Niejednorodność betonu

Najnowsze polskie przepisy pozostawiają określenie wartości współczynników jednorodności w gestii i do decyzji producenta. Jednorodność charakteryzuje się w tym przypadku stosunkiem wytrzymałości gwarantowanej do wytrzymałości obliczeniowej. Wytrzymałość obliczeniowa jest wytrzymałością przyjmowaną do obliczeń konstrukcji i jest ona zawsze mniejsza od wytrzymałości gwarantowanej, co ma na celu uwzględnienie warunków budowy nie występujących przy wykonywaniu próbek kontrolnych oraz uzyskanie poziomu ufności bliskiego 0,999, wymaganego w założeniach projektowych (program uprawnienia budowlane na komputer).

Niejednorodność betonu pod względem wytrzymałości oraz nieuchronność uzyskiwania rzeczywistej wytrzymałości betonu w poszczególnych strefach konstrukcji niższej od wytrzymałości wymaganej doprowadziły do tego, że przy obliczaniu konstrukcji betonowych wartości wytrzymałości miarodajnej zastąpiono w odpowiednich wzorach wartościami umownymi wytrzymałości materiału, otrzymywanymi przez przemnożenie wytrzymałości miarodajnej przez współczynnik zmniejszający k_b, jak również przez współczynniki warunków pracy konstrukcji m. i żelbetowych (SNiP II-W.I-62) dla betonów marek projektowanych 100-h 200. Dla betonów marek wyższych wartość współczynnika k„ przyjęto 0,6, co odpowiada wartości C„ = 0,133 (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Przy produkcji nieuporządkowanej otrzymuje się wartości C_v wyższe od wartości wymienionych. Wtedy, aby nie zmniejszać wytrzymałości obliczeniowych (najmniejszej dopuszczalnej wytrzymałości betonu), trzeba projektować beton o wytrzymałości średniej, wyższej od marki projektowanej, z tym aby stosunek R:R_wp był większy od jedności. W ten sposób udaje się zachować bez zmian wartości miarodajne współczynnika jednorodności i uniknąć braków przy przygotowaniu konstrukcji i wyrobów, jednak sposób ten nie jest ekonomiczny. Wskaźnik zmienności wytrzymałości betonu C_v charakteryzuje techniczno-ekonomiczną działalność zakładu przemysłowego i jest wykorzystywany przy ogólnej ocenie jakości betonu w obiekcie przekazywanym do eksploatacji oraz w wielu innych przypadkach (uprawnienia budowlane).

Wytrzymałość betonu na rozciąganie

W wielu przypadkach charakterystyką jakości betonu jest jego wytrzymałość na rozciąganie osiowe i przy zginaniu, określana zwykle na podstawie badań na zginanie beleczek próbnych o przekroju kwadratowym 15×15 cm i długości 60 cm. Niekiedy do badań stosuje się beleczki o wymiarach 20x20x80 i 10x10x40 cm. Zniszczenia próbki dokonuje się za pomocą dwóch równych obciążeń, znajdujących się w jednakowej odległości od dwóch podpór walcowych. Rozpiętość próbki równa jest potrójnemu wymiarowi jej przekroju, tj. 30, 45 lub 60 cm. Dwa górne wałki, przenoszące obciążenia, dzielą rozpiętość próbki na 3 równe części (program egzamin ustny).

Beton nie odznacza się doskonałą sprężystością, tj. właściwością zmieniania swego kształtu i objętości pod wpływem sił zewnętrznych i całkowitego powrotu do stanu początkowego po usunięciu tych oddziaływań; dowolna jego deformacja składa się z odwracalnej i nieodwracalnej części. Charakter procesu deformowania betonu określa się sposobem przyłożenia obciążenia i czasem trwania jego działania (opinie o programie).

Rodzaje odkształceń w betonie, zależnie od rodzaju obciążenia, mogą być następujące:

• odkształcenia krótkotrwałe, występujące w betonie pod wpływem przyłożenia sił wzrastających w sposób ciągły,
• odkształcenia długotrwałe, występujące w betonie pod wpływem długotrwałego oddziaływania stałego obciążenia z uwzględnieniem wpływu otaczającego środowiska; do tych odkształceń zalicza się odkształcenia skurczowe i odkształcenia wskutek pełzania (segregator aktów prawnych).

Odkształceniem skurczowym nazywa się deformację wywołaną zmianami objętościowymi w stwardniałym zaczynie cementowym przy wysychaniu betonu; wyznacza się ją na próbkach nie obciążonych, przy określonej stałej temperaturze i stałej wilgotności otaczającego środowiska (promocja 3 w 1).