Skurcz i odkształcalność betonu

Skurcz i odkształcalność betonu pod wpływem zmian temperatur uwzględnia się tylko niekiedy w obliczeniach statycznych (program uprawnienia budowlane na komputer). Oba te parametry mają natomiast bardzo istotne znaczenie dla ustroju budowlanego jako całości (dylatacje, konieczność dodatkowego zbrojenia).

Do celów konstrukcyjnych stosowane są prawie wyłącznie kruszywowe betony lekkie i betony komórkowe. Betony z wypełniaczami organicznymi stosuje się tylko w elementach drugorzędnych jako materiał wypełniający lub jako warstwę środkową w elementach warstwowych. Z tego względu, omawiając w dalszym ciągu problemy konstrukcji z betonów lekkich, główną uwagę poświęcono betonom kruszywowym i betonom komórkowym (program uprawnienia budowlane na komputer).
Ustalając w obliczeniach statycznych ciężar betonu, należy zwrócić uwagę na jego strukturę (zwarty, półzwarty, jamisty), rodzaj składników (np. z dodatkiem piasku naturalnego lub sztucznego) i stan zawilgocenia w rozpatrywanych warunkach. Współczynnik przeciążenia v, przyjmowany do obliczeń bezpieczeństwa konstrukcji, uwzględnia stosunek maksymalnej do średniej wartości ciężaru tylko w przedziale różnic spowodowanych warunkami produkcji konkretnego rodzaju betonu - a nie różnic wynikających z różnych odmian betonu lub stanu jego zawilgocenia.

Ciężar betonu przyjęty do obliczeń statycznych powinien być wyraźnie uwidoczniony również i na rysunkach roboczych (uprawnienia budowlane). Jest to szczególnie istotne w przypadku lżejszych odmian betonów stosowanych jako izolacja termiczna.
Określając ciężar betonu należy zwrócić uwagę na różnice między ciężarem betonu zawilgoconego (wartość miarodajna do określenia ciężaru prefabrykatu w chwili montażu) i powietrznie suchego (wartość miarodajna do obliczeń budynku w stanie gotowym) (program egzamin ustny).
Cechy wytrzymałościowe
Wytrzymałość betonu na ściskanie uważamy za podstawową cechę wytrzymałościową; istotna jest również - dla określonego rodzaju betonu - jego wytrzymałość na rozciąganie i odkształcalność pod działaniem obciążenia.

Analogicznie jak dla konstrukcji z betonu zwykłego, również i dla konstrukcji z betonów lekkich za podstawową wartość wytrzymałości betonu na ściskanie, miarodajną do obliczeń statycznych, uważamy wytrzymałość betonu na ściskanie przy zginaniu - Rm (opinie o programie).

Odkształcalność betonu pod obciążeniem

W obliczeniach nośności ścian posługujemy się tzw. teorią drugiego rzędu, w której uwzględnia się przemieszczenia miejsca działania siły wskutek odkształceń elementu. W związku z tym konieczna jest definicja wytrzymałości betonu, nawiązująca do przyjętej zależności o (e). Z dostateczną dla praktyki dokładnością przyjmujemy wówczas, że R,„ oznacza wartość naprężenia, przy którym odkształcenia osiągają graniczną wielkość eR.
Odkształcalność betonu pod obciążeniem doraźnym charakteryzowana bywa dwoma określeniami Eb lub E0. Wartością Eb posługujemy się w obliczeniach opartych na założeniu liniowej zmienności a (e), przede wszystkim przy obliczaniu ugięć konstrukcji żelbetowych i projektowaniu konstrukcji sprężonych.

Wzrost wilgotności powyżej 20% wg SN 287-65 nie wpływa już na obniżenie wytrzymałości materiału, trzeba jednak dodać, że wyniki badań nie są zgodne z tym założeniem.
Wymagania w zakresie cech fizycznych betonów komórkowych wg normy niemieckiej DIN 4223  (segregator aktów prawnych).
Wytrzymałość betonu, miarodajną do określenia jego marki, bada się na kostkach sześciennych o wilgotności 3-M0%m. Żadna z serii sześciu badanych kostek nie może mieć wytrzymałości średniej mniejszej niż 15% od wartości wymaganej.
Porowata struktura betonów lekkich powoduje, że współczynnik przeciążenia v jest w tym przypadku większy niż w przypadku betonów zwykłych.
Dla betonów konstrukcyjnych ze spiekanych łupków przywęglowych (kruszywo „Knurów”) otrzymano średnio v = 1,16.

Są to jednak wyniki badań laboratoryjnych. W produkcji masowej należy spodziewać się większych wartości.
Dla keramzytobetonu o ciężarze objętościowym 0,95 T/m3, produkowanego w zakładach moskiewskich, Zuków podaje średnio u = 1,19.
Dla gazobetonu odmiany 07, produkcji warszawskiej, wartość v (w stanie suchym) (lata 1961-1963) wynosiła 1,22.

Do obliczeń bezpieczeństwa konstrukcji dla betonów lekkich przyjmować zatem należy u = 1,2, dla konstrukcji zaś z betonu zwykłego można przyjmować u = 1,1.
Współczynnik jednorodności u oblicza się jako stosunek minimalnej wytrzymałości Rmin do wytrzymałości średniej (promocja 3 w 1).

Z reguły wytrzymałość średnia jest wyższa od wytrzymałości wymaganej - nie można jednak na fakt ten liczyć przy projektowaniu konstrukcji.
Wartości podstawowe u dla betonów z żużla paleniskowego, produkowanych w Polsce. Wahają się one w tym samym przedziale, co wartości |i betonów kruszywowych, produkowanych w zakładach moskiewskich.