Прочность - способность бетона сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Степени прочности предел прочности - максимальное напряжение, при котором имеет место разрушение образцов бетона или элементов конструкций. Прочность бетона зависит от вида напряженного состояния (сжатия, растяжения, изгиба и др., Или совместного действия нескольких воздействий, то есть сложного напряженного состояния). Важное значение имеет также характер нагрузки (кратковременное, длительное, повторное-переменное, ударное и др.).

На прочность бетона влияет очень большое разнообразие факторов. Их можно разделить на группы:

1. Факторы, которые влияют на плотность цементного камня и бетона (активность цемента, его тонкость помола, реакционная способность клинкерных минералов, В/Ц, водосодержание бетонной смеси, температурно-влажностные условия твердения, возраст бетона, химические добавки-ускорители, активные минеральные добавки, степень уплотнения бетонной смеси и др.).

2. Факторы, которые определяют сцепление цементного камня с заполнителем бетона (форма, размеры, рельеф заполнителей, содержание видмулюваних примесей, температурные, влажностные и усадочные напряжения, расхождение коэффициентов поперечных деформаций компонентов бетона и др.).

Экспериментальными исследованиями было показано, что основными факторами, которые определяют прочность бетона является цементно-водное (Ц/В) или водоце-цементных (В/Ц) отношения, а также активность цемента (R_ц).

Влияние этих факторов на предел прочности бетона при сжатии (R_b) можно выразить зависимостью:

R_b = f(Ц/В; R_ц).

Для практических расчетов обычно используют формулу:

R_b = AR_ц (Ц/В - 0,5),

где А - коэффициент, характеризующий качество заполнителей, содержание в них вредных примесей, нормальную густоту цементного теста, температуру затвердевания бетона.

Химико-минералогический состав цемента оказывает существенное влияние на прочность бетона. На рост прочности бетона в раннем возрасте (до 7 суток) основное влияние оказывает содержание трехкальциевого алюмината и трехкальциевого силиката. Двокальциевий силикат мало влияет на прочность бетона в раннем возрасте, но влияет на рост прочности в более позднем возрасте (20...30 суток).

Увеличение в определенных пределах в бетонной смеси количества крупного заполнителя способствует повышению прочности бетона, особенно при высоких В/Ц и низкой прочности раствора. Известно, что прочность плотных заполнителей почти всегда обеспечивает прочность бетона, тогда как прочность и структура заполнителей из слабых горных пород может влиять на прочность.

Вредные примеси, содержащиеся в заполнителях, всегда снижают прочность бетона. Для бетонов высоких марок наличие пылевидных и глинистых частиц может снижать прочность бетона на 20-25%.

Прочность бетона зависит не только от количества и качества исходных компонентов, но и в значительной мере определяется рядом факторов производства, в частности точностью дозирования компонентов, условиями перемешивания и уплотнения бетонной смеси, способами ее транспортировки.

На значении прочностных показателей бетона сказываются особенности испытательных машин, условия испытаний, форма и размеры образцов. Показатели прочности увеличиваются с уменьшением размера образцов и соответственно снижением вероятности появления опасных дефектов. Большое значение имеют скорость и равномерность нагрузки образцов.