Сцепление арматуры с бетоном
Сила сцепления арматуры с бетоном — один из факторов, обусловливающих их совместную работу. Она меняется в широких пределах и зависит: от склеивания арматуры с бетоном, от сил трения, возникающих по линии контакта арматуры с бетоном, и от сопротивления бетона усилиям среза. Два последних условия и из них, в основном, первое определяют силу сцепления. Отсюда у арматуры периодического профиля более надежное сопротивление скольжению, чем у гладкой. Сопротивление сдвигу увеличивается с повышением марки цемента, содержанием цемента в бетоне и уменьшением В/Ц отношения. С уменьшением диаметра арматуры увеличивается количество проволок, их удельная поверхность и силы сцепления.
По данным исследований В. Г. Бессонова, в армоцементе сила сцепления зависит от толщины сечения, количества сеток в сечении и от номера сетки. На рис. 9 видно, что с увеличением толщины сечения элемента с 1,5 до 4,5 см сила сцепления повышается почти пропорционально сечению (рис. 9, а). При изменении количества сеток в сечении с 2 до 8 (рис. 9, б) и уменьшении номера сеток с 14 до 2 (рис. 9, в) сила сцепления также увеличивается.
Нарушение сцепления между бетоном и арматурой во времени зависит от вида армирования; при сетчатом оно сказывается меньше, при комбинированном — больше. Это зависит от жесткости связей бетона с арматурой. При сетчатом армировании она выше, в результате чего значительно возрастают напряжения тсц, а их влияние на трещиностонкость и жесткость сечения становится заметнее.
В теории железобетона обычно принимают криволинейную эпюру напряжений сцепления. Для армоцемента при армировании, особенно дисперсном, распределения (эпюры) напряжений сцепления часто расположенных проволок совмещают и накладывают одна на другую.
Считалось, что усадка бетона (объемная) способствует силе сцепления арматуры с бетоном. В соответствии с последними исследованиями прочность сцепления определяется микроусадкой новообразований, в процессе физико-химических фазовых превращений. Величина микроусадки зависит от условий твердения бетона и в значительной степени обратима. Поэтому в каждом отдельном случае сцепление может нарушаться. Оно связано со структурообразованием и твердением цементного камня. Попеременное замораживание и оттаивание бетона нарушает сцепление.