маркировка, таблица на сжатие по классам в мпа, уход зимой и летом

Бетон — недорогой и универсальный материал, который подойдет для строительства загородного дома, бани или гаража. Его не нужно дополнительно обрабатывать в отличие от дерева или железа. Грунтовые воды, высокая влажность и агрессивная среда не страшны ему, если выбрать подходящую марку.

Оглавление:

1. От чего зависит прочность?
2. Классы и марки бетона
3. Уход летом и зимой
4. Исследование готовых конструкций

Важнейшая характеристика этого материала — прочность. Она определяет сферу его применения. Если выбрать низкую марку, сооружение разрушится раньше срока. При несоблюдении технологии работ даже высокий показатель не станет гарантией надежности. Прочность на сжатие — это давление, которое он способен выдержать, не разрушаясь. Его измеряют в мегапаскалях (мПа). Класс (B) — это результаты таких испытаний. Бетон отличается от марки только тем, что выражает значение гарантированной прочности на сжатие. Это значит, что в 95 % случаев он выдерживает максимальное давление.

Что влияет на показатель?

1. Соотношение воды и цемента.

Цемент способен впитывать определенное количество жидкости. Поэтому, если воды слишком много, то во время застывания она высыхает, создавая свободное пространство между наполнителями, что ухудшает прочность материала. Если жидкости добавить мало, то клеящие свойства цемента не активируются полностью.

2. Качество и марка цемента.

Этот ингредиент служит клеем для песка и щебня. Чтобы изготовить самые используемые в строительстве классы, применяют портландцемент М300-М500. Пропорции зависят от марки. Кроме того, если его хранить неправильно и долго, то качество упадет. Например, М500 за 2 месяца станет М400 даже на складе с хорошими условиями.

3. Транспортировка и бетонирование.

После приготовления смесь необходимо постоянно перемешивать, иначе она быстро потеряет свои свойства. Работать с бетоном без пластификаторов сложно уже через 2-3 часа, а добавки способны продлить этот период еще на несколько часов. Процесс твердения медленно начинается сразу после того, как раствор развели, поэтому обязательно использовать специальный транспорт и бетоносмеситель для его заливки в фундамент и другие крупные конструкции.

4. Условия набора прочности.

Необходимо создать все условия, чтобы добиться заявленной марки. Дальше в тексте будет раздел, посвященный этому вопросу.

5. Щебень.

Некоторые строители творчески подходят к выбору наполнителей для бетонной смеси, применяя все подручные материалы. Такой прием приведет к значительному снижению прочности на сжатие, а в результате ваша постройка не будет надежной. Для фундамента подойдет мелкий щебень 5-20 мм, для крыльца или других конструкций с небольшими нагрузками его размеры могут доходить до 35-40 мм. Иногда два вида щебня смешивают, чтобы они равномерно заполняли все пространство.

Щебень бывает гравийным и гранитным. Второй прочнее, поэтому его используют для изготовления высоких классов, предназначенных для больших нагрузок. Бетон на гравии применяют для строительства небольших домов.

6. Песок.

Качественный раствор делают на основе песка с фракциями 1,3-3,5 мм. В песке из карьера много глины и мелких камней, а частицы имеют неоднородный размер. Этот наполнитель должен быть вымыт и просеян. Речной песок намного лучше, так как он чистый и более однородный.

Маркировка

Эта характеристика обозначает усредненный предел прочности на сжатие бетона. Ее выражают в кгс/кв.см. Для строителя марка и класс — это одно и то же. Но в проектах домов и нормативной документации используют классы, а продают бетон по маркам.

Таблица соответствия популярных классов и марок:

Марка	Класс (число после буквы «B» — прочность в мПа)
М150	B10
М200	B15
М250	B20
М300	B22,5
М350	B25

Приступать к дальнейшим строительным работам после заливки можно только через неделю. Бетон набирает прочность на сжатие в течение всего срока службы, чем старше здание, тем оно прочнее. Он достигает марочной прочности через 28 дней. Чтобы ваш дом простоял долго, важно создать материалу наилучшие условия.

Многие думают, что бетонный раствор начинает твердеть через какое-то время после разведения. Это не так, процесс затвердевания начинается сразу же: цемент постепенно склеивает все составные элементы. Поэтому важно постоянно перемешивать смесь во время бетонирования. Работы должны быть закончены максимально быстро.

Особенности ухода в разное время года

1. Летом.

Портландцементу необходима влажная среда для качественного склеивания наполнителей, поэтому в сухую погоду поверхность нужно ежедневно поливать небольшим количеством воды. Прямое солнце вредно для только что залитой бетонной смеси, лучше создать над ним тень.

2. Зимой.

Если температура воздуха падает ниже нуля, набор прочности останавливается, так как вода замерзает, но есть методы, решающие эту проблему. Важно, чтобы бетон набрал хотя бы часть заявленного параметра. Например марки М200-М300 могут подвергаться охлаждению, когда достигнут 40 % своей прочности, то есть как минимум 10 мПа. Противоморозные добавки. Использование специальных солей популярно в частном строительстве, но их нельзя добавлять слишком много, так как прочность бетона при этом понижается.

• Электрический обогрев. Самый надежный способ, но в России даже крупные застройщики редко используют его, так как это очень дорого.
• Укрытие утеплителями и ПВХ пленкой. Бетон выделяет много тепла, когда твердеет. При нулевой температуре такой метод не даст воде замерзнуть, но от сильных морозов он не спасет.

Главный враг прочности бетона — резкие колебания температур. Если он оттаивает и замерзает несколько раз в первые дни после заливки, его прочность может снизиться в разы.

3. Бетон и дождь.

Через несколько часов после заливки дождь не причинит особого вреда. Но если перед бетонированием стоит пасмурная погода и есть вероятность осадков, рекомендуется соорудить навес или подготовить пленку. Второй вариант замедлит процесс твердения, так как цементу необходим воздух. Небольшая морось не причинит бетону сильного вреда, хотя его поверхность уже не будет гладкой. Но ливень может стать серьезной проблемой.

4. График набора прочности в зависимости от температуры.

Числа в таблице — процент от заявленной прочности на день, указанный в первом столбике. Это средние показатели для марок М300-М400, сделанных на основе портландцемента М400-М500. Наиболее подходящая температура для затвердевания варьируется от +15 до +20 градусов.

Сутки	Температура воздуха
	0	+5	+10	+20	+30
1	5	9	12	23	35
2	12	19	25	40	55
3	18	27	37	50	65
5	28	38	50	65	80
7	35	48	58	75	90
14	50	62	72	90	100
28	65	77	85	100

По правилам специалисты проводят процедуру определения прочности на нескольких образцах с каждой партии. Бетон заливают в квадратную форму с размером ребра 100-300 мм, оставляют эту конструкцию на 28 дней при температуре +20, в стопроцентной влажности. Как уже было сказано, в течение этого времени происходит набор прочности бетона. Затем инженеры ставят куб под гидравлический пресс и давят на него, пока бетон не начнет разрушаться. После они вычисляют прочность в мПа. Если вы интересуетесь подробностями процедуры, посмотрите ГОСТ 10180-2012, где перечислены все необходимые условия.

Способы определения прочности

В современных лабораториях используют и другие методы, но для точного определения прочности на сжатие их применяют в комплексе. Некоторые приборы позволяют проводить исследования уже готовых конструкций.

Наиболее популярные из них:

1. Метод скалывания ребра. Измеряется сила усилия, необходимая для его скола.

2. Ударный импульс. Регистрируется энергия удара.

3. Пластическая деформация. Замеряется отпечаток воздействия на бетон.

4. Ультразвуковой способ. Единственный, который позволяет приблизительно определить прочность, не повреждая материал. Но его применяют только для бетона не более 40 мПа. Впрочем, такие высокие марки почти не используются в строительстве домов.

Точно определить марку самостоятельно невозможно, хотя при сильном нарушении технологии производства цвет становится почти белым, а поверхность легко царапается. Чтобы узнать прочность бетона на сжатие, вы можете принести образец в независимую лабораторию. Для этого сколотите деревянную форму, тщательно утрамбуйте смесь и храните в максимально приближенных к идеальным условиях.

Похожие статьи

www.sibear.ru

технические характеристики и свойства, сферы применения этой марки

Бетон в30 является одним из самых прочных строительных материалов. Благодаря надежности, используется при производстве сложных железобетонных конструкций, незаменимых в строительстве мостов, возведении гидротехнических сооружений, аэродромов, тоннелей, подземных хранилищ и других больших объектов.

Марка и класс бетона

Бетон — это строительный материал, который состоит из связующего вещества, песка и наполнителей, при затвердевании превращающихся в камень. Без него сейчас не может обойтись ни одна стройка, будь то садовая дорожка или небоскреб. Для выбора качественного изделия обычно ориентируются на формулу, указанную на упаковке. Для определения точных технических характеристик продукта необходимо правильно ее расшифровать.

Например, одну из формул бетона «B30 — M 400 БСТ B30 П3 F300 W10 ГОСТ 7473 – — 2010» можно прочитать так:

1. Латинской буквой M и числом 400 обозначают устаревшее понятие марки, которое означает величину минимального предела прочности смеси на сжатие 400 кгс/квадратных см.
2. Сочетанием русских букв «БСТ» обозначается «бетонная смесь тяжелая».
3. B30 — это класс бетона. Классом называют величину давления в мегапаскалях.
4. П3 — индекс, который обозначает марку подвижности бетонной смеси.
5. F300 — класс морозостойкости, который указывает на выдерживаемое бетоном число циклов заморозки и разморозки. Допускается повышение морозоустойчивости за счет добавления в смесь противоморозных добавок, но эти добавки, в свою очередь, уменьшают прочность материала.
6. W10 — это значение отражает класс на водонепроницаемость от 2 до 20.
7. В конце стоит обозначение госстандарта.

Марка и класс являются основными показателями качества. Стоит заметить, что прочность бетонной смеси — изменчивый параметр, так как в процессе затвердевания она становится выше. Через годы твердость и прочность набирают все большую силу. Чтобы проверить качество полученного по заказу продукта, следует взять на пробу и отлить 2—3 кубика на 15 см. Надо сделать нужного размера ящички-формы и намочить их водой, чтобы они не взяли влагу из раствора.

Чтобы в смеси не образовались раковины, ее необходимо вначале хорошо перемешать или постучать молотком по бокам форм. Отлитые формы хранить 28 дней при температуре 20% и влажности 90%. Затем отнести в лабораторию и получить результат. Прочность повышается при взаимодействии цемента с водой. Если высыхает или вымерзает вода, взаимодействие останавливается и свойства бетона ухудшаются.

Чтобы этого не произошло, в жаркую погоду молодую бетонную смесь можно накрыть мокрой тряпкой или полиэтиленовой пленкой, а в первые дни желательно поливать водой. Труднее зимой, когда вода замерзает, и тогда надо ждать весны, чтобы гидратация продолжилась. Но прочность такого бетона будет ниже.

Состав и пропорции

Бетон б 30 высокого качества получается при условии, если строго следовать технологии приготовления и рекомендациям по составу. Обычно в его составе три главных компонента:

1. Вяжущий — обычно это цемент, в некоторых случаях — известь.
2. Заполнители — песок, щебень, гравий.
3. Вода.

От составляющих и их количества зависят качество и характеристики материала. Основной является прочность, зависящая от точно придерживаемой рецептуры. Она же влияет и на удобоукладываемость. Состав бетона определяется функциями его частей:

1. Цемент. Требуется только качественный вид этого порошка. Применяется ПЦ 500 по ГОСТу 10178−85. На 1 кубометр смеси берется 395 кг.
2. Песок. Используется для заполнения пустоты и создания плотности. Самое высокое качество у речного песка, который должен подходить по ГОСТу 8736−93, кубометр смеси должен содержать 870 кг песка.
3. Щебень. Размер от 5 до 20 мм, из горных пород, по ГОСТу 8267−93. Меньший размер не допускается. В составе дает самый большой объем: на 1 кубометр смеси нужно 1075 кг.
4. Вода. Количество воды сказывается на пластичности материала. Ее должно быть столько, чтобы хватило на реакцию с цементом. Бетон б30 требует 170 литров на 1 кубометр. Вода, которая пригодна для питья, подойдет и для приготовления бетонной смеси. Ни в коем случае нельзя использовать воду из неизвестных источников, а также болотную.
5. Пластификатор. Обязательный компонент бетона В30 М400. Помогает качественно соединить все части. Это жидкий раствор 30% концентрации. Обычно вводят 7,6 кг на 1 кубометр.

В настоящее время в составе бетона марки в 30 часто используют различные добавки. К примеру, в местностях с жарким климатом добавляют замедлители твердения. При сооружении бассейнов, чтобы повысить водонепроницаемость, также применяются соответствующие добавки.

Технические характеристики и свойства

Высокие технические характеристики марки B30 обеспечиваются его свойствами. Их не так много, но каждое оказывает большое влияние на качество материала:

1. Прочность на сжатие.
2. Морозостойкость 20—300 циклов, благодаря чему тяжелый бетон класса B30 может применяться в сложных климатических условиях.
3. Водонепроницаемость до W12 в районах повышенной влажности.
4. Подвижность бетонной смеси — П4 и П5. Дает полное заполнение объема.

Прочность — самое важное свойство бетона В30. Марка отличается высокой прочностью, повышающейся в процессе взаимодействия цемента с водой. Как только прекращается эта связь, смесь усыхает или замерзает. За морозоустойчивость принимается наибольшее число циклов замораживания. Водонепроницаемость определяется свойством бетона противостоять действию воды.

Подвижность можно определить при помощи обрезанного конуса. Смесь бетона заливается в конус и для проверки заполненности протыкается несколько раз шпателем. Когда конус заполнен, дно выравнивается. По тому, как сильно осядет смесь, определяют жесткость и подвижность бетона. Чем больше смесь опустится к основанию, тем она пластичнее.

Допустимыми классами подвижности являются классы с П1 по П5, при использовании более жестких бетонов система засоряется.

Сфера применения

Бетон применяют сейчас во всех отраслях строительных работ. Бетон B30 M 400 — один из самых тяжелых типов материала. Высокие технические характеристики материала позволяют использовать его на самых ответственных государственных стройках. Особенно потребность использовать эту марку появляется при сооружении монолитных объектов, эксплуатирующихся в трудных климатических условиях, когда требуется особо строгое соблюдение норм и требований в строительстве.

Он используется при строительстве многоэтажных зданий, опорных колонн и других массивных сооружений с повышенной нагрузкой: мостов, шлюзов, плотин, коллекторов для возведения сети коммуникаций. Данная смесь используется в строительстве сооружений, испытывающих вибрацию от находящихся рядом железных дорог, поездов метро, тоннелей и больших автомагистралей.

В частном строительстве В30 используется не так часто, как в промышленном, и это можно объяснить следующими причинами:

1. Его высокой стоимостью из-за высокого содержания цемента.
2. Особой прочностью, что не требуется для бытового строительства.
3. Быстрым застыванием, что затрудняет доставку на большие расстояния.

Но нельзя сказать, что бетон повышенной прочности вообще не применяется для этих целей. Существует способ замеса раствора своими руками. Берут какое-нибудь старое корыто или другую емкость, насыпают необходимое количество песка, посередине делают бороздку, как при посеве семян, и в нее насыпают цемент. Затем все тщательно перемешивают, заливают водой и снова перемешивают.

Чуть позже досыпают щебень и все смешивают так, чтобы каждый камешек покрылся получившимся раствором. Когда масса станет совершенно однородной, по густоте напоминающей домашнюю сметану, бетон готов к работе. Здесь есть одна сложность: скорость кладки. Нужно очень быстро уложить бетон в опалубки, чтоб не затвердел. Если намечается большой объем работы (дорожка в саду, бассейн, строительство дома), то лучше использовать бетономешалку.

Особой прочностью обладают дома из бетона. Сегодня многие владельцы земельных участков выбирают для дома этот материал. Стоит отметить, что у этих домов есть свои преимущества и недостатки. К сильной стороне можно отнести высокостойкость каркаса, на основе которого возводится все остальное. Это хорошо в случае урагана, наводнения, снежной бури и т. д.

И у такого дома нет стыков, через которые обычно уходит тепло.

Кроме того, дом из бетона может выстоять на любом грунте. Неудобство состоит в том, что бетонные плиты очень тяжелые. Чтобы их поднять на высоту, потребуются леса. И еще один минус: если при постройке дома выбран метод несъемного опалубка, необходимо будет делать вытяжку, чтобы избежать повышенной влажности.

Технология строительства пруда

Соорудить пруд из бетона — это очень надежно. Прежде всего, надо выбрать место, где будет пруд, подумать, каким образом он будет наполняться водой, определиться с целью возведения: для купания, разведения рыбы или просто для красоты. Это будет ориентировать на выбор глубины, она должна быть не меньше 60 см. Специалисты рекомендуют вначале сделать эскиз будущего водоема, затем подобрать на участке ровное место и перенести рисунок с бумаги на землю.

Нужно забить колышки и натянуть веревку, потом вырыть котлован, выровнять лопатой края, стены под углом 45 градусов. Дно должно быть плоским, на одну сторону сделать скат для удобного слива воды. Стены слегка смочить водой и отбить маленькой лопаткой. Вокруг сделать насыпь из песка 6—8 см, для внешней водоизоляции можно взять рубероид или пленку. Выложить на дно слой бетонного раствора толщиной 5 см. Раствор для дна нужно сделать с добавлением щебня, а для стен — без него, но погуще.

После того как этот слой подсохнет, на него нужно положить металлическую сетку диаметром 4 мм. На сетку наложить еще слой раствора в 5 см, распределить сетку по периметру стенок будущего водоема, оставив по 20 см над уровнем земли. Забетонировать остальную часть. Для этого остатки армирующей сетки загнуть к берегу. Под водоизоляцию насыпать земли, верх водоема выровнять шпателем, сделать береговую полосу из бетонной смеси шириной 20—30 см. Выровнять всю бетонную поверхность, и чаша из бетона готова.

 

После того как пройдет 28 дней и бетон наберет силу, нужно в несколько слоев нанести гидроизоляцию жидкой резиной или акрилом. Через сутки, как краска полностью высохнет, можно заливать воду и начинать декорирование пруда. По берегу можно насыпать крупную гальку, положить необычной формы камни. Вокруг по береговой линии желательно посадить камыш, папоротник, осоку, ирисы. В воде можно вырастить водокрас или кувшинки.

tvoidvor.com

Прочность бетона

На фотографии в заголовке: Контрольные отливки бетона для тестирования его качества в лаборатории после набора марочной прочности. © 2016 Текст, фотографии — Андрей Дачник. Для бетонирования фундаментов применяется тяжелый цементный бетон с плотностью 1800-2500 кг/м3 . Прочность бетона определяется главным образом структурой и свойствами цементного камня, который скрепляет зерна заполнителя (щебень и песок) в монолит. Свойства цементного камня зависят от его минералогического состава, водоцементного отношения, тонкости помола цемента, его возраста (чем старше цемент — тем ниже будет прочность бетонного камня), условий приготовления и твердения и введенных в состав бетона химических добавок. Для бетонирования бетонной подготовки фундамента применятся бетон классов прочности на сжатие от B7,5 (марка М100) и выше. Использование тяжелого бетона классов ниже B7,5 (М100) для бетонирования не допускается [пункт 2.5 СНиП 2.03.01-84]. Для бетонирования самих фундаментов по параметрам морозостойкости и водонепроницаемости почти во всех случаях, кроме эксплуатации в условиях водонасыщения при зимних температурах ниже минус 40°С, можно использовать товарный бетон марки БСГ В 15 П3 F100 W4 (М-200). В самых тяжелых условиях по зимней температуре и водонасыщению необходимо использовать товарный бетон марки БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250). Таблица. Примерное соответствие марки бетона и его класса по прочности. Класс бетона по прочности Марка бетона Средняя прочность данного класса, (кгс/см2) Товарная марка бетона Применение бетона В7,5 М100 98 БСГ В 7,5 П3 F50 W2 бетонная подготовка под фундамент В10 М150 131 БСГ В 10 П3 F50 W2    бетонная подготовка под фундамент В12,5 М150 164 БСГ В 12,5 П3 F100 W2 бетонная подготовка под фундамент В15 М200 196 БСГ В 15 П3 F100 W4 монолитные фундаменты, стяжки В20 М250 262 БСГ В 20 П3 F150 W4  монолитные фундаменты В22,5 М300 302 БСГ В 22,5 П3 F150 W6 монолитные фундаменты В25 М350 327 БСГ В 25 П3 F200 W8 монолитные фундаменты В30 М400 393 БСГ В 30 П3 F200 W8  монолитные фундаменты в сложных условиях Российские реалии могут внести коррективы в выбор марки товарного бетона для строительства фундамента: для того чтобы быть уверенным в соответствии фактической марки бетона требуемой по расчету или проекту для дачного строителя есть два пути: либо готовить бетон самому, либо заказывать товарный бетон только у крупных производителей с хорошей репутацией. При заказе товарного бетона с учетом широко распространенной у недобросовестных производителей практики «экономии цемента» рекомендуется заказывать бетон на марку или две выше, чем требуется.   Таблица. Выбор марки бетона с запасом прочности с учетом «экономии» цемента производителем, исходя из типа дома и грунтовых условий Тип одноэтажного дома**   Рекомендуемая марка бетона, не менее чем:   Слабопучинстый грунт Пучинстый грунт Щитовой, каркасный дом БСГ В 15 П3 F100 W4 (М-200)             БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250)             Брусовой, бревенчатый дом БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250)             БСГ В 22,5 П3 F150 W6 (М-300)   Газобетонный, пенобетонный, керамзитобетонный дом БСГ В 22,5 П3 F150 W6 (М-300)   БСГ В 25 П3 F200 W8 (М-350)        Кирпичный, монолитный дом БСГ В 25 П3 F200 W8 (М-350)   БСГ В 30 П3 F200 W8 (М-400)        Как же определить достаточна ли прочность бетонного фундамента, после того как бетон набрал марочную прочность? Бывает, что на поверхности фундамента наблюдаются трещины, бетон начинает крошиться. Прочность бетона может быть определена механическими и ультразвуковыми методами, а в отдельных случаях путем лабораторных испытаний образов, взятых из эксплуатируемых конструкций. Но существует и очень простой примерный способ определения прочности бетона механическим способом без разрушения фундамента. Он описан в «Методических указаниях по обследованию строительных конструкций производственных зданий и сооружений тепловых электростанций» РАО ЕЭС РД 153-34.1-21.326-2001 Часть 1. «Железобетонные и бетонные конструкции». п 6.3.1: Прочность бетона конструкций допускается ориентировочно оценивать с использованием слесарного молотка массой 0,4-0,8 кг. Удары средней силы, нанесенные непосредственно по подготовленной поверхности железобетонных конструкций или по зубилу, установленному жалом перпендикулярно поверхности бетона, оставляют следы, по характеру которых можно определить примерную прочность бетона. При простукивании следует обращать внимание на звук: неплотный бетон издает глухой звук, а при наличии отслоений — дребезжащий. При плотном бетоне звук звонкий. Прочность бетона следует оценивать по минимальным значениям после 10 ударов в соответствии с таблицей 1. Результаты одного удара средней силы молотком массой 0,4-0,8 кг Примерная прочность бетона МПа (кгс/см2) непосредственно по поверхности бетона по зубилу, установленному жалом на бетон Остается глубокий след Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм Менее 7 (менее 70) Бетон крошится и осыпается; при ударе по ребру элемента откалываются большие куски Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится 7-10 (70-100) На поверхности бетона остается заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки От поверхности бетона откалываются острые лещадки 10-20 (100-200) На поверхности бетона остается слабо заметный след (это норма для бетона фундаментов) Неглубокий след, лещадки не откалываются (это норма для бетона фундаментов) Более 20 (более 200) Также о качестве бетона косвенно можно судить по внешним визуальным признакам. В процессе выполнения визуального обследования бетона устанавливают однородность, сплошность, проницаемость и прочность железобетонных конструкций; вид, степень и глубину коррозии бетона и арматуры; ширину и характер раскрытия трещин, значения прогибов. Внешние признаки аварийного состояния бетонных конструкций: — полностью или частично разрушенные участки, разрывы арматуры в растянутых элементах, повреждения бетона в сжатых элементах, смещение опор и т.д.; — трещины в бетоне — трещины сдвига, лещадки (плоские тонкие сколы) и трещины раздробления бетона в сжатых элементах, превышающие нормативные значения раскрытия трещин от главных растягивающих напряжений; — прогибы конструкций, превышающие 1/50 длины пролета, с образованием в растянутой зоне трещин размером более 0,5-1,0 мм или с признаками разрушения сжатых элементов; — повреждения от воздействия высоких температур — изменение цвета бетона, нарушение сцепления арматуры с бетоном, образование на поверхности бетона мелкой сетки трещин, отслаивание бетона и провисание арматуры; — повреждения от воздействия агрессивных сред — коррозионное разрушение бетона, его расслоение, выщелачивание, разрыхление, образование слоя ржавчины и уменьшение сечения рабочей арматуры; нарушение сцепления арматуры с бетоном. Если ширина раскрытия нормальных и наклонных трещин более предельно допустимых значений, но менее 1,5 мм, конструкция требует усиления, поскольку данные дефекты способствуют дальнейшему физическому износу железобетонных конструкций. Признаки аварийной железобетонной конструкции, которая непригодна к дальнейшей эксплуатации (достаточного одного из дефектов): — нормальные трещины имеют ширину раскрытия более 2,5 мм, образуются в растянутой зоне и обусловлены текучестью арматуры; — в нормальном сечении раздроблен бетон сжатой зоны; — наклонные трещины имеют ширину раскрытия более 1,5 мм и обусловлены текучестью продольной и поперечной арматуры; — над наклонной трещиной раздроблен бетон сжатой зоны; — разрыв растянутой арматуры; — трещины на приопорных участках и раздробление бетона в сжатой зоне, обусловленные нарушением анкеровки арматуры. С уважением, Андрей Дачник

dom.dacha-dom.ru

статьи -Прочность бетона

08.03.2011

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего бетон сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в некоторых конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может определяться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%.

Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: В_b1; В_b1,5; В_b2; В_b2,5; В_b3,5; В_b5; B_b7,5; В_b10; В_b12,5; В_b15; В_b20; В_b25; В_b30; В_b35; В_b40; В_b50; В_b55; В_b60. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см² (МПах10).

Тяжелый бетон имеет следующие марки при сжатии: М_b50; М_b75; М_b100; М_b150; М_b200; М_b250; М_b300; М_b350; М_b400; М_b450; М_b500; М_b600; М_b700; М_b800.

Между классом бетона и его средней прочностью при коэффициенте вариации прочности бетона n = 0,135 и коэффициенте обеспеченности t = 0,95 существуют зависимости:

В_b = R_bх0,778, или R_b = В_b/ 0,778.

При проектировании конструкций обычно назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношение классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 1.

Прочность при растяжении. С прочностью бетона на растяжение приходится иметь дело при проектировании конструкций и сооружений, в которых не допускается образование трещин. В качестве примера можно привести резервуары для воды, плотины гидротехнических сооружений и др. Бетон на растяжение подразделяют на классы: В_t0,8; B_t1,2; B_t1,6; В_t2; B_t2,4; В_t2,8; В_t3,2 или марки: Р_t10; B_t15; B_t20; B_t25; B_t30; B_t35; В_t40.

Прочность на растяжение при изгибе. При устройстве бетонных покрытий дорог, аэродромов назначают классы или марки бетонов на растяжение при изгибе.

Классы: В_bt0,4; В_bt0,8; В_bt1,2; B_bt1,6; В_bt2,0; В_tb2,4; В_bt2,8; В_bt3,2; В_bt3,6; В_bt4,0; B_bt4,4; В_bt4,8; В_bt5,2; В_bt5,6; В_bt6,0; В_bt6,4; В_bt6,8; В_bt7,2; В_bt8.

Таблица 1. Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона

Класс	Rb ,МПа	Марка	Класс	Rb, МПа	Марка
BbЗ,5	4,5	Mb 50	Bb30	39,2	Mb 400
Bb5	6,5	Mb 75	Bb35	45,7	Mb 450
Bb7,5	9,8	Mb 100	Bb40	52,4	Mb 500
Bb10	13	Mb 150	Bb45	58,9	Mb 600
Bb12,5	16,5	Mb 150	Bb50	65,4	Mb 700
Bb15	19,6	Mb 200	Bb55	72	Mb 700
Bb20	26,2	Mb 250	Bb60	78,6	Mb 800
Bb25	32,7	Mb 300

 

Марки: Р_bt5; Р_bt10; Р_bt15; Р_bt20; Р_bt25; Р_bt30; Р_bt35; Р_bt40; Р_bt45; Р_bt50; Р_bt55; Р_bt60; Р_bt65; Р_bt70; Р_bt75; Р_bt80; Р_bt90; Р_bt100.

---

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона. На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.

Активность цемента. Между прочностью бетона и активностью цемента существует линейная зависимость R_b = f(R_Ц). Более прочные бетоны получаются на цементах повышенной активности.

Содержание цемента. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела. Затем она растет незначительно, другие же свойства бетона ухудшаются. Увеличивается усадка, ползучесть. Поэтому не рекомендуется вводить на 1 м³ бетона более 600 кг цемента.

Водоцементное отношение. Прочность бетона зависит от В/Ц. С уменьшением В/Ц она повышается, с увеличением — уменьшается. Это определяется физической сущностью формирования структуры бетона. При твердении бетона с цементом взаимодействует 15-25% воды. Для получения же удобоукладываемой бетонной смеси вводится обычно 40-70% воды (В/Ц = — 0,4…0,7). Избыточная вода образует поры в бетоне, которые снижают его прочность.

При В/Ц от 0,4 до 0,7 (Ц/В = 2,5… 1,43) между прочностью бетона R_в , МПа, активностью цемента R_ц, МПа, и Ц/В существует линейная зависимость, выражаемая формулой:

R_b = A R_ц (Ц/В – 0,5).

При В/Ц < 0,4 (Ц/В > 2,5) линейная зависимость нарушается. Однако в практических расчетах пользуются другой линейной зависимостью:

R_b = A1 R_ц (Ц/В + 0,5).

Ошибка в расчетах в этом случае не превышает 2-4 % вышеприведенных формулах: А и А₁ — коэффициенты, учитывающие качество материалов. Для высококачественных материалов А = 0,65, А1 = 0,43, для рядовых — А = 0,50, А1 = 0,4; пониженного качества — А = 0,55, А1 = 0,37.

Прочность бетона при изгибе R_bt, МПа, определяется по формуле:

R_bt =A` R` _ц (Ц/В — 0,2),

где R_ц — активность цемента при изгибе, МПа;

А’ — коэффициент, учитывающий качество материалов.

Для высококачественных материалов А’ = 0,42, для рядовых — А’ = 0,4, материалов пониженного качества — А’ = 0,37.

Качество заполнителей. Не оптимальность зернового состава заполнителей, применение мелких заполнителей, наличие глины и мелких пылевидных фракций, органических примесей уменьшает прочность бетона. Прочность крупных заполнителей, сила их сцепления с цементным камнем влияет на прочность бетона.

Качество перемешивания и степень уплотнения бетонной смеси существенно влияют на прочность бетона. Прочность бетона, приготовленного в бетоносмесителях принудительного смешивания, вибро — и турбосмесителях выше прочности бетона, приготовленного в гравитационных смесителях на 20-30%. Качественное уплотнение бетонной смеси повышает прочность бетона, так как изменение средней плотности тонной смеси на 1% изменяет прочность на 3-5%.

Влияние возраста и условий твердения. При благоприятных температурных условиях прочность бетона растет длительное время и изменяется по логарифмической зависимости:

R_b(n) = R_b(28) lgn / lg28,

где R_b(n) и R_b(28) — предел прочности бетона через n и 28 суток, МПа; lgn и lg28 — десятичные логарифмы возраста бетона.

Эта формула осредненная. Она дает удовлетворительные результаты для бетонов, твердеющих при температуре 15-20 °С на рядовых среднеалюминатных цементах в возрасте от 3 до 300 суток. Фактически же прочность на разных цементах нарастает поразному.

Рост прочности бетона во времени зависит, в основном, от минерального и вещественного составов цемента. По интенсивности твердения портландцементы подразделяют на четыре типа (табл. 2).

Интенсивность твердения бетона зависит от В/Ц. Как видно из данных, приведенных в табл. 3, более быстро набирают прочность бетоны с меньшим В/Ц.

На скорость твердения бетона большое влияние оказывает температура и влажность среды. Условно-нормальной считается среда с температурой 15-20 °С и влажностью воздуха 90-100%.

Таблица 2. Классификация портландцементов по скорости твердения

Тип цемента	Минеральный и вещественный составы портландцементов	К = Rbt(90) / Rbt(28)	К =Rbt(180) / Rbt(28)
I	Алюминатный (С3А = 1 2%)	1-0,5	1,0-1,1
II	Алитовый (С3S> 50%, С3А =8)	1,05-1,2	1,1-1,3
III	Портландцемента сложного минерального и вещественного состава (пуццолановый портландцемент c содержанием в клинкере С3А = 1 4%, шлакопортландцемент с содержанием шлака 30-40%)	1,2-1,5	1,3-1,8
IV	Белитовый портландцемент и шлакопортландцемент с содержанием шлака более 50%	1,6-1,7	1,55
	Для сравнения предел прочности бетона, определенный по формуле:Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28	1,35	1,55

 

Таблица 3. Влияние В/Ц и возраста на скорость твердения бетона на цементе III типа

В/Ц	Относительная прочность через сут.
	1	3	7	28	90	360
0,4	0,24	0,48	0,70	1	1,15	1,38
0,5	0,17	0,43	0,66	1	1,19	1,47
0,6	0,11	0,37	0,64	1	1,21	1,55
0,7	0,08	0,33	0,64	1	1,35	1,67
По формуле	—	0,33	0,58	1	1,35	1,77

 

Как видно из графика, приведенного на рис. 1, прочность бетона в 28-суточном возрасте, твердевшего при 5 °С, составила 68%, при 10°С — 85%, при 30 °С — 115% от предела прочности бетона, твердевшего при температуре 20 °С. Те же зависимости наблюдаются и в более раннем возрасте. То есть интенсивнее набирает прочность бетон при более высокой температуре и, напротив, медленней — при ее понижении.

При отрицательной температуре твердение практически прекращается, если не снизить температуру замерзания воды введением химических добавок.

Рис. 1. Рост прочности бетона при разной температуре

Твердение ускоряется при температуре 70-100 °С при нормальном давлении или при температуре около 200 °С и давлении 0,6-0,8 МПа. Для твердения бетона требуется среда с высокой влажностью. Для создания таких условий бетон укрывают водонепроницаемыми пленочными материалами, покрывают влажными опилками и песком, пропаривают в среде насыщенного водяного пара.

Повторное вибрирование увеличивает прочность бетона до 20%. Оно должно выполняться до конца схватывания цемента. Повышается плотность. Механические воздействия срывают пленку гидратных новообразований и ускоряют процессы гидратации цемента.

contros.ru