Показатели бетона: Бетон — Википедия – Классификация бетона по прочности, морозостойкости, водопроницаемости, маркам

Как определить параметры смеси в жидком состоянии?

Хороший бетон, как правило, имеет серый цвет. Перед заливанием свежеприготовленного раствора нужно убедиться в том, что технологические свойства на высоком уровне, особенно если производитель не может внушить доверие или замес был произведен своими руками. Сделав самостоятельную проверку, можно много узнать о качественных характеристиках продукции. Параметры смеси в жидком состоянии можно узнать по лабораторным исследованиям.

Контроль затвердевшего материала

Более точную оценку качества бетона можно произвести после того, как он окончательно застынет, когда пройдет двадцать восемь суток от того момента, как была произведена заливка.

Контроль может быть неразрушающим и разрушающим. В первом случае проводится тестирование разными приборами, показания которых не особо точные, а во втором — производится непосредственно взятие образца.

Неразрушающие методы

Различают следующие виды:

1. Отрывание дисковых элементов предполагает снятие напряжения, производимое при местном разрушении.
2. Скол ребер, который может позволить определить характеристику линейной конструкции в виде колонн, свай и балок. Метод не может быть выполнен, если защитный слой не превышает двух сантиметров.
3. Отрывание со сколом является единственным способом неразрушающего контроля, по которому официально все регламентировано, в том числе и градуировочная зависимость. При прохождении теста иногда можно увидеть высокую точность.
4. Упругость отскока может предоставлять возможность измерения величины, на которую произойдет сдвижение ударника после воздействия на конструктивную поверхность. Испытания проводят пружинными молотками.
5. Ударный импульс позволяет сделать регистрацию энергии совершившегося удара, образуемого при соприкосновении бойка с поверхностью. Подобные устройства могут отличаться компактностью в размерах.
6. Пластическая деформация основана на измерении размера оставленного отпечатка от удара стальным шариком.

Проверка ультразвуком

Проверить качество бетона ультразвуковым методом можно с помощью волновых прохождений в виде сквозного и поверхностного прозвучивания. Разница заключается в том, как располагаются датчики.

Разрушающие методы

Применяются следующие виды методов:

• вырезание образца из бетонированной конструкции исполняется особым оснащением УРБ-175, оборудованным разрезающим прибором типа алмазных дисков;
• выбуривание выполняется при помощи станков для сверления вида ИЭ 1806. Они обладают алмазным или твердосплавным сверлом.

Прежде чем приобрести готовый раствор у изготовителя, нужно выяснить, имеется ли у него паспорт качества на бетон. Это не обязательное условие, но оно дает представление о надежности компании.

Особенности бетона

Одним из ключевых показателей качества бетона считается его удобоукладываемость (способность раствора наполнять форму бетонируемого изделия и трамбоваться в ней под воздействием силы тяжести либо вследствие внешнего механического воздействия). Эта особенность бетона оценивается показателями жесткости и подвижности. При бетонировании железобетонных монолитных конструкций используют чаще всего бетонные смеси.

Работники стройфирмы обязаны никак не реже двух раз осуществлять контроль подвижности смеси. Для бетона, у которого подвижность с нулевой осадкой конуса, в стройлаборатории определяют жесткость смеси в соответствии с методикой по применяемому стандарту. Жесткость характеризуется периодом вибрации, требуемым для выравнивания и уплотнения заранее отформованного конуса бетона в устройстве для определения жесткости.

Транспортирование бетонированной смеси

Правильно выполненная поставка смеси во многом определяет качество бетона ко времени её укладывания в конструкцию. При нарушении правил транспортировки и подачи смеси в бетонируемые системы бетонная смесь утрачивает свою однородность – расслаивается: более тяжелые составляющие (гравий, песок, щебень) оседают, а сверху на поверхности появляется цементное молоко. Поэтому заданная подвижность нарушается и уменьшается удобоукладываемость. Качество бетона достигается регулярным контролем за транспортированием и подачей смеси в конструкции.

Бригадир и мастер стройучастка обязаны регулярно контролировать качество уплотнения бетонной смеси. При укладке горизонтальными пластами следят за соответствием толщины всех уложенных слоев согласно требованиям проекта. Длительность вибрирования обеспечивает уплотнение бетона, главными свойствами которого считаются: окончание оседания смеси, возникновение цементного молока на её плоскости, прекращение отделения из нее пузырьков воздуха.

Возобновление бетонирования после паузы разрешается только лишь при набирании бетоном прочности на сжатие минимум 1,5 МПа. Длительность данных интервалов, как правило, не больше 2 часов.

Для прочности сцепления нового слоя раствора с уже затвердевшим его поверхность чистят от мусора, устраняют железными щетками цементную пленку, затем промывают струей воды под давлением. Оставшуюся воду из углублений устраняют. Перед самой укладкой нового слоя нужно на поверхность старого бетона положить слой цементного раствора, толщина которого 20 мм того же состава, что и в старом бетоне.

Что влияет на качество?

Качество бетона во многом зависит от условий, в которых состав находится уже после проведения его укладки. На интенсивность затвердевания оказывают большое влияние влажность и температура окружающей среды. Уложенный бетон содержат во влажном состоянии и оберегают от механических повреждений, тряски, резких скачков температуры и быстрого высыхания.

Что используют, чтобы сберечь влагу?

Для сбережения влаги в бетоне используют разжиженный битум, битумные и дегтевые и прочие эмульсии, способные быстро образовать на поверхности бетона непроницаемую для воды пленку.

Показатели качества бетона

К самым важным показателям качества бетона относится прочность. Это один из самых важных показателей. Именно возможность бетона противостоять большой нагрузке и делает его практически незаменимым при строительных работах. Бетон имеет 3 типа прочности:

• на сжатие, по которому оценивают свойство бетона противостоять сжимающим нагрузкам;
• на растяжение при изгибе, по которой определяют свойство бетона противостоять изгибающей нагрузке;
• на осевое растяжение, по которой определяют способность бетона противостоять нагрузкам на растяжение по всей площади поперечного сечения.

Прочность определяют путем испытаний стандартных образцов бетона на разрывных машинах и прессах.

• Морозостойкость бетона. С помощью этого показателя оценивается способность бетона сохранять свои прочностные характеристики после попеременной заморозки и оттаивания. Морозостойкость является важным показателем для бетона, используемого в местах с суровым климатом и холодными зимами.
• Водонепроницаемость бетона. Данным показателем оценивают возможность бетона сопротивляться просачиванию воды. Его используют в местах, где имеется непосредственный контакт с водой.
• Коррозионная стойкость бетона. С помощью этого требования к качеству оценивают способность после воздействия агрессивной среды сохранять свои прочностные характеристики. Этот показатель важно учитывать при наличии риска контакта бетона при эксплуатации с агрессивными химическими веществами.

Качество бетона для фундамента или прочих строительных работ очень важно. Именно от него зависит продолжительность жизни постройки и безопасность ее эксплуатации.

определение, таблица, класс и степень подвижности бетона

Удобоукладываемость бетонной смеси – показатель ее способности эффективно заполнять форму и не расслаиваться при транспортировке и хранении. Эта характеристика является одной из основных при определении возможности использовать пластичный материал в строительстве. Требования к этому показателю указаны в ГОСТе 7473-2010.

В зависимости от уровня удобоукладываемости, смеси разделяют на три вида: сверхжесткие, жесткие, подвижные. Подвижные (текучие) бетоны заполняют опалубку под действием собственной силы тяжести. Применительно к ним удобоукладываемость характеризуется показателем подвижности (П1-П5). Смесь хорошей текучести заполняет форму с образованием минимального количества пор или с их полным отсутствием. Это важно, поскольку поры, занимающие 2% от объема, снижают прочность строительной конструкции на 10%, занимающие 5% – на 30%.

Что такое подвижность пластичной смеси бетона? Какие факторы на нее влияют?

Консистенция бетонной смеси меняется от жесткой до легко подвижной. В соответствии с ГОСТом 7473-2010 она обозначается буквой П и цифрами 1-5. Чем больше цифра, тем выше текучесть пластичной массы. Бетоны П1-П3 относятся к материалам малой подвижности, П4-П5 – к очень подвижным.

Параметры, увеличивающие и снижающие текучесть смеси:

• Самопроизвольному заполнению опалубки препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы. Гравий с гладкой поверхностью снижает трение смеси с поверхностью опалубки и повышает подвижность раствора. Однако прочность бетонных и железобетонных элементов на гравии значительно ниже, чем прочность конструкций, изготовленных с применением щебня.
• Текучесть снижают глинистые и пылевидные включения в заполнителях. К тому же они становятся причиной появления дефектов в готовом отвердевшем продукте.
• Подвижность повышают путем увеличения количества воды и цемента, добавления пластификаторов. Увеличение объема цементного теста и уменьшение количества заполнителей при неизменном водоцементном соотношении приводит к повышению текучести смеси с сохранением прочности затвердевшего продукта.
• На показатель текучести влияет тип используемого цемента. Бетонные смеси с пуццолановым портландцементом, особенно если они имеют кремнеземистую присадку, показывают большую осадку конуса, по сравнению с осадкой конуса бетона, изготовленного на обычном портландцементе.
• Недостаточную подвижность компенсируют штыкованием и вибрированием.

У смесей со слишком высокой текучестью тоже есть недостатки. Слишком подвижный бетон, уложенный на щебневую подушку, не держится на ее поверхности, а уходит вглубь. При заливке в дощатую опалубку высокоподвижная смесь начнет выливаться сквозь щели.

Регуляторы подвижности бетонных смесей

Простейший способ повышения текучести пластичной массы – добавление воды – приводит к снижению прочности отвердевшего продукта. Нарушение оптимального водоцементного соотношения становится причиной недобора марочной прочности на несколько классов. Такой вариант применим только при устройстве монолитных конструкций, не запланированных для серьезных нагрузок. Больше всего прочность готового элемента снижается при добавлении воды в уже готовую смесь.

Для регулирования подвижности бетонной смеси и экономии цемента в ответственных конструкциях применяют химические присадки, вводимые в малых количествах (0,1-2,0%), и тонкомолотые лигатуры (до 20%), позволяющие сократить расход вяжущего с сохранением нормативного качества пластичной массы и готового продукта. Наиболее эффективными химическими добавками являются

• увеличение подвижности с одновременным снижением водопотребности;
• снижение времени вибрирования, что сокращает расход электроэнергии;
• возможность применения смеси в литьевом методе;
• экономию цемента;
• повышение прочности отвердевшего продукта – актуально не для всех химических присадок;
• продление времени технологической текучести материала;
• возможность бетонирования строительных конструкций сложных форм;
• улучшение технологических свойств бетона.

Суперпластификаторы – полимерные вещества, вводимые в количестве 0,1-1,2% от общего объема вяжущего. Активное действие присадки продолжается в течение 2-3 часов с момента ее введения. В индивидуальном строительстве часто вместо дорогостоящих промышленных пластификаторов применяют жидкое мыло или моющее средство для посуды в пропорции: примерно столовая ложка на ведро бетонной смеси.

Способы определения подвижности бетонной смеси

Определение этого показателя на месте ведения строительства позволяет оперативно регулировать технологические свойства бетонов. Существует несколько вариантов установления степени текучести. Наиболее распространенный, простой и не требующий использования сложных специальных инструментов, – проверка осадки конуса бетонной смеси.

• конус из оцинкованного или нержавеющего стального листа, высотой 30 см, диаметром нижней части – 20 см, верхней части – 10 см, оснащенный упорами и ручками;

• загрузочная воронка, которая вставляется в верхнюю часть конуса, или совмещенная с конусом;
• дощатое основание 70х70 см, обитое оцинкованным стальным листом, в домашних условиях используют оргалит или фанеру;
• стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с закругленным концом;
• две деревянные или стальные линейки длиной 700 мм;
• кельма.

Как определяется подвижность бетонной смеси:

• Дощатое основание увлажняют.
• В середину основания устанавливают конус и фиксируют его с помощью упоров.
• Конус заполняют бетонной смесью в три слоя. Каждый загруженный слой штыкуют с помощью стального штыря не менее 25 раз.
• Излишки пластичной массы срезают по верхнему основанию конуса.
• Стальную форму медленно снимают с бетонного конуса в течение 3-7 секунд. После этого конус начинает медленно осаживаться.
• Стальной конус устанавливают рядом с осевшим бетонным. С помощью двух линеек измеряют разницу их высот в сантиметрах.

Текучесть материала с крупнофракционным заполнителем – более 40 мм – проверяется с помощью увеличенного конуса. Полученный результат умножают на коэффициент 0,67.

Еще один способ проверки на класс подвижности бетона, в котором фракции крупного заполнителя находятся в пределах 5-40 мм, – испытания с помощью вискозиметра. Стальной конус с загруженной в него смесью (по технологии, описанной выше) устанавливают на вибростол. В форму втыкается штатив с делениями и надетым на него металлическим диском. Одновременно активируются виброплита и секундомер. Груз под действием вибрации должен опуститься до установленной отметки. Время, в течение которого проходит этот процесс, и определяет подвижность пластичной массы.

Измерения проводят дважды и находят среднее арифметическое значение результатов. Осадка конуса в сантиметрах соответствует определенной марке подвижности.

Таблица соответствия осадки конуса маркам подвижности бетона

Области применения бетонных смесей различных степеней подвижности

Необходимая марка удобоукладываемости определяется на стадии проектирования строительной конструкции и зависит от ее назначения. Чем выше текучесть бетона, тем лучше он заполняет опалубки сложных форм с густым расположением арматуры. В случае густого армирования вибрирование смеси невозможно или затруднительно.

Необходимая текучесть состава в зависимости от области применения:

• Малоподвижные составы марки П1 и жесткие Ж1. Устройство бетонных подушек под фундаменты и стяжек для пола.
• П1. Покрытия дорог и аэродромов, плитные железобетонные фундаменты с редким расположением арматурных стержней или плиты без армирования.
• П1, П2. Железобетонные балки и плитные фундаменты с умеренным количеством стальной арматуры.
• П2. Крупногабаритные колонны.
• П2, П3. Горизонтально расположенные железобетонные конструкции с плотным армированием.

• П3, П4. Вертикально расположенные строительные конструкции с густым расположением арматурных прутьев – колонны, высокие фундаменты. Бетоны с подвижностью марки П4 в вибрировании не нуждаются.
• П5. Производство плит перекрытий и монтаж трубопроводов. Смеси с таким высоким показателем подвижности можно заливать только в полностью герметичные опалубки.

Оптимальная удобоукладываемость бетона не только облегчает бетонные работы, но и оказывает непосредственное влияние на качество отвердевшего бетона.

Как рассчитать прочность бетона: формула для вычисления

Одним из главных свойств материала называют прочность бетона при осевом сжатии, растяжении при изгибе затвердевшей смеси. Крепость при сжатии выделяют двух видов: призменную, а также кубиковую. Равным образом долговечность раствора характеризуется классом или маркой. Существует процесс по набору бетоном затвердения, он длится ровно 28 дней. Примерно через 7 суток состав обретает 70% своей окончательной крепости.

Что учитывать и от чего зависит?

Физико-механические свойства находятся под тесным воздействием бетонной структуры, зависящие от смешанности раствора и разнящиеся способами изготовления. А также крепость обусловливается следующими факторами:

• интенсивность бетонно-цементного раствора;
• содержимое компонентов в процентном количестве;
• водоцементные пропорции в составе смеси;
• промышленные характеристики;
• свойства наполнителей;
• уровень перемешивания ингредиентов состава;
• часы, потраченные на приобретение раствором твердости;
• температурные показатели в атмосфере;
• сырость в окружающей среде.

Распределение по маркам и классам

Марка обозначается буквой М, а сопутствующая цифра возле нее определяет среднее примерное значение прочности при сжатии, выражается в кгс/см2. Таблица по показателям прочности:

Марка бетона полностью зависит от количественного соотношения цемента в составе раствора. При этом принято считать, что чем больше количество, тем выше марка и, в обратном порядке.

Определяют крепость еще и по цементным классам. Их разделяют для легких и тяжелых составов, а также по уровням крупности. Для расчета составов и пропорций применяют формулы, а для быстроты подсчета есть автоматические калькуляторы. Средняя прочность с коэффициентом крепости n = 0,136 и обеспеченностью t = 0,96 зависит от класса и формула для вычисления: Вb = Rb х0,778 или Rb = Вb / 0,778.

Нормативные данные

Посмотреть «ГОСТ 10180-90» или cкачать в PDF (3 MB)

Прочность бетона на растяжение при изгибе, на сжатие и др. определяется ГОСТом 10180—90. К основным контрольным характеристикам состава относят:

• Нормативные данные сопротивления (Rbn) с вероятностью 95% и обеспеченностью 0,95 или растяжению (Rbtn).
• Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (смятию). Имеет следующее соотношение, что для первой конечной характеристики обеспеченности Rb составляет — 0,997, а для второй граничное значение Rbser — 0,96.

Как рассчитывать?

Крепость обуславливается многочисленными факторами, но первоочередно зависит от цементной марки Rц и обстоятельств застывания. Учитывая, что качество заполнителей для бетона соответствует запросам, описанным в ГОСТ 10268–80, то прочность материала, зависимая от марки и В/Ц, выражается формулой: Rб = ARц (Ц/В — 0,5), где:

• Rб — бетонная крепость за 28 сут., МПа;
• А — показатель, зависящий от наполнителей и их качества;
• Rц — марка;
• Ц/В — соотношение цемента и воды в составе (цифра, противоположная В/Ц).

Посмотреть «ГОСТ 10268-80» или cкачать в PDF (1 MB)

Динамика набора прочности тяжелого бетона: n = 100 * (lg (n) / lg (28)), где n — день, на который желательно определить крепость цемента (но не меньше 3 дней). При обстоятельствах застывания, отличающихся от обычных, особенно по температурным режимам, нужно знать, что уменьшение температуры способствует торможению твердения, а повышение — ускорению. При показателях 10 градусов по Цельсию, спустя 7 сут. цемент будет иметь крепость 40—50%, а при 5 °C — 31—34%. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вовсе не крепнут.

Граничная высота сжатой зоны (абсолютная или относительная) — показатель (х) предельной прочности бетона, уже перед разрушением.

Формула для вычисления

Чтобы провести расчет прочности бетона на растяжение при изгибе применяют формулу: Rи = 0,1 • P • L / b • h3, где: L — расстояние между балками; Р — масса суммарной нагрузки и к ней добавляется вес бетона; h — высота и b — ширина балки по сечению. Обозначается сокращенно — Btb, и плюсуют число в диапазоне от 0,4 до 8. Прочность на растяжение высчитывают так: Rbt = 0,233 х R2. Показатели растяжения и изгиба существенно меньше, чем способность бетона выносить нагрузки.

на растяжение, при сжатии, как определить?

Прочность бетона – определяющий показатель бетонного раствора, который обуславливает задачи и условия его использования. Бетонная смесь используется повсеместно в проведении ремонтно-строительных работ частных и промышленных объектов. Рецептов приготовления бетона существует множество, состав и пропорции компонентов напрямую влияют на свойства и характеристики, а также сферу использования цементного раствора.

Прочность бетона – определяющая характеристика, которая отображается в маркировке. Непосредственно прочность определяет марку и класс раствора. Данные показатели указываются в различных ГОСТах, СНиПах, нормативных документах, определяют эксплуатационные качества и свойства бетонных элементов, конструкций, зданий и т.д.

Знание показателей прочности бетона очень важно при выполнении любых работ, так как позволяет точно выполнить расчеты, верно подобрать смесь подходящих марки и класса для конкретной задачи, будучи уверенным в прочности, надежности и долговечности элемента, конструкции. Застройщики в обязательном порядке проверяют прочность бетона на растяжение, сжатие, изгиб и т.д. прежде, чем начинать работы.

1. Марка – значение средней прочности, обозначается буквой М, находится в пределах 50-1000, зависит от объема и качества цемента в смеси. Отображает прочность на сжатие в кгс/м2 через 28 суток после заливки. Чем больше цифра рядом с индексом, тем более прочным считается бетон и тем дороже он стоит. Высокопрочный раствор обычно более сложен в работе: быстрее застывает, трудно укладывается.
2. Класс – гарантируемая прочность на сжатие, которую бетонное изделие демонстрирует в 95% проверках, обозначается буквой В, находится в диапазоне 3.5-80, считается в МПа.