Возможно я не охвачу все нормативы, где может быть прописаны требования к выбору марки бетона, поэтому прошу в комментариях отписаться если есть неточности.

Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются:

— класс по прочности на сжатие B;

— класс по прочности на осевое растяжение Bt;

— марка по морозостойкости F;

— марка по водонепроницаемости W;

— марка по средней плотности D.

Класс бетона по прочности на сжатие B

Класс бетона по прочности на сжатие B соответствует значению кубиковой прочности бетона на сжатие в МПа с обеспеченностью 0,95 (нормативная кубиковая прочность) и принимается в пределах от B 0,5 до B 120.

Это основной параметр бетона, который определяет его прочность на сжатие. Например, класс бетона В15 означает, что после 28 дней при температуре застывания 20°С прочность бетона будет 15 МПа. Однако в расчетах используют другую цифру. Расчетное сопротивление бетона (Rb) сжатию можно найти в таблице 5.2 СП 52-101-2003

Таблица 5.2 СП 52-101-2003

Почему прочность замеряют именно через 28 дней? Потому, что бетон набирает прочность всю жизнь, но после 28 дней прирост прочности уже не такой большой. Через одну неделю после заливки прочность бетона может быть 65% от нормативной (зависит от температуры твердения), через 2 недели будет 80%, через 28 дней прочность достигнет 100%, через 100 суток будет 140% от нормативной. При проектировании есть понятие прочности через 28 дней, и оно принимается за 100%.

Также известна классификация по марке бетона M и цифрами от 50 до 1000. Цифра обозначает предел прочности на сжатие в кг/см². Различие в классе бетона B и марке бетона M заключается в методе определения прочности. Для марки бетона это средняя величина силы сжатия при испытаниях после 28 дней выдержки образца, выраженная в кг/см². Данная прочность обеспечивается в 50% случаях. Класс бетона B гарантирует прочность бетона в 95% случаях. Т.е. прочность бетона варьируется и зависит от многих факторов, не всегда можно добиться нужной прочности и бывают отклонения от проектной прочности. Например, марка бетона М100 обеспечивает прочность бетона после 28 дней в 100 кг/см² в 50% случаев. Но для проектирования это как-то слишком мало, поэтому ввели понятие класс бетона. Бетон B15 гарантирует прочность в 15 МПа после 28 дней в 95% случаях.

В проектной документации бетон обозначается только классом B, но в строительной практике марка бетона всё еще применяется.

Определить класс бетона по марке и наоборот можно по следующей таблице:

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt соответствует значению прочности бетона на осевое растяжение в МПа с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность бетона) и принимается в пределах от Bt 0,4 до Bt 6.

Допускается принимать иное значение обеспеченности прочности бетона на сжатие и осевое растяжение в соответствии с требованиями нормативных документов для отдельных специальных видов сооружений (например, для массивных гидротехнических сооружений).

Марка бетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании, и принимается в пределах от F 15 до F 1000.

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа · 10-1), выдерживаемому бетонным образцом при испытании, и принимается в пределах от W 2 до W 20.

Марка по средней плотности D соответствует среднему значению объемной массы бетона в кг/м3 и принимается в пределах от D 200 до D 5000.

Также встречается маркировка бетона по подвижности (П) или указывается осадка конуса. Чем выше число П, тем бетон более жидкий и с ним легче работать.

Для напрягающих бетонов устанавливают марку по самонапряжению.

Подбор марки бетона по прочности

Минимальный класс бетона для конструкций назначается согласно СП 28.13330.2012 и СП 63.13330.2012.

Для любых железобетонных строительных конструкций класс бетона должен быть не ниже В15 (п.6.1.6 СП 63.12220.2012).

Для предварительно напряженных железобетонных конструкций класс бетона по прочности на сжатие следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, но не ниже В20 (п.6.1.6 СП 63.12220.2012).

Железобетонный ростверк из сборного железобетона должен быть выполнен из бетона не ниже кл. В20 (п. 6.8 СП 50-102-2003)

Класс бетона для конструкций назначают с

vest-beton.ru

11.1 Определение прочности бетона при сжатии

По прочности на сжатие тяжелый бетон подразделяется на классы: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В65; В75; В80 или марки: М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500; М600; М700; М800, легкий – на классы: В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В17,5; В20; В22,5; В25; В30 или марки: М35; М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500.

Между средней прочностью R_b и классом бетона В при коэффициенте вариации V=0,135 иммется зависимость:

R_b=В/0,778

Оборудования и материалы: проба бетонной смеси, формы для изготовления образцов, гидравлический пресс, штангенциркуль, стальной стержень диаметром 16 мм, кельма, секундомер, лабораторная виброплощадка, камера нормального твердения.

Проведение испытаний. Прочность бетона при сжатии определяют испытанием серии образцов-кубов с размерами ребер 70, 100, 150, 200 и 300 мм или цилиндров диаметром 70, 100, 150 и 200 мм с высотой, равной двум диаметрам. Размеры образцов зависят от крупности щебня (гравия) и принимаются по таблице 1. За эталон принят куб с ребром 150 мм.

При испытании конструкционно- теплоизоляционного бетона на пористых заполнителях изготавливают образцы с наименьшим размером 150 мм независимо от крупности заполнителя.

Таблица 11.1

Размеры образцов в зависимости от крупности щебня (гравия)

Количество образцов в серии зависит от внутри серийного коэффициента вариации и принимается: ≥ 2 при V_з≤5%, 3-4 при 8>V_з>5 и 6- при V_з>8.

Формы заполняют бетонной смесью слоями по высоте не более 100 мм и независимо от удобоукладываемости штыкуют стержнем диаметром 16 мм от краев к середине формы из расчета один нажим на 10см² верхней открытой поверхности.

Бетонные смеси с подвижностью менее 10 см и жесткостью менее 11 с дополнительно уплотняют вибрированием на лабораторной площадке с частотой колебаний 2900±100 и амплитудой 0,5±0,05, причем форма с бетонной смесью должна быть закреплена жестко. Вибрируют до полного уплотнения и прекращают, когда поверхность бетона выравнивается, на ней появится тонкий слой цементного теста и прекратятся выделятся пузырьки воздуха. Поверхность образца заглаживают.

При изготовлении образцов из бетонной смеси жесткостью более 11 с смесь уплотняют вибрированием на виброплощадке с пригрузом, обеспечивающим давление, принятое на производстве, но не менее 0,004 МПа. Бетонной смесью заполняют форму с некоторым избытком, примерно до половины высоты насадки, укладывают сверху пригруз и встряхивают до прекращения оседания пригруза и еще дополнительно 5-10 с.

Образцы для твердения в условиях нормальной влажности вначале хранят в формах, покрытых влажной тканью, при температуре (20±5)⁰С. Для бетонов классов В7,5 и выше их освобождают от форм не ранее чем через 24ч, классов В5 и ниже- через 48-72 ч и затем помещают в камеру с температурой (20±3)⁰С и относительной влажностью воздуха (95±5)⁰С.

Испытания на сжатие выполняют на гидравлическом прессе с точностью показаний ±2%. Пресс должен иметь шаровую опору на одной из опорных плит. Шкалу силоизмерителя пресса выбирают из условия, что разрушающая нагрузка должна находится в интервале 20-80% от максимальной, допускаемой шкалой. Нагрузка должна возрастать непрерывна и равномерно со скоростью (0,6±0,4) МПа/с до разрушения образца.

Образцы – кубы испытывают таким образом, чтобы сжимающая сила была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы, при испытании образцов-цилиндров- перпендикулярно слоям укладки. Далее определяют площадь сдавливания, для чего замеряют размеры образцов с точностью до 1%.

В образцах- кубах каждый линейный размер вычисляют как среднее арифметическое значение из двух измерений посредине противоположных граней. Диаметр образца – цилиндра определяют как среднее арифметическое значение результатов четырех измерений (по два взаимно перпендикулярных измерения диаметра на каждом торце).

Обработка результатов. Предел прочности отдельного образца при сжатии определяют по формуле:

R_b.c,=αP/F

где R_b.c— предел прочности бетона при сжатии, МПа; Р- разрушающая нагрузка, Н; F- площадь образца, м²; α— масштабный коэффициент для перевода к прочности образца- куба с ребром 15 см, который допускается принимать по Таблице 11.2.

Предел прочности бетона определяют как среднее арифметическое значение пределов прочности испытанных образцов. Результаты испытания записывают в Таблицу 11.3

Таблица 11.2Значения масштабных коэффициентов

Таблица 11.3Определение прочности бетона при сжатии

studfiles.net

Класс прочности бетона на сжатие: о преимущественной характеристике материала

При выполнении строительных работ и разработке проектной документации важными конструкциями являются железобетонные изделия.

Класс прочности бетона на сжатие — одна из важных составляющих критериев материала.

Понятия о марке и классе  бетона

Класс бетона по прочности на сжатие — показатель, характеризующий стройматериал.

Классы бетона

К нему относится:

• класс — выраженный численно показатель характеристики прочности в единицах МПа
• марка — показатель предела прочности на сжатие в числовом эквиваленте, единица измерения которой кгс /см²

К классу бетона предъявляются наиболее существенные требования, по сравнению с маркой.

Пример обозначения следующий:

В 100, где В — означает «бетон», 100 — это числовое выражение МПа. То есть давление, оказываемое на бетонную конструкцию должно быть не менее 95 % от 100 единиц. Бетон маркируется: буквой М, к примеру, М 50. Согласно требованиям нормативной документации существует взаимосвязь между маркой и классом бетона, указывающая на прочность материала.

После изготовления бетон характеризуется невысокой прочностью, но по истечении 14 суток набирает до 80% проектной прочности. Характеристики прочности имеют прямопропорциональную связь при взаимодействии цемента и воды.

При создании соответствующих температурно-влажностных режимов процессы набора прочности активизируются, и напротив, прекращаются при испарении влаги или замерзании материала.

Определение показателя прочности материала

Класс бетона по прочности на сжатие — это критерий, который характеризует прочность бетона или способность материала, противостоять внешним негативным факторам:

• влиянию агрессивных сред
• резкому перепаду температурного режима
• повышенной влажности
• ударным нагрузкам, превышающим предельное значение для определенных условий.

Эта характеристика важна при эксплуатации конструктивных элементов из бетона.

Прочность бетона на сжатие

При расчете прочности немаловажны следующие оценивающие факторы:

• Качественные характеристики ингредиентов, из которых он изготовлен (гравийная крошка, вода, песок и цемент).
• Какое количество цемента было израсходовано (если процентное соотношение портландцемента больше, то выше его марка).
• Температурно-влажностный режим окружающей среды во время изготовления бетона.
• Соблюдение технологического процесса изготовления.
• Эксплуатационные характеристики должны соответствовать марке бетона.

Для исследования прочности применяются несколько методов:

1. Разрушающие. Характеристикой прочности будет усилие, воздействующее на образец.
2. Неразрушающие:

а) Импульсное воздействие специализированного инструмента или удар по опытному образцу. Именно в этот промежуток времени определяется энергия, образовавшаяся от удара

б) Деформация пластическая. Металлическим шариком наносится удар. Полученные отпечатки подлежат анализу

в) Упругим отскоком. Наносится удар по образцу измерителем прочности. При этом определяется величина отскока

г) Скалывание. Измеряется усилие, направленное на скалывание образца

Как правило, значение всех показателей обобщаются и суммируются. Получается общий показатель прочностной характеристики бетона.

Взаимосвязь показателей класса и марки

При определении среднеарифметической суммы, получившейся после испытаний контрольных образцов бетона, материалу присваивается класс и марка. Последняя может быть в пределах от 580 кгс /см² — 800 кгс /см² и сочетается с классификацией бетона. Единицы измерения класса в МПа находится в диапазоне от 2 до 60 МПа — эта характеристика бетона на предел сжатия.

Однородность бетона

Два показателя зависимы от коэффициентов однородности и прочности смеси. При уменьшении этого коэффициента показатель однородности увеличивается, а при увеличении возрастает. Коэффициент данной комбинации оказывает существенное влияние на качество бетона. При выполнении работ по изготовлению бетонной смеси, и ее применению в строительных конструкциях и для иных целей следует тщательно соблюдать требования.

Пример зависимости марки и класса:

Выбор бетона осуществляется по двум критериям и зависит от условий эксплуатации материала.

Как производиться испытание образов

Согласно требованиям класс бетона по прочности на сжатие по ГОСТ осуществляется испытанием опытных образцов в специализированной лаборатории. Для этого используется оборудование:

• сверлильные станки с алмазными или твердосплавными сверлами
• распиловочные станки, оснащенные алмазными или сегментными кругами либо фрезами
• испытательные стенды
• метрологическое оборудование, прошедшее поверку

Для определения прочности кусок бетона выпиливают или вырубают на участках, свободных от арматуры. Места для отбора проб определяются на основании государственных требований или иных методик. Образцы могут иметь форму цилиндра, куба или призмы.

Испытания осуществляются под контролем работников ОТК, прошедших обучение и аттестованных по этому направлению. После успешного проведения испытаний присваивается полученные параметры класса и марки бетона.

На видео  — пропорции бетона М300:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

foxremont.com

Определение прочности бетона — Материалы и свойства

Для определения прочности бетона готовят образцы-кубы размером 100 х 100 х 100 или 150 х 150 х 150 мм. Для изготовления образцов отбирают среднюю пробу бетонной смеси.

Если готовятся кубы с длиной грани 100 мм, наибольшая крупность зерен заполнителя не может превышать 20 мм, а если с длиной грани 150 мм до 40 мм.

Образцы-кубы изготавливают в разборных металлических формах (рис. 1), внутренняя поверхность которых смазывается минеральным маслом, которое сопротивляется прилипание затвердевшего бетона к поверхности форм.

Укладка бетонной смеси в формы и ее уплотнение должно длиться не более 20 мин, начиная с отбора пробы бетона.

Методы укладки и уплотнения бетонной смеси в формах зависят от ее подвижности.

Бетонную смесь с осадкой конуса более 12 см укладывают в формы высотой до 150 мм в один слой.

Уплотнение бетонных смесей, в которых осадка конуса меньше 12 см, проводят с помощью вибрации.

Бетонную смесь кладут в форму с некоторым избытком, устанавливают и закрепляют ее на вибростоле.

Включают вибростол и секундомер одновременно. Вибрации продолжается до полного уплотнения. Поверхность бетонной смеси в форме выравнивают металлической линейкой.

После уплотнения образцы в формах, покрывают влажной тканью, хранят в помещении при температуре воздуха 16-20°С в течение суток.

Образцы-кубы вынимают из форм и кладут на хранение (28 суток) в камеру нормального твердения при температуре 20 +2°С с влажностью 95%.

За 2-4 часа до испытания образцы заносятся в лабораторное помещение, где будет проводиться их испытания.

Нагрузка на образец во время испытания на гидравлическом прессе должно возрастать непрерывно со скоростью 0,4 — 0,8 МПа / с до разрушения образца.

Предел прочности на сжатие, МПа, определяется по формуле:

Где р — разрушающая нагрузка, Н;

S — площадь поперечного сечения, мм ² .

Результат вычисляют как среднее арифметическое трех испытаний. Если наименьший результат отличается более чем на 15% от следующего показателя, тогда предел прочности рассчитывается как среднее арифметическое из двух наибольших результатов.

Марка бетона определяется как предел прочности при сжатии бетонного куба с размером ребра 150 мм. Если ребро куба имеет размер 70, 100, 200, 300 мм, предел

Прочности пересчитывается, используя соответствующие коэффициенты — 0,85, 0,95, 1,05 и 1,1.

Беря за основу образцы-кубы с размером ребра 150 мм, для тяжелых бетонов устанавливают следующие марки: М 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800.

arxipedia.ru

1. Определение предела прочности на сжатие

Прочность ─свойство материала сопротивляться разруше­нию под действием внутренних напряжений, вызванных внешни­ми силами или другими факторами (стесненной усадкой, не­равномерным нагреванием и т.д.).Прочность материала оценивают пределом прочности (временным сопротивлением), оп­ределенным при данном виде деформации. Для хрупких матери­алов (природных каменных материалов, бетонов, строитель­ных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характе­ристикой является предел прочности на сжатие.

Предел прочности на осевое сжатие [МПа (кгс/см²)] равен частному от деления разрушающей силы[H(кгс)] на первоначальную площадь поперечного сеченияF[мм²(см²)] образца (куба, цилиндра, призмы):

. (1.19)

Для определения прочности на сжатие образцы материала подвергают действию сжимающих усилий и доводят до разруше­ния. Испытуемые образцы должны иметь правильную геометри­ческую форму (куб, параллелепипед, цилиндр). Образцы из бетона в форме кубов могут быть следующих размеров: 707070, 100100100, 150150150, 200200200, 300300300мм.

Для испытания образцов материала на сжатие применяют гидравлические прессы и универсальные испытательные машины. Перед испытанием образец взвешивают и обмеряют. Затем его устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса точно по ее центру, а верхнюю опорную плиту с помощью винта опускают на образец. Убедившись в правильности установки образца, включают насос пресса и прикладывают к образцу нагрузку, регулируя скорость ее нарастания (обычно в секунду 0,5-1МПа (5-10 кгс/см²). Вмомент разрушения образца, т.е. в момент наибольшей нагрузки, стрелка, связанная с силоизмерительным устройством пресса, остановится и начнет двигаться обратно. Разрушающую нагрузку фиксируют с по­мощью второй регистрирующей стрелки, которая, будучи откло­нена по шкале вместе с первой стрелкой, после ее возвраще­ния в исходное положение остается на месте и показывает значение максимальной нагрузки на образец.

Предел прочности на сжатие образца вычисляют по фор­муле (1.19),причем в эту формулу, как указано в соответст­вующих ГОСТах на испытание различных строительных матери­алов, обычно вводят различные коэффициенты, в т.ч. масш­табный коэффициент перехода к прочности образцов базового размера, коэффициент, учитывающий влажность образца, и другие. Например, при испытании тяжелого бетона базовым образцом является куб размерами 150х150х150мм, для которого масштабный коэффициент равен 1.При длине ребра куба 70, 100, 200и 300мм предел прочности рассчитывают, пользуясь со­ответственно масштабными коэффициентами 0,85; 0,95; 1,05 и 1,10.

Иногда для определения усилий, действующих на ис­пытываемый образец, на прессе устанавливают манометр, пока­зывающий давление в цилиндре (кгс/см²). Тогда, зная пло­щадь поршня и давление на 1см²его поверхности и умножив величину давления на величину площади поршня, можно опреде­лить усилие, действующее на образец и разрушающее его.

Зная площадь Fобразца, на которую действует разрушаю­щая нагрузка, по формуле (1.19)можно вычислить предел проч­ности на сжатие (в кгс/см²или МПа).

Результаты опытов заносят в табл.1.9.

Таблица 1.9. Результаты определения предела прочности на сжатие образца материала

studfiles.net