В конструкциях и изделиях, предназначенных для работы в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной среды, следует применять жаростойкий бетон, наиболее стойкий в агрессивной среде:

     нейтральной, щелочной и газовой - жаростойкий бетон на портландцементе и шлакопортландцементе;

     кислой газовой и в расплавах щелочных металлов - жаростойкий бетон на жидком стекле;

водородной газовой – жаростойкий бетон на высокоглиноземистом цементе с заполнителями, содержащими окись алюминия Al₂O₃, не более 7%.

5.11 Для конструкций, работающих в условиях воздействия повышенных температур и попеременного увлажнения, рекомендуется применять обычный бетон класса по прочности на сжатие не ниже В15 и марки по водонепроницаемости не ниже W8 - при нагреве до 120°С включительно, не ниже W10 - при нагреве свыше 120°С.     

5.12 При неравномерном нагреве бетона по высоте сечения элементов конструкций, в которых напряжения сжатия в бетоне от собственного веса и нагрузки составляют до 0,1 МПа включительно, а также элементов конструкций, в которых усилия возникают только от воздействия температуры, предельно допустимая температура применения бетона устанавливается по ГОСТ 20910.

     При воздействии температур, превышающих значения, указанные в ГОСТ 20910, необходимо предусматривать устройство защитных слоев (футеровок).

Нормативные и расчетные характеристики бетона

№ 1-3,6, 7, 10-15, 19-21 – как для тяжелого бетона;

№ 4, 5, 8, 9, 16-18,23, 24, 29, 30 - как для легкого бетона на пористом мелком заполнителе.

Расчетные сопротивления обычного бетона R_bt для предельных состояний первой группы в зависимости от класса бетона по прочности на осевое растяжение (состав №1 по таблице 5.1) принимают по СП 63.13330.

Расчетные сопротивления бетона в соответствующих случаях следует умножать на коэффициент условий работы по положениям СП 63.13330.

5.14 При расчете бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур, влияние температуры на изменение прочностных характеристик бетона при сжатии и растяжении учитывают их умножением на соответствующие коэффициенты условий работы бетона при сжатии γ_bt и растяжении γ_tt., представленные в таблице 5.2.

5.15 Расчетные сопротивления сжатию бетона с учетом температурных воздействий определяются

для предельных состояний первой группы

Rb,tem = Rb · γbt (5.1)

для предельных состояний второй группы

Rb,ser,t = Rb,ser· γbt (5.2)

Значения коэффициента условия работы бетона при сжатии γ_bt принимают по таблице 5.2в зависимости от температуры в середине высоты:

• сжатой зоны бетона при расчете по формулам (7.1), (8.4), (8.5), (8.10), (8.12), (8.13), (8.17), (8.24), (8.25) СП 63.13330.2012;

• полки и ребра сжатой зоны - по формулам (8.6)-(8.8) СП 63.13330.2012;
• части сечения –по формуле (6.17);
• сечения –по формуле (8.55) СП 63.13330.2012;
• центра тяжести приведенного сечения - по формуле (6.16).

Расчетные сопротивления растяжению:

для предельных состояний первой группы

Rbtt = Rbt · γtt (5.3)

для предельных состояний второй группы

Rbt,ser,t = Rbt,ser· γtt (5.4)

Значение коэффициента условия работы бетона при растяжении γ_tt принимают по таблице 5.3 в зависимости от температуры бетона:

в центре тяжести сечения при расчете по формулам (7.5), (8.57), (8.61), (8.88), (8.94) СП 63.13330.2012;

на уровне растянутой арматуры – по формуле (8.12) СП 13330.2012, и формулам (8.3), (8.9), (8.13) настоящего свода правил;

в зоне анкеровки – по формуле (9.2);

Таблица 5.2

Номера составов бетона по таб- лице 5.1	Коэф- фици- ент	Вид нагрева	Коэффициенты условий работы бетона при сжатии γbt и растяжении γtt, коэффициент βb при температуре бетона, ºС
			50	70	100	200	300	500	700	900	1000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1, 1а, 1б, 2	γbt	Кратковременный	1,00	0,85	0,90	0,80	0,65	-	-	-	-
		Длительный	1,00	0,85	0,90	0,80	0,50	-	-	-	-
		Длительный с увлажнением	1,00	0,65	0,40	0,60	-	-	-	-	-
		Кратковременный в воде	0,97	0,85	0,65	-	-	-	-	-	-
	γtt	Кратковременный	1,00	0,70	0,70	0,60	0,40	-	-	-	-
		Длительный	1,00	0,70	0,70	0,50	0,20	-	-	-	-
		Длительный с увлажнением	1,00	0,50	0,30	0,40	-	-	-	-	-
		Кратковременный в воде	0,95	0,75	0,60	-	-	-	-	-	-
	βb	Кратковременный идлительный	1,00	0,90	0,80	0,60	0,40	-	-	-	-
		Длительный с увлажнением	1,00	0,50	0,20	0,40	-	-	-	-	-
		Кратковременный в воде	0,95	0,75	0,70	-	-	-	-	-	-
3	γbt	Кратковременный	1,00	1,00	1,00	0,90	0,80	-	-	-	-
		Длительный	1,00	1,00	1,00	0,90	0,65	-	-	-	-
	γtt	Кратковременный	1,00	0,80	0,75	0,65	0,50	-	-	-	-
		Длительный	1,00	0,80	0,75	0,60	0,35	-	-	-	-
	βb	Кратковременный и длительный	1,00	1,00	0,90	0,80	0,60	-	-	-	-
		Кратковременный сувлажнением	1,00	0,60	0,30	0,50	-	-	-	-	-
4-11, 23, 24	γbt	Кратковременный	1,00	1,00	1,00	1,10	1,00	0,90	0,60	0,30	0,20
		Длительный	1,00	1,00	1,00	1,00	0,70	0,40	0,20	0,06	0,01
	γtt	Кратковременный	1,00	0,85	0,80	0,65	0,60	0,50	0,40	0,20	-
		Длительный	1,00	0,85	0,80	0,65	0,40	0,20	0,06	-	-
	βb	Кратковременный идлительный	1,00	1,00	1,00	0,90	0,75	0,50	0,32	0,22	0,18
12-15,17, 29, 30	γbt	Кратковременный	1,00	1,00	1,10	1,20	1,20	1,00	0,75	0,40	0,20
		Длительный	1,00	0,80	0,80	0,55	0,35	0,15	0,05	0,01	-
	γtt	Кратковременный	1,00	0,95	0,95	0,80	0,70	0,55	0,45	0,15	-
		Длительный	1,00	0,70	0,70	0,45	0,25	0,06	-	-	-
	βb	Кратковременный идлительный	1,00	1,10	1,10	1,10	1,00	0,70	0,30	0,10	0,05
16, 18	γbt	Кратковременный	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	0,95	0,85	0,65	0,50
		Длительный	1,00	0,90	0,90	0,80	0,50	0,25	0,07	0,02	0,01

Номера составов бетона по таб- лице 5.1	Коэф- фици- ент	Вид нагрева	Коэффициенты условий работы бетона при сжатии γbtи растяжении γtt, коэффициент βb при температуре бетона, ºС
			50	70	100	200	300	500	700	900	1000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	γtt	Кратковременный	1,00	0,95	0,95	0,80	0,70	0,55	0,45	0,35	-
		Длительный	1,00	0,80	0,80	0,70	0,40	0,12	0,02	-	-
	βb	Кратковременный идлительный	1,00	1,10	1,10	1,10	1,10	1,00	0,70	0,35	0,27
19-21	γbt	Кратковременный	1,00	0,90	0,80	0,70	0,55	0,45	0,35	0,30	0,25
		Длительный	1,00	0,90	0,80	0,70	0,50	0,25	0,10	0,05	0,02
	γtt	Кратковременный	1,00	0,65	0,55	0,50	0,45	0,35	0,25	0,10	-
		Длительный	1,00	0,65	0,55	0,50	0,30	0,12	0,02	-	-
	βb	Кратковременный идлительный	1,00	0,90	0,85	0,70	0,55	0,40	0,33	0,30	0,27
Примечания1 При расчете на длительный нагрев несущих конструкций, срок службы которых не превышает 5 лет, коэффициент γbt следует увеличить на 15%, но он не должен превышать величины γbt при расчете на кратковременный нагрев.2 Для конструкций, которые во время эксплуатации подвергаются циклическому нагреву, коэффициенты γbt и βb следует снизить на 15% и коэффициент γtt – на 20%.3 Коэффициенты γbt, γtt и βbдля промежуточных значений температур принимаются интерполяцией.4 Коэффициенты γbt, γtt и βbдля бетонов составов 1-3 при их нагреве свыше 300оС определяются экстраполяцией.

Деформационные характеристики бетона

5.17 Основными деформационными характеристиками бетона являются:

предельные относительные деформации бетона при осевом сжатии ε_b0 и растяжении ε_bt0,

начальный модуль упругости бетона Е_b,

коэффициент ползучести θ_b,cr,

коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) ν_b.p.,

коэффициент линейной температурной деформации α_bt, коэффициент температурной усадки бетона α_сs.

Таблица 5.3

Номера составов бетона по таблице 5.1	Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении принимаются равным   (МПа) при классе бетона по прочности на сжатие
	В1	В1,5	В2	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
1-3, 6, 7, 13, 20, 21 естест-венного твер-дения	-	-	-	8,5	9,5	13,0	16,0	19,0	21,0	24,0	27,5	30,0	32,5	34,5	36	37,0	38,0	39,0	39,5
1-3, 6, 7, 20, 21 подверг-нутого тепловой обра-ботке при атмосфе-рном давлении	-	-	-	8,0	8,5	11,5	14,5	16,0	19,0	20,5	24,0	27,0	29,0	31,0	32,5	34,0	35,0	36,0	37,0
31, 32*	3,7	4,0	4,3	4,5	5,0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
25, 27, 32, 34, 35, 37**	4,2	4,5	4,8	5,0	5,5	6,3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
22, 24, 26, 28, 30, 32, 33, 36***	4,3	4,6	4,9	5,5	6,1	6,9	7,9	8,7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
24, 30	-	-	5,8	6,5	7,2	8,2	9,4	10,3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
23, 29	-	-	7,3	8,0	9,0	10,0	11,5	12,5	13,2	14,0	14,8	-	-	-	-	-	-	-	-
4, 8, 9	-	-	8,0	8,6	9,8	11,2	13,0	14,0	14,7	15,5	16,3	-	-	-	-	-	-	-	-
5, 10-12, 14-19	-	-	10,0	10,5	11,5	13,0	14,5	16,0	17,0	18,0	19,5	21,0	22,0	23,0	24,0	25,0	-	-	-
Примечание - * D900; ** D1000; *** D1100;   D1200-1400.

5.19 При кратковременном действии температуры и нагрузки изменение начального модуля упругости бетона при нагреве определяется по формуле

E_bt = E_b · β_b (5.5)

Значение коэффициента β_b принимают по таблице 5.2в зависимости от температуры бетона

в центре тяжести сечения при расчете по формулам (6.16), (6.17), (8.27), в пункте 8.1.15 СП 63.13330.2012;