Бетон средняя прочность бетона на сжатие

Конечная прочность бетона является самой важной технической характеристикой строительного материала, которая фигурирует во всех проектных расчетах. При этом при расчете той или иной бетонной конструкции используется средняя прочность бетона на сжатие, соответствующая той или ной марке материала и тому или иному классу бетона.

В данной статье рассматривается средняя прочность тяжелого бетона – самого распространенного вида строительного материала применяемого в жилищном и коммерческом строительстве.

Прочность на сжатие измеряемая в МПа или кгс/см2 является определяющей характеристикой для проектирования и строительства фундамента, стен и других конструкций зданий и сооружений.

При этом марка бетона (М100, М200, М300 и пр.) сообщает потребителю о средневзвешенной прочности бетона в возрасте 28 суток, измеренной в кгс/ см2, а класс прочности бетона сообщает о гарантированной прочности бетона на сжатие – В15 (150 кгс/см2), В20 (20 кгс/см2), В25 (250 кгс/см2) и т.п.

Как показывает практика, средняя прочность тяжелого бетона зависит от следующих основных факторов:

• Активность цемента. Для приготовления прочного бетона, следует использовать только, только изготовленный материал.
• Соответствие количества вяжущего принятым пропорциям. Увеличение количества цемента сверх определенной нормы, ведет не только к существенному удорожанию продукта, но и в том числе к ухудшению показателей усадки, жидкотекучести и средней прочности.
• Соотношение: затворитель-цемент. Здесь действует правило: чем меньше соотношение затворитель-цемент, тем выше прочность продукта и наоборот. Технический смысл правила заключается в следующем. Для удобоукладываемости смеси, при приготовлении бетона используется водоцементное соотношение 0,5-0,9 в зависимости от марки материала. Этого достаточно чтобы произошло взаимодействие цемента и других компонентов. Вода, добавленная свыше указанных соотношений, является «паразитной» и, образуя поры в бетоне, значительно снижает его прочность.
• Прочность, чистота и геометрия крупного заполнителя. Прочность бетона на основе гранитного щебня выше, чем прочность бетона на основе гальки или гравийного наполнителя.
• Качество перемешивания компонентов и качество уплотнения. При приготовлении бетона с помощью бетономешалки, вибрационного или турбосмесителя прочность конечного продукта выше на 20-25% чем прочность продукта полученного методом гравитационного смешивания – вручную.
• Условия набора прочности и твердения. При стандартных условиях (температура окружающей среды 18-20 градусов Цельсия, влажность окружающей среды 90-100%)увеличение прочности происходит в течение стандартных 28 суток, и соответствует и соответствует «максимально возможной». Например, средняя прочность бетона в15твердеющего при температуре 5 °С, в 28-суточном (возрасте) соответствует 68% марочной прочности, при температуре 10°С – 80% марочной прочности, при температуре 20-25°С – 110% марочной прочности.
• Повторное принудительное вибрирование залитой конструкции. Производится до начала процесса схватывания с помощью специальной техники. Достигается увеличение средней прочности класса бетона в среднем на 15-20%.

Средняя прочность или марка тяжелого бетона определяется на основании лабораторных испытаний на заводе изготовителе. В соответствии с требованиями ГОСТ 18105-2010 из производимого бетона изготавливаются образцы имеющие габариты 150х150х150 мм. Образцы заливаются в металлические формы, выдерживаются в «стандартных» условиях окружающей среды в течение 28 суток.

Далее образцы помещается в рабочие органы лабораторного пресса, и сжимаются до разрушения. Осуществляется контроль величины силы сжатия. Взяв среднее арифметическое среднюю прочность образцов бетона, определяют класс бетона «В» по формуле: B = R (1 — 1,64v), R – это средняя прочность образцов, V – коэффициент вариации прочности равный 13%.

Превышение средней прочности серий контрольных образцов бетона в рамках той или иной марки допускается в пределах 15%. Дальнейшее увеличение данного показателя ведет к неоправданному увеличению расхода бетона. В соответствии с требованиями СНИП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ», нижняя граница средней прочности бетона должна соответствовать 70-80% от проектной марочной прочности материала.

Провести лабораторные испытания в полевых условиях или при малоэтажной застройке практически невозможно и экономически нецелесообразно. Существует приблизительный метод определения средней прочности с помощью молотка весом 500-600 граммов и слесарного зубила.

Технология проста и заключается в визуальной оценке повреждения материала полученного в результате удара зубила и молотка средней силы:

• После удара средней силы на поверхности бетона осталась едва видимая отметина – бетон соответствует марке М300-М350(средняя прочность 294-360 кгс/см2).
• После удара образовалась хорошо видимая отметина – марка бетона М200 (196 кгс/см2).
• Острие зубила проникло в тело конструкции на глубину до 0,5 мм. Можно утверждать что перед вами бетон марки М150(163 кгс/см2).
• Острие зубила прошло в тело материала больше чем на 10 мм – бетон марки М75-М100 (65-98 кгс/см2).

Значение средней прочности бетона определяет действительную нагрузку, которую в течение длительного времени может выдержать та или иная бетонная конструкция. Поэтому для достижения максимальной величины средней прочности, при самостоятельном приготовлении, следует четко соблюдать «Факторы, влияющие на среднюю прочность бетона на сжатие» указанные выше, либо приобретать строительный материал на бетонных заводах.

источник

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БЕТОНЫ ТЯЖЕЛЫЕ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ

Hеavy-weight and sand concretes.
Specifications

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 26633-91 с ГОСТ 26633-2012 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР

И.М.Дробященко, канд. техн. наук (руководитель темы); М.И.Бруссер, канд. техн. наук; Р.Л.Серых, д-р. техн. наук; Ю.С.Волков, канд. техн. наук; В.Р.Фаликман, канд. хим. наук; В.Ф.Степанова, канд. техн. наук; Ф.М.Иванов, д-р. техн. наук; М.М.Капкин, канд. техн. наук; М.Л.Нисневич, д-р. техн. наук; Н.С.Левкова, канд. техн. наук; В.Г.Довжик, канд. техн. наук; Е.А.Антонов, канд. техн. наук; А.М.Шейнин, канд. техн. наук; В.А.Дорф, канд. техн. наук; Т.А.Затворницкая; С.П.Абрамова; И.Н.Нагорняк

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 16.05.91 N 21

3. Стандарт соответствует международным стандартам ИСО 3893-78 и СТ СЭВ 1406-78

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта, приложения

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, принятое Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС). Постановлением Госстроя России от 07.05.2002 г. N 24 введено в действие на территории РФ с 01.09.2002, Изменение N 2, принятое Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (протокол N 29 от 25.05.2006). Приказом Ростехрегулирования от 25.12.2006 N 330-ст введено в действие на территории РФ с 01.07.2008

Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту БСТ N 9, 2002 год, ИУС N 3, 2007 год

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 11, 2002 год

Поправка внесена изготовителем базы данных по тексту ИУС N 11, 2002 год

Настоящий стандарт распространяется на конструкционные тяжелые и мелкозернистые бетоны (далее — бетоны), применяемые во всех видах строительства.

1.1. Требования настоящего стандарта следует соблюдать при разработке новых и пересмотре действующих стандартов и технических условий, проектной и технологической документации на сборные бетонные и железобетонные изделия и конструкции заводского изготовления, монолитные и сборно-монолитные сооружения (далее конструкции).

1.2. Бетоны следует изготавливать в соответствии с требованиями настоящего стандарта по проектной и технологической документации на конструкции конкретных видов, утвержденной в установленном порядке.

1.3.1. Требования к бетону установлены в соответствии с ГОСТ 25192 и международным стандартом ИСО 3893.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.3.2. Прочность бетона в проектном возрасте характеризуют классами прочности на сжатие, осевое растяжение, растяжение при изгибе.

Для бетонов установлены следующие классы:

по прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В65; В70; В75; В80.

Примечание. Допускается применение бетона промежуточных классов по прочности на сжатие В22,5 и В27,5;

1. Для бетона конструкций, запроектированных до ввода в действие СТ СЭВ 1406 (при нормировании прочности по маркам), установлены следующие марки:

по прочности на сжатие: М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500; М550; М600; М700; М800; М900; М1000;

по прочности на растяжение при изгибе: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100.

Соотношение между классами и марками бетона по прочности на растяжение и сжатие при нормативном коэффициенте вариации 13,5%, а для массивных гидротехнических конструкций — 17% приведено в приложении 1.

1.3.3. Для бетонов конструкций, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию, назначают следующие марки бетона по морозостойкости: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500; F600; F800; F1000.

1.3.4. Для бетонов конструкций, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости или повышенной плотности и коррозионной стойкости, назначают марки по водонепроницаемости. Установлены следующие марки по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20.

1.3.5. Классы бетона по прочности, марки по морозостойкости и водонепроницаемости бетонов в конструкциях конкретных видов устанавливают в соответствии с нормами проектирования и указывают в стандартах, технических условиях и в проектной документации на эти конструкции.

1.3.6. В зависимости от условий работы бетона, в стандартах или технических условиях и рабочих чертежах бетонных и железобетонных конструкций следует устанавливать дополнительные требования к качеству бетонов, предусмотренные ГОСТ 4.212.

1.3.7. Технические требования к бетону, установленные в пп.1.3.1.-1.3.6 должны быть обеспечены изготовителем конструкции в проектном возрасте, который указывают в проектной документации на эти конструкции и назначают в соответствии с нормами проектирования в зависимости от условий твердения бетона, способов возведения и сроков фактического загружения этих конструкций. Если проектный возраст не указан, технические требования к бетону должны быть обеспечены в возрасте 28 сут.

1.3.7а. Значения нормируемых отпускной, передаточной (для преднапряженных конструкций) прочности бетона устанавливают в проекте конкретной конструкции и указывают их в стандарте или технических условиях на эту конструкцию.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

1.3.8. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов ( ) сырьевых материалов, применяемых для приготовления бетонов, не должна превышать предельных значений в зависимости от области применения бетонов по приложению А ГОСТ 30108.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.4. Требования к бетонным смесям

1.4.1. Бетонные смеси должны соответствовать требованиям ГОСТ 7473.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.4.2. Состав бетона подбирают по ГОСТ 27006.

При выборе материалов для подбора состава бетона следует производить радиационно-гигиеническую оценку этих материалов.

1.4.3. Для дорожных и аэродромных покрытий из тяжелого и мелкозернистого бетона водоцементное отношение назначается в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси по ГОСТ 7473 и должно быть не более указанных в табл.1а.

Конструктивный слой покрытия

Водоцементное отношение
для бетона

Однослойные покрытия и верхний слой двухслойных покрытий

Нижний слой двухслойных покрытий

1.4.4. Для дорожных и аэродромных покрытий из тяжелого и мелкозернистого бетона объем вовлеченного воздуха в подвижной бетонной смеси и содержание условно закрытых пор в бетоне из этой смеси должны быть не менее значений, указанных в табл.1.

Конструктивный слой покрытия

Объем вовлеченного воздуха
в бетонной смеси, %

Содержание условно закрытых пор в бетоне, %

Однослойные и верхний слой двухслойных покрытий

Нижний слой двухслойных покрытий

1.4.3, 1.4.4. (Измененная редакция, Изм. N 2).

1.4.5. Для гидротехнических сооружений с нормированной морозостойкостью F200 и выше, эксплуатируемых в условиях насыщения морской или минерализованной водой, объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси должен соответствовать указанному в табл.2.

Максимальная крупность заполнителя, мм

Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси, %, при В/Ц

1.4.6. Объем вовлеченного воздуха в бетонных смесях для бетонов мостовых конструкций с нормированной морозостойкостью принимают по стандартам и техническим условиям на бетон конструкции конкретного вида; он не должен превышать, %:

2-5 — для мостовых бетонных и железобетонных конструкций;

5-6 — для покрытий проезжей части мостов.

1.4.7. Минимальный расход цементов по ГОСТ 10178 и ГОСТ 22266 принимают в соответствии с табл.3 в зависимости от вида конструкций и условий их эксплуатации.

Без атмосферных воздействий

При атмосферных воздействиях

Армированные с ненапрягаемой арматурой

Без атмосферных воздействий

При атмосферных воздействиях

Армированные с преднапряженной арматурой

Без атмосферных воздействий

При атмосферных воздействиях

1. Допускается изготовление армированных бетонов с расходом цемента менее минимально допустимого при условии предварительной проверки обеспечения защитных свойств бетона по отношению к стальной арматуре.

2. Минимальный расход цемента других видов устанавливают на основании результатов оценки защитных свойств бетона на этих цементах по отношению к стальной арматуре.

3. Минимальный расход цемента для бетонов конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, определяют с учетом требований СНиП 2.03.11.

1.5. Требования к вяжущим материалам

1.5.1. В качестве вяжущих материалов следует применять портландцементы и шлакопортландцементы по ГОСТ 10178, сульфатостойкие и пуццолановые цементы по ГОСТ 22266 и другие цементы по стандартам и техническим условиям в соответствии с областями их применения для конструкций конкретных видов.

1.5.2. Вид и марку цемента следует выбирать в соответствии с назначением конструкций и условиями их эксплуатации, требуемого класса бетона по прочности, марок по морозостойкости и водонепроницаемости, величины отпускной или передаточной прочности бетона для сборных конструкций на основании требований стандартов, технических условий или проектной документации на эти конструкции с учетом требований ГОСТ 30515, а также воздействия вредных примесей в заполнителях на бетон (см. приложение 2).

Применение пуццолановых цементов для производства сборных железобетонных конструкций без технико-экономического обоснования не допускается.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.5.3. Для производства сборных конструкций, подвергаемых тепловой обработке, следует применять цементы I и II групп эффективности при пропаривании по ГОСТ 10178. Применение цементов III группы допускается при согласовании со специализированными научно-исследовательскими институтами, технико-экономическом обосновании и согласии потребителя.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.5.4. Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, дымовых и вентиляционных труб, вентиляторных и башенных градирен, опор высоковольтных линий электропередач, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор, свай для вечномерзлых грунтов должен применяться портландцемент на основе клинкера с нормированным минералогическим составом по ГОСТ 10178.

Для бетона дорожных оснований допускается применение шлакопортландцемента по ГОСТ 10178.

1.6. Требования к заполнителям

1.6.1. В качестве крупных заполнителей для тяжелых бетонов используют щебень и гравий из плотных горных пород по ГОСТ 8267, щебень из доменных и ферросплавных шлаков черной металлургии и никелевых и медеплавильных шлаков цветной металлургии по ГОСТ 5578, а также щебень из шлаков ТЭЦ по ГОСТ 26644.

В качестве мелких заполнителей для бетонов используют природный песок и песок из отсевов дробления горных пород со средней плотностью зерен от 2000 до 2800 г/см и их смеси, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736, песок из доменных и ферросплавных шлаков черной металлургии и никелевых и медеплавильных шлаков цветной металлургии по ГОСТ 5578, а также золошлаковые смеси по ГОСТ 25592.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.6.2. В случае необходимости применения заполнителей с показателями качества ниже требований государственных стандартов, приведенных в п.1.6.1, а также требований настоящего стандарта, предварительно должно быть проведено их исследование в бетонах в специализированных центрах для подтверждения возможности и технико-экономической целесообразности получения бетонов с нормируемыми показателями качества.

1.6.4. Крупный заполнитель следует применять в виде раздельно дозируемых фракций при приготовлении бетонной смеси. Наибольшая крупность заполнителя должна быть установлена в стандартах, технических условиях или рабочих чертежах бетонных и железобетонных конструкций. Перечень фракций в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя указан в табл.4.

источник

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

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

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

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

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

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

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

Коэффициент…………. 0,85 0,85 1 1,05

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

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

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

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

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

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

Прочность бетона в партии R_m(МПа)

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

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

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

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

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

S_m = .(7.16)

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

Значение a 1,13 1,69 2,06 2,33 2,50

Коэффициент вариации прочности бетона υ_m(%) в партии

Средний коэффициент вариации прочности бетона υ_nза анализируемый период

(7.18)

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

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

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

Таблица 7.5. Значение коэффициента требуемой прочности

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

источник

Похожие записи
• 
  Как делают пол из бетона и шлифуют
• 
  Отделка лестницы из бетона деревом фото
• 
  Керамическая плитка на цементе на бетон снаружи
• 
  Жидкое стекло ремонт трещин в бетоне