитием бетонного строительства понадобилось точное изучение и опытное исследование механических свойств бетона. Вначале довольствовались испытанием бетона на сжатие, чего часто бывает достаточно для суждения о качестве материала, т. к. в бетонных сооружениях, не снабженных арматурой, следует избегать скалывающих и растягивающих напряжений, которые такой бетон плохо воспринимает. Крепость бетона увеличивается с возрастом его, поэтому нормы предписывают определенные сроки для испытания образцов: 28 дней для трамбованного и 42 дня для литого бетонов (об испытании бетона см. ниже). Прочность бетона сильно понижается, если он, прежде чем успел значительно затвердеть, подвергся влиянию мороза. Если мороз наступил только через 2 дня после затвердения, в течение которых температура была не ниже +4°, то прочность бетона очень мало уменьшается. Чем раньше, дольше и сильнее действует мороз, тем больший ущерб он наносит прочности бетона. Литой бетон чувствительнее к действию мороза, чем пластичный или жесткий. Сопротивление бетона разрыву невелико и достигает лишь 0,1 сопротивления сжатию. От сопротивления разрыву зависит и сопротивление скалывающим напряжениям, так как последние всегда сопровождаются растяжением в косом направлении, что особенно существенно для железобетонных конструкций. Сопротивление скалыванию для бетонов и растворов, по Баушингеру, равно 26—29 кг/см2 при составе 1 : 4 и 1 : 3 и в среднем равно beton 9 где kd и kz - сопротивления бетона сжатию и растяжению. Определение модуля упругости для бетона понадобилось впервые при постройке больших бетонных сводов. К. Бах описал свои исследования упругости бетона в «Ztschr. d. VDI» за 1895—97 гг. Им исследованы полная, остаточная и упругая деформации (при сжатии) и найдена зависимость между относительным укорочением ε и напряжением σ для встречающихся на практике напряжений, известная под названием «потенциального закона»:

beton 10

где m > 1. По Баху, для бетона состава 1 : 2,5 : 5

beton 11

В практических расчетах этой формулой не пользуются вследствие ее сложности. Модуль упругости, зависящий, как и сопротивление, от состава бетона, количества воды, возраста и т. д., на практике считается постоянным; в действительности, чем больше сопротивление сжатию, тем больше модуль упругости. Модуль упругости бетона при растяжении хорошо изучен только после развития железобетонного дела. По исследованиям фирмы Вейс и Фрейтаг и Германской комиссии по железобетону, оба модуля упругости (при сжатии и растяжении) уменьшаются с увеличением напряжений, т. е. относительные изменения длины в бетоне растут скорее напряжений.

Бетон, как и цемент, м. б. окрашен снаружи только тогда, когда он хорошо схватился и высох. Для окраски бетона идут глав. обр. смоляные и асфальтовые составы. Можно также окрашивать бетон масляными красками и даже спиртовым лаком, сделав подготовку из льняного масла и молотого свинцового сахара. Масляная краска м. б. полезна для резервуаров. Рекомендуют окрашивать бетонные изделия красками на жидком стекле (1 ч. краски в порошке и 3 ч. жидкого стекла при плотности 33° Вѐ). Жидкое стекло укрепляет оболочку бетона и придает ему водонепроницаемую, блестящую, стекловидную поверхность.

Испытание бетона. Испытанием бетона можно определить его сопротивление механическим усилиям, водонепроницаемость, сопротивление стиранию, постоянство объема, отношение к переменам температуры и к химическим воздействиям. Для испытания изготовляют (желательно на месте работ) специальные образцы. Материалы, пропорция, консистенция (количество воды), приемы изготовления образцов должны соответствовать или действительным условиям производства работ, или же установленным нормальным техническим условиям. На результаты испытания при данном составе бетона влияют: возраст образцов, способ приготовления и хранения их, количество употребленной для затворения воды и т. д. Т. к. при укладке бетона на постройке часть воды вытекает через щели опалубки или впитывается досками, то литой и очень пластичный бетон в сооружении крепче, чем в образцах бетона, изготовленных в непроницаемых формах. Бетон машинного изготовления крепче бетона, изготовленного ручным способом (по Баху, на 6,5—8,3%). Чем скорее после затворения водой бетон уложен на место, тем больше его крепость. Бетон для образцов можно приготовлять в машине Гюфера (фиг. 6), в которой перемешивание производится двумя мешалками в вертикальном цилиндре.

Бетон для образцов можно приготовлять в машине Гюфера

Механическое сопротивление бетона определяется, по нормам, испытанием бетонных кубиков на сжатие. Такое испытание является обязательным: 1) для всякого рода железобетонных работ, если объем массы бетона превышает 250 м3, 2) для особо ответственных сооружений любого объема (мосты, плотины) и 3) в случае применения бетона не «нормального» состава и качества. Образцы изготовляются в виде кубиков, размерами 30 см (нормальные) и 20 см (уменьшенные) в стороне. По опытам Баха, сопротивление цилиндрических (или призматических) образцов с высотой, равной четырехкратной величине диаметра (или стороны) поперечного сечения, составляет 80% от сопротивления кубиков. Кубики, выпиленные из готового сооружения, дают в среднем такое же сопротивление, как специально приготовленные. Формы рекомендуются разборные металлические с насадкой для удержания запаса бетона при трамбовании и для направления трамбовки. При употреблении деревянных форм нужно принять меры против коробления и разбухания дерева (обивка изнутри оцинкованным железом). Трамбованный бетон укладывается в два слоя при 20-см кубиках и в три слоя при 30-см. Вес трамбовки 12 кг; площадь основания 12x12 см; высота падения 25 см. Число ударов должно соответствовать применяемому на работах (приблизительно 32 удара на каждый слой 20-см кубика и 72 удара на слой 30-см кубика, что соответствует 1 кгм работы на 100 г смеси).

Литой бетон наливают в форму и уплотняют помешиванием, постукиванием по форме и осаживанием бетона в углах трамбовкой. Если поверхность давления на образцах не вполне правильна, таковую выравнивают тонким слоем цементного раствора не позже чем за 8 дней до испытания. Боковые стенки снимают через 24 часа при трамбованном и через 48 ч. при литом бетоне. Образцы следует сохранять в достаточно влажном состоянии до самого испытания. Срок испытания - 28 дней для трамбованного и 42 дня для литого бетона. Испытание кубиков разрешается, по нормам, производить на месте работ при наличии пресса, позволяющего с достаточной точностью определить временное сопротивление. Машины для испытания материалов - специальные машины изготовляет завод Augsburg-Nurnberg, Amsler-Laffon-Schafhausenи ряд др. Эмпергер рекомендует на месте работ испытывать на изгиб железобетонные балочки, армированные так, чтобы разрушение их произошло только от раздавливания бетона. На фиг. 7 показано приспособление для такого испытания: нагрузка на образец Р = 133,3W.

Приспособление для испытания на изгиб железобетонной балочки

Если обозначить сопротивление бетона, полученное при испытании кубиков на сжатие, через σВ, а через σ'В сопротивление такого же бетона, полученное при испытании балочек на изгиб, то, по Петри, σ'ВВ равно 1,76—1,71. Испытания на разрыв, на изгиб бетонных балочек и на скручивание (скалывание) не имеют непосредственного практического значения. Ряд опытов дал следующие соотношения между сопротивлениями сжатию σb, растяжению σz, изгибу σbz и чистому скалыванию τ0: σb = 16σz = 8σbz = 8τ0. Постоянство объема и влияние температуры зависят гл. обр. от свойств раствора. Новейшими точными измерениями определен коэффициент температурного расширения бетона от 0,0000099 до 0,000010. При твердении на воздухе бетон вначале разбухает, а потом, до конца процесса затвердевания, сокращается. При твердении под водой бетон разбухает. Испытание на сцепление бетона с железом производится выдергиванием железных прутьев из железобетонного образца или изгибанием образцов и измерением относительного смещения концевых сечений железа и бетона. Роланд считает сцепление явлением механического характера. Водонепроницаемость испытывается на полых образцах (трубы) нагнетанием воды в них до определенного давления, или на чашевидных образцах простым наполнением их водой, или, наконец, на плоских плитках с примазанным к ним стеклянным бездонным цилиндром, наполненным водой; тонкий слой масла защищает воду от испарения во время опыта. Сопротивление стиранию испытывается при помощи «круга стирания» или пескоструйного аппарата.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.