вод газовых з-дов, маргалитом-против масел и т. д.), устройством специальных предохранительных слоев из стойких материалов (глина, прозорит и др.)> добавками, более прочно связывающими известь в цементе и изолирующими тем самым бетон от вредных воздействий. Стоячие ясидкости менее опасны, чем текучие, все время обновляющие свой состав, или действующие механически (удары волн), И.ТИ попеременно изменяющие t° (то теплые, то холодные). Эффект химич. воздействия является наибольшим для более напряженных частей сооружений. Наибольшее внимание следует обратить на защиту невидимых частей соорулсений (напр. фундаментов), где обыкновенно начинают развиваться повреждения. К жидкостям, действующим на затвердевший цемент в бетоне, относятся соединения, заключающие в себе: а)все почти к-ты (серную, соляную, азотную, угольную, карболовую, уксусную, дубильную, бродильные жидкости и т. д.); б) многие соли, особенно сульфаты (гинс, глауберова соль, медный купорос), хлористый магний, щелочные растворы, соли аммония, жирные масла, животные и растительные жиры, тяжелые масла каменноугольной смолы и пр. В каждом частном случае необходимо, однако, выявить-следует ли считать жидкость, с к-рой приходится иметь дело, вредной для бетона или нет. Вредное действие на бетон морской воды зависит от присутствия в ней сернокислой магнезии и хлористого магния. Сульфат, благодаря образованию цементных бацилл , влечет за собой разрушение сооружения. Для образования цементных бацилл, т. е. гипсового а.люмипата, требуется совместное наличие извести, глинозема и сернонатриевой соли. Предохранительными против разрушения мерами в данном случае слуясат: наиболее плотный состав бетона, с употреблением соответствующих цементов- шлакового, бокситового; примесь трасса и пуццолана, повышающая стойкость цементов против химич. воздействий; покрытие поверхности бетона различными химич. составами (углекислый аммоний, кремнефтори-стый магний, фтористый кальций и др.), которые образуют в химич. соединении с раствором кору, не поддающуюся действию морской воды; торкретирование. Химическое воздействие, атмосферы (кислорода, азота, углекислоты и паров воды воздуха) при нормальных условиях не вредит бетону, но сернистые соединения в дымовых газах оказывают вредное влияние на бетон, а но разрушении покрова арматуры и на нее. Дымовые газы в особенности разрушительны при наличии сырости в сооружениях. Внешнее ув-лаяснение сооружения водяными парами дымовых газов является безвредным при наличии плотного и сухого бетона, защищенного от атмосферных и напорных вод. Предохранительными мерами являются: применение возможно плотного бетона в частях, подверженных непосредственному действию дымовых газов (в зонах арматуры диаметр камне-видных добавок не д. б. более 2 см), ясирное плотное обволакивание арматуры; придание защитному относительно всей арматуры бетонному слою толщины не менее 4 см; применение железистых и более бедных известью

цементов и прибавление к портландскому цементу трасса; тщательный отвод всех вод от сооруясепия; устранение воздействия дымовых газов на свежий бетон; сглаживание поверхностей, подверженных действию дымовых газов, для быстрого отвода их; применение защитных щитов; флюатирование. Металлы при соприкосновении с бетоном окисляются, за исключением благородных металлов и яселеза; последнее, будучи окружено бетоном, нри надлеясащей плотности его и отсутствии трещин, совершенно не ржавеет. Но для этого требуется соблюдение конструктивных требований, предъявляемых к железобетонным конструкциям.

4) Сонротивление действию электричества. В случае опасности появления электрич. токов необходимо принимать меры предосторожности, имея в виду, что под действием электричества в нек-рых случаях наблюдались разрушения арматуры, в особенности в сыром бетоне, в массе же бетона возмоясны электролитич. изменения.

5) Теплопроводность бетона, отвечающая примерно таковой естественных камней и несколько ббльшая теплопроводности кирпичной кладки, зависит гл. обр. от тенлонроводности камневидных материалов, объема бетона, его Г и степени влажности. Тонконористые бетоны из пористых, малотеплопроводных материалов (напр. шлаков, пемзы) обладают наименьшей теплопроводностью; плотные бетоны из плотных материалов (напр. щебня из кварцитов, кремней и кварцевого песка), наоборот,-наибольшей. Теплопроводность трамбованного бетона почти вдвое больше, чем нетрамбованного. Коэффициент теплопроводности моясет быть принят для бетона примерно вдвое большим, чем для его камневидных составляющих, что видно из табл. 2.

Табл. 2.-Коэфф-ты теплопроводности.

6) Огнестойкость. Железобетонные конструкции, правильно сконструированные и хорошо выполненные, обладают значительной огнестойкостью. Сопротивление бетона механич. усилиям при высоких t° понижается, но распадения составных частей не происходит. В общем бетон достаточно предохраняет арматфу от нагревания. По данным Грута (Grut), при нагр&вании до 1 000° бетонных образцов наблюдались на различных глубинах от поверхности следующие t°:

Глубина BCAt...l 2 3 5 7 9 t°......... 829° 673° 594° 446° 343° 261°

В сооружениях, подверженньгх опасности в смысле пожара, следует повышать глубину укладки арматуры до 5-7 см и применять

наиболее огнестойкие камневидные составляющие. Не следует применять в этом случае естественных камней с больщим содержанием кремневой к-ты. Гранит, кварц, песчаники поэтому мало пригодны. Долерит, базальт и известняк оказались при высокой t° более стойкими, хотя последний при этом химически изменяется. Цемент для рассматриваемых сооружений тем пригоднее, чем под больщей t° произведен его обжиг. В общем можно принять, что при нагревании до 500° бетон теряет до 20% своего сопротивления сжатию.

7) Влияние колебаний температуры. Железо и бетон от теплоты рас-щиряются, а при охлаждении слсимаются. Коэфф. fj линейного расщирения литого железа-0,0000122-;-0,0000145, стали-0,000019. Опытами Келлера установлено, что коэфф. линейн. расширения бетона с увеличением в его составе количества песка и щебня уменьшается. Вследствие неоднородности состава Ж. и неодинаковости нагревания в нем возникают Г-ные напряжения,могущие вызвать появление трещин. Этому противодействуют рациональным конструированием (f°-ные швы) и учетом *°-ных напряжений в статически неопределимых системах.

Механические свойства Ж. 1) Зависимость между деформациями и нанр я.ж е н и я м и. а) Для железа и стали закон удлинений Гуна, устанавливающий пропорциона.пьную зависимость между деформациями и наиряжениями до предела пропорциональности, дает достаточно точное понятие о действительном законе упругости. Зависимость эта выражается следующими формулами:

а = Е е .

Е у

2(т+ 1)

где G-действующее нормальное напряле-

= F~muV) модуль упругости, е- относительное удлинение или укорочение =

М (УДЛИН. или УКОРОЧ.) p rTRVTnmPP ня-

- ~1 (длингГэлементаГ -Действующее напряжение сдвига, G-модуль сдвига, у- относительный сдвиг =. Для

литого железа временное сопротивление различных марок (т = 3,5 -i- 5,0 т/см, Е = =2150 т/см, G=830 т/сж, предел упругости =1,8-2,4 m/cjn, предел текучести 0 = =2,44-3,0 т/см, коэфф-т Пуассона т=0,3. Возможная нагрузка на лелезобетонные конструкции зависит от предела текучести железа. Если предел текучести арматуры в растянутой зоне н-селезобетонной балки превзойден, то железо получает значительные удлинения, появляющиеся трещины раскрываются, прогибы возрастают, бетон над раскрывающимися трещинами раздробляется, окалина железной арматуры отскакивает, б) Для бетона, как не подчиняющегося закону пропорциональности между деформациями и напряжениями, линейный закон Гуна, строго говоря, неприменим. Для установления зависимости упругих деформаций от напряжений были предложены различные эмпирич. ф-лы. Хорошие результаты в этом отношении, совпадающие с опытными данными,

дает закон Баха, обобщающий закон Гука и выралсающийся ф-лой: е = а ст , где е и о-имеют те же значения, что и выше, а-коэфф.

упругости = , п - показатель степени, равный для лелеза и стали 1, а для других материалов от 1 до 2, Отсюда модуль упругости бетона

Модуль упругости бетона зависит: от состава, рода и качества цемента, качества инертных веществ, количества воды, тщательности выполнений работ и возраста бетона. Граф определяет модуль упругости при допускаемой нагрузке, в зависимости от временного сопротивления К бетона, по ф-ле:

Модуль упругости, т. о., есть величина переменная. Наибольшую величину модуль Е имеет нри составах от 1:1,5 до 1:2. При обычных напряжениях бетона, употребляемого в железобетонных конструкциях, модуль упругости при сжатии колеблется, по Графу, в пределах от 170 ООО до 300 ООО mjCM; модуль упругости при растяжении, но данным Графа, не оказывается существенно меньшим, чем при сжатии. При расчетах модуль упругости обычно принимается постоянным и равным 210 ООО кг/см. При тех условиях, с к-рыми обыкновенно приходится встречаться на практике, удлинение армированного, сохранявшегося сырым бетона перед появлением трещин достигало максимум 0,2 мм на 1 м. Это удлинение меньше деформаций железа в пределах допускаемых напряжений. Остаточные деформации в бетоне составляют Vio всех деформаций. Предельное удлинение бетона, влекущее за собой его разрушение, м. б. взято в среднем равным 0,00015. в) По данным Графа, отношение модулей упругости железа и бетона колеблется в пределах от 8 до 12; в среднем оно равно ГО. При расчете прочности железобетонных конструкций это отношение п согласно различным нормам принимается равным 15, а для расчета деформаций и статически неопределимых си-стем-равным 10. Однако, согласно новейшим воззрениям п = 15 представляет в первом случае не отношение модулей упругости, а отнощение напряжений сжатия железа и бетона в железобетонной конструкции в момент разрушения.

2) Сонротивление бетона механическим воздействиям. На величину сопротивления существенно влияют: качество материалов, состав бетона, консистенция, возраст, способ изготовления, условия хранения, размеры и формы образцов и т. д. а) Сонротивление бетона сжатию варьирует в широк, пределах в зависимости от указан, факторов. Опыты Баха над образцами возрастом до 9 лет показали постоянное возрастание прочности, нри чем у пластичного бетона-в большей мере, чем у жесткого. Установить какой-либо определенный закон для этого не удалось благодаря большому количеству различных факторов, влияющих на прочность бетона. В практике имеет особенное значение временное сопротивление ежа-

тию в продолжение первых четырех недель. Русскими нормами установлены для различных марок бетона следующие величины сопротивления бетонных кубиков через 28 дней (табл. 3).

Табл. 3. -Временное сопротивление бетонных кубиков на сжатие в кг./cлt

Высокосортные нортланд-цементы и глиноземистые цементы дают значительную большую прочность, чем обыкновенные. Это видно из опытных данных (по Графу) над пластичным бетоном состава: 1 об. ч. цемента, 2,6 ч. смеси песка и гравия и 3 ч. рейнского гравия (260 КЗ цемента в 1 ж* бетона)-подвергнутым сясатию после 7 дней влажного, а потом сухого хранения (табл. 4).

б) Сопротивление бетона р а с т я ж; е-нию (Kg) зависит от тех же многочисленных факторов, что и сопротивление сжатию. Для хорошего бетона временное сопротивление растяжению через 45 дней м. б. принято не свьппе 15 кг/сж.в среднем его можно брать равным 12 кг/сж. Приближенно временное сопротивление бетона на растяжение можно считать равным от VsAO / его временного сопротивления сжатию, в) Сопротивление бетона изгибу (Kf,) зависит, в первую очередь, от его сопротивления растяясению

, М - е

И при расчете по ф-ле а = -j- получается в

1,7-1-2,0 раза больше последнего. Исследования Мёрша показали, что это кажущееся противоречие происходит вследствие неправильного применения к бетону закона Гука. Расчет, в соответствии с действительным для бетона законом упругости, дает для изгиба те же величины временного сопротивления, что и для растяжения, г) Величина временного сопротивления бетона сдвигу (К,) лежит между соответствующими величинами для сжатия и растяжения. Мёрш (Mersch) дает следующий закон для зависимости между этими тремя количествами:

по Мору же.

-VK

Опыты Баха с призмами, подверженными скручиванию, более подтверждают вторую зависимость и дают для полных сечений призм Ifs=25,6-1-32,5 кз/сж, а для трубчатых 18 = 17,1 кг/см. Однако, для бетонных конструкций сонротивление сдвигу играет второстепенную роль, т. к. разрушение является обычно следствием не тангенциальных напряжений, а сопутствующих последние растягивающих напряжений, д) Сопротивление бетона истиранию возрастает с увеличением содержания цемента и повышением временного сопротивления сжатию. Важнейшим фактором в данном случае является гранулометрич. состав раствора и

бетона. Опыты по методу Баушингера при сухом шлифовании на пути длиной 628 ж выяснили, нанр что при плитах, сделанных из 1 об. ч, цемента и 1 ч. песка с зернами от О до 7 мм, истирание оказалось=0,227 см на 1 сж, а при том же составе, но с зернами от 3 до 7 мм-0,165 см на 1 сж; при этом временное сопротивление раствора сжатию через 46 дней составляло в нервом случае 559 кг/см, а во втором-612 кз/сж. При меньшем содержании цемента соответственный подбор зерен имеет еще большее значение.

Табл. 4. - Сопротивление сжатию бетона на высокосортном портланд-ском и г> 1иноземистом цементах.

В бетоне влияют на изнашивание качество песка и щебня, а также ббльшая или меньшая их добавка. Применение специальных материалов с высоким сопротивлением истиранию ведет к понижению изнашиваемости бетона. Так, нанр., Клейнлогель применяет смесь гранулированной стали с цементом, получая состав высокой прочности и большой сопротивляемости истиранию (сталебетон Клейнлогеля). Влажный бетон изнашивается больше, чем сухой, что было подтверждено опытами Графа. В дальнейшем на истирание влияют возраст бетона и способ изготовления его. Старый бетон оказывает большее сопротивление изнашиванию, при условии, однако, чтобы положительные результаты не были парализованы излишней влаяшостью. Влияние способа изготовления бетона на изнашивание исследовал Абраме. Бетон имел возраст 90 дней. Наименьшее сопротивление изнашиванию выказал бетон, подверженный продолжительному сухому хранению на воздухе. Бетонные испытуемые тела, хранимые во влажном песке, оказывали большее сопротивление истиранию. Наименьшую изнашиваемость имели тела состава 1:3, подвергавшиеся в течение 40 дней влажному, а затем в течение 50 дней сухому хранению; при более продолжительном хранении во влаге сопротивляемость истиранию уменьшалась вследствие избытка влаги, способствующей истиранию.

3) Сцепление яселеза с бетоном зависит от качества бетона и формы и состояния поверхностей стеряшей. Средняя величина сопротивления скольжению по поверхности стержня с увеличением глубины заделки в бетоне падает, что подтверясдается следующими опытными данными для балок с арматурой из круглого железа с d = 25 мм:

При глубине заделки..... 25 50 75 сл*

Врем, сопротивл. скольжению 35,7 22,9 21,7 кг/сл1*