Автор Прочность на сжатие бетона
Прочность на сжатие — одна из основных характеристик показателей бетона. Именно по ней определяется класс бетона, который обозначается буквой «В». Рядом с буквой ставится число, которое обозначает выдерживаемое давление (в МПа). Например, обозначение показателя бетона В25 означает, что бетон выдерживает давление в 25 мегапаскалей согласно СНиП 2.03.01-84.
Для определения показателя прочности бетона необходимо учитывать коэффициенты. Так для класса В25 применяемая прочность на сжатие — 18,5 Мпа. (см.таблицу). Также учитывается возраст бетона, осевое растяжение, при котором учитывается способы возведения конструкций, условия твердения бетона. Если такие данные не могут быть установлены, то возраст бетона берут за основу в 28 суток (согласно СНиП 2.03.01-84).
Наряду с классом бетона существует обозначение бетона марками (латинская буква «М»). Рядом с буквой ставится число от 50 до 1000, которое обозначает предел прочности на сжатие (измеряется в кгс/см2).
Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливается соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5%. Соотношение между классом и марками бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации v = 13,5%
| Класс бетона | Средняя прочность данного класса, кгс/кв.см | Ближайшая марка бетона |
|---|---|---|
| B3,5 | 46 | М50 |
| 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 | |
| B55 | 720 | М700 |
| B60 | 786 | М800 |
Прочность бетона на сжатие: характеристики марки и класса
Застывший бетон имеет специфический состав, разнообразные компоненты которого относят его к конгломератным материалам.
Данное свойство свидетельствует об особенности раствора, а именно его качестве. Надежность бетонной конструкции определяется его совместимостью с другими материалами. В зависимости от этого, существуют различные классы и марки бетонного раствора, применение которых характерно определенному виду строительства. Предлагаем детально ознакомиться с каждым классом и маркой бетона по его прочности на осевое растяжение и сжатие.
Суть и общая характеристика класса бетона
В узком понимании в классах бетонной смеси определяется нагрузка, которую может выдержать одна единица площади поверхности при отсутствии повреждений. Единицы измерения устанавливали на протяжении многих лет. На сегодняшний момент показатели класса определяются в МПа.
Способ определения крепости раствора одинаков как для его класса, так и для марки. При испытаниях используются в специальных лабораториях, путем экспериментов с образцами материалов. С помощью специальных приспособлений производится работа по установлению максимального усилия на образец, при котором начинается его разрушение.
Исходя из полученных данных, усилие приравнивается к давлению.
Для достижения правильных результатов необходимо учитывать соотношение вектора нагрузки и оси образца. С этой целью нижние стороны поверхности пресса и бетона помечаются осями, которые должны совпадать. Согласно ГОСТам, выделяют 18 видовых классов бетонного раствора, зависимо от прочности на сжатие. Например, бетон В35. Данное обозначение означает его прочность при давлении 35 МПа.
Вернуться к оглавлениюМарка бетона – суть и общая характеристика
В случае если класс изделия, как показатель прочности не учитывается, используется стандарт надежности при помощи марки раствора. Суть данного определения состоит в отображении определенного свойства материала. Как и в предыдущем случае, это свойство определяется с помощью испытаний над образцами. Различают два общих значения определения марки:
- минимальное: применяется для определения прочности, стойкости к влаге и низким температурам;
- максимальное: используется для обозначения плотности.
Однако следует запомнить, что с помощью марки невозможно определить колебания крепости на всей бетонной поверхности.
Вернуться к оглавлениюСоответствие марки бетона классу
Определенный класс бетона по прочности на сжатие имеет свою соответствующую марку. На практике была составлена таблица этого соотношения. Например, согласно таблице, марке М50 соответствует класс В3,5.
Коэффициент перевода класса бетона в соответствующую марку – 13,1.
Чаще всего при строительстве для определения прочности применяется термин «класс». В отличии от марок в этом параметре вычислена гарантированная крепость материала.
Вернуться к оглавлениюВыбор бетона
Строительство определенной бетонной конструкции требует четко установленной крепости бетонного раствора. Среди них выделяют:
- подбетонное покрытие – В7,5;
- фундамент: в помещениях с низкой влажностью – от В15; в помещениях с высокой влажностью – от В22,5;
- стены, а также другие конструкции на улице – учитывается морозостойкость: для районов со стабильно теплой температурой воздуха – F150; для районов с температурой воздуха ниже -40С — F200;
- внутренние поверхности – от В15;
- железобетонные конструкции – от В15 (предварительно напряженные) – от В20.
Все вышеперечисленные правила установлены строительными стандартами. Однако они могут отличаться в зависимости от технических расчетов. Так, одно здание может быть построено на бетоне разной прочности – материалы на нижних этажах должны быть значительно выше от материалов верхних этажей.
Одним из быстрых и удобных способов определения прочности бетона является испытание путем сжатия склерометром или молотком Шмидта. Принцип его работы заключается в ударе бойка по бетону и его отскоке. Вследствие этого специальный указатель перемещается на определенную высоту, которая соответствует установленной марке бетона.
Несмотря на простоту в использовании, данное приспособление не пользуется популярностью, поскольку не может дать точных значений. Это возникает от влияния на испытание других факторов, таких как характер поверхности образца, его толщина, структура и уплотнение.
Вернуться к оглавлениюЗаключение
Показатели марки и класса бетонных материалов – это самые важные показатели их сопротивления сжатию и осевой растяжке.
В отличии от качеств относительно стойкости к низким температурам, влаге, именно они учитываются в первую очередь при покупке материалов.
Следует запомнить, что прочность – это не стабильная величина. В процессе твердения бетон становится крепче. Все эти правила следует обязательно учитывать при строительстве.
Прочность бетона на сжатие, класс, таблица в мпа
Прочность бетона на сжатие традиционно считается одним из основных показателей, характеризующих свойства бетона. Данный параметр выражается в двух понятиях – классе и марке бетона, которые учитываются при выборе смеси для реализации тех или иных работ, выступают главными из технических характеристик, чрезвычайно важны для гарантии способности застывшего монолита выдерживать определенные нагрузки, что сказывается на прочности, надежности, долговечности.
Определенный класс бетона по прочности на сжатие маркируется буквой В и определенной цифрой, демонстрирует так называемую кубиковую прочность (когда образец в форме куба сжимают под прессом и фиксируют отметку, на которой он разрушается). Считается давление в МПа, предполагает вероятность разрушения при указанном показателе максимум 5 единиц из 100 испытуемых. Регламентируется СНиП 2.03.01-84.
Прочность бетона (МПа) может быть разной – классы дифференцируются в пределах 3.5-80 (всего существует 21 вид). Самыми популярными стали около десятка смесей с классами В15 и В20, В25 и В39, В40. Любой класс приравнивается к соответствующей ему марке (аналогичным образом правило работает наоборот). Значение прочности бетона в МПа (класс) чаще всего указывается в проектной документации, а вот поставщики реализуют смеси с указанием марки.
Марка бетона обозначается буквой М и цифровым индексом в диапазоне 50-1000. Регламентируется ГОСТом 26633-91, соответствует определенным классам, допустимым считается отклонение прочности максимум на 13.
5%. Для марки бетона основными требованиями являются объем/качество цемента в составе. В свою очередь, марка обозначается в кгс/см2, определение марки возможно после полного застывания и затвердевания смеси (то есть, минимум через 28 суток после заливки).
Чем выше цифра в индексах класса и марки, тем более прочным будет бетон и тем выше его стоимость (как при покупке уже готового раствора, так и при самостоятельном замесе за счет большего объема цемента и более высокой его марки).
С учетом вышеизложенных фактов основная задача мастера – определить идеальные характеристики для раствора с учетом сферы использования и предполагаемых нагрузок. Ведь приготовление слишком прочного бетона приведет к неоправданным расходам, недостаточно прочного – к разрушению конструкции. Обычно средняя прочность бетона для тех или иных работ, конструкций указывается в ГОСТах, СНиПах – эти значения и берут за ориентир.
Виды материала по прочности на сжатие:- Теплоизоляционные смеси – от В0. 5 до В2.
- Конструкционно-теплоизоляционный раствор – от В2.5 до В10.
- Смеси конструкционные – от В12.5 до В40.
- Особые бетоны для усиленных конструкций – выше В45.
5 до В2.Методы и испытания бетона на прочность
Для определения марки и класса бетона используют разнообразные методы – все они относятся к категориям разрушающих и неразрушающих. Первая группа предполагает проведение испытаний в условиях лаборатории посредством механического воздействия на образцы, которые были залиты из контрольной смеси и полностью выстояны в указанные сроки.
Для проведения исследований используют специальный пресс, который сжимает опытные образцы и демонстрирует предел прочности при сжатии. Разрушение – наиболее верный и точный метод исследования бетона на прочность таких видов, как сжатие, изгиб, растяжение и т.д.
Основные неразрушающие методы исследований:- Воздействие ударом.
- Разрушение частичное.
- Исследование с использованием ультразвука.
Ударное воздействие может быть разным – самым примитивным считается ударный импульс, который фиксирует динамическое воздействие в энергетическом эквиваленте. Упругий отскок определяет параметры твердости монолита в момент отскока бойка ударной установки.
Также используется метод пластической деформации, который предполагает обработку исследуемого участка особой аппаратурой, которая оставляет на монолите отпечатки определенной глубины (по ним и определяют степень прочности).
Частичное разрушение также может быть разным – скол, отрыв и комбинация данных способов. Если для испытаний используется метод скола, то ребро изделия подвергают особому скользящему воздействию для откалывания части и определения прочности. Отрыв предполагает использование специального клеящего состава, которым на поверхности крепят металлический диск и потом отрывают. При комбинировании данных способов анкерное устройство крепят на монолит, а потом отрывают.
Когда используется ультразвуковое исследование, применяют специальный прибор, способный измерить скорость прохождения ультразвуковых волн, проникающих в монолит. Основное преимущество данной технологии – она позволяет изучать не только поверхность, но и внутреннюю структуру бетона. Правда, в процессе исследований велика вероятность погрешности.
Контроль прочности бетона
Для того, чтобы бетонный раствор точно соответствовал указанным параметрам и выдерживал нагрузки, за его качеством следят еще на этапе приготовления. Прежде, чем готовить смесь, обязательно изучают рецепт, требования к компонентам и их пропорциям.
Основные критерии для контроля и проверки бетона:- Соответствие используемого цемента указанным в рецепте маркам – так, для приготовления бетона М300 точно не подойдет цемент М100, даже при условии его большого объема. Чем выше число рядом с буквой М в маркировке цемента, тем более прочным получится раствор.
- Объем жидкости в растворе – чем больше воды в смеси, тем активнее влага испаряется в процессе высыхания и может провоцировать появление пустот, когда идет затвердевание.
- Качество и фракция наполнителей – шероховатые частицы неправильной формы обеспечивают наиболее крепкое сцепление ингредиентов в составе бетона, что в процессе твердения дает требуемый результат в виде высокой прочности. Грязный наполнитель может понизить характеристики бетона по прочности на растяжение и сжатие.
- Тщательность смешивания компонентов на всех стадиях приготовления раствора – по технологии раствор замешивается в исправной бетономешалке или на производстве в течение длительного времени.
- Квалификация работников – также играет важную роль, так как даже при условии применения качественной смеси В20, к примеру, прочность может быть снижена из-за неправильной укладки, отсутствия уплотнения (вибрация обеспечивает повышение прочности бетона на 30%).
- Условия застывания и эксплуатации – лучше всего, когда бетон застывает и приобретает твердость при температуре воздуха +15-25 градусов и высокой влажности. В таком случае можно говорить о точном соответствии монолита его марке – если был залит бетон В15, то и демонстрировать будет его технические характеристики.
Прочность бетона: таблица
Бетон по прочности на растяжение, при изгибе, воздействии других нагрузок демонстрирует определенные значения. Далеко не всегда они соответствуют указанным в ГОСТе и проектной документации, часто есть погрешность, которая может быть губительной для монолита и всей конструкции или же не оказывать никакого воздействия.
Виды прочности бетона (на сжатие, изгиб, растяжение и т.д.):- Проектная – та, что указывается в документах и предполагает значения при полной нагрузке на бетонную конструкцию. Считается в затвердевшем монолите, по истечении 28 дней после заливки.
- Нормированная – значение, которое определяется по техническим условиям или ГОСТу (идеальное).
- Фактическая – это среднее значение, полученное в результате выполненных испытаний.
- Требуемая – минимально подходящий показатель для эксплуатации, который устанавливается в лаборатории производств и предприятий.
- Отпускная – когда изделие уже можно отгружать потребителю.
- Распалубочная – наблюдается в момент, когда бетонное изделие можно доставать из форм.
Виды прочности, касающиеся марки бетона и его качества: на сжатие и изгиб, осевое растяжение, а также передаточная прочность. Бетон напоминает камень – прочность на сжатие бетона обычно намного выше, чем на растяжение. Поэтому основной критерий прочности монолита – его способность выдерживать определенную нагрузку при сжатии. Это самый значимый и важный показатель.
Так, к примеру, показатели бетона В25 (класс прочности) и марки М350: средняя стойкость к сжатию до 350 кгс/м2 или до 25 МПа. Реальные значения обычно чуть ниже, так как на прочность оказывают влияние множество факторов. У бетона В30 будут соответствующие показатели и т.д.
Чтобы определить данные показатели, создают специальные кубы-образцы, дают им застыть, а затем отправляют под лабораторный пресс специальной конструкции. Давление постепенно увеличивают и фиксируют в момент, когда образец треснул или рассыпался.
Определяющее условие для присвоения марки и класса бетону – расчетная прочность на сжатие, которая определяется после полного схватывания и застывания монолита (28 суток занимает процесс).
Именно по прошествии 28 суток бетон достигает показателя расчетной/проектной прочности по марке. Прочность на сжатие – самый точный показатель механических свойств монолита, его стойкости к нагрузкам. Это своеобразная граница уже затвердевшего бетона к воздействующему на него механическому усилию в кгс/м2. Самая большая прочность у бетона М800/М900, самая низкая – у М15.
Прочность на изгиб повышается при увеличении индекса марки. Обычно показатели изгиба/растяжения ниже, чем нагрузочная способность. Молодой бетон демонстрирует значение в районе 1/20, старый – 1/8. Данный параметр учитывается на проектном этапе строительства. Способ определения: из бетона заливают брус 120х15х15 сантиметров, дают затвердеть, потом устанавливают на подпорки (расстояние между ними 1 метр), в центре помещают нагрузку, увеличивая ее постепенно, пока образец на разрушится.
Прочность высчитывается по формуле Rизг = 0,1PL/bh3, тут:- L – расстояние между подпорками;
- Р – маса нагрузки и образца;
- Н, b, h – ширина/высота сечения бруса.
Прочность считается в Btb и обозначается цифрой в диапазоне 0.4-8.
Осевое растяжение в процессе проектирования учитывают редко. Этот параметр важен для определения способности монолита не покрываться трещинами при ощутимых перепадах влажности воздуха, температуры. Растяжение представляет собой некоторую составляющую, взятую от прочности на изгиб. Определяется сложно, часто образцы балок растягивают на специальном оборудовании. Актуально значение для бетона, который используется в сферах, исключающих возможность появления трещин.
Передаточная прочность – это нормируемое значение прочности бетонного монолита напряженных элементов при передаче на него силы натяжения армирующих элементов. Данный показатель предусматривается нормативными документами, ТУ для разных видов изделий. Обычно назначают минимум 70% проектной марки, многое зависит от свойств арматуры.
Прочность бетона на 7 и 28 сутки: ГОСТ, таблица
Бетоны бывают разными. Как правило, все виды по маркам и классам делят на легкие, обычные и тяжелые (часто последние две группы объединяют, так как все обычные бетоны считаются тяжелыми).
Основные группы бетонов по прочности:- Легкие – марки от М5 до М35 подходят для заливки ненесущих конструкций, от М50 до М75 идут на подготовительные работы до заливки, М100 и М150 актуальны для перемычек, конструктива, малоэтажного строительства.
- Обычные бетоны – самые распространенные и часто применяемые в ремонтно-строительных работах: М200/М300 используют для выполнения фундаментов, отмосток, полов, стяжек, бордюров, подпорок, лестниц и т.д. М250 В20 демонстрирует прочность 262 кгс/м2 и давление 20 МПа. М350 и М400 применяют для монолитных, несущих конструкций многоэтажных зданий, чаш бассейнов.
- М450 и выше – тяжелые бетоны, обладающие высокой прочностью и плотностью, используют для особых конструкций, разного типа военных объектов.
Таблица в МПа
Прочность бетона – самый важный показатель, который напрямую влияет на все остальные технические характеристики материала, сферу применения, способность выдерживать предполагаемые нагрузки. Поэтому в процессе выбора марки и класса стоит учитывать СНиП и ГОСТы, а при проверке материала на соответствие уделять внимание результатам исследования и соответствующим документам.
Прочность бетона на сжатие, Мпа – Таблица соответствия класса и марки бетона
Одной из основных эксплуатационных характеристик бетона является его прочность. Речь идет о способности стройматериала противостоять механическому воздействию и о возможности эксплуатации в агрессивной среде. Различные пропорционные компоненты в составе: связующие наполнители, песок, щебень, цемент в итоге предопределяют разный уровень прочности материала на сжатие. Эта величина напрямую зависит от цементной доли, добавляемой в бетонный раствор. Большой процент цемента – более высокая прочность готового материала.
Класс бетона по прочности на сжатие
Определитель прочности бетона – это классность. Вода и цемент – В/Ц – точнее, соотношение этих двух составляющих, определяют величину прочности бетона на сжатие. Наиболее часто применяется состав В/Ц – 0,3- 0,5. Прочность на сжатие является показателем класса бетона, обозначается буквой «В» и цифрой – от 0,5 до 120. Цифра – это показатель давления в мегапаскалях – Мпа, которое способна выдержать бетонная конструкция. К примеру, бетон класса В35 способен выдержать давление 35 Мпа.
Классы по прочности бетона на сжатие бывают:
- теплоизоляционные: от В0,35 до В2;
- конструкционно-теплоизоляционные: от В12,5 до В10;
- конструкционные: от В123 до В40.
На практике возможно применение бетонной смеси промежуточного класса, например, В27,5.
Прочность по истечении времени меняется: раствор твердеет и набирает крепость на протяжении 28 дней. Качественная смесь со временем будет набирать еще большую прочность.
Марка бетона по прочности на сжатие
Одновременно с классом величина предела прочности бетона на сжатие определяется маркой. Эта величина также напрямую зависит от составляющей доли цемента в готовом материале. Латинская «М» с рядом стоящими цифрами, обозначающими предельную границу прочности на сжатие в кгс/кв.см – так обозначаются марки бетона соответствующей прочности.
Понятие «марка» включает в себя среднюю величину прочности, а понятие «класс» – обозначает прочность бетона на сжатие с гарантированной обеспеченностью.
В положениях ГОСТа существуют марки М50 – М800, которым должны соответствовать производимые бетонные смеси. Самые распространенные и наиболее часто используемые из них: М100 – М500.
Специалисты условно подразделяют бетон всех изготавливаемых марок на следующие группы:
- М500 – М800 – бетонные смеси из цемента и прочных заполнителей – бетоны тяжелых классов;
- М50 – М450 – бетонные растворы с легкими заполнителями – легкий бетон;
- М50 – М150 – ячеистые смеси – самый легкий вид бетона.
Таким образом, класс бетона по прочности определяется его маркой, которая, в свою очередь, предопределяет место применения бетона. Чем меньше число, тем меньше предел прочности. Например, бетонную смесь М75 целесообразно использовать для обустройства отмосток, а бетон М200 – для перекрытий.
| Класс бетона | Марка бетона | Класс бетона | Марка бетона | |
| В0,5 | М5 | В15 | М200 | |
| В0,75 | М10 | В20 | М250 | |
| В1 | М15 | В22,5 | М300 | |
| В1,5 | М25 | В25 | М350 | |
| В2 | М25 | В30 | М400 | |
| В2,5 | М35 | В35 | М450 | |
| В3,5 | М50 | В40 | М550 | |
| В5 | М75 | В45 | М600 | |
| В7,5 | М100 | В55 | М700 | |
| В10 | М150 | В60 | М800 | |
| В12,5 | М150 |
Соответствие классов прочности бетона на сжатие и соответствующих марок располагаются в универсальных таблицах на сайтах производителей цемента в Москве. Если отсутствует такая таблица, можно перевести марку бетона в класс, воспользовавшись удобной формулой:
Технические требования к классам бетона
Как гласят технические требования, которые предъявляются к пределу прочности бетона, смесь должна обладать свойством однородности. Испытание бетона на прочность проводится среди образцов, которые затвердели в одних и тех же условиях за один и тот же промежуток времени.
Показатели высокой прочности бетона на сжатие всецело зависимы от:
- качества цемента;
- вида наполнителя;
- точного соблюдения пропорций раствора;
- соответствия утвержденным технологиям производства.
Существует техническое гарантийное требование, в соответствии с которым должна быть обеспечена заданная прочность бетона, даже учитывая возможные колебания в процессе его изготовления. Этот стандарт выражен в числовой характеристике – классе бетона. Данное условие свидетельствует о том, что предусмотренные конкретным классом показатели материала будут именно такими в 95 случаях из 100 возможных.
Необходимая классность бетона для будущего строительства устанавливается еще на стадии проектирования объекта. Высокая прочность, морозостойкость, нормативная водонепроницаемость – в городе Москва доступны все классы и марки бетонов.
Прочность бетона — главный качественный показатель.
Важнейший показатель для бетона – прочность бетона при сжатии. В сравнении с природными материалами(например, щебень) бетон лучше сопротивляется именно сжатию, чем растяжению, поэтому мерой прочности служит предел прочности при сжатии.
Именно из-за этих свойств бетона здания и другие сооружения проектируют учитывая, что бетон принимает нагрузки на сжатие. Но в некоторых случаях берут во внимание прочность на растяжение либо на растяжение при изгибе.
Как определить прочность бетона?
Чтобы определить прочность бетона и соответственно марку/класс проводят испытания – бетонный куб (размеры 15x15x15 см), проба берется из бетонной смеси на объекте/заводе, переносится в специальную металлическую форму. Испытания проводятся на 28е сутки ОБЯЗАТЕЛЬНО после твердения в так называемых нормальных условиях (t- 15-20°С и влажность воздуха 90-100%)
Прочность бетона также определяют и в другом возрасте от трех до ста восьмидесяти суток.
К примеру, бетон в25 м350 – прочность на сжатие 32,7 МПА
Контроль прочности бетона в конструкциях
Этот стандарт применяется для бетонов, на которые действуют нормы прочности и определяет правила контроля и оценки прочности готовой к применению бетонной смеси. Выполняя требования ГОСТа вы гарантируете качественные показатели бетона на вашем объекте. Продажа бетона от производителя также добавит вам уверенности в заказываемых материалах.
Оценка прочности бетона
Не всегда есть возможность воспользоваться услугами лаборатории. В настоящее время для оценки прочности бетона есть возможность использовать спецприборы, действие которых относят к неразрушающим методам контроля прочности. Самый доступный из них – молоток Кашкарова или Физделя.
Многие из приборов достаточно мобильны и имеют цифровое табло. Сейчас разделяют приборы на разные способы работы:
– ультразвук
– ударный отскок( определяется величина отскока инструмента)
– отрыв со скалыванием(определяем величину усилия, которое нужно приложить для того, чтобы сколоть какой-либо участок, который находится на ребре бетонного изделия)
– ударный импульс(фиксируется энергия удара в момент удара бойка прибора о поверхность бетонной конструкции)
Чтобы определить результат с максимальной точностью необходимо учесть следующие параметры – время изготовления, наполнитель бетона, условия хранения. Для минимизации погрешностей все приборы подлежат обязательной проверке в метрологической организации.
Марки бетона по прочности — используемые марки цемента — классы бетона. Таблица прочности бетона в МПа, кгс/см2, Н/мм2.Бетоны маркируются согласно прочности на сжатие в кгс/см2. Набор прочности бетоном в течение времени это отдельная тема. Важно: прочность бетона при растяжении составляет только 5-10% от предела прочности при сжатии, а предел прочности при изгибе только 10-15% от предела прочности на сжатие. Бетон не течет. За стадией упругой деформации следует разрушение.
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%:
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
|
|||||||||
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:
- От чего зависит значение прочности?
- Способы проверки качества бетона
- График набора прочности
- 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.
Все, что вам нужно знать о прочности бетона
Бетон многие считают прочным и долговечным материалом, и это справедливо. Но есть разные способы оценки прочности бетона.
Возможно, что еще более важно, каждое из этих прочностных свойств придает бетону различные качества, что делает его идеальным выбором в различных случаях использования.
Здесь мы рассмотрим различные типы прочности бетона, почему они важны и как они влияют на качество, долговечность и стоимость бетонных проектов.Мы также демонстрируем разницу в прочности между традиционным бетоном и новой инновационной технологией бетона — бетоном с высокими эксплуатационными характеристиками (UHPC).
Терминология: Прочностные свойства бетона и почему они важны
Прочность бетона на сжатие
Это наиболее распространенное и общепринятое измерение прочности бетона для оценки характеристик конкретной бетонной смеси. Он измеряет способность бетона выдерживать нагрузки, которые уменьшают размер бетона.
Прочность на сжатие испытывают путем разрушения цилиндрических образцов бетона в специальной машине, предназначенной для измерения этого типа прочности. Он измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi). Тестирование проводится в соответствии со стандартом C39 ASTM (Американское общество испытаний и материалов).
Прочность на сжатие важна, поскольку это главный критерий, используемый для определения того, будет ли конкретная бетонная смесь соответствовать потребностям конкретной работы.
Бетон, фунт / кв. Дюйм
фунтов на квадратный дюйм (psi) измеряет прочность бетона на сжатие.Более высокое значение psi означает, что данная бетонная смесь прочнее, поэтому обычно она дороже. Но эти более прочные бетоны также более долговечны, то есть служат дольше.
Идеальный бетонный фунт на квадратный дюйм для данного проекта зависит от различных факторов, но абсолютный минимум для любого проекта обычно начинается от 2500 до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Каждая бетонная конструкция имеет обычно приемлемый диапазон фунтов на квадратный дюйм.
Бетонные опоры и плиты на грунте обычно требуют плотности бетона от 3500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм. Подвесные плиты, балки и фермы (часто встречающиеся в мостах) требуют от 3500 до 5000 фунтов на квадратный дюйм.Традиционные бетонные стены и колонны, как правило, имеют диапазон от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как для дорожного покрытия требуется от 4000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Бетонным конструкциям в более холодном климате требуется более высокое давление на квадратный дюйм, чтобы выдерживать большее количество циклов замораживания / оттаивания.
Прочность на сжатие обычно проверяется через семь дней, а затем снова через 28 дней для определения psi. Семидневный тест проводится для определения раннего прироста силы, а в некоторых случаях его можно проводить уже через три дня.
Но конкретный фунт на квадратный дюйм основан на результатах 28-дневного испытания, как указано в стандартах Американского института бетона (ACI).
Прочность бетона на разрыв
Прочность на растяжение — это способность бетона противостоять разрушению или растрескиванию при растяжении. Это влияет на размер трещин в бетонных конструкциях и степень их возникновения. Трещины возникают, когда растягивающие усилия превышают предел прочности бетона.
Традиционный бетон имеет значительно более низкую прочность на разрыв по сравнению с прочностью на сжатие. Это означает, что бетонные конструкции, испытывающие растягивающее напряжение, должны быть усилены материалами с высокой прочностью на разрыв, такими как сталь.
Непосредственно проверить прочность бетона на разрыв сложно, поэтому используются косвенные методы. Наиболее распространенными косвенными методами являются прочность на изгиб и разделенная прочность на растяжение.
Прочность бетона на раздельное растяжение определяют с помощью испытания на раздельное растяжение бетонных цилиндров. Испытание следует проводить в соответствии со стандартом ASTM C496.
Прочность бетона на изгиб
Прочность на изгиб используется как еще один косвенный показатель прочности на разрыв.Он определяется как мера неармированной бетонной плиты или балки, способная противостоять разрушению при изгибе. Другими словами, это способность бетона противостоять изгибу.
Прочность на изгиб обычно составляет от 10 до 15 процентов прочности на сжатие, в зависимости от конкретной бетонной смеси.
Существует два стандартных теста ASTM, которые используются для определения прочности бетона на изгиб — C78 и C293. Результаты выражаются в модуле разрыва (MR) в фунтах на квадратный дюйм.
Испытания на изгиб очень чувствительны к приготовлению, обращению и отверждению бетона. Испытание следует проводить, когда образец влажный. По этим причинам результаты испытаний прочности на сжатие чаще используются при описании прочности бетона, поскольку эти числа более надежны.
Дополнительные факторы
Прочие факторы, влияющие на прочность бетона, включают:
Соотношение вода / цемент (Вт / см)
Относится к соотношению воды и цемента в бетонной смеси.Более низкое соотношение воды и цемента делает бетон более прочным, но также затрудняет работу с ним.
Необходимо соблюдать правильный баланс для достижения желаемой прочности при сохранении удобоукладываемости.
Дозирование
Традиционный бетон состоит из воды, цемента, воздуха и смеси песка, гравия и камня. Правильная пропорция этих ингредиентов является ключом к достижению более высокой прочности бетона.
Бетонную смесь со слишком большим количеством цементного теста легко залить, но она легко потрескается и не выдержит испытания временем.И наоборот, при слишком малом количестве цементного теста получается шероховатый и пористый бетон.
Смешивание
Оптимальное время перемешивания важно для прочности. Хотя прочность имеет тенденцию увеличиваться со временем перемешивания до определенного момента, слишком долгое перемешивание может фактически вызвать испарение избыточной воды и образование мелких частиц в смеси. В результате бетон становится труднее работать и становится менее прочным.
Не существует золотого правила для оптимального времени перемешивания, так как оно зависит от многих факторов, таких как: тип используемого миксера, скорость вращения миксера, а также конкретные компоненты и материалы в данной партии бетона.
Методы отверждения
Чем дольше бетон остается влажным, тем он прочнее. Для защиты бетона необходимо соблюдать меры предосторожности при отверждении бетона при очень низких или высоких температурах.
Неопровержимые факты: традиционный бетон против UHPC
Доступна новая технология производства бетона, которая имеет более высокие прочностные характеристики, чем традиционный бетон, во всех диапазонах прочности. Этот инновационный материал называется бетоном со сверхвысокими характеристиками (UHPC), и благодаря его исключительной прочности и долговечности он уже применяется во многих инфраструктурных проектах штата и федерального правительства.
UHPC очень похож на традиционный бетон по составу. Фактически, примерно от 75 до 80 процентов ингредиентов одинаковы.
Что делает UHPC уникальным, так это интегрированные волокна. 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. Каждое из этих интегрированных волокон создает все более прочный конечный продукт, причем сталь и нержавеющая сталь обеспечивают наибольший прирост прочности.
Вот более подробное сравнение UHPC с традиционным бетоном:
- Прочность на растяжение —UHPC имеет предел прочности на разрыв 1700 фунтов на квадратный дюйм, в то время как у традиционного бетона обычно измеряется от 300 до 700 фунтов на квадратный дюйм.
- Прочность на изгиб —UHPC может обеспечить прочность на изгиб более 2000 фунтов на квадратный дюйм; Традиционный бетон обычно имеет прочность на изгиб от 400 до 700 фунтов на квадратный дюйм.
- Прочность на сжатие — Повышенная прочность на сжатие UHPC особенно важна по сравнению с традиционным бетоном.В то время как традиционный бетон обычно имеет прочность на сжатие в диапазоне от 2500 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, UHPC может иметь прочность на сжатие до 10 раз больше, чем у традиционного бетона.
Всего через 14 дней отверждения UHPC имеет прочность на сжатие 20 000 фунтов на квадратный дюйм. Это число увеличивается до 30 000 фунтов на квадратный дюйм при полном отверждении в течение 28 дней. Некоторые смеси UHPC даже продемонстрировали прочность на сжатие 50 000 фунтов на квадратный дюйм.
Другие преимущества UHPC включают:
- Устойчивость к замерзанию / оттаиванию — Исследования показали, что UHPC выдерживает более 1000 циклов замораживания / оттаивания, в то время как традиционный бетон начинает разрушаться всего за 28 циклов.
- Ударопрочность —UHPC может поглощать в три раза больше энергии, чем обычный бетон. При ударной нагрузке UHPC был вдвое прочнее обычного бетона и рассеивал до четырех раз больше энергии. Это делает материал отличным кандидатом для сейсмостойких мостов и зданий.
- Влагостойкость — Из-за более высокой плотности, чем у традиционного бетона, воде труднее проникать в UHPC.
- Пластичность —UHPC можно растянуть на более тонкие секции под действием растягивающего напряжения, в отличие от обычного бетона.
- Более длительный срок службы —UHPC служит более 75 лет по сравнению с 15–25 годами для традиционного бетона.
- Более легкий вес — Несмотря на то, что UHPC прочнее, требуется меньше материала, поэтому торцевая конструкция легче по весу, что снижает требования к опорам и опорам.
Неудивительно, что UHPC используется во многих американских инфраструктурных проектах для ремонта стареющих мостов и дорог страны. Материал увеличивает срок службы мостов, снижая общую стоимость жизненного цикла этих конструкций.UHPC предъявляет более низкие требования к техническому обслуживанию, учитывая его увеличенный срок службы, что еще больше способствует более низкой стоимости срока службы.
Идеальное применение для UHPC:
При оценке конкретной бетонной смеси для проекта важно знать различные прочностные свойства этой смеси. Знание этих цифр и того, какие свойства прочности бетона обеспечивают проекту, является ключом к выбору правильной бетонной смеси.
Бетонные инновации, такие как UHPC, превосходят традиционный бетон во всех областях прочности, что делает его разумным выбором для любых бетонных проектов.Уменьшение затрат на техническое обслуживание и увеличенный срок службы UHPC обеспечивает беспроигрышную надежность и более низкие затраты на жизненный цикл.
Фотография предоставлена Peter Buitelaar Consultancy, дизайн — FDN в Эйндховене, Нидерланды.
Все, что вам нужно знать о прочности и марках бетона
Прочность бетона влияет на то, какую нагрузку может выдержать конструкция. Для некоторых типов зданий или поверхностей потребуется более прочная бетонная смесь, чем для других.Измерение прочности бетона производится по системе оценок.
Различные марки бетона будут иметь разную прочность, и вы можете выбрать марку в зависимости от характера вашего проекта. Соответствующий класс зависит от нагрузки, которую будет принимать бетон, и имеет типичный диапазон от класса C10 до класса C40.
У нас есть опыт работы над конкретными проектами в соответствии с самыми высокими требованиями и допусками. Обязательно свяжитесь с нами сегодня, если вы готовы начать свой проект и получить расценки.
Какие марки подходят для разных типов бетонных конструкций?
Правильный уклон гарантирует отсутствие разупрочнения, которое мы называем усталостью бетона. Сорта бетона наносятся через 28 дней высыхания, именно столько времени необходимо, чтобы бетон набрал полную прочность. В формуле для марок бетона используются различные измерения.
Grading измеряет прочность на сжатие и разрыв. Бетон имеет высокую прочность на сжатие по сравнению с другими материалами, что означает, что он может выдерживать большой вес.2) или psi.
Еще одним показателем прочности бетона является прочность на сдвиг. Сдвигающая нагрузка — это груз, который обычно вызывает разрушение бетона при скольжении вдоль плоскости, которая находится рядом с выравниванием груза. Использование балок может увеличить прочность конструкции на сдвиг.
Многие люди затрудняются понять, какая марка бетона подходит для проекта. Каждый класс прочности имеет разные применения. Ниже приведены примеры использования различных марок бетона:
Марка бетона C10 использует
Вам просто не нужно использовать очень прочный цемент для определенных типов проектов.Это было бы ненужным и дорогостоящим, а для некоторых целей желательно использовать более слабую цементную смесь.
Для небольших домашних или коммерческих проектов, например, при прокладке садовой дорожки или при использовании плит для террасы, более слабая смесь вполне подходит, так как нагрузка на бетон относительно мала.
Эта конкретная марка бетона относительно полезна для многих типов небольших проектов и подходит для проектов, которые вам, возможно, придется заменить через несколько лет.Не подходит для строительных работ.
Марка бетона C20 использует
Эта марка бетона более прочная и может быть полезна для больших коммерческих или жилых проектов. Это все еще относительно слабая смесь по сравнению с некоторыми доступными марками бетона, которые имеют гораздо более высокую прочность.
Внутренние полы — это одна из тех вещей, для которых он полезен, если конструкция здания не слишком тяжелая. Этот сорт выгодно использовать для более легких конструкций, таких как гаражи или навесы.
Типы полов, для которых подходит этот сорт, включают полы в гаражах или мастерских. Еще одно возможное использование — это подъездная дорожка, но это не тот класс, который подходит для интенсивного использования транспортных средств.
Марка бетона C25 использует
Обычно бетонный проект выполняется с использованием бетона соответствующей марки, чтобы сэкономить на затратах, но также для того, чтобы убедиться, что какие-либо конструктивные элементы могут безопасно стоять на нем.
Эта марка бетона является безопасной смесью для использования в фундаментах, что означает, что она достаточно прочная, чтобы использовать ее для более прочных или более тяжелых конструкций.Фонды гарантируют, что структура будет иметь адекватную поддержку.
Это хороший выбор для ряда общих строительных проектов, поскольку он обеспечивает высокий уровень прочности, но C25 также не является настолько прочным, чтобы оказывать ненужную поддержку.
Марка бетона C30 использует
С этой категорией мы теперь выходим на территорию особо прочного бетона, подходящего для ряда сложных ситуаций или крупномасштабных проектов.
Так как C30 настолько силен, он полезен для проезжих частей, которые будут ежедневно использоваться транспортными средствами с интенсивным движением. Он также подходит для троп, по которым будет особенно тяжело ходить.
Этот сорт бетона будет, как правило, использоваться в большем количестве коммерческих проектов, но не так полезен для внутренних проектов. Основная причина, по которой этот сорт полезен для коммерческих помещений, заключается в том, что он более эффективно противостоит погодным условиям.
Марка бетона C35 использует
C35 — еще один пример гораздо более прочного бетона, который используется во многих коммерческих помещениях.Прочность этого сорта означает, что он может быть подходящим выбором для многих типов строительных работ в здании.
Этот сорт может быть использован и в других помещениях коммерческого здания. Прочность бетона здесь такова, что он выдерживает большое давление и очень хорошо изнашивается, что означает, что он подходит для наружных стен.
При возведении более высоких сооружений необходимо наличие соответствующего фундамента. Некоторым более крупным зданиям требуются более глубокие и протяженные сваи, чтобы выдержать их вес, и C35 также полезен для этого аспекта строительства.
Марка бетона C40 использует
Теперь мы достигли этой отметки, мы смотрим на самый прочный бетон с высоким уровнем прочности. В результате он обычно подходит только для гораздо более крупных бетонных проектов, таких как коммерческие здания.
Очень важно использовать такой прочный бетон для фундаментов коммерческих зданий, особенно если они многоэтажные и, следовательно, будут нести большую нагрузку.
Этот бетон также очень устойчив к химическим веществам и не подвержен коррозии.Это качество делает C40 полезным для проектов, где вероятно использование сильнодействующих химикатов, таких как санитария. Септик обычно использует C40.
Выбор бетона и марки для вашего проекта
Иногда сложно решить, какую марку бетона использовать, но мы можем выбрать подходящий для многих типов проектов. Соответствующая классификация важна для обеспечения безопасности конструкции.
Наша команда экспертов обладает знаниями и опытом в ряде конкретных дизайнерских проектов и предоставляет наши услуги как для жилых, так и для коммерческих помещений.
Поскольку в разных частях проекта могут использоваться разные марки бетона, важно сделать правильный выбор, чтобы убедиться, что каждая марка подходит для каждой секции.
Экспертиза прочности бетона для успешного проекта
Обладая большим опытом работы в сфере коммерческой и жилой недвижимости, наши услуги могут быть универсальными и обеспечивать высококачественный результат в самых разных условиях. Эта часть нашего подхода оставляет нам множество довольных клиентов.
Мы рады рассказать вам о некоторых важных моментах, которые необходимо знать о прочности и классификации бетона.Теперь, когда вы готовы приступить к реализации своего проекта, не забудьте связаться с нами сегодня для получения сметы.
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 относится к прочности на сжатие, которая относится к максимальному сопротивлению образца бетона приложенному давлению. Хотя нет точной точки 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 не существует точной точки разделения между высокопрочным бетоном и бетоном со сверхвысокими характеристиками, который имеет большую прочность на сжатие, чем высокопрочный бетон, и другие превосходные свойства.См. Бетон со сверхвысокими характеристиками.
Производство высокопрочного бетона предполагает оптимальное использование основных ингредиентов, составляющих бетон нормальной прочности. Производители высокопрочного бетона знают, какие факторы влияют на прочность на сжатие, и знают, как ими управлять для достижения необходимой прочности. Помимо выбора 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, а также 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 высокопрочных бетонах. Эти материалы придают дополнительную прочность бетону, вступая в реакцию с продуктами гидратации портландцемента с образованием дополнительного геля C-S-H, части пасты, отвечающей за прочность бетона.
Было бы сложно производить высокопрочные бетонные смеси без использования химических добавок. Обычной практикой является использование суперпластификатора в сочетании с замедлителем схватывания. Суперпластификатор придает бетону адекватную удобоукладываемость при низком водоцементном соотношении, что приводит к более прочному бетону. Уменьшающий количество воды замедлитель схватывания замедляет гидратацию цемента и дает рабочим больше времени для укладки бетона.
Высокопрочный бетон рекомендуется там, где важен уменьшенный вес или где архитектурные соображения требуют небольших опорных элементов.Высокопрочный бетон переносит нагрузки более эффективно, чем бетон нормальной прочности, также уменьшает общее количество размещаемого материала и снижает общую стоимость конструкции.
Чаще всего высокопрочный бетон используется для строительства высотных зданий. В 311 South Wacker Drive в Чикаго на высоте 969 футов используется бетон с прочностью на сжатие до 12 000 фунтов на квадратный дюйм, и это одно из самых высоких бетонных зданий в Соединенных Штатах.
Влияние прочности бетона и толщины плиты на прочность перекрытия | Журнал Concrete Construction
Q.: В технических условиях для пола здания технического обслуживания предусматривалась плита толщиной 6 дюймов и бетон с расчетной прочностью на сжатие 3000 фунтов на квадратный дюйм. Фактическая средняя прочность цилиндра для бетона пола составила 3630 фунтов на квадратный дюйм. Через четыре месяца после установки пола было просверлено 10 кернов, измерено и испытано на сжатие. Средняя длина сердечника составляла 5,62 дюйма, а средняя прочность — 5580 фунтов на квадратный дюйм. Достаточно ли прочности выше указанной, чтобы компенсировать толщину пола ниже указанной?
А.: Большинство проектировщиков рассчитывают требуемую толщину пола на основе прочности бетона на изгиб. Прочность на изгиб оценивается по модулю разрыва, который, как предполагается, зависит от квадратного корня из прочности на сжатие. В уравнении, которое связывает расчетную толщину плиты и модуль разрыва, член толщины возведен в квадрат. Таким образом, толщина зависит от квадратного корня из модуля разрыва. Из-за эффекта извлечения квадратного корня из квадратного корня большое увеличение прочности на сжатие приводит лишь к небольшому уменьшению требуемой толщины плиты.
Вы можете оценить ожидаемое изменение несущей способности пола в результате более высокой средней прочности 5580 фунтов на квадратный дюйм (вместо заявленной прочности в 3630 фунтов на квадратный дюйм) следующим образом:
5580/3630 = 1,54 Корень квадратный из 1,54 = 1,24
Таким образом, увеличение прочности на сжатие на 54 процента приводит к увеличению несущей способности на 24 процента.
Несущая способность пола зависит от квадрата толщины пола. Вы можете оценить ожидаемое изменение несущей способности пола за счет уменьшения толщины с 6 дюймов до 5.62 дюйма вместо 6 дюймов следующим образом:
(5,62 / 6) в квадрате = 0,88
Таким образом, уменьшение толщины приводит к снижению грузоподъемности на 12 процентов.
Увеличение несущей способности из-за более прочного бетона больше, чем уменьшение несущей способности из-за уменьшенной толщины. Мы передадим эту информацию дизайнеру пола и позволим ему решить, какие корректирующие действия необходимы.
АртикулБойд Ринго и Роберт Андерсон, Проектирование плит перекрытия по уровню, , второе издание, The Aberdeen Group, 1996, стр.182-185.
3 способа воздействия влаги на прочность бетона
Вода — важный компонент при изготовлении бетона. Влага, которую обеспечивает вода, также придает бетону прочность в процессе отверждения. Хотя вода является одним из самых важных ингредиентов в бетоне, в чрезмерных количествах она также может быть самым разрушительным. Как один из наиболее распространенных строительных материалов, используемых в строительстве, для обеспечения прочности и безопасности бетона необходимы соответствующие решения для сушки бетона.
Источники избыточной влаги в бетоне
- Свободная вода или слишком много воды в бетонной смеси
- Влага, поднимающаяся из-под плиты
- Отсутствие пароизоляции
- Плохая вентиляция
- Утечки
- Подземные воды и плохой дренаж
- Неадекватный сорт благоустройства
- Конденсация точки росы
- Высокий уровень относительной влажности
- Отсутствие защиты от непогоды
- Не дает бетону высохнуть и должным образом затвердеть
- Отсутствие климат-контроля
Как влага влияет на прочность бетона
Увеличенное расстояние между зернами цемента : Более высокое соотношение воды и цемента приводит к увеличению расстояния между заполнителями в цементе, что влияет на уплотнение.Точно так же повышенный уровень влажности снижает прочность и долговечность бетона на сжатие. По мере увеличения площади поверхности бетона, особенно с добавлением мелких заполнителей, растет и потребность в воде. Увеличение количества воды приводит к более высокому соотношению воды и цемента.
Когда избыток воды создает большие промежутки между заполнителями, пустоты заполняются воздухом после испарения влаги. В результате недостаточное уплотнение снижает прочность бетона. Бетон с уровнем захваченного воздуха всего 10 процентов снижает прочность до 40 процентов.
pH уровней : Уровни относительной влажности и pH в бетоне напрямую связаны. По мере увеличения уровня влажности повышаются pH и температура бетона. По мере увеличения уровня pH в бетоне более вероятно, что адгезионные соединения напольного покрытия развалятся. Хотя более высокие температуры позволяют бетону высыхать быстрее, в результате получается менее структурированный и более пористый продукт.
Вода, содержащая ионы бикарбоната и диоксид углерода, вызывает в бетоне реакцию, известную как карбонизация.Это часто случается при наличии солей и кислотных дождей. Поскольку кислотные вещества снижают pH бетона, карбонат кальция в заполнителях растворяется и снижает прочность бетона. В конце концов бетон рассыпется на песок и скалу. По мере того, как бетон становится более кислым и прогрессирует повреждение, кислоты в конечном итоге воздействуют на защитный слой оксида железа на стальной арматуре, что приводит к коррозии. Сталь расширяется при коррозии. Это расширение внутри уже ослабленного бетона приведет к его дальнейшему разрушению и растрескиванию.
Рост микроорганизмов : Высокий уровень относительной влажности, повышенные температуры и пористый бетон создают идеальную среду для размножения плесени, бактерий и других организмов. Хотя бетон не содержит достаточного количества органических материалов для питания плесени, он улавливает пыль, пыльцу, микроорганизмы и соли, которые являются источниками пищи. Когда плесень питается частицами, застрявшими в бетоне, она выделяет кислоты, которые ухудшают прочность и целостность строительного материала.Чтобы предотвратить рост плесени, сухой бетон не должен оставаться влажным более 24 часов.
Решения для сушки строительных материалов
Избыточная влажность наиболее проблематична для бетона при отсутствии климат-контроля и циркуляции воздуха. Чтобы лучше гарантировать прочность материала и соблюдение сроков проекта, лучше всего следовать инструкциям производителя по установке и сушке для вашего соответствующего региона и сочетать эти знания с временными решениями по контролю микроклимата. Решения по контролю влажности и температуры обеспечивают идеальную среду для высыхания и отверждения бетона независимо от погоды.Создавая хорошую основу для напольных покрытий, поверхностных покрытий и других конструктивных элементов, вы обеспечиваете их прочность и долговременный успех. Поговорите со специалистом Polygon сегодня, чтобы узнать больше о том, какую пользу технологии сушки для строительства принесут вашей работе.
[Фотография из Carsten aus Bonn через CC License 2.0]
Как измерить прочность бетона?
Как измерить прочность бетона?
При рассмотрении бетонных работ следует учитывать не только эстетику.Одним из наиболее важных элементов бетона является прочность вещества, на которую могут повлиять самые разные вещи — от типа используемой смеси до способа укладки бетона и времени его схватывания. Вот почему так важно точно знать, насколько прочна конкретная бетонная конструкция. Хотя есть много способов измерить прочность бетона, мы рассмотрим три метода, которые мы считаем наиболее эффективными.
Самый распространенный метод измерения — это использование так называемых цилиндров полевого отверждения.Это цилиндры, которые отливаются и вулканизируются, а затем отправляются в стороннюю лабораторию для тестирования. Это один из наиболее эффективных методов, поскольку он позволяет проводить тестирование в научной среде, и у людей нет причин изменять результаты в свою пользу. Вот почему это остается самым популярным методом испытания бетона на прочность с 19 века.
Часто люди либо не хотят ждать полевого теста, либо не хотят оплачивать расходы, связанные с привлечением стороннего поставщика для проведения тестирования.В результате многие люди используют более современные методы. Некоторые бетонщики даже считают, что эти новые методы более надежны, чем цилиндровые.
Один из наиболее распространенных новых методов — это так называемый Rebound Hammer Test.
Для этого метода требовался инструмент, который использует пружинный фиксатор для забивания молотка с поршневым наконечником в испытываемый бетон. Расстояние, на которое отскакивает молот, измеряется и получает оценку от 10 до 100. Эта оценка напрямую отражает прочность бетона.
Хотя испытание отбойным молотком является быстрым и эффективным, оно не всегда надежно, поскольку состояние поверхности испытываемого бетона может напрямую повлиять на результат. Каждый раз, когда используется этот метод, испытатель обязательно должен убедиться, что на поверхности бетона отсутствуют какие-либо условия, которые могут отрицательно повлиять на испытание.
Еще одно распространенное испытание прочности бетона, используемое сегодня, — это метод просверленного керна. Как следует из названия, этот метод включает сверление бетона и извлечение образца керна.Затем этот образец помещают в машину для сжатия, чтобы проверить его прочность.
Метод просверленного стержня очень эффективен и может даже использоваться для проверки прочности бетона, отлитого несколько десятилетий назад. Обратной стороной этого метода является то, что невозможно обойтись без разрушения части испытываемого бетона. Для многих это может стать большой проблемой.
Прочность бетона даже более важна, чем эстетический характер любого бетонного проекта, который проходит испытания.Неважно, хорошо ли выглядит, если бетон развалится раньше, чем положено. Существует множество методов тестирования бетона, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Не имеет особого значения, какой метод используется, если тестировщики находят время, чтобы убедиться, что их результаты точны.
Конечно, для людей, работающих над домашними проектами, всегда лучше, чтобы профессионал пришел и провел оценку за вас. Чтобы узнать больше о ваших конкретных потребностях, мы рекомендуем вам обратиться к Razorback Concrete на сайте www.razorbackconcrete.com.
Оборудование для испытаний на прочность бетона — Gilson Co.
Прочность бетона на сжатие или изгиб легко измерить различными способами для различных типов образцов. Машины для испытания на сжатие Gilson являются самыми жесткими в отрасли и соответствуют или превосходят требования ASTM C39 и рекомендации ACI 368 по жесткости.
Подробнее …
Мы предлагаем полную линейку машин для испытания бетона на сжатие и сопутствующие аксессуары для определения прочности балок на изгиб, деформации, деформации и т. Д.Gilson также предлагает полный набор принадлежностей для закрытия и подготовки концов прочностных образцов, а также инструменты для оценки прочности затвердевшего бетона в полевых условиях.
Прочтите наш блог. Тестирование бетонных цилиндров: серные покрытия или неопреновые прокладки?
- Машины для испытания бетона на сжатие доступны с общей мощностью от 250 до 500 млн фунтов (от 1112 до 2224 кН), оснащенные нашими контроллерами Pro или Pro Plus. Каждая серия также предлагает несколько моделей с широким спектром возможностей для тестирования различных типов образцов.Информативное видео и сравнительная таблица машин для испытаний на сжатие бетона включены на эту страницу, как и таблица, сравнивающая контроллеры Pro и Pro-Plus.
- Приспособления и аксессуары для машин для сжатия бетона позволяют проводить различные испытания образцов бетона. Все насадки и аксессуары совместимы с перечисленными моделями серии MC и соответствуют соответствующим стандартам ASTM и AASHTO.
- Несвязанные бетонные накладки для цилиндров и наборы для несвязанных крышек используют неопреновые прокладки в стальных стопорных кольцах как эффективную и экономичную альтернативу укупорке образцов цилиндров расплавленной серой.Доступны наборы и прокладки для цилиндров диаметром 2, 3, 4 и 6 дюймов для широкого диапазона значений прочности на сжатие.
- Capping Compound используется для равномерного распределения нагрузки при испытании прочности бетона. Компаунды быстро плавятся и соответствуют стандартам ASTM и AASHTO. Доступны в виде слитков или ультратонких хлопьевидных смесей.
- Вертикальные цилиндрические колпачки доступны для диаметров 3 дюйма, 4 дюйма и 6 дюймов (76, 102 и 152 мм) и соответствуют стандартам AASHTO T 231 и ASTM C617. Плавильные котлы
- выпускаются емкостью 4, 8, 12, 20, 24 и 28 квартов. Плавильные котлы используются для приготовления укупорочных смесей, воска, смол, жидкого асфальта и других материалов.Плавильные котлы обеспечивают равномерное распределение тепла и точный контроль температуры в диапазоне 38–160 ° C (100–320 ° F). Портативный тестер балки
- легко транспортируется, портативный тестер балки быстро настраивается в полевых условиях для быстрой проверки образцов бетонных балок размером 6×6 дюймов (152×152 мм).
- Шлифовальные машины для концов бетонных цилиндров являются незаменимыми инструментами для современных бетонных лабораторий. Шлифовальные машины для бетонных концов цилиндров устраняют необходимость в серной или несвязанной крышке образцов прочности бетона.Модели экономичны, экономят время, уменьшают проблемы со здоровьем и безопасностью и могут подготавливать от четырех до шести образцов одновременно, до 100 4-дюймовых или 6-дюймовых (102 или 152 мм) цилиндров в день. Заглушки для кирпичных блоков
- имеют размеры 8 дюймов на 16 дюймов или 12 дюймов на 16 дюймов. Заглушки для каменных блоков представляют собой уникальный метод укупорки, используемый при испытании каменных блоков на сжатие и идеально подходящий для внутреннего контроля качества.
Для получения дополнительной информации об оборудовании для испытаний на прочность бетона, вот наши блоги по теме:
.