Skip to content

Прочность бетона это: Определение прочности бетона – методы контроля, расчет

Содержание

Прочность бетона — БЕТОН-24

Хорошая прочность бетона — залог долговечности монолита

Одной из самых важных характеристик является прочность бетона. Именно от прочности застывшего камня зависят его различные эксплуатационные параметры, устойчивость к агрессивным средам и внешним воздействиям.

Застывший бетон лучше всего сопротивляется сжатию (сжимающим нагрузкам). По этой причине бетон является незаменимым материалом при возведении фундамента, как в малоэтажном каркасном, так и в монолитном многоэтажном строительстве. Существует и такое понятие, как прочность на растяжение или прочность на растяжение при изгибе. Первая учитывается в том случае, когда важно полностью исключить трещинообразование. Это актуально при проектировании гидротехнических конструкций. Второй вариант важен при разработке проектов аэродромов, дорожных покрытий.

Что оказывает влияние на прочностные характеристики бетона

Сюда можно отнести многие параметры: качество и марку цемента, пропорции смеси, качество и размер наполнителей, соотношение воды к общему объему смеси, однородность размешивания, условия и продолжительность затвердевания, качество уплотнения.

На первом месте стоит качество цемента, его активность и скорости отвердевания.  Поскольку цемент является главным компонентом бетонной смеси, важно выбрать качественный материал. Чем выше активность цемента, тем больше будет его прочность.

Вторым важным параметром, определяющим прочность бетона, является количество цемента, добавленного в раствор. Здесь важно соблюдать заранее установленные пропорции всех четырех компонентов, входящих в состав бетона. Увеличение количества цемента в смеси ведет к повышению прочности, но лишь до определенного предела. После этого повышение прочности является незначительным, а вот иные свойства бетона начинают ухудшаться. Возрастают величины усадки и ползучести. Специалисты советуют доводить концентрацию не более чем до 600 кг цемента на куб смеси.

Третьим параметром, определяющим прочность бетона, является использование правильных наполнителей. Для каждой марки бетона предусмотрено использование песка и щебня (известняка, гальки, гранита) различных фракций.

Наличие глины и земли в качестве примесей к наполнителям, мелкие фракции – все это приводит к снижению прочности бетонного камня. При использовании крупных наполнителей также стоит учитывать их прочность, поскольку она оказывает серьезное влияние на итоговую прочность бетонной смеси.

Бетон не становится прочным сразу после застывания. Как показывает практика, лишь спустя 28 дней с момента заливки при температуре выше 15 градусов бетон наберет заявленную прочность. Однако 28 дней – это средняя расчетная величина. При заливке фундамента специалисты советуют выдерживать его не менее 48 дней, лишь после этого начинать возводить вышестоящие конструкции.

Марка Класс прочности на сжатие Прочность  класса, кг/см² (средняя)
М-100 В7,5 98,2
М-150 В10 131
М-150 В12,5 163,7
М-200 В15 196,5
М-250 В20 261,9
М-300 В22,5 294,4
М-350 В25 327,4
М-400 В30 392,9
М-450 В35 458,4
М-500 В40 523,9

Испытания бетона на прочность

Испытания на прочность производятся в соответствии с ГОСТ 18105-86. Как правило, прочность определяется методом неразрушающего контроля. Определение прочности на сжатие должно производиться на 28 день. В некоторых случаях возможно определение прочности на 3-и, 7-е, 60-е, 90-е или 180-е сутки.

Определение прочности производится в лабораторных условиях. Существуют также некоторые инструменты, позволяющие определить данный показатель самостоятельно, однако данные могут отличаться от лабораторных.

Можно выделить разрушающие и неразрушающие методы контроля прочности.  К разрушающим методам, которые предполагают частичное разрушение образца и взятие пробы алмазным буром, относятся методы:

  • ударного импульса
  • упругого отскока
  • пластической деформации

Эти способы подразумевают проведение испытания, не приводящее к разрушению образца. Контроль проводят с использованием специального оборудования. В данном случае речь идет о способе частичного разрушения, ударного воздействия и ультразвукового исследования.

Про бетон — ВАЖНО !!!

продукция

Услуги

ИНФОРМАЦИЯ

Важный раздел:

 

Этот раздел поможет вам ответь на многие ваши вопросы связанные: с бетоном, марками, составом и характеристиками бетона, что лучше бетон или раствор, с доставкой бетона, про бетонирование зимой, про уход за бетоном. .. 

Что такое бетон?

Бетон — это искусственный камень, состоящий из четырех основных компонентов: воды, цемента, мелких и крупных заполнителей. Бетон — композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси.

Что такое прочность бетона?

Прочность бетона является самым важным свойством бетона. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии. Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства. 

Что такое однородность бетона?

Бетон должен быть однородным — это важнейшее технологическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени, имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую и меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы.

Что такое плотность бетона?

Плотность бетона — отношение массы бетона к его объему (кг/м3). Плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше плотность бетона, тем он прочнее. На плотность бетона оказывает существенное влияние наличие пор. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси, и, наконец, при недостаточном количестве цемента.

Что такое класс и марка бетона?

Марка бетона определяет предел прочности на сжатие в кгс/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800. Класс бетона — это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100, и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его невыполненным. Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60.

Как соотносятся марка и класс бетона?

Соотношение между классом и марками бетона по прочности приведены в таблице:

Марка бетона

по прочности

на сжатие

Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов бетона по прочности на сжатие

Класс бетона

по прочности на сжатие

Условная марка бетона*, соответствующая классу бетона по прочности на сжатие

Бетон всех видов, кроме ячеистого

Отличие от марки бетона, %

Ячеистый бетон

Отличие от марки бетона %

М 15

В 1

14,47

-3,5

М 25

В 1,5

21,7

-13,2

М 25

В 2

28,94

15,7

М 35

В 2,5

32,74

-6,5

36,17

3,3

М 50

В 3,5

45,84

-8,1

50,64

1,3

М 75

В 5

65,48

-12,7

72,34

-3,5

М 100

В 7,5

98,23

-1,8

108,51

8,5

М 150

В 10

130,97

-12,7

144,68

-3,55

М 150

В 12,5

163,71

9,1

180,85

М 200

В 15

196,45

-1,8

217,02

М 250

В 20

261,93

4,8

М 300

В 22,5

294,68

-1,8

М 300

В 25

327,42

9,1

М 350

В 25

327,42

-6,45

М 350

В 27,5

360,18

2,9

М 400

В 30

392,9

-1,8

М 450

В 35

458,39

1,9

М 500

В 40

523,87

4,8

М 600

В 45

589,35

1,8

М 700

В 50

654,84

-6,45

М 700

В 55

720,32

2,9

М 800

В 60

785,81

-1,8

* Условная марка бетона — среднее значение прочности бетона серии образцов (кгс/см3), приведенной к прочности образца базового размера куба с ребром 15см, при нормальном значении коэффициента вариации прочности бетона.

Что такое морозостойкость?

За марку бетона по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы установленных размеров без снижения прочности на сжатие более 5% по сравнению с прочностью образцов, испытанных в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери массы более 5%. Установлены следующие марки по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.


Что подразумевается под водонепроницаемостью?

Водонепроницаемость бетона — это свойство бетона противостоять действию воды, не разрушаясь. По водонепроницаемости бетон делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, причем марка обозначает давление воды (кгс/смг), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.


Что такое «осадка конуса» и как ее измерить?

Осадка конуса (O.K.) — это понятие, характеризующее пластичность бетона. O.K., измеряется в см и чем она больше, тем более подвижен бетон. Процесс измерения O.K. достаточно прост и доступен в полевых условиях. Для измерения O.K. используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см.

Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием книзу и наполняется бетоном с периодическим проштыковыванием металлическим прутом для удаления воздуха. Обычно конус наполняется в два приема, каждый раз проштыковывая только вновь наполняемый объем. Сначала заполняется две трети объема и проштыковывается 15 раз стандартной штыковкой диаметром 20 мм, затем заполняется весь объем и вновь штыкуется 15 раз. После наполнения всего конуса излишки бетона аккуратно удаляются и конус медленно, с небольшими покачиваниями поднимается (нельзя поднимать конус резко!). Бетонная масса вытекает из-под конуса и образует некое подобие горки. Конус ставится рядом, для облегчения замеров его можно перевернуть вверх ногами, и замеряется расстояние, на которое опустилась бетонная смесь.

Как уложить бетон в труднодоступное место на строительной площадке?

Для этих целей раньше применялись краны с бадьями. При укладке с помощью крана бетон поступает в опалубку прямо из бадьи. Концентрация бетона в одном месте с распределением его глубинным вибратором приводит к значительному повышению трудоемкости и требует больших затрат электроэнергии. В настоящее время более простым и практичным методом распределения бетона  в опалубке является перекачка бетононасосом. При этом достигается равномерность в укладке бетона, устраняются простои, связанные, например, с необходимостью строительства подмостей или с ожиданием подхода бадьи, и, самое главное, значительно снижаются затраты по укладке бетона. 

Нужен ли уход за бетоном?

Бетон нуждается в уходе для создания нормальных условий твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия от солнечных лучей. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми или другими пленками. Портландцемент, основной компонент в бетонной смеси, относится к гидравлическим вяжущим, то есть набирающим прочность только во влажной среде. Поэтому, для того чтобы бетон набрал марочную прочность, он должен быть влажным на протяжении всего времени набора прочности. Бетон может набирать прочность всю свою жизнь, но наиболее интенсивно в самые первые дни после укладки. Поэтому существует такое понятие как «стандартное время набора прочности» (во всем мире принято 28 суток). При тестовых испытаниях образцы бетонов выдерживаются первый день в форме в естественных условиях, а последующие 27 дней при влажности 100% и температуре 20°С, а образцы цементных растворов первый день в форме, а 27 дней — в воде.

Поэтому удержание воды в бетоне после его схватывания является очень важным фактором при изготовлении ответственных изделий и конструкций из бетона. Согласно СНиП бетон без пластификаторов выдерживают пол слоем сырых опилок, песка или мешковины не менее 7 дней и периодически поливают водой (при температуре воздуха свыше 20°С — через 3 часа), в том числе и ночью. А бетон с пластификаторами — не менее 14 суток!

Как регулировать воду в бетоне?

Для нормальной гидратации цемента нужно около 25% воды по отношению к массе цемента (водоцементное соотношение — в/ц). Но бетон, приготовленный с таким количеством воды, будет чрезвычайно жестким, поэтому обычно количество воды увеличивают для улучшения пластичности и удобоукладываемости бетона. Нужно учитывать что вода, не принявшая участие в реакции гидратации цемента, будет уменьшать плотность бетона, и, образовывая поры, существенно уменьшать прочность бетона. При в/ц больше 0,6 возможно расслоение бетонной смеси. Для улучшение удобоукладываемости бетона при сохранение низких значения в/ц используются специальные добавки, в бетон: пластификаторы и суперпластификаторы. После набора бетоном некоторой прочности, лишняя вода уже не в состоянии увеличивать объем смеси, раздвигая компоненты бетонной смеси, и будет заполнять только поры в бетоне. Реакция гидратации цемента довольно длительная: при хорошем уходе бетон может повышать прочность годами. Известно, что чем старше бетон, тем он прочнее. Это утверждение верно, только если соблюдены следующие условия: положительная температура и высокая влажность (не менее 90%). Поэтому во время интенсивного набора прочности бетоном, стандартные 28 суток бетон должен быть влажным. Таким образом, при замешивании смеси лишняя вода ухудшает качество бетона, а после схватывания бетон без воды обходиться не может. 

Как лучше доставить бетонную смесь к месту укладки?

Существует два способа доставки бетонной смеси: автосамосвалом и автобетоносмесителем. При перевозке бетонной смеси автосамосвалом смеси угрожает расслаивание, в результате чего на строительную площадку попадает неоднородная бетонная смесь, которая потребует дополнительного перемешивания. Этого можно избежать, доставляя бетонную смесь в автобетоносмесителе, в котором бетонная смесь перемешивается во время транспортировки, и расслоения не происходит.

Как долго может находиться бетонная смесь в автобетоносмесителе до начала ее укладки?

Продолжительность транспортирования бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха и активности цемента, применяемого для изготовления бетона, и колеблется от 45 минут до 2-х часов. Для сохранения качества бетона при его длительной транспортировке, сохранения требуемой удобоукладываемости смеси в бетонную смесь необходимо вводить замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы.

Бытует мнение, что пока миксер вращается, бетон не схватывается. Так ли это на самом деле?

Это мнение в корне неверно. Реакция гидратации цемента начинается сразу после смешивания его с водой, и замедлить или даже остановить ее можно только добавлением специальных добавок, которые позволяют отодвинуть сроки схватывания бетона на 2-4 часа. Длительное перемешивание (в течение нескольких часов) только ухудшает качество бетона, так как рвутся начинающиеся образовываться связи цементного клея (цемент в бетоне выступает в качестве связующего вещества (клея)). Если вращать бочку миксера свыше 3-х часов, то бетон вообще может не схватиться. Это будет уже не бетон, а смесь щебня, покрытая затвердевшим слоем цементного раствора, и прочность эта смесь уже не наберет никогда.

Что лучше для заливки полов — цементный раствор или бетон?

Для заливки полов в жилых или производственных помещениях лучше применять бетон, так как при одинаковых прочностных характеристиках (марке по прочности) износостойкость бетона примерно в три раза выше износостойкости раствора.

Зачем нужны добавки в бетон?

Прежде всего — для повышения качества бетона и получения дополнительных специальных свойств, что позволяет ускорить темпы ведения строительства, а также значительно его удешевить. Специальные свойства бетону необходимы как при строительстве дорог и аэродромных покрытий, гидротехнических сооружений, причалов, бассейнов и целого ряда специальных сооружений, так и при монолитном строительстве жилых и промышленных зданий, ведении свайных работ и т.д. Как показывает опыт западных производителей бетона, бетон с добавками применяется на каждом строительном объекте, так как к обычному бетону предъявляют все большие и большие требования, которые без добавок он не в состоянии выполнить.

Какие бывают добавки?

В настоящее время существует множество различных добавок, при жарком климате, например, часто используются замедлители твердения. При производстве попов, подвергающихся замерзанию/оттаиванию, как, например, полы на открытых площадках или в морозильных камерах и т.п., рекомендуется применять (кроме использования замедлителей), только воздухо-поглощающие реагенты. Для повышения удобоукладываемости бетона применяются пластификаторы и суперпластификаторы. Для бетонирования в фунтах, насыщенных водой, а также для строительства бассейнов и различного рода резервуаров применяются добавки, повышающие в несколько раз водонепроницаемость бетона.

Возможно ли зимнее бетонирование?

Да, но для этого необходимо выполнить ряд условий. Первым, из которых будут дополнительные требования к приготовлению бетонной смеси. Песок, щебень должны храниться под навесами или а закрытых помещениях, предотвращающих попадание влаги. Если температура наружного воздуха опускается ниже -10°С, то необходимо подогревать и заполнители. Второе условие: транспортировать бетонную смесь к месту укладки необходимо только в автобетоносмесителях. И третье, самое важное условие, — готовность заказчика или производителя работ производить бетонирование в зимний период.

Как ухаживать за бетоном, уложенным при отрицательных температурах?

Бетонная смесь при укладке в опалубку должна иметь температуру не менее +5°С. Укладывать бетонную смесь на место желательно как можно быстрее и без перерывов. Известно, что твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой. А основную роль в этом будут играть тепло и вода. Поэтому в зимнее время опалубку утепляют, а сразу же после окончания бетонирования утепляют и верхнюю, открытую часть бетона. При твердении цемент выделяет тепло и во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет снимать опалубку с конструкции, уже не боясь замораживания.

Такой способ применим только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают. На тонкостенных конструкциях рекомендуется применять искусственный обогрев бетона электрическим током, в комплексе с утеплением опалубки.

Можно ли заставить бетон твердеть в зимнее время, не подогревая его?

Оказывается можно, если ввести в бетонную смесь специальные добавки. Какова роль этих добавок? Они понижают температуру замерзания воды и ускоряют твердение бетона. Такие бетоны твердеют и приобретают прочность при отрицательных температурах. При этом вводимые добавки повышают качество бетона и не агрессивны к арматуре.

Источник: http://konstr.narod.ru

тел: +7-926-900-09-69

тел.: +7-926-779-96-96

тел.:+7-926-900-31-88 

 

ИНФОРМАЦИЯ

 

 

Мы рады Вам предложить товары в наших интернет – магазинах.

 Магазин товаров для рыбалки, охоты и туризма

  Магазин кондиционеров и климатической техники 

МЫ ПРОИЗВОДИМ
ДОСТАВЛЯЕМ
КАЧЕСТВЕННЫЙ БЕТОН !!! 

г. Гагарин 

Промышленный проезд, дом 3

Гагаринский бетонный завод

ВНИМАНИЕ, НЕ ПУТАЙТЕ АДРЕС!

Отдел продаж:

ООО «Гагаринский бетонный завод»
Тел.:  +7 (900) 220-11-22

+7 (926)900-09-69
Факс: +7 (495) 778-31-88
Моб.: 8-926-779-96-96 
E-mail:betonbeton67.ru

Мы принимаем карты:

 

ПРОИЗВОДИМ

ДОСТАВЛЯЕМ

СТРОИМ

_______________

 

 

 

 

 

БЛАГОУСТРОЙСТВО

УЧАСТКА

 

 

Новости

03.08.21

Продажа ровинга для производства базальтовой арматуры по приемлемой цене.

07.07.21

23-06-2021 года. Мы запустили производство Арматуры Композитной Полимерной (АКП) из стекловолокон и базальтоволокон.

08.11.19

Мы начали продажу арматуры. Это очень качественный товар, производимый нашими партнерами на урале. Неметаллическая композитная АРМАТУРА периодического профиля соответствует ГОСТ. подробнее на страничке АРМАТУРА

07.08.19

Во второе воскресенье августа отмечают свой профессиональный праздник строители.

Компания Гагаринский Бетонный Завод поздравляет с ДНЕМ СТРОИТЕЛЯ.

 

19.06.19

Теперь мы принимаем к оплате карты.

Реклама

здесь может быть:

ВАША РЕКЛАМА

 

АРМАТУРА

БАЗАЛЬТОВАЯ

АРМАТУРА

СТЕКЛОПЛАТИКОВАЯ

Марки бетона по прочности — используемые марки цемента — классы бетона.

Таблица прочности бетона в МПа, кгс/см2, Н/мм2.
Марка бетона М150 М200 М250 М300 М350 М400 М450 М500 М600 и выше
Используемая марка
цемента
М300 М300
М400
М400 М400
М500
М400
М500
М500
М600
М550
М600
М600 М600

В целом, предел прочности при растяжении возрастает с ростом прочности при сжатии (марки бетона) , однако увеличение идет медленнее, чем нарастает прочность на сжатие. Таким образом, % отношение этих прочностей ниже для более высоких марок.

Класс бетона — это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Эта статистическая формулировка означает, что установленное свойство обеспечивается не менее чем в 95% случаев и лишь в 5% проб можно ожидать, что оно не выполненно.

Теоретически, существуют следующие классы бетонов: В1; B1,5; В2; B2,5; В3,5; B5; В7,5; B10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60, В65, В70, В75, В80.

Ниже приводится соотношение между классом и марками бетона по прочности на сжатие при нормативном коэффициенте вариации равном 13,5%:

Класс бетона Средняя прочность на сжатие данного класса Ближайшая марка бетона
кгс/см2 Н/мм2
В 3,5 46 4,5 М50
B 5 65 6,2 М75
В 7,5 98 9,5 М100
B 10 131 13 М150
В 12,5 164 16 М150
B 15 196 19 М200
В 20 262 25 М250
B 25 327 30 М350
В 30 393 36 М400
B 35 458 43 М450
В 40 524 50 М550
B 45 589 56 М600
В 50 655 63 М600
B 55 720 70 М700
В 60 786 76 М800

Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см2. Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу.

Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие

Марка бетона, М

Класс бетона, B

Прочность, МПа

Прочность, кг/см2

М50 B3.5 4.5 45.8
М75 B5 6.42 65.5
М100 B7,5 9.63 98.1
B10 12. 84 130.9
М150 В12,5 16.05 163.7
М200 В15 19.26 196.4
М250 В20 25.69 261.8
М300 В22,5 28.9 294.6
В25 32.11 327.3
М350 В27,5 35.32 360
М400 В30 38.35 392.8
М450 В35 44.95 458.2
М500 В40 51.37 523.7
М600 В45 57. 8 589.2
М700 В50 64.2 654.6
М750 В55 71.64 720.1
М800 В60 77.06 785.5
М900 В65 / B70
М1000 В75 / B80

таблица на сжатие по классам в МПа, от чего зависит

Прочность – это техническая характеристика, по которой определяется способность выдерживать механические или химические воздействия. Для каждого этапа строительства требуются материалы с разными свойствами. Для заливки фундамента здания и возведения стен применяется бетон разных классов. Если использовать материал с низким прочностным показателем для строительства конструкций, которые будут подвергаться значительным нагрузкам, то это может привести к растрескиванию и разрушению всего объекта.

Оглавление:

  1. От чего зависит значение прочности?
  2. Способы проверки качества бетона
  3. График набора прочности
  4. Маркировка растворов

Как только в сухую смесь добавляется вода, в ней начинается химический процесс. Скорость его протекания может увеличиваться или уменьшаться из-за многих факторов, например, температуры или влажности.

Что влияет на прочность?

На показатель оказывают влияние следующие факторы:

  • количество цемента;
  • качество смешивания всех компонентов бетонного раствора;
  • температура;
  • активность цемента;
  • влажность;
  • пропорции цемента и воды;
  • качество всех компонентов;
  • плотность.

Также он зависит количества времени, которое прошло с момента заливки, и использовалось ли повторное вибрирование раствора. Наибольшее влияние оказывает активность цемента: чем она выше, тем больше получится прочность.

От количества цемента в смеси также зависит прочность. При повышенном содержании он позволяет увеличить ее. Если же использовать недостаточное количество цемента, то свойства конструкции заметно снижаются. Увеличивается этот показатель лишь до достижения определенного объема цемента. Если засыпать больше нормы, то бетон может стать слишком ползучим и дать сильную усадку.

В растворе не должно быть слишком много воды, так как это приводит к появлению в нем большого количества пор. От качества и свойств всех компонентов напрямую зависит прочность. Если для замешивания использовались мелкозернистые или глинистые наполнители, то она снизится. Поэтому рекомендуется подбирать компоненты с крупными фракциями, так как они значительно лучше скрепляются с цементом.

От однородности замешанной смеси и применения виброуплотнения зависит плотность бетона, а от нее – прочность. Чем он плотнее, тем лучше скрепились между собой частицы всех компонентов.

Способы определения прочности

По прочности на сжатие узнаются эксплуатационные характеристики сооружения и возможные на него нагрузки. Вычисляется этот показатель в лабораториях на специальном оборудовании. Используются контрольные образцы, сделанные из того же раствора, что и отстроенное сооружение.

Также вычисляют ее на территории строящегося объекта, узнать можно разрушаемым или неразрушаемым способами. В первом случае либо разрушается сделанная заранее контрольная проба в виде куба со сторонами 15 см, либо с помощью бура из конструкции берется образец в виде цилиндра. Бетон устанавливается в испытательный пресс, где на него оказывается постоянное и непрерывное давление. Его увеличивают до тех пор, пока проба не начнет разрушаться. Показатель, полученный во время критической нагрузки, применяется для определения прочности. Этот метод разрушения пробы является самым точным.

Для проверки бетона неразрушаемым способом используется специальное оборудование. В зависимости от типа приборов он делится на следующие:

  • ультразвуковой;
  • ударный;
  • частичное разрушение.

При частичном разрушении на бетон оказывают механическое воздействие, из-за чего он частично повреждается. Провести проверку прочности в МПа этим методом можно несколькими способами:

  • отрывом;
  • скалыванием с отрывом;
  • скалыванием.

В первом случае к бетону на клей крепится диск из металла, после чего его отрывают. То усилие, которое потребовалось для его отрыва, и используется для вычисления.

Метод скалывания – разрушение скользящим воздействием со стороны ребра всего сооружения. В момент разрушения регистрируется значение приложенного давления на конструкцию.

Второй способ – скалывание с отрывом – показывает наилучшую точность по сравнению с отрывом или скалыванием. Принцип действия: в бетоне закрепляются анкера, которые впоследствии отрываются от него.

Определение прочности бетона ударным методом возможно следующими путями:

  • ударный импульс;
  • отскок;
  • пластическая деформация.

В первом случае фиксируется количество энергии, создаваемой в момент удара по плоскости. Во втором способе определяется величина отскока ударника. При вычислении методом пластической деформации используются приборы, на конце которых расположены штампы в виде шаров или дисков. Ими ударяют о бетон. По глубине вмятины вычисляются свойства поверхности.

Метод с помощью ультразвуковых волн не является точным, так как результат получается с большими погрешностями.

Набор прочности

Чем больше прошло времени после заливки раствора, тем выше стали его свойства. При оптимальных условиях бетон набирает прочность на 100 % на 28-ой день. На 7-ой день этот показатель составляет от 60 до 80 %, на 3-ий – 30 %.

Рассчитать приблизительное значение можно по формуле: Rb(n) = марочная прочность*(lg(n)/lg(28)), где:

  • n – количество дней;
  • Rb(n) – прочность на день n;
  • число n не должно быть меньше трех.

Оптимальной температурой является +15-20°C. Если она значительно ниже, то для ускорения процесса затвердения необходимо использовать специальные добавки или дополнительный обогрев оборудованием. Нагревать выше +90°C нельзя.

Поверхность должна быть всегда влажной: если она высохнет, то перестает набираться прочность. Также нельзя допускать замерзания. После полива или нагрева бетон снова начнет повышать свои прочностные характеристики на сжатие.

График, показывающий, сколько времени требуется для достижения максимального значения при определенных условиях:

Марка по прочности на сжатие

Класс бетона показывает, какую максимальную нагрузку в МПа он выдерживает. Обозначается буквой В и цифрами, например, В 30 означает, что куб со сторонами 15 см в 95% случаев способен выдержать давление 25 МПа. Также прочностные свойства на сжатие разделяют по маркам – М и цифрами после нее (М100, М200 и так далее). Эта величина измеряется в кг/см2. Диапазон значений марки по прочности – от 50 до 800. Чаще всего в строительстве применяются растворы от 100 и до 500.

Таблица на сжатие по классам в МПа:

Класс (число после буквы – это прочность в МПа) Марка Средняя прочность, кг/см2
В 5 М75 65
В 10 М150 131
В 15 М200 196
В 20 М250 262
В 30 М450 393
В 40 М550 524
В 50 М600 655

М50, М75, М100 подходят для строительства наименее нагружаемых конструкций. М150 обладает более высокими прочностными характеристиками на сжатие, поэтому может применяться для заливки бетонных стяжек пола и сооружения пешеходных дорог. М200 используется практически во всех типах строительных работ – фундаменты, площадки и так далее. М250 – то же самое, что и предыдущая марка, но еще выбирается для межэтажных перекрытий в зданиях с малым числом этажей.

М300 – для заливки монолитных оснований, изготовления плит перекрытий, лестниц и несущих стен. М350 – опорные балки, фундамент и плиты перекрытий для многоэтажных зданий. М400 – создание ЖБИ и зданий с повышенными нагрузками, М450 – плотины и метро. Марка меняется в зависимости от количества содержащегося в нем цемента: чем больше его, тем она выше.

Чтобы перевести марку в класс, используется следующая формула: В = М*0,787/10.

Перед сдачей в эксплуатацию любого здания или другого сооружения из бетона оно обязательно должно быть проверено на прочность.

Критическая прочность бетона это


Механизм твердения бетона при отрицательных температурах. Критическая прочность бетона

Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого – календарного. Зимними считаются условия бетонирования при установлении среднесуточной температуры наружного воздуха не выше 5 °С или при опускании в течение суток минимальной температуры ниже 0 °С. Формирование прочностных характеристик бетона в зимних условиях имеет свои особенности. Основной проблемой является замерзание в начальный период структурообразования бетона несвязной воды затворения.

Как известно, бетон является искусственным камнем, получаемым в результате твердения рационально подобранной смеси цемента, воды и заполнителей. Согласно современным представлениям, образование и твердение цементного камня проходят стадии формирования коагуляционной и кристаллических структур.

В стадии образования коагуляционной (связной) структуры вода, обволакивая мелкодисперсные частицы цемента, образует вокруг них, так называемые, сольватные … оболочки, которыми частицы сцепляются друг с другом. По мере гидратации цемента процесс переходит в стадию кристаллизации. При этом в цементном тесте возникают мельчайшие кристаллы, превращающиеся затем в сплошную кристаллическую решетку. Этот процесс кристаллизации и определяет механизм твердения цементного камня и, следовательно, нарастания прочности бетона.

Ускорение или замедление процесса образования и твердения цементного камня зависит от температуры смеси и адсорбирующей способности цемента, определяемой его минералогическим составом.

По мере повышения температуры увеличивается активность воды, содержащейся в бетонной смеси, ускоряется процесс ее взаимодействия с минералами цементного клинкера, интенсифицируются процессы формирования коагуляционной и кристаллической структуры бетона. При снижении температуры, наоборот, все эти процессы затормаживаются, и твердение бетона замедляется.

Для твердения цементного камня наиболее благоприятная температура от 15 до 25 °С, при которой бетон на 28-е сутки практически достигает стабильной прочности. При отрицательных температурах вода, содержащаяся в капиллярах и теле, замерзая, увеличивается в объеме примерно на 9 %. В результате микроскопических образований льда в бетоне возникают силы давления, нарушающие образовавшиеся структурные связи, которые в дальнейшем при твердении в нормальных температурных условиях уже не восстанавливаются. Кроме того, вода образует вокруг крупного заполнителя обволакивающую пленку, которая при оттаивании нарушает сцепление – монолитность бетона. При раннем замораживании по тем же причинам резко снижается сцепление бетона с арматурой, увеличивается пористость, что влечет за собой снижение его прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

При оттаивании замерзшая свободная вода вновь превращается в жидкость и процесс твердения бетона возобновляется. Однако из-за ранее нарушенной структуры конечная прочность такого бетона оказывается ниже прочности бетона, выдержанного в нормальных условиях, на 15…20 %. Особенно вредно попеременное замораживание и оттаивание бетона.

Прочность, при которой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на его конечную прочность, называют критической.

Величина нормируемой критической прочности зависит от факторов, включающих тип монолитной конструкции, класс примененного бетона, условия его выдерживания, срока приложения проектной нагрузки к конструкции, условий эксплуатации, и составляет:

для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой – 50 % проектной прочности;

конструкций с предварительно напрягаемой арматурой – 80 % проектной прочности;

конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтов, – 70 % проектной прочности;

конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой, – 100 % проектной прочности;

для ненесущих конструкций – критическая прочность должна быть не ниже 5 МПа (50 кгс/см2).

Таким образом, при бетонировании в зимних условиях технологическая задача в основном заключается в использовании таких методов ухода за бетоном, которые обеспечили бы достижение предусмотренных проектом конечных физико-механических характеристик (прочность, морозостойкость и др.) или критической прочности при соответствующем технико-экономическом обосновании принятых решений и при обязательном выполнении следующих мероприятий:

применение бетонных смесей с водоцементным отношением до 0,5;

приготовление бетона на высокоактивных и быстротвердеющих портланд- и шлакопортландцементах, других вяжущих, в частности магнезиальных, обладающих рядом совершенно уникальных свойств, в том числе твердением при отрицательных температурах;

использование добавок-ускорителей твердения бетона;

подогрев воды и заполнителей;

в отдельных случаях увеличение расхода цемента или повышение марки цемента относительно проектной.

| следующая лекция ==>
ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ | Особенности приготовления бетонной смеси, ее транспортирования и укладки

refac.ru

Зимнее бетонирование: метод термоса, теплый раствор, электрический обогрев и сооружение тепляков

Проблема строительства в зимнее время для нашей страны всегда была актуальной. Проведение бетонных работ в холодное время требует особого подхода. В серьезных строительных компаниях инженеры составляют специальный проект для производства работ или ППР на зимнее бетонирование. Мы же попытаемся рассказать о тонкостях этого процесса более доступным языком.

Фото зимней заливки.

В чем суть проблемы

Изначально следует отметить, что календарное наступление зимы к строительным работам имеет косвенное отношение. Согласно СНиП 3.03.01, холодный сезон наступает при понижении среднесуточной температуры до +5ºС и вероятностью кратковременных заморозков в ночное время суток.

Теперь давайте рассмотрим, чем же опасна для свежей бетонной заливки пониженная температура.

В качестве ориентира принимается оптимальная для застывания массива температура в +20 ºС.

  • При такой температуре, монолит набирает заданную прочность в 70% за 5 – 7 суток, условно считается неделя. При понижении температуры до +5 ºС процессы твердения в бетоне замедляются и та же прочность набирается за 3 – 4 недели.
  • Как известно, катализатором большинства химических реакций является повышенная температура. Процесс бетонирования не является здесь исключением.
  • Так, например, на заводах по производству ЖБИ, в технологическом процессе обязательно используется пропаривание, когда изделие помещается в паровую камеру с температурой 70 – 80 ºС и повышенной влажностью. В результате, пресловутые 70% набираются за 8 – 24 часа.
  • Но если при температурах близких к 0 ºС процесс гидратации в растворе только замедляется, то при замораживании он вообще останавливается. Причина проста и известна из школьной программы, вода замерзает и реакция прекращается. Вода, в жидком ее состоянии, является обязательным условием, при котором способен образовываться цементный камень и соответственно созревать бетон.
  • Согласно существующим строительным нормам, при +20 ºС, регламент на полный набор прочности монолита составляет 28 суток. В зимний период инструкция по заливке может сильно отличаться от традиционной. В настоящее время существует несколько путей для решения этой проблемы.

Влияние температуры на набор прочности.

Важно: принято считать, что критическая прочность бетона при зимнем бетонировании составляет не менее 50%. Иными словами, если монолит наберет крепость в 50% или более и после этого замерзнет, то при оттаивании процессы созревания в нем продолжаться, без потери качества.

В противном случае характеристики бетона могут значительно поменяться в худшую сторону.

Распространенные пути решения проблемы

Как известно данная проблема существует с момента появления самого бетона, и решить ее пытались всегда. Современные методы зимнего бетонирования развиваются по нескольким направлениям.

Выбор способа защиты монолита.

Теплый раствор

При разумном подходе начинать следует с приготовления раствора, потому как температуру легче сохранить, чем впоследствии заново разогревать монолит.

  • Распространенной ошибкой неопытных строителей является использование для приготовления раствора кипятка. В этом случае состав просто «заваривается».
  • Оптимальная температура воды для приготовления теплого раствора 60 — 70ºС. Для некоторых видов портландцемента и быстротвердеющего цемента может использоваться вода с температурой +80ºС. Остальные составляющие также следует разогреть примерно до такой же температуры.
  • Важным моментом здесь является технология замешивания раствора. Если в теплое время года все ингредиенты засыпаются в наполненную водой бетономешалку одновременно. То в зимнее время, при загрузке своими руками, после того как вы залили теплую воду, в нее засыпается щебень или иной крупный наполнитель и делается несколько оборотов. Только после этого можно добавлять цемент, песок и доводить раствор до нужной кондиции.

Схема газовой пушки для обогрева.

Совет: в холодное время года, время вымешивания раствора в бетономешалке рекомендуется увеличить минимум на четверть.

  • Приготовить теплый состав правильно это конечно важно, но не менее важно его быстро доставить на стройку. Сейчас для этой цели применяются современные машины, оборудованные электрическим или газовым подогревом изнутри. Некоторые компании монтируют мини-заводы ЖБИ непосредственно на стройке.
Метод термоса

Утепленная опалубка.

  • Порядка 50 лет назад гениальный Советский ученый И.А.Кириенко разработал метод термоса при зимнем бетонировании. Несмотря на столь преклонный возраст, данная технология с успехом используется до сего дня.
  • Суть технологии заключается в обустройстве особой опалубки из теплоизоляционных материалов. В классическом варианте в теплоизолированную опалубку заливается раствор и по возможности герметизируется. Процесс гидратации цемента сопровождается активным тепловыделением и за счет выделенного тепла монолит дозревает.
  • Но на протяжении длительного времени технология совершенствовалась и в настоящий момент в специальную опалубку для бетона заливается предварительно разогретый состав. Плюс в него добавляются специальные присадки активизирующие процесс теплоотдачи. Замечено, что самое высокое выделение тепла в быстротвердеющих составах, например в портландцементе.
  • Кроме этого появился так называемый метод горячего термоса. Суть его в том, что раствор на короткое время доводят до температуры порядка 70ºС, после чего заливают в термоопалубку, оборудованную электроподогревом, и уплотняют. В результате за короткое время, до 3 суток, бетон созревает на 70%.
Электрические методы обогрева

Промышленный тепловентилятор.

  • На данный момент бетонирование в зимнее время с обогревом разного рода электроприборами получило широкое распространение. Этому способствует относительно небольшая энергоемкость, а также доступность и простота метода.
  • Хотя здесь есть один существенный минус, не каждый хозяин может позволить себе приобрести соответствующей мощности трансформатор и сопутствующую аппаратуру к нему.
  • Чаще всего к электродам различной конфигурации подводится напряжение, а сам бетонный монолит выступает как большое сопротивление, благодаря чему нагревается. Самыми эффективными для этого считаются пластинчатые электроды, которые закрепляются непосредственно на опалубку.

Трансформатор для прогрева.

  • Также распространен способ подведения напряжения к арматурному каркасу, где он исполняет роль индукционной катушки или натягивание нескольких нагревающих нитей внутри монолита.
  • В последние несколько лет широкое распространение получил разогрев разного рода конструкций, в том числе и бетонных, при помощи инфракрасного излучения. Цена на инфракрасные лампы невелика, плюс энергии они потребляют намного меньше, нежели традиционные обогреватели. Достаточно защитить конструкцию от ветра и желательно покрасить в черный цвет.

Электрическое одеяло для монолита.

Сооружение тепляков

В прошлом этот метод был самым распространенным.

Но, несмотря на появление множества новых технологий, он по-прежнему пользуется большой популярностью.

  • Технологию смело можно назвать самой простой, суть ее в том, что вокруг залитого монолита сооружается каркас и закрывается техническим полиэтиленом или брезентом.
  • После чего в такую палатку устанавливается электрическая или газовая тепловая пушка и нагнетается горячий воздух. С точки зрения энергоемкости способ едва ли не самый затратный. В настоящее время он больше используется для обогрева конструкций в закрытых, не отапливаемых зданиях, новостройках.

Принцип действия парогенератора.

Важно: таким образом можно легко организовать пропаривание конструкции, что на порядок ускорит сроки созревания бетона, но для этого вам понадобится парогенератор. Плюс могут возникнуть проблемы с замерзанием конденсата вытекающего из-под тепляка.

Морозостойкие добавки в раствор

Присадка для раствора.

Среди специалистов данный метод носит название холодного бетонирования. Как говорилось ранее, без воды гидратация цемента невозможна. Но, кроме того что воду можно разогреть, еще можно использовать добавки для зимнего бетонирования которые снизят температуру замерзания воды и ускорят процессы созревания монолита.

На рынке в данный момент присутствуют 3 направления создания подобного рода присадок.

Мы не беремся утверждать, что какие-то из них лучше или хуже, просто каждое направление разрабатывалось для узко определенных целей.

  1. Данная группа призвана слегка ускорять или замедлять процессы созревания раствора. Больше всего в ней применяются разного рода электролиты, но встречаются и многоатомные спирты, карбамиды и органические составы.

Важно: электролитические присадки запрещено использовать при создании фундаментов под электроприборы или электропроводные конструкции. В виду их повышенной электропроводности и наличия вихревых токов.

Сухие присадки.

  1. Следующая группа ориентирована на усиление антифризных качеств состава, она значительно ускоряет процессы схватывания и созревания раствора. Широкое распространение здесь получили соединения и производные от хлорида кальция.
  2. В данной группе антифризные свойства выделены меньше, но она значительно ускоряет процессы созревания. Отличительной особенностью здесь является то, что эти добавки способствует увеличению температуры раствора, что нашло свое применение при использовании «термоса».
Распространенные присадки

Монокарбоновая соль.

  • Из-за приемлемой стоимости и простоты использования, наиболее распространенным в данной нише считается «Поташ». Это не что иное, как некоторые виды солей монокарбоновой кислоты. Они хороши еще тем, что при условии правильного дозирования можно делать составы выдерживающие температуру до -30 ºС.
  • Но в этом случае нужно строго соблюдать пропорции и помнить, что больше не значит лучше, при усилении одних свойств раствора вы можете понизить другие.
  • Крупные строительные организации, при возведении новостроек часто используют нитрит натрия. Цена здесь также вполне доступна, но для его применения нужно обладать определенными профессиональными знаниями. Дело в том, что данный состав легко воспламеняется, плюс при контакте с пластификаторами может активно выделять токсичные газы. Сам он также обладает резким запахом.
  • Нитрит натрия показывает самые лучшие результаты в быстротвердеющих растворах, основанных на портландцементе или шлакопортландцементе.

Упаковка с нитритом натрия.

Важно: специалисты категорически не рекомендуют использовать нитрит натрия для глиноземных видов цемента.

  • Присадки типа морозо-пласт или морозо-бет, относятся к составам с комплексным действием. Кроме увеличения коэффициента морозостойкости, они придают раствору хорошую пластичность и прочие полезные качества.

Какие могут быть последствия

Зачастую иногда бывает так, что во второй половине осени приходят заморозки на несколько дней и дальше стоит теплая погода еще целый месяц. Если вы не успели утеплить монолит и его, все-таки прихватило, не отчаивайтесь.

Глубоко бетон не промерзнет, изнутри монолит будет подогреваться естественным путем, а кратковременное замораживание верхних слоев большого вреда не нанесет.

  • Естественно при подмораживании будет иметь место незначительная потеря прочности по сравнению с лабораторными характеристиками, но наши растворы, как правило, на это рассчитаны.
  • В свежем растворе вода является самым легким компонентом и по всем законам физики поднимается вверх, особенно это характерно для составов, которые дополнительно разбавлялись водой. В этом случае кратковременное замораживание будет даже полезно. Впоследствии монолит облупится как старая краска, пыль обметается и все.
  • В случае, когда время все же упущено, ударили крепкие морозы и потепление предвидится только весной, попытайтесь спасти то, что можно. Мы рекомендуем укутать бетон полиэтиленом, это спасет от снега и ветров.
  • Весной, когда снег начнет таить и оттепели снова начнут чередоваться с ночными заморозками, укрытый монолит сохранится, и не будет дополнительно напитываться водой и разрушаться. Конечно проектной крепости вы уже не получите, но потери могут быть не настолько болезненны.

Прогрев бетона.

Важно: резка железобетона алмазными кругами, равно как и алмазное бурение отверстий в бетоне в подмороженном массиве не рекомендуется, нужно дать бетону полностью созреть и только после этого производить все дальнейшие работы.

На видео в этой статье показаны нюансы зимнего бетонирования.

Вывод

Зачастую особенности зимнего бетонирования заключаются в комплексном подходе. Мы перечислили вам наиболее распространенные мероприятия по защите массива в холодное время. Но специалисты не рекомендуют, не надеяться только на один способ.

Так, например, противоморозные добавки для бетонных конструкций — вещь хорошая, но при чрезмерном употреблении они могут повредить. Поэтому разумно будет сочетать их с методом термоса и каким-либо видом электрического подогрева.

Утепленный фундамент.

загрузка…

masterabetona.ru

#G0 особенности строительных работ в зимних условиях бетонные работы, каменная кладка и штукатурка

В строительстве и ремонтно-строительном производстве бетонные, каменные и штукатурные работы в зимних условиях выполняют с применением бетонов, цементных и цементно-известковых растворов. В зимний период вода в растворах и бетонах замерзает, вследствие этого они сгущаются, а их пластические свойства ухудшаются.

Общее количество воды, вводимой в растворы или бетонные смеси, определяется рабочей подвижностью, обеспечивающей возможность их употребления для нанесения на оштукатуриваемые поверхности, каменной кладки и возведения конструкций. Ввиду этого в раствор и бетонную смесь вводят в 1,5…2 раза больше воды, чем требуется для твердения раствора или бетона. Часть излишней воды при твердении раствора (бетона) испаряется с открытых поверхностей или отсасывается пористым основанием (кирпич, шлакоблоки и т.п.). Другую часть поглощают зерна твердых компонентов раствора (бетона), при этом вокруг них образуются тончайшие пленки. Кроме того, вода заполняет межзерновые пространства цементного камня, поры и капилляры растворов (бетонов).

Реакция между цементом и водой протекает только до тех пор, пока вода находится в жидком состоянии. Кристаллы льда с цементом не реагируют, и процесс твердения приостанавливается. Если допустить, что для нормального твердения цементных или смешанных растворов необходимо примерно 30-40% воды (от массы цемента или смешанных вяжущих), то в этих растворах до температуры — 3 °С будет столько жидкой воды, сколько ее необходимо для химических реакций. При более низкой температуре в растворе наблюдается недостаток воды, он обезвоживается, так как вода переходит в лед. При замерзании вода увеличивается на 1/12 в объеме и вызывает частичное разрушение структуры раствора, понижение прочности его сцепления с каменной или другой поверхностью. Поэтому важно, чтобы замерзание раствора или бетонной смеси происходило после того, как химически будет связано возможно большее количество воды, а слабосвязанной и свободной воды, способной превратиться в лед, останется меньше. Особенно вредным является многократное замерзание и оттаивание растворов в начальный период твердения.

При выполнении бетонных работ необходимо учитывать критическую прочность, которую должен приобрести бетон к моменту замораживания (табл.1).

Таблица1

Критическая прочность бетона до замораживания

#G0Марка бетона

Прочность бетона до замораживания не менее

Время выдерживания бетона при 15…20 °С, сут

% от R

кгс/см(МПа)

100

50

50 (4,9)

5…7

200

40

80 (7,8)

3…5

300

35

100(9,8)

2…2,5

400

30

120(11,8)

1,5…2

500

30

150(14,7)

1,5…2

R- прочность, достигаемая бетоном через 28 дней.

Необходимо также учитывать передвижение воды, находящейся в порах и капиллярах кирпича, шлакоблоков, штукатурки, бетона с возможным образованием льда на границе раздела двух материков, например штукатурного раствора и оштукатуриваемой поверхности (кирпич, шлакоблоки и т.п.), что может вызвать отслоение штукатурки. В растворах при воздействии отрицательных температур вода, находящаяся в порах и капиллярах, передвигается (мигрирует) в сторону более охлажденных слоев — от тепла к холоду.

Примером рационального использования этих явлений служат каменная кладка и штукатурные работы в зимних условиях с применением подогретых смешанных растворов. Нанесенный на сухие кирпичные или шлакоблочные поверхности смешанный подогретый раствор сохраняется без разрушения благодаря тому, что часть воды из раствора впитывается этими поверхностями до замерзания раствора, другая часть воды испаряется с открытых поверхностей. Оставшаяся вода заполняет лишь около половины объема пор твердеющего раствора и поэтому не может при замерзании разрушить штукатурку или каменную кладку. Для регулирования процессов твердения растворов и бетонов при низких температурах применяют различные химические добавки: в качестве ускорителей твердения — хлористый кальций, соду и поташ, а также добавки, способствующие понижению температуры замерзания растворов — хлористый натрий (поваренная соль), нашатырь, нитрит натрия и другие вещества.

Соли в штукатурные и кладочные растворы вводят в следующих количествах (от массы воды затворения): при морозах до -5 °С — 3% NaCl или СаСl; до -15 °С — 5% NaCl или СаСlлибо 3% NaCl и 2% СаСl, вместо 5%-ной добавки одной из этих солей.

Добавки поташа в количестве 3…4% массы сухой смеси рекомендуется вводить в строительные растворы следующих составов: 1 : 3 (цемент : песок), сложные — 1 : 0,1 : 3,5 (цемент : известь : песок) и 1 : 0,4 : 4,2 (цемент : глина : песок). Существенными недостатками применения поташа являются ускорение сроков схватывания и неудобство укладки растворов и бетонных смесей через 10-20 мин после затворения.

Нитрит натрия в количестве 5… 10% массы цемента обеспечивает твердение цементного или смешанного раствора при морозах только до — 10 °С. Нитрит натрия и поташ в процессе твердения бетона приводят к образованию едких щелочей, вследствие чего запрещается употреблять их в качестве противоморозных добавок при изготовлении конструкций, эксплуатируемых в водной или очень влажной среде. Кроме того, применение любой соли натрия сопровождается появлением выцветов, а добавки хлористых соединений дают высыпы на поверхностях бетона, штукатурки и т.п.

Для повышения качества этих растворов и смесей добавляют сульфитно-спиртовую барду в количестве до 3% массы цемента, что увеличивает их подвижность, а также период удобоукладываемости до полутора часов.

В практике широкое распространение получил метод термоса и электрообогрева. Метод термоса обеспечивает в зимних условиях частичное твердение цементных растворов и бетонов за счет их применения в теплом состоянии. Для этого материалы, которые входят в состав растворов и бетонов, предварительно подогревают. Некоторая часть тепла в последующем дополнительно выделяется цементом в процессе гидратации и твердения. Метод позволяет на первоначальной стадии процесса получить необходимую монтажную прочность конструкций и изделий (до 30…50% марочной прочности). Затем раствор или бетон постепенно охлаждается и замерзает. Процессы твердения замедляются и иногда приостанавливаются до потепления наружного воздуха, после чего восстанавливаются и раствор или бетон достигает полной марочной прочности.

studfiles.net

Прочность бетона: определяющие характеристики материала, факторы, влияющие на его свойства

Средняя прочность бетона – это его важнейшая характеристика. Успешней всего он может сопротивляться сжатию. Исходя из этого, большинство конструкций проектируют так, чтобы воспринимать сжимающие нагрузки. Лишь иногда при возведении бетонных сооружений принимается во внимание и их прочность при растяжении либо изгибе.

При оптимальных значениях прочности материал не разрушается.

Характеристики материала при разных типах нагрузок

Прочность при сжатии характеризует класс либо марку бетона. Определяются они после нормативного набора прочности материалом, который происходит через 28 дней.

Прочность на сжатие

Классы и марки растворов.

Исходя из временного периода нагруженности конструкции, данное качество смеси может вычисляться и в другом ее возрасте. Например, часто возникает нужда знать прочность бетона через 7 суток, 18, 60, 180 и т.д.

Обратите внимание! В связи с этим существует такое понятие, как распалубочная прочность бетона. Оно подразумевает такую его твердость, при которой можно изделия без повреждений вынимать из форм и безопасно транспортировать внутри завода на складирование.

Для экономии расхода цемента, величины предела прочности приготавливаемого материала не должны быть выше предела его прочности по марке/классу, больше чем на 15 процентов.

  1. Класс — это гарантированная в 95 случаях из 100 прочность смеси в Мпа. Он имеет значения от Вb-1 до Вb-80.
  2. Марка — это средняя прочность раствора, измеряемая в кгс/см² илиМпа× Тяжелые (общестроительные) бетоны имеют марки от Мb-50 до Мb-800. Прочность газобетона или другого легкого материала может быть до Мb-50.
  3. Меж классом материала и средней его прочностью (при коэффициенте вариаций прочности n=0.135, а также коэффициенте гарантированной обеспеченности t=0.95) есть зависимости: В=R∙778 и R=В:0.778.
  4. Проектируя ответственные конструкции, специалисты, как правило, назначают класс смеси, во всех остальных случаях марку.

Свойства газобетона в зависимости от марки.

Прочность на растяжение

Данная характеристика материала учитывается при создании сооружений, в коих недопустимо трещинообразование: резервуаров для технических жидкостей и воды, гидротехнических конструкций и пр.

Прочность на растяжение при изгибании

При укладке дорожных покрытий и взлетных аэродромных полос проектировщики назначают марки либо классы раствора на растяжение при изгибании.

        Классификация раствора по прочности на растяжение при изгибании
                               Класс                                  Марка
                               Вbt-0.4                                  Рbt-5
                               Вbt-0.8                                  Рbt-10
                               Bbt-1.6                                  Рbt-15
                               Вbt-2                                  Рbt-20
                               Вbt-2.4                                  Рbt-25
                               Вbt-2.,8                                  Рbt-30
                               Вbt-3.2                                  Рbt-35
                               Вbt-3.6                                  Рbt-40
                               Вbt-4                                  Рbt-45
                               Bbt-4.4                                  Рbt-50
                               Вbt-4.8                                  Рbt-55
                               Вbt-5.2                                  Рbt-60
                               Вbt-5.6                                  Рbt-65
                               Вbt-6                                  Рbt-70
                               Вbt-6.4                                  Рbt-75
                               Вbt-6.8                                  Рbt-80
                               Вbt-7.2                                  Рbt-85
                               Вbt-7.6                                  Рbt-90
                               Вbt-8                                  Рbt-100

Факторы, которые влияют на свойства материала

  1. Инструкция предупреждает, что меж прочностью смеси и активностью вяжущего вещества есть линейная зависимость: R=f∙(R∙Ц). Растворы с большей прочностью готовятся на цементе с повышенной активностью.
  2. С увеличением доли цемента прочность материала возрастет до определенных пор. Далее она увеличивается не намного, а прочие качества бетона ухудшаются. Например, повышаются ползучесть и осадка. Исходя из этого, нежелательно, чтобы в 1 кубесмеси было больше 600 кг вяжущего вещества.
  3. Показатели прочности материала очень сильно зависимы от водоцементного отношения смеси. Чем меньше В/Ц, тем данный показатель выше, и наоборот. Это обстоятельство определено физико-химической составляющей создания структуры материала.

Обратите внимание! При отвердении обычного бетона с вяжущим веществом вступает в реакцию 15/25 процентов воды. Чтобы замешать удобоукладываемый раствор, нужно 40/70% жидкости ( т.е. В/Ц составляет 0.4/0.7). При этом избыток воды создает в материале много пор, понижающих его прочность.

Вид и фракционность наполнителей напрямую влияют на свойства смеси.

  1. Неграмотно подобранная фракционность крупных наполнителей, использование их мелких зерен, присутствие глин, пыли, органических примесей – все это понижает прочность материала, замешанного своими руками.
  2. Прочность материала, приготовленного в агрегатах принудительного типа смешивания (турбо- и вибросмесителях), выше, чем аналогов, замешанных в гравитационных типах устройств, примерно на 20/30 процентов.
  3. Уплотнение смеси при помощи специальной техники увеличивает ее прочность. Увеличивая плотность бетона на 1% можно добиться повышения его прочности на 3/5 процентов.
  4. При оптимальном режиме температур прочность материала возрастет продолжительное время. Данный процесс описывает логарифмическая зависимость: Rn=R28∙ lgn: lg28. Тут Rn и R28 указывают предельные значения прочности смеси через n и 28 дней (в Мпа), а lgn и lg28 – это логарифмы (десятичные) возраста материала.

Обратите внимание! Данная формула является усредненной. С ее помощью достигаются приемлемые результаты для смесей на средне-алюминатных видах цемента, которые отвердевают при температурах в 15/20° в возрасте 3/300 дней. Реально же прочность материала на разных видах цемента растет по-разному.

  1. Временной рост прочности раствора зависим от вещественных и минеральных составляющих связующего вещества. По мере интенсивности отвердения цементы делят на 4 типа.
Тип вяжущего Вещественный и минеральный состав портландцемента К=(Rt∙90):Rt28 К=(Rt∙180):Rt28
1 алюминатный (С3А=12 процентов) 1/0.5 1/1.1
2 алитовый (С3S менее 50 процентов, С3А около 8 процентов) 1.05/1.2 1.1/1.3
3 портландцемент сложного состава (пуццолановый аналог, содержащий в клинкере С3А 14% и шлако-портландцемент. содержащий шлак 30/40%) 1.2/1.5 1.3/1.8
4 белитовый портландцемент и шлако-портландцемент, содержащий шлак больше 50 процентов 1.6/1.7 1.55

На сроки отвердения раствора сильно влияют температура среды и ее влажность. Оптимальной считается температура в 15/20 градусов и относительная влажность воздуха 90%.

При отрицательных значениях температуры отвердение обычной смеси почти прекращается. Понизить порог замерзания воды можно, введя в раствор противоморозные присадки.

Зимой важен критический порог прочности смеси.

С зимними работами связано такое понятие, как критическая прочность бетона. Оно означает минимальное значение данной величины, необходимое для безопасного замораживания смеси и ее последующего размораживания без разрушения структуры материала.

Таблица ниже показывает минимальный уровень прочности материала до его заморозки.

Марка смеси Прочность раствора при замерзании, не меньше
 проценты от R28 кгс на см2
М-100М-150

М-200

М-300

М-400

М-500

5050

40

40

30

30

5075

80

120

120

150

Контролирование свойств и испытания продукции

Чтобы определить описываемую характеристику производимого материала, специалисты в заводских лабораториях используют измеритель прочности бетона. Данные приспособления работают по разным принципам, которые делятся на неразрушающие и разрушающие.

Известны такие способы испытаний.

Проверка куба ультразвуковым бетоноскопом.

  1. Неразрушающие косвенные методы, использующие способ ударного импульса, а также импульсный ультразвуковой аналог.
  2. Не разрушающие прямые способы лишь частично ломают материал образцов. Это может быть принцип отрывания со скалыванием либо методика скола угла. При этом применяются силоизмерители.
  3. Разрушающие способы делятся на проверку бетонных кубиков (по ГоСТу №10180) и разрушение кернов, изъятых из конструкций (по ГоСТу №28570). При этом используются различные гидравлические прессы.
Форма образцов

В ходе испытаний материала специалисты выделяют такие категории, исходя из формы образцов.

  1. Кубиковая прочность бетона – это сопротивление (временное) сжиманию бетонных кубиков, имеющих габариты 20×20×20 см.
  2. Прочность призменная – это предел стойкости к сжиманию призм из бетона, обладающих габаритами 15×15×60 см либо 20×20×

На фото — определение кубиковой прочности.

Обратите внимание! По СНиП №52/01/2003 класс прочности раствора при сжатии равен величине его прочности кубиковой с обеспеченностью в 95%. Иными словами, нормативные документы определяют данный параметр, как основное механическое свойство бетона.

Величина призменная лучше показывает сопротивление материала сжиманию (балки, колонны и пр. по форме более похожи на призму, нежели куб). Однако призменное испытание – процесс дорогой и трудоемкий. Цена же испытания кубов меньше, а сам процесс проще.

Прочные смеси новейшего поколения

Материал с улучшенными качествами дает возможность сооружать мега-здания.

Обычно, в качестве прочного бетона используется его марка М500, но, спрос существует и на аналоги, вплоть до М-1000. Более того, современные строительные технологии испытывают острую нужду в еще более высокомарочных материалах.

Вследствие этого, специалистами был разработан сверхпрочный бетон нового поколения марки М-1500. Для его замешивания требуется в 1.5/2 раза меньше вяжущего вещества, чем по традиционной технологии.

При этом характеристики материалов будут равны. Такой высокопрочный бетон можно производить на обычном заводе.

Вывод

Долговечность материала напрямую зависит от его характеристик.

Призменная прочность бетона или кубиковая являются главной его характеристикой. Они определяют долговечность возводимого сооружения и успешность его сопротивления различным нагрузкам.

Посмотрите видео в этой статье, в нем содержится много полезной информации.

загрузка…

masterabetona.ru

Прочность бетона. Классы и марки бетона по прочности и как они определяются

Прочность бетона – это способность вещества, после его затвердевания, выдерживать физические, химические и механические нагрузки и воздействия. Это ключевая характеристика, которая играет определяющую роль при определении способов строительства и дальнейшей эксплуатации бетонных конструкций и сооружений.

Определение и установление прочностных показателей бетона является очень важным аспектом строительства. Застройщик обязан учитывать этот показатель перед тем, как сдавать объект. Заказчик так же должен внимательно подойти к прочности бетона, чтобы избежать опасных жизней людей ситуаций. Для начала, давайте рассмотрим разновидности современного бетона.

Существует несколько групп по весу бетона:

  • Суперлёгкие;
  • Лёгкие;
  • Тяжёлые;
  • Очень тяжёлые.

Изготовление и подготовка бетонной смеси немаловажный процесс, от которого напрямую зависят дальнейшие характеристики бетонных изделий. Помимо основных ресурсов, используемых для создания смеси, допускается применение добавок, которые позволяют не только усилить уже имеющиеся свойства смеси, но и наделить её новыми. За более подробной информацией о добавках Polytem ®, обращайтесь к нашим специалистам или перейдите на соответствующий раздел сайта.

Марки бетона по прочности

Для определения прочности бетона, из подготовленной смеси создаётся небольшой кубик, грани которого равны 15 см. Образец подвергается испытаниям. На него оказывается механическое давление. Наибольшее значение давления, которое способен выдержать куб, указывается в наименовании марки бетона, для обозначения марки используется литера «М». Например, бетон марки М100 способен выдерживать давление 98кгс/см2 (килограмм-сила). На сегодняшний день, существует семь наиболее распространённых марок, используемых в самых разных сферах.

Класс бетона по прочности

Распределение бетонов на классы по прочности происходит по аналогичному способу, как и с распределением по маркам. Для определения класса используется литера «В». В данном случае меняется единица измерения и учитываются физико-химические аспекты используемых наполнителей, затворителей, связующего, способа заливки. Единицей измерения является Мпа (мегапаскаль). Технические тесты и испытания проводятся по ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». Для более наглядного примера давайте рассмотрим соотношение марки бетона к классу, основные области применения и допустимые нагрузки.

Таблица марки и класса бетона по прочности

Класс бетона, BСредняя прочность на сжатие (кг/см2)Марка бетона, М
B5 65 М75
B7,5 98 М100
B10 131 М150
B12,5 164 М150
B15 196 М200
B20 262 М250
B25 327 М350
B30 393 М400
B35 458 М450
B40 524 М550
B45 589 М600
B50 655 М600
B55 720 М700
B60 786 М800

 

Как можно повысить класс и марку бетона?

Для того, чтобы усилить набор прочности бетона, допускается использование дополнительных наполнителей, затворителей или связывающего вещества. Наиболее распространённым примером является добавление полипропиленовой фибры в бетонную смесь, что позволяет повысить раннюю и конечную прочность бетона.

Мы же настоятельно вам рекомендуем воспользоваться качественным продуктом, добавкой в бетон для набора прочности Polytem ® Force. Этот продукт гарантированно усилит прочностные характеристики вашей смеси, увеличит её твёрдость и эксплуатационный период.

Сфера эксплуатации в зависимости от прочности

В зависимости от принадлежности к той или иной марке или классу, смесь может использоваться для совершенно разных целей. Давайте рассмотрим наиболее популярные и востребованные.

Наиболее важной характеристикой бетона является его прочность на сжатие, определяемая маркой бетонной смеси. Для каждого вида строительных работ используются свои марки бетона:

  • М100 – лёгкий бетон, используемый на подготовительных и начальных этапах строительства. С его помощью осуществляется подготовка к заливке монолитных стен, арматурных работ. Из него устанавливаются бордюры и поребрики;
  • М150 – Спектр применения совпадает с указанной выше маркой. Имеет более высокую прочность;
  • М200 – самая востребованная и наиболее часто используемая марка. Используется для множества целей – от укладки дорог и тротуаров и заканчивая возведением зданий с повышенной нагрузкой;
  • M250 – Область использования совпадает с предыдущей маркой, имеет чуть более высокие показатели прочности;
  • М300 – производство блоков несущих стен, плит перекрытия, заборов и т.д. Применяется для монолитной заливки;
  • М350 – отличается высокой прочностью, применяется для строительства аэродромов, несущих элементов;
  • M400 – изготовление ЖБИ, возведение зданий и конструкций, подвергаемых более высокой нагрузке. Гидротехнические сооружения, заводы, крупные строения и т.д;
  • М450 – строительство тяжёлый и массивных объектов – плотины, метро и т.д.;
  • M500 – строительство ЖБИ-конструкций.

Как мы видим, данный материал выпускается и изготавливается в различных вариациях. Обязательно обращайтесь к специалистам для получения бесплатной консультации. Ну а мы рекомендуем вам ознакомиться с другими статьями в нашем информационном разделе и ознакомиться с продукцией, с помощью которой вы сможете улучшить характеристики и свойства вашей смеси.

Классы и марки бетона | Евробетон

Каждый, кто задумывается о строительстве дома, беседки или других сооружений, задается вопросами: «Какой выбрать бетон?», «Чем отличаются различные характеристики бетона между собой?», «Какой из них больше подойдет для моего дома?». В этой статье мы расскажем обо всех важных характеристиках бетона, что поможет вам сделать правильный выбор.

 

Покупая бетон, наряду с его составом, необходимо обратить особое внимание на класс и марку.

Марка бетона (М) – основополагающая характеристика, которая определяет его прочность на сжатие через 28 дней, то есть после процесса застывания. Это показатель качества бетона, его морозостойкости и водонепроницаемости. Однако марка дает приблизительную характеристику, так как является усредненным показателем.

Класс бетона (В) — основной параметр бетона, определяющий прочность на сжатие, так же как и марка, но в отличие от нее, четко определяет прочность бетона. Различие в классе бетона B и марке бетона M заключается в методе определения прочности.

В проектной документации бетон обозначается только классом B, но в строительной практике марка бетона всё еще применяется. Соответствие марок и классов бетонов устанавливается согласно с ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия».

 

Рассмотрим подробнее классификацию марок:

 

М-100 (В7,5) – бетон с низким содержанием цемента, его относят к легким бетонам. Применяется в основном при подготовке строительных работ. Что касается цены данной марки бетона, то она достаточно низкая, однако, характеристики прочности ограничивают его использование некапитальными постройками.

 

М-150 (В12,5)  — эта марка мало чем отличается от М-100 по своим характеристикам. М-150 (В 12,5) используется для покрытия полов, стяжек и фундаментов при строительстве небольших проектов. Так же он используется для бетонирования дорожек и установки бордюрного камня. Бетон изготавливается на основе гранитного щебня. Продукция доставляется на объект автобетоносмесителем.

 

М-200 (В15)  является наиболее популярным видом бетона. Используется в строительстве сооружений с деревянными или металлическими перекрытиями, при возведении зданий не выше двух этажей. Цена бетона марки  М-200 с доставкой является выгодной для наших клиентов по многим показателям.

 

М-250 (В20)  — этот бетон применяется для строительства элементов с низкой нагрузкой, таких как лестницы или для изготовления  ленточных плит фундамента, бетонных площадок, ненагруженных перекрытий и т.д. В нашей организации вы сможете приобрести недорого бетон М-250 высокого качества.

 

М-300 (В22,5) является популярным продуктом, одним из самых часто заказываемых. Материал не боится влаги, перепада температур, он обладает высокой морозоустойчивостью. Завидные характеристики, не так ли? Как правило, М-300 используется для заливки различных видов фундаментов, дорожек, лестничных площадок, лестниц, подпорных стен, монолитных стен. Заказав бетон М-300, вы можете убедиться в прекрасном соотношении качества и цены.

 

М-350 (В25) часто используется при изготовлении Ж\Б изделий для забивки железобетонных конструкций, заливки фундамента, поперечных балок, монолитных стен, а так же для заливки бассейна и других искусственных водоемов. М-350 применяется для изготовления аэродромных и дорожных плит, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях. Цена на бетон марки М-350 с доставкой является отличным поводом для оформления заказа.

 

М-400 (В30) используется для возведения мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, специальных ЖБИ с конкретными требованиями прочности и надежности. Применяется при строительстве цокольных этажей, сооружений, испытывающих большие нагрузки при эксплуатации, банковских хранилищ и прочее. Особенности М-400: отличная морозостойкость и высокий коэффициент герметичности.

 

М-450 (В35) главным образом используется в производстве гидротехнических сооружений, мостов, специальных железобетонных конструкций, дамб и иных конструкций со специфическими требованиями.

 

М-500 (В40) данную марку бетона применяют для изготовления специальных ж\б конструкций, мостов, гидротехнических сооружений, хранилищ, метро, плотин и прочих конструкций с особыми требованиями. Во всех рецептах, сопроводительной документации и сертификатах данная марка указана как М-550. Особенности марки М-550 заключаются в быстром застывании, высокой прочности на сжатие и растяжение.

От PSI до Советы по заливке бетона

Зачем вам использовать бетон в проекте строительства или благоустройства дома?

Потому что бетон считается одним из самых прочных и не требующих особого ухода строительных материалов!

Это означает, что когда вы используете бетон — в качестве подрядчика или домовладельца, вы ожидаете, что бетон выполнит свою работу. Вы ожидаете, что он будет прочным и долговечным.

Переделывать проект из-за провала бетона — все равно что дурной сон. Что еще хуже, кто-то может получить травму, когда бетон выйдет из строя.

Другими словами, вы действительно хотите убедиться, что ваш бетон достаточно прочен, чтобы выполнять свою работу!

Но как измерить прочность бетона? И как укрепить бетон, если это необходимо?

Мы слышим ваши вопросы, и в Gra-Rock мы готовы использовать наш опыт в бетонной промышленности и помочь вам понять прочность бетона.

Вы можете прочитать всю статью или нажать на интересующий вас раздел.

Начинаем!



Силы, прилагаемые к бетону

Большая часть понимания прочности бетона заключается в понимании различных типов сил или напряжений, воздействующих на бетонную плиту.

Во-первых, напряжение сжатия . Сжимающее напряжение — это сила, приложенная к объекту, которая укорачивает или сжимает объект. Например, если слон наступит вам на палец ноги, вы испытаете сжимающее напряжение!

Во-вторых, напряжение сдвига . Касательное напряжение возникает, когда силы приложены перпендикулярно друг другу. Если вы соедините пальцы вместе и потянете на себя, вы испытываете напряжение сдвига.

Наконец, существует напряжение растяжения или изгиба .Напряжение при изгибе — это сила, действующая на объект, которая удлиняет или растягивает этот объект. Когда вы прыгаете в яму для плавания, используя веревку, вы создаете изгибающую нагрузку на веревку.

Бетон хорошо выдерживает сжимающие напряжения и напряжения сдвига, но плохо справляется с прочностью на растяжение. На самом деле, прочность на растяжение бетона составляет всего около 10-15% от его прочности на сжатие.

При рассмотрении прочности бетона необходимо учитывать все силы, которые будут на него воздействовать.

Бетон должен выдерживать нагрузку на сжатие, сдвиг и растяжение, иначе он выйдет из строя.

Неудачный бетон вам не нужен!

Единственный надежный способ убедиться в том, что бетон выдержит воздействующие на него силы, — это испытать бетон.

Но как проверить прочность бетона?

Как проверяется прочность бетона

Для понимания прочности бетона необходимо твердое понимание некоторых терминов.

Говоря о прочности бетона, вы часто слышите термин «бетон на квадратный дюйм». Но что именно это означает?

Понимание бетона в фунтах на квадратный дюйм

Фунт на квадратный дюйм — это сокращение от фунтов на квадратный дюйм и наиболее распространенная единица измерения давления в США. при получении пяти фунтов на квадратный дюйм на этот объект оказывается давление в пять фунтов на один дюйм площади поверхности.

На самом деле мы постоянно имеем дело с пси, даже когда не знаем об этом. Знаете ли вы, что атмосфера постоянно оказывает давление на ваше тело около 14,7 фунтов на квадратный дюйм?

Единственная причина, по которой нас не раздавливает давление воздуха, заключается в том, что внутри наших тел также есть воздух, который выталкивается наружу под таким же давлением!

Но какое отношение пси имеет к бетону?

Прочность бетона чаще всего измеряется в фунтах на квадратный дюйм, поэтому это очень важно!

Давайте рассмотрим, как мы можем определить конкретный psi.


Проверка прочности бетона на сжатие


Прочность бетона на сжатие измеряется в фунтах на квадратный дюйм.

Прочность на сжатие испытывают путем сжатия цилиндрических образцов бетона в специальной машине, предназначенной для измерения этого вида силы.

Короче говоря, машина сжимает цилиндры до тех пор, пока они не треснут, не сломаются или полностью.

Испытания проводятся в соответствии со стандартом C39 Американского общества испытаний и материалов .

Когда бетон проходит испытания, ему присваивается значение psi. Идеальный показатель давления бетона зависит от его использования, но бетон почти всегда имеет показатель давления 3000 фунтов на квадратный дюйм или более.

Это прочность на сжатие, но как проверяется прочность бетона на растяжение?

Испытание прочности бетона на растяжение


Прочность бетона на растяжение не указывается в фунтах на квадратный дюйм. Вместо этого он рассчитывается по прочности на изгиб или модулю разрыва.

Когда мы определяем прочность на изгиб бетона (насколько он изгибается перед разрушением), мы косвенно определяем прочность на растяжение этого бетона.

Поскольку прочность на изгиб измеряет, насколько бетон может согнуться до того, как он сломается, испытание проводится на балке, а не на цилиндре.

В центральная нагрузка, нагрузка или давление на балку прикладывается в центре балки. Максимальное напряжение возникает в центре балки под местом нагрузки.

нагрузка в центральной точке

В нагрузка в третьей точке, нагрузка приложена в двух точках. Максимальное напряжение возникает в центральной части 1/3 балки.

третья точка нагрузки

Помните — традиционный бетон имеет значительно более низкую прочность на растяжение по сравнению с прочностью на сжатие.

Это означает, что бетонные конструкции, подвергающиеся растягивающим нагрузкам, должны быть усилены материалами с высокой прочностью на растяжение, такими как сталь. (Для получения дополнительной информации об армировании бетона читайте наш блог: Бетонная арматура: все, что вам нужно знать .)

Если при проверке прочности бетона на сжатие и растяжение у вас кружится голова, не волнуйтесь. Здесь мы дали только общий обзор, и именно инженеры используют специализированное оборудование и сложные формулы для определения прочности бетона.

Ваша задача состоит в том, чтобы понять, какое напряжение будет воздействовать на ваш бетон, и купить бетон, который выдержит такое давление.

Насколько прочным должен быть бетон для проезжей части, тротуара, балки или моста?

Давайте узнаем!

Идеальная прочность бетона для обычных конструкций

Прочность бетона на растяжение определить довольно сложно.Вот почему мы используем результаты испытаний на прочность при сжатии при описании прочности бетона.

В оставшейся части этой статьи мы будем ссылаться на прочность бетона на сжатие (бетон в фунтах на квадратный дюйм), когда речь идет о прочности бетона.

Итак, что такое идеальное давление бетона на квадратный дюйм для некоторых распространенных конструкций?

  • Для большинства жилых объектов, таких как тротуары и подъездные пути, требуется давление около 2500–3000 фунтов на квадратный дюйм.

  • Конструктивные компоненты, такие как балки и нижние колонтитулы, требуют давления 3500–4000 фунтов на квадратный дюйм.Бетон в этом диапазоне также является хорошим выбором там, где ожидается, что будут храниться или храниться тяжелые грузы, например, подушки для автофургонов.

  • Бетон, используемый на складах, фабриках и других крупных коммерческих объектах, часто требует давления 4000–5000 фунтов на квадратный дюйм.

  • Бетон с давлением более 6000 фунтов на квадратный дюйм обычно используется на атомных электростанциях и в других местах, где возможно радиационное загрязнение. (бетон с прочностью на сжатие более 6000 фунтов на квадратный дюйм считается высокопрочным бетоном .)

Нет ничего плохого в том, чтобы иметь бетон с более высоким рейтингом psi, чем вам нужно. Однако имейте в виду, что чем выше рейтинг бетона на квадратный дюйм, тем дороже бетон.

Но, как мы уже говорили ранее, именно инженеры определяют конкретный пси.

Итак, как узнать, что такое psi, когда пора заказывать партию бетона?

Это просто: позвоните своему местному поставщику бетона по номеру , сообщите им, какой проект вы задумали, и сколько фунтов на квадратный дюйм требуется для завершения работы.Они позаботятся о том, чтобы смешать бетон и доставить его к вам домой или на работу!

Как сделать бетон более прочным

Вы как домовладелец или подрядчик можете сделать несколько вещей, чтобы укрепить свой бетон. Но прежде чем исследовать это, нам нужно знать, что влияет на прочность бетона.

Факторы, влияющие на прочность бетона

На прочность бетона влияет несколько факторов. Давайте взглянем на некоторые из них:

  1. Водоцементное отношение: Более низкое водоцементное отношение делает бетон более прочным, но также усложняет работу с бетоном.Вы должны найти правильный баланс для достижения желаемой силы при сохранении работоспособности.

  2. Пористость бетона : Пустоты в бетоне могут быть заполнены воздухом или водой. Воздушные пустоты являются очевидным и легко видимым примером пор в бетоне. Чем пористее бетон, тем он слабее.

  3. Прочные заполнители : Заполнители представляют собой более крупные камни, используемые в бетоне, связанные вместе цементом. Слабые заполнители делают бетон более слабым, а сильные заполнители — более прочным.

  4. Отверждение: Если дать бетону высохнуть во время отверждения, процесс отверждения остановится. Хотя бетон может показаться твердым, он быстрее выйдет из строя, если не сможет полностью затвердеть (бетон схватывается в течение 24–48 часов, но не затвердевает в течение примерно 28 дней).

  5. Другие материалы: Некоторые добавки к бетону и такие материалы, как стальные арматурные стержни или армирующие волокна, повышают прочность бетона.

Советы по повышению прочности бетона


Принимая во внимание факторы, влияющие на прочность бетона, давайте обсудим, как вы (не бетономешалка или инженер) можете сделать бетон прочнее.

Во-первых, при заливке бетона учитывайте погодные условия . Бетон, залитый в жаркий день с небольшой влажностью, может слишком быстро схватываться, что приводит к усадке и преждевременному отверждению. (Если вас интересует, как заливать бетон в жаркую и холодную погоду, прочитайте наш блог: Руководство по заливке бетона в любую погоду.

Это не означает, что чем больше воды, тем лучше при заливке бетона. Помните, пористость бетона также является проблемой — слишком много воды образует карманы в бетоне и не позволяет ему сцепляться.

Вот почему наш второй совет — не использовать чрезмерное количество воды при заливке бетона .

Вместо этого опрыскивайте бетон 2–3 раза в день в течение трех дней после заливки. При смачивании внешней поверхности бетона во время процесса отверждения в течение трех дней в бетоне образуется прочная внутренняя связь.

В-третьих, провибрируйте влажный бетон . Вибрация способствует укреплению бетона двумя способами:

  • Влажный бетон просачивается в пустоты в труднодоступных местах, например, под окном подвала.

  • Удаляет крошечные пузырьки из влажного бетона, делая конечный продукт более твердым.

В-четвертых, всегда армируйте бетон .

Традиционно бетон армируют арматурой или стальной сеткой. Оба эти материала работают хорошо, и мы рекомендуем использовать их.

На самом деле прочность бетона на сжатие 5000 фунтов на квадратный дюйм в большинстве случаев считается довольно высокой. Этого можно добиться, используя бетонную смесь премиум-класса и традиционные армирующие материалы.

Однако, если вам нужен чрезвычайно прочный бетон, вы можете сделать еще один шаг.

Бетон со сверхвысокими характеристиками


Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC) — это новая технология бетона с более высокими прочностными характеристиками, чем у традиционного бетона, во всех диапазонах прочности.

Как достигается эта сила?

UHPC обеспечивает невероятную прочность за счет использования в своем составе интегрированных волокон. Эти волокна добавляются в бетонную смесь и составляют от 20 до 25 процентов конечного продукта.

Волокна варьируются от полиэстера до стержней из стекловолокна, базальта, стали и нержавеющей стали. Эти интегрированные волокна создают все более прочный конечный продукт, причем сталь и нержавеющая сталь обеспечивают наиболее значительный прирост прочности.

В конце концов, UHPC удваивает прочность на растяжение и сжатие по сравнению с традиционным бетоном.

Уже через 14 дней отверждения UHPC имеет прочность на сжатие 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Это число может увеличиться до 30 000 фунтов на квадратный дюйм при полном отверждении в течение 28 дней.

И хотя UHPC не подходит для большинства приложений, его стоит проверить, если вы строите мост или строите что-то, что требует огромной прочности.



Заключение

Бетон известен как надежный и долговечный строительный материал – и в большинстве случаев так оно и есть!

Однако бетон не защищен от растрескивания или разрушения. И если вы не знаете, насколько прочным должен быть бетон для вашего следующего проекта, вы можете получить бетон, который не соответствует вашим ожиданиям.

К счастью, теперь вы можете с уверенностью оценить, насколько прочным должен быть ваш бетон, и предпринять практические шаги, чтобы обеспечить максимальную прочность бетона.

Если вы ищете поставщика бетона в Северной Индиане , , свяжитесь с нами в Gra-Rock.

Мы рады предложить вам все преимущества сотрудничества с нами:

  • Сотни проверенных смесей и дизайнов

  • Более 15 лет опыта работы с бетоном

  • Качественный бетон, обеспечивающий долговечность и оптимальные характеристики

  • Доставка 1-2 рабочих дня

  • В наличии ручные инструменты для бетона в аренду

  • Расценки подрядчика

Мы искренне надеемся, что сможем помочь вам с любым проектом, над которым вы работаете!

Прочность бетона на сжатие – испытание кубиком, процедура, результаты

🕑 Время чтения: 1 минута

Тест на прочность на сжатие бетонного куба дает представление обо всех характеристиках бетона.По этому единственному испытанию судят о том, было ли бетонирование выполнено должным образом или нет. Прочность бетона на сжатие для общего строительства варьируется от 15 МПа (2200 фунтов на квадратный дюйм) до 30 МПа (4400 фунтов на квадратный дюйм) и выше в коммерческих и промышленных сооружениях.

Прочность бетона на сжатие зависит от многих факторов, таких как водоцементное отношение, прочность цемента, качество бетонного материала, контроль качества при производстве бетона и т. д.

Испытание на прочность при сжатии проводят либо на кубе, либо на цилиндре.Различные стандартные коды рекомендуют бетонный цилиндр или бетонный куб в качестве стандартного образца для испытания. Американское общество по испытанию материалов ASTM C39/C39M предлагает стандартный метод испытаний на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона.

Прочность на сжатие Определение

Прочность на сжатие – это способность материала или конструкции выдерживать нагрузки на своей поверхности без образования трещин или деформации. Материал при сжатии имеет тенденцию к уменьшению размера, а при растяжении размер удлиняется.

Формула прочности на сжатие

Формула прочности на сжатие для любого материала представляет собой нагрузку, приложенную в точке разрушения к площади поперечного сечения поверхности, к которой была приложена нагрузка.

Прочность на сжатие = нагрузка / площадь поперечного сечения

Процедура: Испытание бетонных кубов на прочность при сжатии

Для кубического испытания используются два типа образцов: кубы размером 15 см X 15 см X 15 см или 10 см X 10 см X 10 см в зависимости от размера заполнителя.Для большинства работ обычно используются кубические формы размером 15см х 15см х 15см.

Этот бетон заливается в форму и соответствующим образом прогревается, чтобы не было пустот. Через 24 часа формы удаляют, а образцы для испытаний помещают в воду для отверждения. Верхняя поверхность этих образцов должна быть ровной и гладкой. Это делается путем нанесения цементной пасты и ее равномерного распределения по всей площади образца.

Эти образцы испытываются на машине для испытаний на сжатие после семи дней отверждения или 28 дней отверждения.Нагрузку следует прикладывать постепенно со скоростью 140 кг/см2 в минуту, пока образец не разрушится. Нагрузка при разрушении, деленная на площадь образца, дает прочность бетона на сжатие.

Ниже приведена процедура испытания бетонных кубов на прочность на сжатие

Прибор для испытания бетонных кубиков

Машина для испытаний на сжатие

Подготовка образца бетонного куба

Пропорция и материал для изготовления этих испытательных образцов взяты из того же бетона, который используется в полевых условиях.

Образец

6 кубиков размером 15 см Микс. M15 или выше

Смешивание бетона для кубического теста

Смешайте бетон вручную или в лабораторном смесителе периодического действия

Ручное смешивание

  1. Смешивайте цемент и мелкий заполнитель на водонепроницаемой невпитывающей платформе до тех пор, пока смесь не будет тщательно перемешана и не приобретет однородный цвет.
  2. Добавьте крупный заполнитель и перемешайте с цементом и мелким заполнителем, пока крупный заполнитель не будет равномерно распределен по всей партии.
  3. Добавьте воду и перемешайте, пока бетон не станет однородным и желаемой консистенции.

Отбор проб кубиков для теста
  1. Очистите насыпи и нанесите масло.
  2. Залейте бетон в формы слоями толщиной примерно 5 см.
  3. Уплотнить каждый слой не менее чем 35 ударами на каждый слой, используя трамбовочный стержень (стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 60 см, заостренный на нижнем конце).
  4. Выровняйте верхнюю поверхность и загладьте ее кельмой.

Отверждение кубиков

Образцы для испытаний хранятся во влажном воздухе в течение 24 часов, после чего образцы маркируются, вынимаются из форм и хранятся в чистой пресной воде до тех пор, пока не будут извлечены из них перед испытанием.

Меры предосторожности при испытаниях

Вода для отверждения должна проверяться каждые 7 дней, а температура воды должна быть 27+-2oC.

Процедура испытания бетонного куба
  1. Достаньте образец из воды после указанного времени отверждения и сотрите лишнюю воду с поверхности.
  2. Измерьте размер образца с точностью до 0,2 м.
  3. Очистите опорную поверхность испытательной машины.
  4. Поместите образец в машину таким образом, чтобы нагрузка прикладывалась к противоположным сторонам отлитого куба.
  5. Выровняйте образец по центру опорной плиты машины.
  6. Осторожно поверните подвижную часть рукой так, чтобы она коснулась верхней поверхности образца.
  7. Прилагайте нагрузку постепенно, без толчков и непрерывно со скоростью 140 кг/см 2 в минуту, пока образец не разрушится
  8. Запишите максимальную нагрузку и отметьте любые необычные особенности типа разрушения.

Примечание:

Минимум три образца должны быть испытаны в каждом выбранном возрасте. Если прочность любого образца отличается более чем на 15 % от средней прочности, результаты таких образцов должны быть отклонены. Среднее значение трех образцов дает прочность бетона на раздавливание. Требования к прочности бетона.

Расчет прочности на сжатие

Размер куба = 15 см x 15 см x 15 см

Площадь образца (рассчитанная по среднему размеру образца) = 225 см 2

Характеристическая прочность на сжатие (f ck) через 7 дней =

Ожидаемая максимальная нагрузка = fck x площадь x f.с

Выбираемый диапазон ………………….

Аналогичный расчет должен быть выполнен для прочности на сжатие через 28 дней

Максимальная приложенная нагрузка =………тонн = ………….N

Прочность на сжатие = (Нагрузка в Н/площадь в мм 2) =………………… Н/мм 2

=………………. Н/мм 2

Отчеты кубического теста
  1. Идентификационный знак
  2. Дата испытания
  3. Возраст образца
  4. Условия отверждения, включая дату изготовления образца
  5. Внешний вид поверхностей изломов бетона и тип разрушения, если они необычны

Результаты бетонного куба Тест

Средняя прочность бетонного куба на сжатие = …………. Н/ мм 2 (через 7 дней)

Средняя прочность куба бетона на сжатие =……… Н/мм 2 (через 28 дней)

Прочность бетона на сжатие в зависимости от возраста

Прочность бетона увеличивается с возрастом. В таблице представлена ​​прочность бетона в разном возрасте в сравнении с прочностью через 28 суток после заливки.

Прочность процентов
Возраст
1 день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Прочность бетона различных марок на сжатие через 7 и 28 дней
Урок бетона Минимальная прочность сжатия N / мм 2 в 7 дней Указанная характеристика прочность на сжатие (N / мм 2 ) в 28 дней
M15
M150570 10 15
M20 13.5 20
М25 17 25
М30 20 30
М35 23,5 35
М40 27 40
M45 30 45

Некоторые факты об испытании бетона на прочность Почему важны испытания бетона на прочность при сжатии?

Тест на прочность на сжатие куба бетона дает представление обо всех характеристиках бетона.По этому единственному испытанию судят о том, было ли бетонирование выполнено должным образом или нет.

Какова прочность на сжатие обычно используемого бетона?

Прочность бетона на сжатие для общего строительства варьируется от 15 МПа (2200 фунтов на квадратный дюйм) до 30 МПа (4400 фунтов на квадратный дюйм) и выше в коммерческих и промышленных сооружениях.

Что такое прочность на сжатие через 7 дней и 14 дней?

Прочность на сжатие, достигаемая бетоном через 7 дней, составляет около 65 %, а через 14 дней — около 90 % от заданной прочности.

Какой тест наиболее подходит для определения прочности бетона?

Испытание бетонного куба или бетонного цилиндра обычно проводят для оценки прочности бетона через 7, 14 или 28 дней заливки.

Какой размер бетонных кубиков используется для испытаний?

Для кубических испытаний используются два типа образцов: кубы размером 15 см X 15 см X 15 см или 10 см X 10 см X 10 см в зависимости от размера заполнителя. Для большинства работ обычно используются кубические формы размером 15см х 15см х 15см.

Какая машина используется для испытания бетона на прочность?

Машина для испытания на сжатие используется для проверки прочности бетона на сжатие.

Какова скорость нагрузки на компрессионную машину?

Нагрузку следует прикладывать постепенно со скоростью 140 кг/см2 в минуту, пока образец не разрушится.

Какой код ACI используется для испытания прочности бетона?

Американское общество по испытанию материалов ASTM C39/C39M предоставляет стандартный метод испытаний на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона.

Подробнее:

  1. Бетон – определение, марки, компоненты, производство, строительство
  2. Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?

Прочность бетона: природа, виды и факторы

Силу можно определить как способность сопротивляться силе. Что касается бетона для конструкционных целей, его можно определить как единичную силу, необходимую для разрушения. Прочность является хорошим показателем большинства других свойств, имеющих практическое значение.Как правило, более прочный бетон более жесткий, более водонепроницаем и более устойчив к атмосферным воздействиям и т. д.

Характер прочности бетона:

Разрушение бетона может быть вызвано приложенным напряжением растяжения, напряжением сдвига или напряжением сжатия или комбинацией двух из вышеуказанных напряжений. Бетон, будучи хрупким материалом, гораздо слабее при растяжении и сдвиге, чем при сжатии, и разрушение образцов бетона под действием сжимающей нагрузки, по существу, является разрушением при сдвиге в наклонных плоскостях, как показано на рис.14.1 (а).

 

Это называется сдвигом или разрушением конуса. Поскольку сопротивление разрушению обусловлено как сцеплением, так и внутренним трением, угол разрыва не равен 45° (плоскость максимального напряжения сдвига), а является функцией угла внутреннего трения. Математически можно показать, что угол ϕ, который образует плоскость разрушения с осью нагрузки, равен (45° – ϕ/2), как показано на рис. 14.2 (а).

Угол внутреннего трения ϕ бетона порядка 20°, угол наклона конуса разрушения в обычном испытательном образце составляет примерно 35°, как показано на рис.14.1 (а). Кроме того, угол разрыва может отклоняться от теоретического значения из-за сложного напряженного состояния, вызванного конечными условиями сжатия образцов. Это отклонение является результатом сдерживания бокового расширения под нагрузкой, вызванной трением опорных плит о торцевые поверхности.

Когда прочность бетона высока, а поперечное расширение на торцевых опорных поверхностях относительно не ограничено, образец может разделиться на столбчатые фрагменты, известные как расщепление или столбчатое разрушение, как показано на рис.14.1 (в). Обычно разрушение происходит из-за сочетания сдвига и расщепления, как показано на рис. 14.1 (б). В основном бетон в конструкциях подвергается некоторым сочетаниям сжимающих, растягивающих и касательных напряжений либо непосредственно, либо за счет ограничения окружающих частей. Результаты таких комбинаций напряжений можно интерпретировать с помощью диаграмм разрыва Мохара, как показано на рис. 14.2 (б).

Виды прочности бетона:

Прочность может быть классифицирована следующим образом:

1.Прочность на сжатие

2. Прочность на растяжение

3. Прочность на сдвиг и 

4. Прочность соединения.

1. Прочность на сжатие:

Для проектирования конструкций прочность на сжатие принимается в качестве критерия качества бетона, а рабочие напряжения назначаются в соответствии с нормами в процентах от прочности на сжатие, определяемой стандартными испытаниями.

Испытания на сжатие:

Для определения прочности бетона на сжатие можно использовать следующие три типа образцов:

я.Кубики

ii. Цилиндры

я. Кубические тесты:

Обычно образцы отливают в стальные или чугунные формы размером 150 мм, которые должны соответствовать кубической форме. Размеры и плоскостность должны быть в пределах допуска. Форма должна иметь жесткое соединение с основанием. Жесткое соединение с основанием необходимо, когда уплотнение осуществляется посредством вибрации. Это уменьшает утечку раствора.

Куб заполняют в три слоя и хорошо уплотняют либо вибрацией, либо стандартной трамбовкой по IS 516-1964.После уплотнения верхнюю поверхность делают заподлицо с краями формы и зачищают кельмой. Готовую поверхность оставляют в покое на 24 часа при температуре от 18°С до 70°С и относительной влажности не менее 90%. Через 24 часа форму удаляют, а образец хранят в воде для дальнейшего отверждения. Насколько это возможно, температура отверждения должна поддерживаться на уровне от 66°F до 70°F, обычно такие образцы отверждаются до 28 дней. Испытание следует проводить в соответствии с IS 516-1964.

ii. Тест цилиндра:

Стандартный цилиндр имеет диаметр 15 см и высоту 30 см и отливается в форме, как правило, из чугуна или стали, предпочтительно с зажимным основанием. Цилиндрические образцы выполнены в виде кубов, но уплотнены в три слоя стержнем диаметром 16 мм, имеющим на одном конце форму пули. Верхняя поверхность цилиндра, обработанная поплавком, недостаточно гладкая для испытаний и требует дополнительной подготовки.

Чтобы преодолеть эту трудность, цилиндры закрываются цементным тестом или каким-либо другим подходящим материалом.Цилиндры используются для определения прочности бетона на сжатие в США, Франции, Канаде, Австралии и Новой Зеландии, а кубы используются в Великобритании, Германии, Индии, Европе и т. д.

На прочность бетона влияют форма и размер образцов, но на высокопрочные бетоны это влияет меньше, чем на низкопрочные. Бетон На рис. 14.3 показано влияние отношения высоты к диаметру на прочность цилиндра для различной прочности бетона, предложенное Мердоком и Кеслером.

Разрушение образцов для сжатия :

Испытание на сжатие развивает более сложную систему напряжений. Сжимающая нагрузка вызывает поперечное расширение образца (куба или цилиндра) из-за эффекта коэффициента Пуассона. Стальные плиты не подвергаются такому же поперечному расширению, как бетон. Таким образом, сталь сдерживает тенденцию бетона к расширению в поперечном направлении. Это ограничение создает тангенциальную силу между торцевыми поверхностями бетонного образца и прилегающими стальными плитами испытательной машины.

Было замечено, что поперечная деформация стальных пластин всего в 0,4 раза превышает поперечную деформацию бетона. Таким образом, плиты сдерживают боковое расширение бетона в части образца вблизи его концов. Степень применяемого ограничения зависит от фактически возникшего трения. В случае, если трение устранено нанесением любого подходящего смазочного материала, такого как консистентная смазка, графит или твердый парафин, на опорные поверхности, образец демонстрирует большее боковое расширение и в конечном итоге раскалывается по всей своей длине.

При нормальных условиях испытания элементы внутри образца подвергаются напряжениям сдвига в виде сжимающих напряжений. Величина напряжения сдвига уменьшается, а боковое расширение увеличивается по мере удаления от плит. Таким образом, благодаря этому ограничению конус высотой √3/2 d остается относительно неповрежденным в испытуемом образце, где d — поперечный размер образца.

Однако, если длина образца превышает 1,7 d, часть его будет свободна от сдерживающего действия плит.Таким образом, образцы длиной менее 1,5 d демонстрируют значительно более высокую прочность, чем образцы большей длины, как показано на рис. 14.4.

На рис. 14.4 показана общая картина влияния соотношения высоты и диаметра на прочность цилиндра на сжатие. При значениях отношения H/D менее 1,5 измеренная прочность быстро увеличивается из-за несдерживающего воздействия плит испытательной машины. Для H/D между 1,5 и 4,0 изменение прочности очень мало, а для H/D между 1.5 и 2,5 изменение прочности находится в пределах 5% от отношения H/D 2,0. При соотношении H/D выше 5 прочность быстро падает. Следовательно, выбор отношения H/D, равный 2, является подходящим.

Сравнение прочности куба и цилиндра :

Экспериментальные результаты показали, что нет простой зависимости между цилиндрической и кубической прочностью одного и того же бетона. Соотношение прочности цилиндр/куб зависит от уровня прочности бетона и выше у высокопрочного бетона.Однако для простоты IS 516-1964 предлагает это соотношение равным 0,80. Таблица 14.1 ниже показывает, что это соотношение изменяется от 0,77 до 0,96 неравномерно. Результаты основаны на работе Эвана. Для 1000 кг/см бетона с прочностью 2 это отношение становится равным 1,0.

2. Прочность на растяжение:

Бетон, являющийся хрупким материалом, не должен сопротивляться прямым растягивающим усилиям. Однако напряжение имеет важное значение в отношении растрескивания, которое представляет собой разрушение при растяжении.Большая часть растрескивания происходит из-за ограничения усадки, вызванной усадкой при высыхании или понижением температуры. Прочность бетона на растяжение колеблется от 7% до 11% прочности на сжатие, но в среднем принимается равной 10% прочности на сжатие. Кроме того, было замечено, что чем выше прочность на сжатие, тем ниже относительная прочность на растяжение.

Максимальная прочность бетона на растяжение составляет порядка 42,0 кг/см 2 . Некоторые исследователи заметили, что тип крупного заполнителя оказывает большее относительное влияние на прочность на растяжение, чем на прочность на сжатие.Как правило, для контроля качества бетона испытание на растяжение никогда не проводится. Однако, чтобы получить представление о прочности на растяжение, применяется косвенный метод, известный как испытание на расщепление.

3. Прочность на сдвиг:

Сдвиг – это действие двух равных и противоположно направленных параллельных сил, приложенных в плоскостях, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга. Касательные напряжения не могут существовать без сопутствующих растягивающих и сжимающих напряжений. Чистый сдвиг можно приложить только за счет кручения цилиндрического образца, в этом случае напряжения при первичном сдвиге равны.Вторичное растяжение (максимум под углом 45° к сдвигу) и вторичное сжатие (максимум под углом 45° к сдвигу, перпендикулярно растяжению). Поскольку бетон слабее при растяжении, чем при сдвиге, разрушение при растяжении неизменно происходит при диагональном растяжении. Прямое определение сдвига очень затруднительно. Следовательно, исследователи предположили, что прочность бетона на сдвиг составляет около 12% прочности на сжатие.

И.С. 456-1978 предлагает следующие значения сдвига:

4.Сила связи:

Его можно определить как сопротивление скольжению стальных арматурных стержней, залитых в бетон. Это сопротивление обеспечивается трением и сцеплением между бетоном и сталью, трением между бетоном и выступами деформированных стержней. На это также влияет усадка бетона по отношению к стали. Связь включает в себя не только свойства бетона, но и механические свойства стали и ее положение в бетонном элементе. Обычно прочность сцепления приблизительно пропорциональна прочности бетона на сжатие до примерно 200 кг/см 2 .

Для бетона с более высокой прочностью увеличение прочности сцепления становится все меньше. На начальных стадиях разрушения (проскальзывания) прочность связи зависит от величины и равномерности поперечного давления, которое существует или может возникнуть между сталью и окружающим бетоном. Прочность сцепления значительно зависит от типа цемента, добавок и водоцементного соотношения, т. е. от качества пасты. На него не влияет воздухововлечение.

Кроме того, было замечено, что прочность соединения увеличивается при замедленной вибрации.Для сухого бетона она выше, чем для влажного. Его значение снижается при высоких температурах. При температуре от 200°C до 300°C (от 400°F до 570°F) прочность сцепления составляет 50% от прочности сцепления при комнатной температуре. Прочность сцепления снижается также при чередовании смачивания и высыхания, замораживания и оттаивания и т. д. Ее величину обычно определяют испытанием на отрыв. Прочность связи для деформированных стержней может быть принята на 40 % больше, чем у обычных стержней того же диаметра.

Сила сцепления также зависит от удельной поверхности геля.Цемент с более высоким процентным содержанием C 2 S будет давать большую поверхность геля, обеспечивая более высокую прочность сцепления. С другой стороны, цемент с более высоким процентным содержанием C 3 S или бетон, отвержденный при более высокой температуре, дает меньшее значение удельной поверхности геля, что приводит к более низкой прочности сцепления. Было замечено, что бетон, отвержденный паром высокого давления, образует гель с удельной поверхностью около 1/20 поверхности геля, полученного при нормальной температуре отверждения. Таким образом, прочность сцепления бетона, отвержденного паром под высоким давлением, ниже.

Значения прочности соединения приведены в таблице 14.4. как предложено IS 456-2000. Все значения указаны в Н/мм 2 :

Факторы, влияющие на прочность бетона :

Обычно на прочность бетона влияют следующие факторы.

Здесь кратко обсуждаются эти факторы:

1. Тип цемента

2. Тип агрегата

3.Богатство смеси

4. Температура отверждения

5. Возраст бетона

6. Эффект уплотнения

7. Соотношение заполнителя и цемента

8. Температура во время размещения и 

9. Влияние условий нагрузки.

1. Тип цемента:

Тип цемента в значительной степени влияет на набор прочности бетона в зависимости от его химического состава и тонкости помола. Процент C 3 S в бетоне отвечает за более высокое развитие прочности до 28 дней, в то время как C 2 S способствует набору прочности через 28 дней.

В хорошо обожженном современном цементном клинкере содержание C 3 S составляет около 45%, а C 2 S — 25%. Их сумма в большинстве цементов колеблется от 70 до 80%. Таким образом, в целом начальная прочность, скажем, до 28 дней портландцемента будет выше при более высоком процентном содержании C 3 S, а после этого процентное содержание C 2 S повлияет на набор прочности бетона.

Дальнейшее присутствие щелочей в цементе также в значительной степени влияет на прочность бетона через 28 дней.Чем больше количество присутствующих щелочей, тем ниже прирост прочности. Кроме того, чем мельче цемент, тем быстрее и больше нарастает прочность.

Влияние различных типов цемента и водоцементного соотношения на прочность на сжатие показано на рис. 14.5.

2. Тип заполнителя:

Следующие характеристики заполнителя влияют на прочность бетона:

(a) Форма и текстура частиц:

Щебень с шероховатой поверхностью и угловатыми частицами приобретает примерно на 15% большую прочность по сравнению с природным гравием с гладкой поверхностью, возможно, из-за лучшей связи между заполнителем и цементным тестом при прочих равных условиях.

(b) Размер заполнителя:

Было замечено, что для конструкционного бетона максимальный размер заполнителя до 38 мм обеспечивает наибольшую прочность, после чего прочность начинает снижаться. Это может быть связано с тем, что чем больше размер заполнителя, тем меньше площадь смачиваемой поверхности на единицу веса заполнителя. Свыше 38,0 или 40 мм заполнителя прирост воды/цемента компенсируется эффектом меньшей площади сцепления между заполнителем и цементным тестом.

(c) Класс заполнителя:

Из хорошо отсортированного заполнителя получается более плотный бетон, что обеспечивает более высокую прочность. Влияние типа заполнителя на прочность варьируется по величине и зависит от водоцементного отношения смеси. Установлено, что при соотношении вода/цемент 50r менее 0,4 использование дробленого заполнителя дает более высокую прочность более чем на 38%, чем при использовании природного гравия.

3. Богатство смеси:

Для определенной удобоукладываемости, чем выше содержание цемента, тем меньше требуется воды, что приводит к более высокой прочности.Богатство смеси полезно до определенного соотношения вода/цемент, выше которого будет наблюдаться снижение прочности бетона. Рис.14.6.

4. Температура отверждения 100 200 300 Бетон:

Развитие прочности бетона зависит от времени и температуры. Таким образом, прочность бетона является произведением времени и температуры.

. . . Прочность бетона = ∑ (интервал времени x температура)

Таким образом, повышение температуры ускоряет химическую реакцию гидратации и влияет на раннюю прочность бетона.

5. Возраст бетона:

Прочность бетона достигается за счет гидратации цемента. Как известно, разные виды цемента гидратируются с разной скоростью. Таким образом, набор прочности бетона продолжается. Предполагалось, что через 28 дней скорость гидратации очень мала, почти незначительна, но недавние исследования показали, что скорость гидратации сохраняется до 1 года. Прочность через 1 год оказалась на 24% выше, чем прочность через 1 месяц.

Фактор возраста показан в следующей таблице 14.5:

6. Эффект уплотнения:

Было замечено, что каждый 1% недостатка уплотнения приводит к снижению прочности бетона на сжатие на 5%. Влияние уплотнения бетона на его прочность на сжатие показано на рис. 14.7.

7. Соотношение заполнителя и цемента:

Пропорция смеси оказывает заметное влияние на прочность бетона на сжатие.Влияние соотношения заполнителя и цемента с различной удобоукладываемостью по коэффициенту уплотнения на его прочность на сжатие показано на рис. 14.8.

 

8. Температура во время размещения:

Если температура ниже коэффициента плотности 20°C, скорость гидратации цемента будет очень низкой, что приведет к медленному набору прочности. С другой стороны, более высокая температура во время укладки и отверждения ускорит процесс гидратации, но качество образующегося геля будет низким, что приведет к низкой прочности.

9. Влияние условий нагрузки:

При продолжительной нагрузке бетон выдерживает меньшую нагрузку, чем нагрузка, прикладываемая всего несколько минут.

Влияние нагрузки показано в таблице 14.6 ниже:

11 факторов, влияющих на прочность бетона

Хемали Патель — автор контента в GharPedia. Она имеет степень бакалавра (BE) в области гражданского строительства Технологического института Пателя, Бхопал, Мадхья-Прадеш.Она страстно любит делиться знаниями. Имеет 3-летний опыт преподавания в инженерном колледже. Она любит читать и путешествовать. Вы можете связаться с ней в LinkedIn, Facebook, Twitter и Quora.

Бетон широко используется в строительстве. Бетон состоит из различных ингредиентов, и, конечно же, все они имеют разную роль. Свойства бетона обычно зависят от смешивания компонентов бетона, то есть цемента, крупных заполнителей, мелких заполнителей (песка) и воды.

 

Весь мир хочет, чтобы их конструкция была прочной и долговечной, и для этого они всегда проектируют свою конструкцию в соответствии с желаемой прочностью и службой. Прочность дает общее представление о качестве бетона; так как это напрямую связано со сроком службы бетонной конструкции. Подрядчики по бетону следят за прочностью бетона, которая показывает способность конструкции выдерживать различные нагрузки (т. е. статическая нагрузка, временная нагрузка, нагрузка от землетрясения, ветровая нагрузка и т. д.). Прочность бетона можно измерить с помощью различных испытаний, которые проводятся на нем, таких как прочность на сжатие, прочность на растяжение и прочность на изгиб.

Помимо вышеперечисленных испытаний существуют различные факторы, которые также могут влиять на прочность бетона, основные из них описаны ниже:

Факторы, влияющие на прочность бетона

воды к весу цемента называется водоцементным отношением.Это самый важный фактор для получения прочности бетона. Низкое водоцементное отношение обеспечивает более высокую прочность бетона. Обычно используется водоцементное отношение от 0,45 до 0,60. Слишком много воды приводит к сегрегации и пустотам в бетоне. Водоцементное отношение обратно пропорционально прочности бетона. Как показано на диаграмме ниже, при увеличении водоцементного отношения прочность бетона снижается, а при уменьшении водоцементного отношения прочность бетона увеличивается.

02.Уплотнение бетона

Уплотнение бетона увеличивает плотность бетона, поскольку это процесс удаления воздушных пустот из свежеуложенного бетона, что делает бетон компактным и плотным. Наличие воздушных пустот в бетоне значительно снижает его прочность. Примерно 5 % воздушных пустот могут снизить прочность на 30-40 %. Как видно из приведенной выше диаграммы, даже при одном и том же водоцементном соотношении прочность различна при разной точности уплотнения.В полностью уплотненном бетоне прочность выше, чем в недостаточно уплотненном бетоне.

03. Компоненты бетона

Основными компонентами бетона являются цемент, песок, заполнитель и вода. Качество каждого материала влияет на прочность бетона. Поэтому все материалы должны соответствовать стандартным критериям для использования в бетоне, таким как

(а) Тип и количество цемента

Количество цемента сильно влияет на прочность бетона.Более высокое содержание цемента увеличивает склонность к образованию усадочных трещин при затвердевании бетона. Типы цемента также оказывают большое влияние на свойства затвердевшего бетона. Согласно IS 456 2000 минимальное содержание цемента указано в пределах от 300 до 360 кг на кубический метр бетона для различных условий воздействия и для различных марок бетона. Максимальное содержание цемента в бетоне также ограничено 450 кг на кубический метр бетона. Марка цемента – т.е.Марка 33, марка 43, марка 53 также повлияет на прочность бетона. Чем выше класс, тем выше прочность, особенно высокая ранняя прочность.

Читайте также: 11 важных моментов, которые следует проверить на мешке с цементом перед его покупкой

(b) Типы и количество заполнителя

Прочность бетона зависит от прочности заполнителя. Низкое качество заполнителя снижает прочность бетона. Количество заполнителя также влияет на свойства затвердевшего бетона.При постоянном содержании цемента большее количество заполнителя снижает прочность бетона. Форма и сортность заполнителя играют важную роль в прочности бетона.

Качество воды играет важную роль в процессе схватывания и твердения бетона. В бетонной смеси нельзя использовать кислую, маслянистую, илистую и морскую воду. Примеси воды отрицательно сказываются на прочности бетона. Поэтому в бетонной смеси всегда используется питьевая вода. В частности, загрязненная вода может привести к коррозии, карбонизации или кислотному воздействию, что снижает срок службы бетона.

Отверждение бетона является наиболее важным для предотвращения пластической усадки, контроля температуры, увеличения прочности и долговечности. Выдерживание обеспечивает необходимую влажность и температуру на глубине и у поверхности после укладки и отделки бетона для набора прочности. Другими словами, отверждение обеспечивает бетон достаточным количеством воды для непрерывного завершения процесса гидратации, что важно для набора прочности. Обычно 7-дневное отверждение соответствует 70 % прочности на сжатие.Срок застывания зависит от вида цемента и характера работ. Как правило, для обычного портландцемента это составляет от 7 до 14 дней. Существует множество методов отверждения, таких как заливка и погружение, распыление и распыление насыщенных влажных покрытий и т. д. шелушащиеся, неправильные и округлые.

Угловатые агрегаты имеют грубую текстуру, а округлые агрегаты имеют гладкую текстуру.Таким образом, округлые заполнители создают проблему отсутствия связи между цементным тестом и заполнителем. Угловатые заполнители демонстрируют лучший эффект сцепления в бетоне, но угловатые заполнители содержат большее количество пустот. Для этого нужен хорошо отсортированный заполнитель. Форма заполнителей становится более важной в случае высокопрочного и высокоэффективного бетона, где используется очень низкое водоцементное отношение. В таких случаях для лучшей обрабатываемости требуются заполнители кубической формы с однородным гранулометрическим составом.

Читайте также: Классификация заполнителей по форме

06. Максимальный размер заполнителей

Заполнители большего размера дают меньшую прочность, потому что они имеют меньшую площадь поверхности для образования гелевой связи, которая отвечает за прочность. Крупный заполнитель делает бетон неоднородным. Он не будет распределять нагрузку равномерно при нагрузке. Из-за внутреннего кровотечения проблема развития микротрещин в бетоне возникает при использовании в бетоне заполнителей большего размера.

Читайте также: Классификация заполнителей по размеру

Классификация заполнителей определяет гранулометрический состав заполнителей. Это самый важный фактор для бетонной смеси. Существует три типа градуированного заполнителя: заполнитель с промежутками, заполнитель с низким содержанием и заполнитель с хорошим содержанием.

Типы зернистости заполнителя

Хорошо отсортированный заполнитель содержит частицы заполнителя всех размеров. Таким образом, в них меньше пустот.Использование хорошо отсортированных заполнителей придает бетону более высокую прочность.

Погодные условия также влияют на прочность бетона по разным причинам. В холодном климате наружный бетон подвергается многократному замораживанию и оттаиванию из-за резкой смены погоды. Это приводит к ухудшению состояния бетона. При изменении влажности материалы расширяются и сжимаются. Это дало трещины в бетоне.

При определенной степени повышения температуры в нем увеличивается скорость процесса гидратации, который быстро набирает силу.Внезапные перепады температуры создают температурный градиент, который вызывает растрескивание и отслаивание бетона. Таким образом, конечная прочность бетона ниже при очень высокой температуре.

Прочность бетона увеличивается с увеличением скорости нагружения, поскольку при высоких скоростях нагружения меньше времени на ползучесть. Ползучесть вызывает остаточную деформацию конструкции при постоянной нагрузке. Таким образом, разрушение происходит при предельных значениях деформации, а не напряжения. При быстрой нагрузке сопротивление нагрузки лучше, чем при медленной нагрузке.

С возрастом бетона степень гидратации будет больше. Процесс гидратации представляет собой химическую реакцию воды и цемента. В результате гидратации образуется гель, который играет важную роль в связывании частиц компонентов бетона. Следовательно, прочность бетона увеличивается с возрастом. Обычно прочность бетона удваивается через 11 лет при отсутствии неблагоприятных факторов.

Знание факторов, влияющих на прочность бетона, полезно во многих отношениях, особенно при проектировании конструкции, выборе материала для бетона, соблюдении мер предосторожности при различных погодных условиях, выборе различных методов бетонирования, стремлении увеличить срок службы строительных конструкций, снизить эксплуатационные расходы здания после строительства, более длительный срок службы и лучшая эксплуатационная пригодность и т. д.

Обязательно прочтите:

Неразрушающие испытания бетона (НК) на прочность конструкции
Дают ли результаты испытаний ударным молотком точную прочность бетона?

Хемали Патель — автор контента в GharPedia. Она имеет степень бакалавра (BE) в области гражданского строительства Технологического института Пателя, Бхопал, Мадхья-Прадеш. Она страстно любит делиться знаниями. Имеет 3-летний опыт преподавания в инженерном колледже. Она любит читать и путешествовать.Вы можете связаться с ней в LinkedIn, Facebook, Twitter и Quora.

Продемонстрируйте свои лучшие разработки

Навигация по сообщению

Еще из тем

Используйте фильтры ниже для поиска конкретных тем

Прочность бетона на сжатие | Прочность бетонного куба через 3 дня, 7 дней, 14 дней и 28 дней

Что такое

Прочность на сжатие бетона?

Прочность бетона на сжатие может быть определена как способность материала или конструкции выдерживать нагрузки без каких-либо трещин или прогибов. Материал под сжимающей нагрузкой имеет тенденцию к уменьшению размера , в то время как при растяжении размер удлиняется.

Прочность на сжатие бетона можно рассчитать путем деления нагрузки, приложенной к бетонному кубу в точке разрушения, на поперечное сечение куба (15x15x15 см) , к которому приложена нагрузка .

Прочность бетона на сжатие для обычных строительных работ k варьируется от 15 МПа (2200 фунтов на квадратный дюйм) до 30 МПа (4400 фунтов на квадратный дюйм) и более в коммерческих и промышленных конструкциях.

Прочность бетона зависит от таких факторов, как водоцементное отношение , прочность использования цемента, качество бетона материалов, контроль качества при производстве бетона, и т.д.

Испытание бетона на прочность на сжатие проводится для проверки прочности бетона на сжатие . Существуют различные стандартные коды , которые рекомендуют бетонный цилиндр r или бетонный куб в качестве стандартного образца для испытаний.

Американское общество по испытанию материалов конструкции ASTM C39/C39M предоставляет Стандартный метод испытаний для прочности на сжатие кубических и цилиндрических образцов бетона.

Подробнее: Все испытания цемента и их процедура

Бетонный куб и бетонный цилиндр

Прочность бетона на сжатие Формула

Далее следует прочность на сжатие формулы бетона,

Прочность на сжатие = Нагрузка при разрушении / Площадь поперечного сечения элемента


Код IS для испытания бетонного куба

Кубическое испытание бетона в соответствии со стандартом IS IS 516 (1959): Метод испытаний на прочность бетона  и IS 456 2000: Критерии приемлемости прочности бетона


Кубический тест бетона

Для кубического испытания бетона два типа образцов либо кубики 15 см X 15 см X 15 см или 10 см X 10 см x 10 см в зависимости от размера заполнителя используется для

30 приготовления бетона.Для большинства бетонных работ обычно используются кубические формы размером , 15см x 15см x 15см .

Форма для бетонных кубов

Этот бетон заливается в форму и темперируется таким образом, чтобы минимизировать любые воздушные пустоты , имеющиеся в бетоне .

Через 24 часа эти формы открывают и испытывают образцы замачивают в воде для отверждения .

Верхнюю поверхность этих образца следует сделать ровной и гладкой. Это делается путем нанесения цементной пасты на всю площадь образца.

Эти кубов испытываются на машине для испытаний на сжатие после 7 дней отверждения или 28 дней отверждения.

Нагрузку на куб следует прикладывать постепенно со скоростью 140 кг/см2 в минуту e до разрушения образца . Нагрузка при разрушении куба , деленная на площадь образца , дает co m сжимающую прочность бетона .


Прибор для испытаний бетонных кубиков
  • Стандарт Машина для испытаний на сжатие
  • Форма для кубиков стандартного размера 15 см x 15 см x 15 см
Стандартная машина для испытаний на сжатие

Подготовка образца бетонного куба

Пропорция и материал для изготовления этих испытательных образцов должны быть взяты из того же бетона , который использовался в полевых условиях.

1. Образец :

Минимум 9 кубиков по 1 шт. Размер 5 см Макс. M15 или выше

2. Смешивание бетона для кубического теста :

Смешать бетон можно вручную или в лабораторном смесителе периодического действия

3. Ручное смешивание :

Смешайте крупный заполнитель , цемент и мелкий заполнитель на водной платформе до тех пор, пока смесь не станет тщательно перемешанной и однородного цвета.

После этого добавить воду и перемешать до тех пор, пока бетон не станет однородным и желаемой консистенции .

4. Заливка бетона в кубах :

Очистите насыпи бетона и нанесите масло. Залейте бетон в формы в 3 слоя. Уплотнить каждый слой смеси не менее 35 ударов на слой r с помощью трамбовочного стержня (стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 60 см, заостренный на нижнем конце) Верхний уровень бетон куб и разгладьте его мастерком.

5. Отверждение кубиков :

Отверждение бетонного куба

кубических образцов для испытаний хранят в атмосфере влажного воздуха в течение 24 часов , после чего образцов маркируют и извлекают из форм и оставляют т погруженными в 30 часов. вывезен для тестирования .

6. Меры предосторожности при испытаниях :

Вода , используемая для отверждения , должна тестироваться каждые 7 дней , а температура воды должна быть 27+-20°C.


Процедура испытания бетонного куба
  • Удалите бетонный куб из воды после указанного времени отверждения и удалите лишнюю воду с поверхности .
  • Измерьте размер образца с точностью до 2 мм.
  • Очистите испытательную поверхность испытательной машины .
  • Поместите кубический образец в машину таким образом, что нагрузка должна прикладываться к противоположным сторонам кубического литья.
  • Поместите образец по центру на опорную плиту станка.
  • Аккуратно вручную поверните подвижную часть машины так, чтобы она коснулась верхней верхней поверхности образца.
  • Постепенно прикладывайте нагрузку к кубу без ударов и непрерывно со скоростью 140 кг/см2/мин до тех пор, пока образец не разрушится.
  • Запишите разрывную нагрузку и отметьте любые необычные признаки в типе отказа .

Расчет прочности на сжатие

Проверка прочности бетона на сжатие

Размер бетонного куба = 15 см x 15 см x 15 см

Площадь образца куба = 225 см 2 (22500 мм 2 )

Такой же расчет должен быть выполнен для прочности на сжатие в течение 28 дней

Максимальная приложенная нагрузка или нагрузка при разрушении куба = 400 кН (400×1000 Н)

Прочность на сжатие = (Нагрузка в Н/площадь в мм2)= 400×1000/22500 Н/мм 2

= 17.77 Н/мм 2


Процент прироста силы кубиками в днях

В таблице , следующей за таблицей , показано процентное увеличение прочности бетона на сжатие на 7 дней, 14 дней и 28 дней

Days % Else %

0
1 день 16%
3 дня 30%
7 дней 65%
14 день 90 %
28 дней 99 %
Увеличение прочности бетона на сжатие через 3, 7, 14 и 28 дней

Прочность на сжатие бетона различных марок

В следующей таблице показана прочность на сжатие различных марок бетона в разном возрасте.

6

класс бетона

0
1 день (16%) 1 день (16%) 3 дня (30%) 3 дня (30%) 7 дней (65%) 70567 14 дней (90%) 28 день (28%)
м 15 2.4 4,50 9.75 9.50 13.50 14.85 м 20 3,20 6.00 13.00 18.00 19,80
М 25 4,00 7,50 16,25 22,50 24,75
М 30 4,80 9,00 19,50 27.00 29.70
м м 35 5.60 10.50 22.75 22.75 31.50 34.65
м 40 0

7 6.40

12.00 26 26 36.00 39.60
м м 7.20 13.50 29.25 40.50 44.50

Часто задаваемые вопросы

Как проверить прочность бетона на сжатие

Тест бетона Cube Test проводится для определения прочности бетона на сжатие . Испытание на прочность на сжатие на бетоне может быть выполнено с использованием куба или цилиндра. В соответствии со стандартами существует различных кодов , которые рекомендуются в качестве стандартного образца для испытаний.

Что такое испытание бетона на прочность при сжатии?

Прочность на сжатие   бетона — это его способность сопротивляться разрушению в виде трещин и трещин при воздействии на него определенной нагрузки. Следовательно, чем выше значение прочности на сжатие, тем выше значение бетона, чтобы противостоять разрушению из-за действующей нагрузки.

Как измерить прочность бетона?

Для определения прочности бетона проводятся различные тесты. Прочность бетона также можно сопоставить, зная его вязкость , долговечность , значение истирания , значение сдвига и т. д. Например, кубический тест выполняется, чтобы узнать прочность бетона на сжатие при приложении давления. по бетону на машине УТМ .

Стандартная прочность бетона на сжатие через 7 дней и 28 дней

Бетон имеет способность набирать 16 процентов прочность от общей прочности за один день , 40 процентов за 3 дня , 65% за 7 дней , 90% за 3 дня 1 и 99% прочность в 28 дней .Эти значения конкретного процента по отношению к дням считаются стандартными в соответствии со стандартными кодами . Также , гораздо легче исследовать бетон по этим стандартам. Следовательно, мы проверяем прочность бетона на сжатие через 7, 14 и 28 дней.

Какова минимальная прочность бетона на сжатие?

Минимальная прочность бетона на сжатие: 17300 кН/м2
Согласно стандартам, минимальная прочность бетона на сжатие во всем мире зависит от его марки, а также от характера конструкции.Однако в общем смысле минимальная требуемая прочность на сжатие составляет 17300 кН/м2.

Кубический тест

Прочность бетона на сжатие можно определить как способность материала или конструкции выдерживать нагрузки без каких-либо трещин или прогибов. Материал под сжимающей нагрузкой имеет тенденцию к уменьшению размера, а при растяжении размер удлиняется. Он также известен как кубический тест бетона в полевых условиях.

Прочность бетона на сжатие через 7 дней

Бетон имеет способность набирать 16% прочность от общей прочности за один день , 40% за 3 дня , 65% за 7 дней , 90% за 3 дня 1 и около 3 дней 19029 99% прочность в 28 дней .Так, для бетона марки М20 прочность бетона на сжатие в сутки составит 13 Н/мм2.

Кубическая прочность бетона

Прочность бетона на сжатие можно определить как способность материала или конструкции выдерживать нагрузки без каких-либо трещин или прогибов. Материал под сжимающей нагрузкой имеет тенденцию к уменьшению размера, а при растяжении размер удлиняется. Он также известен как кубический тест бетона в полевых условиях.


Смотреть видео: Процедура испытания бетонного куба и расчет

Вам также может понравиться:

Высокопрочный бетон

В начале 1970-х годов эксперты предсказывали, что практический предел товарного бетона вряд ли превысит прочность на сжатие более 11 000 фунтов на квадратный дюйм (psi).За последние два десятилетия разработка высокопрочного бетона позволила строителям легко соответствовать и превосходить эту оценку. Два здания в Сиэтле, штат Вашингтон, содержат бетон с прочностью на сжатие 19 000 фунтов на квадратный дюйм.

Основное различие между высокопрочным бетоном и бетоном нормальной прочности связано с прочностью на сжатие, которая относится к максимальному сопротивлению образца бетона приложенному давлению. Хотя нет четкого разделения между высокопрочным бетоном и бетоном нормальной прочности, Американский институт бетона определяет высокопрочный бетон как бетон с прочностью на сжатие более 6000 фунтов на квадратный дюйм.

Точно так же нет четкой границы между высокопрочным бетоном и бетоном со сверхвысокими характеристиками, который имеет более высокую прочность на сжатие, чем высокопрочный бетон, и обладает другими превосходными свойствами. См. сверхвысококачественный бетон.

Производство высокопрочного бетона включает в себя оптимальное использование основных ингредиентов, из которых состоит бетон нормальной прочности. Производители высокопрочного бетона знают, какие факторы влияют на прочность на сжатие, и знают, как управлять этими факторами для достижения требуемой прочности.В дополнение к выбору высококачественного портландцемента производители оптимизируют заполнители, а затем оптимизируют комбинацию материалов, варьируя пропорции цемента, воды, заполнителей и добавок.

При выборе заполнителей для высокопрочного бетона производители учитывают прочность заполнителя, оптимальный размер заполнителя, связь между цементным тестом и заполнителем и характеристики поверхности заполнителя. Любое из этих свойств может ограничить предел прочности высокопрочного бетона.

Добавки

Пуццоланы, такие как летучая зола и микрокремнезем, являются наиболее часто используемыми минеральными добавками в высокопрочный бетон. Эти материалы придают бетону дополнительную прочность, реагируя с продуктами гидратации портландцемента с образованием дополнительного геля C-S-H, части пасты, отвечающей за прочность бетона.

Производство высокопрочных бетонных смесей без использования химических добавок было бы затруднительным. Общепринятой практикой является использование суперпластификатора в сочетании с водоредуцирующим замедлителем схватывания.Суперпластификатор придает бетону достаточную удобоукладываемость при низком водоцементном отношении, что приводит к повышению прочности бетона. Водоредуцирующий замедлитель схватывания замедляет гидратацию цемента и дает рабочим больше времени для укладки бетона.

Высокопрочный бетон используется там, где важен меньший вес или где архитектурные соображения требуют небольших опорных элементов. Выдерживая нагрузки более эффективно, чем бетон нормальной прочности, высокопрочный бетон также уменьшает общее количество размещаемого материала и снижает общую стоимость конструкции.

Наиболее распространено использование высокопрочного бетона для строительства высотных зданий. На высоте 969 футов в Чикаго по адресу 311 South Wacker Drive используется бетон с прочностью на сжатие до 12 000 фунтов на квадратный дюйм, и это одно из самых высоких бетонных зданий в Соединенных Штатах.

6 способов измерения прочности бетона и 1 способ, о котором вы можете не знать

При выборе метода измерения и контроля прочности бетона руководителям проектов важно учитывать влияние каждого метода на их график.В то время как некоторые процессы тестирования могут выполняться непосредственно на месте, другие требуют дополнительного времени для сторонних объектов для предоставления данных о прочности. Время — не единственный фактор, влияющий на решения руководителей проектов. Точность процесса испытаний так же важна, как и напрямую влияет на качество бетонной конструкции.

Наиболее распространенным методом мониторинга прочности монолитного бетона является использование отверждаемых в полевых условиях цилиндров. Эта практика осталась в целом неизменной с начала 19 -го века.Эти образцы отлиты и отверждены в соответствии со стандартом ASTM C31 и проверены на прочность на сжатие в сторонней лаборатории на различных этапах. Обычно, если плита достигла 75% расчетной прочности, инженеры дают разрешение своей команде перейти к следующим этапам процесса строительства.

С тех пор, как этот метод тестирования был впервые представлен, было сделано много усовершенствований для ускорения процесса отверждения. Это включает в себя использование нагревательных одеял, добавок, замедлителей испарения и т. д.Тем не менее, подрядчики по-прежнему ждут три дня после заливки, прежде чем проводить испытания на прочность, даже несмотря на то, что их цели часто достигаются намного раньше.

Несмотря на это, многие менеджеры проектов предпочитают придерживаться этой практики тестирования, потому что «так всегда делалось». Однако это не означает, что этот метод является самым быстрым и точным методом проверки прочности всех заливок. На самом деле, помимо испытаний на разрыв цилиндра, существует множество различных методов, которые можно использовать.Вот семь различных подходов, которые следует учитывать при выборе метода испытания на прочность:

Методы измерения прочности бетона Механизм разблокировки используется для активации молотка, который ударяет по плунжеру и вбивает его в поверхность бетона. Расстояние отскока от молотка до поверхности бетона имеет значение от 10 до 100.Это измерение затем коррелирует с прочностью бетона.

 

 

Плюсы: Относительно прост в использовании и может выполняться непосредственно на месте.

 

 

Минусы:  Для точных измерений требуется предварительная калибровка с использованием образцов с керном. Результаты испытаний могут быть искажены состоянием поверхности и наличием крупных заполнителей или арматуры под местом проведения испытаний.

  1. Испытание на сопротивление проникновению (ASTM C803)

Метод: Сила, используемая для проникновения в поверхность, и глубина отверстия коррелируют с прочностью монолитного бетона.

 

 

Плюсы: Относительно прост в использовании и может выполняться непосредственно на месте.

 

 

Минусы:  На данные существенно влияют состояние поверхности, а также тип формы и используемых заполнителей. Требуется предварительная калибровка с использованием нескольких образцов бетона для точных измерений прочности.

  1. Скорость ультразвукового импульса (ASTM C597)

Метод: Этот метод определяет скорость колебательной энергии импульса через лабораторные исследования. Легкость, с которой эта энергия проходит через плиту, обеспечивает измерения эластичности бетона, устойчивости к деформации или напряжению, а также плотности. Затем эти данные сопоставляются с прочностью плиты.

 

 

Плюсы: Это метод неразрушающего контроля, который также может использоваться для обнаружения дефектов в бетоне, таких как трещины и ячеистость.

 

 

Минусы:  На этот метод сильно влияет наличие арматуры, заполнителей и влаги в бетонном элементе. Для точного тестирования также требуется калибровка с несколькими образцами.

 

  1. Испытание на отрыв (ASTM C900) в бетоне.Вытянутая коническая форма в сочетании с силой, необходимой для вытягивания бетона, коррелирует с прочностью на сжатие.

     

     

    Плюсы: Прост в использовании и может выполняться как на новых, так и на старых конструкциях.

     

     

    Минусы:  Этот тест включает дробление или повреждение бетона. Для получения точных результатов требуется большое количество тестовых образцов в разных местах плиты.

    1. Литые цилиндры (ASTM C873)

    В эти формы, которые остаются в плите, заливается свежий бетон. После затвердевания эти образцы удаляются и сжимаются для прочности.

     

     

    Плюсы: Считается более точным, чем образцы, отвержденные в полевых условиях, поскольку бетон подвергается тем же условиям отверждения, что и плита на месте, в отличие от образцов, отвержденных в полевых условиях.

     

     

    Минусы: Это метод разрушения, требующий нарушения структурной целостности плиты.После этого места отверстий необходимо отремонтировать. Для получения данных о прочности необходимо использовать лабораторию.

     

    1. Просверленный керн (ASTM C42)

    Метод: Для извлечения затвердевшего бетона из плиты используется колонковое сверло. Эти образцы затем прессуются в машине для контроля прочности монолитного бетона.

     

     

    Плюсы: Эти образцы считаются более точными, чем образцы, отвержденные в полевых условиях, потому что бетон, который испытывается на прочность, подвергается фактической термической истории и условиям отверждения плиты на месте.

     

     

    Минусы: Это метод разрушения, требующий нарушения структурной целостности плиты. После этого места расположения ядер необходимо отремонтировать. Для получения данных о прочности необходимо использовать лабораторию.

     

    1. Беспроводные датчики зрелости (ASTM C1074)
    Датчик SmartRock

    Метод: Этот метод основан на том принципе, что температурная прочность бетона напрямую связана с его гидратацией.Беспроводные датчики размещаются внутри бетонной опалубки, закрепляются на арматуре перед заливкой. Данные о температуре собираются датчиком и загружаются на любое интеллектуальное устройство в приложении с использованием беспроводного соединения. Эта информация используется для расчета прочности на сжатие монолитного бетонного элемента на основе уравнения зрелости, настроенного в приложении.

    Плюсы: Данные о прочности на сжатие предоставляются в режиме реального времени и обновляются каждые 15 минут. В результате данные считаются более точными и надежными, поскольку датчики встроены непосредственно в опалубку, а это означает, что они подвергаются тем же условиям отверждения, что и бетонный элемент на месте.Это также означает, что не нужно тратить время на ожидание результатов из сторонней лаборатории.

    Минусы: Требуется однократная калибровка для каждой бетонной смеси, чтобы установить кривую зрелости с использованием испытаний на разрыв цилиндра.

    Решение Giatec: испытание бетона на прочность при сжатии

    Высокотехнологичные и надежные беспроводные датчики SmartRock TM обеспечивают точные расчеты в реальном времени на основе метода зрелости. В частности, он позволяет собирать температурную историю бетона, которая используется для расчета индекса зрелости бетона, что позволяет прогнозировать его прочность на сжатие в раннем возрасте.Имейте в виду, что стандартный уровень прочности для последующего натяжения составляет 75%, и в некоторых случаях ваш бетон может достичь этого уровня прочности раньше, чем ожидалось. Используя метод зрелости, вы сможете внимательно следить за тем, когда ваш бетон достигает необходимого уровня прочности, чтобы вы могли как можно скорее перейти к последующему натяжению.

    Кроме того, в качестве неразрушающего метода SmartRock требует, чтобы его датчики были встроены в бетон, что устраняет необходимость в трудоемких и дорогостоящих испытаниях на разрыв цилиндра.

    SmartHub TM — это система удаленного мониторинга, которая позволяет вам получать доступ к данным SmartRock в любое время и из любого места. Эти удобные датчики легко устанавливаются в бетонную опалубку (на арматуру) перед заливкой, чтобы отслеживать температуру и прочность бетона на месте в режиме реального времени. Hub автоматически собирает эти данные, записанные датчиками SmartRock, и загружает их на облачную панель управления Giatec 360 TM через LTE, где они синхронизируются с мобильными устройствами вашей команды в приложении SmartRock.Система оповещения Giatec 360 отправляет интеллектуальные уведомления, чтобы вы знали, когда ваш бетон достигает определенных пороговых значений. SmartMix — это веб-панель управления, которая позволяет производителям оптимизировать бетонные материалы и прогнозировать характеристики своих смесей. С помощью панели управления SmartMix производители могут регулировать пропорции своих бетонных смесей, например, использование химических добавок и количество цемента. С помощью Roxi™ и доступа к миллионам точек данных, используемых для обучения алгоритма искусственного интеллекта, рекомендации панели управления гарантируют, что эти корректировки будут соответствовать расчетной прочности смеси на сжатие и другим критериям производительности.

    Узнайте больше о зрелости бетона здесь

    Комбинированные методы измерения прочности бетона

    Комбинация этих методов измерения прочности на сжатие иногда используется для обеспечения контроля качества и обеспечения качества бетонной конструкции. Комбинированный метод дает более полный обзор вашей плиты, позволяя вам подтвердить данные о прочности, используя более одного метода испытаний. Точность ваших данных о прочности также повысится, поскольку использование нескольких методов поможет учесть влияющие факторы, такие как тип цемента, размер заполнителя и условия отверждения.Например, было изучено сочетание метода измерения скорости ультразвукового импульса и испытания молотком на отскок. Точно так же при использовании метода зрелости на вашей стройплощадке для проверки прочности на сжатие рекомендуется проводить испытания цилиндра на разрыв на 28-й день жизненного цикла вашего бетона для целей приемки и подтверждения прочности вашей плиты на месте.

    Как решить, какой метод измерения прочности бетона использовать для следующей заливки

    Такие тесты, как метод отскока и сопротивление проникновению, хотя и просты в выполнении, считаются менее точными, чем другие методы тестирования (Science Direct).Это связано с тем, что они не исследуют центр бетонного элемента, а только условия отверждения непосредственно под поверхностью плиты. Практики, такие как метод скорости ультразвукового импульса и испытание на отрыв, более сложны в исполнении, поскольку их процесс калибровки является длительным и требует большого количества образцов для получения точных данных.

    В качестве разрушающих методов испытаний методы бурения керна и монолитного цилиндра требуют сторонних лабораторий для проведения испытаний на разрыв для получения данных.В результате при использовании любого из этих методов в расписании проекта требуется больше времени. Для сравнения, с помощью метода зрелости вы можете получать данные о прочности в режиме реального времени непосредственно на месте, что позволяет принимать обоснованные и быстрые решения. Снижая зависимость от контрольных испытаний, вы также можете избежать неточностей, связанных с лабораториями тестирования.

    Узнайте больше о беспроводных датчиках для бетона, таких как SmartRock® Здесь

    Решение о выборе метода тестирования может зависеть от того, что вы знаете и к чему привыкли.Однако точность этих испытаний и время, необходимое для получения данных о прочности, являются важными факторами, которые не всегда принимаются во внимание должным образом. Подумайте о том, куда уходит все ваше время и деньги во время строительства проекта. Какая часть этой суммы тратится на ремонт, оплату испытательных лабораторий и дополнительную работу, чтобы гарантировать, что ваш проект будет завершен вовремя? Точность выбранного вами метода может привести к проблемам с долговечностью и производительностью вашей бетонной конструкции в будущем.Кроме того, выбор метода, который требует дополнительного времени для получения данных о прочности, может нанести ущерб срокам вашего проекта, что негативно скажется на производительности на вашей строительной площадке. И наоборот, выбор правильного инструмента может положительно повлиять на сроки проекта и позволить вам завершить проект в рамках бюджета. Как вы решаете, какой метод испытания прочности использовать?

    Источники:
    Science Direct 
    Зрелость бетона: от теории к применению
    Бетонная сеть

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.