Требуемая прочность бетона – ГОСТ 18105-2010

Содержание

» Способы измерения прочности бетона

Бетон является разновидностью искусственного камня, который широко применяется во всем мире уже не одно столетие. Это материал получается в результате твердения правильно составленной смеси из воды, цемента и заполнителей. В состав также могут входить различные добавки, усиливающие или снижающие то или иное свойство бетонной смеси, влияя на такой важный показатель, как средняя прочность бетона.

Основные свойства бетонной смеси

Качество затвердевшей бетонной смеси определяется показателями прочности, плотности, однородности, пластичности и рядом других свойств. Технические характеристики определяются лабораторными исследованиями, основанными на механическом воздействии на образец или ультразвуковым воздействием с последующим построением градуировочной зависимости, где данные показаны в виде графика или таблицы.

Плотность затвердевшего раствора является одним из показателей его качества и определяется соотношением массы к объему. Плотность материала зависит от количества вовлеченного воздуха при последующем его застывании. Чем меньше воздуха – тем меньше пор и, соответственно, выше плотность материала. Чем плотней бетон, тем он прочнее.

Существует прямая зависимость прочности бетона от его плотности. Так как плотность измерить достаточно сложно, в строительстве существует такое понятие, как средняя прочность.

Полученному в результате 95 из 100 лабораторных испытаний среднему показателю присваивается обозначение, которое и является классом бетона. Класс в проектной документации является единым во всем мире, обозначается буквой «В» и измеряется в мПа.

Прочность

Это важнейший показатель качества материала, который гарантируется ГОСТ на 28 сутки его естественного твердения. Значением прочности принято считать сопротивление к разрушению целостности структуры вследствие внутренних напряжений и внешних воздействий.

Бетон, как и любой искусственный камень, имеет пористую структуру, поэтому лучше всего сопротивляется сжатию. Показатель прочности бетона на сжатие определяет его марку, которая обозначается буквой «М» и измеряется в кгс/см2. Например: Смесь М400 говорит о том, что прочность на сжатие его составляет 400 кгс/см2.

Существует соответствие класса и марки бетона, которая представлена в таблице.

МаркаКласс, мПаПрочность, кгс/см2
М 75В 565 кгс/см2
М 100В 7,598 кгс/см2
М 150В 10131 кгс/см2
М 200В 15196 кгс/см2
М 250В 20262 кгс/см2
М 300В 22,5294 кгс/см2
М 350В 25327 кгс/см
2
М 400В 30393 кгс/см2

Виды

Различают два типа прочности бетона на сжатие – это кубиковая и призменная.

Кубиковая

Кубиковая прочность неармированного бетона – это способность образца (кубика), твердевшего 28 суток при влажности 95-100 % и температуре окружающего воздуха 20-23 °С, выдерживать определенное давление. Измеряется в мПа.

Призменная

Призменная прочность бетона – это временное сопротивление бетонной призмы сжатию. Как правило, призменная ниже кубиковой. Чем больше зависимость между высотой и основанием образца, тем меньше его прочность. Измеряется в кгс/ч.

При производстве железобетонных конструкций различают проектную, нормируемую, требуемую, фактическую, распалубочную, передаточную и отпускную прочность бетона.

  1. Проектная – это прочность бетона при его определенном возрасте. Если нет особых требований, то предел проектной прочности достигается при возрасте уложенной смеси 28 дней.
  2. Нормируемая – это значение, установленное проектной или другой нормативной документацией.
  3. Требуемая – это минимально допустимое значение прочностных характеристик изделий в рамках одной партии.
  4. Фактическая — это средний показатель характеристик изделий в рамках одной партии.
  5. Распалубочная прочность армированного бетона считается минимально допустимым значением, при котором изделие можно вынимать из формы.
  6. Передаточная прочность армированного бетона – это регламентируемое значение кубиковой прочности к моменту его армирования. Передаточная прочность не назначается ниже 70% от проектной и не может быть менее 14 мПа.
  7. Отпускная прочность бетона – это характеристика, при которой изделие разрешено отпускать потребителю.

Как определяется

Существует два метода определения прочности: разрушающий и не разрушающий. Разрушающий метод состоит в раздавливании образцов материала и является наиболее точным. Критическая прочность бетона фиксируется и является исходным показателем для расчета прочности бетона и определяется в мПа. К разрушающим методам контроля относятся кубиковое и призменное испытание образцов, описанное выше. Испытания регламентируются ГОСТ 18105-86.

К неразрушающим методам контроля относятся методы воздействия ударом, частичного разрушения и ультразвуковое исследование образца.

Метод ударного обследования образца

Существуют три основных ударных метода исследования:

  1. Ударного импульса. Метод заключается в определении выделенной энергии при определенной силе удара.
  2. Отскока. Метод регистрирует величину отскока бойка от поверхности изделия или образца.
  3. Деформации. При таком методе производится давление на бетонную поверхность с последующей регистрацией давления в мПа и глубины деформации.

Метод частичного разрушения изделия

Этот метод также предполагает три типа воздействия на бетонный образец.

Отрыв. Метод заключается в приклеивании к бетонной поверхности металлического диска с последующим его отрывом. Определяющим значением является усилие, значение которого используется в дальнейших вычислениях. Определяется в мПа.

Скалывание. Метод скалывания заключается в скользящем воздействии на грань образца с регистрацией усилия, необходимого для частичного разрушения объекта.

Отрыв со скалыванием. Суть этого метода состоит в анкерном креплении на поверхности бетонной конструкции специального устройства с последующим его отрывом и регистрацией данных.

Ультразвуковое обследование

В основе метода лежит построение градуировочной зависимости между прочностью бетона и скоростью прохождения через него ультразвука. На построение градуировочной зависимости влияет:

  • состав и фракция заполнителя;
  • уменьшение или увеличение массы цемента;
  • способ приготовления и уплотнения смеси;
  • напряженность бетона.

Градуировочную зависимость определяют по единичным значениям скорости распространения ультразвуковых волн и прочности бетона. За единичное значение прочности бетона принимают средние значения при исследованиях идентичных образцов. Градуировочную зависимость выстраивают в виде таблицы или графика, построенного на основе линейного или экспоненциального вида. На предприятиях, выпускающих ЖБ конструкции, проверку градуировочной зависимости осуществляют не реже 1 раза в 2 месяца, согласно ГОСТ 17624-87.

Отчего зависит

Среди технологических факторов, влияющих на структуру и прочность бетона можно выделить:

  1. Активность или качество цемента.
  2. Количество цемента. С количеством цемента следует быть внимательным, так как с его увеличением выше оптимального значения происходит повышение плотности, но снижение других свойств бетона.
  3. Чистота и форма заполнителей. Загрязненный и гладкий заполнитель имеет низкую сцепливаемость с цементным молочком, вследствие чего уменьшается качество смеси.
  4. Качество замеса. Недостаточное перемешивание значительно снижает прочностные характеристики бетона.
  5. Способ уплотнения. Плотность, а, соответственно, и прочность бетонного изделия выше при уплотнении вибраторами. Ручное уплотнение значительно снижает качество смеси.
  6. Возраст. Нарастание прочности бетона наступает по прошествии 28 суток естественного твердения.
  7. Условия твердения. Максимальную прочность получает бетон, твердевший во влажной среде при температуре 15-20 °С. При понижении температуры нарастание прочности снижается. Нижний температурный предел твердения составляет 0 °С.

Отдельного разговора заслуживает влагоцементное соотношение, которое является главным фактором в требуемых прочностных характеристиках смеси. Самый «правильный» бетон получится, если в смесь добавить 20% воды от массы цемента. Но при такой зависимости смесь получается слишком сухая, что приведет к потере пластичности и сделает практически невозможным ее укладку. Именно поэтому в раствор добавляется воды в несколько раз больше необходимой нормы. При твердении влага из раствора испаряется, что приводит к появлению пор, снижающих плотность материала.

Если обобщить вышесказанное, то основной закон прочности бетона состоит в зависимости показателя от качества применяемых материалов и плотности затвердевшей смеси.

Наиболее прочный материал

Большинство наших соотечественников интересует вопрос, какой должен быть состав и технические характеристики у самого качественного в мире бетона? Буквально несколько месяцев назад представитель японской компании Taiheiyo Cement сообщил прессе, что ими был разработан самый прочный бетон, способный выдержать давление более 4,5 т на 1 см2. Такое заявление произвело в строительном мире «эффект разорвавшейся бомбы», так как предельная прочность металлических конструкций на сегодняшний день не превышает 2 т на см2.

Технология производства является коммерческой тайной компании. Полный состав заполнителей также не разглашается, но, по словам представителя компании, в составе бетона используются особые кремниевые добавки.

Будем надеяться, что эта технология в скором времени появится и на нашем рынке, что даст возможность отечественным компаниям значительно повысить качество и скорость строительства новых объектов.

tehno-beton.ru

Контроль прочности бетона монолитных конструкций

Бетон остается одним из основных материалов при строительстве зданий и сооружении. И, конечно же, важнейшей задачей является контроль прочности бетона бетонных и железобетонных конструкций. Не смотря на введение с 1 сентября 2012 года ГОСТ 18105-2010 «Бетон. Правила контроля и оценки прочности», до сих пор у строителей и контролирующих организаций остается целый ряд вопросов по испытаниям прочности бетона. Рассмотрим основные из возникающих вопросов. Поскольку сборные железобетонные конструкции изготавливаются на заводе, соответственно и контроль прочности бетона производится на заводе, то речь пойдет о монолитных конструкциях изготавливаемых непосредственно на строительной площадке. Отметим только, что контроль прочности сборных конструкций по схемам А и Б проводится по контрольным образцам и вследствие требуемого количеству отбираемых образцов актуально только для заводских лабораторий.

Узнать стоимость контроля прочности бетона (экспертизы бетона)

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:

  1. Контроль прочности бетона монолитных конструкций следует проводить неразрушающими методами контроля;
  2. Наименее затратным и реально применимым является контроль прочности бетона по схеме Г без определения коэффициента вариации прочности
  3. 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.

www.teoc.ru

§ 7.5. Прочность бетона при сжатии

В рабочих чертежах конструкции или в стандартах на изделия обычно указывают требования прочности бетона, его класс или марку. При проектировании конструкции прочность бетона на сжатие характеризуется классами. Класс бетона определяется величиной гарантированной прочности на сжатие с обеспеченностью 0,95. Бетоны подразделяют на классы: В1, В1.5, В2, В2.5, В3.5, В5, В7.5, В10, В12.5, В15, В20, В25, В30, В35, В40, В50, В55, В60.

На производстве контролируют среднюю прочность или марку бетона. Между классами бетона и его средней прочностью имеется зависимость

В = R(1 tν), (7.14)

где В – класс бетона по прочности, МПа; R– средняя прочность, которую следует обеспечить при производстве конструкции, МПа;t– коэффициент характеризующий принятый при проектирование обеспеченность класса бетона;ν– коэффициент вариации прочности бетона. Для перехода от класса бетона В к средней прочности бетона (МПа), контролируемой на производстве для образцов 15х15х15 см (при нормативном коэффициенте вариации 13,5 % иt= 1,64) следует применять формулуRсрб= В/0,778.

Пример, для класса В5 получим среднюю прочность Rсрб= 6,43 МПа, а для класса В40Rсрб= 51,4 МПа.

Средняя прочность или марка тяжелого бетона определяется пределом прочности (МПа) при сжатии стандартных бетонных кубов 15х15х15 см, изготовленных из рабочей бетонной смеси в металлических формах и испытанных в возрасте 28 сут. после твердения в нормальных условиях (температура 15-20 0С, относительная влажность окружающего воздуха 90-100 %). В строительстве используют следующие марки: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600 и выше (через М 100). На производстве необходимо обеспечить среднюю прочность или заданную марку бетона. Превышения заданной прочности допускается не более чем на 15 %, т.к. это ведет к перерасходу цемента.

Кубы размером 15х15х15 см применяют в том случае, когда наибольшее крупность зерен заполнителя 40 мм. При другой крупности заполнителя можно использовать кубы иных размеров, однако размер ребра контрольного образца должен быть примерно в 3 раза больше максимальной крупности зерен заполнителя. Для определения марки бетона на кубах с другими размерами вводят следующие переходные коэффициенты, на которые умножают полученную в опытах прочность бетона:

Размер куба, см…………7х7х7 10х10х10 15х15х15…20х20х20

Коэффициент……………0,85 0,85 1 1,05

§ 7.6. Однородность бетона по прочности

Колебания активности цемента, его нормальной густоты, минералогического состава, свойств заполнителей, дозировки материалов, режимов перемешивания и твердения – все это приводит к неоднородности структуры бетона. Вследствие этого отдельные объемы бетона могут отличаться друг от друга в большей или меньшей степени, что зависит от свойств используемых материалов и отлаженности технологического процесса. Соответственно будут и колебаться показатели свойств бетона: прочность, плотность, проницаемость, морозоустойчивость и др. для оценки однородности бетона используют статические методы. Качество бетона определяется главным образом его средней прочностью (или соответствующим комплексом показателей) и однородностью, которая оценивается по коэффициенту вариации прочности (или др. показателей).

При контроле качества бетона по прочности с учетом его однородности проводят статистическую обработку результатов испытаний бетона за определенный период и определяют характеристики его прочности и однородности. В проектах указываются значения нормируемой прочности бетона (в проектном и промежуточном возрасте, отпускные и передаточные).

Требуемая прочностьRтпредставляет собой минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, при котором будет обеспечена нормируемая прочность с заданной степенью гарантии. Она устанавливается лабораториями заводов и строек в соответствии с достигнутой однородностью бетонов партии.

Фактическая прочностьбетона в партииRmопределяется как среднее значение прочности, определенные по результатам испытаний контрольных образцов или не разрушающими методами не посредственно в конструкции.

Одновременно с требуемой прочностью определяют средней уровень прочностиRу(заданную прочность), представляющий собой среднее значение прочности бетона, устанавливаемое лабораториями заводов и строек на определенный контролируемый период в соответствии с достигнутой однородностью бетона по прочности, по которому подбирается состав бетона и которое поддерживается в производстве.

В качестве характеристике однородности бетона используют средней коэффициент вариации прочности υппо всем партиям за анализируемый период.

Прочность бетона в партии Rm(МПа)

Rm = ∑пi=1 Ri/n, (7.15)

где Riединичное значение прочности бетона, МПа;nобщее число единичных значении прочности бетонов в партии.

За единичные значенияпринимают среднюю прочность бетона в одной серии образцов или применении не разрушающих методов контроля.

Продолжительность анализируемого периода для определения характеристик однородности устанавливают от одной недели до двух месяцев. Число единичных значений прочности бетона за этот период должно быть более 30. по результатам испытания вычисляют среднеквадратическое отклонениеSmикоэффициент вариации υmпрочности для всех видов нормируемой прочности бетона.

Для сборных конструкций допускается коэффициент υmдля прочности бетона в проектном возрасте не вычислять, а принимать меньше на 15 % по сравнению сυmотпускной прочности.

При числе единичных значений прочности в партии n> 6,Sm(МПа) вычисляют по формуле:

Sm = .(7.16)

Если п = 2…6, то sm = wm/a, где wm — размах единичных значений прочности в контролируемой партии, МПа, определяемый как разность между максимальным и минимальным единичными значениями прочности, а — коэффициент, зависящий от n:

Значение n 2 3 4 5 6

Значение a 1,13 1,69 2,06 2,33 2,50

Коэффициент вариации прочности бетона υm(%) в партии

υm = (Sm/Rm)100. (7.17)

Средний коэффициент вариации прочности бетона υnза анализируемый период

(7.18)

где υmiкоэффициент вариации прочности в каждойi-й изNпроконтролированных в течение анализируемого периода партий бетона;ni– число единичных значений прочности бетона в каждойi-й изNпартий бетонадолжно быть более 30.

Требуемую прочность бетона (отпускную, передаточную, в промежуточном и проектном возрастах) при нормировании прочности по классам вычисляют по формуле:

Rт = kт Rн,(7. 19)

где kткоэффициент требуемой прочности, принимаемый по табл. 7.5 в зависимости от коэффициента вариацииυп;Rннормированное значение прочности бетона, МПа (отпускной, передаточной, в промежуточном и проектном возрастах), для бетона данного класса.

Таблица 7.5. Значение коэффициента требуемой прочности

Значения υп,%

Все виды бетона (кроме ячеистых ) и конструкций (кроме массивных гидротехнических)

6 и ниже

1.07

7

1.08

8

1.09

9

1.11

10

1.14

11

1.18

12

1.23

13

1.28

14

1.33

15

1.38

16

1.43

Средний для контролируемого периода уровень прочности Rу, МПа (отпускной, передаточной, в промежуточном и проектном возрастах):

Rу = kмп Rт, (7.20)

где kмпкоэффициент, принимаемый в зависимости от υп:

υп, %…………….<6 6…7 7…8 8…10 10…12 12…14 >14

kмп…………1.03 1.04 1.05 1.07 1.09 1.12 1.15

Для тяжелого и легкого бетона kмпдолжен приниматься не более 1,1, для плотного силикатного бетона – не более 1,13.

В начальный период до накопления необходимого для ведения статистического контроля числа результатов испытаний требуемая прочность:

Rт = 1,1Rн/kб.

где kб– коэффициент, принимаемый для всех бетонов (кроме ячеистого и плотного силикатного) 0,78, для ячеистого – 0,7, для плотного силикатного – 0,75.

11

studfiles.net

Как определить прочность бетона | Статьи

Прочность бетона является важнейшей характеристикой, от которой зависят эксплуатационные параметры материала. Под прочностью подразумевают способность бетона противостоять внешним механическим силам и агрессивным средам. Особенно актуальны способы определения этой величины методами неразрушающего контроля: механическими или ультразвуковым.

Правила испытания прочности бетона на сжатие, растяжение и изгиб определяются ГОСТ 18105-86. Одной из характеристик прочности бетона является коэффициент вариации (Vm), который характеризует однородность смеси.

Навигатор предлагает приобрести высококачественный строительный бетон по низким ценам с доставкой по СПб.

По ГОСТ 10180—67 предел прочности бетона при сжатии определяется при сжатии контрольных кубов с размерами ребер 20 см в 28-суточном возрасте — это так называемая кубиковая прочность. Призменная прочность определяется как  0,75 кубиковой прочности для класса бетона В25 и выше и 0,8 для класса бетона ниже В25

Помимо ГОСТов, требования к расчётной прочности бетона задаются в СНиПах. Так, например, минимальная распалубочная прочность бетона незагруженных горизонтальных конструкций при пролете до 6 метров должна составлять не менее 70% проектной прочности, а свыше 6 метров – 80% проектной прочности бетона.

Механические неразрушающие методы определения прочности бетона

Неразрушающие способы бетона на сжатие основываются на косвенных характеристиках показаний приборов. Испытания прочности бетона проводятся с помощью основных методов: упругого отскока, ударного импульса, отрыва, скалывания, пластической деформации, отрыва со скалыванием.

Зачем нужны добавки в бетон для прочности и как их выбирать?

О том, какие существуют марки бетона по прочности, в этой статье рассказывают специалисты.

Закажите лучший бетон М200 для строительства и изготовления стяжек полов, дорожек, бетонных лестниц.

Рассмотрим виды испытательных приборов механического принципа действия. Таким способом прочность бетона определяется глубиной внедрения рабочего органа прибора в поверхностный слой материала.

Принцип действия молотка Физделя основан на использовании пластических деформаций строительных материалов. Удар молотка по поверхности бетона образует лунку, диаметр которой и характеризует прочность материала. Место, на которое наносятся опечатки, должно быть очищено от штукатурки, шпатлевки, окрасочного слоя. Испытания проводятся локтевыми ударами средней силы по 10-12 раз на каждом участке конструкции с расстоянием между отпечатками не менее 3 см. Диаметр полученных лунок измеряется с помощью штангенциркуля по двум перпендикулярным направлениям с точностью до десятой миллиметра. Прочность бетона определяется с помощью среднего диаметра отпечатка и тарировочной кривой. Тарировочная кривая строится на сравнении полученных диаметров отпечатков и результатов лабораторных исследований на образцах, взятых из конструкции или изготовленных по технологиям, аналогичных примененным.

На свойствах пластической деформации основан и принцип действия молотка Кашкарова. Различие между этими приборами заключается в наличии между молотком и завальцованным шариком отверстия, в которое введен контрольный стержень. Удар молотка Кашкарова приводит к образованию двух отпечатков. Одного — на поверхности обследуемой конструкции, второго — на эталонном стержне. Соотношение диаметров получаемых отпечатков зависит от прочности исследуемого материала и контрольного стержня и не зависит от скорости и силы удара молотка. По среднему соотношению диаметров двух отпечатков с помощью тарировочного графика устанавливают прочность бетона.

Пистолеты ЦНИИСКа, Борового, молоток Шмидта, склерометр КМ, оснащенный стержневым ударником, работают, основываясь на принципе упругого отскока. Измерения величины отскока бойка проводятся при постоянной величине кинетической энергии металлической пружины и фиксируются указателем на шкале прибора. Взвод и спуск бойка происходят автоматически при соприкосновении ударника и испытуемой поверхности. Склерометр КМ имеет специальный боек определенной массы, который с помощью предварительно напряженной пружины с заданной жесткостью ударяет по металлическому ударнику, прижатому другим концом к обследуемой поверхности.

Метод испытания на отрыв со скалыванием позволяет определить прочность бетона в теле бетонного элемента. Участки для испытания подбираются таким образом, чтобы в этой зоне не было арматуры. Для проведения исследований используют анкерные устройства трех типов. Анкерные устройства первого типа устанавливаются в конструкцию при бетонировании. Для установки второго и третьего типов анкерных устройств предварительно подготавливают шпуры, высверливая их в бетоне.

Ультразвуковой метод измерения прочности бетона

Принцип действия приборов ультразвукового контроля основывается на связи, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых волн в материале и его прочностью.

В зависимости от способа прозвучивания разделяют две градуировочные зависимости: «скорость распространения волн — прочность бетона», «время распространения ультразвуковых волн — прочность бетона».

Метод сквозного прозвучивания в поперечном направлении применяется для сборных линейных конструкций — балок, ригелей, колонн. Ультразвуковые преобразователи при таких испытаниях устанавливаются с двух противоположных сторон контролируемой конструкции.

Поверхностным прозвучиванием испытывают плоские, ребристые, многопустотные плиты перекрытия, стеновые панели. Волновой преобразователь устанавливается с одной стороны конструкции.

Для получения надежного акустического контакта между испытуемой конструкцией и рабочей поверхностью ультразвукового преобразователя используют вязкие контактные материалы типа солидола. Возможна установка «сухого контакта» с использованием конусных насадок и протекторов. Ультразвуковые преобразователи устанавливают на расстоянии не менее 3 см от края конструкции.

Появление трещин после заливки — часто встречающееся явление. Не знаете, чем заделать трещины в бетоне? Мы подскажем!

Способы уплотнения бетонной смеси — здесь описано, какие они бывают и какой выбрать.

Цена бетона М400 по этой ссылке, в нашем каталоге.

Приборы для ультразвукового контроля прочности состоят из электронного блока и датчиков. Датчики могут быть раздельными или объединенными для поверхностного прозвучивания.

Скорость распространения ультразвуковой волны в бетоне зависит от плотности и упругости материала, наличия в нем пустот и трещин, отрицательно влияющих на прочность и другие качественные характеристики. Следовательно, ультразвуковое прозвучивание предоставляет информацию о следующих параметрах:

  • однородности, прочности, модуле упругости и плотности;
  • наличии дефектов и особенностях их локализаций;
  • форме А-сигнала.

Прибор записывает и преобразует в визуальный сигнал принимаемые ультразвуковые волны. Оснащенность контрольного оборудования цифровыми и аналоговыми фильтрами позволяет оптимизировать соотношение сигнала и помех.

Методы разрушающего контроля прочности бетона

Каждый застройщик может выбирать самостоятельно методы неразрушающего контроля, но согласно существующим СНиПам разрушающий контроль является обязательным. Способов организации выполнения требований СНиПов существует несколько.

  • Контроль прочности бетона может проводиться на специально изготовленных образцах. Применяется этот метод при производстве сборных железобетонных конструкций и для выходного контроля БСГ (бетонной смеси готовой) на стройплощадке.
  • Прочность бетонов может контролироваться на образцах, которые были получены способами выпиливания и вырубывания из самой конструкции. Места взятия проб определяются с учетом снижения несущей способности в зависимости от напряженного состояния. Целесообразно, чтобы эти места указывались самими проектировщиками в проектной документации.
  • Испытания образцов, изготовленных на месте проведения работ в условиях, определенных конкретным технологическим регламентом. Однако укладка бетона в кубы для проведения последующих испытаний, его твердение и хранение значительно отличаются от реальных условий укладки, уплотнения и твердения рабочих бетонных смесей. Эти различия существенно снижают достоверность получаемых таким способом результатов.

Самостоятельное измерение прочности бетона

Профессиональные методы определения прочности бетона дороги и не всегда доступны. Существует способ самостоятельного проведения обследования на прочность бетонных конструкций.

Для испытаний потребуется молоток весом 400-800 г и зубило. По приставленному к поверхности бетона зубилу наносится удар средней силы. Далее определяется степень повреждения, нанесенного поверхностному слою. Если зубило оставило лишь небольшую отметину, то бетон можно отнести к классу прочности В25. При наличии более значительной зазубрины бетон можно отнести к классам В15-В25. Если зубило проникнет в тело конструкции на глубину менее 0,5 см, то образец можно отнести к классу В10, если более 1 см — к классу В5. Класс или марка бетона по прочности — это основной показатель качества бетонной смеси, которые определяют среднюю прочность бетона. Например, средняя прочность бетона В30 (М400) составляет 393 кгс / см2.

Ориентировочно определить прочность бетона Rб в на 28 сутки в МПа можно по формуле Боломея-Скрамтаева, которая является основным законом прочности бетона. Для этого необходимо знать марку примененного цемента — Rц и цементно-водное соотношение — Ц/В. Коэффициент А при нормальном качестве заполнителей равен примерно 0,6.

Rб = А*Rц*(Ц/В-0,5)

При этом набор прочности бетона во времени подчиняется формуле

n = Марочная прочность *(lg(n) / lg(28)) , где n не менее 3 дней,

на 3 сутки бетон набирает около 30% марочной прочности, на 7 сутки — 60-80%, а 100% предел прочности достигается на 28-е сутки. Дальнейшее повышение прочности бетона происходит, но очень медленно. Согласно СНиП 3.03.01-87, уход за свежим бетоном продолжается до набора 70% прочности или до другого срока распалубливания.

Методы самостоятельного определения прочности бетонных конструкций просты и экономичны. Однако в случае строительства важных объектов целесообразно обратиться к услугам специализированных лабораторий.

Желаете сэкономить? Изучите цены на бетон от компании «ТД Навигатор».

www.navigator-beton.ru

Опасный бетон

Дело в том, что железобетон является композиционным материалом, представляющим собой успешное сочетание двух разнородных материалов – арматурной стали и бетона, которые эффективно дополняют и поддерживают друг друга. Арматурная сталь противостоит растягивающим напряжениям, а бетон отвечает за сжимающие, обеспечивает жесткость конструкции и защиту стали от коррозии.

В случае если конструкция грамотно спроектирована и качество бетона в полной мере соответствует проектному, – за безопасность можно не беспокоиться. Нельзя сказать, что качество бетона ухудшается повсеместно. Крупные объединения производителей товарного бетона и целый ряд заводов железобетонных изделий до сих пор выдают бетон гарантированного качества. Ухудшение качества цемента и труднообъяснимые скачки его характеристик они либо компенсируют увеличением расхода цемента, либо подстраховываются завышенным коэффициентом вариации. Бетону подавляющего большинства этих предприятий доверять можно.О целом ряде мелких предприятий, которые производят товарный бетон в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, таких слов не скажешь. И дело тут, как правило, в низкой технической грамотности инженерно-технического персонала. После того как строители перешли от марок бетона к классам по прочности, первое время повсеместно использовался нормативный коэффициент вариации прочности бетона. Классы бетона можно было пересчитать в марки и, наоборот, по специальной формуле, либо по таблице, приведенных в ГОСТ [1].

В настоящее время нормативный коэффициент вариации прочности 13,5% практически не применяется, так как большинство современных предприятий имеет оборудование, которое обеспечивает большую точность. В соответствии с ГОСТ [2] предприятие – производитель бетона само назначает коэффициент вариации прочности, в зависимости от ее фактической однородности за анализируемый период. А вот производится это назначение в соответствии с данными фактического контроля прочности или путем принятия административного решения зависит от позиции руководства предприятия.

Снижение коэффициента вариации прочности бетона приводит к уменьшению требуемой прочности. Это позволяет экономить цемент, но влечет за собой увеличение ответственности за постоянный контроль всех изменяющихся от партии к партии качественных характеристик компонентов бетонной смеси. Большинство крупных объединений производителей товарного бетона и заводов сборных железобетонных конструкций, понимая всю меру ответственности, подстраховывается и назначает коэффициенты вариации прочности близкие к нормативному. При этом многие из них работают на современном оборудовании и имеют все необходимые средства контроля качества. Проблемы с качеством бетонной смеси у таких предприятий бывают крайне редко.

На бетонных заводах, которые выпускают бетонные смеси с низким коэффициентом вариации прочности (8%, 6%, а иногда и еще меньше), такие проблемы возникают значительно чаще. Дело в том, что строители при контроле качества бетона на строительной площадке ориентируются на значение требуемой прочности, указанное в документе о качестве бетонной смеси. Не все из них знают, что требуемая прочность это не средняя прочность для соответствующего класса бетона, а минимально допустимая прочность, но если фактические данные оказываются ниже этой величины, беспокоиться начинают почти все. Было бы не так страшно, если бы проблемы заключались только в этом. В некоторых случаях в документе о качестве бетонной смеси указывается требуемая прочность, величина которой меньше, чем класс бетона!

Между тем, для расчета требуемой прочности не нужно ни знаний высшей математики, ни высшего технического образования. Это простое арифметическое действие. Значение требуемой прочности получают умножением класса бетона по прочности на коэффициент требуемой прочности (Кт), взятый из таблицы ГОСТ [2]. Фрагмент этой таблицы представлен ниже.

Для определения требуемой прочности нужно просто умножить класс бетона на коэффициент требуемой прочности из правого столбца, расположенный в той строке, где находится коэффициент вариации, принятый для данного бетона. Ошибиться практически невозможно. После того, как один раз увидел эту таблицу, становится понятно, что требуемая прочность всегда больше, чем класс бетона.

Тем не менее, подобные ошибки случаются. И не во всех случаях имеется уверенность, что это была именно ошибка. Ниже представлены два фрагмента из наиболее одиозных документов по контролю качества бетонной смеси, произведенной в январе текущего года.

Дата отправки бетонной смеси 11.01.11

Класс (марка) бетона по прочности на сжатие в возрасте 28 суток В25

Другие показатели качества:

Коэффициент вариации прочности бетона 8%

Требуемая прочность
бетона 16,4 МПа

Дата отправки бетонной смеси 18.01.11

Класс (марка) бетона по прочности на сжатие в возрасте 28 суток В25

Другие показатели качества:

Коэффициент вариации прочности бетона 8%

Требуемая прочность
бетона 16,4 МПа

Еще страшнее, когда подобные цифры фигурируют не в документах на смесь, а в протоколах испытаний образцов. По закону, в таком случае конструкции не должны быть приняты заказчиком, но этим дело заканчивается достаточно редко. Снижение фактического класса бетона на один – два МПа против заложенного в проекте не критично, но аналогичное уменьшение его в полтора – два раза, – это уже запредельно много. И может быть приведено в соответствие только путем демонтажа конструкции, либо применения целого комплекса трудоемких и дорогостоящих мероприятий по усилению несущей способности.

Зимнее бетонирование конструкций – это отдельная песня. Есть определенные виды конструкций, как правило, массивных, которые, наоборот, рекомендуется бетонировать только в зимнее время. Все остальные конструкции зимой надо утеплять или греть. Получается это далеко не всегда. Нам приносили керны, выбуренные из конструкций, забетонированных при отрицательных температурах воздуха. Верхний слой бетона, граничащий с утеплителем или теплым помещением, производил благоприятное впечатление, но буквально через несколько сантиметров начинался замороженный бетон, который после оттаивания разваливался на отдельные фрагменты.

Фрагмент таблицы ГОСТ Р 53231.
Коэффициент
требуемой прочности

Коэффициент вариации прочности

Vm, %

Коэффициент требуемой прочности Кт
для всех видов бетонов (кроме плотных силикатных и ячеистых)
и конструкций (кроме массивных гидротехнических)

6 и менее

1,07

7

1,08

8

1,09

9

1,11

10

1,14

11

1,18

12

1,23

13

1,28

14

1,33

15

1,38

16

1,43

www.vestnik.info

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.

Определение прочности 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.

 

Таблица 1. Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона (прочность бетона ГОСТ таблица)

КлассRb ,МПаМаркаКлассRb, МПаМарка
BbЗ,54,5Mb 50Bb3039,2Mb 400
Bb56,5Mb 75Bb3545,7Mb 450
Bb7,59,8Mb 100Bb4052,4Mb 500
Bb1013Mb 150Bb4558,9Mb 600
Bb12,516,5Mb 150Bb5065,4Mb 700
Bb1519,6Mb 200Bb5572Mb 700
Bb2026,2Mb 250Bb6078,6Mb 800
Bb2532,7Mb 300

Таблица 2. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения

БетонСрок
твердения,
суток		Среднесуточная температура бетона, °С
-30+5+10+20+30
прочность бетона на сжатие % от 28-суточной
М200 — М300 на
портландцементе
М-400, М-500		1359122335
261219254055*
381827375065
5122838506580
7153548587590
142050627290100
2825657785100—

mosbetone.ru

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

normative_reference_dictionary.academic.ru