Как определить прочность соответствующую классу бетона


Классы бетона и марка по прочночти, таблицы характеристик

Бетон это каменный строительный материал, получаемый в результате твердения залитой в форму и уплотненной полужидкой смеси. Его приготавливают путем перемешивания сухого вяжущего вещества, фракционных заполнителей и воды. В качестве вяжущего элемента наиболее часто применяется цемент, заполнители – щебень, гравий, керамзит, галька измельченный шлак.

Главный технико-эксплуатационный показатель таких материалов, это предел прочности при испытании на сжатие, который позволяет определить марку и класс бетона. При этом данная марка указывает среднее эксплуатационное значение прочности затвердевшего материала, а класс предельно допустимый показатель с возможностью небольшой погрешности.

Кроме этого физические характеристики бетонных материалов предусматривают маркировку по водопроницаемости и морозостойкости. Первый показатель очень важен при строительстве гидротехнических и подземных сооружений, а второй в значительной мере определяет долговечность строительных конструкций, построенных в холодных и умеренных климатических зонах.

Класс и марка бетона по прочности, влагостойкости и морозостойкости

Числовое обозначение класса бетона выражает измеренную прочность образца в мегапаскалях (МПа) и обозначается буквой «B». В диапазон возможных значений входят показатели от 3,5 до 40. Наиболее широко применяемые марки имеют значения от B10 до B40. Например, маркировка B30 означает, что данный строительный материал гарантированно выдержит испытательное давление до 30 МПа.

Марка обозначается буквой «M» и измеряется в кг/см2. В диапазон применяемых марок входят бетонные смеси M50-M1000, что означает среднюю прочность в диапазоне от 50 до 1000 кг/см2.

Таблица соотношения марки и класса
Класс бетонаСредняя прочность  (кг/см2)
Марка бетона
В565М75
В7,598М100
В10131М150
В12,5164М150
В15196М200
В20262М250
В25327М350
В30393М400
В35458М450
В40524М550
В45589М600
В50655М600
В55720М700
В60786М800

Соответствие класса, морозостойкости и водонепроницаемости

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой «W» и показывает давление воды, которое способна удерживать поверхность конструкции, не пропуская ее через имеющиеся поры. Величина этого показателя находится в пределах W2-W20. Для обычных зданий и сооружений водонепроницаемость обычно не превышает W4.

Морозостойкость определяет возможное количество последовательных циклов замораживания и оттаивания у бетонов во влажном состоянии. Допустимое нарушение прочности при таких испытаниях не должно превышать 5%. Обозначается буквой «F» и цифровым значением от 50 до 300 циклов. При наличии специальных добавок максимальное значение «F» может быть увеличено, но такие бетонные смеси в массовом строительстве не применяются.

Марка бетонаКласс бетонаМорозостойкость FВодонепроницаемость W
м100В-7,5F50W2
м150В-12,5F50W2
м200В-15F100W4
м250В-20F100W4
м300В-22,5F200W6
м350В-25F200W8
м400В-30F300W10
м450В-35F200-F300W8-W14
м550В-40F200-F300W10-W16
м600В-45F100-F300W12-W18

 

Факторы, влияющие на повышение класса бетона

На прочность застывшей бетонной смеси оказывают влияние следующие факторы:

  • марка и количество используемого цемента;
  • чистота, качество и размер фракции наполнителей;
  • объемное соотношение воды и цемента в приготавливаемой смеси;
  • качество перемешивания составляющих компонентов и плотность укладки при формировании конструкций;
  • температура окружающего воздуха во время приготовления и использования бетона.

Как видно из перечисления основных факторов, качество бетона напрямую зависит от точного соблюдения принятых в строительстве технологий. Достижение нормативной прочности и соответствие классу на 90% бетонная смесь достигает через 72 часа после заливки в форму.

Определение прочности на сжатие

На заводах, где изготавливаются бетон и железобетонные изделия, прочность на сжатие определяется в лабораторных условиях при исследовании затвердевших контрольных образцов, размеры которых соответствую Государственным стандартам 10180-2012 и 28570-90.

Для определения показателей прочности бетона на сжатие в условиях строительной площадки необходимо:

  • изготовить 12 кубических форм с размером грани 100 мм;
  • залить отобранную пробу бетонной смеси в подготовленные формы;
  • уплотнить состав на вибрационном столе, или хорошо простучав поверхность форм, если их прочность позволяет сделать это;
  • установить формы с бетоном для твердения при температуре не ниже 20˚C и влажности не менее 85%;
  • выполнить промежуточные испытания бетонных кубических образцов прессовым давлением на 3-й, 7-й и 14-й день, для предварительного заключения о качестве материала;
  • окончательные испытания проводятся на 28-й день после помещения бетона в форму.

При отсутствии пресса на строительной площадке, образцы передаются в лабораторию, оснащенную необходимым оборудованием.

Проведение данных мероприятий позволяет определить реальную прочность бетона, используемого для монтажа монолитных конструкций, во время строительства. При этом передача бетонных образцов в испытательную лабораторию позволяет получить данные не только о классе материала, но и другие технико-физические показатели.

Другие способы испытания бетона на прочность

Развитие современных технологий позволило создать приборы для быстрого определения прочности бетона без использования лабораторного прессового оборудования. Для этого используется специальный прибор – склерометр или молоток Шмидта.

Требования к технологии подобных неразрушающих измерений определены в ГОСТ 22690. Способ измерения основан на определении прочности бетона с использованием метода упругого отскока. Металлический боек молотка с определенным поперечным сечением ударяет с заданной силой в бетонную поверхность и отскакивает от нее вверх. Высота отскока фиксируется склерометром. В ходе испытаний производится несколько ударов, и результат вычисляется по среднеарифметическому показателю.

Данный результат менее точный, чем лабораторные испытания. На точность измерений влияет шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца плотность бетонной массы. Однако молоток Шмидта позволяет получать оперативные данные, не задерживая производства строительных работ. У исправного прибора погрешность показателей прочности обычно не превышает 5%.

Прочность бетона на сжатие – важнейший показатель качества материала

Точное соблюдение технологии приготовления бетонной смеси и ее правильная укладка в опалубку обеспечат высокое качество строительных конструкций. Однако контроль прочности материалов и соответствие необходимого класса и марки должен проводиться в обязательном порядке определенном стандартами и нормативными требованиями. Обеспечить такой контроль, можно только определяя показатели прочности на сжатие или используя неразрушающие методы проверки.

Применение различных классов бетонных смесей

Применение этого материала в строительстве строго регламентировано стандартами, которые мы уже упоминали выше. Но, что бы не вникать в эти нормативы, можно выделить следующие положения, в зависимости от места бетонирования и класса применяемого для этого бетона.

Фундамент в сухих грунтахВ7,5
Фундамент во влажных грунтахВ10
Фундамент в водонасыщенных грунтахВ15
Подготовительный слой под полыВ12,5
Наружная лестница и лестница в подвалВ7,5
Выгребная яма туалета, отстойник и др.В15
Балки и плиты перекрытийВ20
Балки и плиты перекрытий с густым армированием, а также тонкостенные конструкции, например бассейныВ22.5
Видеообзор классов и марок

Как определяется марка бетона

Дата: 27 ноября 2018

Просмотров: 5273

Коментариев: 1

Строительство объектов любого типа, независимо от материалов, из которых они изготавливаются, производится с применением бетона. У застройщиков возникает множество вопросов, связанных с определением характеристик смеси. Главные показатели бетонного состава – марка бетона и его класс. Это основные параметры, на которые обращают внимание заказчики, приобретая раствор.

Разбираясь в характеристиках, можно избежать проблемных ситуаций, связанных с финансовыми затратами и конфликтов с поставщиком раствора. Ведь надежной базой любой постройки является прочное основание, которое не осядет, не вызовет появления трещин.

Определение марки бетона позволяет принять решение об эффективности применения смеси. Лабораторные методы контроля обладают высокой точностью. Замеры производят специализированные лаборатории. Выполнение замеров актуально, когда смесь доставляется на стройплощадку. Тогда необходимо определить, какими характеристиками она будет обладать после того, как превратится в монолит. Рассмотрим особенности определения качественных характеристик.

Подготовка образцов

Стандарт регламентирует определение предела прочности бетонного состава на сжатие путем контроля отлитых кубических образцов.

Значение класса бетона по прочности является его основной характеристикой, которую используют при расчете конструкций

Подготовку эталонов выполняйте в следующем порядке:

  • подготовьте из древесины порядка пяти специальных форм кубической формы, обеспечив размер стороны 10, 15 или 20 сантиметров в зависимости от лабораторного оборудования, на котором будет осуществляться проверка;
  • увлажните внутреннюю поверхность деревянного ящика, смочив его водой или нанеся специальную смазку. Это обеспечит нормальное протекание гидратации, позволит легко извлечь образцы;
  • залейте в группу форм смесь, применяя методику послойной укладки состава;
  • удалите воздушные полости, тщательно проштыковав раствор, уплотнив его. Образец выдерживайте на протяжении 28 суток.

Выбирая для выполнения строительства необходимый раствор, ориентируйтесь на его класс и марку, характеризующие прочность.

Изменение прочности

Образцы, по которым определяется марка состава, предохраняйте от повреждений, храните при положительной температуре (20 градусов Цельсия), влажности порядка 90%. Прочность – характеристика, которая изменяется в процессе затвердевания. Помните, что она увеличивается с течением времени следующим образом:

  • Спустя 7 дней после заливки прочность достигает 70 процентов проектного значения. Ускоренный метод контроля позволяет предварительно определить прочность образцов-эталонов через неделю после заливки. Например, предварительное значение средней прочности для бетона марки М200 составляет 140 кг/см ².
  • Эксплуатационные характеристики материал приобретает после затвердевания через 4 недели.
  • Процесс приобретения окончательной твердости исчисляется годами.

Марка и класс бетона характеризуют его прочность на сжатие

Классификация бетонных составов

Марка бетона характеризует предел прочности образца на сжатие, измеряется в килограммах на сантиметр квадратный. Причём эталон должен на протяжении 4 недель пройти выдержку. Цифровой индекс, указанный в марке бетонной смеси, характеризует усредненное значение параметра, зависит от объемной доли цемента в составе. Диапазон изменения марок состава расположен в интервале от М50 до М1000. Область использования бетона изменяется в зависимости от маркировки, характеризующей прочность:

  • Работы, связанные с бетонированием, подготовка фундаментных лент, установка бордюров производится составом М100, соответствующим классу В7,5.
  • Заливка полов, подготовка фундаментов малоответственных объектов, выполнение стяжек, бетонирование площадок производится с помощью товарного раствора класса B12,5, соответствующего марке М150.
  • Подготовка фундаментов объектов, бетонирование лестниц, выполнение отмосток, опорных стенок осуществляется раствором М200 и М250 (классы В15 и В20).
  • Индивидуальное жилищное строительство, постройка промышленных объектов, заливка монолитных конструкций выполняется на базе смесей М300 (В22,5)-М350 (В25), которые имеют наибольшее распространение.
  • Постройка объектов гидротехнического назначения, специальных сооружений банковской сферы, конструкций, к которым предъявляются особые требования, выполняется прочным бетоном М 400.
  • Возведение специальных объектов, требующих сверхпрочного состава, производится с использованием смесей маркировкой 500 и выше.

Требования к бетону в нормативных документах указываются именно в классах, но при заказе бетона строительными компаниями бетон обычно заказывается в марках

Окончательное представление о прочностных характеристиках бетонного массива позволяет получить классификация по классам. Класс смеси учитывает допустимое значение погрешности качества раствора, характеризует реальную твердость массива.

Класс бетона обозначается заглавной буквой «В» и цифровым индексом, находящимся в интервале от 3,5 до 80. Наиболее распространённым диапазоном смеси по классам является интервал от В7,5 до В40.

Прочностной показатель состава характеризуют результаты испытаний эталонного образца. Значение параметра определяется:

  • объемом и маркой вяжущих компонентов в растворе;
  • удельным весом смеси;
  • типом применяемого наполнителя.

Таблица соотношения классов и марок бетона

Современный строительный рынок предлагает смеси различных марок. Например, состав с маркировкой М150 отличается гарантированным запасом прочности на сжатие, равным 150 кг/см².

Методы контроля

Все известные методы определения прочностных характеристик бетона делятся на следующие виды:

  • Способы контроля, базирующиеся на неразрушающих методиках проверки на сжатие. Они основываются на результатах косвенных замеров приборов, регистрирующих значение погружения бойка инструмента в поверхность массива.

Разница между классом и маркой бетона по прочности проявляется на этапе обработки результатов испытаний

  • Технологии проверки, включающие ультразвуковой способ контроля характеристик. Основываясь на зависимости твердости состава, интенсивности ультразвуковых колебаний в бетонном массиве, методика с высокой точностью позволяет определить прочность.
  • Разрушающий контроль параметров, осуществляемый на специальных прессах, деформирующий до полного разрушения эталонные образцы.
  • Самостоятельные способы ориентировочного определения прочностных характеристик, базирующиеся на глубине проникновения рабочего инструмента под воздействием ударных нагрузок.

Рассмотрим более детально наиболее распространённые способы контроля.

Неразрушающие способы

Механический контроль параметров бетона при использовании неразрушающих методик позволяет сохранить целостность образца и использовать специальное лабораторное оборудование, фиксирующее:

  • значение величины отскока;
  • ударную величину импульса;
  • отрывание;
  • откалывание;
  • значение мягкой деформации;
  • результат комбинированного воздействия отрыва одновременно с откалыванием.

Прочность имеет изменчивый характер (с течением времени раствор твердеет и крепчает) и набирает свою нормальную (проектную) силу только через 28 ней

В зависимости от изменения глубины погружения бойка в массив делается заключение о прочностных характеристиках. Применяются специальные лабораторные молотки, с помощью которых производится пластическая деформация бетонной поверхности. В результате ударного воздействия образуется лунка, по диаметру которой рассчитываются прочностные параметры. Производя замер по данной методике, выполняйте работы в следующей очередности:

  • Очистите поверхность от краски, штукатурки, слоя шпатлевки.
  • Выполните на контролируемом участке порядка 10 ударов средней силы, соблюдая интервал между отпечатками порядка 5 сантиметров.
  • Проконтролируйте, используя штангенциркуль, размеры лунок, соблюдая точность до одной десятой доли миллиметра.
  • Определите среднее арифметическое диаметра отпечатка.
  • Используйте тарировочную кривую, построенную на результатах замеров эталонных образцов, и в соответствии с полученным средним диаметром определите параметр прочности.

Существуют другие методы неразрушающего контроля, формирующие два отпечатка, один из которых – на контролируемой поверхности, а второй – на эталоне. Метод определения прочностных параметров предусматривает сопоставление размеров отпечатков с тарировочной диаграммой.

При отсутствии проб и необходимости получить информацию о процентных характеристиках используется неразрушающий контроль с помощью специальных приборов – склерометров, которые используют принцип упругого отскакивания. Применяются, также, пистолеты, рабочим органом которых является стержневой ударник. Шкала прибора показывает цифровое значение, основанное на реакции бойка.

Чем выше культура производства у конкретного производителя, тем ближе реальные значения класса бетона приближаются к его марке

При контроле комбинированным методом, предусматривающим отрыв одновременно со скалыванием, в бетонном массиве крепится предварительно установленное специальное анкерное устройство. Прибор воздействует на контролируемый участок, показывает его прочность.

Ультразвуковая методика

Востребованы, также, ультразвуковые способы контроля, позволяющие сохранить целостность бетонного массива. Метод предполагает использование ультразвукового преобразователя, который прикладывается к контролируемой конструкции, обеспечивает надежный акустический контакт. По скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве определяется его прочность.

Технология предполагает следующее виды прозвучивания:

  • сквозное, применяемое для колонн, балок, при котором датчики устанавливаются с противоположных сторон конструкции;
  • поперечное, используемое для панелей, плит перекрытий, при которых волновой преобразователь находится со стороны зоны контроля.

Оборудование для контроля с помощью ультразвука включает в себя специальные датчики и электронный модуль.

Марка бетона по прочности – это средний показатель прочности, а класс бетона – это показатель гарантированной прочности

На скорость движение ультразвуковой волны влияют:

  • Плотность массива.
  • Однородность состава.
  • Упругость.
  • Наличие полостей, трещин, локальных дефектов.

Прибор преобразует ультразвуковые колебания в цифровые значения характеристик.

Разрушающие методы проверки

Традиционно марка бетона определяется в лабораторных условиях на специальной гидравлической машине, производящей сжатие эталонов. Значительная величина усилия, составляющего десятки тонн, позволяет испытать любые виды бетонных составов. Бетонный куб подвергается постоянно возрастающему давлению, при максимальном значении которого образец разрушается. Этот показатель давления характеризует марку бетона.

Способы самостоятельной проверки

Имеется возможность самостоятельно произвести определение марки бетона. Ведь не всегда есть возможность воспользоваться услугами независимой лаборатории. Применяя обычный молоток массой 0,3-0,4 килограмма и заточенное зубило, можно, нанося удары по зубилу, примерно оценить марку бетона.

При погружении зубила под воздействием ударов в бетонный массив на глубину 5 мм можно судить о прочности бетонного состава, соответствующей М100–М150. При большем значении погружения – материал мягкий и прочность его меньше 75 (класс В5). При наличии откалывания мелких фрагментов или не погружения зубила в массив можно сделать заключение о твердости на уровне М200-250 килограмм на сантиметр квадратный, соответствующей классу В15-В25.

Применение указанного метода не требует затрат денежных средств. Однако если необходимо получить точные значения, рекомендуем воспользоваться услугами специализированных лабораторий.

Заключение

Применение любого из указанных методов позволяет определить марку бетонного состава и принять решение о его соответствии требованиям выполняемых задач по строительству объектов.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

определение, отличие, таблица и классификация

При выборе бетонной смеси каждый сталкивается с вопросом, какие именно виды лучше подходят для применения в определенном проекте. Каждый отличается индивидуальными свойствами, сферами использования. Собственно, они предназначены для обозначения бетонных смесей согласно уникальным свойствам, это главные показатели качества, связанные с прочностью. Для того, чтобы ориентироваться в классах, марках материала, существуют таблицы с описанием всех параметров конкретного вида.

Определения класса

Прочность смеси зависит от правильно подобранного соотношения составляющих, влияние оказывают другие факторы. К таким относят качество воды, песка, незначительные изменения технологии в процессе приготовления, особенности застывания, условия укладки. Именно поэтому похожие маркировки могут иметь неодинаковую прочность.

Уровень прочности, учитывая перечисленные факторы, называют классом. Это параметр, означающий допустимое значение возможного ухудшения качества при условии, что прочность равна указанной. В проектных документах строительства указывают класс. Важно правильно соотносить характеристики – для этого существуют специальные таблицы.

Вернуться к оглавлению

Определение марки

Определение марки по мокрому пятну.

Марка главным образом зависит от количества цемента в бетонной смеси. Бетон с высшим числом более сложен в использовании – чем выше значение, тем меньше период застывания. При выборе важно подобрать правильное соответствие качества-цены. Проверить прочность можно в лабораторных условиях неразрушающим методом – предполагается сжатие образцов сильным прессом.

Главный критерий, согласно которому определяются с необходимой маркой – вид предполагаемого сооружения. Для подготовительных работ при заливке фундамента, дорожных работах используют М-100, М-150. Наиболее известным считается М-200, сфера использования которого довольно широка – сооружение лестниц, опорных стен, заливка фундамента.

Для заливки монолитных фундаментов преимущественно используют М-350 – такой бетон способен выдержать существенные нагрузки. М-250, М-300 постепенно уходят с рынка строительных материалов, являются промежуточными, используются достаточно редко. Высшие маркировки бетона используют для постройки гидротехнических объектов, плотин, дамб – иными словами, конструкций, подвергающихся постоянному большому давлению, к которым выдвигают особые требования.

Вернуться к оглавлению

Обозначение

Классы обозначают латинской буквой «В», цифра рядом показывает нагрузку в мегапаскалях, которую бетон выдержит в 95% случаев. Полный спектр классов находится в диапазоне 3,5 – 80 МПа. Марки обозначают буквой «М», цифра показывает, сколько цемента в готовой бетонной смеси. Обозначение марки расшифровывает границу прочности, который измеряют в кгс/см2.

Высокая прочность – главная определяющая качества, поэтому чем выше значение – тем смесь дороже.

Вернуться к оглавлению

Отличие между классами и марками

На первый взгляд, к марке и классу применяют одинаковый критерий определения, но между ними есть существенные отличия. Первая показывает средние технические свойства материала, второй определяет уровень прочности материала при эксплуатации. Фактически, маркирование говорит о том, какое количество цемента присутствует в данной смеси, классовое же число показывает, какую максимальную нагрузку выдержит конструкция в 90-95% случаев. Указанные параметры взаимозависимы, их соответствие можно определить с помощью специальной таблицы.

Вернуться к оглавлению

Класс бетона по прочности

Испытание прочности бетона на сжатие и на соответствие требуемой марке.

В первую очередь, определяет предел прочности на сжатие. Показатель гарантирует, что в процессе эксплуатации материал выдержит определенную нагрузку, которая указана рядом с буквой «В» в мегапаскалях в возможной погрешностью в 13,5% (коэффициент вариации). На прочность влияют следующие факторы:

  • Количество цемента – чем больше цемента содержится в смеси, тем быстрее она застывает и прочнее становится.
  • Водоцементное соотношение – большое количество воды приводит к образованию пор, что значительно уменьшает прочность.
  • Активность цемента – надежные сооружения производят из цемента высокой прочности.
  • Степень уплотнения бетонной смеси – правильная технология смешивания, использование виброимпульсов и метода турбосмешивания значительно повышают степень прочности готового бетона.
  • Качество заполнителей – добавление примесей (глины, мелкозернистых добавок) приводит к снижению прочности состава.
Вернуться к оглавлению

Классификация по маркам

Маркировка зависит от плотности, качества используемых составляющих и водоцементного соотношения. Допустимые границы последнего параметра – от 0,3 до 0,5. Увеличение показателя означает снижение характеристик прочности материала. Различают несколько видов марок – по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости.

Вернуться к оглавлению

По прочности

Находятся в диапазоне от М-50 до М-1000, показывает среднее значение прочности на сжатие, означает конкретный вид цемента, который использовали при приготовлении бетонной смеси, соотношение всех составляющих раствора и примерное время застывания. Соответствие определенного числа перечисленным параметрам можно узнать из таблиц.

Вернуться к оглавлению

По морозостойкости

Разрушения бетона из-за низкой морозостойкости.

Еще один важный параметр, который напрямую влияет на качество материала. Особенное внимание ему уделяют при разработке проектов в холодных регионах. Низкие температуры губительно влияют на бетон, разрушая структуру. Влага, попадая на поверхность, просачивается в поры материала, после замерзания увеличивается в объеме. Процесс постоянного замерзания-оттаивания приводит к появлению мелких трещин, которые со временем расширяются.

Морозостойкий материал получают с помощью специальных химических добавок, которые досыпают в раствор в количестве, указанном в инструкции. Данные материалы имеют свою маркировку, существуют в диапазоне от F-50 до F-1000. Показатель возле буквы показывает, сколько циклов оттаивания-замерзания может перенести материал без ухудшения исходных свойств.

Вернуться к оглавлению

По водонепроницаемости

Характеризует способность материала сопротивляться негативному влиянию влаги. Показатель выводят из значения прочности после нескольких циклов увлажнения-высыхания, составляя соотношение прочности до и после испытания. Показатель находится в диапазоне от W-2 до W-200, где цифра – допустимый уровень давления воды. Чем выше данный параметр, тем качественнее смесь, дороже ее стоимость.

Вернуться к оглавлению

Рекомендации по выбору

Наглядная таблица класса бетона и марки бетона.

В первую очередь, выбор зависит от особенностей задуманного проекта, его размеров и погодных условий – в этом случае, стоит обратить внимание на дополнительные возможности, способность противостоять негативным воздействиям. Ориентируясь на значение прочности, оставляйте небольшой запас, нарушение технологии раствора несколько снижает указанное число.

Соблюдая следующие рекомендации, можно упростить проблему выбора нужного материала:

  • Для предварительных работ, стяжек, заливки фундамента под одноэтажные сооружения используйте менее прочные бетоны – до М-150 включительно.
  • М-200 – одна из наиболее часто используемых, подходит для тех же работ, используется при сооружении лестниц, перегородок.
  • М-300 – самый оптимальный вариант из соображений соотношения качества-цены. Сфера применения очень широка – перекрытия, ленточные фундаменты, стены, заборы.
  • M-350 подходит для строительства опор, искусственных водоемов, при производстве железобетона. Из данного материала получается очень надежный фундамент, он отлично подходит при свайном методе заливки.
  • М-400 незаменим при строительстве на проблемных участках, строительстве зданий с подвальными помещениями, сооружении погребов. В промышленной деятельности используют для стройки хранилищ, мостов.
Вернуться к оглавлению

Вывод

Маркирование – показатель приблизительных, средних технических характеристик материала, в то время как классификация на 90-95% гарантирует соответствие требуемым параметрам. Свойства первого выделяют по трем характеристикам – прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, которые обозначают буквами M, F, W соответственно.

Выбор конкретной бетонной смеси зависит от особенностей проекта, размеров предполагаемой конструкции, назначения, внешних условий.

Класс и марка бетона по прочности на сжатие: характеристики, таблица соответствия

Строительство потребляет огромный объем бетона, и он постоянно растет. Для каждого вида работ предназначается своя смесь, они отличаются составом, техническими характеристиками, ценой. Основными параметрами являются класс бетона и его марка – показывающие прочность состава после его полного отвердевания.

Классификация бетонных смесей нужна, чтобы определить их назначение в конкретном виде работ. При необходимости учитываются водостойкость, морозостойкость и другие свойства, определяющие долговечность конструкций из этого материала.

Что означает марка бетона?

Марки бетона определяются по прочности на сжатие, они показывают, какую нагрузку выдерживает до разрушения образец на площади 1 см², обозначается буквой «М» с индексом. Например, М200 выдерживает нагрузку в 200 кг/см². Этот показатель зависит от соотношения основных компонентов, а также способа приготовления раствора, где учитываются:

  • Цемент должен быть как можно более высокой марки, при изготовлении полностью выдерживается соотношение компонентов;
  • Излишки воды в растворе приводят к избыточной пористости, ухудшая характеристики состава;
  • Заполнители – песок и щебень, должны быть равномерной фракции, без пыли, глины, органических и других включений;
  • Все составляющие должны тщательно перемешиваться для обеспечения однородности смеси;
  • Идеальная температура, при которой проходит затвердевание – около 20°С, чтобы обеспечить гидратацию цемента при отрицательных температурах в состав вводят добавки.
График зависимости расхода цемента М400 (1) и М500 (2) от прочности

Чтобы подобрать материал для строительства нужно знать, какие марки бетона бывают. Согласно СП 63.13330.2012, ГОСТ 7473-2010 этот показатель может изменяться от М100 до М500. Также существуют смеси, с узким диапазоном применения. Расшифровка маркировки бетонных растворов позволяет определить пропорции компонентов, которые в них входят. Для этого используются специальные таблицы. В зависимости от характеристик определяется стоимость материала. Чем выше марка, тем дороже будет раствор.

Что такое класс?

Класс бетона – гарантированная по прочности на сжатие нагрузка, которая им выдерживается, измеряется в МПа (мегапаскалях). Эта характеристика введена, чтобы уточнить свойства застывшего раствора, поскольку для одной марки они могут разниться. Этот параметр позволяет определить его фактическую прочность, так как рассчитывается для случаев, когда она будет подтверждаться не менее чем в 95%.

Класс бетона по прочности обозначается символом «В» с индексами от 5 до 60, которые показывают значение давления в мегапаскалях, выдерживаемого материалом до разрушения. Этот показатель соотносится с маркой, более привычной для строителей.

Соответствие марки и класса

При строительстве зданий или других объектов, нужно уметь разбираться в соотношении марок и классов применяемого бетона, что позволит исключить ошибки. Классы и марки заносятся в таблицы, которые можно найти в специализированной литературе.

Необходимо учитывать, что марочная прочность бетона допускает отклонения. Например, у М350 может быть устойчивость давлению в МПа В25 и В27,5, поэтому эта характеристика считается точнее. Иногда классы и марки современного бетона по его прочности определяются как допустимые параметры снижения качества раствора при сохранении технических и эксплуатационных характеристик. На это влияют пропорции и взаимосвязи компонентов раствора, рекомендуемых для изготовления согласно ГОСТ. Например, для смеси со средним показателем прочности М250 или В20 требуется соотношение цемента, песка и щебня по массе 1:4,6:7,0.

Характеристики и применение разных марок

Подбирая марку бетона и соответствующий ей класс бетона, необходимо понимать, где они будут применяться. Учитываются нагрузка на конструкцию, условия, где эксплуатируются здания и сооружения, другие сопутствующие факторы.

В проектной документации чаще указывается показатель В, как более точный параметр.

Кроме того, учитываются водонепроницаемость (W) и морозоустойчивость (F). Образец материала, водонепроницаемостью W2 и морозоустойчивостью F50 соответствует раствору М100-М150.

Основные области применения марок бетона, их характеристики:

  • М100 – тощие растворы, используется при устройстве дренажей, тонких стяжек, подготовке основания под фундамент;
  • М150 – легкий бетон, применяется для бордюров, пешеходных дорожек, стяжек;
    М200 – подходит для стяжки пола, строительства подпорных элементов, фундаментов под одноэтажные здания;
  • М250 – популярна в частном строительстве, обладает достаточной прочностью для возведения частных домов;
  • М300 – повышенная устойчивость, применяется для производства дорожных плит, лестничных маршей;
  • М350 – необходима при строительстве многоэтажных зданий и высотных сооружений, производства перекрытий с пустотами, устройства бассейнов, взлетно-посадочных полос, других объектов с повышенной нагрузкой;
  • М400 – сверхтяжелый раствор для промышленных зданий, возведения основ под сооружения на болотистых и влажных грунтах;
  • М450-М500 – применяются для строительства гидротехнических объектов, тоннелей, мостов и других спецсооружений.

Несмотря на то, что марка — менее точный показатель, чем класс, именно она считается главным показателем прочности.

Соответствие класса бетона (В) и марки (М) и их определение

Прочность бетона на сжатие — это основной показатель, которым характеризуют бетон. В настоящее время, встречаются две системы выражения данного показателя, а именно:

Класс бетона, B - это так называемая кубиковая прочность (т.е. сжимаемый образец в форме куба) показывающая выдерживаемое давление в МПа, с долей вероятности разрушения не более 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Марка бетона, M - это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см2. Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу.

Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие
Марка бетона, М Класс бетона, B Прочность, МПа Прочность, кг/см2
М50 B3.5 4.5 45.8
М75 B5 6.42 65.5
М100 B7,5 9.63 98.1
B10 12.84 130.9
М150 В12,5 16.05 163.7
М200 В15 19.26 196.4
М250 В20 25.69 261.8
М300 В22,5 28.9 294.6
В25 32.11 327.3
М350 В27,5 35.32 360
М400 В30 38.35 392.8
М450 В35 44.95 458.2
М500 В40 51.37 523.7
М600 В45 57.8 589.2
М700 В50 64.2 654.6
М750 В55 71.64 720.1
М800 В60 77.06 785.5
М900 В65 / B70    
М1000 В75 / B80    

Определение Марки и Класса бетона

Марка бетона и класс определяются спустя 28 дней со дня заливки, при нормальных условиях, или расчет ведется с учетом коэффициента.

Определение прочности бетона по Шору склерометром (молотком Шмидта)

Одним из наиболее распространенных и эффективных способов быстрого измерения прочности бетона на сжатие или его марку, является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта. Контроль прочности бетона таким методом определяется по ГОСТ 22690-88 "Бетоны определение прочности механическими методами неразрушающего контроля". Так называемый, метод измерения твердости по Шору методом отскока.

Принцип действия молотка Шмидта основан на измерении прочности бетона методом упругого отскока. Боек бъется о поверхность бетона и отскакивает. Боек устанавлвает указатель на шкале склерометра на максимальную высоту отскока. Таким образом, сняв несколько проб, вычисляется средний показатель, определяющий марку бетона.

К сожалению, данный метод не дает точных показаний так как на высоту отскока бойка влияют и прочие факторы такие как шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца, методов уплотнения бетона при его заливке, и соответвенное его общая структура и прочие факторы. Так что погрешность в показаниях склероскопу (склерометру) практически неизбежна, но, к счастью, она очень мала.

Приблизительное соответствие высоты упругого отскока по показаниям шкалы молотка Шмидта (склерометра) классу бетона (B) и его марке (M) приведены в следующей таблице:

Соответствие Марки и Класса бетона показаниям шкалы склерометра (молотка Шмидта) по направлению удара в соответствии с графиком тарировочной кривой
Марка бетона, М Класс бетона, B Вертикально сверху, ед Горизонтально, ед. Вертикально снизу, ед
М100 B7,5 10 13 20
B10 12 18 23
М150 B12,5 20 24 28
М200 В15 24 28 32
М250 В20 30 34 38
М300 В22,5 34 37 41
М350 В27,5 38 41 45
М400 В30 41 43 47
М450 В35 44 47 50
М500 В40 47 49 52
М600 В45 49 52 55

Марки бетона по прочности. Класс бетона.

Марки бетона по прочности. Класс бетона.

Основным показателем свойств бетона является прочность на сжатие. При нормировании прочности бетона используется характеристика - марка бетона. Марка бетона по прочности - это средний показатель прочности, а класс бетона - это показатель гарантированной прочности.

Марка бетона по прочности на сжатие — предел нагрузки (кгс/см²), которую может выдержать базовый образец бетона с геометрическими размерами 15×15×15 см на 28 день после изготовления. Эта та характеристика, которая гарантирует получение бетона заданной прочности. Марка бетона по прочности на сжатие обозначается латинской буквой «М» и определяет прочность, цифра означает прочность на сжатие, выраженная в кгс/см².

Класс бетона по прочности на сжатие обозначается латинской буквой «В», а цифра, которая стоит за ней, - это нагрузка (МПа), которую бетон должен выдержать в 95% случаев. К примеру, если речь идет о бетоне B10, то это означает, что данный класс бетона, имея прочность 131,0 кгс/см² должен выдерживать давление на сжатие 10МПа в 95 случаях из 100.

Требования к бетону в нормативных документах указываются именно в классах, но при заказе бетона строительными компаниями бетон обычно заказывается в марках. Данные показатели определяют в каких целях можно будет использовать бетон заданной прочности и должны полностью соответствовать проектной документации. Понятия марки и класса бетона используются совместно.

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками (ГОСТ 26633-91*)

Класс бетона
по прочности
Средняя прочность
бетона, R (кгс/см²)
Марка бетона
по прочности
B3.5 45,8 M50
B5 65,5 M75
B7.5 98,2 M100
B10 131,0 M150
B12.5 163,7 M150
B15 196,5 M200
B20 261,9 M250
B22,5 294,7 M300
B25 327,4 M350
B27,5 360,2 M350
B30 392,9 M400
B35 458,4 M450
B40 523,9 M550
B45 589,4 M600
B50 654,8 M700
B55 720,3 M700
B60 785,8 M800
B65 851,3 M900
B70 916,8 M900
B75 982,3 M1000
B80 1047,7 M1000

Назначение бетона по маркам

В зависимости от класса и марки бетона по прочности составлены рекомендации по применению и назначение в различных областях строительства:

М 100 (B 7,5) – марка бетона, предназначенная для проведения работ, которые имеют предварительный характер. Они обычно предшествуют арматурным работам, созданию стяжки в помещениях, а также заливке бордюров. Эта марка, относящаяся к легким видам бетона, не предполагает больших нагрузок.

М 150 (В 12,5) – марка, также считающаяся легким видом бетона, предназначается для специальных работ, имеющих подготовительный характер и проводящихся в период работы над фундаментом и заливкой плит, относящихся к монолитному типу. Этот бетон также можно применять в качестве фундамента, предназначенного для небольших зданий и сооружений.

М 200 (В 15) – прочность марки выше предыдущих, обычно используется при воздвижении подпорных стен. Она также применяется для изготовления лестниц, с ее помощью заливают площадку, создают бетонную подушку, используемую при строительстве дорог для бордюров.

М 250 (В 20) – имеет свойства марки М200, но отличающаяся прочностью. Используется так же, как М200. Дополнительно применяется при производстве плит с небольшой нагрузкой.

М 300 (В 22,5) – марка бетона, пользующаяся большим спросом, находит применение при работе над фундаментом монолитного типа. Этой маркой заливаются площадки и изготавливаются лестницы.

М 350 (В 25) – отличается большой прочностью, находит применение при строительстве конструкций монолитного и перекрывающего типа и создания фундамента многоэтажных зданий. Высокая прочность этой марки способствует тому, что этот бетон используется при постройке таких важных объектов, как плиты бассейнов, аэропортов, а также несущих колонн.

М 400 (В 30) – марка, которая не отличается большой популярностью, так как довольно дорого стоит и практически сразу схватывается. Эта марка достаточно надежная и прочная, поэтому ее часто используют при возведении больших комплексов – развлекательных и торговых, – аквапарков, банковских хранилищ, железобетонных изделий и конструкций гидротехнического типа.

М 500 (В 40) – отличается большой концентрацией цемента и прочностью, что позволяет применять бетон при строительстве таких крупных сооружений, как гидротехнические и имеющие особое назначение железобетонные конструкции, а также банковские хранилища.

Марка и класс бетона определяется компонентами, входящими в его состав, а так же соотношением этих компонентов.

Дополнительными характеристиками бетона являются морозоустойчивость, водонепроницаемость и укладываемость.

Вы смотрели: Марки бетона по прочности. Класс бетона.

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Оставить отзыв или комментарий

Как оценить прочность бетона методами неразрушающего контроля?

В этой статье мы кратко рассмотрим, как оценить прочность бетона с помощью методов неразрушающего контроля. Прочность на сжатие бетона на сегодняшний день является наиболее важным свойством бетона. Он представляет механические свойства бетона; например, прочность на сжатие 28 дней бетонных цилиндров является ключевым параметром в большинстве проектных норм (ACI 318-14, CSA A23.3-14). Установлено, что прочность бетона имеет разумную связь с некоторыми параметрами прочности бетона.Например, ожидается, что высокопрочный бетон также будет иметь хорошие параметры прочности.

В то время как прочность бетона на сжатие можно легко определить в лаборатории, оценка значения прочности затвердевшего бетона в полевых условиях остается сложной задачей. Оценка прочности бетона на месте является основной проблемой при оценке состояния существующей инфраструктуры. Владельцы и менеджеры таких объектов предпочитают неразрушающие методы, чтобы избежать дальнейшего повреждения уже находящейся в затруднении структуры.

Что такое прочность бетона на сжатие?

Прочность бетона на сжатие определяется с помощью классического испытания на сжатие. Бетонные цилиндры или кубики помещаются в прессовочную машину. Напряжение постепенно увеличивается, пока бетонный образец не сломается. Обычно это считается прочностью конкретного образца. В проектных нормах прочность образцов бетона в возрасте 28 дней после заливки рассматривается как минимальная прочность на сжатие.Это значение, которое используется при проектировании новых конструкций.

Для существующих конструкций образцы керна берутся из существующих элементов и испытываются на прочность при сжатии. Это считается наиболее надежным методом оценки прочности на сжатие. Однако этот метод имеет определенные ограничения в основном потому, что:

1) Он деструктивен. Это не только нарушает целостность бетона, но и может повлиять на арматурные стержни в железобетонных конструкциях. Чтобы избежать этой проблемы, необходимы инструменты для поиска арматуры.
2) Выбор места проведения испытаний может быть затруднительным. Выбор наилучшего расположения ядер относительно субъективен.
3) Места расположения жил требуют ремонта.
4) Удаление керна не подходит для владельцев важных сооружений, особенно когда есть опасения по поводу дальнейшего повреждения конструкции.

Как оценить прочность бетона методами неразрушающего контроля?

Методы неразрушающего контроля были разработаны на протяжении многих лет для оценки прочности бетона. Ниже приводится краткий обзор этих методов испытаний, их применения и ограничений для надежного прогнозирования прочности бетона.

Испытание на вырыв

Суть этого метода заключается в том, что сила натяжения, необходимая для того, чтобы вытянуть металлический диск вместе со слоем бетона с поверхности, к которой он прикреплен, связана с прочностью бетона на сжатие. Тест на вытягивание обычно используется для ранней диагностики проблем с силой. Однако его можно использовать для оценки прочности бетона в существующих конструкциях. Испытание на вытягивание включает прикрепление небольшого элемента оборудования к внешнему болту, гайке, винту или креплению.Затем его подтягивают до заданного уровня стрессовой нагрузки, чтобы определить, насколько прочным и надежным является крепление.

Преимущества теста на вытягивание

1) Относительно проста в использовании.
2) Если связь с прочностью установлена, метод может обеспечить надежные результаты испытаний.

Недостатки испытания на отрыв

1) Оно включает дробление и повреждение бетона.

Отбойный молоток

Методы, основанные на принципе отскока, состоят в измерении отскока массы пружинного молота после его удара о бетон.Этот тест широко используется с момента его появления в 1948 году. Основная причина его популярности - его простота и удобство использования в полевых условиях. Отбойный молоток используется для оценки твердости поверхности. Малхотра (2004) утверждает, что «существует небольшая очевидная теоретическая взаимосвязь между прочностью бетона и числом отскока молота. Однако в определенных пределах были установлены эмпирические корреляции между прочностными характеристиками и числом отскока.”Метод испытаний стандартизирован ASTM C 805 . Чтобы использовать этот метод испытаний для оценки прочности, необходимо установить взаимосвязь между прочностью и числом отскока для данного бетона и данного оборудования. Такое соотношение может быть установлено путем сопоставления чисел отскока, измеренных на конструкции, с
. измеренные значения прочности сердечников, взятые из соответствующих мест.

Преимущества отбойного молотка

1) Его легко использовать для большинства полевых работ.
2) Испытание может использоваться для изучения однородности бетона

Недостатки отбойного молотка

1) Метод очень субъективен
2) Состояние поверхности, наличие арматуры, наличие подповерхностных пустот могут повлиять на результаты испытаний

Скорость ультразвукового импульса (UPV)

Скорость ультразвукового импульса (UPV) - это эффективный метод контроля качества бетонных материалов и обнаружения повреждений в конструктивных элементах. Методы UPV традиционно использовались для контроля качества материалов, в основном однородных материалов, таких как металлы и сварные соединения.Благодаря недавнему прогрессу в технологии датчиков, этот тест получил широкое распространение при испытании бетонных материалов. Процедура испытания стандартизирована как «Стандартный метод испытания скорости импульса через бетон» ( ASTM C 597, 2016 ). Концепция, лежащая в основе технологии, заключается в измерении времени распространения акустических волн в среде и их сопоставлении с упругими свойствами и плотностью материала. Время прохождения ультразвуковых волн отражает внутреннее состояние испытательной площадки. Некоторые исследователи пытались установить взаимосвязь между силой и скоростью волны. Подробнее о методе UPV

Преимущества UPV

1) UPV можно использовать для обнаружения других подповерхностных дефектов

Недостатки UPV

1) На метод влияет наличие арматуры, пустот и трещин.
2) Недостаточно результатов для оценки надежности метода в полевых условиях.

5- Комбинированные методы

Комбинированные методы включают в себя сочетание методов неразрушающего контроля для прогнозирования прочности бетона на месте. Комбинация UPV и Rebound Hammer была изучена несколькими исследователями.Комбинированные методы часто дают более полные результаты. Повышение точности прогноза прочности достигается за счет использования поправочных коэффициентов, учитывающих влияние типа цемента, содержания цемента, типа петрологического заполнителя, фракции мелкого заполнителя и максимального размера заполнителя. Точность комбинации отбойного молотка и скорости ультразвукового импульса приводит к повышению точности оценки прочности бетона на сжатие (Hannachi and Guetteche, 2012)

.

Прочность бетона на сжатие | Определение, важность, приложения

Перейти к основному содержанию

Дополнительное меню

  • Насчет нас
  • Контактная информация
  • Дом

О гражданском строительстве

  • Дом
  • Гражданские ноты
    • Банкноты

      • Строительные материалы
      • Строительство зданий
      • Механика грунта
      • Геодезия и выравнивание
      • Ирригационная техника
      • Инженерия окружающей среды
      • Дорожное строительство
      • Инфраструктура
      • Строительная инженерия
    • Лабораторные заметки

      • Инженерная механика
      • Механика жидкости
      • Почвенные лабораторные эксперименты
      • Экологические эксперименты
      • Материалы Испытания
      • Гидравлические эксперименты
      • Дорожные / шоссе тесты
      • Стальные испытания
      • Практика геодезии
  • Загрузки
  • Исследование
  • Учебники
    • Учебные пособия

      • Primavera P3
      • Primavera P6
      • SAP2000
      • AutoCAD
      • VICO Constructor
      • MS Project
  • Разное
  • Q / Ответы
  • Дом
  • Гражданские ноты
    • Строительство зданий
    • Строительные материалы
    • Механика грунта
    • Геодезия и выравнивание
    • Ирригационная техника
  • Учебники
    • Primavera P6
    • SAP2000
    • AutoCAD
  • Загрузки
  • Исследование
  • Q / Ответы
  • Глоссарий
.

Испытания бетонных стержней на прочность

Испытания бетонных стержней проводят в соответствии со стандартом ASTM C 42. Обсуждается отбор образцов стержней и процедура определения прочности с использованием бетонных стержней.

Испытания бетонных стержней на прочность

Диаметр образцов сердцевины для определения прочности бетона на сжатие предпочтительно должен быть не менее чем в три раза больше номинального максимального размера крупного заполнителя, используемого в бетоне, и должен быть не менее чем в два раза больше максимального размера крупного заполнителя в образце ядра. .

Длина образца в закрытом виде должна быть почти вдвое больше его диаметра. Керн, имеющий максимальную высоту менее 95% его диаметра до покрытия или высоту меньше его диаметра после покрытия, должен быть отклонен. Желательно тестировать жилы во влажном состоянии.

Стандарт ASTM предписывает следующую процедуру: «Погрузите образцы для испытаний в воду, насыщенную известью при температуре 23,0 +/- 1,7 ° C, по крайней мере, на 40 часов непосредственно перед проведением испытания на сжатие.Испытайте образцы сразу после извлечения из хранилища для воды.

В период между извлечением из хранилища воды и испытанием держите образцы во влажном состоянии, накрыв их влажным одеялом из мешковины или другой подходящей впитывающей ткани ». Если отношение длины к диаметру образца меньше 1,94, примените поправочные коэффициенты, указанные в таблице 1.

Таблица-1: Поправочный коэффициент для отношения длины конуса к его диаметру

Отношение длины цилиндра к диаметру (L / D) Поправочный коэффициент на прочность
1.75 0,98
1,50 0,96
1,25 0,93
1,00 0,87

Процедуры надлежащего удаления образцов бетона путем колонкового бурения приведены в ASTM C 42. Керны должны быть взяты с использованием алмазных коронок, когда керны должны быть испытаны на прочность.

Дробовик может быть приемлемым для других применений, когда керн просверливается вертикально.Однако корончатые коронки с алмазными шипами рекомендуются для других ориентаций сверл.

Рис. Отбор керна и испытание бетона

Следующие рекомендации имеют особое значение при отборе керна:

  • Количество, размер и расположение образцов керна следует тщательно выбирать для проведения всех необходимых лабораторных испытаний. По возможности используйте чистые образцы для всех тестов, чтобы на них не повлияли предыдущие тесты.
  • Для определения прочности стержень должен иметь минимальный диаметр, в три раза превышающий максимальный номинальный размер крупного заполнителя, или 50 мм.
  • Для испытаний на прочность стержни должны иметь длину как минимум в два раза больше диаметра.
  • Арматурная сталь не должна входить в состав сердечника для испытания на прочность.
  • Во время сверления керна нельзя нарушать электрические каналы или предварительно напряженную сталь.
  • Лучше просверлить керн на всю глубину элемента, чтобы избежать его поломки для извлечения.Обычно просверливают дополнительные 50 мм, чтобы учесть возможное повреждение основания активной зоны.
  • Для определения прочности необходимо удалить не менее трех стержней в каждом месте конструкции.

Просверленное отверстие для керна заполнено упакованным ремонтным материалом. Для ремонта плит необходим тиксотропный материал, так как он не должен падать под действием силы тяжести. В некоторых случаях сборный бетонный цилиндр может быть вставлен в отверстие для сердечника с использованием цементного раствора или эпоксидной смолы.

Минимальный диаметр сердечника обычно составляет 100 мм, но в особых случаях могут использоваться диаметры 75 мм и 50 мм. Количество сердечников диаметром 50 мм должно быть в три раза больше количества сердечников диаметром 100 мм, чтобы обеспечить такую ​​же точность.

20-процентная верхняя часть элемента с минимальным размером 50 мм и максимальным размером 300 мм и боковой крышкой 50 мм внутри элемента предпочтительно не включается в тестируемую часть сердечника.

Перед испытанием кернов, размеры, плотность, форма, необходимо записать информацию о том, являются ли агрегаты хорошо отсортированными или отсортированными по зазору, положение любых трещин, повреждения в результате сверления и наличие стали.Торцы обрабатываются на высокоскоростном станке для мокрого шлифования с использованием шлифовальных кругов с алмазной наплавкой.

В противном случае возможно выполнение укупорки прочными материалами. Перед испытанием рекомендуется замачивание в воде в течение 40 часов. Согласно британскому стандарту CSTR № 11, влияние отношения длины к диаметру сердечника ( R ) на прочность определяется как:

Для кернов с горизонтальным сверлением:

Скорректированная прочность цилиндра = Прочность сердечника x [(2.5 × 0,8) / (1+ (1 / R))]

Для кернов с вертикальным сверлением:

Скорректированная прочность цилиндра = Прочность сердечника x [(2,3 × 0,8) / (1+ (1 / R))]

.

Изменение прочности бетона на сжатие во времени

Возраст бетонных конструкций во многом зависит от их прочности и долговечности. Понимание зависимости прочности бетона от времени помогает узнать эффект нагрузки в более позднем возрасте.

В этом разделе объясняется различное влияние возраста на прочность бетона.

Изменение прочности бетона во времени

Согласно исследованиям, прочность бетона на сжатие с возрастом увеличивается.Большинство исследований проводилось для изучения прочности бетона на 28-е сутки. Но на самом деле сила на 28-й день меньше по сравнению с долгосрочной силой, которую он может набрать с возрастом.

Изменение прочности бетона с возрастом можно исследовать разными методами. На рисунке 1 ниже показано изменение прочности бетона в сухом и влажном состоянии. Этот график основан на исследовании, проведенном Байкофом и Сиглофом (1976).

Они обнаружили, что в сухих условиях через 1 год прочность бетона не увеличивается, как показано на рисунке 1.С другой стороны, прочность образцов, хранящихся во влажной среде (при 15 ° C), значительно увеличивается.

Рис.1: Изменение прочности бетона во времени

Рис.2: Изменение прочности бетона на сжатие со временем (Уоша и Вендт (1989))

Скорость увеличения силы с течением времени

Процесс непрерывной гидратации повысит прочность бетона. Если условия окружающей среды, которым подвергается бетон, способствуют гидратации, прочность с возрастом постоянно увеличивается.Но эта скорость гидратации высока на ранних этапах и задерживается позже.

Прочность на сжатие, полученная бетоном, измеряется на 28-й день, после чего показатель прочности снижается. Прочность на сжатие, полученная в более позднем возрасте, проверяется неразрушающими испытаниями.

Подробнее: Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней?

В таблице 1 ниже показан темп набора силы с первого по 28 день.

Таблица 1: Прочность бетона с возрастом

Возраст Прирост силы (%)
1 день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Правильные условия отверждения помогут предотвратить утечку влаги, которая будет способствовать реакции увеличения прочности.На рисунке 3 ниже показано изменение прочности на сжатие с возрастом для различных условий отверждения.

Рис.3. Прочность на сжатие в зависимости от возраста для различных сред отверждения (Мамлук и Заневски)

Факторы, влияющие на длительную прочность бетона на сжатие

Достижение прочности бетона на сжатие в долгосрочной перспективе отличается от набора прочности в раннем возрасте. На долговременную прочность бетона на сжатие влияют следующие факторы:

1.Соотношение вода-цемент

Адекватное водоцементное соотношение необходимо для прохождения реакций гидратации в более позднем возрасте. Реакции гидратации улучшают прочность бетона на сжатие.

Недостаточное содержание воды приведет к образованию огромного количества пор до 28 дней, что со временем увеличит шансы сползания и усадки. Это отрицательно скажется на прочности бетона на сжатие.

Также читайте: Технологичность бетона - типы и влияние на прочность бетона

2.Условия отверждения

Надлежащие условия отверждения - это своего рода подготовка бетона перед его эксплуатацией. Степень отверждения бетона зависит от предполагаемых условий воздействия на конструкции.

Правильно затвердевший и высококачественный бетон не подвержен старению в экстремальных условиях. Следовательно, эффективное отверждение улучшает сжимаемость бетона.

Также читайте: Отверждение цементного бетона - время и продолжительность

3.Температура

Исследования показали, что высокая температура ускоряет реакцию гидратации, но получаемые продукты не будут однородными или хорошего качества. В результате могут остаться поры, влияющие на прочность бетона.

4. Условия окружающей среды

Бетонная конструкция с возрастом подвергается воздействию таких условий окружающей среды, как дождь, замерзание и таяние, химические воздействия и т. Д. Непроницаемый бетон может подвергаться проникновению влаги, частому замерзанию и оттаиванию, что приводит к образованию трещин в бетоне.

Химическое воздействие может вызвать коррозию арматуры, что снижает ее предел текучести. Все это может повлиять на прочность бетона.

.

Корреляция между прочностью на сжатие и растяжение старого бетона в морской среде и прогнозом длительной прочности

Прочность на сжатие и прочность на растяжение являются важными механическими свойствами бетона. Долговременная прочность бетона в реальных условиях эксплуатации является важным параметром при оценке существующих зданий, который также следует должным образом учитывать при проектировании конструкций. В этом исследовании была исследована взаимосвязь между прочностью на сжатие и раскалывание старого бетона, существующего в течение длительного периода в морской среде.В заброшенной гавани попарно пробурили образцы керна на месте. Для каждой пары образцов были пробурены два керна из соседнего места и проведены испытания на сжатие и растяжение при разделении, соответственно. В итоге было получено 48 значений прочности на сжатие и расщепление. Судя по результатам испытаний, прочность на растяжение представляет собой общий восходящий тренд с прочностью на сжатие, и эти два параметра имеют положительную корреляцию. Экспоненциальная модель, обычно рекомендуемая строительными нормами и литературой, все еще способна описывать взаимосвязь между прочностью на сжатие и растяжение старого разрушенного бетона, если параметры функции определены должным образом.На основе статистической теории и экспериментальных результатов этого исследования разработан метод прогнозирования долговременной прочности бетона на разрыв и приводится пример, который может предоставить потенциальный способ оценки долговременной прочности бетона в реальных морских условиях.

1. Введение

Значение прочности бетона на растяжение влияет на характеристики конструкций, такие как сопротивление сдвигу и несущая способность анкеров, при этом разрушение конуса бетона является решающим режимом разрушения.Следовательно, как прочность бетона на сжатие, прочность на разрыв является еще одним важным механическим свойством, которое следует надлежащим образом учитывать при проектировании конструкции. Реальные значения прочности на растяжение и сжатие на месте бетона, ухудшившегося в реальных условиях эксплуатации в течение длительного времени, обеспечивают необходимую основу для оценки конструкций, особенно тех, которые существуют уже долгое время. Учитывая сложность, стоимость и трудоемкость выполнения испытаний на растяжение, многие исследователи и руководящие принципы строительства заинтересованы в прогнозировании прочности на растяжение на основе прочности на сжатие и их взаимосвязи упрощенным методом с удовлетворительной точностью [1–5].Большинство корреляций, предлагаемых строительными нормами и литературой, основаны на нормальных условиях отверждения и возрасте испытаний 28 дней. На самом деле существует множество различных влияний на бетон, зависящих от времени, нагрузки и окружающей среды, которые существуют в реальных условиях эксплуатации в течение длительного времени. Таким образом, соотношение прочности на сжатие и растяжение в строительных нормах и правилах нельзя предполагать без дальнейших наблюдений и исследований [5, 6].

С другой стороны, до сих пор прочность бетона учитывалась как неизменная во времени при проведении структурного проектирования и расчета.Таким образом, конструкции должны быть полностью надежными, а срок службы должен быть бесконечным, если> (и представляет сопротивление и напряжение в широком смысле) удовлетворяется на стадии проектирования. Но на самом деле сопротивление материала, например прочность бетона, может со временем ухудшаться на открытом воздухе, что приводит к снижению надежности и общих характеристик конструкции. В этом отношении стоит подчеркнуть, что изменяющиеся во времени характеристики бетона, подверженного воздействию внешней среды, требуют дальнейшего исследования.Более того, при оценке долговечности конструкции или прогнозе срока службы конструкции важна долгосрочная прочность бетона, а также ее изменяющиеся во времени характеристики. Тем не менее, непросто проводить исследования для изучения закона изменения прочности бетона в долгосрочной перспективе, поскольку для проведения испытаний может потребоваться несколько лет или десятилетий.

Испытания на ускоренное старение и моделирующие экологические испытания в основном используются для изучения воздействия окружающей среды на прочность бетона. Ли и др.[7] исследовали глубину кислотной коррозии и прочность на сжатие бетона в сернокислой среде с помощью ускоренных испытаний. Результаты показывают, что оставшиеся значения прочности на сжатие для бетона, подвергающегося воздействию сернокислой водной среды с pH = 2 и 3 и влажно-сухой циклической серной кислоты с pH = 2, составляют 74%, 72% и 80% от начальной прочности, соответственно. . Ускоренная коррозия под действием раствора сульфата в цикле «сухой-влажный» была введена для имитации внешней среды сульфатной коррозии Zhou et al.[8]. Результаты ускоренных испытаний на коррозию показывают, что ухудшение прочности бетона из-за воздействия сульфатов имело существенную связь с глубиной коррозии. Cai et al. [9] оценили прочность и деформационные свойства бетона в условиях искусственной морской водной эрозии. Кривая напряжения и деформации бетона была исследована с количеством мокрых и сухих циклов 0 раз, 10 раз, 20 раз, 30 раз, 40 раз, 50 раз и 60 раз. Критерий прочности двухосного бетона был установлен с учетом соотношения напряжений и количества циклов «сухой-мокрый».Рамли и др. [10] изучали устойчивость бетона с кокосовым волокном к окружающей среде. Были приняты три типа смоделированных агрессивных сред: воздушная среда в тропическом климате, альтернативный воздух и среда с морской водой в 14-дневном цикле и непрерывное погружение в морскую воду. Shang et al. [11] исследовали механические свойства простого бетона и бетона с воздухововлекающими добавками, подвергнутых циклам замораживания-оттаивания (F-T-C). Было проанализировано влияние циклов F-T на скорость ультразвука и механические свойства воздухововлекающего бетона и обычного бетона.Кроме того, испытание на ускоренное старение или имитационное испытание на воздействие окружающей среды принято в [12–18], что показывает, что такой экспериментальный метод удобно и экономит время для изучения воздействия окружающей среды на свойства бетона. Однако существуют очевидные различия между реальными условиями эксплуатации и искусственной средой, поскольку последняя может просто воспроизводить несколько факторов окружающей среды, таких как сульфат, хлорид-ион, кислота, высокая температура и влажность. Фактически, реальная среда намного сложнее и не может быть просто представлена ​​симулятивным тестом окружающей среды.Кроме того, в предыдущих литературных источниках, указанном выше, самое долгое время выдержки составляло 365 дней [17], что нельзя рассматривать как достаточно продолжительный период по сравнению со сроком службы в практической инженерии. Более того, прочность бетона на растяжение почти не обсуждалась в предыдущих исследованиях.

Имеется лишь несколько исследований, посвященных долгосрочному влиянию окружающей среды на прочность бетона в реальных условиях эксплуатации. Однако исследовалась только прочность на сжатие. Исмаил и др.[19] исследовали потерю прочности на сжатие бетона, подверженного воздействию внешней среды, в ходе 6-летнего мониторинга. Исследования Mehta [20] Shekarchi et al. [21], Уоша и Вендт [22] обсуждали длительную прочность бетона на сжатие в реальных морских условиях. Ни в одном из них не рассматривались прочность на разрыв и соотношение между прочностью бетона на сжатие и растяжение.

Основная цель этого исследования - получить прочность бетона на сжатие и растяжение в реальных морских условиях в течение длительного периода (до 61 года) и выявить корреляцию между двумя механическими свойствами.Бетонные стержни были пробурены парами в заброшенной гавани города Чжоушань, провинция Чжэцзян, Китай. Каждые два сердечника каждой пары были испытаны на расщепление при сжатии и растяжении, соответственно; Затем была заключена связь между длительным пределом прочности при сжатии и растяжении. Была исследована применимость соотношения прочности на сжатие и растяжения, рекомендованного литературой или строительными нормами для бетона без ухудшения (свежий бетон). Была представлена ​​лучше подобранная функция отношений.После этого, на основе статистической теории и модели прогнозирования прочности на сжатие из литературы, был разработан метод прогнозирования прочности на разрыв и предоставлен расчетный пример для интерпретации, который может предложить потенциальный способ оценки долгосрочной прочности бетона на растяжение в реальных морских условиях. Окружающая среда.

2. Экспериментальная программа
2.1. Бурение бетонных кернов

Чжоушань - прибрежный город в Китае. Конструкции и здания там разрушены типичной морской средой, такой как морская вода, морская атмосфера, приливные волны и так далее.Среднегодовая температура составляет от 15 до 20 градусов по Цельсию. Содержание хлорид-иона в атмосфере города Чжоушань приведено в таблице 1.


Расстояние до моря (м) 2 100 140 200 260 340 500

Среднее количество осадков хлорида в день ( μ г / см 2 d) 11.130 10,856 3,998 3,638 2,941 2,427 2,951

Образцы бетонных кернов были пробурены с 4 разных площадок в заброшенной гавани города Чжоушань. Площадка А представляет собой бетонную плиту заброшенного дока, построенного в 1955 году. Во время прилива расстояние между плитой дока и уровнем моря составляет примерно 4 м. Площадка B - это большой кусок простого бетона на берегу моря, который остался как строительный мусор, когда в 2011 году неподалеку была построена новая гавань.Участок C представляет собой бетонный постамент для уличных фонарей, отлитых в 2000 году. Участок D представляет собой железобетонную крышу заброшенного здания, построенного в 2005 году. Вышеупомянутые четыре участка (A, B, C и D) существовали 61, 5, 16 , а 11 лет до начала наших испытаний - в прилегающих районах. Все они не погружаются в морскую воду из-за своего достаточно высокого положения и постоянно находятся в атмосфере. Бетонные керны, пробуренные на каждом участке, были помечены как группа A, группа B, группа C и группа D соответственно.

В данном исследовании операции сверления и испытания относятся к технической спецификации для испытания прочности бетона с просверленным сердечником [23].Расположение стальных стержней было обнаружено стальным детектором магнитной спектроскопии, и были выбраны надлежащие места сверления (вдали от стержней), чтобы избежать повреждения арматуры. В основном были пробурены керны диаметром 75 мм, которые меньше стандартных образцов керна в ранее упомянутой технической спецификации [23]. Еще 4 стандартных керна диаметром 100 мм были пробурены, так как буровая бочка диаметром 75 мм сильно изношена. Бетонные стержни получали попарно. Для каждой пары образцов два сердечника были подвергнуты испытанию на сжатие и растяжение, соответственно, с целью изучения взаимосвязи между прочностью на сжатие и растяжение.2 стержня каждой пары были просверлены из достаточно близких мест, что гарантирует, что они состоят из одной партии бетона с одинаковым износом. Место (площадка А) для сверления керна показано на рисунке 1.


2.2. Обработка кернов

Просверленные керны были тщательно обработаны, включая надрез и обработку торцевых поверхностей перед механическими испытаниями.

2.2.1. Керны Врезание

На основании упомянутых требований к испытаниям [23], после обработки отношение высоты к диаметру образцов керна теоретически должно быть равно 1, которое может быть равно 0.95 ~ 1.05 в реальном режиме работы. Использовалась машина для надреза с двойными параллельными лезвиями, и расстояние между двумя лезвиями будет определять высоту каждого ядра. Перед надрезанием расстояние между двойными лезвиями было тщательно отрегулировано, а затем зафиксировано, чтобы гарантировать, что отношение высоты к диаметру каждого сердечника находится в допустимом диапазоне 0,95 ~ 1,05. Процесс надреза показан на рисунке 2 (а).

После разреза жилы соединили попарно. Было подтверждено, что по два керна каждой пары были получены из достаточно близких мест.Соответствующие сердечники были размещены попарно, как показано на рисунке 2 (б).

2.2.2. Выбор сердечника и подготовка к испытанию на нагрузку

Согласно спецификации испытаний [23], в аттестованном сердечнике должно быть не более 1 стального стержня, а диаметр стального стержня должен быть менее 10 мм. Возможно существующий стальной стержень должен располагаться вертикально по отношению к валу сердечника. Образцы с явными трещинами или дефектами были исключены. В соответствии с вышеуказанными предпосылками было окончательно отобрано 96 подходящих ядер (48 пар).Торцы всех жил выровняли. Ленточно-шлифовальный станок или полимерцементный раствор были использованы для того, чтобы сделать торцы гладкими и ровными, как показано на Рисунке 3 (а).

Были измерены масштабы каждого квалифицированного образца керна. Для измерения диаметров применялся штангенциркуль с нониусом. Диаметр был измерен дважды для каждого сердечника в двух вертикальных точках, и среднее значение было принято в качестве окончательного диаметра, который будет применяться в дальнейших расчетах прочности (Рисунок 3 (b)). Стальной метчик был применен для измерения высоты сердечника (рис. 3 (c)).Линии были нарисованы на тех образцах, которые будут разделены при растяжении, чтобы указать области разрушения, как показано на рисунке 3 (d).

2.3. Испытание под нагрузкой

Все 96 образцов керна были пронумерованы перед испытанием под нагрузкой. Каждые два ядра каждой пары были одной и той же партией бетона и подверглись одинаковому износу из-за окружающей среды: один образец был подвергнут испытанию на сжатие, а другой - испытанию на расщепление при растяжении. Две универсальные испытательные машины с диапазоном измерения 500 кН и 100 кН применяются для испытаний на сжатие и растяжение, соответственно.Наконец, было получено 48 значений прочности на сжатие, а также 48 значений прочности на разрыв при растяжении. Испытания на сжатие и растяжение показаны на рисунках 4 (а) и 4 (б).

Информация об испытаниях в виде серийного номера, шкалы образца и максимальной приложенной силы для каждого образца керна приведена в таблице 2. Номер данных состоит из кода из трех частей, а алеф (A, B, C и D) представляет группа образцов, в которой также указаны места бурения бетонных стержней. Вторая цифра в номере данных представляет последовательность пары образцов в каждой группе.Третья цифра в номере данных указывает тип механического эксперимента: 1 представляет испытание на разрыв при растяжении, а 2 представляет испытание на сжатие. и представляют диаметр и высоту образца керна соответственно; - отношение высоты к диаметру, которые находятся в допустимом диапазоне от 0,95 до 1,05; - максимальная сила, приложенная к каждому образцу при испытании на нагрузку.


Номер данных Тип испытания d / мм h / мм h / d F / KN Номер данных Тип испытания d / мм h / мм h / d F / KN

A-1-1 Расщепление при растяжении 99.5 98 0,98 44,16 A-1-2 На сжатие 99,0 98 0,99 242,12
A-2-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 41,08 A-2-2 На сжатие 73,0 73 1,00 183,45
A-3-1 Расщепление при растяжении 73.0 73 1,00 49,48 A-3-2 Сжатие 73,0 74 1,01 217,26
A-4-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 28,06 A-4-2 Компрессионное 73,5 74 1,01 73,46
A-5-1 Расщепление при растяжении 72.5 73 1,01 25,36 A-5-2 Сжатие 73,0 73 1,00 120,43
A-6-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 40,26 A-6-2 На сжатие 73,0 74 1,01 195,54
A-7-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 26,33 A-7-2 Сжатие 73,5 73 0,99 144,40
A-8-1 Расщепление при растяжении 73,0 72 0,99 41,62 A-8-2 Сжатие 73,5 74 1,01 161,85
A-9-1 Расщепление при растяжении 73.5 75 1,02 34,80 A-9-2 Сжатие 72,5 73 1,01 161,14
A-10-1 Расщепление при растяжении 72,5 73 1,01 22,77 A-10-2 На сжатие 73,0 73 1,00 125,92
A-11-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 20,44 A-11-2 Сжатие 73,5 73 0,99 120,44
A-12-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 23,69 A-12-2 Компрессионное 72,5 73 0,99 111,41
B-1-1 Расщепление при растяжении 73.0 73 1,00 36,26 B-1-2 Сжатие 73,5 72 0,98 160,48
B-2-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 34,26 B-2-2 Сжатие 73,0 73 1,00 130,01
B-3-1 Расщепление при растяжении 73.5 70 0,95 30,72 B-3-2 Сжатие 73,5 70 0,95 131,43
B-4-1 Расщепление при растяжении 73,5 70 0,95 29,20 B-4-2 Сжимающее 73,5 70 0,95 196,10
B-5-1 Расщепление при растяжении 73.0 73 1,00 17,35 B-5-2 Сжатие 73,5 72 0,98 186,28
B-6-1 Расщепление при растяжении 73,5 74 1,01 38,18 B-6-2 На сжатие 73,5 73 0,99 132,79
B-7-1 Расщепление при растяжении 73.0 74 1,01 37,64 B-7-2 Сжатие 73,0 73 1,00 129,80
B-8-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 34,42 B-8-2 На сжатие 73,5 73 0,99 111,68
B-9-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 42,64 B-9-2 Сжатие 73,5 73 0,99 153,36
B-10-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 40,48 B-10-2 На сжатие 73,0 72 0,99 129,65
B-11-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 48,48 B-11-2 Сжатие 73,5 72 0,98 135,82
B-12-1 Расщепление при растяжении 73,5 72 0,98 42,62 B-12-2 Сжимающее 73,5 73 0,99 275,46
B-13-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 47,34 B-13-2 Сжатие 73,5 74 1,01 192,14
B-14-1 Расщепление при растяжении 73,5 72 0,98 39,76 B-14-2 На сжатие 73,5 74 1,01 136,07
B-15-1 Расщепление при растяжении 73.5 70 0,95 20,53 B-15-2 На сжатие 73,5 70 0,95 120,86
B-16-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 20,32 B-16-2 Сжимающее 73,5 72 0,98 108,14
C-1-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 33,78 C-1-2 На сжатие 73,0 73 1,00 100,45
C-2-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 33,70 C-2-2 Компрессионное 73,0 73 1,00 89,58
C-3-1 Расщепление при растяжении 73.5 73 0,99 37,94 C-3-2 Сжимающее 73,5 72 0,98 76,64
C-4-1 Расщепление при растяжении 73,5 72 0,98 34,64 C-4-2 На сжатие 73,5 73 0,99 80,27
C-5-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0.99 40,94 C-5-2 На сжатие 73,5 73 0,99 110,00
C-6-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 26,33 C-6-2 На сжатие 73,5 74 1,01 138,09
C-7-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0.99 36,10 C-7-2 На сжатие 73,5 73 0,99 68,36
C-8-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 34,38 C-8-2 На сжатие 73,0 72 0,99 90,91
C-9-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 28.38 C-9-2 На сжатие 73,5 73 0,99 107,07
C-10-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 30,80 C-10-2 На сжатие 73,0 72 0,99 61,20
C-11-1 Расщепление при растяжении 73,0 73 1,00 32.08 C-11-2 На сжатие 73,5 73 0,99 86,87
C-12-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 34,54 C-12-2 На сжатие 73,0 73 1,00 87,90
D-1-1 Расщепление при растяжении 73,0 70 0,96 32.70 D-1-2 На сжатие 73,5 70 0,95 82,07
D-2-1 Расщепление при растяжении 73,5 71 0,97 25,61 D-2-2 На сжатие 74,0 73 0,99 138.60
D-3-1 Расщепление при растяжении 73,5 72 0,98 29.28 D-3-2 На сжатие 73,0 73 1,00 68,38
D-4-1 Расщепление при растяжении 73,0 72 0,99 23,20 D-4-2 На сжатие 73,0 72 0,99 65,78
D-5-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 25,18 D-5 -2 Компрессионный 73.5 74 1,01 110,32
D-6-1 Расщепление при растяжении 73,5 73 0,99 31,02 D-6-2 Сжатие 73,0 72 0,99 65,35
D-7-1 Расщепление при растяжении 73,0 72 0,99 21,62 D-7-2 Сжатие 73.5 73 0,99 44,14
D-8-1 Расщепление при растяжении 99,5 98 0,98 37,06 D-8-2 Сжатие 99,5 95 0,95 139,54

2,4. Расчет на прочность

Согласно техническому заданию на испытание прочности бетона с просверленным сердечником [23], прочность образца керна на сжатие рассчитывалась следующим образом: где - прочность на сжатие; - максимальная сжимающая сила, измеренная при испытании; - площадь сжимающего сечения.

Прочность на разрыв при растяжении рассчитывалась как [23] где - прочность на разрыв при растяжении; - измеренное максимальное усилие раскалывания каждого образца; - площадь разделенного сечения; 0,637 - коэффициент, полученный из теории упругости.

2.5. Size Effect

В приведенной выше технической спецификации [23] диаметр стандартного бетонного ядра составляет 100 мм. Однако обычно в конструкциях для полевых испытаний имеется большое количество стальных стержней; в результате сверление стандартных стержней может привести к повреждению арматуры.Поэтому нестандартные сердечники меньшего размера широко используются в реальной инженерии, а также в данном исследовании. Кроме того, в различных руководствах или правилах могут также использоваться образцы разных форм и размеров. Для того чтобы результаты этого исследования были более применимыми, был обсужден размерный эффект нестандартных образцов керна, а затем прочность стержня была преобразована в прочность образца бетонного куба размером 150 × 150 × 150 мм, который определен как стандартный. образец в общих строительных стандартах, таких как европейские нормы [24] и стандарты Китая [25].

2.5.1. Размерный эффект прочности на сжатие

Большое количество экспериментальных исследований, проведенных Китайской академией строительных исследований, продемонстрировало, что, когда отношение высоты к диаметру сердечника равно 1, прочность на сжатие образцов сердечника диаметром от 70 до 75 мм идентична таковой у образцов. стандартные образцы керна, а также образцы бетонных кубов размером 150 × 150 × 150 мм, что свидетельствует о том, что влияние размера на прочность на сжатие не может быть принято во внимание [23]. Aitcin et al.[26] также показали, что, когда высота равна диаметру, не наблюдается существенной разницы между прочностью на сжатие сердечников и кубических образцов. Следовательно, в этой статье не учитывается влияние размера на прочность на сжатие. Кроме того, прочность на сжатие образцов керна в этом исследовании рассматривалась как прочность бетонных кубических образцов размером 150 × 150 × 150 мм [23].

2.5.2. Размерный эффект прочности на разрыв при растяжении

В результате экспериментальных исследований и теоретического анализа Bazant et al.[27], Дуан и др. [28], а также Rocco et al. [29, 30] показывают, что прочность бетона на растяжение и раскалывание в значительной степени определяется размером испытательного образца. Кадлечек и др. Провели ряд экспериментальных исследований кубов, цилиндров и призм для изучения размерного эффекта прочности на разрыв при растяжении. [31]. Было продемонстрировано, что размерный эффект в значительной степени зависит от площадей раскола сечения трещин, а не от формы испытуемых образцов, что создает единое измерение для размерного эффекта.Была представлена ​​обобщенная формула размерного эффекта, которая может применяться к ядрам или кубам, полученным из существующих конструкций. По данным Kadleček et al. [31] предел прочности бетонных стержней при растяжении был преобразован в прочность стандартного испытательного образца (150 × 150 × 150 мм). Формула размерного эффекта представлена ​​как [31] где - коэффициент размерного эффекта; - предел прочности при растяжении пробуренных образцов керна;

.

Прочность бетонных цилиндров на сжатие

Прочность бетонных цилиндров на сжатие является одним из наиболее распространенных показателей эффективности, выполняемых инженерами при проектировании конструкций. Здесь прочность на сжатие бетонных цилиндров определяется путем приложения постоянной нагрузки к цилиндру до тех пор, пока не произойдет разрушение. Испытание проводится на машине для испытаний на сжатие.

Аппарат для испытания бетонного цилиндра

Подготовленный цилиндр для образца может иметь любой из двух размеров, указанных ниже.Диаметр отлитого цилиндра должен быть как минимум в 3 раза больше номинального максимального размера крупного заполнителя, используемого при производстве бетона. Требуемый аппарат указан ниже:

  1. Машина для испытания на сжатие
  2. Форма для цилиндра диаметром 150 мм и высотой 300 мм или 100 x 200 мм
  3. Весы.

Процедура испытания бетонного цилиндра

Подготовка проб

Образцы цилиндров отливают из стали, чугуна или любой формы из невпитывающего материала.Даже в тяжелых условиях используемые формы должны сохранять первоначальную форму и размеры. Форма должна удерживать бетон без протечек. Перед помещением бетонной смеси в форму, внутренняя часть формы должна быть должным образом смазана, чтобы облегчить удаление затвердевшего цилиндра.

Бетонная смесь заливается в формы слоями не менее 5 см. Количество ходов на слой во время уплотнения должно быть не менее 30. Уплотнение должно достигать нижележащих слоев, позволяя выйти большинству воздушных пустот.Образцы хранят в спокойном месте в месте с относительной влажностью не менее 90% при температуре 27 ° ± 2 ° C в течение 24 часов. По истечении этого периода образцы берутся и погружаются в чистую пресную воду до достижения возраста испытаний.

Процедура испытания

  1. Бетонный цилиндр отлит стандартного размера и выдержан в течение 28 дней. Для испытаний отливают три образца одинакового размера.
  2. Выньте образец из емкости для отверждения.
  3. Вытрите лишнюю воду с поверхности образца.
  4. Поместите образец вертикально на платформу машины для испытания на сжатие. Равномерное приложение и распределение нагрузки облегчается наличием накладок на концах цилиндров.
  5. Прежде чем приступить к приложению нагрузки, убедитесь, что грузовые платформы касаются верхней части цилиндра.
  6. Приложите нагрузку непрерывно и равномерно без ударов со скоростью 315 кН / мин. И продолжайте загрузку, пока образец не выйдет из строя.
  7. Запишите максимальную принимаемую нагрузку.
  8. Испытание повторяют для оставшихся двух образцов.

Рис.1: Бетонный цилиндр для испытания на сжатие

Рис. 2: Разрушенный образец бетонного цилиндра

Примечание:

  1. Испытать не менее 3 образцов.
  2. Диаметр отлитого цилиндра должен быть измерен в 2 точках, перпендикулярных друг другу на середине его высоты. Среднее значение этих значений берется для расчета площади поперечного сечения.Если измеренный диаметр отличается более чем на 2%, цилиндр не подлежит испытанию.

Отчет об испытании бетонного цилиндра

Техник, ответственный за проведенное испытание, должен записать следующие наблюдения до и после испытания цилиндра на сжатие.

Перед испытанием

  1. Дата отливки
  2. Дата испытания
  3. Возраст экземпляра
  4. Условия отверждения
  5. Диаметр цилиндра Образцы
  6. Возраст тестирования

После испытания

  1. Максимальная прилагаемая нагрузка
  2. Прочность на сжатие
  3. Тип перелома
  4. Дефекты цилиндров или крышек, если таковые имеются

Расчеты прочности на сжатие Бетонный цилиндр

Прочность на сжатие = (максимальная нагрузка / площадь поперечного сечения)

Результат испытания цилиндра

28-е сутки Прочность цилиндра на сжатие = …………………….Н / мм 2

Прочность бетона на сжатие при разном возрасте

Прочность бетона увеличивается с возрастом. Таблица-1 показывает прочность бетона в разном возрасте по сравнению с прочностью через 28 дней после заливки.

Таблица 1: Прочность бетона в разном возрасте по сравнению с прочностью через 28 дней

Возраст Прочность в процентах
1 день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Прочность на сжатие различных марок бетона через 7 и 28 дней

Таблица.2: Прочность на сжатие различных марок бетона через 7 и 28 дней

Марка бетона Минимальная прочность на сжатие Н / мм 2 через 7 дней Нормативная прочность на сжатие (Н / мм 2 ) через 28 дней
M15 10 15
M20 13,5 20
M25 17 25
M30 20 30
M35 23.5 35
M40 27 40
M45 30 45

Меры предосторожности при испытании на сжатие бетонного цилиндра

  1. Перед испытанием на сжатие цилиндр не должен полностью высохнуть.
  2. Необходимо надевать перчатки и защитные очки для защиты от повреждений в результате разрушения образца.

Подробнее: Испытание бетонных кубов на сжатие

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования