Требуемая прочность бетона: NormaCS ~ Ответы экспертов ~ Требуемая прочность бетона по п.7.1 ГОСТ 18105-2010

Содержание

Соответствие класса бетона (В) и марки (М) и их определение

Прочность бетона на сжатие — это основной показатель, которым характеризуют бетон. В настоящее время, встречаются две системы выражения данного показателя, а именно:

Класс бетона, B — это так называемая кубиковая прочность (т.е. сжимаемый образец в форме куба) показывающая выдерживаемое давление в МПа, с долей вероятности разрушения не более 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

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

Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие
Марка бетона, М Класс бетона, B Прочность, МПа Прочность, кг/см2
М50 B3.5 4.5 45.8
М75 B5 6.42 65.5
М100 B7,5 9.63 98.1
B10 12.84 130.9
М150 В12,5 16.05 163.7
М200 В15 19.26 196.4
М250 В20 25.69 261.8
М300 В22,5 28.9 294.6
В25 32.11 327.3
М350 В27,5 35.32 360
М400 В30 38.35 392.8
М450 В35 44.95 458.2
М500 В40 51.37 523.7
М600 В45 57.8 589.2
М700 В50 64.2 654.6
М750 В55 71.64 720.1
М800 В60 77.06 785.5
М900 В65 / B70    
М1000 В75 / B80    

Определение Марки и Класса бетона

Марка бетона и его класс, при нормальных условиях температуры и влажности определяются, как правило, спустя 28 дней со дня его заливки, или расчет ведется с учетом коэффициента.

Определение прочности бетона по Шору склерометром (молотком Шмидта)

Одним из наиболее распространенных и эффективных способов быстрого измерения прочности бетона на сжатие или его марки, является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта. Контроль прочности бетона таким методом определяется по ГОСТ 22690-88 «Бетоны: определение прочности механическими методами неразрушающего контроля». Так называемый, метод измерения твердости по Шору методом отскока.

Принцип действия молотка Шмидта основан на измерении прочности бетона методом упругого отскока. Боек бъется о поверхность бетона и отскакивает. Боек устанавлвает указатель на шкале склерометра на максимальную высоту отскока. Таким образом, сняв несколько проб, вычисляется средний показатель, определяющий марку бетона.

К сожалению, данный метод не дает абсолютно точных показаний так как на высоту отскока бойка влияют и прочие факторы такие как шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца, методов уплотнения бетона при его заливке, и соответвенное его общая структура и прочие факторы. Так что погрешность в показаниях склероскопу (склерометру) практически неизбежна, но она и чрезвычайно мала.

Соответствие высоты упругого отскока по показаниям шкалы молотка Шмидта (склерометра) классу бетона (B) и его марке (M) приведены в следующей таблице:

Соответствие Марки и Класса бетона показаниям шкалы склерометра (молотка Шмидта) по направлению удара в соответствии с графиком тарировочной кривой
Марка бетона, М Класс бетона, B Вертикально сверху, ед Горизонтально, ед. Вертикально снизу, ед
М100 B7,5 10 13 20
B10 12 18 23
М150 B12,5 20 24 28
М200 В15 24 28 32
М250 В20 30 34 38
М300 В22,5 34 37 41
М350 В27,5 38 41 45
М400 В30 41 43 47
М450 В35 44 47 50
М500 В40 47 49 52
М600 В45 49 52 55

требуемая прочность бетона — это… Что такое требуемая прочность бетона?

требуемая прочность бетона

3.1.2 требуемая прочность бетона: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

2. Требуемая прочность бетона

Rт

Минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, устанавливаемое лабораториями предприятий и строек в соответствии с достигнутой ее однородностью

3.9. Требуемая прочность бетона : минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.8. Требуемая прочность бетона : среднее значение прочности бетона в проектном возрасте (при твердении бетона в течение 28 суток в нормальных условиях при температуре 20 (±3) °С и относительной влажности 95 (±5) %), указываемое в документе о качестве бетонной смеси по ГОСТ 7473, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

Смотри также родственные термины:

3.2 требуемая прочность бетона Rт: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетона или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона и ее фактической однородности.

Определения термина из разных документов: требуемая прочность бетона Rт

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • требуемая плотность ячеистого бетона
  • требуемая прочность бетона Rт

Смотреть что такое «требуемая прочность бетона» в других словарях:

  • Требуемая прочность бетона — – минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, устанавливаемое лабораториями предприятий и строек в соответствии с достигнутой ее однородностью. [ГОСТ 18105 86] Рубрика термина: Общие термины, бетон Рубрики… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • требуемая прочность бетона — RТ Минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, устанавливаемое лабораториями предприятий и строек в соответствии с достигнутой ее однородностью. [ГОСТ 18105 86] Тематики бетон …   Справочник технического переводчика

  • требуемая прочность бетона Rт — 3.2 требуемая прочность бетона Rт: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетона или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона и ее фактической однородности. Источник: ГОСТ Р 53231 2008:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Требуемая прочность ячеистого бетона — – минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, определяемое лабораториями предприятий изготовителей в соответствии с достигнутой ее однородностью. [ГОСТ 18105 86] Рубрика термина: Легкие бетоны Рубрики энциклопедии …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • требуемая прочность ячеистого бетона — Минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, определяемое лабораториями предприятий изготовителей в соответствии с достигнутой ее однородностью. [ГОСТ 18105 86, приложение 1] Тематики бетон …   Справочник технического переводчика

  • требуемая прочность ячеистого бетона — требуемая прочность ячеистого бетона: Минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, определяемое лабораториями предприятий изготовителей в соответствии с достигнутой ее однородностью. [ГОСТ 18105 86, приложение 1] Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • фактическая прочность бетона — 3.1.4 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона в партиях БСГ или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии. Источник: ГОСТ 18105 2010: Бетоны. Правила контроля и оценки прочности… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • СТ-НП СРО ССК-04-2013: Температурно-прочностной контроль бетона при возведении монолитных конструкций в зимний период — Терминология СТ НП СРО ССК 04 2013: Температурно прочностной контроль бетона при возведении монолитных конструкций в зимний период: 3.1. Класс бетона по прочности в проектном возрасте : значение класса бетона, указанное в паспорте на бетонную… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • СТ-НП СРО ССК-03-2013: Правила контроля и оценки прочности бетона монолитных конструкций — Терминология СТ НП СРО ССК 03 2013: Правила контроля и оценки прочности бетона монолитных конструкций: 3.1. Контролируемый участок конструкции : часть конструкции, на которой проводят определение единичного значения прочности бетона. Определения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • фактический класс бетона по прочности — 3.1.3 фактический класс бетона по прочности: Значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии. Источник: ГОСТ 18105 2010:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

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.

Контроль прочности бетона монолитных конструкций

1. Кубики или методы неразрушающего контроля?

Итак, каким же способом проводить контроль прочности бетона. Многие строители по старинке при производстве бетонных работ отбирают образцы (заливают бетон в специальные формы 100×100×100 мм или 150×150×150 мм), залитые кубики хранятся на объекте или в нормальных условиях в лаборатории (причем, зачастую не многие знают, как именно нужно заливать кубики и в каких условиях хранить) и испытываются в промежуточном (7 суток) или проектном (28 суток) возрасте. Что же на это говорит ГОСТ 18105-2010? Согласно п. 4.3 Контроль прочности бетона проводят по одной из четырех схем А, Б, В или Г. По 4.4. для монолитных конструкций контроль прочности проводится по схемам В или Г, которые подразумевают применение неразрушающих методов контроля (см. п. 4.8). Однако в примечании п. 4.3 сказано, что — «в исключительных случаях (при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов) допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями 5.4, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций…».

Таким образом, контроль прочности бетона монолитных конструкций необходимо проводить неразрушающими методами контроля. И только в исключительных случаях, когда конструкция сразу закрывается или закапывается и не будет доступа в промежуточном и контрольном возрасте к бетону конструкции прочность определяется по контрольным образцам (кубикам), причем кубики должны храниться на объекте, в тех же условиях что и сама конструкция (п. 5.4).

Также заливка кубиков возможна при входном контроле партии БСГ (бетонной смеси готовой) поставляемой на строительную площадку, в этом случае кубики бетона необходимо хранить в нормальных условиях при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%.

2. Схема В или схема Г и что это такое?

Итак, что же такое схемы В и Г и в чем их принципиальное отличие. Схема В и схема Г, это схемы (последовательность действий) по которым проводится контроль и определение фактического класса бетона в конструкции. Описание схем применительно к монолитным конструкциям приводятся в п. 4.8. Главное отличие между схемами состоит в том, что по схеме В рассчитывается коэффициент вариации прочности бетона Vm в контролируемой партии с учетом погрешности применяемых неразрушающих методов при определении прочности. По схеме Г коэффициент вариации не рассчитывается.

Для чего нужен коэффициент вариации? Коэффициент вариации характеризует разброс показаний прочности бетона на проконтролированных участках в конструкции и необходим при определении фактического класса бетона в конструкции. Для монолитных конструкций фактический класс бетона определяется по формуле Вф=Rm/Kт, где Rm — фактическая средняя прочность бетона отдельной партии, МПа, Кт — коэффициент требуемой прочности принимаемый по таблице 2. Из таблицы видно, что чем меньше коэффициент вариации, тем меньше коэффициент требуемой прочности, тем больше будет значение фактического класса бетона. Если говорить проще, чем более постоянны измеренные показания прочности, тем лучше и качественнее бетон и меньше нужен запас прочности чтобы не выйти за пределы требуемого по проекту класса бетона. Поясним, что в общем случае прочность бетона подразделяется на классы В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40 и т. д. Цифра рядом с буквой В означает нагрузку МПа которую выдерживает бетон при раздавливании образца кубика 150×150×150 мм, например В20 означает, что бетонный кубик 150×150×150 мм выдерживает нагрузку в 20 МПа. Поскольку невозможно изготавливать бетон, а тем более монолитную конструкцию с постоянной прочностью в каждом участке и каждой партии, поэтому вводится коэффициент требуемой прочности, который зависит от коэффициента вариации произведенных измерений прочности и, учитывая который, можно гарантировать, что прочность бетона на отдельном участке конструкции не будет меньше прочности проектного класса бетона.

Из всего выше сказанного, вполне логичным напрашивается вывод, что при контроле прочности бетона в монолитной конструкции необходимо применять схему В, которая помимо самой фактической средней прочности бетона партии учитывает еще и фактический коэффициент вариации измеренной прочности, однако есть несколько НО…

Взглянув на п.6 мы видим, что расчет коэффициента вариации отнюдь не простая задача и требует значительных расчетов, но это еще полбеды. Главная загвоздка кроется в требовании п. 5.8 «Общее число участков измерений для расчета характеристик однородности прочности бетона партии конструкций должно быть не менее 20», в п. 5.5 «…контроль прочности бетона косвенными неразрушающими методами проводят с обязательным использованием градуировочных зависимостей, предварительно установленных в соответствии с требованиями ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624…», а также в п. 8.2 ГОСТ 22690-2015 ″ Статистическую оценку класса бетона по результатам испытаний проводят по ГОСТ 18105 (схемы А, Б или В) в тех случаях, когда прочность бетона определяется по градуировочной зависимости, построенной в соответствии с разделом 6. При использовании ранее установленных зависимостей путем их привязки (по приложению Ж) статистический контроль не допускается, а оценку класса бетона проводят только по схеме Г…»

Поясним, что к косвенным относятся такие методы неразрушающего контроля как:

  • ультразвуковой метод;
  • метод отскока;
  • метод ударного импульса;
  • все простые и быстрые методы с помощью которых легко и быстро можно определить прочность бетона.

все простые и быстрые методы с помощью которых легко и быстро можно определить прочность бетона.

Прямой неразрушающий метод контроля — метод отрыва со скалыванием.

Таким образом, чтобы провести контроль прочности бетона монолитной конструкции по схеме В необходимо, либо все испытания (не менее 20 для одной партии) проводить методом отрыва со скалыванием, либо предварительно делать градуировку косвенных методов для данной партии бетона, для чего опять же требуются не менее 12 параллельных испытаний косвенным методом и методом отрыва со скалыванием (при этом процедуру придется проводить для каждой новой партии бетона) и в том и в другом случае проведение таких испытаний требует значительных затрат и негативно отразится на внешнем виде (а зачастую и на прочностных характеристиках) конструкции, учитывая требуемое количество измерений методом отрыва со скалыванием.

Единственным применимым и наименее затратным способом контроля прочности бетона остается проведение испытаний по схеме Г без учета фактического коэффициента вариации. Расчет фактического класса бетона производится по формуле Вф=0,8*Rm. Таким образом, обеспечивается необходимый запас вариации прочности бетона.

Стоит отметить, что в случае испытаний по схеме Г, все ж не удастся избежать метода отрыва со скалыванием. Необходимо выполнить процедуру привязки универсальной градуировочной зависимости (обычно указывается в паспорте прибора или в иной нормативной документации на метод контроля) к контролируемой партии бетона путем проведения не менее трех параллельных испытаний косвенным методом и методом отрыва со скалыванием и расчета коэффициента совпадения Кс по приложению Ж ГОСТ 22690-2015, на который будут умножаться все измеренные значения прочности.

Также следует понимать что при оценке класса бетона по схеме Г происходит завышение требуемого значения прочности бетона, так как обычно заводы поставляют бетон по расчетной схеме А с коэффициентом вариации 7-10% для которых Кт варьируется от 1,08 до 1,14, для схемы Г Кт=1,28, таким образом требуемая прочность бетона завода автоматически будет ниже требуемой прочности полученной по испытаниям конструкции по схеме Г.

Приведем пример: завод поставил на объект бетон по схеме А класса В20 с коэффициентом вариации прочности 10%, требуемая прочность такого бетона Rт=Kт*Внорм=1,14*20=22,8 МПа (соответственно и фактические значения прочности в проектном возрасте при правильной укладки и уходу за бетонам будут близки к этой цифре), однако требуемая прочность при контроле по схеме Г будет выше Rт=Kт*Внорм=1,28*20=25,6 МПа.

Поэтому настоятельно рекомендуем строителям оговаривать с заводом схему по которой поставляется бетон. Это позволит избежать перебраковки бетона и сгладить огрехи укладки и твердения бетона (обычно бетон по схеме Г поставляется со значительным запасом прочности).

Выводы:


  • Контроль прочности бетона монолитных конструкций следует проводить неразрушающими методами контроля;
  • Наименее затратным и реально применимым является контроль прочности бетона по схеме Г без определения коэффициента вариации прочности
  • Чтобы избежать перебраковки партии бетона рекомендуется оговаривать с заводом поставщиком бетона схему, по которой поставляется бетон.

Начальник испытательной лаборатории ООО «Строй-Эксперт» Мартынов А. В.

Марки бетона по прочности — используемые марки цемента — классы бетона. Таблица прочности бетона в МПа, кгс/см2, Н/мм2.

Марки бетона по прочности — используемые марки цемента — классы бетона. Таблица прочности бетона в МПа, кгс/см

2, 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.

Марка бетона М150 М200 М250 М300 М350 М400 М450 М500 М600 и выше
Используемая марка
цемента
М300 М300
М400
М400 М400
М500
М400
М500
М500
М600
М550
М600
М600 М600

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

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

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

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

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

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

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

Марка бетона, М

Класс бетона, B

Прочность, МПа

Прочность, кг/см2

М50 B3.5 4.5 45.8
М75 B5 6.42 65.5
М100 B7,5 9.63 98.1
B10 12.84 130.9
М150 В12,5 16.05 163.7
М200 В15 19.26 196.4
М250 В20 25.69 261.8
М300 В22,5 28.9 294.6
В25 32.11 327.3
М350 В27,5 35.32 360
М400 В30 38.35 392.8
М450 В35 44.95 458.2
М500 В40 51.37 523.7
М600 В45 57.8 589.2
М700 В50 64.2 654.6
М750 В55 71.64 720.1
М800 В60 77.06 785.5
М900 В65 / B70
М1000 В75 / B80

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:
  1. Теплоизоляционные смеси – от В0.5 до В2.
  2. Конструкционно-теплоизоляционный раствор – от В2.5 до В10.
  3. Смеси конструкционные – от В12.5 до В40.
  4. Особые бетоны для усиленных конструкций – выше В45.

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.):
  1. 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.
  2. Нормированная – значение, которое определяется по техническим условиям или ГОСТу (идеальное).
  3. Фактическая – это среднее значение, полученное в результате выполненных испытаний.
  4. Требуемая – минимально подходящий показатель для эксплуатации, который устанавливается в лаборатории производств и предприятий.
  5. Отпускная – когда изделие уже можно отгружать потребителю.
  6. 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:
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Качество бетона и стандартизация правил контроля его прочности

С.А. ПОДМАЗОВА, канд. техн. наук; Н.Н. КУПРИЯНОВ, канд. техн. наук; Б.А. КРЫЛОВ, доктор техн. наук; А.И. САГАЙДАК, канд. техн. наук Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ).

Рассматривается фактор комплексного подхода к изготовлению бетона. Только при соблюдении всех составляющих процесса, начиная с процедур контроля прочности бетона и заканчивая соблюдением правил ухода за ним в готовой конструкции, можно рассчитывать на обеспечение надлежащего качества железобетонных изделий.

В течение последних 10–15 лет в Москве и других регионах России бурно развивается монолитное строительство. Проверка поставляемых на строительный объекты бетонных смесей, контроль прочности бетона в монолитных конструкциях, анализ имеющихся дефектов в них указывают на серьезные проблемы с обеспечением качества в монолитном строительстве. Нередко строительным организациям приходится тратить время и средства на усиление и/или ремонт возведенных конструкций.

Для строительства жилых, общественных зданий и объектов транспортной инфраструктуры из монолитного бетона изготавливаются и поставляются на строительные площадки готовые бетонные смеси. По оценке специалистов, ежегодный объем таких поставок в масштабе страны составляет порядка 40 млн м3.

В строительной практике бетонные смеси, в зависимости от требований проекта или условий договора, поставляются с заданной проектной прочностью (обычно назначаемой как класс бетона по прочности на сжатие) и дополнительно, в зависимости от назначения объекта, заданной маркой бетона по водонепроницаемости и маркой по морозостойкости. Все эти показатели должны контролироваться согласно процедурам, указанным в соответствующих стандартах.

В настоящей статье речь будет идти о влиянии систем контроля прочности на качество бетона монолитных и сборных железобетонных конструкций.

Соответствующая идеология контроля прочности, как и любого другого показателя качества, направлена на обеспечение стабильности заданного показателя в рамках допустимого статистического разброса. Так, показатель прочности бетона должен соответствовать средней прочности для заданного класса бетона.

В период централизованного управления экономикой одним из концептуальных требований государственной политики в области строительства была экономия материалов. Практически все научные результаты в строительных НИИ, включая диссертационные работы, должны были заканчиваться показателями достигаемой экономии при применении этого результата на практике — «внедрении», как тогда было принято говорить.

Одним из важнейших фондируемых, т. е. распределяемых централизованно, материалов был цемент. Экономия цемента была одной из главных целей при разработке новых и пересмотре старых стандартов. Поскольку прочность бетона зависит, главным образом, от водоцементного отношения и зависимого от этого показателя расхода цемента на единицу объема, то одной из задач стандартизации была разработка процедур, которые вели бы к снижению расхода цемента. Иными словами, стандарт должен был разрешать легально снижение прочности бетона в конструкции. А иногда не просто разрешать, но и обязывать снизить прочность бетона. Этого подхода не избежали и СНиП «Типовые нормы расхода цемента» и, естественно, стандарты, определяющие правила контроля прочности.

Во всех строительных нормах, вплоть до ГОСТ 26633, регламентировалась минимальная типовая норма расхода цемента, например для армированных железобетонных изделий — 220 кг/м3в нормальных условиях.

Следующий и действующий в настоящее время СНиП 82-02-95 «Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций» был разработан с позиции упрощения назначения теоретического расхода цемента на 1 м³ бетона. Нормы расхода цемента были разработаны из условия приготовления бетонов на портландцементе марки 400 и его разновидностей с определёнными фракцией щебня и модулем крупности песка. При применении других составляющих бетонной смеси следует пользоваться различными поправочными коэффициентами.

Применение химических добавок рекомендуется этим СНиП не для всех бетонов, а только для бетонов, к которым предъявляются требования по морозостойкости и водонепроницаемости. Ограничения по минимальным классам бетона по прочности на сжатие для обеспечения морозостойкости и водонепроницаемости в этом документе отсутствуют. Однако следует отметить, что отсутствие требований по назначению минимальной прочности бетонов, эксплуатирующихся в средах с агрессивным воздействием на конструкции, например дорожные и гидротехнические сооружения (ГОСТ 26633 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия»), частично компенсировались требованиями по обязательному воздухововлечению и ограничению максимального значения водоцементного отношения.

Сравнивая нормы расхода цемента, можно сказать, что за 30 лет рекомендуемые расходы цемента снизились в среднем на 1 7–20% для бетонов всех классов по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости при фактически таком же качестве самого цемента.
Стандарт «Бетоны. Правила контроля прочности» насчитывает уже несколько десятилетий своей истории. Так, разработанный в 1972 г. стандарт устанавливал методы контроля прочности и однородности на заводах по производству готовых бетонных смесей и комбинатах по изготовлению сборных железобетонных конструкций. В этом документе указывалось, что контроль и оценка прочности и однородности бетона должны быть направлены на достижение постоянства показателей, принятых для данной марки бетона.

Оценка прочности бетона должна выполняться сопоставлением фактической средней прочности контрольных образцов бетона в партии с требуемой средней прочностью. Прочность бетона в партии признается отвечающей требуемой, если фактическая средняя прочность бетона в партии не менее требуемой средней партионной прочности. Требуемая прочность бетона определялась как величина, устанавливаемая лабораторией БСУ в процентах от нормируемой прочности с учетом фактической однородности бетона.

В ГОСТе 1980 г. в разделе «Правила приемки бетона по прочности» был сохранен такой же подход к контролю прочности бетона. Но при высокой однородности показателей прочности бетона уже требовалось назначать более низкую прочность, которая была равна или несколько выше требуемой прочности. Например, если за анализируемый предшествующий период на заводе был получен коэффициент вариации прочности Vn=7%, то было достаточно при проектной марке бетона М400, выпускаемой в данный момент (контролируемый период), обеспечить прочность, равную 340 кгс/см2.

В 1980-х годах нормирование бетона по прочности перешло от марок к классам.

В редакции ГОСТ 18105 1986 г. уже указаны классы бетона по прочности и принято, что показатели, которые близки к значению класса, считаются принадлежащими к этому классу. Так, марка бетона М400 примерно соответствует классу бетона В30 (средняя прочность класса 393 кгс/см2 при Vn=13,5%).

В соответствии с требованиями ГОСТ 18105–86, при получении коэффициента вариации прочности за анализируемый (т. е. предшествующий) период производства бетона, например 7%, требуемая средняя прочность класса бетона ВЗО в контролируемый (т. е. текущий) период должна быть равна 32,4 МПа.

Для того чтобы в следующий контролируемый период выпускать бетон с пониженной требуемой прочностью 32,4 МПа, следует разработать состав бетона с обеспечением среднего уровня его прочности, который должен быть выше требуемой всего на 4%. При этом результат по прочности подобранного состава бетона станет известен разработчику лишь через 28 суток.

Указанные 4% — это разрешённая поправка на предполагаемый разброс прочности бетона в серии и/или на возможную ошибку при дозировании составляющих бетонной смеси. Иными словами, стандарт разрешал разрабатывать составы бетона практически на минимально допустимое значение прочности.

Требуемая прочность, согласно этому стандарту, равна минимально допустимому значению фактической прочности бетона в партии, которая вычисляется на основании показателей однородности, полученных на предыдущем этапе процесса производства. Чем выше однородность показателей прочности бетона, тем ближе может быть средняя фактическая (т. е. требуемая) прочность к значению класса. И с такими значениями прочности поставку бетона на объекты строительства стандарт разрешает.

В 2008 г. была подготовлена новая редакция стандарта ГОСТ 18105, где требования к назначению фактической прочности класса не изменились.
Как может влиять на качество бетона монолитных конструкций разрешаемое прежним и только что утверждённым стандартом «вылизывание» всех возможных прочностных запасов бетона на стадии его приготовления? Основное положение ГОСТ 1972 г. говорит о том, что контроль и оценка однородности с применением статистических методов необходимы для достижения постоянства производственного процесса и принятых при расчете величин нормативных сопротивлений. В редакции ГОСТа 2008 г. о постоянстве производственного процесса уже не упоминается, основная цель — обеспечить значения заданного класса бетона по прочности. Например, класс бетона по прочности ВЗО, в зависимости от величины коэффициента вариации, полученного в предшествующий период производства, может быть обеспечен в диапазонах изменения прочности от 32,1 МПа до 42,9 МПа. Оба эти показателя прочности соответствуют значению класса бетона по прочности на сжатие ВЗО, только первый при коэффициенте вариации 7%, второй — 16%.

На предприятии с недостаточно налаженной технологией производства всегда присутствует соблазн указать пониженный коэффициент вариации по результатам заводского контроля прочности, с тем, чтобы подогнать полученную прочность под необходимый класс, согласно требованию заказчика на поставку бетона, при его пониженной фактической и средней прочности. Различные бетоносмесительные узлы могут поставлять на один и тот же объект бетонную смесь, спроектированную на получение прочности в готовой конструкции от 32,1 до 42,9 МПа, и этот бетон будет одного и того же класса по прочности.

Иными словами, при поставке бетонной смеси от нескольких заводов-изготовителей на объект (а это широко распространённая ситуация), величина средней прочности бетона одного и того же класса может существенно различаться. Укладка бетона одного заказанного класса, но с различной средней прочностью приведёт к увеличению разброса прочности бетона в готовой конструкции. Может даже получиться, что проектный класс бетона будет не обеспечен. В реальной практике ощутимые разбросы по прочности в пределах готовой конструкции являются массовым явлением.

Представим, что на объект поставили бетон с одинаковой заводской прочностью 31,2 МПа, что соответствует классу ВЗО при коэффициенте вариации 7%. Бетон уложен в опалубку, укрыт, выдержан в соответствии с правилами производства работ и через 28 суток, будучи проверен не-разрушающими методами, показывает прочность- как раз те самые 31,2 МПа, что были заданы на заводе. Согласно п. 7.4 того же ГОСТ 18105, для того чтобы определить условный класс, эту величину необходимо умножить на 0,8, следовательно, в конструкции условный класс бетона по прочности на сжатие будет равен не ВЗО, а В25, т. е. ниже проектного. Таким образом, минимизация требований по прочности приводит при определённых условиях к необеспечению проектного класса бетона в конструкции.

Выход видится в изменении требований ГОСТ 53231, а именно в том, чтобы изложить требования в стандарте в следующей редакции: состав бетона следует производить с обеспечением средней прочности класса, принятой из предположения, что коэффициент вариации равен 13,5% плюс запас в 10%. Этот подход позволяет быть уверенным в том, что требования к бетону по прочности будут обеспечены после доставки бетонной смеси на стройплощадку. Имеется в виду, что укладка, уплотнение и уход за бетоном в процессе набора прочности даёт дополнительный разброс по прочности бетона в конструкции. Зарубежный опыт монолитного строительства, существующая нормативная база подтверждает целесообразность такого подхода.
Есть ряд бетонно-смесительных узлов, которые уже сегодня выпускают бетон с обеспечением средней прочности класса, исходя из предположения, что коэффициент вариации Vn=13,5%. На объект строительства поставляется бетон с несколько завышенными показателями относительно требуемой прочности, но с большей вероятностью обеспечения проектных характеристик. По этому пути идут БСУ, поставляющие бетон на объекты транспортного строительства. По распоряжению Мостовой инспекции и центральной лаборатории «Мостотреста» номинальный состав бетона разрабатывается на среднюю прочность класса при Vn=13,5% и еще дополнительно 10%. При таком подходе обеспечивается средняя прочность в пределах средней прочности класса при Vn=13,5% и более высокая однородность бетона при всех равных условиях.

Теперь рассмотрим контроль качества бетона сборных конструкций. На ныне действующих предприятиях ЖБИ и ДСК при приемке партии готовых изделий ведется контроль прочности двух видов: при передаче напряжения с упоров форм или стендов на бетон (передаточная прочность) и отпуске продукции потребителю (отпускная прочность). Предприятие при всех условиях должно гарантировать достижение бетоном проектной прочности в возрасте 28 суток.

ГОСТ 1972 г. содержит таблицу 3, где указано, что следует снижать отпускную проектную прочность на 1 5%, если коэффициент вариации не превышает 5%, при испытании одной серии из 6 опытных образцов.
В аналогичном ГОСТе 1980 г. указано, что снижение отпускной или передаточной прочности ниже проектной допустимо, если ведется проверка выполнения технологических требований. В правилах приемки готовой продукции сказано, что если фактическая средняя прочность не ниже требуемой, т. е. если коэффициент вариации в партии равен 5% и ниже, то разрешается, в зависимости от количества испытанных образцов, снижение отпускной и передаточной прочности, соответственно, на 8–18%.
ГОСТ 1986 г. повторяет версию предыдущих стандартов, но дана таблица (приложение 4, справочное), согласно которой в зависимости от нормируемой величины отпускной прочности, от группы цементов по эффективности пропаривания, продолжительности тепловой обработки необходимо назначить отпускную прочность, увеличенную до 45%. В примечании к этой таблице указано, что следует применять следующие технологические приемы: удлинить цикл тепловой обработки, применять добавки-ускорители твердения или применять цементы только I группы эффективности при пропаривании. Все эти предложения практически невыполнимые. И в этом же стандарте, с другой стороны, предлагается при высокой однородности по прочности снижать отпускную или передаточную прочность.

Наконец, в упоминаемом выше ГОСТ 2008 г. «Бетоны. Правила контроля прочности» указаны такие же подходы к назначению отпускной или передаточной прочности. Все эти приёмы, направленные на экономию цемента, ведут к тому, что в конструкции на стадии строительства закладывается пониженный эксплуатационный ресурс. И не случайно обследование и разработка рекомендаций по усилению железобетонных конструкций как монолитных, так и сборных составляют сегодня весомую долю в объеме работ различных проектных и исследовательских организаций.

На основании вышеизложенного для повышения качества бетона конструкций, в первую очередь — показателей качества по прочности, необходимо пересмотреть уровень требований обеспечения прочности как отпускной и передаточной, так и проектной (соответственно классу бетона по прочности).

Анализ методов по определению прочности и назначению рабочего (номинального) состава в зависимости от уровня по лученной однородности по ГОСТ 18105 выпуска 1972, 1980, 1986 и 2008 гг. показывает, что следует разработать другие подходы по назначению рабочего (номинального) состава, а также уровня прочности при назначении отпускной, передаточной и проектной прочности в сборном железобетоне и бетоне, изготовленном из готовых бетонных смесей.

В сборном железобетоне отпускную, передаточную и проектную прочность следует обеспечивать на уровне проектных требований или выше вне зависимости от показателей однородности бетона по прочности, полученной за анализируемый период.

При производстве готовых бетонных смесей (товарного бетона) для монолитных конструкций необходимо в стандарте установить уровень средней прочности и поддерживать ее вне зависимости от показателя однородности бетона по прочности, полученного в анализируемом периоде. Кроме того, следует строго выдерживать правила ухода за бетоном после его укладки.

На заводах сборного железобетона и на бетонно-смесительных узлах контроль прочности с определением однородности бетона по прочности следует проводить с целью оценки стабильности показателей выпускаемой продукции.

Только при комплексном подходе к изготовлению бетона, начиная с процедур контроля его прочности и заканчивая соблюдением правил ухода за бетоном в готовой конструкции, можно рассчитывать на обеспечение надлежащего качества железобетонных конструкций.

Журнал «Технологии бетонов», №5, 2009.

Все публикации
Архив по годам: 2006; 2008; 2013; 2015; 2016; 2018; 2019; 2020;

Какая стандартная прочность бетона?

Люди веками использовали бетон. Его основные ингредиенты восходят к древнеегипетской цивилизации. Но с разработкой новых добавок для бетона сегодня мы можем производить более прочную и работоспособную смесь. Фактически, в настоящее время бетон является материалом, используемым во всем мире, поскольку он прочен и очень долговечен.

Но если говорить о прочности бетона, есть разные способы получить то же самое. Бетон обладает различными качествами и различными прочностными характеристиками, что делает его идеальным решением для различных случаев использования.

Этот блог прольет свет на важность прочности бетона, различных типов прочности бетона и факторов, влияющих на прочность бетона. Итак, начнем:

Важность прочности

Методы и оборудование для производства бетона постоянно модернизируются. Методы тестирования, наряду с интерпретацией данных, также совершенствуются и усложняются.

Но качество бетона в основном основывается на его прочности .

Это прочность бетона, которая лежит в основе принятия или отклонения бетона в строительстве. Конкретные коды предназначены для обозначения одного и того же для разных конструкций.

Например, в высотных зданиях колонны первого этажа более важны, чем несущие стены. Недостаток необходимой прочности может привести к дорогостоящему, опасному и сложному ремонту или, в худшем случае, к колоссальной поломке. Очевидно, что общая прочность любой конструкции имеет огромное значение, но степень зависит от ее конструктивных элементов.

Учет характеристик прочности также необходим при оценке предлагаемой смеси, так как предполагаемые пропорции зависят от предполагаемой прочности для окончательного улучшения свойств ингредиентов.

Типы прочности бетона

В этом разделе давайте быстро рассмотрим различные типы прочности бетона, которые влияют на его качество, долговечность и стоимость:

  • Прочность бетона на сжатие

Прочность на сжатие является широко принятой мерой для определения характеристик конкретной бетонной смеси.Учет этого аспекта бетона важен, потому что это основная мера, определяющая, насколько хорошо бетон может выдерживать нагрузки, влияющие на его размер. Он точно скажет вам, подходит ли конкретный микс для удовлетворения требований конкретного проекта.

Бетон отлично выдерживает сжимающую нагрузку. Вот почему он подходит для устройства арок, колонн, дамб, фундаментов и футеровок туннелей.

Прочность бетона на сжатие подтверждена на цилиндрических образцах из свежего бетона.Затем он испытывается на сжатие в разном возрасте. Размер и форма также могут повлиять на указанную прочность. Далее проводятся дополнительные тесты для получения подробной информации о компетенции развития силы.

Обычно прочность на сжатие бетона колеблется от 2500 фунтов на квадратный дюйм (17 МПа) до 4000 фунтов на квадратный дюйм (28 МПа) и выше в домах жилых и коммерческих . В некоторых приложениях также используется сила, превышающая 10 000 фунтов на кв. Дюйм (70 МПа).

  • Предел прочности бетона

Прочность бетона на растяжение — это его способность противостоять растрескиванию или разрушению при растяжении.Хотя бетон редко нагружается в конструкции под чистым давлением, определение прочности на растяжение необходимо для понимания степени возможного повреждения. Разрушение и растрескивание возникают, когда растягивающие силы превышают предел прочности.

По сравнению с бетоном со сверхвысокими характеристиками, традиционный бетон имеет относительно высокую прочность на сжатие по сравнению с прочностью на растяжение, которая значительно ниже. Это указывает на то, что любую бетонную конструкцию, которая может подвергнуться растягивающему напряжению, необходимо сначала армировать материалами с высокой прочностью на разрыв, такими как сталь.Знания о прочности бетона на растяжение становятся все более обширными из-за его важности в управлении потенциальным растрескиванием.

Однако испытать предел прочности бетона на растяжение несколько сложно — на самом деле, полевых испытаний для прямой оценки не существует. Но косвенные методы, такие как расщепление, весьма полезны.

Исследования показывают, что прочность на растяжение традиционного бетона колеблется от 300 до 700 фунтов на квадратный дюйм, то есть от 2 до 5 МПа. Это означает, что в среднем напряжение составляет около 10% прочности на сжатие.

  • Прочность бетона на изгиб

Прочность на изгиб определяет способность бетона выдерживать изгиб. Это косвенный показатель прочности на разрыв.

Давайте разберемся в прочности на изгиб на этом классическом примере — несколько конструкций, включая мостовые, плиты и балки, а также их компоненты подвержены изгибу или изгибу. Говоря о балке, она может быть загружена в центре и поддерживаться на концах. Его нижние волокна находятся в растяжении, а верхние — в сжатом.Если эта балка построена из бетона, в нижних волокнах возникнет разрушение при растяжении, потому что бетон имеет более слабое натяжение. Однако включение нескольких стальных стержней в нижнюю область будет выдерживать более значительную нагрузку, поскольку арматурная сталь имеет высокую прочность на растяжение. Фактически, если арматурная сталь подвергается предварительному напряжению в бетоне, балка все равно будет прочной.

Прочность бетона на изгиб обычно определяется путем испытания простой балки, в которой сосредоточенная нагрузка прилагается в каждой из третьих точек.Затем числа выражаются в модуле разрыва (MR) в фунтах на квадратный дюйм.

В зависимости от конкретной бетонной смеси прочность на изгиб в идеале составляет от 10% до 15% прочности на сжатие.

Факторы, влияющие на прочность бетона

Когда нас спрашивают, что способствует прочности бетона, мы отвечаем — почти все . Но общие факторы включают:

  • Вид цемента
  • Количество и качество или марка цемента
  • Случайная замена цемента
  • Чистота и классификация заполнителя
  • Пропорции воды
  • Наличие или отсутствие примесей
  • Способы передачи и размещения
  • Температура
  • Смешивание
  • Условия отверждения
  • Различия между поставками
  • Возраст бетона в форме и испытаниях

Иногда в смесь попадают даже посторонние вещества, влияющие на ее прочность.Таким образом, устранение неприменимых элементов и рассмотрение значимых — важный шаг для достижения желаемой силы. Кроме того, надлежащий осмотр гарантирует, что никаких отклонений, влияющих на прочность бетона, не возникает.

Хотите узнать больше о прочности бетона? Свяжитесь с нами!

Компания Big D Ready Mix Concrete специализируется на производстве бетона. Наш опыт и специализация делают нас одним из ведущих поставщиков товарных бетонных смесей в Техасе.Клиенты доверяют нашим продуктам и услугам. И мы понимаем, что для успеха любого проекта чрезвычайно важны прочностные характеристики бетона. Их ноу-хау и то, что каждый может сделать для проекта, — это решение для выбора правильной бетонной смеси.

Чтобы узнать больше о различных аспектах бетона, позвоните нам по телефону (972) 737-7976. Кроме того, если вы уже ищете надежного местного поставщика готовой смеси, который сможет понять ваши конкретные требования — бетон Big D Ready Mix к вашим услугам! Мы обслуживаем Техас с 2002 года, предоставляя быстрые и надежные ресурсы, и мы будем рады помочь и вам.

Вы также можете оставить свою информацию, чтобы запросить бесплатное предложение, и мы свяжемся с вами как можно скорее.

Почему до сих пор возникают проблемы с принятием конкретных результатов испытаний?

Рассмотрим следующие сценарии для проекта, в котором указанная прочность на сжатие (fc ’) составляет 3500 фунтов на квадратный дюйм в течение 28 дней.

  • Одиночный цилиндр семидневной давности ломается при давлении 2250 фунтов на квадратный дюйм. Архитектор говорит, что это менее 70 процентов от fc 1 , а прочность бетона является сомнительной.
  • Результат 28-дневного испытания составляет 3150 фунтов на квадратный дюйм, и испытательная лаборатория заявляет в своем отчете, что этот результат не соответствует техническим требованиям проекта.
  • Среднее значение трех последовательных 28-дневных испытаний на прочность составляет 3400 фунтов на квадратный дюйм, и Заказчик хочет, чтобы бетон был удален и заменен.

Это все примеры неправильной интерпретации критериев приемлемости результатов испытаний прочности бетона в соответствии с ACI 318 «Требования строительных норм для конструкционного бетона» и ACI 301 «Технические требования для конструкционного бетона.”

Оба этих документа определяют испытание на прочность как среднюю прочность двух 6×12 дюймов. или три 4×8-дюйм. баллоны испытаны через 28 дней или в испытательном возрасте, обозначенном для fc 1 .

Критерии приемки ACI
Критерии приемки для испытаний бетона на прочность были одинаковыми с начала 1970-х годов, но на протяжении более 40 лет они часто интерпретировались неверно. К счастью, комитет ACI E702 опубликовал в марте 2007 г. «Проектирование бетонных конструкций: Принятие результатов испытаний», чтобы предоставить пошаговый пример оценки результатов конкретных испытаний и объяснение критериев приемлемости.Этот документ можно бесплатно загрузить с веб-сайта ACI. Данные, используемые в этой статье, основаны на этом документе ACI.

ACI имеет два требования для принятия результатов испытаний бетона, как показано ниже:
Уровень прочности бетонной смеси должен быть приемлемым, если выполняются (1) и (2):

  1. Каждое среднее арифметическое любых трех последовательных испытаний на прочность равно или превышает fc 1 .
  2. Ни одно испытание на прочность не падает ниже fc 1 более чем на 500 фунтов на квадратный дюйм, если fc 1 составляет 5000 фунтов на квадратный дюйм или меньше; или более чем на 0.10 fc 1 если fc 1 превышает 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Обратите внимание, что ACI не требует:

  • Минимальная сила в семь дней
  • Минимальная прочность отдельного цилиндра, участвующего в испытании
  • Все результаты испытаний на прочность должны превышать fc 1 .

ACI 318 учитывает прочность бетона менее fc 1 путем умножения расчетной прочности элемента на коэффициент снижения прочности, который всегда меньше 1.В комментарии ACI 318 говорится, что одна из целей коэффициента снижения прочности состоит в том, чтобы «учесть вероятность недобросовестных элементов из-за различий в прочности материалов». Таким образом, ACI уже посчитал, что бетон может быть менее fc 1 , и поэтому результат индивидуального испытания на прочность может быть ниже fc 1 на величину до 500 фунтов на квадратный дюйм или не более чем на 0,10 fc . 1 , когда fc 1 превышает 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Перед проверкой критериев приемки
Не отклоняйте бетон, представленный результатами испытаний на прочность, пока не подтвердите, что результаты испытаний действительны. Используйте приведенный ниже контрольный список, чтобы убедиться, что результаты испытаний на прочность соответствуют требованиям испытаний ACI.

  • Соответствующая частота отбора проб (один раз в день, каждые 150 кубических ярдов, один раз на каждые 5000 квадратных футов площади поверхности для плит или стен) [ ACI 318: 26.12.2.1 ]
  • Образцы взяты наугад (образцы бетона не отбирались из-за внешнего вида, удобства или другого, возможно, необъективного критерия) [ ACI 318: R26.12.2.1 (а) ]
  • Каждый комплект цилиндров изготовлен из разных партий бетона [ ACI 318: R26.12.2.1 (a) ]
  • Для каждого испытания на прочность — среднее значение не менее двух цилиндров 6×12 дюймов или трех цилиндров 4×8 дюймов [ ACI 318: 26.12.1.1 (a) ]
  • В бетон не добавлялась вода [ ACI 318: R26.12.2.1 (a) ]
  • Испытательное агентство, проводящее приемочные испытания, соответствовало ASTM C1077. [ ACI 318: 26.12.1.1 (б) ]
  • Квалифицированные специалисты по полевым испытаниям провели испытание свежего бетона [ ACI 318: 26.12.1.1 (c) ]
  • Квалифицированные лаборанты выполнили лабораторные испытания на прочность [ ACI 318: 26.12.1.1 (d) ]
  • Отбор проб, изготовление и отверждение, а также испытания цилиндров проводились в соответствии с ASTM C172, C31 и C39. [ ACI 318: 26.12.3.1 ]

Расчеты, необходимые для принятия результатов испытаний на прочность
Лучше всего разработать табличный формат, в котором силы отдельных цилиндров усредняются для расчета результата испытания на прочность.После расчета результатов испытаний можно рассчитать среднее значение любых трех последовательных испытаний на прочность. В таблице показан один формат для этого.

После расчета необходимой информации иногда легче определить тенденции, построив эту информацию в виде графика. На приведенном ниже графике показаны результаты испытаний на прочность и среднее значение трех последовательных результатов испытаний на прочность. График показывает, что проект начинался хорошо, но затем сила начала снижаться. Испытание № 14 будет считаться результатом испытания на низкую прочность, и потребуется провести расследование.Среднее значение трех последовательных испытаний на прочность, представленных номерами испытаний 13, 14 и 15, указывает на то, что необходимо предпринять шаги для увеличения средних значений последующих результатов испытаний на прочность.

Что делать, если критерии приемки не соблюдены?
Если среднее значение трех последовательных испытаний на прочность упало ниже fc 1 , но ни один результат испытания на прочность не оказался более чем на 500 фунтов на квадратный дюйм ниже fc 1 , необходимо предпринять шаги для увеличения среднего значения последующих результатов прочности.Обратите внимание, что с результатами предыдущих тестов ничего делать не нужно. Необходимо предпринять шаги для улучшения результатов испытаний на прочность в будущем.

Рекомендации ACI по увеличению среднего значения последующих результатов испытаний на прочность
Шаги, предпринятые для повышения среднего уровня результатов последующих испытаний на прочность, будут зависеть от конкретных обстоятельств, но могут включать один или несколько из (а) — (g):
a . Увеличение содержания вяжущих материалов;
г. Снижение или лучший контроль содержания воды;
г.Использование водоредуцирующих добавок для улучшения диспергирования вяжущих материалов;
г. Прочие изменения в пропорциях смеси;
e. Сокращение сроков доставки;
ф. Более тщательный контроль содержания воздуха;
г. Повышение качества тестирования, включая строгое соответствие ASTM C172, ASTM C31 и ASTM C39.

Такие изменения в рабочих процедурах или небольшие изменения в содержании вяжущих материалов или содержании воды не должны требовать официального повторного представления пропорций смеси; однако изменения в источниках цемента, заполнителей или добавок должны сопровождаться доказательствами того, что средний уровень прочности будет улучшен.

Кроме того, если результат индивидуального испытания на прочность падает ниже fc 1 более чем на 500 фунтов на квадратный дюйм, если fc 1 составляет 5000 фунтов на квадратный дюйм или меньше; или более чем на 0,10 fc 1 , если fc 1 превышает 5000 фунтов на кв. дюйм, требуется проведение испытания на низкую прочность, как описано.

Требования ACI для исследования результатов испытаний на низкую прочность
a. Если какое-либо испытание на прочность цилиндров стандартного отверждения падает ниже fc 1 более чем на предел, разрешенный для приемки, или если испытания цилиндров после отверждения в полевых условиях указывают на недостатки в защите и отверждении, должны быть приняты меры для обеспечения соответствия конструкции конструкции баллонов. конструкция не подвергается опасности.

г. Если вероятность низкопрочного бетона подтверждена и расчеты показывают, что структурная адекватность значительно снижается, разрешаются испытания кернов, пробуренных в рассматриваемой области в соответствии с ASTM C42. В таких случаях должны быть взяты три сердечника для каждого испытания на прочность, которое оказывается ниже fc ‘более чем на предел, разрешенный для приемки.

г. Керны должны быть получены, обработаны влажностью путем хранения в водонепроницаемых мешках или контейнерах, доставлены в испытательную организацию и испытаны в соответствии с ASTM
C42.Ядра должны быть испытаны в период от 48 часов до семи дней после отбора керна, если иное не одобрено лицензированным специалистом по проектированию. Специалистом по испытаниям, указанным в
ASTM C42, должен быть лицензированный специалист по проектированию или должностное лицо по строительству.

г. Бетон в области, представленной испытаниями керна, считается конструктивно адекватным, если выполняются (1) и (2):
1. Среднее значение трех стержней равно не менее 85 процентам от fc 1 .
2.Ни одно ядро ​​не меньше 75 процентов от fc 1 .

e. Допускаются дополнительные испытания кернов, извлеченных из мест, представленных ошибочными результатами прочности керна.

ф. Если критерии оценки структурной адекватности на основе результатов прочности сердечника не соблюдены, и если структурная адекватность остается под сомнением, ответственный орган должен иметь право заказать оценку прочности в соответствии с Главой 27 для сомнительной части конструкции или принять другие меры. соответствующее действие.

Для примера, показанного на графике, потребуются шаги для увеличения среднего значения последующих результатов прочности, а результат теста номер 14 потребует исследования.

Борьба продолжается
К сожалению, после 40 лет использования положения о приемке результатов испытаний на прочность все еще неправильно интерпретируются. Подрядчикам пришлось отремонтировать или удалить и заменить бетон, что было приемлемо, поскольку участвующие стороны не понимали критериев приемлемости ACI.Возможно, эта борьба закончится, если бетонные подрядчики будут использовать документ ACI E702.3 и эту статью для объяснения требований Кодекса и спецификаций для принятия результатов испытаний на прочность.

Изд. Примечание: Текущие «Требования Строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318)» и «Спецификации для конструкционного бетона (ACI 301)» можно приобрести на сайте www.concrete.org.
ACI E702.3 можно бесплатно загрузить в книжном магазине на этом веб-сайте.

Советы по заказу готового бетона

Готовы заказать готовую бетонную смесь? Если вы так думаете, подумайте дважды.Возможно, вы заказываете неправильный состав бетонной смеси, сокращаете свои доходы или предлагает продукт, который не является идеальным дизайном бетонной смеси. Здесь мы подготовили список полезных советов, которые помогут вам перед заказом товарного бетона.

Прочность

Одним из наиболее важных факторов перед заказом товарного бетона является знание необходимой прочности на сжатие. Обычно железобетон под давлением от 3500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм используется для фундаментов и плит на уровне грунта; от 3500 до 5000 фунтов на квадратный дюйм на подвесных плитах, балках и балках; а для стен и колонн обычно требуется от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм.При использовании неармированного бетона потребуется разная прочность. Если вы используете его на опорах и стенах, прочности бетона в 2500 фунтов на квадратный дюйм может быть достаточно, в то время как для тротуаров требуется от 4000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Следует заказывать наружный бетон, используемый для улучшения жилищных условий, с прочностью от 3500 до 4500 фунтов на квадратный дюйм.

Агрегаты

При заказе товарного бетона также необходимо указать максимально крупный заполнитель. Если вы используете более крупный крупнозернистый заполнитель в поперечном сечении с высоким содержанием стали, вы можете столкнуться с большими проблемами из-за сотов.Максимальный размер заказываемого крупного заполнителя должен определяться Стандартом Американского института бетона (ACI) и зависит от расстояния между арматурной сталью, внутренних размеров формы и имеющихся заполнителей.

Максимальный размер заполнителя не должен превышать 1/5 самого узкого внутреннего размера формы и не должен превышать расстояния между стержнями. Обычно инженер-строитель дает указания и указания в отношении определения размеров заполнителя.

Бетонная просыпь

Осадка — это консистенция бетона при укладке.Осадка должна быть низкой, хотя она будет варьироваться в зависимости от расстояния между арматурой, типа опалубки, а также уклона или места, где она будет размещаться. Просадки также определяются стандартами ACI, хотя мы можем порекомендовать следующее:

  • Усиленная фундаментная стена и опоры: просадка должна составлять от 2 до 5 дюймов
  • Опоры, кессоны: минимум 1 дюйм, максимум 4 дюйма
  • Перекрытия, балки, колонны зданий и армированные стены: минимум 3 дюйма и максимум 6 дюймов
  • Тротуары: минимум 2 дюйма и максимум 3 дюйма
  • Тяжелый бетон: минимум 1 дюйм и максимум 3 дюйма

Заказ готового бетона

Готовую бетонную смесь обычно заказывают кубическими ярдами или кубическими метрами.Типичный грузовик может обеспечить максимальную вместимость от 9 до 11 кубических ярдов, хотя можно заказать и меньшие количества, вы будете доплачивать за оставшуюся емкость неиспользуемого грузовика. Количество заказываемого бетона также будет зависеть от того, где он будет размещен и какой формы будет использоваться. Всегда учитывайте количество потраченного впустую бетона, которое обычно составляет от 5 до 10 процентов дополнительного бетона. Для прямоугольной области размещения умножьте длину на ширину на толщину в футах и ​​разделите на 27.Это количество будет необходимыми кубическими ярдами бетона. При использовании цилиндрической формы, например колонны, измерьте ее высоту, умножьте на 3,14, затем на квадрат радиуса цилиндра и затем разделите на 27.

Другие важные советы

Не забудьте также знать, используете ли вы добавку, укажите, как далеко рабочая площадка находится от бетонного завода, время доставки бетона, который вы запрашиваете, желаемое расстояние между автобетоносмесителями, укажите, нужны ли вам какое-либо волокно или пластификатор как будет укладываться бетон (крышка багажника, насос, тачка и т. д.)), воздушная или не воздушная смесь, общее количество заказанной готовой смеси, контактное лицо, идентификационный номер бетонной смеси и назначение бетона. Наконец, проинформируйте бетонный завод об условиях, где будет размещена готовая смесь (наклон, наклонная крыша, ограниченное пространство, подвал, крыша) или любую соответствующую информацию, которая может повлиять на график заливки.

Влияние прочности бетона и толщины плиты на прочность перекрытия | Журнал Concrete Construction

Q .: Спецификация для пола здания технического обслуживания предусматривала толщину плиты 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?

A .: 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 Квадратный корень 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.

Артикул

Бойд Ринго и Роберт Андерсон, Проектирование плит перекрытия на уровне уклона, второе издание , The Aberdeen Group, 1996, стр. 182-185.

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

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

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

С тех пор, как впервые был введен этот метод тестирования, было сделано много разработок для ускорения процесса отверждения. Это включает использование обогревающих одеял, добавок, замедлителей пара и т. Д.Однако подрядчики по-прежнему ждут трех дней после заливки, прежде чем проверять прочность, хотя их цели часто достигаются намного раньше.

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

Методы испытаний на прочность бетона

  1. Отбойный молоток или молоток Шмидта (ASTM C805)

Метод: Пружинный спусковой механизм используется для приведения в действие молотка, который ударяет плунжер, чтобы вонзиться в поверхность бетона. Расстояние отскока от молота до поверхности бетона принимает значение от 10 до 100.Затем это измерение соотносится с прочностью бетона.

Плюсы: Относительно проста в использовании и может быть выполнена прямо на месте.

Минусы: Для точных измерений требуется предварительная калибровка с использованием проб с сердечником. Результаты испытаний могут быть искажены из-за состояния поверхности и наличия крупных заполнителей или арматуры под местом испытания.

  1. Испытание на сопротивление проникновению (ASTM C803)

Метод: Для завершения испытания на сопротивление проникновению устройство вбивает небольшой штифт или зонд в поверхность бетона.Сила, используемая для проникновения в поверхность, и глубина отверстия соотносятся с прочностью бетона на месте.

Плюсы: Относительно проста в использовании и может быть выполнена прямо на месте.

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

  1. Скорость ультразвукового импульса (ASTM C597)

Метод: Этот метод определяет скорость импульса колебательной энергии через плиту.Легкость, с которой эта энергия проходит через плиту, позволяет измерять эластичность бетона, сопротивление деформации или напряжениям и плотность. Затем эти данные соотносятся с прочностью плиты.

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

Минусы: На этот метод сильно влияет присутствие арматуры, заполнителей и влаги в бетонном элементе.Также требуется калибровка с несколькими образцами для точного тестирования.

  1. Испытание на отрыв (ASTM C900)

Метод: Основным принципом этого испытания является вытягивание бетона с помощью металлического стержня, который монтируется на месте или после этого устанавливается в бетон. Вытянутая коническая форма в сочетании с силой, необходимой для вытягивания бетона, соотносится с прочностью на сжатие.

Плюсы: Проста в использовании, подходит как для новых, так и для старых конструкций.

Минусы: Этот тест включает раздавливание или повреждение бетона. Для получения точных результатов необходимо большое количество образцов для испытаний в разных местах плиты.

  1. Литые цилиндры (ASTM C873)

Метод: Формы цилиндров помещаются в место заливки. В эти формы, которые остаются в плите, заливается свежий бетон. После затвердевания эти образцы удаляют и сжимают для повышения прочности.

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

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

  1. Просверленный керн (ASTM C42)

Метод: Для извлечения затвердевшего бетона из плиты используется корончатое сверло.Затем эти образцы сжимаются в машине для контроля прочности монолитного бетона.

Плюсы: Эти образцы считаются более точными, чем образцы, отвержденные в полевых условиях, потому что бетон, который проверяется на прочность, подвергался действительной термической истории и условиям твердения плиты на месте.

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

  1. Беспроводные датчики зрелости (ASTM C1074)
Датчик SmartRock

Метод: Этот метод основан на том принципе, что прочность бетона напрямую связана с историей его температуры гидратации. Беспроводные датчики устанавливаются в бетонную опалубку и закрепляются на арматуре перед заливкой. Данные о температуре собираются датчиком и загружаются на любое интеллектуальное устройство в приложении с помощью беспроводного соединения.Эта информация используется для расчета прочности на сжатие монолитного бетонного элемента на основе уравнения зрелости, заданного в приложении. Плюсы: Данные о прочности на сжатие предоставляются в режиме реального времени и обновляются каждые 15 минут. В результате данные считаются более точными и надежными, поскольку датчики встраиваются непосредственно в опалубку, а это означает, что они подвергаются тем же условиям твердения, что и монолитный бетонный элемент. Это также означает, что вы не будете тратить время на ожидание результатов от сторонней лаборатории. Минусы: Требуется однократная калибровка для каждой бетонной смеси, чтобы установить кривую зрелости с использованием тестов на разрыв цилиндра.

Подробнее о зрелости бетона здесь

Комбинированные методы измерения прочности бетона

Комбинация этих методов измерения прочности на сжатие иногда используется для обеспечения контроля качества и гарантии качества бетонной конструкции. Комбинированный метод дает более полный обзор вашей плиты, позволяя вам подтвердить данные о прочности, используя более одного метода испытаний.Точность ваших данных о прочности также повысится, поскольку использование нескольких методов поможет учесть влияющие факторы, такие как тип цемента, размер заполнителя и условия отверждения. Например, была изучена комбинация метода скорости ультразвукового импульса и испытания отбойного молотка. Аналогичным образом, при использовании метода зрелости на стройплощадке для проверки прочности на сжатие рекомендуется выполнить испытания на разрыв цилиндра на 28-й день жизненного цикла вашего бетона в целях приемки и подтверждения прочности вашей плиты на месте.

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

Такие тесты, как отбойный молоток и метод сопротивления проникновению, хотя и прост в выполнении, считаются менее точными, чем другие методы тестирования (Science Direct). Это потому, что они не исследуют центр бетонного элемента, а только условия отверждения непосредственно под поверхностью плиты. Такие методы, как метод измерения скорости ультразвукового импульса и испытание на вытягивание, труднее выполнять, поскольку процесс их калибровки является длительным и требует большого количества образцов для получения точных данных.

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

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

Ваше решение о выборе метода тестирования может просто зависеть от того, что вы знаете и к чему привыкли. Однако точность этих испытаний и время, необходимое для получения данных о прочности, являются важными факторами, которые не всегда принимаются во внимание с должной тщательностью. Подумайте, на что вы тратите все время и деньги во время строительства проекта. Сколько из них тратится на ремонт, оплату испытательных лабораторий и дополнительный труд, чтобы ваш проект был завершен вовремя? Точность выбранной вами техники может привести к проблемам с долговечностью и эксплуатационными характеристиками вашей бетонной конструкции в будущем.Кроме того, выбор метода, который требует дополнительного времени для получения данных о прочности, может нанести ущерб срокам выполнения вашего проекта, отрицательно сказавшись на производительности на вашей рабочей площадке. И наоборот, выбор правильного инструмента может положительно повлиять на сроки проекта и позволить вам завершить проект ниже бюджета. Как вы решаете, какой метод испытания на прочность использовать?

Источники:
Science Direct
Зрелость бетона: от теории к применению
Concrete Network

* Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован в апреле 2019 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

видов бетона: Типы бетона: Какой тип бетона больше всего подходит для вашего строительства или строительной деятельности?

Раньше в строительстве широко использовался строительный раствор, а сегодня бетон является основным ингредиентом. Основное различие между раствором и бетоном состоит в том, что последний прочнее первого. Бетон представляет собой смесь песка (мелкий заполнитель), цемента, гравия или щебня (крупный заполнитель) и воды. С другой стороны, строительный раствор использует песок в качестве единственного заполнителя.

Почему бетон так важен в современном строительстве?
Когда вы идете по дороге, вы можете видеть бетон повсюду. Он используется при строительстве огромных зданий, мостов, дорог, тротуаров, полов и буквально всего, что может видеть наш глаз. Короче говоря, везде, где есть конструкция, есть бетон. Во-первых, использование бетона важно в современном строительстве, потому что конструкции черпают свою прочность и устойчивость из бетона. Во-вторых, бетон недорогой, и его можно формовать в различных формах.Эта гибкость и универсальность делают бетон самым востребованным строительным материалом в мире.

Бетон изготавливается из натуральных ингредиентов. Следовательно, он экологически чистый и пригоден для вторичной переработки. В качестве сухого заполнителя для приготовления нового бетона можно использовать измельченный вторичный бетон. Пока в мире ведутся строительные работы, спрос на бетон будет постоянным.

Свяжитесь с ближайшими к вам ведущими дилерами по производству бетона и получите бесплатные расценки

Различные виды бетона и их применение
Как правило, в строительстве используются двадцать четыре различных типа бетона в зависимости от типа строительства.

Обычный бетон — это самый простой вид бетона, не требующий армирования. Чаще всего используется смесь цемента, заполнителей и воды в пропорции 1: 2: 4. Плотность этого бетона составляет от 2200 до 2500 кг / кубический метр, тогда как его прочность на сжатие находится в диапазоне от 200 до 500 кг / квадратный сантиметр. Обычно простой бетон используется для устройства тротуаров, пешеходных дорожек и зданий на участках, где не требуется высокая прочность на разрыв.

Бетон нормальной прочности — Бетон нормальной прочности аналогичен обычному бетону, поскольку при его приготовлении используются те же ингредиенты.Начальное время схватывания составляет от 30 до 90 минут, в зависимости от свойств используемого цемента и погодных условий на месте. Прочность этого типа бетона составляет от 10 МПа до 40 МПа.

Высокопрочный бетон — Высокопрочный бетон получают путем снижения водоцементного отношения до менее 0,35. Такой бетон имеет прочность более 40 МПа. Работа с высокопрочным бетоном представляет собой серьезную проблему из-за его более низкого уровня производительности.

Быстрозащитный бетон — Как следует из названия, быстродействующий бетон приобретает свою прочность в течение нескольких часов после приготовления. Это обеспечивает быстрое строительство зданий и дорог. Одно из наиболее распространенных применений быстропрочного бетона — ремонт дорог.

Бетон высокопрочный — Эти типы бетонный дисплей высокого уровня производительности. Они соответствуют определенным стандартам, таким как быстрое увеличение прочности, простота размещения, высокая проницаемость, высокая долговечность, механические свойства в течение срока службы и решение экологических проблем.

Бетон со сверхвысокими характеристиками — Помимо обычных ингредиентов, используемых для производства бетона, для бетона со сверхвысокими характеристиками требуется микрокремнезем, кварцевая мука и мелкодисперсный кварцевый песок. Также можно использовать высокодисперсные восстановители воды, стальные или органические волокна для улучшения прочности смеси. Преимущество UHPC в том, что он не требует наличия стальной арматуры для усиления конструкции. UHPC имеет прочность на сжатие до 29000 фунтов на квадратный дюйм.

Роликовый уплотненный бетон — Этот тип бетона требует укладки бетона и его уплотнения с помощью дорожных катков.Для этого типа бетона требуется меньше цемента, но он может обеспечить более высокую плотность.

Асфальтобетон — Наземные дороги, аэропорты, автостоянки и насыпи плотин требуют асфальтобетона. Они производятся путем смешивания асфальта и заполнителей.

Железобетон — Обычный бетон не имеет высокой прочности на разрыв. Использование арматуры в виде стальных стержней, стержней, сеток или волокон может улучшить общую прочность бетона.RCC имеет огромное применение при строительстве колонн, перекрытий, мостов и других конструкций, требующих высокого уровня прочности.

Товарный бетон — Товарный бетон — это бетон, который смешивается на центральном смесительном заводе и доставляется на строительную площадку в готовом к использованию состоянии. При использовании товарного бетона следует позаботиться о времени, необходимом для транспортировки, поскольку смесь может затвердеть, если произойдет неоправданная задержка.

Штампованный бетон — Подъездные пути, террасы и внутренние полы, требующие эстетичного внешнего вида, обычно используют штампованный бетон.Этот архитектурный бетон позволяет создавать реалистичные узоры, такие как натуральный камень, плитка и гранит, с помощью профессиональных штамповочных подушек.

Самоуплотняющийся бетон — Как следует из названия, этот тип бетона уплотняется своим весом без использования вибрации. Такая бетонная смесь отличается высокой удобоукладываемостью.

Предварительно напряженный бетон — В мегабетонных проектах используются предварительно напряженные бетонные блоки, в которых стержни, используемые в бетоне, подвергаются напряжению до фактического приложения рабочей нагрузки.Процесс строительства требует, чтобы натянутые стержни были надежно размещены с каждого конца устройства. Это делает нижнюю часть конструкции более устойчивой к растяжению. Обычно сборка узлов предварительного напряжения происходит на строительной площадке. Строительство мостов, эстакад, тяжеловесных конструкций требует предварительно напряженного бетона.

Сборный бетон — В небольших элементах, таких как бетонные блоки, столбы, бетонные перемычки, лестничные клетки и сборные стены, используется сборный железобетон.Преимущество сборного железобетона в том, что он изготавливается по индивидуальным техническим условиям. Сборка агрегатов происходит на строительной площадке.

Торкрет-бетон — Торкрет-бетон отличается от других типов бетона способом его нанесения. Он попадает в конструкционный каркас с помощью насадки. Процесс заключается в съемке бетона под высоким давлением воздуха, что приводит к одновременной укладке и уплотнению.

Легкий бетон — Бетон, имеющий плотность ниже 1920 кг / куб.м, называется легким бетоном.Некоторые из типичных заполнителей, используемых для производства легкого бетона, — это пемза, шлак и перлит. Он используется в таких приложениях, как строительство длиннопролетных мостовых настилов и их строительных блоков.

Бетон высокой плотности — Также известный как тяжелый бетон, этот тип бетона имеет плотность в диапазоне от 3000 до 4000 кг / кубический метр. Бетон высокой плотности готовится с использованием тяжелых заполнителей, таких как бариты. Некоторые распространенные применения этого типа бетона включают строительство атомных электростанций, где обеспечение высокой устойчивости к любой утечке радиации имеет первостепенное значение.

Полимербетон — В полимерном бетоне заполнители связываются с полимером, а не с цементом, что, в свою очередь, помогает уменьшить объем пустот в заполнителях. Существует три типа полимербетона, которые включают пропитанный полимером бетон, частично пропитанный полимербетон и полимерцементный бетон.

Бетон с воздухововлекающими добавками — это особый тип бетона, в котором воздух, газ или пена специально вводятся в бетон до 6%.

Limecrete — Limecrete предполагает использование известняка вместо цемента в процессе подготовки. Он находит применение в строительстве полов, куполов и сводов.

Проницаемый бетон — В тротуарах и проездах используется проницаемый или проницаемый бетон, поскольку он позволяет ливневой воде проникать в землю. Такой бетон может решить проблемы с дренажем.

Стеклобетон — В этом современном бетоне используется переработанное стекло в качестве заполнителя для повышения эстетической привлекательности конструкции.Этот бетон не только прочен, но и обеспечивает теплоизоляцию.

Вакуумный бетон — Эта бетонная смесь содержит большую долю воды. Процесс их приготовления заключается в откачке излишков воды с помощью вакуумного насоса, не дожидаясь схватывания бетонной смеси. Этот процесс ускоряет период укрепления конструкции с 28 дней до примерно десяти дней.

Закачка бетона — Высотное строительство требует закачки бетона на большую высоту.Следовательно, на этих строительных площадках перекачиваемый бетон, который является жидким по своей природе с высокой удобоукладываемостью, используется для перекачки бетонной смеси по трубам или гибким шлангам.

Свяжитесь с ближайшими к вам ближайшими дилерами по производству бетона и получите бесплатные расценки

Приложение C — предлагаемые изменения к стандартным спецификациям AASHTO для автомобильных мостов

Предыдущая | Содержание | Следующий

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 3.3,6

Арт. № 1

Исправить 3.3.6 следующим образом:

3.3.6 При расчете статической нагрузки следует использовать следующие веса:

# / куб. фут

Бетон, f c ‘≤ 5000 фунтов на кв. Дюйм

Обычная масса, обычная

Нормальная масса, усиленная

Бетон, 5000 фунтов на кв. Дюйм c ‘# 15000 фунтов на кв. Дюйм

Обычный вес, простой………………………………………. 140 + 0,001 ф c

Нормальный вес, усиленный ………………………………. 145 + 0,001 f c

Арт. № 2

Добавьте в 3.1 следующее:

3.1 Обозначения

f c ‘= заданная прочность бетона на сжатие, фунт / кв. Дюйм (статья 3.3.6)

Прочие затронутые статьи

8.7

Фон

Изменение веса бетонной единицы в зависимости от прочности на сжатие

Анализ данных проектов FHWA Showcase и других источников указывает на тенденцию увеличения удельного веса бетона по мере увеличения прочности бетона на сжатие. (1,2,3) Вес устройства составляет от 140 до 155 фунтов / фут 3 (от 2,24 до 2,48 мг / м 3 ) со средним увеличением примерно на 1 фунт / фут 3 на каждые 1000 psi увеличение прочности на сжатие (2.3 кг / м 3 на каждый 1 МПа).

Ожидаемое влияние на мосты

Более точный расчет статической нагрузки.

Список литературы

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.
  2. Бург, Р. Г. и Ост, Б. В., «Инженерные свойства коммерчески доступных высокопрочных бетонов», Бюллетень исследований и разработок PCA RD104T, Portland Cement Association, Skokie, IL, 1992.
  3. Бург, Р. Г. и Фиорато, А. Е., «Высокопрочный бетон в массивных элементах фундамента», Бюллетень исследований и разработок PCA RD117, Ассоциация портландцемента, Скоки, Иллинойс, 1999.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 8.3,3

Исправить 8.3.3 следующим образом:

8.3.3 В конструкциях не должен использоваться предел текучести f y , превышающий 60 000 фунтов на квадратный дюйм, за исключением случаев, разрешенных в другом месте.

Прочие затронутые статьи

9.20.3.4

Фон

Это изменение сделано, чтобы разрешить использование других значений предела текучести для конкретных расчетных ситуаций.

Ожидаемое влияние на мосты

Более экономичные мосты.

Ссылки

Нет

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 8.5

Исправить 8.5 следующим образом:

8.5.3 Коэффициент теплового расширения должен определяться лабораторными испытаниями на конкретной используемой смеси.

При отсутствии более точных данных коэффициент теплового расширения можно принять как:

  • Для бетона с нормальным весом 0,000006 на град F
  • Для легкого бетона: 0,000005 на градус F

8.5.4 Коэффициенты усадки для нормального и легкого заполнителя должны определяться для типа заполнителя и предполагаемого применения.

(Удаленный текст зачеркивается. Вставленный текст подчеркивается.)

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

Коэффициент теплового расширения бетона зависит в первую очередь от типов и пропорций заполнителей, используемых в бетоне, и составляет от 3 до 8 x 10 -6 / F. (1,2) Более точные расчеты тепловых перемещений могут быть выполнены, если использовать фактическое значение для конкретного заполнителя и бетонной смеси. Предлагаемое изменение согласуется со спецификациями проектирования моста AASHTO LRFD .

На усадку влияют характеристики заполнителя, относительная влажность, пропорции бетонной смеси, процедура отверждения, отношение объема к площади поверхности элемента, время высыхания и наличие арматуры. Усадка колеблется от почти нуля для стержней в воде до 0.0008 для тонких профилей из заполнителей с высокой усадкой. Использование единого значения усадки для всего бетона вводит в заблуждение и может привести к большим ошибкам при расчете изменений длины. Следовательно, расчеты усадки должны основываться на реальных материалах и предполагаемом применении.

Ожидаемое влияние на мосты

Более точный расчет изменений длины и перемещений, вызванных изменениями температуры и усадкой.

Ссылки

  1. Косматка, С. Х., Киркгоф, Б., и Панарезе, В. К., Проектирование и контроль бетонных смесей , четырнадцатое издание, Portland Cement Association, Скоки, Иллинойс, 2002, 358 с.
  2. Комитет ACI 209, «Прогнозирование ползучести, усадки и температурных эффектов в бетонных конструкциях» (ACI 209R-92), Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1992, 47 стр.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 8.7

Арт. № 1

Исправить 8.7 следующим образом:

8,7 Модуль упругости и коэффициент Пуассона

8.7.1 Модуль упругости E c для бетона можно принять как K 1 в фунтах на квадратный дюйм для значений w c . от 90 до 155 фунтов на кубический фут и f c ‘менее 15000 фунтов на кв. дюйм, где

K 1 = поправочный коэффициент для типа агрегата, принимаемый равным 1.0, если не определено физическими испытаниями

w c = удельный вес бетона (фунт на куб. Фут)

Если измеренный удельный вес бетона неизвестен, w c для бетона нормального веса можно принять 140 + 0,001 f c

Для бетона нормального веса (w c = 145 фунтов на фут) и f c ‘меньше или равно 5000 фунтов на кв. Дюйм, E c может рассматриваться как.

Арт. № 2

В 8.1.2 Обозначения добавить следующее:

K 1 = поправочный коэффициент для типа агрегата, принимаемый равным 1,0, если он не определен физическими испытаниями (статья 8.7.1)

Прочие затронутые статьи

3.3.6

Все статьи, которые включают E c . (Изменения не требуются.)

Фон

Используя значительный объем данных испытаний, проект 18-07 NCHRP, озаглавленный «Потери предварительного напряжения в предварительно напряженных высокопрочных бетонных мостовых балках», определил, что точность существующего уравнения для прогнозирования модуля упругости может быть повышена за счет предлагаемые модификации. (1) Более точное прогнозирование модуля упругости необходимо при расчете потерь предварительного напряжения и изгиба высокопрочных бетонных балок, поскольку эти значения больше, чем для обычных прочных бетонных балок.

Ожидаемое влияние на мосты

Более точное прогнозирование потерь предварительного напряжения и развала.

Список литературы

  1. Тадрос, М.К., Аль-Омаиси, Н., Сегирант, С. П., и Галл, Дж. Г., «Потери предварительного напряжения в высокопрочных бетонных мостовых балках», Заключительный отчет NCHRP 18-07, август 2002 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 8.15.2.1.1

Редакция 8.15.2.1.1 следующим образом:

8.15.2.1.1 Изгиб

Модуль разрыва, f r , по результатам испытаний или, если данные недоступны:

  • Для бетона нормального веса-x

    При использовании для расчета момента растрескивания элемента в 8.13.3 или для любых других расчетов, когда подходит нижняя граница …………… ………………………… 7,5

    При использовании для расчета момента растрескивания стержня в 8.17.1 или в любом случае, когда подходит значение верхней границы…………………………………………… ….. 11,7

  • Для легкого песчано-песчаного бетона …………………………………….. ………………. 6,3
  • Для легкого бетона …………………………………….. ………………….. 5,5

Когда физические испытания используются для определения модуля разрыва, испытания должны проводиться в соответствии со Стандартным методом испытания прочности бетона на изгиб AASHTO T 97 (с использованием простой балки с нагрузкой в ​​третьей точке.) »и должны выполняться на бетоне с использованием тех же пропорций и материалов, которые указаны для конструкции.

Прочие затронутые статьи

8.13.3 (изменения не требуются)

8.17.1 (изменения не требуются)

Фон

Значение 7,5 традиционно использовалось для определения модуля разрыва (MOR) для бетона.Данные показывают, что это значение сильно занижает MOR при более высоких значениях прочности на сжатие. ACI 363 указывает, что значение MOR 11,7 может использоваться для прочности бетона на сжатие от 3000 до 12000. (1) Однако изучение других данных показывает, что большинство значений MOR находится между этими двумя пределами. (2-10) Таким образом, значение AASHTO, равное 7,5, кажется подходящей нижней границей, в то время как значение ACI 363, равным 11,7, представляется подходящей верхней границей. Поскольку момент растрескивания прямо пропорционален MOR, использование этих значений дает нижний и верхний пределы момента растрескивания.Целесообразно использовать нижнюю границу значения MOR при рассмотрении рабочих нагрузок, эксплуатационной пригодности (наличие трещин в элементе и возможной ширины трещины) или прогибов, когда более низкие значения момента растрескивания дают более критические величины. Однако значение верхней границы больше подходит для определения минимального количества арматуры. Назначение минимального армирования в статье 8.17.1 — обеспечить, чтобы номинальная моментная нагрузка элемента была как минимум на 20 процентов больше, чем момент растрескивания.Если момент растрескивания слишком близок к номинальному моменту, балка может разрушиться хрупким образом. Поскольку данные показывают, что фактическая MOR может быть на 50 процентов больше, чем нижняя граница MOR, фактический момент растрескивания может быть на 50 процентов больше, чем рассчитанный с использованием нижней границы MOR. Это эффективно устраняет 20-процентный запас прочности. Использование верхнего предельного значения MOR решает эту проблему.

Существующие положения кодекса позволяют использовать измеренные значения модуля разрыва в проектных расчетах.Свойства более прочных бетонов особенно чувствительны к материалам, из которых они изготовлены. Во многих спецификациях конструкционный бетон указывается по классу или типу с заданными пропорциями. Фактические составляющие материалы часто указываются в общих чертах, а не как конкретные материалы. Таким образом, данный тип или класс бетона может быть изготовлен с использованием любого из ряда различных заполнителей, цементов или добавок. Однако бетон, сделанный из измельченного известняка, будет иметь свойства, отличные от бетона с такими же пропорциями, но с использованием гравийного заполнителя; особенно при более высоких значениях прочности на сжатие.Если результаты испытаний должны использоваться при проектировании, обязательно, чтобы испытания проводились с использованием бетона с такими же пропорциями смеси и тех же материалов, которые указаны для конструкции.

Ожидаемое влияние на мосты

Это изменение дает более разумную оценку момента растрескивания, M cr . Момент растрескивания используется для оценки минимальных требований к армированию балок (8.17.1) и для определения эффективного момента инерции для расчетов прогиба (8.13.3).

Ссылки

  1. Комитет ACI 363, «Отчет о современном состоянии высокопрочного бетона (ACI 363R-92)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1992 г., 55 стр.
  2. Price, WH, «Факторы» Влияние на прочность бетона », журнал Американского института бетона , Vol. 47, февраль 1951 г., стр. 417-432.
  3. Уокер, С. и Блум, Д.Л., «Влияние размера заполнителя на свойства бетона», журнал Американского института бетона, , Vol. 57, No. 3, сентябрь 1960, стр. 283–98.
  4. Зия П., Леминг М. Л., Ахмад С., Шеммель Дж. Дж., Эллиот Р. П. и Нааман А. Э., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 1 — Сводный отчет, отчет SHRP C-361, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
  5. Зия, П., Леминг, М.Л., Ахмад, С., Шеммель, Дж. Дж., Эллиот, Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 2, — Производство высококачественного бетона Отчет SHRP C-362, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
  6. Зиа П., Ахмад С., Леминг М. Л., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 3 — Бетон очень ранней прочности, отчет SHRP C-363, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.С., 1993.
  7. Зиа П., Ахмад С., Леминг М. Л., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 4 — Высокопрочный бетон, отчет SHRP C-364, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
  8. Зиа П., Ахмад С., Леминг М. Л., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 5 — Очень высокопрочный бетон, отчет SHRP C-365, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.C., 1993.
  9. ,
  10. Хан, А. А., Кук, В. Д. и Митчелл, Д., «Прочность на растяжение низко-, средне- и высокопрочных бетонов в раннем возрасте», ACI Materials Journal , Vol. 93, No. 5, сентябрь-октябрь 1996 г., стр. 487-493.
  11. High Performance Concrete, Compact Disc, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 8.19,1

Пересмотр 8.19.1 Минимальное усиление сдвига следующим образом:

8.19.1 Минимальное усиление сдвига

8.19.1.1 Минимальная площадь поперечной арматуры должна быть предусмотрена во всех изгибаемых элементах, кроме плит и фундаментов, где:

(a) При проектировании Strength Design, факторизованная сила сдвига V и превышает половину прочности на сдвиг, обеспечиваемой бетоном ΦV c .

(b) Для расчета Service Load Design расчетное напряжение сдвига v превышает половину допустимого напряжения сдвига, воспринимаемого бетоном v c .

8.19.1.2 Если поперечная арматура требуется статьей 8.19.1.1 или путем анализа, предоставленная площадь не должна быть меньше:

(8.64A)

или,

(8-64Б)

, где b w и s указаны в дюймах, а f y — в фунтах на квадратный дюйм.

Прочие затронутые статьи

9.20.3.3

Фон

Испытания высокопрочных железобетонных балок показали необходимость увеличения минимальной площади сдвига арматуры, чтобы предотвратить сдвиговые разрушения при возникновении наклонных трещин. (1) Эти испытания показали снижение запаса прочности на сдвиг после растрескивания по мере увеличения f c ‘в балках, армированных минимальным количеством арматуры, требуемым существующим уравнением. Предлагаемое уравнение требует постепенного увеличения минимального количества сдвиговой арматуры по мере увеличения прочности бетона. Сравнение различных уравнений для минимальной поперечной арматуры приведено на следующем рисунке.

Предлагаемое уравнение согласуется с текущим уравнением LRFD до прочности бетона на сжатие 10 000 фунтов на квадратный дюйм (70 МПа), что является текущим верхним пределом спецификаций LRFD.Предлагаемое уравнение более консервативно, чем уравнение в ACI 318-02. (2)

Сравнение требований к минимальной прочности на сдвиг.

Ожидаемое влияние на мосты

Больше арматуры на сдвиг потребуется в средних пролетах высокопрочных железобетонных балок.

Список литературы

  1. Ролик J.Дж. И Рассел, Х. Г., «Прочность на сдвиг высокопрочных бетонных балок с армированием стенок», ACI Structural Journal, Vol. 87, No. 2, март-апрель 1990 г., стр. 191–198.
  2. Комитет 318 ACI, Строительные нормы и правила для конструкционного бетона (318-02) и комментарии (318R-02), Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2002 г.

(Представлено:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.1,2

В 9.1.2 Нотации изменить определение f c ‘следующим образом:

f c ‘= указанная прочность бетона на сжатие для использования в конструкции

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

Поскольку прочность на сжатие высокопрочного бетона часто указывается для возраста, отличного от 28 дней, определение f c ‘должно допускать использование других возрастов. (1) Для целей разработки главы 9 возраст не имеет значения.

Ожидаемое влияние на мосты

Использование возрастов, отличных от 28 дней, позволяет сделать строительство более экономичным.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.2

Пересмотр 9.2 Бетон следующим образом:

9.2 Бетон

Указанная прочность на сжатие, f c ‘и f ci ‘, где это необходимо, бетона для каждой части конструкции должна быть показана на планах.Требования для f c ‘и f ci ‘ должны основываться на испытаниях баллонов, изготовленных и испытанных в соответствии с Разделом II, Раздел 8, «Бетонные конструкции».

(Удаленный текст зачеркивается. Вставленный текст подчеркивается.)

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

Для предварительно напряженного бетона не менее важно указать f ci ‘, а также f c ‘.

Ожидаемое влияние на мосты

Нет

Ссылки

Нет

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.15

Изменить 9.15 следующим образом:

9.15 Допустимые напряжения

Расчет предварительно напряженных сборных элементов обычно должен основываться на f c ‘≥ 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Повышение давления выше 10 000 фунтов на квадратный дюйм допустимо, если, по мнению Инженера, можно ожидать, что эта сила будет стабильной. Еще более высокая прочность бетона может быть рассмотрена на индивидуальной основе. В таких случаях Инженер должен удостовериться, что средства контроля за материалами и производственными процедурами обеспечат необходимую прочность.Положения этого раздела в равной степени применимы к предварительно напряженным бетонным конструкциям и компонентам, спроектированным с более низкой прочностью бетона.

(Удаленный текст зачеркивается. Вставленный текст подчеркивается.)

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

Товарные бетонные смеси с фактической прочностью на сжатие более 10 000 фунтов на квадратный дюйм (70 МПа) доступны уже много лет.Теперь эти преимущества могут быть достигнуты в сборном железобетоне. В трех проектах HPC, спонсируемых FHWA, были определены и успешно достигнуты значения прочности свыше 10 000 фунтов на квадратный дюйм (70 МПа). (1)

Ожидаемое влияние на мосты

Допускаются более длинные пролеты, более широкие расстояния между балками или более мелкие секции за счет использования более прочного бетона.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.15.2.3

Изменить 9.15.2.3 следующим образом:

9.15.2.3 Напряжение растрескивания

Модуль разрыва, f r , по результатам испытаний или, если данные недоступны:

  1. Для бетона с нормальным весом —

    Когда используется для расчета момента растрескивания элемента в любых расчетах, где подходит нижняя граница…………………………………………… ………………………….. 7,5

    При использовании для расчета момента растрескивания стержня по 9.18.2 или в любом случае, когда подходит значение верхней границы …………………… ………………………………………. 11,7

  2. Для легкого песчано-песчаного бетона 6,3
  3. Для легкого бетона 5,5

Когда физические испытания используются для определения модуля разрыва, испытания должны проводиться в соответствии со Стандартным методом испытания прочности бетона на изгиб AASHTO T 97 (с использованием простой балки с нагрузкой в ​​третьей точке.) »и должны выполняться на бетоне с использованием тех же пропорций и материалов, которые указаны для конструкции.

(Удаленный текст зачеркивается. Вставленный текст подчеркивается.)

Прочие затронутые статьи

9.18.2 (Изменения не требуются)

Фон

Значение 7.5 традиционно используется для определения модуля разрыва (MOR) для бетона. Данные показывают, что это значение сильно занижает MOR при более высоких значениях прочности на сжатие. ACI 363 указывает, что значение MOR 11,7 может использоваться для прочности бетона на сжатие от 3000 до 12000 фунтов на квадратный дюйм. (1) Однако изучение других данных показывает, что большинство значений MOR находится между этими двумя пределами. (2-10) Таким образом, значение AASHTO, равное 7,5, кажется подходящей нижней границей, в то время как значение ACI 363 равно 11.7 представляется подходящей верхней границей. Поскольку момент растрескивания прямо пропорционален MOR, использование этих значений дает нижний и верхний пределы момента растрескивания. Целесообразно использовать нижнюю границу значения MOR при рассмотрении рабочих нагрузок, эксплуатационной пригодности (наличие трещин в элементе и возможной ширины трещины) или прогибов, когда более низкие значения момента растрескивания дают более критические величины. Однако значение верхней границы больше подходит для определения минимального количества арматуры.Назначение минимального армирования в статье 9.18.2 — обеспечить, чтобы номинальная моментная нагрузка элемента была по крайней мере на 20 процентов больше, чем момент растрескивания. Если момент растрескивания слишком близок к номинальному моменту, балка может разрушиться хрупким образом. Поскольку данные показывают, что фактическая MOR может быть на 50 процентов больше, чем нижняя граница MOR, фактический момент растрескивания может быть на 50 процентов больше, чем рассчитанный с использованием нижней границы MOR.Это эффективно устраняет 20-процентный запас прочности. Использование верхнего предельного значения MOR решает эту проблему.

Существующие положения кодекса позволяют использовать измеренные значения модуля разрыва в проектных расчетах. Свойства более прочных бетонов особенно чувствительны к материалам, из которых они изготовлены. Во многих спецификациях конструкционный бетон указывается по классу или типу с заданными пропорциями. Фактические составляющие материалы часто указываются в общих чертах, а не как конкретные материалы.Таким образом, данный тип или класс бетона может быть изготовлен с использованием любого из ряда различных заполнителей, цементов или добавок. Однако бетон, сделанный из измельченного известняка, будет иметь свойства, отличные от бетона с такими же пропорциями, но с использованием гравийного заполнителя; особенно при более высоких значениях прочности на сжатие. Если результаты испытаний должны использоваться при проектировании, обязательно, чтобы испытания проводились с использованием бетона с такими же пропорциями смеси и тех же материалов, которые указаны для конструкции.

Ожидаемое влияние на мосты

Это изменение дает более разумную оценку момента растрескивания, M cr .Момент растрескивания используется для оценки минимальных требований к армированию балок (9.18.2).

Ссылки

  1. Комитет ACI 363, «Отчет о современном состоянии высокопрочного бетона (ACI 363R-92)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1992, 55 стр.
  2. Прайс, У. Х., «Факторы, влияющие на прочность бетона», журнал Американского института бетона. , Vol.47, февраль 1951 г., стр. 417-432.
  3. Уокер С. и Блум Д. Л. «Влияние размера заполнителя на свойства бетона», журнал Американского института бетона. , Vol. 57, No. 3, сентябрь 1960, стр. 283-98.
  4. Зия П., Леминг М. Л., Ахмад С., Шеммель Дж. Дж., Эллиот Р. П. и Нааман А. Э., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 1 — Сводный отчет, отчет SHRP C-361, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.С., 1993.
  5. Зия П., Леминг М. Л., Ахмад С., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 2, — Производство высококачественного бетона Отчет SHRP C-362, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
  6. Зиа П., Ахмад С., Леминг М. Л., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 3 — Бетон очень ранней прочности, отчет SHRP C-363, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.С., 1993.
  7. Зиа П., Ахмад С., Леминг М. Л., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 4 — Высокопрочный бетон, отчет SHRP C-364, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
  8. Зиа П., Ахмад С., Леминг М. Л., Шеммель Дж. Дж. И Эллиот Р. П., «Механическое поведение высокоэффективного бетона», Vol. 5 — Очень высокопрочный бетон, отчет SHRP C-365, Программа стратегических исследований автомобильных дорог, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.С., 1993.
  9. Хан, А., Кук, У. Д. и Митчелл, Д., «Прочность на растяжение низко-, средне- и высокопрочных бетонов в раннем возрасте», ACI Materials Journal , Vol. 93, No. 5, сентябрь-октябрь 1996 г., стр. 487-493.
  10. High Performance Concrete, Compact Disc, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.16

Арт. № 1

Заменить существующий 9.16 Потеря предварительного напряжения предложенными изменениями в 5.9.5 Потеря предварительного напряжения AASHTO LRFD Bridge Design Specification , включая соответствующие изменения в номерах артикулов, обозначениях и формате.

Арт. № 2

Версия 9.1.2 Обозначения для обозначений, используемых в 9.16.

(Удаленный текст зачеркивается.Вставленный текст подчеркнут.)

Прочие затронутые статьи

Анализ рабочей нагрузки и прогиб. Никаких изменений не требуется.

Фон

Предлагаемые изменения являются результатом обширных теоретических и экспериментальных исследований проекта 18-07 NCHRP. (1,2) Семь полномасштабных мостовых балок были измерены в четырех штатах, Небраске, Нью-Гэмпшире, Техасе и Вашингтоне.Исследование включало свойства материалов ряда высокопрочных бетонных смесей, в том числе используемых в проектах мостов. Также были изучены результаты экспериментов из предыдущих исследований. Было обнаружено, что ползучесть и усадка бетона зависят от прочности бетона в дополнение к ранее признанным параметрам. Кроме того, очевидное пренебрежение (или неявное включение) увеличения упругого удлинения стали из-за приложения внешней нагрузки вызывает замешательство у проектировщиков, которые хотят использовать компьютерное программное обеспечение для проектирования и хотят использовать более высокие свойства преобразованного сечения для оптимизации своей конструкции.В предлагаемых оценках потерь предварительного напряжения нет необходимости учитывать потери от упругого укорочения или упругий выигрыш, если используются свойства преобразованного сечения. Только долгосрочные потери из-за ползучести, усадки и релаксации оцениваются и вводятся в поперечное сечение как «отрицательная» сила предварительного напряжения, которая должна применяться в дополнение к начальному предварительному напряжению непосредственно перед снятием напряжения и внешним гравитационным нагрузкам для расчета напряжения бетона при служба. Было обнаружено, что большая часть потерь происходит до приложения веса палубы в композитной конструкции.Это отражается в коэффициентах, установленных в приближенном методе потерь, предполагая, что предполагаемые потери полностью применимы к свойствам сборных секций.

Ожидаемое влияние на мосты

Более точное прогнозирование потерь предварительного напряжения и развала. Распространение проектных положений на бетон с прочностью более 10 000 фунтов на квадратный дюйм (70 МПа).

Ссылки

  1. Аль-Омаиси, Н., «Потери предварительного напряжения в высокопрочных предварительно растянутых бетонных мостовых балках», докторская диссертация, Университет Небраски-Линкольн, декабрь 2001 г., 265 стр.
  2. Тадрос, М. К., Аль-Омаиси, Н., Сегирант, С. П., и Галл, Дж. Г., «Потери предварительного напряжения в высокопрочных бетонных мостовых балках», Заключительный отчет NCHRP 18-07, август 2002 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.20.3.3

Исправить 9.20.3.3 следующим образом:

9.20.3.3 Минимальная площадь армирования стенки не должна быть меньше — (9-31)

, где b ‘и s указаны в дюймах, а f sy — в фунтах на квадратный дюйм.

Прочие затронутые статьи

8.19.1

Фон

Испытания высокопрочных железобетонных балок показали необходимость увеличения минимальной площади сдвига арматуры, чтобы предотвратить сдвиговые разрушения при возникновении наклонных трещин. (1) Эти испытания показали снижение запаса прочности на сдвиг после растрескивания по мере увеличения f c ‘в балках, армированных минимальным количеством арматуры, требуемым существующим уравнением. Предлагаемое уравнение требует постепенного увеличения минимального количества сдвиговой арматуры по мере увеличения прочности бетона. Несмотря на то, что существует ограниченное количество испытаний предварительно напряженных бетонных балок с использованием высокопрочного бетона, уравнение для минимального армирования стенок следует пересмотреть для согласования с предлагаемым пересмотром для минимального поперечного армирования для железобетонных балок и со Спецификациями LRFD.

Ожидаемое влияние на мосты

Дополнительная арматура на сдвиг потребуется в средних пролетах высокопрочных предварительно напряженных бетонных балок.

Ссылки

  1. Ролик, Дж. Дж. И Рассел, Х. Г., «Прочность на сдвиг высокопрочных бетонных балок с армированием стенок», ACI Structural Journal, Vol.87, No. 2, март-апрель 1990 г., стр. 191–198.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

(X) Редакция или () Дополнение 9.20.3.4

Исправить 9.20.3.4 следующим образом:

9.20.3.4 Расчетный предел текучести арматуры стенки f sy не должен превышать 75 000 фунтов на квадратный дюйм. Для расчетного предела текучести, превышающего 60 000 фунтов на квадратный дюйм, f sy должно быть напряжением, соответствующим деформации 0,35 процента.

Прочие затронутые статьи

8.3.3

Фон

Высокопрочные стали особенно эффективны для изготовления высокопрочных предварительно напряженных бетонных элементов с узкой шириной перемычки.Эффективность использования более высоких пределов текучести была продемонстрирована в нескольких исследовательских проектах. (1-7) Измеренная прочность балок на сдвиг превысила расчетную расчетную прочность, даже когда в расчетах использовались измеренные пределы текучести арматуры, превышающие 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм.

Ожидаемое влияние на мосты

Более экономичные мостовые балки.

Ссылки

  1. Грицич, А., Кук, У. Д. и Митчелл, Д., «Испытания для определения характеристик деформированных стяжек сварной проволочной сетки», ACI Structural Journal, Vol. 91, No. 2, март-апрель 1994 г., стр. 211-220.
  2. Shahawy, M. A. и Batchelor, B. deV., «Поведение при сдвиге полноразмерных предварительно напряженных бетонных балок: сравнение между спецификациями AASHTO и правилами LRFD», PCI Journal, Vol. 41, No. 3, май-июнь 1996 г., стр. 48-62.
  3. «Комментарии читателей о поведении при сдвиге полноразмерных предварительно напряженных бетонных балок: сравнение между спецификациями AASHTO и правилами LRFD», PCI Journal, Vol.42, No. 3, май-июнь 1997 г., стр. 72-93.
  4. Ма, З. и Тадрос, М.К. «Упрощенный метод расчета сдвига на основе проектных спецификаций AASHTO по нагрузке и коэффициенту сопротивления», Документ № 99-0266, Отчет по транспортным исследованиям 1688, Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, ноябрь 1999 г., С. 10-20.
  5. Ма, З., Тадрос, М. К., и Байшья, М., «Поведение при сдвиге предварительно растянутых высокопрочных бетонных двутавровых балок мостов», ACI Structural Journal, Vol. 97, No. 1, январь-февраль 2000 г., стр.185-192.
  6. Тадрос, М. К. и Йехиа, С., «Сдвиг при проектировании высокопрочных бетонных двутавровых балок», Заключительный отчет Департамента автомобильных дорог Небраски, декабрь 2001 г.
  7. Брюс, Р. Н., Рассел, Х. Г. и Роллер, Дж. Дж., «Усталость и поведение при сдвиге балок HPC Bulb-Tee Girders», Центр транспортных исследований Луизианы, Батон-Руж, штат Луизиана, будет опубликован.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division I

() Редакция или (X) Дополнение 9.23

Пересмотреть 9.23 Прочность бетона при передаче напряжения следующим образом:

Если не указано иное, напряжение не должно передаваться на бетон до тех пор, пока прочность на сжатие бетона, показанная испытательными цилиндрами, отвержденными в соответствии с Разделом II, Статьей 8.5.7.5, не станет не менее 4000 фунтов на квадратный дюйм для предварительно растянутых элементов (кроме свай). и 3500 фунтов на квадратный дюйм для элементов с последующим натяжением и свай с предварительным натяжением.

Прочие затронутые статьи

Раздел II Статья 8.5.7.5

Фон

Поскольку высокопрочный бетон выделяет больше тепла гидратации, чем обычный прочный бетон, важно, чтобы испытательные цилиндры выдерживались при той же температуре, что и элемент. (1,2) Условия отверждения испытательных цилиндров определены в предлагаемых дополнениях к Разделу II.

Ожидаемое влияние на мосты

Обеспечивает более реалистичное измерение прочности бетона на сжатие в элементе.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.
  2. Мейерс, Дж. Дж. И Карраскилло Р. Л., «Производство и контроль качества высокоэффективного бетона в конструкциях мостов в Техасе», Центр транспортных исследований, Техасский университет в Остине, Отчет об исследовании 580 / 589-1, 2000, 553 стр.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или (X) Дополнение 8.2

Внесите изменения в 8.2.2 Бетон с нормальным весом и добавьте два новых класса высокоэффективного бетона в Таблицу 8.2:

8.2.2 Бетон нормального веса

В данных спецификациях предусмотрено десять классов бетона с нормальным весом, как указано в таблице 8.2.

Класс бетона Минимальное содержание цемента Максимальное соотношение вода / цементные материалы Диапазон содержания воздуха Размер крупного заполнителя согласно AASHTO M 43 Установленная прочность на сжатие

фунтов на CY

фунтов на фунт

Процент

Квадратные проемы

(фунт / дюйм. 2 )

P (HPC)

c

0,40

Как указано в договоре

£ 3/4 дюйма

> 6000 в соответствии с договором

A (HPC)

в

0.45

Как указано в договоре

c

4,000

c Минимальное содержание вяжущих материалов и крупный размер заполнителя должны быть выбраны для удовлетворения других критериев эффективности, указанных в контракте.

Прочие затронутые статьи

8.4,3

Фон

Для бетона с высокими эксплуатационными характеристиками желательно, чтобы технические характеристики основывались на характеристиках. Введение двух новых классов бетона — шаг в этом направлении. Класс P (HPC) предназначен для использования в предварительно напряженных бетонных элементах с указанной прочностью бетона на сжатие более 6000 фунтов на квадратный дюйм (41 МПа). Класс A (HPC) предназначен для использования в монолитных конструкциях, где помимо прочности бетона на сжатие указываются эксплуатационные критерии.Другие критерии могут включать усадку, проницаемость для хлоридов, устойчивость к замораживанию-оттаиванию, устойчивость к образованию накипи, стойкость к истиранию или теплоту гидратации. (1,2)

Предлагаемое изменение заголовка третьего столбца повлияет на все классы бетона, перечисленные в существующей таблице, и сделает таблицу более согласованной с современным уровнем технологии производства бетона.

Требование измерять прочность бетона через 28 дней было удалено, поскольку более поздний возраст более актуален для высокопрочного бетона.Проектировщик должен указать возраст, основанный на ожидаемом развитии прочности бетона и предполагаемом применении.

Для обоих классов бетона минимальное содержание цемента не включено, так как оно должно выбираться производителем на основе указанных критериев эффективности. Было сохранено максимальное количество воды / цементных материалов, чтобы соответствовать существующим отношениям вода / цемент для бетонов классов P и класса A. Для бетона класса P (HPC) указан максимальный размер крупного заполнителя, поскольку трудно достичь более высокой прочности бетона на сжатие с заполнителями более 3/4 дюйма (19 мм).Для бетона класса A (HPC) максимальный размер заполнителя должен быть выбран производителем на основе указанных критериев эффективности.

Ожидаемое влияние на мосты

Поощряйте использование бетона с высокими эксплуатационными характеристиками с более высокой прочностью, меньшей проницаемостью или другими критериями эффективности.

Ссылки

  1. Гудспид, К.Х., Ваникар, С., Кук, Р., «Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, предназначенный для дорожных сооружений», Concrete International, Vol. 18, No. 2, февраль 1996 г., стр. 62-67.
  2. High Performance Concrete, Compact Disc, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или (X) Дополнение 8.3,1

Пересмотреть 8.3.1 Следующие цементы:

8.3.1 Цементы

Портландцементы

должны соответствовать требованиям AASHTO M 85 (ASTM C 150), а смешанные гидравлические цементы должны соответствовать требованиям AASHTO M 240 (ASTM C 595) или ASTM C 1157. Для портланд-пуццоланового цемента типа IP используется пуццолан. составляющая не должна превышать 20 процентов от веса смеси, а потери пуццолана при возгорании не должны превышать 5 процентов.

За исключением класса P (HPC) и класса A (HPC) или, если указано иное, только портландцемент типа I, II или III, портландцемент типов IA, IIA, IIIA с воздухововлекающими добавками или гидравлические цементы с добавлением смесей IP или IS. использовал. Цементы типов IA, IIA и IIIA могут использоваться только в бетоне, где требуется воздухововлечение.

Слабощелочные цементы, соответствующие требованиям AASHTO M 85 для слабощелочных цементов, должны использоваться, если это указано или заказано Инженером в качестве условия использования для заполнителей с ограниченной щелочно-кремнеземной реактивностью.

Если не разрешено иное, продукт только одной мельницы любой марки и типа цемента должен использоваться для аналогичных элементов конструкции, которые открыты для обзора, за исключением случаев, когда цементы должны быть смешаны для уменьшения любого чрезмерного вовлечения воздуха, когда воздух используется захватывающий цемент.

Для класса P (HPC) и класса A (HPC) перед укладкой бетона должны быть изготовлены пробные партии с использованием всех предполагаемых составляющих материалов, чтобы гарантировать совместимость цемента и добавок.Изменение мельницы, марки или типа цемента без дополнительных пробных партий не допускается.

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

ASTM C 1157 — это стандартные технические условия для смешанных цементов, которые должны быть включены. (1)

Ограничение цемента типами I, II, III, IA, IIA, IIIA, IP или IS может помешать инновациям и выбору для повышения производительности HPC.

Взаимодействие между вяжущим материалом и химическими добавками может вызвать несовместимость, приводящую к преждевременному затвердеванию, увеличению времени схватывания или неадекватной системе образования воздушных пустот. HPC может быть очень чувствительным к марке, типу и происхождению цемента. Исследования показали, что изменение марки цемента может вызвать большие различия в затвердевших свойствах HPC. (2)

Ожидаемое влияние на мосты

Больше выбора, улучшенные свойства и меньше проблем в полевых условиях.

Ссылки

  1. ASTM C 1157 Стандартные технические условия для смешанного гидравлического цемента.
  2. Комитет ACI 363, «Отчет о современном состоянии высокопрочного бетона (ACI 363R-92)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1992, 55 стр.

(Представлено:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

() Редакция или (X) Дополнение 8.3,5

Добавить новую статью 8.3.5 и изменить нумерацию последующих статей.

8.3.5 Комбинированные агрегаты

Смеси мелких и крупных заполнителей должны соответствовать требованиям AASHTO M XX1

Прочие затронутые статьи

Характеристики материалов M 6, M 43 и M 80

Фон

Предложена новая спецификация комбинированных агрегатов, на которую необходимо ссылаться.Комбинированные заполнители позволяют использовать меньше воды, вяжущих материалов и пасты, что приводит к улучшенным свойствам свежезамешенного и затвердевшего бетона.

Ожидаемое влияние на мосты

Улучшенные свойства бетона.

Ссылки

Нет

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.3,7

Заменить первый абзац пункта 8.3.7 Минеральные добавки следующим образом:

8.3.7 Минеральные добавки

Минеральные добавки в бетон должны соответствовать следующим требованиям:

  • Пуццоланы летучей золы и кальцинированные природные пуццоланы — AASHTO M 295 (ASTM C 618)
  • Измельченный гранулированный доменный шлак — AASHTO M 302 (ASTM C 989)
  • Дым кремнезема — AASHTO M 307 (ASTM C 1240)

(Удаленный текст выделен зачеркиванием.Вставленный текст подчеркнут.)

Прочие затронутые статьи

8.4.4

Фон

Шлак и микрокремнезем широко используются в HPC, и на них следует ссылаться.

Ожидаемое влияние на мосты

Больше вариантов материалов.

Ссылки

Нет

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.4.1

Арт. № 1

Редакция 8.4.1.1 Ответственность и критерии:

8.4.1.1 Ответственность и критерии

Подрядчик должен спроектировать и нести ответственность за характеристики всех бетонных смесей, используемых в конструкциях. Выбранные пропорции смеси должны давать бетон, который будет достаточно обрабатываемым и пригодным для обработки для всех предполагаемых применений, и должен соответствовать требованиям Таблицы 8.2 и всем другим требованиям этого Раздела.

Для бетона с нормальным весом используется метод абсолютного объема, например, описанный в публикации 211 Американского института бетона.1, следует использовать при выборе пропорций смеси. Для класса P (HPC) с летучей золой должен быть разрешен метод, указанный в Руководстве 211.4 Американского института бетона. Для конструкционного легкого бетона пропорции смеси должны выбираться на основе пробных смесей с цементным фактором, а не водоцементным соотношением, определяемым указанной прочностью с использованием методов, подобных тем, которые описаны в публикации 211.2 Американского института бетона.

Дизайн смеси должен основываться на указанных свойствах.Если прочность указана, выберите среднюю прочность бетона, значительно превышающую указанную, чтобы, учитывая ожидаемую изменчивость бетона и процедуры испытаний, не более чем в 1 из 10 испытаний на прочность можно было ожидать падения ниже указанной прочности. При необходимости в ходе работ конструкции смеси должны быть изменены для обеспечения соответствия заданным свойствам свежего и затвердевшего бетона. Для Класса P (HPC) и Класса A (HPC) такие модификации должны быть разрешены только после пробных партий, чтобы продемонстрировать, что модифицированный дизайн смеси приведет к получению бетона, который соответствует указанным свойствам бетона.

Арт. № 2

Версия 8.4.1.2 Пробные испытания партии следующим образом:

8.4.1.2 Пробные испытания партии

Для бетона классов A, A (AE), P, P (HPC) и A (HPC), для легкого бетона и для других классов бетона, если это указано или заказано Инженером, удовлетворительные характеристики предлагаемой конструкции смеси должны проверяться лабораторными испытаниями на пробных партиях. Результаты таких испытаний должны быть предоставлены Инженеру подрядчиком или производителем сборных элементов во время представления предлагаемого проекта смеси.

Если материалы и состав смеси, идентичные предложенным для использования, использовались в других работах в течение предыдущего года, заверенные копии результатов конкретных испытаний из этой работы, которые указывают на полное соответствие этим спецификациям, могут быть заменены такими лабораторными испытаниями.

Средние значения, полученные из пробных партий для указанных свойств, таких как прочность, должны превышать расчетные значения на определенную величину в зависимости от изменчивости. Для прочности на сжатие требуемая средняя прочность, используемая в качестве основы для выбора пропорций бетона, должна определяться в соответствии с AASHTO M 241.

Прочие затронутые статьи

AASHTO M 241

Фон

Арт. № 1

ACI Guide 211.4 описывает выбор пропорций для высокопрочного бетона с портландцементом и летучей золой. (1) В HPC важными становятся тип, размер и форма заполнителя.

Помимо прочности, в мостовых конструкциях важны и другие свойства.

Любое изменение пропорций смеси и ингредиентов должно быть испытано с использованием пробных партий.

Арт. № 2

Также включены другие свойства, кроме прочности. Требования к сверхпрочности обновлены для всех уровней прочности, включая высокопрочный бетон, со ссылкой на AASHTO M 241. (2,3) Также предлагаются изменения к AASHTO M 241.

Ожидаемое влияние на мосты

Более прочные конструкции. Включение высокопрочного бетона.

Ссылки

  1. Комитет ACI 211, «Руководство по выбору пропорций для высокопрочного бетона с портландцементом и летучей золой (ACI 211.4)» Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1993, 13 стр.
  2. Кэгли, Дж. Р. «Переход от ACI 318-99 к ACI 318-02», Concrete International , Американский институт бетона, июнь 2001 г.
  3. AASHTO M 241 Стандартные технические условия для бетона, изготовленного объемным дозированием и непрерывным перемешиванием.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

() Редакция или (X) Дополнение 8.4,3

Пересмотреть 8.4.3 Содержание цемента следующим образом:

Минимальное содержание цемента должно быть таким, как указано в Таблице 8.2 или иным образом. Для класса P (HPC) общее содержание вяжущих материалов не должно превышать 1000 фунтов на кубический ярд бетона. Для других классов бетона максимальное содержание цемента или цемента с минеральными добавками не должно превышать 800 фунтов на кубический ярд бетона. Фактическое содержание цемента должно находиться в этих пределах и быть достаточным для производства бетона требуемой прочности, консистенции и характеристик.

Прочие затронутые статьи

8,2

Фон

Для многих высокопрочных бетонов требуется содержание вяжущих материалов, превышающее 800 фунтов / ярд 3 (475 кг / м 3 ). (1) Следовательно, уместен более высокий предел.

Ожидаемое влияние на мосты

Облегчить использование высокопрочного и высокоэффективного бетона.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.4.4

Пересмотреть 8.4.4 Минеральные добавки следующим образом:

8.4.4 Минеральные добавки

Минеральные добавки должны использоваться в указанных количествах. Для всех классов бетона, кроме P (HPC) и A (HPC), когда используются цементы типов I, II, IV или V (AASHTO M 85), а минеральные добавки не указаны и не запрещены, Подрядчику будет разрешено заменить до 25 процентов требуемого портландцемента с летучей золой или другого пуццолана, соответствующего AASHTO M 295, до 50 процентов требуемого портландцемента со шлаком, соответствующего AASHTO M 302, или до 10 процентов требуемого портландцемента с дымом кремнезема в соответствии с AASHTO M 307.При использовании любой комбинации летучей золы, шлака и микрокремнезема Подрядчику будет разрешено заменить до 50 процентов необходимого портландцемента. Однако не более 25 процентов летучей золы и не более 10 процентов микрокремнезема. Вес используемой минеральной добавки должен быть равен весу замененного портландцемента или превышать его. При расчете водоцементного отношения в смеси вес вяжущих материалов следует рассматривать как сумму весов портландцемента и минеральных добавок.

Для бетона класса P (HPC) и класса A (HPC) разрешается использовать минеральные добавки (пуццоланы или шлак) в качестве вяжущего материала вместе с портландцементом в цементных смесях или в качестве отдельной добавки в смесителе. Количество минеральной добавки определяется опытными партиями. Соотношение водоцементных материалов должно быть отношением веса воды к общему количеству вяжущих материалов, включая минеральные добавки. Свойства свежезамешенного и затвердевшего бетона должны соответствовать заданным значениям.

Прочие затронутые статьи

8.3.7

Фон

Минеральные добавки сегодня широко используются в HPC. К ним относятся летучая зола, измельченный гранулированный доменный шлак и микрокремнезем. Использование этих материалов приводит к получению бетона с более мелкопористой структурой и, следовательно, более низкой проницаемостью. Предлагаемые проценты замены основаны на процентах, указанных в ACI 318 для бетона, подверженного воздействию химикатов для борьбы с обледенением. (1)

Требуются пробные партии с HPC, чтобы гарантировать достижение указанных свойств.

Ожидаемое влияние на мосты

Улучшенный бетон для более прочных конструкций.

Ссылки

  1. Комитет 318 ACI, Требования строительных норм для конструкционного бетона (318-02) и комментарий (318R-02), Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2002, 443 стр.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.5.7.1

Пересмотр 8.5.7.1 Следующие испытания:

8.5.7.1 Тесты

Испытание на прочность должно состоять из средней прочности не менее двух 6×12 дюймов. или хотя бы три 4×8-дюйм.Цилиндры для испытания на прочность на сжатие, изготовленные из материала, взятого из одной случайно выбранной партии бетона, за исключением того, что, если какой-либо цилиндр должен показать доказательства неправильного отбора образцов, формования или испытания, указанный цилиндр должен быть отброшен, а испытание на прочность должно состоять из прочности оставшийся цилиндр (и). Для каждого испытания на прочность должно быть изготовлено не менее трех баллонов, если указанная прочность превышает 5000 фунтов на квадратный дюйм.

(Удаленный текст зачеркивается.Вставленный текст подчеркнут.)

Прочие затронутые статьи

AASHTO M 241

Фон

Цилиндры 4×8 дюймов обычно используются для испытаний высокопрочного бетона и могут демонстрировать более высокую изменчивость. (1) Для высокопрочного бетона прочность более важна, и для любого размера рекомендуется не менее трех цилиндров. (2)

Ожидаемое влияние на мосты

Повышенное качество бетона и более точные измерения прочности на сжатие.

Ссылки

  1. Озилдирим, К., «Бетонные цилиндры 4 x 8 дюймов против цилиндров 6 x 12 дюймов», VHTRC 84 ‑ R44, Совет транспортных исследований Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния, май 1984 г., 25 стр.
  2. Комитет ACI 363, «Руководство по контролю качества и испытаниям высокопрочного бетона (ACI 363.2R-98)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1998 г., 18 стр.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.5.7.3

Редакция 8.5.7.3 Для приемки бетона:

8.5.7.3 Приемка бетона

Для определения соответствия бетона указанной прочности испытательные цилиндры должны быть отверждены в контролируемых условиях, как описано в Статье 9.3 AASHTO T 23, и испытаны в указанном возрасте. Образцы для приемочных испытаний для каждого класса бетона должны отбираться не реже одного раза в день и не реже одного раза на каждые 150 кубических ярдов бетона или один раз для каждого основного размещения.

За исключением бетона класса P (HPC) и класса A (HPC), любой бетон, представленный испытанием, показывающим прочность, которая меньше указанной прочности на сжатие в указанном возрасте более чем на 500 фунтов на квадратный дюйм, будет отклонен и должен быть удален. и заменен приемлемым бетоном. Такой отказ имеет преимущественную силу, если только:

  1. Подрядчик за свой счет получает и представляет доказательства приемлемого для Инженера типа того, что прочность и качество забракованного бетона являются приемлемыми.Если такое свидетельство состоит из кернов, взятых в ходе работы, керны должны быть получены и испытаны в соответствии со стандартными методами AASHTO T 24 (ASTM C 42) или
  2. .
  3. Инженер определяет, что указанный бетон расположен там, где он не создаст недопустимого вредного воздействия на конструкцию, и Подрядчик соглашается на уменьшенную оплату, чтобы компенсировать Департаменту потерю прочности и другие упущенные выгоды.

Для бетона класса P (HPC) и класса A (HPC) любой бетон, представленный испытанием, показывающим прочность, которая меньше указанной прочности на сжатие в указанном возрасте, будет отклонен и должен быть удален и заменен приемлемым бетоном. .

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

Для высокопрочного бетона часто указывается возраст испытания, отличный от 28 дней. (1) Исключение 28 дней в этом положении позволяет использовать другие возрастные категории.

Цель HPC — предоставить бетон, соответствующий спецификациям для предполагаемого применения.Использование бетона, не соответствующего указанной прочности на сжатие, не является приемлемой практикой для HPC. Уменьшение оплаты не может компенсировать потерю прочности и возможное сокращение срока службы.

Ожидаемое влияние на мосты

Повышенное качество бетона.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

() Редакция или (X) Дополнение 8.5.7.5

8.5.7.5 Сборный бетон, отвержденный методом водонепроницаемого покрытия, паром или тепловым излучением

Когда сборный железобетонный элемент отверждается методом водонепроницаемого покрытия, паром или тепловым излучением, цилиндры для испытания прочности на сжатие, изготовленные для любой из вышеперечисленных целей, должны быть отверждены в условиях, аналогичных условиям для элемента.Такой бетон будет считаться приемлемым, если испытание покажет, что бетон достиг заданной прочности на сжатие, при условии, что такая прочность будет достигнута не позднее указанного возраста для прочности на сжатие.

Испытательные цилиндры должны быть отверждены только одним из следующих методов:

(1) Для бетона с заданной расчетной прочностью на сжатие менее или равной 6000 фунтов на квадратный дюйм испытательные цилиндры должны храниться рядом с элементом и под теми же крышками, чтобы цилиндры подвергались воздействию тех же температурных условий, что и элемент.

(2) Для всех указанных значений прочности бетона испытательные цилиндры должны подвергаться согласованному отверждению в камерах, в которых температура камеры коррелирует с температурой в элементе перед отпусканием прядей предварительного напряжения. Температуру камеры и элемента следует проверять с помощью датчиков температуры в камере и элементе. Если не указано иное, датчики температуры в двутавровых балках должны располагаться в центре тяжести нижнего фланца. Для других элементов датчики температуры должны быть расположены в центре самой толстой секции.Местоположение указывается на чертежах. После освобождения прядей предварительного напряжения баллоны должны храниться при такой же температуре и влажности, что и элемент.

Прочие затронутые статьи

Дивизион I, 9,23

Фон

Исследования нескольких демонстрационных проектов высокоэффективного бетона, проводимых FHWA-State, показали, что на прочность цилиндров для контроля качества влияют температуры отверждения, которые испытывают цилиндры. (1,2) Высокая начальная температура отверждения ускоряет прирост прочности в раннем возрасте, но приводит к более медленному приросту прочности в более позднем возрасте. Следовательно, испытательный цилиндр, который испытывает другую температурную историю, чем элемент, который он представляет, не отражает в действительности прочности бетона в элементе ни в возрасте, соответствующем высвобождению прядей, ни в более позднем возрасте. Этот эффект становится более значительным для высокопрочного бетона из-за более высокого содержания вяжущих материалов и более высокой теплоты гидратации.

Размещение испытательных цилиндров под теми же крышками, что и элемент, оказалось приемлемым методом для бетонов с обычной прочностью. Однако для высокопрочных бетонов матчевое отверждение необходимо, если необходимо измерить реалистичные значения прочности. (3) Предлагаемые изменения позволяют использовать традиционный метод для бетонов с обычной прочностью, при этом требуя матчевого твердения для высокопрочных бетонов и позволяя согласованное отверждение для бетонов с традиционной прочностью.

Ожидаемое влияние на мосты

Обеспечивает более реалистичное измерение прочности бетона на сжатие в элементе.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.
  2. Мейерс, Дж. Дж. И Карраскильо Р.Л., «Производство и контроль качества высокоэффективного бетона в конструкциях мостов в Техасе», Центр транспортных исследований, Техасский университет в Остине, Отчет об исследовании 580 / 589-1, 2000, 553 стр.
  3. Рассел, Х. Г., «Рассмотрите спичку отверждения для высокопрочных сборных железобетонных изделий», Бетонные изделия, Vol. 102, No. 7, июль 1999 г., стр. 117-118.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.6.4.1

8.6.4.1 Защита во время отверждения

Когда существует вероятность того, что температура воздуха ниже 35 ° F в течение периода отверждения, Подрядчик должен представить на утверждение Инженеру до укладки бетона план бетонирования и отверждения в холодную погоду с подробным описанием методов и оборудования, которые будут использоваться для обеспечения что поддерживаются требуемые температуры бетона. Бетон должен выдерживаться при температуре не ниже 45 ° F в течение первых шести дней после укладки, за исключением случаев, когда используются пуццоланы или шлак, этот период должен быть следующим:

Процент замещенного цемента по весу Требуемый период контролируемой температуры

Пуццоланы

Шлак

10%

25%

8 дней

11-15%

26-35%

9 дней

16-20%

36-50%

10 дней

Вышеупомянутое требование в отношении продолжительного периода контролируемой температуры может быть отменено, если прочность на сжатие, составляющая 65 процентов от указанной расчетной прочности, достигается за 6 дней с использованием цилиндров с локальным отверждением, системы матчевого отверждения или метода созревания.

Когда процент замены цемента больше, чем значения, перечисленные выше, или когда в качестве замены цемента используются комбинации материалов, требуемый период контролируемой температуры должен составлять не менее 6 дней и продолжаться до тех пор, пока прочность на сжатие не составит 65 процентов от указанной. Расчетная прочность достигается с помощью цилиндров, отверждаемых на месте, системы матчевого отверждения или метода зрелости.

Если используется внешний обогрев, то тепло должно подаваться и отводиться постепенно и равномерно, чтобы ни одна часть бетонной поверхности не нагревалась более чем до 90 ° F или не изменяла температуру более чем на 20 ° F за 8 часов.

По запросу Инженера Подрядчик должен предоставить и установить два термометра типа «максимум-минимум» на каждой строительной площадке. Такие термометры должны быть установлены в соответствии с указаниями Инженера, чтобы контролировать температуру бетона и окружающего воздуха в период отверждения.

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

Текущее положение касается только пуццоланов до 20-процентной замены цемента и должно быть более общим.Вместо фиксированных периодов контролируемой температуры следует разрешить использование системы матчевого отверждения или метода созревания. Оба метода могут быть эффективны с HPC.

Ожидаемое влияние на мосты

Изменения позволяют использовать более широкий спектр замен цемента и дополнительных методов для сокращения необходимого периода контролируемой температуры. Последнее позволит ускорить строительство моста.

Ссылки

Нет

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.6,6 и 8,6,7

Арт. № 1

8.6.6 Бетон, подверженный воздействию соленой воды

Если специально не предусмотрено иное, бетон для конструкций, подвергающихся воздействию соленой или солоноватой воды, должен соответствовать требованиям класса A (HPC) для бетона класса S для бетона, помещенного под воду, и класса A для других работ. Такой бетон следует перемешивать в течение не менее 2 минут, а содержание воды в смеси следует тщательно контролировать и регулировать, чтобы получить бетон с максимальной непроницаемостью.Бетон должен быть тщательно уплотнен по мере необходимости для получения максимальной плотности и полного отсутствия каменных карманов. Если на чертежах не указано иное, чистое расстояние от поверхности бетона до арматурной стали должно быть не менее 4 дюймов. Никакие строительные швы не должны образовываться между уровнями экстремально низкой воды и экстремальной высокой воды или верхним пределом воздействия волн, как определено Инженером. Между этими уровнями нельзя снимать формы или использовать другие средства для предотвращения прямого контакта соленой воды с бетоном в течение не менее 30 дней после размещения.За исключением ремонта любых каменных карманов и заделки отверстий для анкеров, исходная поверхность, когда бетон поступает из форм, должна оставаться нетронутой. Сборные элементы должны обрабатываться специальным образом, чтобы избежать даже незначительных деформационных трещин.

Арт. № 2

8.6.7 Бетон, подверженный воздействию сульфатных почв или ульфатной воды

Когда специальные положения определяют территорию как содержащую сульфатные почвы или сульфатную воду, бетон, который будет контактировать с такой почвой или водой, должен относиться к классу A (HPC) и должен быть смешан, размещен и защищен от контакта с почвой или водой. в соответствии с требованиями для бетона, подверженного воздействию соленой воды, за исключением того, что период защиты должен составлять не менее 72 часов.

Прочие затронутые статьи

Нет

Фон

HPC с низкой проницаемостью необходимы для обеспечения необходимой защиты бетона, подверженного воздействию солевых или сульфатных растворов. (1) Класс A (HPC) предназначен для этих приложений.

Ожидаемое влияние на мосты

Обеспечивает бетон с более низкой проницаемостью.

Ссылки

  1. Комитет ACI 222, «Коррозия металлов в бетоне (ACI 222R-96)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1996 г., 30 стр.

(Представлено:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.11,1

Весь вновь уложенный бетон должен быть выдержан таким образом, чтобы предотвратить потерю воды с помощью одного или нескольких методов, указанных в данном документе. За исключением бетона класса A (HPC), отверждение должно начинаться сразу после того, как свободная вода покинет поверхность и завершены отделочные операции. Для бетона класса A (HPC) отверждение в воде должно начинаться сразу после завершения отделочных операций. Если поверхность бетона начинает высыхать до того, как может быть применен выбранный метод отверждения, поверхность бетона должна оставаться влажной с помощью распыляемого тумана, чтобы не повредить поверхность.

Отверждение другим методом, кроме метода водонепроницаемого покрытия, с использованием сборного железобетона или методов пара или лучистого тепла должно продолжаться непрерывно в течение 7 дней, за исключением случаев, когда в смеси используются пуццоланы, превышающие 10 процентов по весу портландцемента. При использовании таких пуццоланов период отверждения должен составлять 10 дней. Для иных, чем верхние плиты конструкций, служащих в качестве готовых покрытий и бетона класса A (HPC), указанные выше периоды отверждения могут быть сокращены и отверждение прекращено, когда испытательные цилиндры затвердевают в тех же условиях, что и конструкция, показывают, что прочность бетона составляет не менее 70 процентов от что указанные были достигнуты.

Если Инженер сочтет это необходимым в периоды жаркой погоды, вода должна применяться к бетонным поверхностям, отверждаемым методом жидкой мембраны или методом формования на месте, до тех пор, пока Инженер не определит, что охлаждающий эффект больше не требуется. Такая поливка оплачивается как дополнительная работа.

Прочие затронутые статьи

8.11.4 и 8.13.4

Фон

Изменения на 8.11.1 необходимы для согласования с изменениями в 8.11.4 и 8.13.4. (1,2,3)

Ожидаемое влияние на мосты

Повышенное качество и долговечность мостовых настилов.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.
  2. Мейерс, Дж. Дж. И Карраскилло Р. Л., «Производство и контроль качества высокоэффективного бетона в конструкциях мостов в Техасе», Центр транспортных исследований, Техасский университет в Остине, Отчет об исследовании 580 / 589-1, 2000, 553 стр.
  3. HPC Bridge Views, выпуск № 15, май / июнь 2001 г.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

() Редакция или (X) Дополнение 8.11.3.5

Арт. № 1

В конце второго абзаца добавить следующее:

Отверждение паром или тепловым излучением должно производиться в подходящем кожухе, чтобы удерживать острый пар или тепло. Пар должен быть низкого давления и насыщенным. При необходимости следует использовать устройства для регистрации температуры, чтобы убедиться, что температура однородна по всему бетону и находится в указанных пределах.

Арт.2

Изменить третий абзац следующим образом:

Первоначальное применение пара или тепла не должно происходить до первоначального схватывания бетона, кроме как для поддержания температуры в камере твердения выше указанной минимальной температуры. Время начального схватывания может быть определено Стандартным методом испытания «Время схватывания бетонных смесей по сопротивлению проникновению», AASHTO T 197 (ASTM C 403).

Арт. № 3

Изменить пятый абзац следующим образом:

Горячий пар не должен быть направлен на бетон или на опалубку так, чтобы вызывать локальные высокие температуры.Во время первоначального применения острого пара или лучистого тепла температура внутри бетона должна повышаться со средней скоростью, не превышающей 40 ° F в час, пока не будет достигнута температура отверждения. Максимальная температура внутри бетона не должна превышать 160 ° F. Максимальная температура должна поддерживаться до тех пор, пока бетон не достигнет желаемой прочности. При прекращении подачи пара температура бетона не должна снижаться со скоростью, превышающей 40 ° F в час, пока не будет достигнута температура на 20 ° F выше температуры воздуха, которому будет подвергаться бетон.

Арт. № 4

Изменить последний абзац следующим образом:

Для предварительно напряженных элементов передача усилия напряжения на бетон должна осуществляться сразу после прекращения отверждения паром или термическим отверждением.

Прочие затронутые статьи

8,2

Фон

Арт.1

Поскольку высокопрочный бетон выделяет значительно больше тепла, чем обычный прочный бетон, важно контролировать температуру бетона, а не температуру во всем ограждении. (1)

Арт. № 2

Так как современные бетоны могут содержать более широкий спектр составляющих материалов, чем в прошлом, текущие критерии от 2 до 4 часов или от 4 до 6 часов могут не подходить. (1) Измерение времени схватывания для конкретного бетона — более точный подход.

Арт. № 3

Исследования показали, что замедленное образование эттрингита (DEF) может происходить в бетонах, подвергающихся воздействию высоких температур во время отверждения и впоследствии подверженных воздействию влаги. Максимальная температура около 160 ° F (71 ° C) обычно считается верхним пределом, ниже которого DEF вряд ли произойдет. Руководство по контролю качества PCI содержит рекомендацию о том, что максимальная температура бетона должна быть ограничена до 158 ° F (70 ° C), если существует известная возможность для щелочно-кремнеземной реакции или DEF.В противном случае максимальная температура бетона составляет 180 ° F (82 ° C). (2)

Арт. № 4

Текущее положение позволяет температуре окружающей среды опускаться до 60 ° F (16 ° C) до того, как пряди будут отпущены. Сильное снижение температуры бетона и прядей перед высвобождением прядей может привести к появлению вертикальных трещин в элементе. Это более вероятно в глубоких элементах и ​​элементах из высокопрочного бетона. Немедленное высвобождение прядей после отверждения паром или нагреванием сводит к минимуму вероятность растрескивания. (3)

Ожидаемое влияние на мосты

Повышенное качество бетона в предварительно напряженных бетонных балках и меньшее растрескивание в балках моста до передачи усилия предварительного напряжения.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.0, февраль 2003 г.
  2. Руководство по контролю качества для заводов и производства строительных конструкций из сборного железобетона, MNL-116-99, Институт сборного железобетона / предварительно напряженного бетона, Чикаго, штат Иллинойс, 1999.
  3. Зиа П. и Канер А., «Растрескивание в крупногабаритных длиннопролетных предварительно напряженных бетонных балках AASHTO», Центр исследований транспортной инженерии, Университет штата Северная Каролина, октябрь 1993 г., 87 стр.

(Прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

() Редакция или (X) Дополнение 8.11,4

Добавить следующий абзац в конце раздела 8.11.4 Bridge Decks:

Когда бетон класса A (HPC) используется в настилах мостов, отверждение водой должно применяться сразу после завершения отделки любой части настила и должно оставаться на месте в течение как минимум 7 дней, независимо от прочности бетона. Если условия препятствуют немедленному нанесению отверждения водой, немедленно после завершения отделки следует нанести замедлитель испарения или использовать туман для поддержания высокой относительной влажности над бетоном, чтобы предотвратить высыхание бетонной поверхности.После периода отверждения в воде можно нанести жидкий отверждающий состав для мембран, чтобы продлить период отверждения.

Прочие затронутые статьи

8.11.1

Фон

Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, как правило, имеет очень мало сточной воды, особенно когда используется низкое водно-цементное соотношение материалов с минеральными добавками.В результате теряется защита от испарения стекающей воды на свежем бетоне. Самый эффективный способ защиты бетона — это отверждение водой сразу после завершения стяжки или облицовки бетона и не позднее, чем через 15 минут после того, как бетон будет помещен в любую часть настила. (1) Если это невозможно, следующая лучшая альтернатива — предотвратить или уменьшить потерю влаги из бетона до тех пор, пока не будет нанесено отверждение водой. При использовании метода отверждения в воде бетонная поверхность постоянно остается влажной.Наиболее подходящий метод — покрыть настил такими материалами, как ватные маты, несколько слоев мешковины или другими материалами, которые не обесцвечивают и не повреждают бетонную поверхность, и постоянно и тщательно поддерживать эти материалы во влажном состоянии. Отверждение в воде должно продолжаться минимум 7 дней независимо от прочности бетона. Использование отвердителя после отверждения водой продлевает период отверждения, позволяя подрядчику получить доступ к настилу моста.

Обратите внимание, что 8.11.1 требует 10-дневного отверждения при использовании более 10 процентов пуццоланов.

Ожидаемое влияние на мосты

Повышенное качество и долговечность мостовых настилов.

Ссылки

  1. HPC Bridge Views , выпуск № 15, май / июнь 2001 г.

(прислал:)

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СТАНДАРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ AASHTO Division II

(X) Редакция или () Дополнение 8.13,4

Если не разрешено иное, сборные элементы должны быть отверждены водным методом, методом водонепроницаемого покрытия или методом пара или лучистого тепла. Допускается использование утепленных одеял с методом водонепроницаемого укрытия. При использовании метода водонепроницаемого укрытия температура воздуха под укрытием не должна быть ниже 50 ° F, и для поддержания температуры выше минимального значения можно использовать свежий пар или лучистое тепло. Максимальная температура бетона во время цикла отверждения не должна превышать 160 ° F.Водонепроницаемое покрытие должно оставаться на месте до тех пор, пока прочность на сжатие бетона не достигнет прочности, указанной для снятия напряжения или снятия изоляции.

Прочие затронутые статьи

8.11.1

Фон

Высокопрочные бетоны содержат больше вяжущего материала, чем используемые в обычных прочных бетонах. (1) Следовательно, при гидратации выделяется больше тепла, и может генерироваться достаточно тепла для развития прочности на сжатие, необходимой для снятия напряжения или снятия изоляции без использования пара или лучистого нагрева. (2) Новая формулировка допускает самоотверждение с утепленными одеялами или без них путем модификации метода водонепроницаемого покрытия. Изменения также относятся к температуре бетона, а не к температуре корпуса.

Ожидаемое влияние на мосты

Уменьшите стоимость балок, так как энергия для отопления не требуется.

Ссылки

  1. Высококачественный бетон, компакт-диск, Федеральное управление шоссейных дорог, версия 3.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    [an error occurred while processing the directive]