Относительная прочность различных бетонов в зависимости от температуры и сроков твердения

Прочность бетона в любой момент твердения обычно выражают в процентах от проектной и называют относительной прочностью R. Она представляет собой отношение абсолютной прочности бетона R_t,выдержанного в течение срока t при средней температуре θ, к прочности такого же бетона, выдержанного в стандартных тепловлажностных условиях, т. е. при температуре +15° в течение 28 суток

. (2.28)

Величина R,взависимости от вида бетона, добавок, температуры и срока выдерживания, может быть определена по формуле

(2.29)

где А, В– коэффициенты, характеризующие свойства бетона [29];

θ– температура изотермического выдерживания, °С;

t – время выдерживания, сут.; при необходимости установления времени выдерживания в часах значения коэффициентов А и Вследует разделить

на 4,9.

Обработка указанных таблиц и графиков позволила получить следующие частные формулы для бетона:

– на портландцементе

(2.30)

– на шлакопортландцементе

(2.31)

– на пуццолановом портландцементе

(2.32)

– на портландцементе с добавками хлористого кальция в количестве до 3% от веса цемента

(2.33)

(2.34)

Коэффициент ускорения нарастания прочности бетона (n) на портландцементе различной активности (А_ц) при добавке хлористого кальция N определяются из таблицы 2.3.

Таблица 2.3

Значение коэффициента n для бетона на портландцементе

с добавками хлористого кальция

Температура бетона θ, °С	Добавка N, % к весу цемента	Возраст бетона t, дней

+15		1,35 1,55 1,65	1,35 1,5 1,65	1,35 1,45 1,6	1,3 1,4 1,55	1,25 1,85 1,5
+10		1,55 1,7 1,8	1,5 1,6 1,8	1,4 1,5 1,7	1,35 1,45 1,6	1,3 1,4 1,55
+5		1,65 1,75 1,9	1,55 1,7 1,85	1,5 1,7 1,75	1,45 1,5 1,65	1,4 1,45 1,6
		1,7 1,85	0,65 1,75 1,85	1,6 1,7 1,9	1,55 1,65 1,85	1,5 1,6 1,8
-5		1,8 1,95 2,05	1,75 1,85	1,7 1,8 1,75	1,6 1,75 1,7	1,55 1,7 1,8
-10		– 2,1	– 1,3 1,95	– 1,85 1,95	– 1,8 1,9	– 1,75 1,9
-15		– – 2,15	– – 2,1	– – 2,05	– –	– – 1,95

Для бетона с повышенными добавками хлористых солей, в частности с добавкой хлористого кальция 5% и хлористого натрия 2% от веса цемента:

(2.35)

– для бетонов на быстротвердеющем портландцементе

(2.36)

В основу этих формул положено предположение, что температура бетона во время выдерживания является постоянной. При необходимости определения прочности бетона в условиях переменной температуры относительная прочность бетона может быть найдена из формулы

(2.37)

где R₁, R₂,…R_m – прочность бетона, накопленная за первую, вторую, …и m-юстадии выдерживания.

Под стадией выдерживания понимается период, имеющий один и тот же закон изменения температуры в бетоне [25 стр.28].

В некоторых случаях бывает целесообразно определять прочность бетона при переменной температуре путем нахождения приведенного срока выдерживания:

(2.38)

где β – коэффициент, с помощью которого фактический срок выдерживания при температуре θ приводится к расчетному сроку выдерживания при температуре θ = +15°C.

Значения коэффициента β приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Значение коэффициента α для различных бетонов

θ, °С	На портландцементе	На шлакопортландцементе	На пуццолановом портландцементе	На быстротвердеющем портландцементе
без добавок	с пуццолановой добавкой 4-5%	с пуццолановой добавкой 10-14%	с повышенной добавкой хлористых солей
-15	–	–	–	0,15	–	–	–
-10	–	–	–	0,31	–	–	–
-5	–	–	–	0,45	–	–	–
	0,4	–	–	0,776	0,1	0,06	1,63
	0,57	–	–	1,1	0,29	0,24	2,32
	0,77	–	–	1,48	0,6	0,56	3,1
	0,99			1,93			3,95

Продолжение таблицы 2.4
	1,25	–	–	2,42	1,51	1,58
	1,86	1,68	1,87	3,62	2,81	3,1	7,4
	2,6	2,43	2,89		4,55	5,13	10,2
	3,41	3,34	4,2	6,67	6,71	7,7	13,5
	4,33	4,38	5,82	8,48	9,25	10,35	17,4
	5,45	5,63	7,83	10,6	12,05	14,2	21,7
	6,65	6,98	10,1	12,85	15,6	18,4	26,6

Следует иметь в виду, что для обычных бетонов, без добавок ускорителей, независимо от вида цемента и при исчислении t в сутках

(2.39)

– при исчислении tв часах:

(2.40)

Для ориентировочных расчетов можно принять

(2.41)

(2.42)

На основе вышесказанного можно сделать вывод, что зависимости между прочностью бетона и количеством градусо-часов (градусо-дней) не существует. Поэтому определять прочность бетона по затраченным градусо-часам (градусо-дням) не представляется возможным.