Таблица набора прочности бетона: График набора прочности бетона, таблица прочности бетона

Содержание

» От чего зависит и как быстро происходит набор прочности бетона

Изготовление различных конструкций предполагает заливку бетона, главной характеристикой которого является прочность на сжатие. При этом нагружать конкретный элемент нельзя, пока не завершится набор прочности бетона. Данный процесс зависит от ряда факторов, к которым относятся не только внешние условия, но и состав самой смеси.

Для достижения марочного значения, как правило, требуется четыре недели (28 дней). Чтобы будущая конструкция прослужила достаточно долго, необходимо ясно представлять, как осуществляется сам процесс, и сколько времени требуется для его завершения. Процесс включает две стадии. На первой происходит схватывание бетона. На второй он твердеет и набирает прочность.

Стадия схватывания

Схватывание происходит в течение первых суток с момента его приготовления. Сколько времени потребуется для завершения первой стадии напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Теплая погода

В летний период, когда температура 20 °C и выше, на схватывание может потребоваться около часа. Процесс начнется приблизительно через два часа после приготовления смеси и завершится, следовательно, через три.

Прохладное время года

При похолодании время начала и завершения стадии сдвигается. Для схватывания требуется больше суток. При нулевой температуре процесс начинается, как правило, только через 6 – 10 часов после приготовления раствора и может длиться до 20 часов после заливки. В жаркую погоду время, наоборот, уменьшается. Иногда для схватывания достаточно 10 минут.

Уменьшение вязкости раствора

На первой стадии приготовленная смесь остается подвижной. В этот период еще можно оказать механическое воздействие, придав изготавливаемой конструкции требуемую форму.

Продлить стадию схватывания позволяет механизм тиксотропии, способствующий уменьшению вязкости смеси при оказании механического воздействия. Именно поэтому перемешиваемый в бетономешалке раствор намного дольше может находиться на первой стадии.

Однако следует учесть, что ряд процессов вызывает необратимые изменения в смеси, что негативно отражается на качестве затвердевшего бетона. Особенно быстро «сваривание» происходит в летний период.

Стадия твердения

После схватывания бетон начинает твердеть. Для завершения процесса и окончательного набора прочности может потребоваться несколько лет. Марку бетона можно будет определить через четыре недели.

Стоит учесть, что прочность бетон набирает с различной скоростью. Наиболее интенсивно процесс протекает в первую неделю после заливки бетона. Уже в первые трое суток данный показатель в нормальных условиях составляет около 30% от марочного значения, определяемого через 28 дней после заливки.

В течение первых 7 – 14 суток раствор набирает до 70 % от указанного значения, а через три месяца на 20 % превышает его. После этого процесс замедляется, но не прекращается.

Через три года показатель может вдвое превысить значение, полученное через 28 дней после заливки. Специальная справочная таблица позволяет узнать, какой процент от марочного значения наберет состав при конкретной температуре через определенное количество дней.

От чего зависит набор прочности?

На процесс набора прочности влияет множество факторов. Однако основными можно считать:

температуру;
влажность;
марку бетона;
время.

Температура

Чем холоднее на улице, тем медленнее повышается прочность бетона. При отрицательных температурах процесс останавливается, так как замерзает вода, обеспечивающая гидратацию цемента. Как только температура воздуха повысится, набор прочности бетона продолжится. При снижении температуры может опять остановиться.

При наличии в составе различных модификаторов время твердения может уменьшаться, а температура, при которой процесс останавливается, снижаться. Производители предлагают специальные быстротвердеющие составы, способные набрать марочную прочность уже через две недели.

Потепление способствует ускорению процесса созревания бетона. При 40 °C марочное значение может быть достигнуто уже через неделю. Именно поэтому заливку бетона на приусадебном участке для сокращения сроков строительства лучше производить в жаркую погоду.

Зимой может потребоваться подогрев бетона, что выполнить собственными силами крайне проблематично: требуется специальное оборудование и знание технологии выполнения работ. Следует учесть, что нагрев раствора свыше 90 °C недопустим.

Чтобы понять, как температура оказывает влияние на процесс твердения, стоит изучить график набора прочности бетона. Кривые построены на основании информации, собранной для марки М400 при различных температурах. По графику можно определить, какой процент от марочного значения будет достигнут через определенное количество суток. Каждая кривая соответствует конкретной температуре. Первая линия 5°C, последняя – 50° С.

График позволяет определить срок распалубки монолитной конструкции. Опалубку можно снимать, как только прочность превысит 50% от своего марочного значения. Следует обратить внимание, что согласно графику, если температура воздуха ниже 10 °C, марочное значение не будет достигнуто даже через две недели. При таких погодных условиях уже стоит задуматься о подогреве заливаемого раствора.

Время

Для определения нормативно-безопасного срока начала работ часто используется следующая таблица. В ней в зависимости от марки бетона и его среднесуточной температуры приведена информация о наборе прочности через определенное количество суток:

Марка бетона	Среднесуточная температура бетона в °C	Срок твердения в сутках
		1	2	3	5	7	14	28
		Прочность бетона на сжатие (процент от марочной)
М200–300, замешанный на портландцементе М 400–500	-3	3	6	8	12	15	20	25
	0	5	12	18	28	35	50	65
	+5	9	19	27	38	48	62	77
	+10	12	25	37	50	58	72	85
	+20	23	40	50	65	75	90	100
	+30	35	55	65	80	90	100	–

Если нормативно-безопасный срок установлен на уровне приблизительно 50%, то безопасным сроком начала работ можно считать 72 – 80% от марочного значения.

В зависимости от времени выдержки искомое значение можно определить по следующей формуле:

прочность на n-ый день = марочная прочность *(lg (n) / lg (28)). Причем n не может быть меньше 3-х дней.

Состав и характеристики цемента

Если сразу после заливки цемент способен набирать прочность благодаря своему тепловыделению, то после замерзания воды процесс неизменно остановится. Именно поэтому при выполнении работ в зимний и осенне-весенний период предпочтительно использовать смеси с противоморозными добавками.

Глиноземистый цемент после укладки способен выделить в семь раз больше тепла, чем обычный портландцемент. Именно поэтому приготовленная на его основе смесь набирает прочность даже при отрицательной температуре.

Марка также оказывает влияние на скорость процесса. Чем ниже марка, тем выше критическая прочность. Таблица наглядно отражает такую зависимость:

Марка бетона (по прочности на сжатие)	Критическая прочность (процент от марочной), минимум
для предварительно напряженных конструкций	70
М15 – 150	50
М200 – 300	40
М400 – 500	30

Влажность

Пониженная влажность негативно отражается на процессе. При полном отсутствии влаги гидратация цемента становится невозможной, и твердение практически останавливается.

При максимальной влажности и высокой температуре (70 – 90 °C) скорость нарастания прочности значительно повышается. В таком режиме осуществляется пропаривание состава в автоклавах паром высокого давления.

Нагрев до столь высоких температур при минимальной влажности неизбежно приведет к высыханию залитого раствора и снижению скорости набора. Чтобы этого не произошло, следует своевременно производить увлажнение. В таком случае в жаркую погоду прочность будет набрана в минимально возможные сроки.

Набор прочности бетона в зависимости от окружающей температуры

Набор прочности бетона – это очень важная характеристика, от которой зависит долговечность и способность конструкции воспринимать расчетные сжимающие, изгибающие и крутящие нагрузки.

Набор прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды

Схватывание и последующий набор прочности бетона в большей мере зависит от температуры окружающей среды, во время заливки бетонной конструкции. Стандартная температура воздуха, которую можно назвать «идеальной» для бетонных работ – это температура воздуха 20 градусов Цельсия.

Отклонения в меньшую или большую сторону, либо ускоряют, либо замедляют время набора прочности. При температуре окружающего воздуха от нуля градусов Цельсия и ниже, без дополнительного прогрева залитой конструкции, набор прочности бетона практически прекращается, и значительно возрастает риск ее разрушения.

Этапы набора прочности бетонных ЖБИ общего применения:

Схватывание бетона. Этот процесс, при плюсовой температуре происходит в первые 24 часа после заливки. При этом при температуре окружающего воздуха от 20 градусов Цельсия процесс начала схватывания занимает не более 60 минут, а процесс окончания схватывание занимает не более 2-3 часов после заливки. Если температура воздуха понижается, процесс схватывания значительно увеличивается и может достигать до 15-20 часов после заливки бетона. Если температура воздуха составляет от 20 градусов Цельсия и выше, схватывание бетона может составлять период от 10 до 30 минут;
Набор прочности бетона в зависимости от температуры. Данная величина не сильно зависит от температуры и составляет период времени, достигающий нескольких лет. В этот период времени происходят сложные химические реакции, которые усиливают прочность бетона «во времени».

Другими словами, если при процессе схватывания, были соблюдены все необходимые условия заливки, прочность бетона не вызывает каких-либо вопросов. В общем случае условия следующие:

Заливка бетона преимущественно в теплое время года при температуре окружающего воздуха не ниже 20 градусов Цельсия;
Если заливка производится в условиях температуры окружающего воздуха ниже 5 или 0 градусов Цельсия, необходимо обеспечение прогрева свежезалитой конструкции любым доступным способом. В противном случае бетонная конструкция не может набрать марочной прочности и скорей всего разрушится;
При заливке бетона в неблагоприятных условиях необходимо использоваться бетон с соответствующими добавками.

В любом случае соблюдается объективное правило. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем медленнее происходит схватывание и набор марочной прочности бетона.

Поэтому совет! Бетонные работы по заливке фундаментов, отмосток, капитальных стен, чаш бассейнов, всевозможных площадок, бетонирования столбиков заборов и другие работы лучше всего, дешевле всего, качественнее всего проводить в теплое время года. Это дешевле, качественнее и зачастую долговечнее.

график твердения В25 в зависимости от температуры, время созревания, таблица, скорость схватывания

Главное свойство бетонной смеси определяет набор прочности бетона, отражающий качественное состояние монолитной конструкции. Поскольку она находится во взаимосвязи со структурой данного строительного материала, то набор прочности можно поделить на два шага, связанных со схватыванием и затвердеванием бетона. Для последнего характерно наличие физико-химических свойств, возникающих при взаимодействии цемента с водой. Кода идет формирование бетона, то гидратация цемента вызывает образование других соединений.

Схема приготовления бетона.

Как это происходит

Процесс схватывания может происходить сразу после того, как была выполнена заливка бетона. Длительность напрямую зависит от температурного режима окружающего воздуха. При ее значении 20 градусов, для схватывания может понадобиться примерно час. Так как этот процесс не носит мгновенный характер, то бетоны, чтобы набрать прочностные характеристики может понадобиться пару месяцев.

Каков состав бетона м 400 на 1 м-3 можно узнать из таблицы в статье.

Очень часто бетон начинает твердеть уже по прошествии двух часов с того момента, как были соединены цемент и вода. А вот для окончательного схватывания нужно подождать 3 часа. Увеличить время твердения помогают специальные добавки в бетон.

Схватывание бетона подразумевает под собой подвижность раствора на весь период, благодаря чему удается воздействовать на смесь. При этом механизм тиксотропии, который указывает на снижение вязкости бетона, твердение и высыхание не происходят. Это условие необходимо учитывать в ходе доставки раствора на бетоносмесители. В этом случае раствор должен перемешиваться в миксере, в результате чего удается сохранить все его важные качества.

Как использовать бетон марки м200, указано в статье.

На видео показывают проверку бетона на прочность сжатия.

Какова пропорция бетона м200 на 1 куб указано здесь.

Благодаря вращению миксера удается предотвратить высыхание бетона, а также набора твердости. Но в этом случае может произойти другая неприятная ситуации – это сваривание материала, в результате чего все его положительные характеристики снижаются. Происходит такое явление чаще всего в летнее время.

Стадия схватывания

Теплая погода

Прохладное время года

Уменьшение вязкости раствора

Временные рамки

Этот график несет в себе информацию, которая показывает кривую роста прочности на протяжении 28 дней. Именно этого времени будет достаточно, чтобы бетон сумел просохнуть при естественных условиях.

Время, которого будет достаточно, чтобы раствор набрал вес необходимые эксплуатационные качества, носит название период выдерживания бетона. График набора прочностных характеристики показывает время, которые необходимо раствору, чтобы добиться максимальной отметки по прочности.

Каковы технические характеристики по ГОСТу бетона м 200 можно узнать из данной статье.

На видео – набор прочности бетона в зависимости от температуры:

Какова прочность бетона в15 указано здесь.

При нормальных условиях созревание бетона осуществляется в течение 28 дней. Первые 5 дней – это интенсивное твердение материала. Когда позади неделя, то бетон уже набрал 70% всей прочности для выбранной марки. Но приступать к дальнейшим строительным мероприятиям можно после того, как прочность достигал 100%, а это не ранее 28 дней.

Этот период для определенного случая свой. Чтобы точно определить период застывания раствора необходимо выполнять контрольные испытания образцов материала. При проведении работ летом в монолитном домостроении в целях оптимизации процесса для обретения раствору всех физических свойств требуется выполнение следующих условий:

Выдерживание в опалубке раствора.
Дозревание состава после того, как опалубка была удалена.

Набор прочности

Чем больше прошло времени после заливки раствора, тем выше стали его свойства. При оптимальных условиях бетон набирает прочность на 100 % на 28-ой день. На 7-ой день этот показатель составляет от 60 до 80 %, на 3-ий – 30 %.

Рассчитать приблизительное значение можно по формуле: Rb(n) = марочная прочность*(lg(n)/lg(28)), где:

n – количество дней;
Rb(n) – прочность на день n;
число n не должно быть меньше трех.

Оптимальной температурой является +15-20°C. Если она значительно ниже, то для ускорения процесса затвердения необходимо использовать специальные добавки или дополнительный обогрев оборудованием. Нагревать выше +90°C нельзя.

Поверхность должна быть всегда влажной: если она высохнет, то перестает набираться прочность. Также нельзя допускать замерзания. После полива или нагрева бетон снова начнет повышать свои прочностные характеристики на сжатие.

График, показывающий, сколько времени требуется для достижения максимального значения при определенных условиях:

Марка по прочности на сжатие

Класс бетона показывает, какую максимальную нагрузку в МПа он выдерживает. Обозначается буквой В и цифрами, например, В 30 означает, что куб со сторонами 15 см в 95% случаев способен выдержать давление 25 МПа. Также прочностные свойства на сжатие разделяют по маркам – М и цифрами после нее (М100, М200 и так далее). Эта величина измеряется в кг/см2. Диапазон значений марки по прочности – от 50 до 800. Чаще всего в строительстве применяются растворы от 100 и до 500.

Таблица на сжатие по классам в МПа:

Класс (число после буквы – это прочность в МПа)	Марка	Средняя прочность, кг/см2
В 5	М75	65
В 10	М150	131
В 15	М200	196
В 20	М250	262
В 30	М450	393
В 40	М550	524
В 50	М600	655

М50, М75, М100 подходят для строительства наименее нагружаемых конструкций. М150 обладает более высокими прочностными характеристиками на сжатие, поэтому может применяться для заливки бетонных стяжек пола и сооружения пешеходных дорог. М200 используется практически во всех типах строительных работ – фундаменты, площадки и так далее. М250 – то же самое, что и предыдущая марка, но еще выбирается для межэтажных перекрытий в зданиях с малым числом этажей.

М300 – для заливки монолитных оснований, изготовления плит перекрытий, лестниц и несущих стен. М350 – опорные балки, фундамент и плиты перекрытий для многоэтажных зданий. М400 – создание ЖБИ и зданий с повышенными нагрузками, М450 – плотины и метро. Марка меняется в зависимости от количества содержащегося в нем цемента: чем больше его, тем она выше.

Чтобы перевести марку в класс, используется следующая формула: В = М*0,787/10.

Условия

Когда необходимо, чтобы раствор приобретал необходимые показатели прочности, требуется придерживаться конкретных условий. Например, самой оптимальной температурой для его твердения считается 20 градусов. Но это далеко не все параметры.

Какова характеристика бетона класса в 25 указано в статье.

Температура

Чем ниже температурные показатели на улице, тем медленнее происходит набор прочности бетона. Если температурный режим предполагает отрицательные показатели, то процесс приостанавливается по той причине, что застывает жидкость, которая обеспечивает гидратацию цемента. Когда температура воздуха начинает повышаться, то процесс набора прочности снова в действии.

Если в составе раствора имеются различные модификаторы, то длительность твердения может во много раз уменьшиться, а температура, которая необходима для установки процесса, снизиться. Изготовители предлагают разнообразные быстротвердеющие составы, благодаря которым удается набирать прочностные характеристики уже по прошествии 14 дней.

Какова таблица набора прочности бетона, можно узнать из данной статьи.

При повышении температуры воздуха процесс созревания раствора начинает ускоряться. Если на улице 40 градусов, то установленная маркой прочность будет достигнута через 7 дней. По этой причине процесс заливки бетона на приусадебном участке в целях сокращения сроков строительства необходимо выполнять в летнее время года.

Если работы осуществляются зимой, то здесь понадобиться ряд дополнительных мероприятий, например, таких как подогрев бетона. Осуществить такие действия очень непросто, ведь для этого нужно обладать подходящим оборудованием и знаниями в этой области. Кроме этого, нужно понимать, что нагрев материала нельзя проводить выше температуры 90 градусов.

Как сделать бетон для отмостки пропорции, указано в статье.

Для того чтобы определить, какое влияние оказывает температурный режим на процесс твердение, необходимо снова обратиться к графику набора прочности. Присутствующие на нем линии с учетом данных, которые собраны с бетона М400 при различных значениях температуры. Согласно этому графику удается понять процент прочности, который будет достигнут по прошествии конкретного количества дней. Для каждой кривой характерна своя температура. Первая линия – это 5 градусов, а вторая – 50 градусов.

При помощи графика удается понять длительность распалубки монолитной конструкции. Демонтаж опалубки ожжет происходить после того, как показатели прочности увеличились на 50% от заданного маркой значения. Кроме этого, важно обращать внимание на то, что при температуре ниже 10 градусов значение прочности, заданное конкретной маркой, не будет достигнуто даже по прошествии 14 дней. Если присутствуют такие погодные условия, то нужно предпринимать меры по прогреванию заливаемого раствора.

Каков график прогрева бетона в зимнее время, можно узнать из данной статьи.

Время

Чтобы определить нормативно-безопасное время начало строительных мероприятий применяется специальная таблица. Она содержит в себе данные марки бетона и его среднесуточные температурные показатели. На основании этих данных удается отыскать информацию, как происходит набор прочности по прошествии конкретного количества суток.

Таблица 1 – Набор прочности в зависимости от количества дней

Марка бетона	Среднесуточная температура бетона в °C	Срок твердения в сутках
		1	2	3	5	7	14	28
		Прочность бетона на сжатие
М200–300, замешанный на портландцементе М 400–500	-3	3	6	8	12	15	20	25
	0	5	12	18	28	35	50	65
	+5	9	19	27	38	48	62	77
	+10	12	25	37	50	58	72	85
	+20	23	40	50	65	75	90	100
	+30	35	55	65	80	90	100	–

После того, как нормативно-безопасный срок поставлен на уровне примерно 50%, то обозначить безопасный срок начала мероприятий можно 72-80% от значения, установленного маркой бетона.

Состав и характеристики бетона

Так как после заливки бетон способен приобретать прочность по причине своего выделения тепловой энергии, то после замерзания жидкости этот процесс останавливается. По этой причине на момент проведения всех работ в зимнее время необходимо задействовать смеси, в составе у которых имеются противоморозные добавки. Цемент марки М-400 необходимый для приготовления бетона изготавливают согласно жестким техническим нормам ГОСТ 31108.

На фото – состав и характеристики бетона

Глиноземистый цемент после его укладки может выделить тепловую энергию в 7 раз большую, чем при использовании обычного портландцемента. По этой причине полученная смесь на его основе начинает набирать прочностные параметры даже, когда на улице отрицательные показатели температуры. На скорость набора прочности немаловажную роль играет марка бетона. Чем она ниже, тем выше максимальная прочность.

Сколько мешков цемента в одном кубе бетона, указано здесь в статье.

Влажность

Если на улице уровень влажность повышен, то это отрицательно влияет на процесс набора прочности. Однако и полное отсутствие влаги делает невозможным процесс гидратации цемента и как результат, твердение полностью останавливается.

Если присутствует максимальная влажность и высокая температура, то скорость набора прочности во много раз повышается. При таком режиме происходит пропаривание материала в автоклавах паром высокого давления.

Влияние таких высоких температурных показателей при минимальной влажности приведет к высыханию. Раствора и снижению скорости твердения. Чтобы можно было избежать такой ситуации, стоит производить увлажнение. В результате таких действий в жаркое время года удастся набрать прочность в минимально возможные сроки.

Специальные добавки

Чтобы бетон смог быстрее набирать прочность, нужно задействовать особые вспомогательные компоненты. Их добавляют при приготовлении раствора. Дозировка зависит от количества цемента. Благодаря таким добавкам бетон способен набрать прочность, соответствующую выбранной марки, всего за 2 недели.

Но достичь таких показателей реально при условии, что процесс твердения осуществляется в летнее время. Для холодной поры необходимо задействовать противоморозные добавки. Благодаря им можно поддерживать в бетоне положительный температурный режим на момент набора прочности.

Электропрогрев

Для ускорения набора прочности бетона в зимнее время задействуют такой метод, как электропрогрев. Еще он носит название контактного обогрева термоопалубкой. При обычных и высоких температурных режимах длительность влияние электропрогрева может достигать 3-8 часов. После этого конструкция уже самостоятельно способна набирать прочностные показатели.

Что влияет на сроки твердения бетонной массы

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах

Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

времени суток;
сезонных изменений;
климатических особенностей;
наличия атмосферных осадков и т. д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее

Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник

Согласно ГОСТ

Необходимая марка и класс бетона определяется с учетом составленного проекта. Необходимые показатели прочности могут меняться в зависимости от применяемых строительных материалов. Например, при возведении дома на основе легких бетона для основания нет необходимости применять бетон высокой прочности. Когда стены строения будут выполнены из кирпича, то бетон должен иметь высокие прочностные характеристики. Например, для этого используют тяжелый и мелкозернистый бетон по стандарту 26633 ГОСТ.

Для определения прочности применяется ГОСТ 18105-86. В этом случае необходимо подготовить проект или же посмотреть информацию со схожего.

Прочность – это главный показатель качества для бетона ГОСТа любого уровня. Процесс его затвердения начинает происходить уже в первые часы после того, как соединили воду и цемент, а вот его длительность зависит от различных факторов: температуру, влажность, состав бетона. Если вес необходимые условия были соблюдены точно, то процесс набора прочности будет окончен по прошествии 28 дней, а вы сможете приступить к необходимым работам.

Способы заливки бетона при повышенных температурах

Среди многих факторов, оказывающих влияние на набор прочности бетонного раствора, в большей степени можно отметить следующие:

Соотношение воды с цементом.
Уровень уплотнения смеси.
Тип цемента, необходимый при производстве раствора.
Определенная температура, которая характерна в процессе твердения бетона.

В подавляющем большинстве случаев, связанных с осуществлением работ с использованием раствора бетона, влияние атмосферных условий может быть слишком далеким от идеальных, поэтому необходимо принятие дополнительных мер. Когда заливка раствора осуществляется в холодный период, то отрицательные температуры требуют обеспечения прогрева смеси.

С этой целью можно применять ряд различных способов. Среди них можно выделить процесс прогрева бетона с применением электрических проводов. При этом заливку раствора делают, используя теплую опалубку. Для предотвращения процесса кристаллизации воды зимой в бетон производится ввод соответствующих антиморозных присадок.

В зимних условиях иногда может быть использован способ, который предполагает гидратацию цемента. С этой целью в бетон добавляют противоморозные вещества в небольших количествах. Температура при заливке смеси должна составлять не менее -15°С. Данные условия связаны с быстрым замерзанием воды и прекращением процесса гидратации, возобновление которого происходит только в весенний период. Применение данного метода способно приводить к процессу снижения качества бетонной конструкции.

Другое экстремальное условие связано с повышенным уровнем температуры окружающего воздуха. Данный случай позволяет увлажнять застывающий раствор. При этом после поливания раствора водой бетон должен быть укрыт специальной пленкой и слоем состава, который имеет битумную основу. Созревание бетона требует осуществления контроля над изменением объема смеси. Превышение в процентах не должно составлять 1% от первоначального уровня показателя.

Отсутствие усадки при этом является идеальным моментом, хотя на практике это не всегда становится возможным. При изменении объемов, которое имеет практическое значение, возможно применение специальных мер, далеко не всегда являющихся эффективными. Если времени на процесс высыхания бетона недостаточно, то на заливке могут появиться трещины, которые способны вызвать понижение прочности всей строительной конструкции.

Марки бетона по прочности и классу

Класс бетона	Rb , кгс/кв.см	Rb ,МПа	Ближайшая марка бетона
В3,5	46	4,6	М50
В5	65	6,5	М75
В7,5	98	9,8	М100
В10	131	13,1	М150
В12,5	164	16,4	М150
В15	196	19,6	М200
В20	262	26,2	М250
В25	327	32,7	М350
В30	393	39,3	М400
В35	458	45,8	М450
В40	524	52,4	М550
В45	589	58,9	М600
В50	655	65,5	М600
В55	720	72	М700
В60	786	78,6	М800

В зависимости от проекта строительства определяются необходимые класс и марка бетонной смеси. Если предварительного проекта нет, то в таком случае можно довериться мнению специалистов. Бывает такое, что строители не всегда разбираются в данном вопросе. В таком случае можно самостоятельно определить подходящий бетон.

Значения марки материала (м 50, м 100 и т.д) соответствуют среднему значению предельной прочности бетона на сжатие (кгс/см2). Для того чтоб проверить соответствие бетона заданным критериям проводят эксперимент: берут выдержанный проектный бетон и с помощью специально пресса сжимают отлитые пробные кубики из этой бетонной смеси.

Сейчас в строительстве в большинстве случаев используют такой показатель бетонной смеси, как ее класс. В общей сложности этот параметр аналогичен марке бетона, но имеет свои отличительные особенности. При определении марки материала используют среднее значение прочности, а при определении класса – берут этот критерий с гарантированной обеспеченностью

Вообще это не столь важно для обычного человека, поэтому не будем вдаваться в подробности. Главное знать, что во всей проектной документации указывается класс бетона

Согласно СТ СЭВ 1406 сегодня все требования к бетону указывают в классах. Правда не все соблюдают этот требование, поэтому большинство строительных организаций использует в своей деятельности марку бетона.

В первую очередь важно получить именно ту марку бетона, которая нужна именно для данного проекта. Есть возможность проверить заказ, но сразу сделать это не получиться

Для этого необходимо при разгрузке отлить парочку пробных форм размером 15х15х15 см. Для отлива можно использовать обычные доски. Перед заливкой смеси в форму, ящик следует обдать влагой, так как сухое дерево забирает влагу из бетона. Этот процесс оказывает негативное влияние на гидратацию цемента. Когда смесь залили в ящик, ее необходимо потыкать куском арматуры. Этот процесс напоминает толчение картофеля. Такая процедура необходима для того, чтоб исключить образование раковин и попадание воздуха. Для уплотнения смеси следует ударить молотком по бокам формы. Отлитые пробные формы следует хранить при температуре 200С и влажности воздуха 90%. После того, как бетонная смесь в формах твердела 28 дней, ее можно отвезти в лабораторию для проведения эксперимента. Его результаты покажут или соответствует марка бетона на упаковке реальным его свойствам. Стоит отметить, что при твердении бетона существуют и промежуточные даты, по которым можно определить марку бетонной смеси (3,7 и 14 дней).

На какие моменты следует обратить внимание при формировании и хранении пробных форм: • не нужно разбавлять бетонную смесь в автобетоносмесителе; • пробы следует брать прямо с лотка бетоносмесителя; • необходимо тщательно штыковать форму; • хранить формы желательно в подвале или тени. Это собственно вся информация о пробных кубиках

Если у Вас нет взятых проб, то специалисты экспериментальных лабораторий могут непосредственно на месте определить марку бетона. С этой целью используется прибор, который называется склерометр. Он работает на основе ударного импульса. Можно использовать и ультразвуковые методы определения прочности бетонной смеси

Это собственно вся информация о пробных кубиках. Если у Вас нет взятых проб, то специалисты экспериментальных лабораторий могут непосредственно на месте определить марку бетона. С этой целью используется прибор, который называется склерометр. Он работает на основе ударного импульса. Можно использовать и ультразвуковые методы определения прочности бетонной смеси.

Применение различных марок бетона

Бетон М-100 (В 7.5)

Главное назначение этой марки бетона состоит в подготовительных работах перед началом заливки цельных плит и фундаментов. В этом случае идет речь о бетонной подготовке. На подушку из песка укладывают тонкий слой бетонной смеси марки м 100 (В 7.5). После того, как бетон засыхает, проводят работы с арматурой.

Бетон М-150 (В 12.5)

Эту марку бетона также используют в подготовительных работах перед заливкой цельных плит и фундаментов. Кроме того, его используют для изготовления полов фундаментов, стяжек, бетонировании дорожек.

Бетон М-200 (В 15)

Эта марка чаще всего используется при изготовлении стяжек полов, отмосток, фундаментов, дорожек. Бетон М-200 (В 15) – один из самых востребованных в строительстве. У этой марки прочность дает возможность решать многие строительные задачи: изготовление плит и свайных фундаментов, лент, бетонных лестниц, площадок, дорожек, подпорных лестниц. Заводы, которые специализируются на изготовлении ЖБИ и ЖБК используют эту марку бетона для производства фундаментных блоков и дорожных плит.

Бетон М-250 (В 20)

Из этой марки бетона изготавливают монолитные фундаменты (плитные, ленточные, свайно-ростверковые), площадки, бетонные отмостки, дорожки, заборы, подпорные стены, лестницы, малонагруженные плиты.

Бетон М-300 (В 22.5)

Бетон М-350 (В 25)

Главное предназначение этой марки бетона заключается в изготовлении монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, ригелей, плит перекрытий, балок, колонн, чаш бассейнов, монолитных стен и других конструкций повышенной ответственности. Эту марку бетона чаще других используют при изготовлении ЖБИ. Из бетона М-350 (В 25) делают аэродромные плиты ПАГ, которые предназначены для эксплуатации при экстремальных нагрузках. Из этой марки бетона также делают многопустотные плиты для перекрытий.

Бетон М-400 (В 30)

Из этой марки бетона чаще всего изготавливают несущие конструкции для мостов, банковские хранилища, гидротехнические сооружения, специализированные ЖБИ и ЖБК, ригелей, колонны, балки, чаши для бассейнов и конструкции со специальными требованиями. Эту марку бетона используют очень редко. Использование бетона М-400 (В 30) строго регламентировано. Это связано с тем, что дальнейшая эксплуатация конструкций из него имеет повышенное значение.

Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
при +10 градусах – не менее 5 суток;
при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

Общие принципы расчета времени застывания

Точные вычисления сроков набора расчетной и максимальной прочности бетоном применяются при возведении ответственных объектов, призванных выдерживать значительные нагрузки, в условиях дефицита времени.

В большинстве случаев в частном, коммерческом и промышленном строительстве принято считать, что пол или фундамент дома должен достичь максимальной прочности через 28 дней. Это утверждение требует корректировки – за указанное время (4 недели) раствор приобретет прочность, достаточную для выдерживания номинальных нагрузок. Максимальное значение в некоторых случаях достигается через несколько месяцев.

При выполнении небольших бетонных конструкций дома, не испытывающих значительных нагрузок, допускается приступать к дальнейшим строительным работам через 5 суток после заливки раствора, когда он схватывается и по нему можно без опаски ходить, бетон на этом этапе выдерживает контакт с нетяжелыми предметами, незначительную нагрузку.

Время, сутки	Степень набора прочности, в % от расчетного значения
1-3	30 и менее
7-14	60-80
28	100

Расчетная прочность цемента различных марок

Цемент	Прочность, кгс/см²
М100	98,23
М150	130,97-163,71
М200	196,45
М250	261,93
М300	327,42-360,18
М400	392,9
М450	458,39
М500	523,87

При строительстве усиленных конструкций (мостов, переходов и пр. ) кроме расчетного времени набора прочности применяют такое понятие, как контрольный срок застывания. Обычно он составляет 90 дней и по истечении этого периода бетон должен стать на 20% прочнее, чем через месяц после заливки.

Системы электрического подогрева бетона

Разработаны специальные трансформаторы и электроды для подогрева бетонной смеси. Их использование идеально подходит для заливки бетона в зимний период. Но эти системы очень дорогие и практически недоступны частным застройщикам. Возникают проблемы с доставкой, арендой и монтированием подобных установок. Кроме того, такой трансформатор будет потреблять не один десяток КВт в час, что сразу же отбрасывает идею электрообогрева бетона. Ведь в загородных поселках нет таких подстанций, которые могли бы питать подобную систему;

Если средняя температура на улице не опускается ниже -20С, то бетон можно накрыть обычной пленкой ПВХ. Такой подход не всегда помогает, но если других вариантов нет, то попробовать можно. Но здесь бывает такое, что во время укладки температура одна, а потом резко холодает и пленка уже не спасет. Стоит знать, что гидратация проходит с выделением тепла, которое необходимо беречь. В таком случае можно применить дизельную или газовую пушку для того, чтоб закачивать теплый воздух под пленку. Не стоит забывать о том, насколько важны первые жизненные дни бетона.

Что влияет на прочность

На показатель оказывают влияние следующие факторы:

количество цемента;
качество смешивания всех компонентов бетонного раствора;
температура;
активность цемента;
влажность;
пропорции цемента и воды;
качество всех компонентов;
плотность.

Также он зависит количества времени, которое прошло с момента заливки, и использовалось ли повторное вибрирование раствора. Наибольшее влияние оказывает активность цемента: чем она выше, тем больше получится прочность.

От количества цемента в смеси также зависит прочность. При повышенном содержании он позволяет увеличить ее. Если же использовать недостаточное количество цемента, то свойства конструкции заметно снижаются. Увеличивается этот показатель лишь до достижения определенного объема цемента. Если засыпать больше нормы, то бетон может стать слишком ползучим и дать сильную усадку.

В растворе не должно быть слишком много воды, так как это приводит к появлению в нем большого количества пор. От качества и свойств всех компонентов напрямую зависит прочность. Если для замешивания использовались мелкозернистые или глинистые наполнители, то она снизится. Поэтому рекомендуется подбирать компоненты с крупными фракциями, так как они значительно лучше скрепляются с цементом.

Способы определения прочности

По прочности на сжатие узнаются эксплуатационные характеристики сооружения и возможные на него нагрузки. Вычисляется этот показатель в лабораториях на специальном оборудовании. Используются контрольные образцы, сделанные из того же раствора, что и отстроенное сооружение.

Также вычисляют ее на территории строящегося объекта, узнать можно разрушаемым или неразрушаемым способами. В первом случае либо разрушается сделанная заранее контрольная проба в виде куба со сторонами 15 см, либо с помощью бура из конструкции берется образец в виде цилиндра. Бетон устанавливается в испытательный пресс, где на него оказывается постоянное и непрерывное давление. Его увеличивают до тех пор, пока проба не начнет разрушаться. Показатель, полученный во время критической нагрузки, применяется для определения прочности. Этот метод разрушения пробы является самым точным.

Для проверки бетона неразрушаемым способом используется специальное оборудование. В зависимости от типа приборов он делится на следующие:

ультразвуковой;
ударный;
частичное разрушение.

При частичном разрушении на бетон оказывают механическое воздействие, из-за чего он частично повреждается. Провести проверку прочности в МПа этим методом можно несколькими способами:

отрывом;
скалыванием с отрывом;
скалыванием.

В первом случае к бетону на клей крепится диск из металла, после чего его отрывают. То усилие, которое потребовалось для его отрыва, и используется для вычисления.

Метод скалывания – разрушение скользящим воздействием со стороны ребра всего сооружения. В момент разрушения регистрируется значение приложенного давления на конструкцию.

Второй способ – скалывание с отрывом – показывает наилучшую точность по сравнению с отрывом или скалыванием. Принцип действия: в бетоне закрепляются анкера, которые впоследствии отрываются от него.

Определение прочности бетона ударным методом возможно следующими путями:

ударный импульс;
отскок;
пластическая деформация.

В первом случае фиксируется количество энергии, создаваемой в момент удара по плоскости. Во втором способе определяется величина отскока ударника. При вычислении методом пластической деформации используются приборы, на конце которых расположены штампы в виде шаров или дисков. Ими ударяют о бетон. По глубине вмятины вычисляются свойства поверхности.

Принцип отвердевания бетонного раствора

Выясняя, сколько сохнет фундамент дома, важно понимать, что помимо обычного высыхания (испарения влаги) пол или иная конструкция из бетона в это время твердеет благодаря происходящим в смеси химическим процессам. Под воздействием воды компоненты смеси вступают в более тесный контакт, создаются идеальные условия для гидратации или минерализации смеси

В это время вяжущая составляющая преобразуется в гидраты кальция и объединяет все элементы состава, включая крупнофракционные (щебень, гравий и пр.) в единый монолит

Под воздействием воды компоненты смеси вступают в более тесный контакт, создаются идеальные условия для гидратации или минерализации смеси. В это время вяжущая составляющая преобразуется в гидраты кальция и объединяет все элементы состава, включая крупнофракционные (щебень, гравий и пр.) в единый монолит.

В отличие от обычного высыхания затвердевание бетона не может происходить быстрее, чем это необходимо по технологии, – ускоренная потеря влаги приведет к тому, что в контакт с водой и в реакцию вступят не все гранулы бетонной смеси, внутри фундамент, блок, пол дома или иной конструкции будут оставаться участки с низкой прочностью, сыпучие и способствующие скорому разрушению постройки в целом.

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона.Тепловыделение цемента (бетонной смеси).

Набор прочности бетоном. Время твердения бетона. Тепловыделение цемента (бетонной смеси).

В отсутствие воды никакого набора прочности не происходит (нужно поливать). То есть высохший бетон перестает набирать прочность и замерзший бетон перестает набирать прочность (нужно нагревать или использовать присадки-добавки). Если бетон потом нагреть или разморозить он продолжит набирать прочность, но наберет ее тем больше от номинала, чем позже произошла остановка твердения.

Считается, что при температуре 20 °С бетон (при доступе влаги = если не высох) набирает марочную прочность за 28 суток по волшебной формуле:

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

За первые трое суток при нормальных условиях бетон набирает не более 30% марочной прочности.

Через 1-2 недели (7-14 суток) бетон при нормальных условиях набирает 60-80% марочной прочности.

Через 4 недели (28 суток) бетон при нормальных условиях набирает 100% марочной прочности.

Через 3 месяца (90 суток) бетон при нормальных условиях набирает 120% марочной прочности.

В дальнейшем, при доступе влаги, бетон продолжит набирать прочность, но очень медленно.

Снижение температуры сильно замедляет твердение бетона, если не применять специальные добавки. Повышение температуры резко ускоряет твердение бетона, но следут не допускать высыхания бетона. Если бетон греть водяным паром при температуре 80^oС в течение 16 часов, то бетон наберет 60-70% марочной прочности (заводская пропарка — изготовление свай и т.д.)

Нагревать бетон свыше 90 ^oС нельзя.

Теперь последует важное замечание:

Схватывание и твердение цемента это экзотермические процессы, т.е при наборе прочности бетоном выделяется весьма существенное количество тепла, что на практике увеличивает риск высыхания бетона и существенно снижает риск замерзания бетона.

Характерными (оценочными) величинами тепловыделения являются:

200 кДж = 50 ккал на каждый килограмм портландцемента за 7 суток.

200 кДж = 50ккал на каждый килограмм глиноземистого цемента за 1 сутки .

Набор прочности бетона в зависимости от температуры

Этапы твердения раствора

Уже довольно давно при строительстве любых объектов стали применять этот материал. Причем его применяют на любых стадиях этого процесса начиная с фундамента и заканчивая плитами перекрытия. Удобен этот материал тем, что способен в жидком состоянии принимать форму опалубки и, по мере его застывания, получается требуемая конструкция.

При этом необходимо знать промежуток времени, за сколько бетон набирает прочность. Обычно полная готовность бетона достигается через 28 суток. Обязательно все работы проводят согласно требованиям строительных норм и правил (СНиП). В этом документе полностью описано как работать с этим материалом в любое время года, чтобы объекты прослужили затем в течение 50—100 лет.

Причем при современном строительстве постоянно появляются новые технологии и конструктивные решения, позволяющие продлить этот срок. Но до сих пор процессу набора прочности уделяют большое внимание и следят за проведением каждого этапа, в которые входят:

Застывание — начинается с первых минут, после залития бетонной смеси, которое производят с помощью автобетоносмесителя. В начальный период прямую зависимость имеет время набора прочности бетона от температуры. Чем температура выше, тем быстрее схватывается раствор. Например, при 20° C этот процесс протекает в течение часа, летом на открытом солнце — от 15 до 30 минут, а при 0° C — до 20 часов.
Твердение — важный этап, при котором материал набирает до 70% расчетного значения прочности. Длительность этого процесса зависит от марки материала и протекает от 7 до 14 дней.

Во время заливки раствора одновременно берутся и контрольные пробы, которые затем проверяют специалисты и сравнивают с нормативами, через определенное время, по таблице твердения бетона.

От чего зависит и как быстро происходит набор прочности бетона

Стадия схватывания

Теплая погода

Прохладное время года

Уменьшение вязкости раствора

Продлить стадию схватывания позволяет механизм тиксотропии, способствующий уменьшению вязкости смеси при оказании механического воздействия. Именно поэтому перемешиваемый в бетономешалке раствор намного дольше может находиться на первой стадии.

Стадия твердения

От чего зависит набор прочности?

На процесс набора прочности влияет множество факторов. Однако основными можно считать:

температуру;
влажность;
марку бетона;
время.

Температура

При наличии в составе различных модификаторов время твердения может уменьшаться, а температура, при которой процесс останавливается, снижаться. Производители предлагают специальные быстротвердеющие составы, способные набрать марочную прочность уже через две недели.

Время

Марка бетона	Среднесуточная температура бетона в °C	Срок твердения в сутках
1	2	3	5	7	14	28
Прочность бетона на сжатие (процент от марочной)
М200–300, замешанный на портландцементе М 400–500	-3	3	6	8	12	15	20	25
0	5	12	18	28	35	50	65
+5	9	19	27	38	48	62	77
+10	12	25	37	50	58	72	85
+20	23	40	50	65	75	90	100
+30	35	55	65	80	90	100	–

В зависимости от времени выдержки искомое значение можно определить по следующей формуле:

прочность на n-ый день = марочная прочность *(lg (n) / lg (28)). Причем n не может быть меньше 3-х дней.

Состав и характеристики цемента

Марка бетона (по прочности на сжатие)	Критическая прочность (процент от марочной), минимум
для предварительно напряженных конструкций	70
М15 – 150	50
М200 – 300	40
М400 – 500	30

Влажность

tehno-beton.ru

Факторы, влияющие на прочность

Практически все работы с раствором проводятся на открытом воздухе как летом, так и зимой. Погодные условия и температура воздуха оказывает непосредственное влияние на время застывания бетона. Таким образом, на набор прочности влияют следующие факторы:

температура;
влажность;
класс материала;
время.

Чем ниже температура на улице, тем медленнее и дольше будет происходить процесс затвердения. Зимой, в естественных условиях, эта процедура полностью останавливается, так как вода не испаряется, а замерзает. При повышении температуры застывание раствора опять продолжится. Чтобы это лучше понять, стоит обратиться к графику твердения бетона В25 или В30.

График представляет собой кривые линии, показывающие, как долго и при какой температуре достигается определенная прочность бетона. Если летом твердение бетона протекает естественным образом, то зимой необходимо принимать меры для его застывания. Для этого в бетонную смесь добавляют специальные противоморозные вещества, которые способствуют сохранению свойств приготовленного раствора.

При этом они не дают воде быстро замерзать и позволяют качественно провести заливку бетонной смеси. При более низких температурах сразу после заливки раствора обеспечивают его прогрев. Обычно для этого используют электрический ток или тепловые обогреватели. В первом случае с помощью проводов по контурам производят подключение непосредственно арматуры в опалубке или через электроды, погруженные в раствор.

Причем контуры не должны касаться друг друга, иначе будет короткое замыкание. Все подключение ведется через специальный масляный трансформатор для прогрева бетона. Во втором случае место бетонирования накрывают шатром и подключают несколько воздушных обогревателей. Большую роль играет повышенная влажность воздуха. Если ее показатели достигают 70—90%, то прочность раствора значительно увеличивается.

Методы ускорения застывания бетона

Очень часто в процессе строительства необходимо ускорить процесс набора прочности бетона. Так, при заливке монолитных конструкций и ограничении сроков строительных работ применяют смеси на основе сернокислых, углекислых и аммонийных солей, хлоридов и нитратов кальция.

Применение этих добавок позволяет сократить длительность застывания бетона в 2 раза. Стоит заметить, что такие работы проводят в летний период и антиморозные добавки здесь не подойдут. В сильно жаркую и сухую погоду проводят увлажнение залитого раствора, так как очень быстро испаряется вода и происходит нарушение графика набора прочности материала.

Для этого верхнюю часть раствора накрывают материалом или посыпают опилками и периодически смачивают их по мере испарения воды. На асфальтобетонных заводах для ускорения застывания раствора применяют способ пропаривания. Процедуру эту проводят на открытом воздухе или в специальных закрытых камерах, где за 6—16 часов изделия из бетона набирают 60—70% прочности.

Набор прочности по графику

Набор прочности бетона в зависимости от температуры определяется графиком, который представляет собой временной интервал. В процессе этого раствор обретает эксплуатационные свойства, после чего можно проводить формирование финишного слоя. График набора прочности – это время, которое необходимо бетону для достижения нужного значения прочности. Если поддерживаются нормальные условия, то состав созреет за 28 дней.

В течение 5 дней можно наблюдать наиболее быстрое твердение. По истечении этого времени материал достигнет 70-процентной прочности. Последующие работы следует продолжать лишь через 28 дней, ведь только тогда материал достигнет 100-процентного уровня прочности.

Твердение и набор прочности бетона происходят по-разному для каждого конкретного случая. Для того чтобы определить сроки, проводятся испытания образцов. В теплое время в монолитном домостроении для обретения составом оптимальных свойств осуществляются некоторые операции. Например, материал выдерживается в опалубке, его оставляют дозревать и после удаления ограждений. Набор прочности бетона в зависимости от температуры будет происходить за разный период времени. Это объясняется еще и тем, что мероприятия могут проводиться в холодное время года. В этом случае для достижения марочной прочности необходимо обеспечить обогревание материала и гидроизоляцию бетона. Это обусловлено тем, что снижение температуры замедляет процесс полимеризации.

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:

От чего зависит прочность?
Классы и марки бетона
Уход летом и зимой
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
Сутки	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.

График набора прочности бетона

Содержание статьи:

График набора прочности бетона

Прежде чем говорить о графике набора прочности, необходимо знать, что же собой представляет прочность бетона.

Прочность бетона – это основной из нескольких критериев его качества. Её бетон обретает не мгновенно, а постепенно. Время, влажность, температура воздуха – это факторы, влияющие на набор прочности этого строительного материала.

При температурном режиме ниже 10 градусов бетон набирает прочность намного медленнее, при заморозках вода в составе бетона даже способна его разрушить. Чтобы этого не допускать, его обогревают.

Когда невозможно соблюсти необходимые условия, работы, связанные с использованием этого строительного материала, специалисты советую приостановить. Наилучшая температура воздуха для набора необходимой прочности – около 25 градусов.

В благоприятных условиях и при уплотнённой укладке смеси график набора прочности бетона возрастает. И процесс этот идёт на протяжении нескольких лет.

Примерно через неделю после того, как он «схватится», прочность вырастает до 70 процентов от расчётной прочности. Потом бетон продолжает твердеть довольно долго. Это и полгода, а может, и год.

Выбор марки бетона для составления правильного графика

Прочность бетона и марка

Цементы М50, М75, М100 считаются материалами менее прочными. При строительстве ответственных конструкций их не используют.

Там, где требуется большая прочность, подходит бетон М300-М500. Марки более высокой прочности — из разряда самых крепких. Но они применяются в исключительных случаях.

Для чего нужно подбирать марку

Для чего же подбирается марка бетона? Марка бетона выбирается до начала строительства, когда создаётся проектная документация на возведение объекта. Выбор зависит от материалов, используемых при строительстве.

Дом, например, планируется строить из легкого бетона. В таком случае фундамент не требует применения высокопрочного бетона. Эта марка потребуется, если для возведения стен используется кирпич.

Прочность марок бетона зависит от пропорций цемента, щебня и песка (читайте нашу статью: как замесить бетон, пропорции).

Цемент играет большую роль в смеси: чем больше его доля, тем прочнее смесь. Прочность на растяжение у бетона меньше, чем на сжатие. Этот недостаток восполняют с помощью арматуры, изготавливая железобетонные изделия.

Где применяется график набора прочности бетона

График прочности бетона

Что касается графика набора прочности бетона, то он применяется сейчас в современном строительстве. В самом графике отражается, за какой период времени бетон набирает 100%-ную прочность.

Здесь же указывают сроки выполнения строительных работ и сдачи объектов. В оптимальных условиях бетон после заливки «созревает» около месяца. Продолжать строительные работы специалисты рекомендуют не раньше этого периода. Но время его окончательного затвердения в каждом случае отличается.

Зимой бетонная укладка особенна. На скорость твердения материала внешние факторы очень влияют. После заливки бетон в течение суток выделяет тепло и не может набрать хорошую прочность, затем замерзает, так и не приобретая нужную твердость. Впрочем есть технологии прогрева бетона как электродами, так и термоматами.

Уход за бетоном

Уход за таким слоем особенный: бетонную массу надо согревать до набора необходимого процента прочности. Также в это время необходимо бетонной смеси обеспечить гидроизоляцию, чтоб набор прочности не замедлялся.

При оптимальных условиях, когда тепло, достаточно следующих действий:

выдержка в опалубке
последующее созревание бетона

Чтобы уменьшить время его выдержки, а также ускорить время набора прочности состава, специалисты рекомендуют применять пескобетоны с небольшим водоцементным соотношением, у нас можно прочитать о пропорциях замеса бетона, воспользовавшись онлайн калькулятором. Для сокращения сроков «созревания» искусственно подогревают бетон или в него добавляют пластификаторы.

Контроль над набором прочности бетона

В течение первой недели обязателен контроль над тем, в каких условиях выдерживается бетон. Контроль необходим, особенно когда применяют определённые действия: электрический обогрев, увлажнение и укрывание бетона влагозащитными материалами. Особое внимание надо уделить увлажнению его поверхности.

Бетон нужно накрывать

Прочность состава проверяют с помощью контрольных проб. Особенно важен контроль за только что вылитым слоем бетона. Контролируют и защиту его от механических повреждений, от чего не защищена свежая кладка.

Через неделю после заливки конструкцию можно будет нагружать, если температура воздуха всё это время была оптимальной. Качество монолитных элементов из бетона, выпущенных на заводе, обследуют следующим образом.

Для начала оценивают его внешне, то есть как он выглядит. Далее обследуют его размеры согласно проекту. А уже потом оценивают уровень выравнивания и наклона.

И на последнем этапе выявляют антикоррозийную защиту закладной части, если это отражено в проекте. Таким образом, происходит составление графика набора прочности бетона.

Всё это можно сделать и самостоятельно, но лучше перед началом работ посоветоваться с квалифицированными экспертами, которые имеют огромный опыт работы данной сфере области. И потом уже после составления данного графика браться за более сложную работу – это строительство.

Прочность бетона на сжатие — испытание куба, процедура, результаты

Испытание бетонного куба на сжатие дает представление обо всех характеристиках бетона. По этому единственному тесту можно судить о том, правильно ли было выполнено бетонирование. Прочность бетона на сжатие для общего строительства варьируется от 15 МПа (2200 фунтов на квадратный дюйм) до 30 МПа (4400 фунтов на квадратный дюйм) и выше в коммерческих и промышленных сооружениях.

Прочность бетона на сжатие зависит от многих факторов, таких как водоцементное соотношение, прочность цемента, качество бетонного материала, контроль качества во время производства бетона и т. Д.

Испытание на прочность на сжатие проводят на кубе или цилиндре. Различные стандартные нормы рекомендуют бетонный цилиндр или бетонный куб в качестве стандартного образца для испытания. Американское общество по испытанию материалов ASTM C39 / C39M предоставляет стандартный метод испытаний на прочность на сжатие цилиндрических образцов бетона.

Определение прочности на сжатие

Прочность на сжатие — это способность материала или конструкции выдерживать нагрузки на своей поверхности без трещин или прогибов.Материал при сжатии имеет тенденцию к уменьшению размера, тогда как при растяжении размер увеличивается.

Формула прочности на сжатие

Формула прочности на сжатие для любого материала — это нагрузка, приложенная в точке разрушения к площади поперечного сечения поверхности, на которую была приложена нагрузка.

Прочность на сжатие = нагрузка / площадь поперечного сечения

Процедура: испытание бетонных кубов на прочность при сжатии

Для испытания кубиков используются два типа образцов: кубики размером 15 см X 15 см X 15 см или 10 см X 10 см x 10 см в зависимости от размера агрегата. Для большинства работ обычно используются кубические формы размером 15см х 15см х 15см.

Этот бетон заливается в форму и должным образом закаляется, чтобы не было пустот. Через 24 часа формы удаляют, а образцы для испытаний помещают в воду для отверждения. Верхняя поверхность этих образцов должна быть ровной и гладкой. Это делается путем нанесения цементного теста и его равномерного распределения по всей площади образца.

Эти образцы испытываются на машине для испытания на сжатие после семи дней или 28 дней.Нагрузку следует прикладывать постепенно со скоростью 140 кг / см2 в минуту до разрушения образцов. Нагрузка при разрушении, деленная на площадь образца, дает прочность бетона на сжатие.

Ниже приводится процедура проверки прочности бетонных кубов на сжатие

Аппарат для испытания бетонных кубов

Машина для испытания на сжатие

Подготовка образца бетонного куба

Пропорции и материал для изготовления этих образцов для испытаний взяты из того же бетона, который используется в полевых условиях.

Образец

6 кубиков размером 15 см Микс. M15 или выше

Замешивание бетона для испытания кубов

Смешайте бетон вручную или в лабораторном смесителе периодического действия

Ручное смешивание

Смешайте цемент и мелкий заполнитель на водонепроницаемой неабсорбирующей платформе, пока смесь полностью не смешается и не станет однородного цвета.
Добавить крупный заполнитель и смешать с цементом и мелким заполнителем до тех пор, пока крупный заполнитель не распределится равномерно по всей партии.
Добавьте воды и перемешивайте, пока бетон не станет однородным и желаемой консистенции.

Отбор кубиков для испытаний

Очистите насыпи и нанесите масло.
Залить бетон в формы слоями толщиной примерно 5 см.
Уплотните каждый слой не менее 35 движений на слой, используя утрамбовочный стержень (стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 60 см, заостренный пулей на нижнем конце).
Выровняйте верхнюю поверхность и разгладьте ее шпателем.

Отверждение кубиков

Образцы для испытаний хранят во влажном воздухе в течение 24 часов, после чего образцы маркируют, вынимают их из форм и хранят погруженными в чистую пресную воду до извлечения перед испытанием.

Меры предосторожности при испытаниях

Вода для отверждения должна проверяться каждые 7 дней, и температура воды должна быть 27 + -2oC.

Процедура испытания бетонного куба

Выньте образец из воды по истечении указанного времени отверждения и сотрите излишки воды с поверхности.
Измерьте образец с точностью до 0,2 м.
Очистите опорную поверхность испытательной машины.
Поместите образец в машину таким образом, чтобы нагрузка прилагалась к противоположным сторонам отливки куба.
Выравнивание образец по центру на опорной плите машины.
Осторожно поверните подвижную часть рукой, чтобы она коснулась верхней поверхности образца.
Приложите нагрузку постепенно без толчков и непрерывно со скоростью 140 кг / см ² / мин, пока образец не сломается.
Запишите максимальную нагрузку и отметьте любые необычные особенности в типе разрушения.

Примечание:

Минимум три образца должны быть протестированы в каждом выбранном возрасте. Если прочность любого образца отличается более чем на 15 процентов от средней прочности, результаты таких образцов должны быть отклонены. Среднее значение трех образцов дает прочность бетона на раздавливание. Требования к прочности бетона.

Расчет прочности на сжатие

Размер куба = 15смx15смx15см

Площадь образца (рассчитана из среднего размера образца) = 225 см ²

Нормативная прочность на сжатие (f ck) через 7 дней =

Ожидаемая максимальная нагрузка = fck x площадь x f. с

Выбранный диапазон ………………… ..

Аналогичный расчет следует провести для 28-дневной прочности на сжатие

Максимальная приложенная нагрузка = ……… .тонн = ………… .N

Прочность на сжатие = (Нагрузка в Н / Площадь в мм ²⁾ = …………… Н / мм ²

= ……………………… .Н / мм ²

Отчеты об испытаниях куба

Идентификационный знак
Дата испытания
Возраст образца
Условия отверждения, включая дату изготовления образца
Внешний вид изломов поверхностей бетона и тип излома, если они необычные

Результаты бетонного куба Тест

Средняя прочность бетонного куба на сжатие = ………….Н / мм ² (через 7 дней)

Средняя прочность бетонного куба на сжатие = ………. Н / мм ² (на 28 дней)

Прочность бетона на сжатие при разном возрасте

Прочность бетона увеличивается с возрастом. В таблице показана прочность бетона в разном возрасте по сравнению с прочностью через 28 дней после заливки.

9020%

Возраст	Прочность в процентах
1 день	16%
3 дня	40%
7 дней		7 дней	90%
28 дней	99%

Прочность на сжатие различных марок бетона через 7 и 28 дней

9020

Марка бетона	Минимальная прочность на сжатие Н / мм ² через 7 дней	Заданная характеристическая прочность на сжатие (Н / мм ²) через 28 дней
10	15
M20	13.5	20
M25	17	25
M30	20	30
M35	23,5
M45	30	45

Некоторые сведения об испытании бетона на прочность

Почему важно испытание бетона на прочность при сжатии?

Испытание бетонного куба на прочность на сжатие дает представление обо всех характеристиках бетона. По этому единственному тесту можно судить о том, правильно ли было выполнено бетонирование.

Что такое прочность на сжатие обычно используемого бетона?

Прочность бетона на сжатие для общего строительства варьируется от 15 МПа (2200 фунтов на квадратный дюйм) до 30 МПа (4400 фунтов на квадратный дюйм) и выше в коммерческих и промышленных сооружениях.

Что такое прочность на сжатие через 7 и 14 дней?

Прочность на сжатие, достигаемая бетоном за 7 дней, составляет около 65%, а через 14 дней — около 90% от целевой прочности.

Какой тест наиболее подходит для определения прочности бетона?

Испытание бетонного куба или бетонного цилиндра обычно проводится для оценки прочности бетона через 7, 14 или 28 дней после заливки.

Какого размера бетонные кубики используются для испытаний?

Для испытания кубиков используются два типа образцов: кубики 15 см X 15 см X 15 см или 10 см X 10 см x 10 см в зависимости от размера агрегата. Для большинства работ обычно используются кубические формы размером 15см х 15см х 15см.

Какая машина используется для испытания прочности бетона?

Испытательная машина на сжатие используется для проверки прочности бетона на сжатие.

Какова скорость нагрузки на машине для испытаний на сжатие?

Нагрузку следует прикладывать постепенно со скоростью 140 кг / см2 в минуту до разрушения образцов.

Какой код ACI используется для испытаний на прочность бетона?

Американское общество по испытанию материалов ASTM C39 / C39M предоставляет стандартный метод испытаний цилиндрических образцов бетона на прочность на сжатие.

Подробнее:

Бетон — определение, марки, компоненты, производство, конструкция
Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?

Влияние различных методов отверждения на прочность бетона на сжатие

Автор
О. Джеймс, П. Н. Ндок и С. С. Коло
Департамент гражданского строительства Федерального технологического университета.
Минна.

РЕФЕРАТ
Обычный бетон был приготовлен с водоцементным соотношением 0.50. Кубические образцы были отлиты для испытания прочности на сжатие через 7 и 28 дней отверждения, соответственно, с использованием трех методов отверждения, а именно погружения, разбрызгивания и пластиковой пленки, отверждение для отверждения кубических образцов до дня испытания. Результаты испытаний показывают, что отверждение водой (WAC), а также отверждение разбрызгиванием (разбрызгиванием) дает гораздо лучшие результаты, чем метод отверждения с использованием мембран (пластиковых листов). Скорость высыхания была значительной, когда образцы подвергались отверждению мембранным методом (пластиковая пленка).Таким образом, это затрудняло процесс гидратации и, таким образом, влияло на прочность на сжатие затвердевшего бетона. Общий вывод этого исследования предполагает, что бетон следует отверждать водой для достижения лучшей прочности на сжатие.

Ключевые слова:
Метод отверждения, прочность на сжатие, бетон

ВВЕДЕНИЕ
Отверждение бетона — один из самых важных и последних шагов в бетонном строительстве, хотя это также одна из самых игнорируемых и неправильно понимаемых процедур.Это обработка только что уложенного бетона в период его затвердевания, чтобы он сохранял достаточно влаги, чтобы предотвратить усадку и противостоять растрескиванию (LambertCorporation, 1999).

Отверждение бетона — необходимое условие для гидратации цемента. Для данного бетона количество и скорость гидратации и, кроме того, физический состав продуктов гидратации зависят от динамики температуры, влажности и времени (Neil Jackson et al, 1996).

Необходимость отверждения возникает из-за того, что гидратация цемента может происходить только в капиллярах, заполненных водой.Вот почему необходимо предотвратить потерю воды. Кроме того, вода, потерянная внутри из-за самоотверженности, должна быть заменена водой извне, т. е. должно иметь место попадание воды в бетон. (Невилл и др., 1987). Таким образом, для полного и надлежащего развития прочности следует предотвратить потерю воды в бетоне из-за испарения и восполнить воду, потребляемую при гидратации. Благодаря этому бетон продолжает набирать прочность с течением времени при условии наличия достаточной влажности для гидратации цемента, которая может быть обеспечена только путем создания благоприятных условий температуры и влажности.Этот процесс создания среды в течение относительно короткого периода времени сразу после укладки и уплотнения бетона, благоприятной для схватывания и затвердевания бетона, называется отверждением (Гамбир, 1986).

Объявления

Правильное отверждение поддерживает подходящую теплую и влажную среду для развития продуктов гидратации и, таким образом, уменьшает пористость в пасте гидратированного цемента и увеличивает плотность микроструктуры в бетоне.Продукты гидратации выходят за пределы поверхности зерен цемента, и объем пор уменьшается из-за правильного отверждения при соответствующей температуре и влажности (Safiudeen et al, 2007). Правильное отверждение в значительной степени способствует уменьшению пористости и усадки бетона при высыхании и, таким образом, достижению более высокой прочности и большей устойчивости к физическим или химическим воздействиям в агрессивных средах. Поэтому для производства прочного и долговечного бетона необходим подходящий метод отверждения, такой как заливка (погружение), разбрызгивание или орошение водой или покрытие листовым полиэтиленом.

В исследовании представлено влияние различных методов отверждения на прочность на сжатие бетона с использованием портландцемента и, наконец, определен наиболее эффективный процесс отверждения для обычного бетона.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Доступные на месте дробленые гранитные камни и мелкий заполнитель (кварцитовый песок) использовались в качестве крупного и мелкого заполнителя соответственно. Фракции гранитного щебня и мелких заполнителей разного размера, как показано в таблице 1, находились в диапазонах, указанных в методике Bs 812 (1960) для отбора проб и испытаний заполнителей.

В качестве основного связующего использовался обычный портландцемент. Для приготовления бетона использовалась питьевая вода из скважины. Он также использовался в лечебных целях. Основные свойства составляющих материалов приведены в таблице 2.

Таблица 1: Градация гранитного щебня и кварцитового песка.

РАЗМЕР СИТА	% МАССОВОЙ МАССЫ
	Щебень гранитный (Модуль дисперсности: 4:81)	Песок (Модуль дисперсности: 4.23)
28,00 мм	100
20,00 мм	85,91
14,00 мм	19,86
10,00 мм	10,82
6,30 мм	1. 28
5,00 мм	0,29	99,48
3,35 мм	–	99,21
2,00 мм	–	98,47
1,18 мм	–	93,60
850 мкм	–	86.97
600 мкм	–	75,40
425 мкм	–	56,62
300 мкм	–	43,66
150 мкм	–	13,53
75 мкм	–	10. 03
Кастрюля	–	0,00

Таблица 2: Свойства материалов, из которых состоит бетон.

Материалы	Недвижимость
Щебень гранитный	Макс. размер: 20 мм, удельный вес: 434,50 кг / м ³ Удельный вес: 2.68, абсорбция: 0,77%, влажность: или 14%, коэффициент пустот: 0,46, пористость: 9,27%
Мелкий заполнитель	Макс. размер: 5 мм, вес единицы: 518,70 кг / м ³, удельный вес: 2,77, абсорбция: 2,29%, содержание влаги: 4,71%, коэффициент пустот: 0,45, пористость: 0,07%
Обычный портландцемент	Удельный вес: 3,15, удельный вес: 1440 кг / м ³
Скважинная вода	Плотность: 1000 кг / м ³, PH = 6. 9

Пропорции смеси бетона.
Обычный бетон был приготовлен на основе водоцементного отношения 0,50 и содержания цемента 340 кг / м ³ для получения прочности на сжатие более 20 Н / мм ² через 28 дней (метод затвердевания погружением). Использовали кварцитовый песок в количестве 33,33% от общего веса заполнителей. Бетонная смесь должна была иметь минимальную осадку 48 мм, а также минимальный коэффициент уплотнения или 0.94. Предполагалось, что бетонная смесь полностью уплотнена, и пропорции материалов были определены на основе абсолютного объема составляющих. Подробная информация о пропорциях смеси приведена в таблице 3 ниже

Таблица 3: Пропорции смеси бетона
Гранитный щебень — 1360 кг / м ³
Мелкозернистый заполнитель — 680 кг / м ³
Обычный портландцемент — 340 кг / м ³
Портативная скважинная вода — 170 кг / м ³

Испытание свежего бетона
Свежий бетон был произведен ручным методом смешивания в лаборатории гражданского строительства Ф. U.T Minna. Сразу после смешивания свежий бетон был испытан на осадки и коэффициент уплотнения. Испытания на осадки и коэффициент уплотнения были определены в соответствии с Bs 812 (1960)

Подготовка образцов для испытаний
Всего было отлито 48 кубов размером 150 мм x 150 мм x 150 мм каждый. Образцы были отлиты в формы для пропитанной маслом древесины с использованием трех слоев наполнителя, и каждый слой утрамбовывался 25 раз для удаления захваченного воздуха. Через некоторое время вершины кубиков были помечены для идентификации.Сразу после этого образцы хранились в прохладном месте лаборатории. Образцы извлекались из деревянных форм в возрасте 24+ — 2 часа.

Методы отверждения
Испытываемые образцы были отверждены при трех типах отверждения до дня испытания. Это были отверждение водой (WAC), орошение водой (SWC) и обертывание пластиковой пленкой (PSC). При отверждении в воде образцы взвешивали и погружали в воду. При обводнении использовалась переносная скважинная вода. При использовании метода разбрызгивания образцы также взвешивали и поддерживали во влажном состоянии путем орошения образцов водой 2 раза в день (утром и вечером) до даты испытания. В полиэтиленовой пленке образцы взвешивали и упаковывали в гибкие пластиковые листы до даты испытания. Было использовано не менее 2 слоев обертки для предотвращения движения влаги с поверхности бетона. Температура отверждения поддерживалась на уровне 27 + 2 ^o ° C во всех методах отверждения.

Объявления

Испытание затвердевшего бетона.
Прочность на сжатие испытуемых кубиков определяли путем раздавливания кубиков под прессом. Всего было раздавлено 48 кубиков, 16 из этих кубиков были для метода погружения, следующие 16 кубиков были для метода опрыскивания, а последние 16 кубиков были для мембраны из этих кубиков для 5-го метода опрыскивания, а последние 16 кубиков были для мембранного метода. метод (полиэтиленовый лист). Рассматриваемые сроки отверждения составляли 7 и 28 дней соответственно.

РЕЗУЛЬТАТ И ОБСУЖДЕНИЕ
Свежие свойства:
Факторы осадки и уплотнения бетона составляли 48 мм и 0.94 соответственно, что указывает на то, что бетонная смесь имеет адекватную подвижность и стабильность, то есть смесь находится в диапазоне средней удобоукладываемости. Средний результат 0,94, полученный в качестве коэффициента уплотнения, показал, что бетон можно уплотнять вручную. Бетон также можно использовать для сильно армированных секций с вибрациями (Невилл и др., 1987).

ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ

Результаты прочности на сжатие были представлены в таблицах 4-9 и в графическом представлении средней прочности на сжатие в зависимости от срока отверждения для различных методов отверждения, использованных в эксперименте (см. Рис. 3).При всех методах отверждения прочность бетона на сжатие увеличивается с возрастом. Самая высокая прочность на сжатие для всех возрастов была получена при погружении (в воде). Средняя прочность на сжатие водоотверждаемого бетона составила 13,56 Вт / мм ² и 20,34 Н / мм ² через 7 и 28 дней соответственно. Метод разбрызгивания обеспечивает прочность на сжатие, близкую к отверждению погружением (в воде). Метод разбрызгивания дает прочность на сжатие 12,25 Вт / мм ² и 18,38 Н / мм ² через 7 и 28 дней соответственно.Развитие более высокой прочности на сжатие при отверждении иммерсией (водой) и методом обрызгивания объясняется достаточной влажностью и подходящим давлением пара, которые поддерживались для продолжения гидратации цемента.

Пластиковый пленочный (мембранный) метод отверждения дает самую низкую прочность на сжатие во всех возрастных категориях. Это привело к снижению прочности на сжатие на 1,89 Н / мм ² и 2,92 Н / мм ² через 7 и 28 дней, соответственно, по сравнению с отверждением в воде.Раннее высыхание бетона остановило гидратацию цемента до того, как поры были заблокированы адекватным гидратом силиката кальция.

ВЫВОДЫ
1. Отверждение в воде было наиболее эффективным методом отверждения. Он обеспечивает высочайший уровень прочности на сжатие. Это связано с улучшением пористой структуры и меньшей пористостью в результате большей степени реакции гидратации цемента без какой-либо потери влаги из образцов бетона.

2. Метод отверждения методом дождевания обеспечивает более высокую прочность на сжатие, чем пластиковая пленка.Это объясняется уменьшением движения влаги из образцов бетона, что приводит к повышенной степени гидратации цемента.

3. Метод отверждения пластиковой пленки обеспечивает самый низкий уровень прочности на сжатие. Это связано с тем, что движение влаги от образца бетона выше при использовании метода пластикового покрытия, который не обеспечивает никакой защиты от преждевременного высыхания бетона. Следовательно, реакция гидратации цемента была уменьшена.

4. Степень движения влаги во многом зависела от метода отверждения. Повышенное перемещение влаги происходит при использовании метода пластикового покрытия (мембраны), что существенно сказывается на прочностных свойствах бетона.

5. Обычный бетон необходимо отверждать методом водного отверждения (погружением) для достижения хороших свойств затвердевания. Отверждение в воде не приводит к потере влаги и, следовательно, усиливает реакцию гидратации цемента. В случае нехватки воды можно использовать отверждение с помощью разбрызгивания вместо отверждения в упаковке (пластиковой пленке).

Объявления

ССЫЛКИ
Б.S. 812 (1960): Метод отбора и испытания минерального заполнителя, песка и наполнителя.
Гамбхир М. Л. (1986): Технология бетона, третье издание. Тата Макгроу-Хилл Паблишинг Компани Лимитед.
LambertCorporation (1999 г.): Concrete Curing, www.lambertusa.com
.
Нил Джексон и др. (1996): Материалы гражданского строительства. Пятое издание. Опубликовано PALGRAVE Houndmills, Basingstoke, Hampshire RG21 6 × 5 и 175 Fifth Avenue New York, N. Y 10010.
Невилл А. М. и Брукс Бетонные технологии.Longman Scientific
J. J. (1987): и технический, Longman Group Ltd, Longman HouseBurnt Mill, Харлоу, Эссекс CM20 2JE, Англия.
Safiuddin Md, Раман С.Н.
Заин М.Ф.М. (2007) Влияние различных методов отверждения на свойства микрокремнеземного бетона. Австралийский журнал фундаментальных и прикладных наук, 1 (2): 87–95, 2007 ISSN 1991-8178 © 2007, публикация INSI net.

Мы в engineeringcivil.com очень благодарны Er. Коло Стивен Сандей за то, что поделился своим исследованием «Влияние различных методов отверждения на прочность бетона на сжатие».«Мы надеемся, что это будет большим подспорьем не только для инженеров-строителей, но и для руководителей объектов, которые хотят понять важность лечения.

взаимосвязей между семидневными и 28-дневными сильными сторонами | Журнал Concrete Construction

Вопрос: Перед тем, как укладывать бетон для последней опоры фундамента пробуренной опоры, мастер решил долить воду в автобетоносмеситель. Инспектору не понравился вид разводненного бетона, и он взял испытательные цилиндры, которые представляли тот самый пирс.Спецификации требуют 28-дневной прочности 3000 фунтов на квадратный дюйм. После того, как лаборатория сломала семидневные цилиндры, цилиндр от пирса с добавленной водой сломался при давлении 1980 фунтов на квадратный дюйм. В других семидневных цилиндрах давление достигало 2620 фунтов на квадратный дюйм. Инженер обеспокоен тем, что бетон не будет соответствовать указанной прочности. Я понимаю, что добавление воды было неправильным решением, но я не хочу удалять пирс, если он достаточно прочен. Достигнет ли он указанных 3000 фунтов на квадратный дюйм?

Ответ: Как показывает этот случай, часто бывает полезно экстраполировать 28-дневные силы из семидневных.Конечно, количество прироста силы варьируется между семидневными и 28-дневными тестами. Тип цемента и условия отверждения — это два фактора, которые влияют на ожидаемый прирост прочности. Concrete, разработанная Mindness and Young, дает общее правило: соотношение 28-дневной и семидневной прочности составляет от 1,3 до 1,7 и обычно меньше 1,5, или семидневная прочность обычно составляет от 60 до 75% 28-дневная сила и обычно выше 65%. Цилиндр, который сломался при давлении 1980 фунтов на квадратный дюйм, составляет 66% от указанных 3000 фунтов на квадратный дюйм.Согласно правилу Mindness and Young, он должен достичь указанной силы через 28 дней. Скорее всего, смесь была рассчитана не на 3000 фунтов на квадратный дюйм, а на более высокую прочность на сжатие, чтобы учесть изменчивость. Добавляя дополнительную воду в смесь, вы увеличиваете водоцементное соотношение, что, в свою очередь, снижает прочность. Опоры, размещенные до добавления воды, вероятно, будут иметь прочность выше указанных 3000 фунтов на квадратный дюйм. Однако рассматриваемый пирс, скорее всего, будет соответствовать указанной прочности. Если по прошествии 28 дней цилиндры по-прежнему не соответствуют указанной прочности, возьмите стержни для проверки прочности перед выполнением дорогостоящего удаления сваи.

Бетон — прочность бетона

Прочность бетона

Номинал
Значения МПа эквивалентной прочности бетона в фунтах на квадратный дюйм

Метрическая, бетонная
Прочность выражена в мегапаскалях ( МПа, )

В английских единицах прочность бетона выражается в фунтах на квадратный дюйм.
( фунт / кв. Дюйм )

2500
psi = 18 МПа (17.23 МПа точно)
3000 psi = 20 МПа (20,67 МПа точно)
3500 фунтов на кв. Дюйм = 25 МПа (24,12 МПа точно)
4000 фунтов на квадратный дюйм = 30 МПа (27,57 МПа, точное значение)
5000 psi = 35 МПа (34,46 МПа точно)
6000 фунтов на кв. Дюйм = 40 МПа (точная 41,35 МПа)

Используйте 0,0068915 для преобразования
psi в МПа

Ньютон,
psi, прочность бетона и предварительно напряженные плиты

Прочность бетона
обычно выражаются в фунтах на квадратный дюйм
(фунтов на квадратный дюйм) в британской системе мер и МПа в
(мегапаскали) в метрической системе. Это агрегаты давления .

ньютон
(Н) мера силы . 1 ньютон
это та сила, которая толкает 1 грамм вещества с ускорением 1
сантиметр в секунду в секунду (или в секунду ²) или, что то же самое,
сила, ускоряющая 1 килограмм материи до 1 метра в секунду
².

Сила = масса x ускорение

Скорость — это мера
постоянной скорости (т.е.е., метры в секунду, мили в час, фарлонги в
две недели)
Скорость — это скорость в определенном направлении
Ускорение — это скорость изменения скорости с течением времени
Ускорение может быть как положительным, так и отрицательным (замедление)

1 Н = 1 кг x (1 метр
/ сек ²) ——> 1 N = 1
кг.метр / сек ²
1 Н = 1 г x (1 см / сек ²)

При применении
сила 1 ньютон на 1 м² площади, у вас давление .

Давление = сила на
площадь

Давление можно измерить
в паскалях (Па). 1 Па = 1 Н / метр
²

Прочность бетона
обычно указывается в метрической системе в мегапаскалях
(МПа).

1 МПа = 1000000
Па = 1 000 000 ньютонов / м²

Испытание бетонного куба — Таблицы CivilWeb

Испытательные размеры бетонного куба

В Великобритании прочность бетона на раздавливание измеряется с помощью испытаний бетона на сжатие, включающих раздавливание кубиков размером 150 мм.Правильный стандартный размер бетонного куба обеспечивается за счет использования стандартной формы для бетонного куба.

В США и большей части Европы измеряется прочность на сжатие бетонного цилиндра. Процедура испытания бетонного цилиндра включает раздавливание цилиндра диаметром 150 мм и длиной 300 мм.

Преобразование прочности бетонного цилиндра в прочность куба

Способы измерения прочности бетона на сжатие при испытаниях бетонного куба и испытании бетонного цилиндра на сжатие различаются, и не существует удовлетворительной простой взаимосвязи для преобразования результатов испытаний прочности на сжатие кубических и цилиндрических испытаний. Некоторые уравнения преобразования прочности цилиндра в куб были опубликованы, но ни одно из них не было принято, поскольку они имеют тенденцию быть точными только для небольших диапазонов прочности на сжатие, а не для всего диапазона прочности бетона на сжатие.

Единственный подходящий метод преобразования прочности куба в прочность цилиндра — это обратиться к таблицам, опубликованным в стандарте BS EN 1992, которые показывают прочность бетонных кубов и прочность бетонных цилиндров по отношению друг к другу. Эта таблица воспроизведена в нашей публикации «Прочность на сжатие бетонной стойки».Для общих целей результаты испытаний бетонных кубов обычно примерно на 20% выше, чем результаты испытаний бетонных цилиндров.

Метод испытания бетонного куба

Процедуры испытаний бетонных кубов подробно описаны в британском стандарте BS EN 12390. В США испытания бетонных цилиндров подробно описаны в ASTM C39 и ASTM C39m.

Предел прочности бетона на сжатие

Требуемая прочность бетона на сжатие будет подробно описана в спецификации. Чтобы гарантировать, что поставляемый бетон соответствует указанной прочности на сжатие, свежий бетон регулярно отбирается на протяжении всего проекта, а прочность измеряется с помощью испытаний бетона на сжатие. В спецификации будет указано, предназначена ли указанная прочность для испытания бетонного куба или испытания бетонного цилиндра.

Испытание бетонного куба для демонстрации соответствия прочности на сжатие должно проводиться из расчета одно испытание на сжатый куб на каждые 50 м от ³ до 100 м ³ установленного бетона или одно испытание на сжатый куб из каждого рабочего дня, если меньше.Отбор проб и испытание бетона следует проводить в соответствии с BS EN 206-1, BS 8500, BS EN 12350 и BS EN 12390. Из каждого образца часто изготавливают и испытывают два испытательных куба, при этом среднее значение двух результатов принимают как результат теста. Когда разница между парой результатов испытаний конкретного куба, разделенная на их среднее значение, превышает 15%, это означает, что, вероятно, произошла ошибка, и результаты теста куба считаются недействительными.

Каждая часть конструкции должна включать не менее 6 результатов испытаний бетона, установленного в непосредственной хронологической близости.Это предотвращает изменение качества результатов испытаний бетонного куба с течением времени. Если имеется более 6 результатов, тесты обычно оцениваются в группах по 6 тестов с конкретными кубами. Результаты испытаний куба считаются приемлемыми, если они соответствуют обоим критериям, указанным ниже, взятым из BS EN 206-1.

Программное обеспечение для контроля качества

— Статистика бетона

Home
Продукция
QC-Statistics

Нажмите, чтобы увидеть образцы отчетов

Эта программа
спутник нашего качества
Программное обеспечение базы данных Control-Concrete.QC-Statistics производит полный микс
документ о производительности, содержащий статистические отчеты в соответствии со стандартами ACI для
минимально необходимое определение средней прочности. Используйте в крупных проектах для отслеживания
сочетание соответствия и производительности, а также для выявления неэффективности затрат.

Начальный экран QC-Statistics

Анализ производительности смеси

QC-Statistics дает анализ производительности смеси
в том числе:

Минимально необходимая средняя прочность по разделу ACI 301-10
4.2.3.3.a
Уровень лабораторных испытаний согласно ACI 214R

Таблица статистики

QC-Statistics предоставляет таблицу статистики, которая может включать:

Стандартное отклонение
Коэффициент вариации
Результат теста скользящего среднего — применим к ACI 318, раздел 5.6.3.3
Скользящее среднее стандартное отклонение — дает представление о дозировании
и смешивание вариаций
Скользящий средний коэффициент вариации — также дает представление
на варианты дозирования и смешивания
Диапазон теста и диапазон скользящего среднего теста — применимо к ACI
214 раздел 5. 5,3
Коэффициент вариации внутри теста — применимо к разделу ACI 214
3.4, конкретные контрольные рейтинги
Представленные нестатистические позиции могут включать прочность образцов, испытания
результат, просадка, воздух и температура
При желании можно одновременно анализировать 2 возрастные группы — обычно
7 и 28 день

Графики

Отчеты

QC-Statistics могут включать следующие диаграммы:

Индивидуальная и скользящая средняя силы
Скользящее среднее стандартного отклонения
Скользящее среднее диапазона теста
Распределение прочности и кривая распределения

Дизайнер форм

Дизайнер форм QC-Statistics создаст формы для удовлетворения типичных потребностей
пользователей статистики.Некоторые элементы отчета, настраиваемые с помощью
дизайнера форм:

Какие страницы (проект, микс, таблицы, анализ и диаграммы) должны быть
включено
Книжная или альбомная ориентация
Где поставить дату (или опустить)
Где разместить список миксов (или пропустить)
Граница страницы включена или выключена
Макет проекта стр.
Макет страницы Mix
Результаты испытаний для включения в статистическую таблицу
Заголовки и ширина столбцов в таблице статистики
Статистические результаты для включения в статистическую таблицу
Количество тестов, которые будут использоваться в качестве диапазона скользящих средних
Выбор для анализа 1 или 2 возраста экземпляров
Почти все элементы в сводке анализа являются необязательными
Почти все заголовки в сводке анализа настраиваются пользователем
Использование общего строительства или лабораторных испытаний для класса ACI 214
операции
Показать или пропустить дополнительные квалификационные миксы
Количество тестов, отображаемых в таблице прочности
Возможность включения или исключения скользящей средней на графике силы
Минимальная ширина кронштейна в таблице распределения прочности
Возможность включения или исключения нормальной кривой в распределении силы
График
Возможность включения или исключения значения достоверности в Распределении силы
График
Возможность выбора процентного значения уверенности в распределении сил
График
Настройка смещения первой скобки на распределении прочности
График
Возможность включения или исключения рейтингов ACI 214 в стандартное отклонение
График
Настройка для выбора количества тестов, отображаемых для стандартного отклонения.
График
Возможность включать или исключать рейтинги ACI 214 в диапазоне испытаний
График
Настройка для выбора количества тестов, отображаемых в диапазоне тестирования.
График
Возможность построения кумулятивного среднего или скользящего среднего на
Таблица диапазона испытаний
Выберите сочетания осадки, содержания воздуха и температуры, которые будут отображаться
на графике корреляции полевых испытаний и прочности
Настройка для выбора количества тестов, отображаемых в полевых испытаниях.
Корреляция с диаграммой прочности

Образцы отчетов

Здесь показаны каждая страница из 4 основных форматов отчетов программы.Щелкните любой эскиз, чтобы увеличить его.

Напряжение в бетоне — статья

Гэри К. Мункельт, PE

30 октября 2018 г.

ОПИСАНИЕ

Известно, что способность бетона к растяжению намного слабее, чем способность к сжатию, и редко используется без арматурных стальных стержней, когда требуется растяжение.Заявление в ACI 318 Строительный кодекс для конструкционного бетона предполагает, что для большинства условий натяжение должно приниматься равным нулю (ACI Committee 318, 2014). Однако есть условия, при которых важна сила натяжения. Пределы растрескивания и диагонального сдвига связаны с растяжением. В подземной промышленности сборного железобетона толщина стен и плит должна быть тонкой для снижения веса. Одним из таких продуктов является сборная усыпальница, в которой стена с коротким пролетом подвергается средним нагрузкам и выдерживает нагрузку только за счет прочности бетона на растяжение.Следующее обсуждение установит значения прочности бетона на растяжение на основе имеющихся данных испытаний. Он также включает обсуждение коэффициента безопасности применительно к монолитному бетону и подземным сборным железобетонным изделиям.

ВВЕДЕНИЕ

Строительный кодекс ACI 318 — это руководство для общего проектирования бетона (Комитет 318 ACI, 2014). Он написан, чтобы охватить наихудшие условия, которые могут возникнуть во время строительства с плохим контролем качества, когда бетон заливается на место.Формулы включают фактор безопасности, превышающий тот, который потребовался бы при наличии строгой программы «контроля качества» во время строительства.

Промышленность сборного железобетона освоила контроль качества из-за необходимости производить продукт намного более надежный, чем вариант с заливкой на месте. Чтобы быть конкурентоспособными, сборные железобетонные изделия должны удаляться из форм без трещин, когда бетону всего 24 часа. Для этого требуется высокопрочный бетон и хорошие системы твердения. Натяжение изделий, изготовленных таким образом, можно считать более надежным, чем бетон, залитый на место, чтобы оправдать более низкий коэффициент безопасности.

В настоящее время кодекс рекомендует низкий коэффициент натяжения для наихудших ситуаций и более высокий коэффициент натяжения для ситуаций, которые включают «положительные эффекты». Меньшее значение создает более высокий коэффициент безопасности. Данные и обсуждение в этом документе демонстрируют, что конструкции для подземных сборных железобетонных изделий, произведенных из высокопрочного бетона и сертифицированных процедур контроля качества, имеют дополнительный «положительный эффект», чтобы гарантировать использование большего значения для расчета допустимой прочности на сдвиг при растяжении ().Применение более высокого значения из кода все равно приведет к коэффициенту безопасности, приемлемому для защиты безопасности населения.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА НА РАЗРЫВ

Бетонная промышленность с начала 20 ^-го-го века пыталась определить надежный метод прогнозирования прочности на растяжение бетона. Для получения данных использовались три метода.Два метода описаны в стандартах Американского общества испытаний и материалов (ASTM). Третий метод не регулируется стандартом ASTM. Три метода создания данных:

ИСПЫТАНИЕ НА ЧИСТЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
ИСПЫТАНИЕ НА ГИБКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
ИСПЫТАНИЕ РАЗДЕЛЕННОГО ЦИЛИНДРА

Данные этих методов испытаний могут быть полезны, когда инженеру необходимо учесть условия при проектировании балок и круглых конструкций.

ПРИМЕР БАЛКА ИЛИ СТЕНЫ:

Рисунок 1 — Вид сбоку балки, подверженной нагрузке

ПРИМЕР КРУГЛЫЙ КОНСТРУКЦИИ:

Рисунок 2 — Вид мокрой скважины сверху

ЧИСТЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ данные доступны из прямых испытаний на растяжение.Прайс (1951 г. ) опубликовал данные испытаний на растяжение, проведенных в исследовательской лаборатории Portland Cement Association. Те же данные были также опубликованы в документе комитета ACI 224.2R под названием «Растрескивание бетонных элементов при растяжении» (1992).

Рисунок 3 — Испытание бетонного образца

В документе 224.2R ACI говорится: «Из-за трудностей, связанных с приложением чистого растягивающего усилия к образцу простого бетона, не существует стандартных испытаний на прямое растяжение» (Комитет ACI 224, 1992, стр.3). Однако данные, предоставленные Портлендской цементной ассоциацией, полезны, поскольку они обеспечивают связь между прочностью на сжатие и пределом прочности при растяжении.

**ТАБЛИЦА 1 — ОБРАЗЕЦ ДАННЫХ PCA**
Прочность на сжатие ( f’c )	х	Коэффициент	=	Прочность на растяжение ( f’t )
3000 фунтов на кв. Дюйм	х	9.2%	=	275 фунтов на кв. Дюйм
5000 фунтов на кв. Дюйм	х	8,0%	=	400 фунтов на кв. Дюйм

ГИБКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ данные могут быть созданы с использованием стандарта ASTM C78. Стандарт, первоначально созданный в 1930 году, называется «Стандартный метод испытаний бетона на прочность на изгиб (с использованием простой балки с нагрузкой в третьей точке)» (Комитет ASTM C 09, 2018).Он используется для определения прочности на изгиб простой бетонной балки. Результаты были использованы для подтверждения конструкции смеси и контроля качества строительства плит и дорожного покрытия.

Рисунок 4 — Вид сбоку испытательной балки

Этот метод испытаний заключается в приложении нагрузки к прямоугольной балке до ее разрушения. Максимальная приложенная нагрузка (P) используется в формуле для создания «теоретической максимальной прочности на растяжение», также называемой «модулем разрыва».Это полезно для проектировщиков изгибных балок, поскольку дает указание на то, когда обычный бетон потрескается.

Напряжение при изгибе = Модуль разрыва = R (фунт / кв. Дюйм) = Pl ÷ bd ²

Где P = нагрузка, зарегистрированная испытательной машиной при отказе (фунт-фут)
l = длина пролета (дюймы)
b = ширина балки (дюймы)
d = глубина балки (в.)

Чтобы отличить растяжение при изгибе от чистого растяжения, используйте терминологию:

ЧИСТЫЕ НАТЯЖЕНИЯ — f ‘t
ГИБКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ — f’ r (модуль разрыва)

Поскольку эта формула основана на предположении, что бетон является эластичным материалом, а напряжение изгиба локализовано в самых внешних волокнах, на может быть больше на .Данные испытаний этого метода будут полезны при выполнении расчетов, связанных с изгибом балок или плит, а не чистым растяжением, как в круглых конструкциях, содержащих жидкости.

**ТАБЛИЦА 2 — ОБРАЗЕЦ ДАННЫХ PCA**
Прочность на сжатие ( f’c )	х	Коэффициент	=	Прочность на растяжение ( f’t )
3000 фунтов на кв. Дюйм	х	16.2%	=	485 фунтов на кв. Дюйм
5000 фунтов на кв. Дюйм	х	13,5%	=	675 фунтов на кв. Дюйм

Примечание. Данные комитета ACI 224.2R, 1993; Цена, 1951 год

ИСПЫТАНИЕ ЦИЛИНДРА НА РАЗДЕЛЕНИЕ Данные были впервые доступны в 1962 году, когда ASTM создал Стандарт C496 под названием «Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических образцов бетона» (Комитет ASTM C 09, 2017).Этот метод испытаний предоставляет инженерному сообществу значение «прямого» натяжения для бетона, в отличие от значения «изгибного» натяжения, определенного по ASTM C78. В части 4 C496 говорится:

«Прочность на растяжение при раскалывании обычно больше, чем прочность на прямое растяжение, и ниже, чем прочность на изгиб (модуль разрыва)». (стр.1).

Рисунок 5 — Разрез цилиндра

В данном методе испытаний используется цилиндр той же формы, который обычно изготавливают для испытания бетона на прочность на сжатие.Вместо приложения сжатия к концам цилиндра оно применяется к продольной оси. Прочность бетона на растяжение рассчитывается по формуле:

Предел прочности при расщеплении T = 2P ÷ π ld = f ‘sp (psi)

Где P = максимальная приложенная нагрузка, указанная испытательной машиной (фунты)
l = длина (дюймы) образца
d = диаметр (дюймы) образца

Разумная оценка прочности разъемного цилиндра ( f ‘sp ) предложена Винтером (1964).

Низкопрочные песчано-гравийные бетоны f ‘sp = 7 √f’ c

Для высокопрочных песчано-гравийных бетонов f ‘sp = 6 √f’ c

**ТАБЛИЦА 3 — ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФОРМУЛЫ**
Пример: для прочности бетона на сжатие	Натяжение цилиндров с разъемным соединением f ‘sp
3000 фунтов на кв. Дюйм	f ‘sp = 7√3000 = 383 psi
5000 фунтов на кв. Дюйм	f ‘sp = 6√5000 = 424 psi

Примечание: данные зимы 1964 года

Теперь для обозначения напряжения доступен третий термин:

ЧИСТЫЙ НАТЯЖЕНИЕ — f ‘t
ГИБКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ — f’ r (модуль разрыва)
НАПРЯЖЕНИЕ ЦИЛИНДРА РАЗДЕЛЕНИЯ — f ‘sp

ЗАЛИВНЫЙ БЕТОН

Инженеры используют формулы, рекомендованные ACI 318 (Комитет ACI 318, 2014) для определения прочности на сдвиг при проектировании бетонных конструкций.Эти формулы уже много лет успешно используются при проектировании монолитного бетона, где не всегда используются методы контроля качества. Формулы обеспечивают фактор безопасности, чтобы охватить непредвиденные условия, которые могут произойти при отсутствии процедур контроля качества.

Коэффициент безопасности можно получить, сравнив «окончательные результаты испытаний» с рекомендованными формулами ACI 318. В главе 11 рассматривается прочность бетона на сдвиг ( Vc только для элементов, подверженных сдвигу и изгибу) с упрощенной формулой и более подробной формулой.Вторая формула учитывает положительные эффекты для процента арматурной стали ( p ), предельного момента ( Mu ) и предельного усилия сдвига ( Vu ).

Взгляд на факторы безопасности, основанный на этих значениях, показывает, что они очень консервативны. Это необходимо для бетона, уложенного без контроля качества. Рассмотрим бетон, используемый во многих проектах с заливкой на месте:

ACI 318 УПРОЩЕННАЯ ФОРМУЛА 11-3 (используется по умолчанию, когда подробности недоступны).

Vc = 2√f ‘c x b x d , где 2 √f’ c = коэффициент

Для чистого напряжения:
      Коэффициент сравнения 2√3000 = 110  psi
  для разделения данных цилиндра  f 'sp  = 383  psi
 
Коэффициент безопасности = 383 ÷ 110 =  3,5

ACI 318 ПОДРОБНАЯ ФОРМУЛА 11-5 (используется, когда известны положительные эффекты).

Vc = [ 1,9√f ‘c + 2500p (Vu x d ÷ Mu)] b x d
Но не более 3.5√f ‘c x b x d , где 3.5√f’ c = коэффициент

Для чистого напряжения:
      Коэффициент сравнения 3,5√3000 = 192  psi
  для разделения данных цилиндра  f 'sp  = 383  psi


Коэффициент безопасности = 383 ÷ 192 =  2,0

ПОДЗЕМНЫЕ БЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Промышленность сборного железобетона в течение 50 лет производит продукцию для подземных сооружений.Сборные мокрые колодцы, хозяйственные хранилища, септики и могильники — вот некоторые из продуктов, которые используются сегодня. Они производятся на заводах-изготовителях из высокопрочного бетона и проходят сложные процедуры контроля качества.

Контроль качества осуществляется по необходимости, так как изготовителю сборного железобетона необходимо за один день залить бетон, а через 24 часа вынуть изделие из формы. Если бетон в это время окажется непрочным, удаление изделия из формы приведет к браку из-за разрушения или трещин.Производители ЖБИ не остаются в бизнесе с обилием отказов.

Контроль качества на заводах-изготовителях применяется двумя способами. Один из способов — это соблюдение программы инспекции «сертифицированного предприятия», предоставленной третьей стороной. Это программа, выполняемая Национальной ассоциацией сборного железобетона (NPCA) и Институтом предварительно напряженного бетона (PCI). Он включает письменные процедуры и внеплановые проверки третьей стороной.

Второй способ является автоматическим, так как сборный железобетон (в отличие от бетона, залитого по месту) необходимо снимать с формы, транспортировать вилочным погрузчиком и грузовиком и устанавливать на строительной площадке.Слабый продукт при этом треснет или выйдет из строя.

«Результаты испытаний на окончательное растяжение» по сравнению с формулами ACI 318 могут использоваться для определения коэффициента безопасности для контроля качества производимого сборного железобетона:

ACI 318 УПРОЩЕННАЯ ФОРМУЛА 11-3

Vc = 2√f ‘c x b x d , где 2 √f’ c = коэффициент

Для чистого напряжения:
      Коэффициент сравнения 2√5000 = 141  psi
  для разделения данных цилиндра 6√5000 =  f 'sp  = 424  psi
 
Коэффициент безопасности = 424 ÷ 247 =  1.7

ACI 318 ПОДРОБНАЯ ФОРМУЛА 11-5

Vc = [ 1,9√f ‘c + 2500p (Vu x d ÷ Mu)] b x d
Но не более 3,5√f’ c x b x d , где 3,5√f ‘c = коэффициент

Для чистого напряжения:
      Коэффициент сравнения 3,5√5000 = 247  psi
  для разделения данных цилиндра 6√5000 =  f 'sp  = 424  psi


Коэффициент безопасности = 424 ÷ 247 =  1.7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Инженеры, незнакомые с этими факторами безопасности, будут применять консервативный коэффициент к проектам сборных железобетонных изделий. Таблица 4 предполагает, что для этих продуктов можно использовать менее консервативный коэффициент в формуле, не ставя под угрозу безопасность продукта или населения. Все это возможно благодаря сложным процедурам контроля качества, используемым на заводах по производству сборного железобетона.

	Формула ACI 11,3 2√f ‘c	Формула ACI 11,5 3,5√f ‘c
p.i.p Бетон @ 3000 psi	3,5	2,0 *
Сборный бетон @ 5000 фунтов на кв. Дюйм	3.0	1,7 *

* Более низкий коэффициент запаса прочности 1,7 для сборного железобетона по сравнению с 2,0 для монолитного бетона оправдан. Коэффициент безопасности = 2,0 предназначен для формулы, которая предназначена для более низкого контроля качества строительства, тогда как коэффициент безопасности = 1,7 предназначен для контроля высокой прочности и качества сборного железобетона.

ССЫЛКИ

Комитет ACI 224.(1992). 224.2R — 92: Растрескивание бетонных элементов при прямом растяжении. Фармингтон-Хиллз: Американский институт бетона.

Комитет 318. ACI (2014). 318-14: Требования строительных норм и правил для конструкционного бетона и комментарии. Фармингтон-Хиллз: Американский институт бетона.

Комитет ASTM C 09. (2017). ASTM C496 / C496M — 17: Стандартный метод испытаний для определения прочности на разрыв цилиндрических образцов бетона. West Conshohocken, PA: Американское общество испытаний и материалов.

Комитет ASTM C 09. (2018). C78 / C78M — 18: Стандартный метод испытания прочности бетона на изгиб (с использованием простой балки с нагрузкой в третьей точке) (Vol. 4.02). Вест Коншохокен, Пенсильвания: Американское общество испытаний и материалов.

Прайс, У. Х. (1951, февраль).

Как самому сделать печь для отопления дома дровами и углем: Печь на угле и дровах: как выбрать заводскую и изготовить своими руками?

Можно ли газовый котел установить в ванной комнате: Допустима ли установка газового котла в ванной комнате и туалете