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
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.Бетоны маркируются согласно прочности на сжатие в кгс/см2. Набор прочности бетоном в течение времени это отдельная тема. Важно: прочность бетона при растяжении составляет только 5-10% от предела прочности при сжатии, а предел прочности при изгибе только 10-15% от предела прочности на сжатие. Бетон не течет. За стадией упругой деформации следует разрушение.
В целом, предел прочности при растяжении возрастает с ростом прочности при сжатии (марки бетона) , однако увеличение идет медленнее, чем нарастает прочность на сжатие. Таким образом, % отношение этих прочностей ниже для более высоких марок. Класс бетона — это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Эта статистическая формулировка означает, что установленное свойство обеспечивается не менее чем в 95% случаев и лишь в 5% проб можно ожидать, что оно не выполненно. Теоретически, существуют следующие классы бетонов: В1; B1,5; В2; B2,5; В3,5; B5; В7,5; B10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60, В65, В70, В75, В80. Ниже приводится соотношение между классом и марками бетона по прочности на сжатие при нормативном коэффициенте вариации равном 13,5%:
Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см2. Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу. Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие
|
Прочность бетона на сжатие, класс, таблица в мпа
Прочность бетона на сжатие традиционно считается одним из основных показателей, характеризующих свойства бетона. Данный параметр выражается в двух понятиях – классе и марке бетона, которые учитываются при выборе смеси для реализации тех или иных работ, выступают главными из технических характеристик, чрезвычайно важны для гарантии способности застывшего монолита выдерживать определенные нагрузки, что сказывается на прочности, надежности, долговечности.
Определенный класс бетона по прочности на сжатие маркируется буквой В и определенной цифрой, демонстрирует так называемую кубиковую прочность (когда образец в форме куба сжимают под прессом и фиксируют отметку, на которой он разрушается). Считается давление в МПа, предполагает вероятность разрушения при указанном показателе максимум 5 единиц из 100 испытуемых. Регламентируется СНиП 2.03.01-84.
Прочность бетона (МПа) может быть разной – классы дифференцируются в пределах 3.5-80 (всего существует 21 вид). Самыми популярными стали около десятка смесей с классами В15 и В20, В25 и В39, В40. Любой класс приравнивается к соответствующей ему марке (аналогичным образом правило работает наоборот). Значение прочности бетона в МПа (класс) чаще всего указывается в проектной документации, а вот поставщики реализуют смеси с указанием марки.
Марка бетона обозначается буквой М и цифровым индексом в диапазоне 50-1000. Регламентируется ГОСТом 26633-91, соответствует определенным классам, допустимым считается отклонение прочности максимум на 13.5%. Для марки бетона основными требованиями являются объем/качество цемента в составе. В свою очередь, марка обозначается в кгс/см2, определение марки возможно после полного застывания и затвердевания смеси (то есть, минимум через 28 суток после заливки).
Чем выше цифра в индексах класса и марки, тем более прочным будет бетон и тем выше его стоимость (как при покупке уже готового раствора, так и при самостоятельном замесе за счет большего объема цемента и более высокой его марки).
С учетом вышеизложенных фактов основная задача мастера – определить идеальные характеристики для раствора с учетом сферы использования и предполагаемых нагрузок. Ведь приготовление слишком прочного бетона приведет к неоправданным расходам, недостаточно прочного – к разрушению конструкции. Обычно средняя прочность бетона для тех или иных работ, конструкций указывается в ГОСТах, СНиПах – эти значения и берут за ориентир.
Виды материала по прочности на сжатие:- Теплоизоляционные смеси – от В0.5 до В2.
- Конструкционно-теплоизоляционный раствор – от В2.5 до В10.
- Смеси конструкционные – от В12.5 до В40.
- Особые бетоны для усиленных конструкций – выше В45.
Методы и испытания бетона на прочность
Для определения марки и класса бетона используют разнообразные методы – все они относятся к категориям разрушающих и неразрушающих. Первая группа предполагает проведение испытаний в условиях лаборатории посредством механического воздействия на образцы, которые были залиты из контрольной смеси и полностью выстояны в указанные сроки.
Для проведения исследований используют специальный пресс, который сжимает опытные образцы и демонстрирует предел прочности при сжатии. Разрушение – наиболее верный и точный метод исследования бетона на прочность таких видов, как сжатие, изгиб, растяжение и т.д.
Основные неразрушающие методы исследований:- Воздействие ударом.
- Разрушение частичное.
- Исследование с использованием ультразвука.
Ударное воздействие может быть разным – самым примитивным считается ударный импульс, который фиксирует динамическое воздействие в энергетическом эквиваленте. Упругий отскок определяет параметры твердости монолита в момент отскока бойка ударной установки.
Также используется метод пластической деформации, который предполагает обработку исследуемого участка особой аппаратурой, которая оставляет на монолите отпечатки определенной глубины (по ним и определяют степень прочности).
Частичное разрушение также может быть разным – скол, отрыв и комбинация данных способов. Если для испытаний используется метод скола, то ребро изделия подвергают особому скользящему воздействию для откалывания части и определения прочности. Отрыв предполагает использование специального клеящего состава, которым на поверхности крепят металлический диск и потом отрывают. При комбинировании данных способов анкерное устройство крепят на монолит, а потом отрывают.
Когда используется ультразвуковое исследование, применяют специальный прибор, способный измерить скорость прохождения ультразвуковых волн, проникающих в монолит. Основное преимущество данной технологии – она позволяет изучать не только поверхность, но и внутреннюю структуру бетона. Правда, в процессе исследований велика вероятность погрешности.
Контроль прочности бетона
Для того, чтобы бетонный раствор точно соответствовал указанным параметрам и выдерживал нагрузки, за его качеством следят еще на этапе приготовления. Прежде, чем готовить смесь, обязательно изучают рецепт, требования к компонентам и их пропорциям.
Основные критерии для контроля и проверки бетона:- Соответствие используемого цемента указанным в рецепте маркам – так, для приготовления бетона М300 точно не подойдет цемент М100, даже при условии его большого объема. Чем выше число рядом с буквой М в маркировке цемента, тем более прочным получится раствор.
- Объем жидкости в растворе – чем больше воды в смеси, тем активнее влага испаряется в процессе высыхания и может провоцировать появление пустот, когда идет затвердевание.
- Качество и фракция наполнителей – шероховатые частицы неправильной формы обеспечивают наиболее крепкое сцепление ингредиентов в составе бетона, что в процессе твердения дает требуемый результат в виде высокой прочности. Грязный наполнитель может понизить характеристики бетона по прочности на растяжение и сжатие.
- Тщательность смешивания компонентов на всех стадиях приготовления раствора – по технологии раствор замешивается в исправной бетономешалке или на производстве в течение длительного времени.
- Квалификация работников – также играет важную роль, так как даже при условии применения качественной смеси В20, к примеру, прочность может быть снижена из-за неправильной укладки, отсутствия уплотнения (вибрация обеспечивает повышение прочности бетона на 30%).
- Условия застывания и эксплуатации – лучше всего, когда бетон застывает и приобретает твердость при температуре воздуха +15-25 градусов и высокой влажности. В таком случае можно говорить о точном соответствии монолита его марке – если был залит бетон В15, то и демонстрировать будет его технические характеристики.
Прочность бетона: таблица
Бетон по прочности на растяжение, при изгибе, воздействии других нагрузок демонстрирует определенные значения. Далеко не всегда они соответствуют указанным в ГОСТе и проектной документации, часто есть погрешность, которая может быть губительной для монолита и всей конструкции или же не оказывать никакого воздействия.
Виды прочности бетона (на сжатие, изгиб, растяжение и т.д.):- Проектная – та, что указывается в документах и предполагает значения при полной нагрузке на бетонную конструкцию. Считается в затвердевшем монолите, по истечении 28 дней после заливки.
- Нормированная – значение, которое определяется по техническим условиям или ГОСТу (идеальное).
- Фактическая – это среднее значение, полученное в результате выполненных испытаний.
- Требуемая – минимально подходящий показатель для эксплуатации, который устанавливается в лаборатории производств и предприятий.
- Отпускная – когда изделие уже можно отгружать потребителю.
- Распалубочная – наблюдается в момент, когда бетонное изделие можно доставать из форм.
Виды прочности, касающиеся марки бетона и его качества: на сжатие и изгиб, осевое растяжение, а также передаточная прочность. Бетон напоминает камень – прочность на сжатие бетона обычно намного выше, чем на растяжение. Поэтому основной критерий прочности монолита – его способность выдерживать определенную нагрузку при сжатии. Это самый значимый и важный показатель.
Так, к примеру, показатели бетона В25 (класс прочности) и марки М350: средняя стойкость к сжатию до 350 кгс/м2 или до 25 МПа. Реальные значения обычно чуть ниже, так как на прочность оказывают влияние множество факторов. У бетона В30 будут соответствующие показатели и т.д.
Чтобы определить данные показатели, создают специальные кубы-образцы, дают им застыть, а затем отправляют под лабораторный пресс специальной конструкции. Давление постепенно увеличивают и фиксируют в момент, когда образец треснул или рассыпался.
Определяющее условие для присвоения марки и класса бетону – расчетная прочность на сжатие, которая определяется после полного схватывания и застывания монолита (28 суток занимает процесс).
Именно по прошествии 28 суток бетон достигает показателя расчетной/проектной прочности по марке. Прочность на сжатие – самый точный показатель механических свойств монолита, его стойкости к нагрузкам. Это своеобразная граница уже затвердевшего бетона к воздействующему на него механическому усилию в кгс/м2. Самая большая прочность у бетона М800/М900, самая низкая – у М15.
Прочность на изгиб повышается при увеличении индекса марки. Обычно показатели изгиба/растяжения ниже, чем нагрузочная способность. Молодой бетон демонстрирует значение в районе 1/20, старый – 1/8. Данный параметр учитывается на проектном этапе строительства. Способ определения: из бетона заливают брус 120х15х15 сантиметров, дают затвердеть, потом устанавливают на подпорки (расстояние между ними 1 метр), в центре помещают нагрузку, увеличивая ее постепенно, пока образец на разрушится.
Прочность высчитывается по формуле Rизг = 0,1PL/bh3, тут:- L – расстояние между подпорками;
- Р – маса нагрузки и образца;
- Н, b, h – ширина/высота сечения бруса.
Прочность считается в Btb и обозначается цифрой в диапазоне 0.4-8.
Осевое растяжение в процессе проектирования учитывают редко. Этот параметр важен для определения способности монолита не покрываться трещинами при ощутимых перепадах влажности воздуха, температуры. Растяжение представляет собой некоторую составляющую, взятую от прочности на изгиб. Определяется сложно, часто образцы балок растягивают на специальном оборудовании. Актуально значение для бетона, который используется в сферах, исключающих возможность появления трещин.
Передаточная прочность – это нормируемое значение прочности бетонного монолита напряженных элементов при передаче на него силы натяжения армирующих элементов. Данный показатель предусматривается нормативными документами, ТУ для разных видов изделий. Обычно назначают минимум 70% проектной марки, многое зависит от свойств арматуры.
Прочность бетона на 7 и 28 сутки: ГОСТ, таблица
Бетоны бывают разными. Как правило, все виды по маркам и классам делят на легкие, обычные и тяжелые (часто последние две группы объединяют, так как все обычные бетоны считаются тяжелыми).
Основные группы бетонов по прочности:- Легкие – марки от М5 до М35 подходят для заливки ненесущих конструкций, от М50 до М75 идут на подготовительные работы до заливки, М100 и М150 актуальны для перемычек, конструктива, малоэтажного строительства.
- Обычные бетоны – самые распространенные и часто применяемые в ремонтно-строительных работах: М200/М300 используют для выполнения фундаментов, отмосток, полов, стяжек, бордюров, подпорок, лестниц и т.д. М250 В20 демонстрирует прочность 262 кгс/м2 и давление 20 МПа. М350 и М400 применяют для монолитных, несущих конструкций многоэтажных зданий, чаш бассейнов.
- М450 и выше – тяжелые бетоны, обладающие высокой прочностью и плотностью, используют для особых конструкций, разного типа военных объектов.
Таблица в МПа
Прочность бетона – самый важный показатель, который напрямую влияет на все остальные технические характеристики материала, сферу применения, способность выдерживать предполагаемые нагрузки. Поэтому в процессе выбора марки и класса стоит учитывать СНиП и ГОСТы, а при проверке материала на соответствие уделять внимание результатам исследования и соответствующим документам.
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 прочностиМетоды 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 бетонаВ 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 бетонаКогда 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):
- Каждое среднее арифметическое любых трех последовательных испытаний на прочность равно или превышает fc 1 .
- 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.
АртикулБойд 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Беспроводные датчики зрелости (ASTM C1074)
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.
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
Предыдущая | Содержание | Следующий
|