Основи міцності бетону

За своєю структурою бетон неоднорідний матеріал і тому під дією зовнішнього навантаження він знаходиться в складному напруженому стані. Набір міцності бетоном відбувається протягом декількох тижнів з його виготовлення. При стисненні бетонного зразка, сприймають навантаження більш жорсткі частинки, що володіють великим модулем пружності. За площинах з'єднання цих частинок виникають сили, що сприяють порушити їх зв'язок. У той же час в ослаблених порожнечами і порами місцях відбувається концентрація напруги. Відповідно до теорії пружності навколо отворів в матеріалі, що знаходиться під дією стиснення виникає концентрація врівноважують стискають і розтягують напруги, паралельних стискає силі.

Так як бетон містить багато пустот і пір, то напруження розтягу в однієї пори передаються на сусідні, в результаті чого в випробувальному зразку при стисненні крім поздовжніх стискаючих напружень виникають і розтягують напруги в поперечному напрямку. Саме в поперечному напрямку внаслідок розриву бетону відбувається руйнування стискається зразка. Спочатку з'являються мікроскопічні тріщини по всьому об'єму, що стискається зразка, які зі зростанням навантаження з'єднуються, утворюючи тріщини паралельні напрямку дії стискаючої сили або під невеликим нахилом. Потім тріщини розкриваються, і настає руйнування бетонного зразка.

Согласно результатам испытаний опытных образцов, прочность бетона на сжатие в 10 – 15 раз больше, чем прочность бетона при растяжении. Крім того зі збільшенням класу бетону зменшується відносна міцність при розтягуванні. Так само досліди показують ще більший розкид міцності при випробуванні на розтяг в порівнянні зі стисненням і коефіцієнти варіації прочностей бетонів.

Такі фактори, як збільшення кількості цементу в бетонної суміші, застосування шорсткого щебеню, зменшення водоцементного співвідношення підвищують міцність бетону при розтягуванні, що можна побачити на графіку набору міцності бетоном.