Как определить и от чего зависит прочность бетона? Прочность бетона


Прочность бетона | Строительный справочник

Опубликовал admin | Дата 24 Август, 2015

Прочность бетона зависит от целого ряда факторов и при одной и
 той же технологии производства (одинаковом составе, приготовлении
 и режиме твердения) может меняться весьма значительно. В основном
 прочность бетона зависит:

  1. от возраста бетона, и условий твердения;
  2. от формы и размеров испытываемого образца;
  3. от рода и характера напряженного состояния.

При различных силовых воздействиях —
 сжатии, растяжении, срезе — бетон имеет различную прочность.Отсутствие закономерности в расположении частиц, составляющих
 бетон, в расположении и крупности пор приводит к тому, что при испытании образцов, приготовленных из одной и той же бетонной смеси,
 получаются неодинаковые показатели прочности.Следует еще заметить, что неодинаковые условия испытания и неодинаковые скорости загружения образцов также приводят к разбросу
 показателей прочности бетона. Из всех прочностных характеристик бетона наиболее просто определяется его прочность при сжатии. Вместе с тем, высокое сопротивление
 бетона сжатию является его наиболее ценным свойством, широко используемым в конструкциях. По этим соображениям в качестве эталона
 прочности бетона принята марка бетона, обозначающая предельное
 сопротивление R в кг/см 2 (предел прочности) при сжатии кубика с
 ребром 20 см в возрасте 28 дней из бетона рабочего состава, изготовленного и испытанного согласно стандарту. Следовательно, определение марки бетона связывается с характером силового воздействия,
 формой и размерами образца, возрастом бетона. Предел прочности на сжатие при испытании кубика подсчитывается
 путем деления разрушающей силы Np на площадь грани кубика F:

R=Np/F

Проверка бетона на прочность

Проверка бетона на прочность

В ряде стран (США и др.) вместо кубика принят образец, имеющий
 форму цилиндра высотой 12″=30,5 см и диаметром 6″= 15,2 см. Для
 одного и того же бетона прочность цилиндрического образца таких
 размеров составляет 0,75—0,8 от прочности кубика с размером ребра 20 см. Бетон для бетонных и железобетонных конструкций в зависимости
 от его объемного веса и марки может быть:

а) тяжелый — объемным весом 1800 кг/м³ и более, марок 50, 75,
 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600;б) легкий — объемным весом менее 1800 кг/м³, марок 35, 50, 75, 100,
 150, 200, 250 и 300.В отдельных случаях в зависимости от сроков фактического загружения железобетонной конструкции, способа изготовления и условий
 твердения бетона, сроков монтажа, а также вида применяемого цемента разрешается определять расчетные характеристики бетона в возрасте, отличающемся от 28 дней. При этом в проекте, кроме марки бетона,
 указывается кубиковая прочность бетона, по которой определялись его
 расчетные характеристики, и соответствующий ей возраст бетона.Выбор оптимальной марки бетона производится на основании технико-экономических соображений ,в зависимости от типа железобетонной конструкции, условий ее эксплуатации, способа изготовления и
 монтажа. Для железобетонных конструкций применение тяжелого бетона марки ниже 150 не разрешается; легкие бетоны марки Ниже 150 могут
 применяться в тех случаях, когда по условиям эксплуатации исключено
 действие влаги и замораживания, поскольку легкие бетоны обладаютзначительной пористостью.Для сжатых железобетонных элементов из тяжелого бетона, размеры сечений которых определяются из расчета на прочность, рекомендуется применять бетон марки не ниже 200. Для сильно нагруженных
 конструкций, например для колонн нижних этажей многоэтажных зданий, а также для колонн одноэтажных зданий, воспринимающих значительную крановую нагрузку, рекомендуется принимать бетон марок 300 и 400.Для изгибаемых элементов из обычного железобетона принимают
 бетон марок 150 и 200. Предварительно напряженные железобетонные
 конструкции выполняют из бетона марок 200—600.

Опыты показывают, что прочность бетона нарастает в течение длительного времени, но наиболее быстрый рост прочности наблюдается в
 начальный период твердения. Так, прочность бетона, приготовленного на портландцементе, интенсивно нарастает в первые 28 суток, а на пуццолановом и шлаковом портландцементе медленнее — примерно в первые
 90. суток. Но и в последующем
 при наличии благоприятных,
 условий твердения, т. е. при
положительной температуре и наличии влажной среды, прочность бетона может нарастать
 весьма продолжительное время, измеряемое годами. Объясняется это явление длительным процессом окаменения
 цементного теста—твердением геля и ростом кристаллов.По данным опытов бетонные образцы, хранившиеся в течение 11
 лет, показали нарастание прочности в условиях влажной среды вдвое,
 при этом из кривых рисункаНарастание прочности бетона во временивидна тенденция и к дальнейшему росту
 прочности, а в условиях сухой среды (после первых 7 дней влажного
 хранения) —в 1,4 раза; во втором случае нарастание прочности прекратилось к концу первого года. Если бетон остается сухим, как это
 бывает при эксплуатации большинства железобетонных конструкций,
 то после истечения первого года нельзя ожидать заметного нарастания
 прочности. Бетоны высоких марок не дают заметного прироста прочности.В других опытах в течение 20 лет наблюдалось непрерывное нарастание прочности образцов, причем к концу этого срока прочность бетона увеличилась более чем в 2 раза против 28-дневной.Повышение температуры и влажности среды значительно ускоряет
 процесс твердения бетона. С этой целью железобетонные изделия на:
 заводах подвергают специальной термовлажмостной обработке при
 температуре 80—90° и влажности 90—100% или же автоклавной обработке при давлении пара около 8 ати и температуре 170°. В последнем,
 случае через 12 час. может быть получен бетон проектной марки.Однако жесткие бетонные смеси на быстротвердеющих высокопрочных портландцементах и без специальной термовлажностной обработки (требующей дополнительных, затрат и увеличивающей стоимость
 железобетона) уже через 3 суток набирают прочность, близкую к
 марочной.При замораживании в раннем возрасте нарастание прочности бетона прекращается, а после оттаивания способность его к дальнейшему
 накоплению прочности снижается. Исследованиями советских ученых
 установлено, что замораживание бетона, набравшего около 70% проектной прочности, не приводит после оттаивания к потере его способности накапливать прочность. Отсюда было установлено, что подогрев
 бетона, укладываемого при отрицательных температурах, достаточно производить лишь в течение первых 7—8 суток.

spravkidoc.ru

» Способы измерения прочности бетона

Бетон является разновидностью искусственного камня, который широко применяется во всем мире уже не одно столетие. Это материал получается в результате твердения правильно составленной смеси из воды, цемента и заполнителей. В состав также могут входить различные добавки, усиливающие или снижающие то или иное свойство бетонной смеси, влияя на такой важный показатель, как средняя прочность бетона.

Основные свойства бетонной смеси

Качество затвердевшей бетонной смеси определяется показателями прочности, плотности, однородности, пластичности и рядом других свойств. Технические характеристики определяются лабораторными исследованиями, основанными на механическом воздействии на образец или ультразвуковым воздействием с последующим построением градуировочной зависимости, где данные показаны в виде графика или таблицы.

Свойства бетонной смеси

Плотность затвердевшего раствора является одним из показателей его качества и определяется соотношением массы к объему. Плотность материала зависит от количества вовлеченного воздуха при последующем его застывании. Чем меньше воздуха – тем меньше пор и, соответственно, выше плотность материала. Чем плотней бетон, тем он прочнее.

Существует прямая зависимость прочности бетона от его плотности. Так как плотность измерить достаточно сложно, в строительстве существует такое понятие, как средняя прочность.

Полученному в результате 95 из 100 лабораторных испытаний среднему показателю присваивается обозначение, которое и является классом бетона. Класс в проектной документации является единым во всем мире, обозначается буквой «В» и измеряется в мПа.

Прочность

Это важнейший показатель качества материала, который гарантируется ГОСТ на 28 сутки его естественного твердения. Значением прочности принято считать сопротивление к разрушению целостности структуры вследствие внутренних напряжений и внешних воздействий.

Бетон, как и любой искусственный камень, имеет пористую структуру, поэтому лучше всего сопротивляется сжатию. Показатель прочности бетона на сжатие определяет его марку, которая обозначается буквой «М» и измеряется в кгс/см2. Например: Смесь М400 говорит о том, что прочность на сжатие его составляет 400 кгс/см2.

Существует соответствие класса и марки бетона, которая представлена в таблице.

Марка Класс, мПа Прочность, кгс/см2
М 75 В 5 65 кгс/см2
М 100 В 7,5 98 кгс/см2
М 150 В 10 131 кгс/см2
М 200 В 15 196 кгс/см2
М 250 В 20 262 кгс/см2
М 300 В 22,5 294 кгс/см2
М 350 В 25 327 кгс/см2
М 400 В 30 393 кгс/см2

Виды

Различают два типа прочности бетона на сжатие – это кубиковая и призменная.

Кубиковая

Кубиковая прочность неармированного бетона – это способность образца (кубика), твердевшего 28 суток при влажности 95-100 % и температуре окружающего воздуха 20-23 °С, выдерживать определенное давление. Измеряется в мПа.

Призменная

Призменная прочность бетона – это временное сопротивление бетонной призмы сжатию. Как правило, призменная ниже кубиковой. Чем больше зависимость между высотой и основанием образца, тем меньше его прочность. Измеряется в кгс/ч.

Призменная прочность бетона

При производстве железобетонных конструкций различают проектную, нормируемую, требуемую, фактическую, распалубочную, передаточную и отпускную прочность бетона.

  1. Проектная – это прочность бетона при его определенном возрасте. Если нет особых требований, то предел проектной прочности достигается при возрасте уложенной смеси 28 дней.
  2. Нормируемая – это значение, установленное проектной или другой нормативной документацией.
  3. Требуемая – это минимально допустимое значение прочностных характеристик изделий в рамках одной партии.
  4. Фактическая — это средний показатель характеристик изделий в рамках одной партии.
  5. Распалубочная прочность армированного бетона считается минимально допустимым значением, при котором изделие можно вынимать из формы.
  6. Передаточная прочность армированного бетона – это регламентируемое значение кубиковой прочности к моменту его армирования. Передаточная прочность не назначается ниже 70% от проектной и не может быть менее 14 мПа.
  7. Отпускная прочность бетона – это характеристика, при которой изделие разрешено отпускать потребителю.

Как определяется

Существует два метода определения прочности: разрушающий и не разрушающий. Разрушающий метод состоит в раздавливании образцов материала и является наиболее точным. Критическая прочность бетона фиксируется и является исходным показателем для расчета прочности бетона и определяется в мПа. К разрушающим методам контроля относятся кубиковое и призменное испытание образцов, описанное выше. Испытания регламентируются ГОСТ 18105-86.

К неразрушающим методам контроля относятся методы воздействия ударом, частичного разрушения и ультразвуковое исследование образца.

Метод ударного обследования образца

Существуют три основных ударных метода исследования:

Метод ударного обследования образца

  1. Ударного импульса. Метод заключается в определении выделенной энергии при определенной силе удара.
  2. Отскока. Метод регистрирует величину отскока бойка от поверхности изделия или образца.
  3. Деформации. При таком методе производится давление на бетонную поверхность с последующей регистрацией давления в мПа и глубины деформации.

Метод частичного разрушения изделия

Этот метод также предполагает три типа воздействия на бетонный образец.

Отрыв. Метод заключается в приклеивании к бетонной поверхности металлического диска с последующим его отрывом. Определяющим значением является усилие, значение которого используется в дальнейших вычислениях. Определяется в мПа.

Метод частичного разрушения изделия

Скалывание. Метод скалывания заключается в скользящем воздействии на грань образца с регистрацией усилия, необходимого для частичного разрушения объекта.

Отрыв со скалыванием. Суть этого метода состоит в анкерном креплении на поверхности бетонной конструкции специального устройства с последующим его отрывом и регистрацией данных.

Ультразвуковое обследование

В основе метода лежит построение градуировочной зависимости между прочностью бетона и скоростью прохождения через него ультразвука. На построение градуировочной зависимости влияет:

  • состав и фракция заполнителя;
  • уменьшение или увеличение массы цемента;
  • способ приготовления и уплотнения смеси;
  • напряженность бетона.

Ультразвуковое обследование

Градуировочную зависимость определяют по единичным значениям скорости распространения ультразвуковых волн и прочности бетона. За единичное значение прочности бетона принимают средние значения при исследованиях идентичных образцов. Градуировочную зависимость выстраивают в виде таблицы или графика, построенного на основе линейного или экспоненциального вида. На предприятиях, выпускающих ЖБ конструкции, проверку градуировочной зависимости осуществляют не реже 1 раза в 2 месяца, согласно ГОСТ 17624-87.

Отчего зависит

Среди технологических факторов, влияющих на структуру и прочность бетона можно выделить:

  1. Активность или качество цемента.
  2. Количество цемента. С количеством цемента следует быть внимательным, так как с его увеличением выше оптимального значения происходит повышение плотности, но снижение других свойств бетона.
  3. Чистота и форма заполнителей. Загрязненный и гладкий заполнитель имеет низкую сцепливаемость с цементным молочком, вследствие чего уменьшается качество смеси.
  4. Качество замеса. Недостаточное перемешивание значительно снижает прочностные характеристики бетона.
  5. Способ уплотнения. Плотность, а, соответственно, и прочность бетонного изделия выше при уплотнении вибраторами. Ручное уплотнение значительно снижает качество смеси.
  6. Возраст. Нарастание прочности бетона наступает по прошествии 28 суток естественного твердения.
  7. Условия твердения. Максимальную прочность получает бетон, твердевший во влажной среде при температуре 15-20 °С. При понижении температуры нарастание прочности снижается. Нижний температурный предел твердения составляет 0 °С.

Прочность бетона

Отдельного разговора заслуживает влагоцементное соотношение, которое является главным фактором в требуемых прочностных характеристиках смеси. Самый «правильный» бетон получится, если в смесь добавить 20% воды от массы цемента. Но при такой зависимости смесь получается слишком сухая, что приведет к потере пластичности и сделает практически невозможным ее укладку. Именно поэтому в раствор добавляется воды в несколько раз больше необходимой нормы. При твердении влага из раствора испаряется, что приводит к появлению пор, снижающих плотность материала.

Если обобщить вышесказанное, то основной закон прочности бетона состоит в зависимости показателя от качества применяемых материалов и плотности затвердевшей смеси.

Наиболее прочный материал

Большинство наших соотечественников интересует вопрос, какой должен быть состав и технические характеристики у самого качественного в мире бетона? Буквально несколько месяцев назад представитель японской компании Taiheiyo Cement сообщил прессе, что ими был разработан самый прочный бетон, способный выдержать давление более 4,5 т на 1 см2. Такое заявление произвело в строительном мире «эффект разорвавшейся бомбы», так как предельная прочность металлических конструкций на сегодняшний день не превышает 2 т на см2.

Технология производства является коммерческой тайной компании. Полный состав заполнителей также не разглашается, но, по словам представителя компании, в составе бетона используются особые кремниевые добавки.

Будем надеяться, что эта технология в скором времени появится и на нашем рынке, что даст возможность отечественным компаниям значительно повысить качество и скорость строительства новых объектов.

tehno-beton.ru

Прочность бетона - главный качественный показатель.

Важнейший показатель для бетона — прочность бетона при сжатии. В сравнении с природными материалами(например, щебень) бетон лучше сопротивляется именно сжатию, чем растяжению, поэтому мерой прочности служит предел прочности при сжатии.Именно из-за этих свойств бетона здания и другие сооружения проектируют учитывая, что бетон принимает нагрузки на сжатие. Но в некоторых случаях берут во внимание  прочность на растяжение либо на растяжение при изгибе.

Определение прочности бетонаЧтобы определить прочность бетона и соответственно марку/класс проводят испытания – бетонный куб (размеры 15x15x15 см), проба берется из бетонной смеси на объекте/заводе, переносится в специальную металлическую форму. Испытания проводятся на 28е сутки ОБЯЗАТЕЛЬНО после твердения в так называемых нормальных условиях (t- 15-20°С и влажность воздуха 90-100%)Прочность бетона также определяют и в другом возрасте от трех до ста восьмидесяти суток.

К примеру, бетон в25 м350 — прочность на сжатие 32,7 МПА

Контроль прочности бетона в конструкцияхЭтот стандарт применяется для бетонов, на которые действуют нормы прочности и определяет правила контроля и оценки прочности готовой к применению бетонной смеси. Выполняя требования ГОСТа вы гарантируете качественные показатели бетона на вашем объекте. Продажа бетона от производителя также добавит вам уверенности в заказываемых материалах.

Оценка прочности бетонаНе всегда есть возможность воспользоваться услугами лаборатории. В настоящее время для оценки прочности бетона есть возможность использовать спецприборы, действие которых относят к неразрушающим методам контроля прочности. Самый доступный из них – молоток Кашкарова или Физделя.Многие из приборов достаточно мобильны и имеют цифровое табло. Сейчас разделяют приборы на разные способы работы:

— ультразвук— ударный отскок( определяется величина отскока инструмента)— отрыв со скалыванием(определяем величину усилия, которое нужно приложить для того, чтобы сколоть какой-либо участок, который находится  на ребре бетонного изделия)— ударный импульс(фиксируется энергия удара в момент удара бойка прибора о поверхность бетонной конструкции)

Чтобы определить результат с максимальной точностью необходимо учесть следующие параметры – время изготовления, наполнитель бетона, условия хранения.Для минимизации погрешностей все приборы подлежат обязательной проверке в метрологической организации.

 

Таблица 1. Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона (прочность бетона ГОСТ таблица)

Класс Rb ,МПа Марка Класс Rb, МПа Марка
BbЗ,5 4,5 Mb 50 Bb30 39,2 Mb 400
Bb5 6,5 Mb 75 Bb35 45,7 Mb 450
Bb7,5 9,8 Mb 100 Bb40 52,4 Mb 500
Bb10 13 Mb 150 Bb45 58,9 Mb 600
Bb12,5 16,5 Mb 150 Bb50 65,4 Mb 700
Bb15 19,6 Mb 200 Bb55 72 Mb 700
Bb20 26,2 Mb 250 Bb60 78,6 Mb 800
Bb25 32,7 Mb 300

Таблица 2. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения

Бетон Сроктвердения,суток Среднесуточная температура бетона, °С
-3 0 +5 +10 +20 +30
прочность бетона на сжатие % от 28-суточной
М200 — М300 напортландцементеМ-400, М-500 1 3 5 9 12 23 35
2 6 12 19 25 40 55*
3 8 18 27 37 50 65
5 12 28 38 50 65 80
7 15 35 48 58 75 90
14 20 50 62 72 90 100
28 25 65 77 85 100 -

mosbetone.ru

Прочность бетона

dom.dacha-dom.ru

На фотографии в заголовке: Контрольные отливки бетона для тестирования его качества в лаборатории после набора марочной прочности. © 2016 Текст, фотографии - Андрей Дачник.

Для бетонирования фундаментов применяется тяжелый цементный бетон с плотностью 1800-2500 кг/м3 . Прочность бетона определяется главным образом структурой и свойствами цементного камня, который скрепляет зерна заполнителя (щебень и песок) в монолит. Свойства цементного камня зависят от его минералогического состава, водоцементного отношения, тонкости помола цемента, его возраста (чем старше цемент - тем ниже будет прочность бетонного камня), условий приготовления и твердения и введенных в состав бетона химических добавок.

Для бетонирования бетонной подготовки фундамента применятся бетон классов прочности на сжатие от B7,5 (марка М100) и выше. Использование тяжелого бетона классов ниже B7,5 (М100) для бетонирования не допускается [пункт 2.5 СНиП 2.03.01-84].

Для бетонирования самих фундаментов по параметрам морозостойкости и водонепроницаемости почти во всех случаях, кроме эксплуатации в условиях водонасыщения при зимних температурах ниже минус 40°С, можно использовать товарный бетон марки БСГ В 15 П3 F100 W4 (М-200). В самых тяжелых условиях по зимней температуре и водонасыщению необходимо использовать товарный бетон марки БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250).

Таблица. Примерное соответствие марки бетона и его класса по прочности.

Класс бетона по прочности

Марка бетона

Средняя прочность данного класса, (кгс/см2)

Товарная марка бетона

Применение бетона

В7,5

М100

98

БСГ В 7,5 П3 F50 W2

бетонная подготовка под фундамент

В10

М150

131

БСГ В 10 П3 F50 W2   

бетонная подготовка под фундамент

В12,5

М150

164

БСГ В 12,5 П3 F100 W2

бетонная подготовка под фундамент

В15

М200

196

БСГ В 15 П3 F100 W4

монолитные фундаменты, стяжки

В20

М250

262

БСГ В 20 П3 F150 W4 

монолитные фундаменты

В22,5

М300

302

БСГ В 22,5 П3 F150 W6

монолитные фундаменты

В25

М350

327

БСГ В 25 П3 F200 W8

монолитные фундаменты

В30

М400

393

БСГ В 30 П3 F200 W8 

монолитные фундаменты в сложных условиях

Российские реалии могут внести коррективы в выбор марки товарного бетона для строительства фундамента: для того чтобы быть уверенным в соответствии фактической марки бетона требуемой по расчету или проекту для дачного строителя есть два пути: либо готовить бетон самому, либо заказывать товарный бетон только у крупных производителей с хорошей репутацией. При заказе товарного бетона с учетом широко распространенной у недобросовестных производителей практики «экономии цемента» рекомендуется заказывать бетон на марку или две выше, чем требуется.  

Таблица. Выбор марки бетона с запасом прочности с учетом «экономии» цемента производителем, исходя из типа дома и грунтовых условий

Тип одноэтажного дома**  

Рекомендуемая марка бетона, не менее чем:

 

Слабопучинстый грунт

Пучинстый грунт

Щитовой, каркасный дом

БСГ В 15 П3 F100 W4 (М-200)            

БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250)            

Брусовой, бревенчатый дом

БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250)            

БСГ В 22,5 П3 F150 W6 (М-300)  

Газобетонный, пенобетонный, керамзитобетонный дом

БСГ В 22,5 П3 F150 W6 (М-300)  

БСГ В 25 П3 F200 W8 (М-350)       

Кирпичный, монолитный дом

БСГ В 25 П3 F200 W8 (М-350)  

БСГ В 30 П3 F200 W8 (М-400)       

Как же определить достаточна ли прочность бетонного фундамента, после того как бетон набрал марочную прочность? Бывает, что на поверхности фундамента наблюдаются трещины, бетон начинает крошиться. Прочность бетона может быть определена механическими и ультразвуковыми методами, а в отдельных случаях путем лабораторных испытаний образов, взятых из эксплуатируемых конструкций.

Но существует и очень простой примерный способ определения прочности бетона механическим способом без разрушения фундамента. Он описан в "Методических указаниях по обследованию строительных конструкций производственных зданий и сооружений тепловых электростанций" РАО ЕЭС РД 153-34.1-21.326-2001 Часть 1. "Железобетонные и бетонные конструкции".

п 6.3.1: Прочность бетона конструкций допускается ориентировочно оценивать с использованием слесарного молотка массой 0,4-0,8 кг. Удары средней силы, нанесенные непосредственно по подготовленной поверхности железобетонных конструкций или по зубилу, установленному жалом перпендикулярно поверхности бетона, оставляют следы, по характеру которых можно определить примерную прочность бетона.

При простукивании следует обращать внимание на звук: неплотный бетон издает глухой звук, а при наличии отслоений — дребезжащий. При плотном бетоне звук звонкий.

Прочность бетона следует оценивать по минимальным значениям после 10 ударов в соответствии с таблицей 1.

Результаты одного удара средней силы молотком массой 0,4-0,8 кг

Примерная прочность бетона МПа (кгс/см2)

непосредственно по поверхности бетона

по зубилу, установленному жалом на бетон

Остается глубокий след

Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм

Менее 7 (менее 70)

Бетон крошится и осыпается; при ударе по ребру элемента откалываются большие куски

Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится

7-10 (70-100)

На поверхности бетона остается заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки

От поверхности бетона откалываются острые лещадки

10-20 (100-200)

На поверхности бетона остается слабо заметный след (это норма для бетона фундаментов)

Неглубокий след, лещадки не откалываются (это норма для бетона фундаментов)

Более 20 (более 200)

Также о качестве бетона косвенно можно судить по внешним визуальным признакам. В процессе выполнения визуального обследования бетона устанавливают однородность, сплошность, проницаемость и прочность железобетонных конструкций; вид, степень и глубину коррозии бетона и арматуры; ширину и характер раскрытия трещин, значения прогибов.

Внешние признаки аварийного состояния бетонных конструкций:

— полностью или частично разрушенные участки, разрывы арматуры в растянутых элементах, повреждения бетона в сжатых элементах, смещение опор и т.д.; — трещины в бетоне — трещины сдвига, лещадки (плоские тонкие сколы) и трещины раздробления бетона в сжатых элементах, превышающие нормативные значения раскрытия трещин от главных растягивающих напряжений; — прогибы конструкций, превышающие 1/50 длины пролета, с образованием в растянутой зоне трещин размером более 0,5-1,0 мм или с признаками разрушения сжатых элементов; — повреждения от воздействия высоких температур — изменение цвета бетона, нарушение сцепления арматуры с бетоном, образование на поверхности бетона мелкой сетки трещин, отслаивание бетона и провисание арматуры; — повреждения от воздействия агрессивных сред — коррозионное разрушение бетона, его расслоение, выщелачивание, разрыхление, образование слоя ржавчины и уменьшение сечения рабочей арматуры; нарушение сцепления арматуры с бетоном.

Если ширина раскрытия нормальных и наклонных трещин более предельно допустимых значений, но менее 1,5 мм, конструкция требует усиления, поскольку данные дефекты способствуют дальнейшему физическому износу железобетонных конструкций.

Признаки аварийной железобетонной конструкции, которая непригодна к дальнейшей эксплуатации (достаточного одного из дефектов): — нормальные трещины имеют ширину раскрытия более 2,5 мм, образуются в растянутой зоне и обусловлены текучестью арматуры; — в нормальном сечении раздроблен бетон сжатой зоны; — наклонные трещины имеют ширину раскрытия более 1,5 мм и обусловлены текучестью продольной и поперечной арматуры; — над наклонной трещиной раздроблен бетон сжатой зоны; — разрыв растянутой арматуры; — трещины на приопорных участках и раздробление бетона в сжатой зоне, обусловленные нарушением анкеровки арматуры.

С уважением,Андрей Дачник

 

Всё, что необходимо знать о прочности бетона

Бетон, ли искусственный камень, занимают одну из главных позиций среди строительных материалов благодаря своему основному качеству — особой прочности. Но он не сразу становится таким надёжным. Набор прочности бетоном происходит не моментально, а как временной процесс. Который может растянуться на несколько лет. Как будет происходить этот процесс зависит от условий твердения: если они оптимальны, тогда прочность бетона будет постоянно увеличиваться на протяжении не одного года.

Этапы приобретения проектных значений

На набор прочности влияют такие показатели:

  • температура. В более жарком климат или при более высоких показателях температуры бетон твердеет быстрее. Чем ниже температура, тем скорость его отвердевания становится ниже, при всех остальных одинаковых показателях. Если бетонную смесь заморозить, в ней может процесс набора прочности остановиться совсем. Изменяют отношение к температурному показателю с помощью специальных добавок, которые могут как ускорить так и замедлить застывание;
  • значение влажности. Потеря влаги влияет не только на сам процесс твердения, но и на конечное состояние конструкции. При низкой влажности происходят быстрая потеря влаги, бетон пересыхает и начинает трескаться. При высокой влажности даже в очень жарком климате бетонные конструкции набирают проектной крепость достаточно быстро;
  • качество уплотнения смеси. Чем меньше пор, через которые будет испаряться влага, тем быстрее затвердеет бетон. Прочность бетона увеличивается при повторном вибрировании, так как ускоряется процесс гидрации цемента;
  • вид цемента.

Для создания наиболее благоприятных условий, бетонную конструкцию накрывают водонепроницаемой пленкой, покрывают влажными опилками, песком, пропаривают в среде водяного пара, достигшего состояния насыщения.

Проверка бетона на прочностьПри температурах ниже нуля, в зимнюю пору года, застывание бетона имеет определённые особенности. Сразу после укладки, бетон несколько схватывается за счет того, что выделяет собственное тепло. Но когда этот процесс тепловыделения прекратиться смесь замерзает. Остановить замерзание помогут добавки с противоморозным эффектом. так же часто в зимнее время используют не портландцемент, а глинозёмистый, который выделяет в несколько раз больше тепла.

Обратить внимание! После размораживания процесс твердения возобновляется. Но если прерывать строительство нельзя, создаются условия, при которых постоянно подогревается конструкция, пока не будет достигнут проектный % прочности.

Временная шкала набора прочности при оптимальных условиях (температура 200С) выглядит так:

  • 1-7 дней скорость застывания максимальная, достигается до 70% прочности от заявленной в документации;
  • 28 дней — при оптимальных условиях набирается 100% прочность;
  • 6 месяцев — 150% от гарантийной;
  • 1 год — 175%;
  • 2 года — 200%.

Важно помнить, что этот процесс продолжается и в дальнейшем.

Прочность и компоненты бетонной смеси

Что же понимают под прочностью бетона? В комплексном значении — это способность сопротивляться внешним и внутренним разрушающим воздействиям. Но чаще всего, это понятие связываю с тем, как бетонная смесь сопротивляется сжимающему воздействию. Прочность бетона на сжатие характеризуется классом и маркой. Марка обозначается буквой М и цифрой. Вот цифра и показывает, какое сжатие в кг на см2 сможет выдержать затонное основание после 28 дней набора прочности в нормальных условиях.Прочность бетонной смеси

Среди факторов, которые влияют на прочность бетона, основными являются такие:

  • качество заполнителя, цемента, воды, добавок;
  • количество цемента;
  • соответствие скорости набора прочности нормальным условиям;
  • соблюдение технологических требований при изготовлении смеси и её укладке.

Особое внимание уделяется цементу. Используя более активный цемент, повышают прочность.

Из цемента и воды готовится цементное тесто, которое на первом этапе заполняет пустоты между песчинками, обволакивая их. А на втором этапе, уже смесь цемента и пека так же обволакивает заполнитель и заполняет пустые пространства между его фракциями. Чем меньше пустот, тем более прочным будет бетон.

Увеличение количества воды приводит к снижению прочности. Так как при твердении вода испаряется, а на её месте в бетоне образуются пустоты.

Качество заполнителей так же важно учитывать. Лучше использовать зёрна неправильно формы с шероховатой поверхностью. Однако, следует обратит внимание на отсутствие пыли, грязи, глинистых вкраплений. Часто строители даже промывают гравий и щебень.

Как определить прочность бетона?

Исходя из того, что прочность очень важна для качественного строительства, а набирается она постепенно, используют различные методы для определения прочности бетона. Условно все методы разделяют на два типа:

  • первый вид: инфракрасный, выбуривание кернов, по стандартным образцам, с использованием электрического потенциала;
  • неразрушающий контроль: ударный импульс, пластическая деформация, упругий отскок, отрыв со скалыванием.

Когда исследуется упругий отскок, измеритель прочности бетона устанавливается бойком перпендикулярно к поверхности. Фиксируется величина отскока в серии из 5 значений, а дальше прибор перемещается в новое место и снова проводится серия ударов. После нескольких манёвров, вычисляется среднее значение, по которому о определяется прочность. Аналогичным является метод ударного импульса, нов нём фиксируется энергия удара бойка.Прибор

Самым доступным методом является метод пластической деформации. Его суть: стальным шариком ударяют по исследуемой поверхности и измеряют отпечаток. Испытание проводится несколько раз и в разных местах, а затем определяется среднее значение.

Одним из самых универсальных, считается ультразвуковой метод. Он даёт возможность проверить такие показатели прочности:

  • отпускную;
  • передаточную;
  • на этапах затвердевания.

При таком методе измеряется скорость распространения ультразвуковой волны по веществу.

stroitel5.ru

Чем и как определяется прочность бетона?

Прежде чем начать строительство небольшого дома или крупной многоэтажки, мастера и компании обязаны провести испытание стройматериала на прочность. Да, даже один из самых популярных и востребованных строительных материалов — бетон — требует проверки. Несмотря на то, что бетонную смесь считают одним из мощных и долговечных материалов для строительства, он все же подвержен неблагоприятному воздействию внешней среды. Испытание бетона на стойкость — отличный способ, чтобы определить механические характеристики материала. Такой контроль позволит в дальнейшем времени прогнозировать поведение бетонных сооружений при нагрузках и природных катаклизмах.

Общие сведения

Определение прочности бетона проводиться только после наблюдения показателей, что определяют механические характеристики смеси. Среди основных типов макроструктуры бетона выделяют плотную, плотную с пористым заполнением, ячеистую и зернистую структуры. В зависимости от нее и будет определяться способность будущего устройства конструкции выдерживать нагрузки и оказывать им сопротивление.

Прочность цементной смеси также зависит от следующих факторов:

  • качества и активности вяжущих элементов;
  • структуры бетона и гранулометрического состава заполнителей;
  • их формы, размеров и прочности;
  • количества воды на единицу объема.

Не стоит забывать и о степени уплотнения смеси, уходе за ней. Хорошему цементу можно не только «похвастаться прочностью». Он не должен крошиться, трескаться, колоться или расслаиваться. В первую очередь при выборе бетонной смеси советуем обратить внимание на ее состав. Помните, чем выше марка выбранного материала, тем большие нагрузки сможет выдерживать строение. Да, за такой продукт придется заплатить больше, но помните, на безопасности и сроке службы будущего строения экономить нельзя.

Также в бетоне должны присутствовать модификаторы, это специальные вещества, которые увеличивают прочность и скорость застывания смеси в конструкциях. Для хорошей устойчивости бетонной конструкции ее нужно дополнительно армировать. Армирование — это погружение металлических прутов или проволок в бетонный материал.

Не стоит и забывать про условия, в которых происходит заливка бетонного раствора. Позаботьтесь о подходящей температуре и влажности воздуха, теплоизоляции. Бетон должен не быть переувлажненным, но также не высохнуть слишком быстро. Нужно определить оптимальное время, чтобы цемент успел качественно прореагировать с водой.

Вернуться к оглавлению

Проверка стандартных образцов

Процедура определения прочности бетона.

Прочность бетонной смеси неразрывно связана со многими факторами. Она определяется несколькими методами, также необходим профессиональный прибор, который будет измерять технические характеристики. Методы определения прочности бетона разные. Рассмотрим самые популярные.

Испытание цемента на крепость проводят по контрольным образцам — это кубики или цилиндры из раствора. Бетон замешивают в строгих пропорциях и дают ему высохнуть 28 суток. После этого подготовленные контрольные образцы помещают в специальные приборы, например, пресс, и сжатием пытаются их разрушить.

Еще один популярный разрушающий метод — исследование кернов. Из уже готового застывшего бетонного сооружения вырубают или пытаются выбурить монолит. Кусок такого продукта отправляют на лабораторные тесты для испытания бетона (например, разрушающее испытание бетона под прессом).

Обычно монолит бурят с помощью алмазных корок, это позволяет провести процесс без вреда для конструкции. Но помните, что такие разрушающие методы исследования бетона на прочность дорогие. Также образец сложно извлечь, а если сделать это неправильно, то можно серьезно навредить конструкции.

Для определения устойчивости можно использовать неразрушающие методы. Суть этой работы заключается в том, что специалисты измеряют предел прочности бетона, а другие показатели, которые связаны между собой и влияют на этот фактор. Способы проведения неразрушающего контроля требуют больших трудоемких затрат, при этом они не всегда точные. Но все же большинство массовых и частичных инженерных задач можно решить неразрушающими методами.

Вернуться к оглавлению

Как подготовить образцы?

Для инспекции бетона на прочность используют несколько кубиков (их заливают в стандартные формы) из смеси и проводят с ним специальную обработку. Помните, что при выборе материала для тестирования в него запрещено дополнительно вносить или удалять любые наполнители. Заполнение бетоном форм должно происходить за полчаса после отбора, а извлечение — без использования воды или прочих жидкостей. Измерение прочности нужно проводить только через несколько дней. Образцы для испытания не должны иметь дефектов, трещин, расслоений, а наплывы раствора, что образовались после отливки в форму нужно удалить при помощи абразива.

Вернуться к оглавлению

Методы

  • Молоток Кашкарова.

    На сжатие. Испытание смеси на прочность проводят по разным технологическим схемам. Например, контроль прочности бетонного куба на сжатие проводится в несколько этапов. Сначала нужно установить образец в нижнюю плиту пресса, а верхняя будет постоянно опускаться. Плиты будут давить на образец до тех пор, пока бетонный куб при сжатии не разрушится. Но то, как расколется бетон должно соответствовать нормам, указанным в специальных документах. Если что-то пошло не так и результат не совпал с прогнозируемым, то такой метод не учитывается.

  • На растяжение. Можно провести испытание при помощи растяжения упругого элемента. «Подопытный» элемент помещают в испытательную машину и оказывают давление. При этом особое внимание уделяют измерению параметров упругого отскока твердых предметов и деформации бетона в месте удара.
  • Молоток Кашкарова. Опытные специалисты говорят, что нужно пользоваться приборами и методами проверки на прочность цементной смеси в комплексе и объединять результаты в единую картину. Если обратить больше внимания на метод определения прочности бетона неразрушающим контролем, то можно отметить, что он поможет установить надежность смеси в целой конструкции. Нужно ударить по бетону, а потом обязательно замерить отскок частиц и твердых предметов от поверхности, параметры деформации бетона в месте удара. Для нанесения удара обычно используют специальный «молоток Кашкарова». В местах исследования поверхность конструкции должна быть ровной, а удары нужно наносить через листы копировальной белой бумаги.
  • Отрыв. Отдельную группу представляет метод отрыва со скалыванием (на отрыв и скол). Если бетон проверяют на отрыв, то на его поверхность наклеивают диск из стали, который соединяют с механизмом, который будет работать до тех пор, пока не оторвет кусок бетона. Измерения результатов нужно записывать и сравнивать.
  • Скалывание. Метод скалывания заключается в том, чтобы от внешнего угла конструкции отколоть кусок цемента. Сразу же отметим, что для хорошей работы во время скалывания нужен крепки перфоратор или дрель. Такой неразрушающий контроль определяет прочность прочность по усилию, которое необходимо для скалывания участка конструкции, расположенному на ребре с внешней стороны.
  • Ультразвук. Ультразвуковое применяют для монолитных конструкций. Такой лабораторный тип испытания заключается в том, с какой скоростью будут распространяться звуковые колебания в бетоне. Проводят специальными приборами. Тут измеряется время, за которое распространяется ультразвук в бетоне.
Вернуться к оглавлению

Заключение

Определение прочности бетона будет эффективным и точным при условии, если мастер четко исполнит требования и правила проведения таких проверок. Чтобы достичь максимально точного результата в испытании бетона, нужно проведение в комплексе несколько методов контроля.

kladembeton.ru

Прочность бетона на сжатие - таблица

Одним из наиболее востребованных искусственных каменных материалов в современном как индивидуальном, так и профессиональном строительстве является бетон. Получается он в результате соединения таких ингредиентов как вода, цемент и наполнителей разного размера, таких как гравийный, гранитный или известковый щебень. Этот стройматериал может быть классифицирован по множеству самых разных признаков, но наиболее часто его подразделяют по прочности. Что такое прочность бетона и о чем она свидетельствует, рассмотрим более подробно в этой статье.

Что такое прочность бетона - определение

Что понимается под прочностью?

Прочность – это возможность какого-либо материала противостоять внешним и внутренним деструктивным процессам, таким, как, например, неравномерное промерзание или прогревание. Прочность на сжатие бетона является одной из самых значимых характеристик. Именно от нее зависит длительность и надежность использования того или иного строения, а также его устойчивость к различным негативным воздействиям окружающей среды. В результате взаимодействия, при стабильно положительных температурах окружающей среды и высокой, в пределах 80%, влажности, таких материалов как вода и цемент, происходит нарастание прочности бетона.

Факторы, оказывающие влияние

На то, каким будет бетон по прочности, оказывают воздействие, прямое или косвенное множество факторов:

  • качество исходных компонентов, применяемых при изготовлении;
  • количество цемента;
  • условия, при которых производится замешивание и затвердевание раствора;
  • соблюдение технологии как на этапе изготовления, так и в процессе применения смеси.

Как определить?

Сегодня существует множество методов, посредством которых возможно выполнить определение прочности бетона, перечислим некоторые из них:

Проверяется прочность бетона опор1. Акустик-эмиссионный.

2. Вибрационно-акустический.

3. Выбуривания кернов.

4. Инфракрасный.

5. Стандартных образцов.

6. Электрического потенциала.

7. Неразрушающего контроля.

Методы неразрушающего контроля

Наиболее широкое распространение в нашей стране получили методы группы неразрушающего контроля, к которым относятся:

  • Ударного импульса. При проведении исследования фиксируется энергия удара в момент соударения бойка о бетонную поверхность.
  • Пластической деформации. Он основан на измерении отпечатков стального шарика после удара по бетонной поверхности. Основное достоинство этого метода – простота и низкая цена на инструменты для его проведения.
  • Упругого отскока. В ходе измерений устанавливают поверхностную твердость бетонной поверхности, для чего измеряется, на какую величину отскакивает специальный инструмент – «ударник», после взаимодействия с тестируемой поверхностью.
  • Метод отрыва со скалыванием. В процессе проведения исследования по этому методу, измеряется усилие, которое нужно приложить для того, чтобы сколоть какой-либо участок, расположенный на ребре конструкции из бетона. Еще одним вариантом этого метода является фиксация усилия, необходимого для вырывания из поверхности бетона установленного анкерного устройства.

По результатам, полученным во время исследований, проводят вычисление прочности изучаемого вида бетона, как среднеарифметического значения всех полученных результатов. Эксперимент проводят на протяжении четырех недель затвердевания бетона при положительных температурных показателях и необходимом уровне влажности.

Соотношение прочности бетона

Все это время поддерживаются условия, при которых в исследуемом образце всегда оставалась влага. Среднеарифметический показатель, полученный в конечном результате, служит основанием для присвоения класса прочности и марки бетона.

Современные марки, согласно действующим стандартам, могут иметь значение в диапазоне от 50 до 800 кг/сил на см. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», присвоенный бетону класс, обозначается латинской «В» и цифрами от 3 до 80, показывает какое давление в МПа (мега Паскалях), он может выдержать.

Ниже приведена таблица, в которой указаны как соотносятся между собой марка и класс наиболее популярных и широко применяемых бетонов.

Класс

Марка

Кгс/см2

В 7,5

М 100

98

В 10

М 150

131

В 15

М 200

196

В 20

М 250

262

В 25

М 300

327

В 30

М 400

393

stoneguru.ru


Смотрите также