Бетон прочность в 28 суточном возрасте
Здравствуйте, уважаемый читатель блога прораба, в данной статье «Прочность бетона» поговорим о требованиях на строительной площадке к испытаниям бетона на прочность, выясним, следует ли проводить испытания через 7 суток. Я работал в разных строительных фирмах и в основном возили бетонные кубики в лабораторию через 28 суток, после приемки бетонной смеси на объекте.
Недавно устроился на новую работу инженером ПТО, на сегодняшний день производим работы по устройству фундаментов под металлические опоры для трубопровода. Для оформления строительной документации приходиться вникать во все эти тонкости.
Сначала я пошел простым путем спросил у технадзора заказчика, надо ли испытывать бетон на прочность через 7 суток и прикладывать его к актам. Он привел пример строительной фирмы, которая у них на заводе работала и они испытывали бетон через 7 и 28 суток, согласно какому то госту. В данной статье мы рассмотрим все госты, связанные с испытанием бетона и попробуем найти, где говориться про 7 суток.
Теоретически бетон набирает проектную прочность через 7 суток 70%, а через 28 суток 100%. Эти данные взяты из различных рекомендации по уходу за бетоном при условии, что он находиться в нормальных условиях (20+/-2 0 С и влажность 95%). В реальности, бетон редко набирает заданную прочность, по ряду причин из-за погодных условия или неправильном уходе за уложенным бетоном.
Думаю ни для кого не секрет, что прочность бетона для железобетонных конструкций в зданиях рассчитывают проектировщики. Из данных проекта, заказывают бетон (для заливки его в фундаменты, стены, колоны, плиты перекрытия и т.д.) у завода определенной марки, с заданной морозостойкостью, водонепроницаемостью, подвижностью и т.д.
На строительной площадке прорабу или ответственному лицу завод должен передать паспорт качества бетонной смеси, в котором указывается марка бетона, подвижность, добавки и объем. Обычно с каждым миксером передают документ на бетонную смесь, эти данные вносят в журнал бетонных работ.
Но как узнать, что бетонный завод привез на строительную площадку именно ту смесь, которую мы заказывали? Для этого и проводятся испытания бетона, после расчетного времени набора прочности, обычно это 28 суток. В первую очередь эти испытания нужны строителям, если прочность не будет соответствовать заказанному бетону, то расходы по демонтажу можно будет предъявить бетонному заводу.
Бетон испытывается несколькими методами согласно ГОСТ Р 53231-2008 «БЕТОНЫ. Правила контроля и оценки прочности»:
3.14 разрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.
3.15 прямые неразрушающие методы определения прочности бетона, не требующие обязательной градуировки: Определение прочности бетона по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690.
3.16 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы определения прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.
В данной статье будем разбираться с разрушающим методом, с помощью контрольных образцов, изготовлением бетонных кубиков. Сейчас зима и неразрушающий метод не получиться применить согласно ГОСТ 22690-88 «БЕТОНЫ. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»:
1.3. Механические методы неразрушающего контроля применяют для определения прочности бетона всех видов нормируемой прочности, контролируемых по ГОСТ 18105-86, а также для определения прочности бетона при обследовании и отбраковки конструкций.
Метод испытания следует выбирать с учетом предельных значений прочности, рекомендуемых руководствами к конкретным приборам неразрушающего контроля, в соответствии с требованиями разд. 3 настоящего стандарта.
(Измененная редакция, Поправка 2009)
1.4. Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается при обследовании конструкций определять прочность при отрицательной температуре, но не ниже минус 10 °C при условии, что к моменту замораживания конструкция находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75%.
Интересно, сколько времени на вашей стройке зимой обогревают уложенный бетон? Сутки, двое, трое или неделю. Работая в разных строительных организациях, везде мы грели бетон, в основном, не больше двух суток. Так что согласно ГОСТ 22690-88 неразрушающим методом испытывать бетон на прочность зимой нельзя.
В лаборатории испытывают бетон на прочность, давя в прессе бетонные кубики размерами 10 на 10 см. Для изготовления бетонных кубиков на стройке используют специальные металлические формы.
У меня было такое, что на строительной площадке не было железной формы и мы делали ее из опалубочной фанеры. Минус такой самопальной формы, получаются не идеально ровные кубики и лаборатория их не принимала.
Если вы будете использовать для формы обычную фанеру, то необходимо внутри положить полиэтиленовую пленку, чтоб бетон не соприкасался с фанерой и не терял влажность. Перед укладкой бетонной смеси в железную форму необходимо смазать внутри нее машинным маслом, чтоб кубики потом можно было легко вытащить из формы и она оставалась чистой.
Как брать образцы бетона для лаборатории можно узнать из ГОСТа 10181-2000 «СМЕСИ БЕТОННЫЕ. Методы испытаний».
3 Правила отбора проб и проведения испытаний
3.1 Пробы бетонной смеси для испытания при производственном контроле следует отбирать:
— при производстве сборных и монолитных изделий и конструкций — на месте укладки бетонной смеси;
— при отпуске товарной бетонной смеси — на месте ее приготовления при погрузке в транспортную емкость.
3.2 Пробу бетонной смеси для испытаний отбирают непосредственно перед началом бетонирования из средней части замеса или порции смеси. При непрерывной подаче бетонной смеси (ленточными транспортерами, бетононасосами) пробы отбирают в три приема в случайные моменты времени в течение не более 10 мин.
3.3 Объём отобранной пробы должен обеспечивать не менее двух определений всех контролируемых показателей качества бетонной смеси.
3.4 Отобранная проба перед проведением испытаний должна быть дополнительно перемешена.
Бетонные смеси, содержащие воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также предварительно разогретые смеси, перед испытанием не перемешивают.
3.5 Испытание бетонной смеси и изготовление контрольных образцов бетона должно быть начато не позднее чем через 10 мин после отбора пробы.
3.6 Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °С.
3.7 Условия хранения пробы бетонной смеси после ее отбора до момента испытания должны исключить потерю влаги или увлажнение.
3.8 Поверку средств измерений и аттестацию испытательного оборудования следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 8.001, ГОСТ 8.326, ГОСТ 8.383.
3.9 Результаты определения показателей качества бетонной смеси должны быть занесены в журнал, в котором указывают:
— наименование организации — изготовителя смеси;
— наименование бетонной смеси по ГОСТ 7473;
— наименование определяемого показателя качества;
— температуру бетонной смеси;
— результаты частных определений отдельных показателей качества бетонной смеси и среднеарифметические результаты по каждому показателю.
Если неправильно забить кубики и использовать самодельную форму, то скорее всего ваши образцы лаборатория на примет к испытаниям. Пример плохого бетонного кубика, который был сделан в самодельной форме из фанеры и не проштыкован (не провибрирован) смотрите на картинке.
Как правильно делать бетонные кубики я еще рассказал в статье «Вибрирование бетона».
С образцами бетона для лаборатории разобрались, но вопрос остается открытым, следует ли испытывать бетон на прочность через 7 суток, может ответ найдем в СНиП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ», но кроме этой записи больше ничего не написано:
ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА ПРИ ПРИЕМКЕ КОНСТРУКЦИЙ
2.18. Прочность, морозостойкость, плотность, водонепроницаемость, деформативность, а также другие показатели, установленные проектом, следует определять согласно требованиям действующих государственных стандартов.
В каких ГОСТах искать ответы не понятно, продолжаем искать дальше. Читаем СП 52-101-2003 п. 5.1.4 «БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ»:
5.1.4 Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение (проектный возраст), назначают при проектировании исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 сут.
Получается, что если в проекте не указано про то, что прочность бетона через 7 суток должна быть равна какому то значению, то и везти бетонные кубики в лабораторию на испытание прочности не следует и на желание технадзора можно ответить отказом.
Да в первую очередь испытание бетона на прочность необходимы строителям, а не заказчику, чтоб в случае чего не остаться крайними. В реальности происходит все наоборот, на первом месте стоят сроки, заказчик торопит подрядчика и об исполнительной документации вспоминают, когда отработали 1-2 месяца.
И тогда строители вспоминают, что во время заливки не делали бетонные кубики и вообще металлические формы отсутствуют на строительной площадке. Я не редко бывал в такой ситуации, часто просто терялись бетонные кубики.
В таких случаях мы просто брали и изготавливали необходимое количество кубиков с бетонного миксера, который приходил на площадку и не важно, что бетон нам надо испытывать месячной давности. Главное ведь подписать акты выполненных работ, чтоб получить деньги.
Если контроль на стройке строгий и нет бетонных кубиков, то вызывают лабораторию на площадку и испытывают бетон не разрушаемым методом или вырезают из бетонной конструкции, с помощью алмазного бурения керны и везут их на испытания.
Буду рад вашим дополнениям в комментариях по теме испытания бетона на прочность.
Ваша благодарность за мою статью это клик по любой кнопке ниже. Спасибо!
источник
Прочность бетона – это техническая характеристика, определяющая его способность противостоять механическому и химическому воздействию.
Практически при любом строительстве, будь то жилые здания, или хозяйственные постройки, используется бетон. В зависимости от вида и этапа строительства, требования, предъявляемые к строительным материалам, могут существенно изменяться. Так, например, для заливки фундаментов и возведения стен используются различные марки бетона. Марка бетона в свою очередь определяется его прочностью.
Прочность бетона – это наиболее важная характеристика, определяющая свойства и эксплуатационные качества бетонных конструкций и элементов строительных сооружений.
Знание показателей прочности бетона позволит избежать многих нежелательных последствий для строительных сооружений. Например, использование бетона, имеющего недостаточный уровень прочности, может привести к снижению эксплуатационных качеств постройки, появлению трещин, преждевременному разрушению и досрочному выходу здания из строя.
Определение прочности бетона является также обязательной процедурой для застройщиков перед сдачей здания в эксплуатацию.
Прочность бетона определяется в лабораторных условиях при помощи специальных приборов на отобранных пробах и контрольных образцах. Все испытания регламентируются строительными ГОСТами, принятыми для определенного вида бетона.
Прочность бетона также можно определить непосредственно в процессе строительства на строительной площадке. Подобные испытания проводятся для контроля качества возведенных элементов сооружения.
Существует несколько методов определения прочности бетона. В зависимости от характера воздействия различают следующие способы:
Разрушающие методы предполагают разрушение образца, изготовленного из контрольной пробы бетонной смеси, а также взятого из бетонной поверхности при помощи алмазного бура.
При этом методе исследования происходит раздавливание кубиков или выпиленных цилиндров бетона под испытательным прессом. Нагрузка увеличивается непрерывно и равномерно до момента разрушения контрольного образца. Полученная в результате цифра критической нагрузки фиксируется и по ней происходит дальнейший расчет прочности бетона.
Разрушающий метод считается наиболее точным для определения прочности бетона. Обследование здания методом раздавливания бетонных проб, определяет прочность бетона на сжатие. Согласно действующим в настоящее время СНиПам, он является обязательным перед сдачей здания в эксплуатацию.
Неразрушающие методы не требуют получения образцов и их последующего разрушения. Испытания проводятся при помощи различных приборов и инструментов.
В зависимости от используемых приспособлений различают следующие неразрушающие методы исследований:
- частичного разрушения;
- ударного воздействия;
- ультразвукового обследования.
Метод частичного разрушения основан на местном воздействии на бетонную поверхность и приводит к незначительному ее повреждению.
Различают следующие методы частичного разрушения:
- на отрыв;
- скалыванием;
- отрыв со скалыванием.
Метод отрыва состоит в закреплении на участке бетонной поверхности металлического диска при помощи специального клея и последующего его отрыва. Усилие, необходимое для разрушения бетона при подобном методе фиксируется и используется в дальнейших вычислениях прочности.
Метод скалывания заключается в механическом воздействии скользящего характера на ребро конструкции и регистрации усилия, при котором происходит откалывание его участка.
Метод отрыва со скалыванием характеризуется большей точностью, по сравнению с остальными методами частичного разрушения. Суть его состоит в закреплении на участке бетонной конструкции анкерных устройств и последующего их отрыва от поверхности.
Методы ударного воздействия основаны на применении к бетонной поверхности силового воздействия ударного типа.
Различают 3 метода определения прочности ударом:
- метод ударного импульса;
- упругого отскока;
- пластической деформации.
Метод ударного импульса достаточно прост в использовании и состоит в регистрации силы удара и возникающей при этом энергии.
Метод упругого отскока не менее прост и заключается в определении величины отскока бойка ударника от бетонной поверхности.
Метод пластической деформации состоит в силовом воздействии на исследуемую область приборов с закрепленными на их ударной поверхности штампов шарикового или дискового типа. По глубине полученных в результате удара или давления отпечатков определяется прочность бетона.
Метод ультразвукового обследования подразумевает использование прибора, испускающего ультразвуковые волны. При этом определяется скорость ультразвука, проходящего сквозь бетонную конструкцию. Преимущество подобного метода – в возможности исследования не только поверхности бетона, но и его глубинных слоев. Недостаток – в большом проценте погрешности при расчетах.
В результате химических процессов, происходящих при взаимодействии бетонной смеси с водой прочность бетона в процессе его застывания увеличивается. Под влиянием различных факторов скорость химических реакций может замедляться и ускоряться. От этого же будет зависеть показатель прочности бетона.
Выделяют следующие основные факторы, влияющие на прочность бетона:
- активность цемента;
- процентное содержание цемента;
- соотношение цемента и воды в растворе;
- технические характеристики и качество наполнителей;
- качество смешивания составляющих бетонной смеси;
- степень уплотнения;
- время, затраченное на застывание раствора;
- внешние условия (температура воздуха и влажность среды);
- применение повторного вибрирования.
Наиболее важным фактором, определяющим прочность бетона, является активность цемента. Выяснена и определена прямая зависимость между активностью цемента и прочностью бетона. Чем выше активность, тем более прочными получаются бетонные изделия и наоборот, чем она ниже, тем меньше прочность и качество бетона.
Процентное содержание цемента не менее важная величина, определяющая показатели прочности. Увеличение количества цемента в смеси ведет к повышению прочности бетонных конструкций. Уменьшение – к ее снижению. При этом существует следующая закономерность: увеличение прочности происходит лишь до определенного момента. В дальнейшем показатели прочности бетона возрастают незначительно, а вот его нежелательные качества – усадка и ползучесть, увеличиваются.
Соотношение цемента и воды влияет на прочность вследствие физических особенностей застывающей бетонной смеси. Одной из них является способность бетона связывать лишь 15-25% входящей в его состав воды. В бетонном же растворе, как правило, присутствует от 40 до 70% воды, необходимой для облегчения укладывания бетона в форму. Излишек воды приводит к образованию пор в толще бетона, что ведет к снижению его прочности. Отсюда вытекает следующая закономерность: при возрастании величины водоцементного соотношения В/Ц, прочность бетона уменьшается, а при ее уменьшении – увеличивается.
Качество и свойства наполнителей также играют немалую роль в формировании прочности бетона. Наличие органических и глинистых веществ, использование мелкофракционных наполнителей, приводит к снижению прочности. Крупные фракции имеют лучшее сцепление с цементным связующим, и их использование увеличивает прочность бетона.
Качество смешивания и применение вибрирования влияет на степень уплотнения бетонного раствора. От плотности бетона зависит его прочность. Чем плотнее улеглись частицы бетонного состава, тем выше будет прочность бетона.
Внешние условия и время отвердевания бетона – еще один из факторов, определяющих показатели его прочности. Наиболее благоприятной считается температура от 15 до 20С0. Влажность воздуха при этом должна составлять от 90 до 100%. При таких параметрах среды происходит быстрое возрастание прочности бетона и увеличивается время его отвердевания. С течением времени, показатель прочности увеличивается. Его рост прекращается лишь после полного высыхания бетона или его замерзания.
Давно выяснена и рассчитана закономерность, при которой происходит возрастание прочности бетона в зависимости от времени его застывания. В соответствии с ней наибольший показатель предела прочности – 100%, бетон набирает на 28-е сутки застывания. На 7-е сутки бетон показывает 60-80% своей потенциальной прочности. На 3-и сутки соответственно 30%. По ГОСТу, именно в эти дни рекомендовано производить испытания бетонных кубиков.
Изменение прочности бетона с течением времени происходит по следующей логарифмической зависимости:
Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28, где Rb – прочность бетона, n-количество дней, а lg-десятичный логарифм возраста бетона.
Расчет прочности по формуле дает лишь приблизительные показатели прочности. Важно учесть также, что подобным образом можно определить прочность бетона начиная с 3-х дневного возраста.
Марка бетона указывает предел его прочности на сжатие и выражается в кгс/см2 (килограмм-силы на см2). Обозначается она буквой М, а цифра после буквы указывает среднее, приблизительное значение прочности.
В строительстве чаще всего используются бетоны следующих марок: М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500.
Показатели прочности бетона по маркам:
- М100 — показатель прочности равен 98,23 кгс/см2
- М150 – от 130,97 до 163,71 кгс/см2
- М200 – 196,45 кгс/см2
- М250 – 261,93 кгс/см2
- М300 – от 294,68 до 327,42 кгс/см2
- М350 – от 327,42 до 360,18 кгс/см2
- М400 – 392,9 кгс/см2
- М450 – 458,39 кгс/см2
- М500 – 523,87 кгс/см2
Марка бетона и его прочность зависит от количества цемента, входящего в его состав. Чем больше содержание цемента, тем выше будет марка и наоборот, чем ниже марка, тем меньше цемента содержит бетонная смесь.
Наиболее важной характеристикой бетона является его прочность на сжатие, определяемая маркой бетонной смеси. Для каждого вида строительных работ используются свои марки бетона.
Бетон марки М100 – разновидность легких бетонов. Применяется на начальных этапах строительства, для подготовки основания под фундамент, заливкой монолитных стен, перед арматурными работами, а также в дорожном строительстве при устройстве бордюров.
М150 – имеет несколько более высокую прочность, поэтому помимо подготовительных работ, может использоваться для стяжки пола, устройства пешеходных дорог. Возможно его применение в качестве фундамента при строительстве малоэтажных построек. Так же, как и марка М100, является одним из видов легких бетонов.
М200 – наиболее часто используемая в строительстве марка. Обладает достаточно высоким показателем прочности и применяется практически на всех этапах строительных работ. Бетоном, имеющим такую марку, заливают фундаменты, площадки, пешеходные дорожки. Используют его и для устройства лестниц и лестничных пролетов, а также возведения несущих стен. При строительстве дорог, бетоном марки М200 формируют подушку под бордюр.
М250 – охватывает сферу применения предыдущей марки. Однако вследствие более высокой прочности может также применятся в производстве плит для перекрытий при возведении малоэтажных зданий.
М300 – не менее популярная марка в строительстве, чем бетон марки М200. Из него изготавливаются блоки несущих стен, плиты перекрытий, лестницы, заборы. М300 используется для заливки монолитных фундаментов, площадок и в других подобных работах.
М350 – имеет достаточно высокую прочность. Область применения – изготовление фундаментных плит при возведении многоэтажных зданий, плит перекрытий и опорных балок. Используют марку М350 в монолитном строительстве, при изготовлении аэродромных плит, опорных колонн, бассейнов и подобных изделий.
М400 – сфера применения — изготовление ЖБИ, строительство гидротехнических сооружений и зданий, несущих повышенную, по сравнению с жилыми постройками, нагрузку. Это могут быть многоэтажные торгово-развлекательные комплексы, аквапарки и так далее.
М450 – применяется при возведении плотин, строительстве дамб и метро.
М500 – основная сфера применения – гидротехнические сооружения и железобетонные конструкции.
источник
Для бетона и изготовленных из него конструкций прочность является важным показателем качества. В большей степени данный вид материала испытывает сжимающую нагрузку. Поэтому марка (класс) бетона характеризуется значением, полученным в результате испытания образцов-кубов на сжатие.
Бетоноведение предусматривает набор проектной прочности бетона через 28 суток при нормальных условиях твердения. Под такими условиями понимается температура воздуха около 20 градусов при влажности 90 процентов.
Данная закономерность была выявлена учеными в начале ХХ века, которой и поныне пользуются все строительные лаборатории. Правильно подобранные пропорции бетона позволяют при тех же условиях через 7-14 суток набрать бетону 60-80 процентов прочности от марочной, а к 28 суткам все 100. Но на этом его прирост прочности не останавливается и растет дальше, достигая к 90 суткам до 130 процентов. На этой стадии твердения данный вид материала уже не так быстро набирает важный показатель, как в первый месяц, поэтому данные значения не учитывают при проектировании.
Именно прочность в проектном возрасте, а это 28 суток, определяет возможность последующего нагружения бетонной конструкции.
Требования ГОСТа предусматривают так называемую отпускную прочность для пропаренных железобетонных конструкций, которые еще не достигли 28-суточного возраста. Данный показатель не должен быть меньше 70 процентов в летний период от марочного значения и не меньше 90 процентов в зимний период. Производитель должен гарантировать потребителю, что отпускная прочность бетона на сжатие к 28 суткам достигнет 100 процентов.
Для того чтобы определить проектную марку бетона, работник лаборатории изготавливает серию образцов из контрольного замеса бетонного состава в форме кубов или цилиндров. Последний вид менее популярен из-за сложности в работе подготовительного процесса. Сформованные кубы выстаиваются в лабораторном шкафу при требуемой температуре и влажности воздуха.
Через 28 суток определяется прочность бетона, которая находится разрушающим методом путем сдавливания образцов на прессе. Полученное значение кубиковой прочности бетона характеризует проектное значение бетона, в результате которого присваивается класс (марка) материалу. Иногда требуется определить промежуточную прочность бетона в более раннем возрасте (7 или 14 дней), чтобы позволить нагружение конструкции или провести контроль за ее нарастанием. В таком случае специалист лаборатории должен заранее позаботиться о достаточном количестве образцов.
Компания «ПроБетон» выпускает и реализует бетон любых классов по приятным для потребителей расценкам. Мы можем изготовить индивидуальный заказ по изготовлению бетонной смеси, например с использованием химических противоморозных добавок в бетон, улучшающих свойства материала в зимний период.
Производственный процесс контролируется собственной лабораторией. Следовательно, приобретая нашу продукцию, вы получаете на нее гарантированное качество.
Мы можем организовать вам доставку бетонной смеси своим автотранспортом, нам важно качество обслуживания наших клиентов. Всю информацию о выпускаемой продукции вы можете узнать у наших специалистов, связавшись с ними по телефонному звонку или по электронной почте.
источник
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Метод ускоренного определения прочности на сжатие
Concretes. Method of accelerated determination
of compressive strength
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН в действие Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 31 октября 1977 г. № 168
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 1992 г.
Настоящий стандарт распространяется на цементные бетоны на плотных и пористых заполнителях, применяемые для изготовления монолитных конструкций. Стандарт устанавливает метод ускоренного определения прочности бетона на сжатие, ожидаемой в возрасте, отвечающем его проектной марке (28, 90, 180 суток или в другом возрасте, именуемом в дальнейшем «проектный возраст») по результатам испытаний контрольных образцов, твердевших в воде по специальному температурному режиму.
1.2. Результаты ускоренного определения прочности бетона используют для регулирования его состава в процессе производства.
2.1. Для проведения испытаний применяют:
лабораторную камеру (см. чертеж), обеспечивающую поддержание температуры воды в камере с погрешностью ±2°С и время восстановления заданной температуры воды в камере после установки в нее контрольных образцов не более 5 мин;
пресс — по ГОСТ 28840-90;
формы для изготовления контрольных образцов — по ГОСТ 22685-89, снабженные стальными крышками толщиной не менее 5 мм;
воду для прогрева образцов — по ГОСТ 26633-91.
1; 5 — крышки; 2 — защитный стержень датчика температуры; 3 — ввод термометра; 4 — датчик температуры; 6 — регулятор температуры; 7 — нагреватель; 8 — решетка
3.1. Образцы для ускоренного определения прочности и для определения прочности бетона в проектном возрасте изготовляют по ГОСТ 10180-90 или ГОСТ 11050-64 из одной и той же пробы бетона, отобранной в соответствии с ГОСТ 18105-86.
3.2. Крышки на формы с образцами для ускоренного определения прочности устанавливают не позднее, чем через 15 мин после окончания формования, притирая их к поверхности бетона.
3.3. Формы с образцами помещают в камеру для тепловой обработки в один ряд. При этом расстояние от боковых граней форм до соседних форм или стенок камеры, а также от дна форм до нагревателей должно быть не менее 5 см. Уровень воды в камере должен превышать верхний уровень образцов не менее чем на 10 см.
3.4. Тепловую обработку образцов проводят по режимам, приведенным в таблице.
Номиналь-
ная длитель-
ность, ч
Предель-
ные отклоне-
ния, мин
Номиналь-
ная длитель-
ность, ч
Предель-
ные отклоне-
ния, мин
Предварительное выдерживание на воздухе
Охлаждение на воздухе до распалубки
Охлаждение на воздухе после распалубки
Общая продолжительность твердения
Основным является режим I, обеспечивающий получение результатов контроля в течение суток.
Для получения результатов в более короткие сроки допускается применять режим II.
3.5. Распалубку и выдерживание образцов после тепловой обработки производят при температуре, указанной в таблице. При этом образцы после тепловой обработки укладывают на прокладки толщиной не менее 10 мм. Площадь контакта образцов с прокладками должна быть не более 30% от площади грани образца.
3.6. Испытание образцов на сжатие — по ГОСТ 10180-90 или ГОСТ 11050-64.
4. Установление градуировочной зависимости «Прочность при ускоренном твердении — прочность в проектном возрасте»
4.1. Градуировочную зависимость устанавливают экспериментально для бетонов одного проектного возраста и приготовленных из одинаковых материалов независимо от состава бетона и его марки.
При контроле бетона одной марки по прочности на сжатие допускается вместо градуировочной зависимости устанавливать переводной коэффициент.
4.2. Для установления градуировочной зависимости или переводного коэффициента изготовляют из одной и той же пробы бетона две параллельные серии образцов. Образцы одной серии должны твердеть по ускоренному режиму, а второй — в нормальных условиях по ГОСТ 10180-90 до достижения проектного возраста.
Размер контрольных образцов и конструкция форм для их изготовления должны быть одинаковыми.
4.3. При производственном контроле прочности бетона пробы бетона для установления градуировочной зависимости или переводного коэффициента отбирают равномерно не менее месяца.
4.4. Количество проб бетона для установления градуировочной зависимости должно быть не менее 25, а для установления переводного коэффициента — не менее 10. При этом количество проб бетона каждой марки, используемых для установления градуировочной зависимости, должно быть одинаково.
4.5. Градуировочную зависимость принимают линейной:
Коэффициент и рассчитывают по формулам
источник
Вопрос: сколько нужно ждать, пока произойдет затвердения бетона? Как и за какое время бетон набирает прочность? Действительно ли нужно ждать 28 суток после того, как залит бетон? Когда можно нагружать бетонные конструкции?
Каждому застройщику или строителю выгоднее построить конструкцию, здание или сооружение за кратчайшие сроки. Но бытует целый ряд мнений о том, что необходимо после выполнения работ по бетонированию конструкций ждать пока конструкция «затвердеет», чтоб потом приступить к следующему этапу строительства.
Для правильного вывода необходимо проанализировать нормативные документы и определить режим, этапы и сроки строительства.
При выполнении бетонных работ сталкиваются с двумя актуальными вопросами:
- Через какое время можно снимать опалубку?
- Через какое время можно нагружать железобетонный элемент или конструкцию?
Рассмотрим последовательно эти вопросы.
Для сборных железобетонных изделий очень важно определить отпускную прочность.
Отпускная прочность – это набранная прочность бетона, устанавливаемая нормативами, при которой железобетонное изделие возможно поставлять с завода на строительную площадку.
Величина отпускной прочности устанавливается согласно ГОСТов или других нормативных документов в зависимости от:
- вида и размера конструкции;
- состава бетона;
- условий твердения;
- температуры окружающей среды и климатических условий региона;
- сроком и величины загрузки;
- условия транспортировки.
Ниже, в таблице 1 приводятся в зависимости от вида и класса бетона, усредненные значения отпускной прочности в процентах от проектной.
| Вид бетона | Отпускная прочность (% от проектного класса бетона) |
| Тяжелый бетон и бетон на пористом заполнителе с классом С10 и выше | 50 % |
| Тяжелый бетон класса С7,5 и ниже | 70 % |
| Бетон на пористом заполнителе, класс С7,5 и ниже | 80 % |
| Бетон всех видов и классов при автоклавном твердении | 100 % |
Итак, отпускная прочность сборных железобетонных изделий в зависимости от целого ряда факторов составляет 50÷100% от проектной. Вывод №1: при достижении отпускной прочности можно уже производить монтаж и затем нагружать железобетонные конструкции, с расчетом на то, что полное нагружение (100%) наступит не позже 28 суток от момента изготовления изделий. Более конкретный порядок и сроки нагружения сборных конструкций оговаривается в ППР (проект производства работ).
Также в строительстве существует такое понятие, как распалубочная прочность.
Распалубочная прочность – это минимальная набранная прочность бетона, при которой возможно извлечь опалубку, не повреждая бетон. Для сборных железобетонных изделий опалубочная прочность должна быть достаточная для безопасной транспортировки. Условия и скорость набора прочности для каждого изделия или конструкции определяются предприятием-изготовителем.
В условиях стройплощадки, при изготовлении монолитных конструкций распалубку, как правило выполняют непосредственно перед началом загружения конструкции.
СНиП 3.03.01-87 устанавливает следующие условия распалубки железобетонных конструкций ( смотри таблицу 2).
| Параметр | Распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут) |
| Прочность бетона (в момент распалубки конструкций), не ниже: | |
| — теплоизоляционного | 0,5 МПа |
| — конструкционно-теплоизоляционного | 1,5 МПа |
| — армированного | 3,5 МПа, но не менее 50 % проектной прочности |
| — предварительно напряженного | 14,0 МПа, но не менее 70 % проектной прочности |
| Распалубка железобетонных конструкций с последующей обработкой бетона (п. 2.34) | 70 % от проектной прочности |
Российский нормативный документ ТР 80-98 «Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса» приводит следующие разрешения по распалубки и нагрузки конструкций, таблица 3.
Необходимая прочность бетона для распалубки и нагрузки конструкции:
| Строительные конструкции | Фактическая нагрузка, % от нормативной | |
| свыше 70% | 70% и менее | |
| прочность бетона, % от проектной | ||
| Боковые щиты опалубки на фундаменте и колоннах, стенах, ригелей и балок допускается при нормальных условиях твердения | Снимать через 6 — 72 ч | |
| Несущие щиты опалубки | 100 | См. ниже |
| Длина пролета несущих железобетонных плит до 3 м | 100 | 70 |
| Длина пролета несущих железобетонных плит (кроме плит) до 6 м | 100 | 70 |
| Колонны, несущие конструкции (балки, ригели, плиты) пролетом 6 м и более | 100 | 80 |
| Конструкции с напрягаемой арматурой | 100 | 80 |
- Следует твердо помнить, что полностью на 100 % загружать конструкцию можно только, когда бетон наберет свою полную проектную прочность.
- Снимать боковые щиты ненесущей части опалубки можно при условии, когда разность температур между бетоном и наружным воздухом соответствует следующему условию:
- Dt = 20 °С для конструкций с Мп = 2 – 5;
- Dt = 30 °С для конструкций с Мп больше 5,гдеМп — модуль поверхности конструкции (отношение суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкций в м 2 к ее объему в м 3 ), м -1 .
Дальнейшие мероприятия по выполнению опалубочных работ и движение работников по железобетонным конструкциям допускается, когда прочность бетона составляет 1,5 МПа и более. (СНиП 3.03.01-87, п. 2.17). Также, в этом нормативном документе есть указание (п.2.110), что при использовании промежуточных опор (подпорок) для перекрытия пролетов, при частичной или последовательной снятии опалубки, допустимая распалубочная прочность может быть понижена, а это означает большую оборачиваемость опалубки и уменьшения сроков строительства. Более конкретные мероприятия по раннем снятие опалубки должно определятся исходя из конкретных условий строительства и освещаться в ППР.
Некоторые литературные источники указывают следующие значения для распалубки железобетонных конструкций, табл. 4:
| Конструкция | Минимальная распалубочная прочность (% от нормативной, на 28 сут) |
| Железобетонные плиты и своды с длиной пролета до 2 м | 50% |
| Железобетонные балки с длиной пролета до 8 м | 70% |
| Все несущие железобетонные конструкции с длиной пролета более 8 м | 100% |
| Железобетонные конструкции с жесткой арматурой (колоны, армированные сварными несущими двутавровыми балками) | 25% |
Вывод №2: исходя из всего выше приведенного и анализируя все таблицы по распалубочной прочности бетона и его нагружении, распалубочная прочность находится в пределах 50…80% от проектной. Тогда:
- распалубку конструкции допускается проводить, когда фактическая прочность бетона достигнет 70% от проектной, и в этом случае можно постепенно загружать дальше;
- распалубку конструкции допускается проводить, при фактической прочности 50% от проектной, только необходимо установить дополнительные опоры для страховки и исключения прогибов. В этом случае также можно постепенно нагружать конструкцию (ставить опалубку, кладку, и т.д.).
Через сколько времени бетон может набрать распалубочную прочность, при которой можно еще и нагружать конструкцию?
Как уже выше вспоминалось, при разных условиях (температура, влажность, атмосферные осадки и т.д.) разный бетон набирают прочность по разному. На рис. 2 приведен график скорости набора прочности в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки).
Из графика видно, что в лабораторных условиях при постоянной температуре 60°С среднюю распалубочную прочность бетон (70%) приобретает через 32 часа (1,3 сут), а при температуре 30°С – приобретает примерно за 4 сут.
Так как на строительных объектах, в течении суток температура окружающего воздуха колеблется, то берут во внимание среднесуточную температуру, которая летом составляет 18…28°С, а осенью достигает и 5…10°С. При таких температурах бетон будет набирать прочность намного медленнее.
На предприятиях по изготовлению бетона и конструкций из него, должны быть графики набора прочности бетона определенного состава. Для примерного определения прочности конкретного бетона, можно воспользоваться графиками набора прочности в зависимости от вида цемента, температуры и класса бетона (рис. 2) из нормативных документов [2, 3].
Ниже приведен рост прочности бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха или ТВО, (в % от R28):
Набор прочности бетона класса С15 – С25 на портландцементе марки М400 (% от R28):
| Возраст бетона, сут. | Температура бетона, °С | ||||||||
| -3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||
| 1/2 | — | 1 | 4 | 5 | 12 | 17 | 28 | 38 | 50 |
| 1 | 3 | 5 | 9 | 12 | 23 | 35 | 45 | 55 | 63 |
| 2 | 6 | 12 | 19 | 25 | 40 | 55 | 65 | 75 | 80 |
| 3 | 8 | 18 | 27 | 37 | 50 | 65 | 77 | 85 | — |
| 5 | 12 | 28 | 38 | 50 | 65 | 78 | 90 | — | — |
| 7 | 15 | 35 | 48 | 58 | 75 | 87 | 98 | — | — |
| 14 | 20 | 50 | 62 | 72 | 87 | 100 | — | — | — |
| 28 | 25 | 65 | 77 | 85 | 100 | — | — | — | — |
Набор прочности бетона класса С30 на портландцементе марки М500 (% от R28):
| Возраст бетона, сут. | Температура бетона, °С | ||||||||
| -3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||
| 1 | — | 8 | 12 | 18 | 28 | 40 | 55 | 65 | 70 |
| 2 | — | 16 | 22 | 32 | 50 | 63 | 75 | 85 | 90 |
| 3 | 10 | 22 | 32 | 45 | 60 | 74 | 85 | 92 | 98 |
| 5 | 16 | 32 | 45 | 58 | 74 | 85 | 96 | — | — |
| 7 | 19 | 40 | 55 | 66 | 82 | 92 | 100 | — | — |
| 14 | 25 | 57 | 70 | 80 | 92 | 100 | — | — | — |
| 28 | 30 | 70 | 90 | 90 | 100 | — | — | — | — |
Набор прочности бетона класса С15 – С25 на шлакопортландцементе марки М400 (% от R28):
| Возраст бетона, сут. | Температура бетона, °С | ||||||||
| -3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||
| 1/2 | — | — | 2 | 4 | 7 | 20 | 25 | 32 | 42 |
| 1 | — | 3 | 6 | 10 | 16 | 30 | 40 | 50 | 65 |
| 2 | 3 | 8 | 12 | 18 | 30 | 40 | 60 | 75 | 90 |
| 3 | 5 | 13 | 18 | 25 | 40 | 55 | 70 | 90 | — |
| 5 | 8 | 20 | 27 | 35 | 55 | 65 | 85 | — | — |
| 7 | 10 | 25 | 34 | 43 | 65 | 70 | 92 | — | — |
| 14 | 12 | 35 | 50 | 60 | 80 | 96 | 100 | — | — |
| 28 | 15 | 15 | 65 | 80 | 100 | — | — | — | — |
Набор прочности бетона класса С40 на портландцементе марки М600 (% от R28):
| Возраст бетона, сут | Температура бетона, °С | |||||
| 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | ||
| 1 | 8 | 13 | 21 | 32 | 45 | 59 |
| 2 | 17 | 25 | 36 | 52 | 65 | 75 |
| 3 | 23 | 35 | 46 | 62 | 74 | 83 |
| 7 | 42 | 57 | 68 | 83 | 90 | 98 |
| 14 | 58 | 73 | 82 | 94 | 100 | — |
| 28 | 71 | 83 | 92 | 100 | — | — |
Набор прочности бетона с применением противоморозных добавок:
| Противоморозная добавка | Вид вяжущего | Температура твердения бетона, °С | Прочность бетона, % от R28 при твердении на морозе через число суток | |||
| 7 | 14 | 28 | 90 | |||
| 1) Нитрит натрия (в водном растворе), NaNO2 | портландцемент | -5 | 25 | 40 | 60 | 100 |
| -10 | 15 | 25 | 35 | 70 | ||
| -15 | 5 | 10 | 20 | 50 | ||
| 2) Нитрит натрия кристаллический, NaNO2 | портландцемент | -5 | 25 | 40 | 60 | 100 |
| -10 | 15 | 25 | 35 | 70 | ||
| -15 | 5 | 10 | 20 | 50 | ||
| 3) Нитродап | шлакопортландцемент | -5 | 15 | 25 | 45 | 90 |
| -10 | 10 | 15 | 25 | 60 | ||
| -15 | — | 5 | 15 | 40 | ||
Вывод №3: из графиков и таблиц видно, что бетон на основе портландцемента при среднесуточной температуре 10 и выше набирает 50% прочности от проектной за 5…7 суток, а бетон на шлакопортландцементе набирает при тех же самых условиях – за 14 и более суток. Зимой при отрицательных температурах с применением даже противоморозных добавок (табл.9) бетон набирает проектную прочность за 90 суток и больше. Для ускорения времени набора требуемой прочности при зимнем бетонировании необходимо использовать электропрогрев.
Для быстрого набора прочности, согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции. 2. Бетонные работы» (п. 2.15) за бетоном нужен соответствующий уход. Уход за бетоном начинается сразу после укладки его в опалубку и продолжают до момента распалубки. Бетон следует хранить от прямого попадания солнечных лучей и атмосферных осадков, ветра, а также создать тепловлажностные условия для его твердения (накрыть пленкой). Рекомендуется бетон изготовленный на портландцементе в течении 7 суток поливать водой, а на основе малоактивных и шлакопортландцементах поливать не менее 14 суток. При температуре воздуха 15°С рекомендуется поливать бетон через 3 часа в течении первых 3 суток. При средней температуре воздуха от +5 до 0°С полив и смачивания бетона не осуществляется. Полная нагрузка (расчетная) железобетонных конструкций допускается только после того, как бетон будет иметь проектную прочность.
Отдельно хотелось заострить внимание на фундаменте, так как есть некоторые особенности его работы:
- Наилучшее время для строительства фундамента является лето (хороший температурный режим).
- Нежелательно, подвергать фундамент длительному простою, т.к. замокание котлована, морозное пучение, попеременное замораживание и оттаивание грунтов основания приводит к его разрушению.
- Выше перечисленные факторы приводят к неравномерной усадке фундамента.
- Если все-таки есть необходимость оставить фундамент зимовать, необходимо его «законсервировать» — закрыть и защитить от атмосферных осадков, исключить замокания и затопление грунта вблизи фундамента (примерно 0,4…0,5 м).
- Так как бетон при благоприятных условиях набирает 50…80% от проектной прочности за 7…14 дней, тогда допускается нагружать фундамент через 7…14 суток, с учетом, что полное нагружение (100%) наступит только после 28 суток с момента заливки фундамента.
- При использовании ускорителей твердения при нормальной температуре возможно уже нагружать фундамент и через 5 дней.
- Фундамент следует нагружать равномерно, чтобы избежать неравномерной осадки основания.
Для более точной подстраховки для контроля прочности фундаментов или других железобетонных конструкций изготавливают серию стандартных образцов-кубов 150х150х150 или 100х100х100 мм, которые потом испытывают на сжатие.
- Как построить дом. Как бетон набирает крепость? Время затвердевания бетона, график набора крепости. Режим доступа: ссылка на статью.
- ТР 80-98 Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса. МОСКВА – 1998.
- ВСН 20-68 Указания на бетонирование в зимнее время дорожных оснований под асфальтобетонные покрытия в г. Москве.
источник
11 Июл 2019 admin 16