Таблица набора марочной прочности бетонного раствора по дням — CemGid.ru

Твердение бетона представляет собой сложный поэтапный процесс, время достижения требуемых характеристик определяется целым рядом факторов: от правильности подбора состава и пропорций компонентов до условий окружающей среды. Контроль за всеми стадиями бетонирования и ухода обязателен, нормы выдержки в сутках в каждом случае свои, особенно в зимнее время. Исключить риски помогают графики и таблицы прочности, отражающие изменения  по часам и в сутках в зависимости от температуры воздуха и других внешних факторов.

Оглавление:

1. Описание
2. Устройство
3. Принцип работы

Понятие прочности, стадии ее набора

Эта характеристика является самой важной, именно она определяет соответствие качеств конструкций ожидаемым условиям эксплуатации. Прочность задается марками (отражающим предельные нагрузки на сжатие в кг/см²) и классом (доверительной вероятностью обеспечения заявленных свойств в 95%). В нормальных условиях ее максимальное марочное значение достигается на 28 сутки после начала бетонирования, за этот промежуток раствор проходит все стадии гидратации цемента, а именно: схватывание и твердение.

Время первой стадии полностью зависит в первую очередь от состава и температурных условий и варьируется от 20 минут до 1 дня. На этом этапе начинается образование внутренних связей, но смесь еще сохраняет подвижность и поддается механическим воздействиям. На практике это означает возможность предотвращения появления крупных трещин в течение первых 1-2 часов после бетонирования путем виброобработки, выравнивания поверхности заливаемых монолитов и поправки формы изготавливаемых изделий.

В зимнее время сама стадия удлиняется на 15-20 часов и затягивается ее начало (в особо сложных условиях – до 10 ч), в жаркую погоду – наоборот. При необходимости ее продления (например, в ходе доставки или заливке большого объема) смесь перемешивают с целью сохранения подвижности и качества в полной мере.

Стадия твердения начинается по окончании схватывания и длится вплоть до 100% вывода из раствора влаги, в ряде случаев она занимает несколько лет. Интенсивность процесса экспоненциальная: максимальная скорость набора прочности наблюдается в первые 3 дня (до 30% от марочной), до 70 % – в течение 7-14 и до 100 % на 28 сутки. Далее он замедляется, но не останавливается никогда, искусственный камень относится к материалам с упрочняющейся со временем структурой. При расчетах и проектировании используются величины, соответствующие выдерживаемой нагрузке на сжатие на 28 день, на практике они могут быть выше на 20 и более %.

График набора прочности

Взаимосвязь между значением этой характеристики и условиями внешней среды отражена в таблице:

Время застывания, сутки	Процентное соотношение прочности в сравнении с нормативом, достигаемым на 28 день в зависимости от температуры окружающего воздуха, °С
	0	+5	+10	+15	+20	+25	+30
1	20	23	27	30	34	37	39
2	26	30	34	39	43	47	50
3	30	35	41	45	50	52	56
4	34	40	46	50	55	58	63
5	39	44	51	55	60	63	68
6	42	48	54	59	64	68	72
7	45	52	58	63	68	72	76
10	53	60	67	72	77	82	85
14	60	68	74	81	86	690	95
21	70	76	83	91	97	> 100	> 100
28	75	83	90	100	> 100	> 100	> 100

Набор прочности бетона в зависимости от температуры можно отследить визуально, по специальному графику, но табличными значениями пользоваться удобнее. Чаще всего эти данные используются с целью вычисления сроков выдерживания в опалубке и дозревания состава после ее демонтажа. Также они помогают отследить влияние изменений температуры на достигаемые характеристики.

Оптимальными условиями признаны +20° C, в этих пределах и с уровнем влажности не ниже нормы ЦПС набирает марочную прочность равномерно, без создания зон внутреннего напряжения и без растрескивания.

Факторы влияния и ускорения

К главным критериям относят:

1. Внешние условия среды в ходе схватывания и застывания. Помимо температуры воздуха на величину итоговой прочности оказывает влияние влажность (чем она будет выше, тем лучше) и состояние основания (опалубка и грунт не должны быть холодными, зимой их рекомендуется предварительно подогревать).
2. Бетонный состав: тип, доля и активность вяжущего, пропорции сухих компонентов, соотношение В/Ц. Качество заполнителей на скорость набора марочной прочности влияет слабо, но итоговое значение от этого фактора зависит напрямую.
3. Степень уплотнения и однородность. Наличие сухих участков нарушает процессы гидратации; растворы, уложенные с применением виброоборудования, имеют лучшие показатели прочности и застывают точно по графику.
4. Время от начала заливки. Игнорирование нормативно-безопасных и оптимальных сроков последующих строительных работ влияет на целостность заливаемых конструкций.

Лучшие результаты достигаются при выдержке при оптимальной температуре и влажности в пределах указанной временной нормы, но в ряде случаев набор прочности требуется ускорить. Чаще всего такая ситуация возникает зимой из-за риска замерзания воды. Среди принимаемых мер выделяют ввод ускорителей и противоморозных добавок, обгорев опалубки, грунта или самого бетона электрокабелем, установку тепловых пушек, снижение В/Ц соотношения без потерь пластичности.

---

 

Контроль набора прочности бетона в строительной лаборатории

Как уже неоднократно отмечалось в наших статьях, основная задача бетона – воспринимать сжимающее напряжение. При этом недостаточно воспринять его единожды или на короткий срок. Средний срок эксплуатации бетонных конструкций составляет около 50-ти лет в зависимости от назначения сооружения. Большинство видов бетона со временем теряют свою прочность за счет выветривания, образования высолов и множества других факторов. Однако есть, к примеру, группа газобетонов, которые со временем не только сохраняют свой внешний вид, но и увеличивают свои прочностные характеристики в 3-4 раза. Так или иначе в самом начале процесса бетон набирает свою прочность каждые сутки. Скорость и срок набора прочности бетона зависят от множества факторов. О них, а также о графике набора прочности бетона по дням мы подробно расскажем в этой статье.

Период набора прочности бетона, соответствующий периоду твердения бетона и получения им характеристик, необходимых для его дальнейшей эксплуатации, называется «выдерживание бетона». На протяжении первого 5-ти дневного периода бетон ускоренно твердеет, а уже после 7-ми дней набор прочности бетона достигает 70% от эксплуатационных показателей класса. Отмечу также, что данное число актуально для нормальных условий твердения, а именно 20^оC.

Еще одной любопытной деталью является тот факт, что кривая графика набора прочности бетона в 25 актуальна и для бетона в 20, и для бетона в 30. При детальном рассмотрении графика мы вполне можем увидеть динамику набора прочности бетона в 25 не только по суткам, но и набор прочности бетона по часам.

И, как мы видим по графику, процесс твердения бетона достаточно неравномерен. Он серьезно отличается от скорости на начальном этапе, когда происходит схватывание цементного раствора с наполнителями. И, что вполне логично в условиях современных сжатых сроков на возведение сооружений, ни одна строительная бригада не захочет в течение долгого времени ожидать окончательного схватывания бетона. И в этом они правы: часть работ можно произвести уже при достижении бетоном прочности в 70%. И об этом пойдет речь в следующих главах, а пока мы рассмотрим таблицу набора прочности бетона по суткам.

Таблица набора прочности бетона по суткам

Рассмотрим набор прочности, актуальный для марки бетона м250, м300 и м350, хотя, справедливо можно заметить, что этот же срок при сохранении среднесуточной температуры твердения бетона установлен и для бетонов других марок. Очень важно, чтобы в холодное время года этот процесс сопровождался дополнительно обустроенной гидроизоляцией, а также подогревом бетона. Это связано с тем, что из-за уплотнения частиц бетона происходит замедление процесса схватывания, что и показывает наглядно данная таблица.

Динамика набора прочности бетона

Здесь мы приведем факторы, которые могут повлиять на диаграмму набора прочности бетона, иначе говоря, мы подробно разберем, как нам ускорить процесс твердения бетона и его схватывание.

1) Марка цемента. И тут мы должны уточнить: ранее мы вовсе не дезинформировали вас. Основой являются, конечно же, условия твердения, но марка цемента обозначает его активность, а значит, и скорость схватывания бетона. Косвенно этот параметр отображен в логарифмической зависимости, применяемой для расчета процента набора прочности бетона при 7-ми и 28-ми суток твердения (актуально и для других сроков).

2) Активные добавки. Один из самых значимых ускорителей набора прочности бетона – пластификаторы. Они отличаются сравнительно небольшой ценой (по сравнению со стоимостью каждого потраченного вашими работниками днями), а также они знамениты тем, что увеличивают прочностные характеристики бетона. Однако при всех их преимуществах нельзя не обозначить и их отрицательного влияния на дальнейшую эксплуатацию бетона. Большинство таких добавок имеют минеральное основание, а это значит, что они могут стать одной их главных причин образования высолов на поверхности бетона. Борьба с высолами – одна из наиболее серьезных проблем современного строительства, вызванная малым вниманием к этой проблеме при возведении объектов в 90-е-2000-е годы. Уже в наше время, когда к данному процессу стали относиться более внимательно, были изобретены специальные гидрофобизирующие пропитки, которыми можно обрабатывать поверхность бетона и в качестве профилактики, и в целях борьбы с образовавшимися высолами. К счастью, гидрофобизаторы теперь можно добавлять в бетонный раствор уже на этапе твердения, что существенно снизит риск образования высолов в процессе эксплуатации сооружения.

3) Нарушение водоцементного соотношения. Это один из тех способов, к которому мы бы рекомендовали никогда не прибегать. Однако в краткосрочной перспективе и за неимением лучшего решения, можно ускорить процесс твердения бетона за счет увеличения количества цемента в растворе.

4) Уплотнение бетонной смеси. Турбосмешивание и виброимпульсы положительно влияют на ускорение набора. Применяйте эти методики и соответствующие приборы.

5) Влажность и температура окружающей среды. От этих факторов следует максимально отгородить бетон. Нормальной температурой твердения бетона считается 20^оС при относительной влажности 90%.

Срок набора прочности бетона до 70%


На вопрос,сколько времени необходимо бетону для набора прочности, может ответить график, приведенный ранее. Время зависит и от температуры, и от влажности воздуха. Но тут встает самый важный вопрос, центральный для этой статьи: какие работы можно производить с бетоном до истечения срока в 28 суток.

Наиболее логично будет произвести защитные мероприятия, к примеру, нанести гидроизоляцию. Но для этого необходимо снять опалубку. Этот очень щепетильный вопрос всегда должен быть внесен в документ и приобщен к общей документации по сдаче работ. Для этого необходимо скачать протокол набора прочности бетона на распалубку и полностью следовать инструкции по ее снятию.

Разумеется, при 70% прочности мы крайне не рекомендуем нагружать бетон: тем самым вы вызовете лишнее внешнее давление на поры, образовавшиеся внутри бетона, что особенно чревато последствиями в случае, если вы работаете с пенобетоном.


Как контролировать набор прочности бетона

Особенно часто мы сталкиваемся с вопросом, как контролировать набор прочности в фундаменте. Этот вопрос настолько популярный, что многие мастера, которые хотят продать себя на строительном рынке подороже, берут в качестве козыря именно этот вопрос. По нашему мнению, здесь важны и сроки, и правильность действий. Мы уже много говорили о неразрушающем контроле прочности бетона, о том, что его легко применить даже дилетанту, особенно, если это касается такого прибора, как молоток Кашкарова. Однако ни один дилетант не сможет подтвердить соответствие прочностных характеристик бетона проектным так, чтобы в случае природной или техногенной катастрофы к вам не осталось бы вопросов у проверяющих органов. Это может сделать только росаккредитованная лаборатория, коей и являемся мы, Бюро СИ. Первое, от чего вы избавитесь, обратившись к нам, – это беспокойство по вопросу снятия опалубки — самого напряженного процесса, который требует скорейшего принятия решения и в случае просчета грозит потерей времени, финансов и здорового сна. Во-вторых, вы обеспечиваете свою безопасность в случае каких-либо разбирательств со стороны всевозможных комиссий. Быть может, мы часто упоминает об этом в наших статьях, но могу вам с уверенностью сказать о том, что человек, прошедший через подобные ситуации, сделает все возможное, чтобы это не повторилось.


Классификация бетонов по набору прочности

Можно выделить 3 основных класса бетона по набору прочностных характеристик:
1) ячеистые
2) легкие
3) тяжелые

В тяжелых составах применяются классические заполнители: гравий, щебень. Твердеет он с той же скоростью, что и легкие бетоны с пористыми заполнителями. Отличаются от общей группы ячеистые бетоны структурой своих пор. Для того, чтобы точно определиться, с какой скоростью будет твердеть наш бетон, нам необходимо сопоставить данные по условиям твердения с графиком, указанным в начале статьи.


Заключение

Итак, сегодня мы разобрали один из самых важных и сложных вопросов – вопрос набора прочности бетона. Мы кратко рассмотрели графики, а также узнали несколько способов влияния на срок твердения бетона. Помните, что процесс твердения бетона сложный и тяжело контролируемый. Дабы облегчить себе жизнь и обезопасить себя от ненужных нервных срывов, вызванных проверками из технадзора, обратитесь в строительную лабораторию за получением достоверных сведений и необходимой документации, по которой вам будет разрешено снимать опалубку, а также производить защитные работы с бетоном. Таким образом, вы сможете без лишних рисков существенно увеличить свою прибыль за счет меньших временных затрат, а также приобретете больший вес в глазах потенциальных заказчиков.

Испытания бетона в лаборатории Санкт-Петербурга

Вакансии

Строительная лаборатория ООО «Бюро «Строительные исследования» занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

• Испытания бетона
• Геотехнический контроль грунта
• Другие области испытаний
• Наши вакансии

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 — главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) — отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.


Задайте вопрос по этой статье, заполнив форму (телефон не обязателен)

Прочность бетона через 7 дней Электронная таблица

Прочность бетона через 7 дней часто измеряется, хотя указанная прочность бетона на сжатие измеряется через 28 дней. Часто бывает необходимо измерить прочность бетона на сжатие через 7 дней и 28 дней, поэтому во время заливки берется несколько образцов кубов бетона.

Существует ряд методов, которые можно использовать для оценки требуемой прочности бетона на сжатие через 7 дней. Наиболее популярные способы описаны ниже. Электронная таблица прочности бетона CivilWeb за 7 дней была разработана для выполнения этого анализа с использованием трех методов. Кривая прироста прочности бетона может быть рассчитана либо по результатам испытаний двух бетонных кубов, либо по заданной прочности на сжатие через 28 дней с использованием двух методов.

Прочность бетона через 7 дней

Прочность бетона на сжатие через 7 дней часто требуется по двум причинам. Во-первых, может возникнуть необходимость начать загрузку бетонного элемента примерно через неделю, чтобы выполнить программу строительства. Это распространено в многоэтажных зданиях, где необходимо загрузить один этаж, чтобы завершить строительство следующего, или в бетонных дорогах и тротуарах, которые необходимо открыть для движения как можно скорее, чтобы свести к минимуму нарушения.

Вторая причина заключается в том, что качество бетона можно проверить, не дожидаясь 28 дней. Положительный результат испытания кубической прочности бетона через 7 дней свидетельствует о том, что бетон будет удовлетворять заданной прочности бетона на сжатие.

Концепция зрелости бетона

Бетон набирает прочность благодаря продолжающемуся процессу гидратации цемента. Бетон набирает прочность с момента его укладки и начинает гидратироваться. Большая часть этого прироста прочности произойдет в первые несколько дней после укладки, но более медленные химические реакции будут продолжаться в течение многих лет после укладки, особенно если, например, бетон имеет доступ к влаге из воздуха.

Характеристическая прочность на сжатие обычно указывается в расчете на 28-дневную прочность на сжатие. Во многих случаях 28-дневная прочность является оптимальной, достаточной для того, чтобы бетон набрал большую часть своей прочности, но до того, как ожидается, что он выдержит значительную нагрузку.

Однако в некоторых случаях 28 дней могут быть слишком долгими, чтобы ждать, пока не станет известно о качестве бетона. Это происходит, например, когда бетонную дорогу необходимо открыть примерно через неделю после заливки или когда необходимо использовать прочность бетонной балки для строительства следующего уровня в здании. В этих случаях оценку пригодности бетона необходимо проводить на основе испытаний бетонного куба в гораздо более раннем возрасте. Это часто происходит на 7 или 14 день, но может быть и на 3 день. Чтобы эти результаты были значимыми, необходимо разработать отношение зрелости с использованием метода зрелости бетона, такого как описанные ниже, чтобы связать результаты испытаний на прочность на сжатие в раннем возрасте и через 7 дней с указанной прочностью через 28 дней.

Испытание бетона на зрелость

Испытание бетона на зрелость можно проводить с использованием тех же испытаний куба бетона, которые используются для общих испытаний прочности на сжатие и испытаний на соответствие. Тестирование на зрелость обычно включает 3 дня, 7 дней кубической прочности и 28 дней. При необходимости тестирование на зрелость может включать более длительные периоды в 60 или 90 дней. Дополнительная информация об измерении прочности бетона через 7 дней включена в нашу публикацию Concrete Cube Test.

Кривые увеличения прочности бетона

Затем результаты испытаний бетона на зрелость переводятся в кривую увеличения прочности бетона для данной конкретной бетонной смеси. Затем эту кривую прироста прочности бетона можно использовать для оценки долгосрочной прочности бетона на сжатие по результатам прочности на сжатие за 7 дней. Прочность бетона на сжатие через 7 дней также может быть определена по кривым набора прочности бетона, если это считается более подходящим, чем графическое решение.

Скорость увеличения прочности бетона зависит от используемых вяжущих материалов. Обычный портландцемент набирает прочность, как показано на графике ниже, при этом прочность бетона через 7 дней составляет около 60% от 28-дневной прочности. Доступны быстросхватывающиеся цементы, которые могут набрать значительную прочность на сжатие за несколько часов. Эти бетоны с высокой начальной прочностью часто используются для быстрого ремонта бетонных дорог после укладки. Наоборот, низкотемпературным цементам и цементам, смешанным с GGBS или летучей золой, требуется больше времени для достижения расчетной прочности, иногда 6 месяцев или более. Это должно быть учтено в спецификации.

Темпы увеличения прочности различны для каждой смеси, и по этой причине поставщик бетона должен предоставить кривую или формулу увеличения прочности бетона или определить ее путем длительных испытаний данной конкретной бетонной смеси. Затем это можно использовать для оценки результатов испытаний на прочность на ранних стадиях на предмет соответствия требуемой прочности через 28 дней. Типичная кривая увеличения прочности бетона (в логарифмическом масштабе) представлена ​​ниже.

Испытание бетона на зрелость – результаты двух испытаний

Если поставщик не может предоставить кривую или формулу прироста прочности бетона, можно сделать оценку по результатам двух предварительных испытаний. Обычно одним из этих кубических тестов будет 7-дневная сила куба. Кривые увеличения прочности бетона обычно следуют уравнению, аналогичному приведенному ниже, с двумя константами p и q.

Имея два результата испытаний на ранний возраст, например, один через 3 дня и прочность бетона через 7 дней, эти значения можно ввести в это уравнение, и два одновременных уравнения могут быть решены с помощью программы электронных таблиц или с помощью графических методов. Затем решенное уравнение можно использовать для оценки прочности бетона в любом возрасте. Электронная таблица прочности бетона CivilWeb за 7 дней решает это уравнение одновременно и создает кривую прироста прочности бетона. Это используется для оценки прочности бетона на сжатие в любом возрасте.

Как и при любой экстраполяции, следует соблюдать осторожность при проверке соответствия бетона этим методом. Любые небольшие неточности в тесте могут быть значительно увеличены при использовании только двух результатов теста раннего возраста для определения кривой прироста силы. Уравнение можно проверить и отрегулировать с помощью последующих испытаний, чтобы построить более надежную кривую прироста прочности бетона.

Прочность бетона через 7 дней после прочности через 28 дней

Был разработан другой метод для оценки прочности бетона через 7 дней или любого возраста на основе его прочности через 28 дней. Это можно использовать для оценки долгосрочной прочности и характеристик бетона на основе результатов 28-дневного кубического испытания, но чаще его используют для оценки требуемой прочности бетона через 7 или 14 дней, чтобы он удовлетворял заданной прочности на сжатие через 28 дней.

Исследования показывают, что бетон на обычном портландцементе набирает прочность в соответствии с приведенными ниже уравнениями, где t — возраст бетона (дни), f _c — прочность на сжатие через 28 дней и f _t — прочность на сжатие в этом возрасте;

Было показано, что эти уравнения достаточно хорошо соответствуют прочности бетона на сжатие примерно до 50 МПа, прежде чем стать менее надежными. Этот эффект показан на приведенном ниже графике фактической и прогнозируемой прочности с использованием этих уравнений.

Другая общая формула была предложена в европейском стандарте CEM Code 90 для оценки прочности бетона на сжатие через 7 дней и в разном возрасте. Эта формула показана ниже, где ß = соотношение с 28-дневной прочностью, T = время после строительства, а S — коэффициент цемента, принятый равным 0,25 для обычного цемента и 0,38 для медленно твердеющего цемента.

Уравнение CEM Code 90 является более общим, чем предыдущее уравнение, и имеет тенденцию давать более высокие результаты для раннего возраста и более низкие результаты для более позднего возраста. Это уравнение, безусловно, более консервативно для долгосрочных сил и по этой причине предпочтительнее.

В целях контроля качества для более медленно схватывающихся бетонов потребуются испытания через 90 дней и 365 дней для определения коэффициента прочности. Это позволит проводить испытания на прочность через 90 дней, что является практическим предельным значением для многих типов бетонных конструкций. Для более медленно схватывающихся бетонов неизбежно сохраняется некоторая неопределенность в отношении предела прочности бетона, и это следует учитывать при расчете с более высокой заданной прочностью на податливость.

Электронная таблица прочности бетона CivilWeb через 7 дней

В электронную таблицу прочности бетона CivilWeb через 7 дней включен калькулятор для вычислений, описанных выше. Это позволяет проектировщикам и подрядчикам оценить требуемую прочность бетона через 7 дней, чтобы соответствовать спецификации. Электронная таблица также очень полезна для оценки даты, когда бетон с заданной 28-дневной прочностью достигнет определенной минимальной прочности. Это позволяет планировать программы строительства таким образом, чтобы использовать преимущества ранней прочности бетона.

Электронную таблицу прочности бетона CivilWeb за 7 дней можно приобрести ниже всего за 5 фунтов стерлингов. Кроме того, за 10 фунтов стерлингов можно приобрести пакет Concrete Properties Suite, который включает в себя множество инструментов для анализа прочности на сжатие, растяжение и изгиб. Этот пакет также предоставляется бесплатно при любой покупке пакета Rigid Pavement Design Suite, который можно приобрести за 20 фунтов стерлингов, включая полные электронные таблицы для проектирования бетонного покрытия.

Полный пакет электронных таблиц Concrete Properties Suite доступен всего за 10 фунтов стерлингов.

ASTM C1074 прогнозирует прочность бетона на месте

Данные о зрелости могут сообщить инженеру, когда безопасно снимать опалубку и подпорки. Изображение на шаттерстоке.

Несмотря на нашу потребность в долговечности и высоких характеристиках, наиболее распространенным критерием проектирования бетона является прочность на сжатие. Обычно мы указываем 28-дневную прочность, то есть прочность на сжатие после 28-дневного отверждения во влажном состоянии при 73 ˚F. Но если место работы не находится в Сан-Диего, бетон затвердевает при температурах значительно выше или ниже этой. Даже умеренные колебания температуры влияют на скорость набора прочности бетоном. Это имеет значение, когда мы хотим снять опалубку или натянуть бетон. Слишком раннее выполнение любого из них может подвергнуть людей опасности. Но если мы ждем слишком долго, проект терпит ненужные задержки. ASTM C1074 содержит рекомендации по прогнозированию прочности в раннем возрасте с достаточной точностью.

ASTM C1074, «Стандартная практика оценки прочности бетона по методу зрелости», использует расчеты зрелости для прогнозирования прироста прочности. Как и большинство химических реакций, гидратация цемента происходит быстрее при более высоких температурах. В какой-то степени вы можете найти компромисс между временем и температурой — более длительное время при более низких температурах или более короткое время при более высоких температурах. Однако высокие температуры отверждения могут отрицательно сказаться на прочности в более позднем возрасте.

В своей простейшей форме зрелость — это всего лишь произведение времени и температуры выше заданного значения. В более сложных моделях зрелости используется уравнение Аррениуса. Для них нужно определить (или предположить) значение энергии активации. В любом случае, модели зрелости гораздо лучше предсказывают сильные стороны раннего возраста, чем сильные стороны более позднего возраста.

Это потому, что в более позднем возрасте механизм контроля ЧСС уже не тот. Сначала цемент находится в непосредственном контакте с водой, и начинается гидратация. Но поскольку продукты гидратации образуются вокруг зерен цемента, вода должна диффундировать через них, чтобы попасть в цемент. Это задерживает дальнейшую гидратацию, и скорость набора прочности замедляется. Хорошая новость заключается в том, что на практике мы больше всего заботимся о сильных сторонах раннего возраста.

Калибровка кривой зрелости с использованием ASTM C1074

Чтобы спрогнозировать прирост прочности, вам необходимо откалибровать бетонную смесь. Лучшее время для этого — пока вы квалифицируете смесь, чтобы убедиться, что она соответствует спецификации. Вы можете просто добавить калибровку зрелости к другим тестам, которые вы делаете. Для калибровки зрелости вам потребуется как минимум 15 цилиндров. Вставьте термопары в два из них и запишите историю изменения температуры и времени. Используйте два цилиндра для определения прочности на сжатие в каждом из испытательных возрастов — обычно 1, 3, 7, 14 и 28 дней. Если какие-либо цилиндры отклоняются от своей средней прочности более чем на 10 %, проверьте дополнительный цилиндр.

Мы заботимся о сильных сторонах детей раннего возраста по нескольким причинам. Производство предварительно напряженного бетона работает в 24-часовом цикле. В этом случае бетон должен быть достаточно прочным через 16-18 часов, чтобы можно было снять опалубку и опустить предварительное напряжение. Для монолитного бетона вы можете снять формы через 3 или 4 дня. Для формирования слипа вы можете прыгать через формы каждые 2 дня. Постнатяжение или открытость для движения также может быть основой для критериев силы в раннем возрасте. В зависимости от требований проекта вы можете изменить возраст тестирования, чтобы лучше определить кривую зрелости в соответствующее время. Или вы можете просто проверить дополнительные цилиндры в этом возрасте.

Иногда в качестве критерия приемлемости покрытий используется прочность на изгиб, а не прочность на сжатие. В этом случае вы можете откалибровать кривую зрелости, используя испытание на прочность на изгиб (ASTM C192).

Использование ASTM C1074 в поле

После того, как вы откалибровали кривую зрелости, вы можете использовать ее, чтобы решить, когда бетон станет достаточно прочным для того, что вы хотите сделать. Это может быть что угодно, от удаления форм до открытия трафика.

Вы также можете использовать его, чтобы предсказать «что, если». Например, допустим, скоро похолодает. Как это повлияет на ваш график? Насколько это поможет изолировать формы до того, как придет холодный фронт?

Поскольку полевые данные, которые вы собираете, во многом такие же, как и для термоконтроля — история времени и температуры, — добавление проверки на зрелость может не потребовать много дополнительной работы или инструментов. Но дополнительная информация может быть чрезвычайно полезной.

В рамках одного проекта в Миннесоте в январе подрядчик изготовил бетонные колонны с низким содержанием портландцемента. Я посоветовал ему пройти тест на зрелость, чтобы он знал, когда нужно удалить формы. Но решил не тратить деньги на калибровку. Каждый день он звонил мне и спрашивал, когда он сможет убрать формы, но без данных о сроках погашения я понятия не имел.

Другой подрядчик решил последовать моей рекомендации и откалибровать свой бетон. Первоначально он намеревался удалить формы через 7 дней, но данные о сроке погашения показали, что 4 дня было достаточно. В итоге он сэкономил целый месяц по сравнению со своим первоначальным графиком без ущерба для безопасности и качества. Поскольку это был ноябрь, ему не приходилось ставить палатку и отапливать здание. Таким образом, он сэкономил деньги, а также время. Он сказал мне, что воспользуется зрелостью на будущей работе.

Меньше испытаний в полевых условиях

В некоторых проектах для определения прочности бетона на месте используется отверждение с заданной температурой.