Как определяется прочность бетона


Как определить прочность бетона | Статьи

Прочность бетона является важнейшей характеристикой, от которой зависят эксплуатационные параметры материала. Под прочностью подразумевают способность бетона противостоять внешним механическим силам и агрессивным средам. Особенно актуальны способы определения этой величины методами неразрушающего контроля: механическими или ультразвуковым.

Правила испытания прочности бетона на сжатие, растяжение и изгиб определяются ГОСТ 18105-86. Одной из характеристик прочности бетона является коэффициент вариации (Vm), который характеризует однородность смеси.

Навигатор предлагает приобрести высококачественный строительный бетон по низким ценам с доставкой по СПб.

По ГОСТ 10180—67 предел прочности бетона при сжатии определяется при сжатии контрольных кубов с размерами ребер 20 см в 28-суточном возрасте — это так называемая кубиковая прочность. Призменная прочность определяется как  0,75 кубиковой прочности для класса бетона В25 и выше и 0,8 для класса бетона ниже В25

Помимо ГОСТов, требования к расчётной прочности бетона задаются в СНиПах. Так, например, минимальная распалубочная прочность бетона незагруженных горизонтальных конструкций при пролете до 6 метров должна составлять не менее 70% проектной прочности, а свыше 6 метров – 80% проектной прочности бетона.

Механические неразрушающие методы определения прочности бетона

Неразрушающие способы бетона на сжатие основываются на косвенных характеристиках показаний приборов. Испытания прочности бетона проводятся с помощью основных методов: упругого отскока, ударного импульса, отрыва, скалывания, пластической деформации, отрыва со скалыванием.

Зачем нужны добавки в бетон для прочности и как их выбирать?

О том, какие существуют марки бетона по прочности, в этой статье рассказывают специалисты.

Закажите лучший бетон М200 для строительства и изготовления стяжек полов, дорожек, бетонных лестниц.

Рассмотрим виды испытательных приборов механического принципа действия. Таким способом прочность бетона определяется глубиной внедрения рабочего органа прибора в поверхностный слой материала.

Принцип действия молотка Физделя основан на использовании пластических деформаций строительных материалов. Удар молотка по поверхности бетона образует лунку, диаметр которой и характеризует прочность материала. Место, на которое наносятся опечатки, должно быть очищено от штукатурки, шпатлевки, окрасочного слоя. Испытания проводятся локтевыми ударами средней силы по 10-12 раз на каждом участке конструкции с расстоянием между отпечатками не менее 3 см. Диаметр полученных лунок измеряется с помощью штангенциркуля по двум перпендикулярным направлениям с точностью до десятой миллиметра. Прочность бетона определяется с помощью среднего диаметра отпечатка и тарировочной кривой. Тарировочная кривая строится на сравнении полученных диаметров отпечатков и результатов лабораторных исследований на образцах, взятых из конструкции или изготовленных по технологиям, аналогичных примененным.

На свойствах пластической деформации основан и принцип действия молотка Кашкарова. Различие между этими приборами заключается в наличии между молотком и завальцованным шариком отверстия, в которое введен контрольный стержень. Удар молотка Кашкарова приводит к образованию двух отпечатков. Одного — на поверхности обследуемой конструкции, второго — на эталонном стержне. Соотношение диаметров получаемых отпечатков зависит от прочности исследуемого материала и контрольного стержня и не зависит от скорости и силы удара молотка. По среднему соотношению диаметров двух отпечатков с помощью тарировочного графика устанавливают прочность бетона.

Пистолеты ЦНИИСКа, Борового, молоток Шмидта, склерометр КМ, оснащенный стержневым ударником, работают, основываясь на принципе упругого отскока. Измерения величины отскока бойка проводятся при постоянной величине кинетической энергии металлической пружины и фиксируются указателем на шкале прибора. Взвод и спуск бойка происходят автоматически при соприкосновении ударника и испытуемой поверхности. Склерометр КМ имеет специальный боек определенной массы, который с помощью предварительно напряженной пружины с заданной жесткостью ударяет по металлическому ударнику, прижатому другим концом к обследуемой поверхности.

Метод испытания на отрыв со скалыванием позволяет определить прочность бетона в теле бетонного элемента. Участки для испытания подбираются таким образом, чтобы в этой зоне не было арматуры. Для проведения исследований используют анкерные устройства трех типов. Анкерные устройства первого типа устанавливаются в конструкцию при бетонировании. Для установки второго и третьего типов анкерных устройств предварительно подготавливают шпуры, высверливая их в бетоне.

Ультразвуковой метод измерения прочности бетона

Принцип действия приборов ультразвукового контроля основывается на связи, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых волн в материале и его прочностью.

В зависимости от способа прозвучивания разделяют две градуировочные зависимости: «скорость распространения волн — прочность бетона», «время распространения ультразвуковых волн — прочность бетона».

Метод сквозного прозвучивания в поперечном направлении применяется для сборных линейных конструкций — балок, ригелей, колонн. Ультразвуковые преобразователи при таких испытаниях устанавливаются с двух противоположных сторон контролируемой конструкции.

Поверхностным прозвучиванием испытывают плоские, ребристые, многопустотные плиты перекрытия, стеновые панели. Волновой преобразователь устанавливается с одной стороны конструкции.

Для получения надежного акустического контакта между испытуемой конструкцией и рабочей поверхностью ультразвукового преобразователя используют вязкие контактные материалы типа солидола. Возможна установка «сухого контакта» с использованием конусных насадок и протекторов. Ультразвуковые преобразователи устанавливают на расстоянии не менее 3 см от края конструкции.

Появление трещин после заливки — часто встречающееся явление. Не знаете, чем заделать трещины в бетоне? Мы подскажем!

Способы уплотнения бетонной смеси — здесь описано, какие они бывают и какой выбрать.

Цена бетона М400 по этой ссылке, в нашем каталоге.

Приборы для ультразвукового контроля прочности состоят из электронного блока и датчиков. Датчики могут быть раздельными или объединенными для поверхностного прозвучивания.

Скорость распространения ультразвуковой волны в бетоне зависит от плотности и упругости материала, наличия в нем пустот и трещин, отрицательно влияющих на прочность и другие качественные характеристики. Следовательно, ультразвуковое прозвучивание предоставляет информацию о следующих параметрах:

  • однородности, прочности, модуле упругости и плотности;
  • наличии дефектов и особенностях их локализаций;
  • форме А-сигнала.

Прибор записывает и преобразует в визуальный сигнал принимаемые ультразвуковые волны. Оснащенность контрольного оборудования цифровыми и аналоговыми фильтрами позволяет оптимизировать соотношение сигнала и помех.

Методы разрушающего контроля прочности бетона

Каждый застройщик может выбирать самостоятельно методы неразрушающего контроля, но согласно существующим СНиПам разрушающий контроль является обязательным. Способов организации выполнения требований СНиПов существует несколько.

  • Контроль прочности бетона может проводиться на специально изготовленных образцах. Применяется этот метод при производстве сборных железобетонных конструкций и для выходного контроля БСГ (бетонной смеси готовой) на стройплощадке.
  • Прочность бетонов может контролироваться на образцах, которые были получены способами выпиливания и вырубывания из самой конструкции. Места взятия проб определяются с учетом снижения несущей способности в зависимости от напряженного состояния. Целесообразно, чтобы эти места указывались самими проектировщиками в проектной документации.
  • Испытания образцов, изготовленных на месте проведения работ в условиях, определенных конкретным технологическим регламентом. Однако укладка бетона в кубы для проведения последующих испытаний, его твердение и хранение значительно отличаются от реальных условий укладки, уплотнения и твердения рабочих бетонных смесей. Эти различия существенно снижают достоверность получаемых таким способом результатов.

Самостоятельное измерение прочности бетона

Профессиональные методы определения прочности бетона дороги и не всегда доступны. Существует способ самостоятельного проведения обследования на прочность бетонных конструкций.

Для испытаний потребуется молоток весом 400-800 г и зубило. По приставленному к поверхности бетона зубилу наносится удар средней силы. Далее определяется степень повреждения, нанесенного поверхностному слою. Если зубило оставило лишь небольшую отметину, то бетон можно отнести к классу прочности В25. При наличии более значительной зазубрины бетон можно отнести к классам В15-В25. Если зубило проникнет в тело конструкции на глубину менее 0,5 см, то образец можно отнести к классу В10, если более 1 см — к классу В5. Класс или марка бетона по прочности — это основной показатель качества бетонной смеси, которые определяют среднюю прочность бетона. Например, средняя прочность бетона В30 (М400) составляет 393 кгс / см2.

Ориентировочно определить прочность бетона Rб в на 28 сутки в МПа можно по формуле Боломея-Скрамтаева, которая является основным законом прочности бетона. Для этого необходимо знать марку примененного цемента — Rц и цементно-водное соотношение — Ц/В. Коэффициент А при нормальном качестве заполнителей равен примерно 0,6.

Rб = А*Rц*(Ц/В-0,5)

При этом набор прочности бетона во времени подчиняется формуле

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

на 3 сутки бетон набирает около 30% марочной прочности, на 7 сутки — 60-80%, а 100% предел прочности достигается на 28-е сутки. Дальнейшее повышение прочности бетона происходит, но очень медленно. Согласно СНиП 3.03.01-87, уход за свежим бетоном продолжается до набора 70% прочности или до другого срока распалубливания.

Методы самостоятельного определения прочности бетонных конструкций просты и экономичны. Однако в случае строительства важных объектов целесообразно обратиться к услугам специализированных лабораторий.

Желаете сэкономить? Изучите цены на бетон от компании «ТД Навигатор».

Определение прочности бетона - методы проверки и приборы

Прочность бетона — важнейшая характеристика, которая применяется при проектировании и расчете конструкций для строительства различных сооружений. Она задается маркой М (в кг/см²) или классом В (в МПа) и выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения.

При определении марочной прочности бетона строительные организации и изготовители конструкций должны руководствоваться требованиями нормативных документов — ГОСТ 22690-88, 28570, 18105-2010, 10180-2012. Они регламентируют методику проведения испытаний, обработку результатов.

Что влияет на прочность?

Затвердевшая в условиях строительной площадки бетонная смесь может давать отличные от лабораторных результаты. Помимо качества цемента и заполнителей на характеристику влияют:

  • условия транспортировки;
  • способ укладки в опалубку;
  • размеры и форма конструкции;
  • вид напряженного состояния;
  • влажность, температура воздуха на всем протяжении твердения смеси;
  • уход за монолитом после заливки.

Качество смеси и ее прочностные характеристики ухудшаются, если при производстве работ совершались грубые нарушения технологии:

  • доставка производилась не в миксере;
  • время в пути превысило допустимое;
  • при заливке смесь не уплотнялась вибраторами или трамбовками;
  • при монтаже была слишком низкая или высокая температура, ветер;
  • после укладки в опалубку не поддерживались оптимальные условия твердения.

Неправильная транспортировка приводит к схватыванию, расслоению и потере подвижности смеси. Без уплотнения в толще конструкции остаются пузырьки воздуха, которые ухудшают качество монолита.

При температуре 15°-25°С и высокой влажности в первые 7-15 суток бетон достигает прочности 70%. Если условия не выдерживаются, то сроки затягиваются. Опасно как охлаждение смеси, так и ее пересушивание. Зимой опалубку утепляют или прогревают, летом поверхность монолита увлажняют, накрывают пленкой.

На заводах ЖБИ осуществляют пропаривание или автоклавную обработку конструкций, чтобы уменьшить время набора прочности. Процесс занимает от 8 до 12 часов.

Чтобы определить, насколько характеристики конструкции соответствуют проектным, а также при обследованиях и мониторинге технического состояния зданий проводят проверку прочности бетона. Она включает лабораторные испытания образцов, неразрушающие прямые и косвенные методы исследования объектов.

Факторы, влияющие на погрешность измерений при контроле и оценке прочности бетона:

  • неравномерность состава;
  • дефекты поверхности;
  • влажность материала;
  • армирование;
  • коррозия, промасливание, карбонизация внешнего слоя;
  • неисправности прибора — износ пружины, слабую зарядка аккумуляторной батареи.

Самый информативный способ проверки бетонных конструкций — изъятие образцов из тела монолита с последующим их испытанием. Такой метод сводит к минимуму ошибки, но достаточно дорог и трудоемок. Поэтому чаще пользуются более доступными исследованиями с помощью приборов, измеряющих зависимые от прочности характеристики — твердость, усилие на отрыв или скол, длину волны. Зная их, можно с помощью переходных формул вычислить искомую величину.

Требования к проверке

С точки зрения заказчика наиболее предпочтительно проводить испытания неразрушающими методами контроля фактической прочности бетона. Сегодня созданы приборы, которые позволяют быстро получить результаты без бурения, высверливания или вырубки образца, портящих целостность конструкции.

Для осуществления контроля и оценки прочности бетона рассматривают три показателя:

  • точность измерений;
  • стоимость оборудования;
  • трудоемкость.

Наиболее дорогими являются испытания кернов на лабораторном прессе и отрыв со скалыванием. Исследования по величине ударного импульса, упругого отскока, пластических деформаций или с помощью ультразвука имеют меньшую затратную часть. Но применять их рекомендуется после установления градуировочной зависимости между косвенной характеристикой и фактической прочностью.

Параметры смеси могут существенно отличаться от тех, при которых была построена градуировочная зависимость. Чтобы определить достоверную прочность бетона на сжатие, проводят обязательные испытания кубиков на прессе или определяют усилие на отрыв со скалыванием.

Если пренебречь этой операцией, неизбежны большие погрешности при контроле и оценке прочности бетона. Ошибки могут достигать 15-75 %.

Целесообразно пользоваться косвенными методами при оценке технического состояния конструкции, когда необходимо выявить зоны неоднородности материала. Тогда правила контроля допускают применение неточного относительного показателя.

Как определить прочность бетона?

В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

  • разрушающие;
  • неразрушающие прямые;
  • неразрушающие косвенные.

Они позволяют с той или иной точностью проводить контроль и оценку фактической прочности бетона в лабораториях, на площадках или в уже построенных сооружениях.

Разрушающие методы

Из готовой смонтированной конструкции выпиливают или выбуривают образцы, которые затем разрушают на прессе. После каждого испытания фиксируют значения максимальных сжимающих усилий, выполняют статистическую обработку.

Этот метод, хотя и дает объективные сведения, часто не приемлем из-за дороговизны, трудоемкости и причинения локальных дефектов.

На производстве исследования проводят на сериях образцов, заготовленных с соблюдением требований ГОСТ 10180-2012 из рабочей бетонной смеси. Кубики или цилиндры выдерживают в условиях, максимально приближенным к заводским, затем испытывают на прессе.

Неразрушающие прямые

Неразрушающие методы контроля прочности бетона предполагают испытания материала без повреждений конструкции. Механическое взаимодействие прибора с поверхностью производится:

  • при отрыве;
  • отрыве со скалыванием;
  • скалывании ребра.

При испытаниях методом отрыва на поверхность монолита приклеивают эпоксидным составом стальной диск. Затем специальным устройством (ПОС-50МГ4, ГПНВ-5, ПИВ и другими) отрывают его вместе с фрагментом конструкции. Полученная величина усилия переводится с помощью формул в искомый показатель.

При отрыве со скалыванием прибор крепится не к диску, а в полость бетона. В пробуренные шпуры вкладывают лепестковые анкеры, затем извлекают часть материала, фиксируют разрушающее усилие. Для определения марочной характеристики применяют переводные коэффициенты.


Метод скалывания ребра применим к конструкциям, имеющим внешние углы — балки, перекрытия, колонны. Прибор (ГПНС-4) закрепляют к выступающему сегменту при помощи анкера с дюбелем, плавно нагружают. В момент разрушения фиксируют усилие и глубину скола. Прочность находят по формуле, где учитывается крупность заполнителя.

Внимание! Способ не применяют при толщине защитного слоя менее 20 мм.

Неразрушающие косвенные методы

Уточнение марки материала неразрушающими косвенными методами проводится без внедрения приборов в тело конструкции, установки анкеров или других трудоемких операций. Применяют:

  • исследование ультразвуком;
  • метод ударного импульса;
  • метод упругого отскока;
  • пластической деформации.

При ультразвуковом методе определения прочности бетона сравнивают скорость распространения продольных волн в готовой конструкции и эталонном образце. Прибор УГВ-1 устанавливают на ровную поверхность без повреждений. Прозванивают участки согласно программе испытаний.

Данные обрабатывают, исключая выпадающие значения. Современные приборы оснащены электронными базами, проводящими первичные расчеты. Погрешность при акустических исследованиях при соблюдении требований ГОСТ 17624-2012 не превышает 5%.

При определении прочности методом ударного импульса используют энергию удара металлического бойка сферической формы о поверхность бетона. Пьезоэлектрическое или магнитострикционное устройство преобразует ее в электрический импульс, амплитуда и время которого функционально связаны с прочностью бетона.

Прибор компактен, прост в применении, выдает результаты в удобном виде — единицах измерения нужной характеристики.

При определении марки бетона методом обратного отскока прибор — склерометр — фиксирует величину обратного движения бойка после удара о поверхность конструкции или прижатой к ней металлической пластины. Таким образом устанавливается твердость материала, связанная с прочностью функциональной зависимостью.

Метод пластических деформаций предполагает измерение на бетоне размеров следа после удара металлическим шариком и сравнение его с эталонным отпечатком. Способ разработан давно. Наиболее часто на практике используется молоток Кашкарова, в корпус которого вставляют сменный стальной стержень с известными характеристиками.

По поверхности конструкции наносят серию ударов. Прочность материала определяется из соотношения полученных диаметров отпечатков на стержне и бетоне.

Заключение

Для контроля и оценки прочности бетона целесообразно пользоваться неразрушающими методами испытаний. Они более доступны и недороги по сравнению с лабораторными исследованиями образцов. Главное условие получения точных значений — построение градуировочной зависимости приборов. Необходимо также устранить факторы, искажающие результаты измерений.

Прочность бетона - основные методы определения прочности бетона

Прочность бетона на сжатие, является важнейшей технической характеристикой, регламентируемой действующими нормативными документами: ГОСТ и СНиП. В соответствии с практическими исследованиями 80-85% марочной прочности бетон приобретает на 28 сутки после затворения водой.

СодержаниеСвернуть

Конечно, при этом температура окружающего воздуха должна находиться в пределах 20-25 градусов Цельсия. Максимально же возможная прочность бетонной конструкции достигается через 3-4 года после заливки.

Оценка прочности бетона различными методами

Так как прочность бетона является самой важной характеристикой, от которой зависит прочность сооружения, конструкторами и технологами разработаны и активно применяются следующие варианты испытаний бетона на прочность:

  • Неразрушающие механические методы контроля. Основаны на опосредственной оценке технической характеристики, полученной методами: упругого отскока, удара, и отрыва со скалыванием.
  • Определение прочности бетона ультразвуковым методом. В этом случае используется специальная ультразвуковая установка, которая «просвечивает» проверяемую конструкцию и определяет прочность бетона в зависимости от скорости распространения ультразвуковых волн.
  • Метод разрушающего контроля прочности. Согласно существующим СНиПам разрушающий контроль является обязательным при приемке здания или сооружения в эксплуатацию.
  • Самостоятельный метод определения прочности бетона с помощью подручных материалов и инструментов: молотка, зубила и штангенциркуля.

Перечисленные способы имеют различную степень точности, находящуюся в пределах допускаемой погрешности.

Определение прочности бетона неразрушающими методами

  • Определение прочности с помощью молотка Физделя. При ударе рабочей частью молотка Физделя на поверхности бетона очищенной от посторонних материалов образуется отпечаток в виде лунки определенного диаметра. Величина диаметра, измеренная штангенциркулем, характеризует прочность бетона. Для достоверности результатов производится 12-15 ударов. Для расчета прочности принимается средний диаметр лунки.
  • Определение прочности с помощью молотка Кашкарова. Удар молотком Кашкарова оставляет на поверхности бетона два отпечатка. Один отпечаток остается на исследуемом объекте, второй отпечаток остается на эталоне (бетонном стержне известной прочности). В зависимости от соотношений диаметров отпечатков определяется прочность проверяемого объекта.
  • Прочность бетона неразрушающими методами определяемая с помощью: пистолета ЦНИИСКа, молотка Шмидта и склерометра. Указанные методы основаны на принципе упругого отскока рабочего органа от испытываемого объекта. Величина прочности бетона оценивается по шкале прибора, на которой фиксируются полученные данные.
  • Отрыв со скалыванием. Для проведения испытаний выбирается участок поверхности в теле, которого нет арматурного пояса. Для проверки прочности используются специальные анкерные устройства, внедряемые в толщу бетона. Оценка прочности производится по шкале анкерного устройства.

Определение прочности бетона с помощью ультразвука

Технология использует связь, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых импульсов и прочностью бетонной конструкции. Для реализации метода необходимо специальное оборудование, состоящее из генератора ультразвуковых волн, блока управления и датчиков.

Кроме прочности бетона, приборы ультразвукового исследования позволяют определять дефекты, однородность, модуль упругости и плотности толщи исследуемого объекта.

Разрушающие методы определения прочности бетона

В соответствии с требованиями действующего СП 63.13330.2012 г., проверка конструкций разрушающими методами являются обязательными, застройщикам остается выбрать приемлемый способ определения прочности бетона по контрольным образцам из следующего списка:

  • Контроль прочности, осуществляемый специальными прессами, разрушающими контрольные образцы, залитые в специальные формы. Аналогичным способом осуществляется проверка отпускной прочности бетона ГОСТ 18105-2010. «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности».
  • Контроль прочности бетона разрушением образцов выпиленных или высверленных из толщи проверяемой конструкции.
  • Контроль прочности методом разрушения образцов изготовленных непосредственно на строительной площадке. В связи с тем, что время и условия набора прочности образцами и время и условия набора прочности залитой конструкцией существенно различаются, данный метод считается относительно достоверным.

Определения прочности бетона своими руками

Более-менее достоверные сведения о прочности залитого бетона можно получить без использования специального оборудования. Для самостоятельных испытаний потребуется следующий инструмент:

  • Слесарный молоток массой ударной части 400-600 граммов.
  • Штангенциркуль с глубиномером.
  • Слесарное зубило средней величины.

При этом показатель прочности бетона – размер следа и глубина проникновения зубила после нанесения удара молотком средней силы.

  • Если след от зубила едва виден, прочность бетона соответствует классу В25.
  • Более глубокая и хорошо видная отметина идентифицирует бетон класса В15-В25.
  • Проникновение зубила в тело материала более чем на 0,5 мм говорит о том, что перед нами бетон класса В10,
  • Проникновение зубила в толщу бетона более чем на 10 мм идентифицирует бетон класса прочности В5.

Несмотря на то, что самостоятельный метод определения прочности бетона весьма простой и очень экономичный, прочность материала особо ответственных конструкций лучше всего определять «научными» способами привлекая соответствующих специалистов оснащенных соответствующим оборудованием.

Класс прочности всех марок бетонов

Заключение

Показатели марки и класса бетонных материалов – это самые важные показатели их сопротивления сжатию и осевой растяжке. В отличии от качеств относительно стойкости к низким температурам, влаге, именно они учитываются в первую очередь при покупке материалов.

Чем и как определяется прочность бетона?

Прежде чем начать строительство небольшого дома или крупной многоэтажки, мастера и компании обязаны провести испытание стройматериала на прочность. Да, даже один из самых популярных и востребованных строительных материалов – бетон – требует проверки. Несмотря на то, что бетонную смесь считают одним из мощных и долговечных материалов для строительства, он все же подвержен неблагоприятному воздействию внешней среды. Испытание бетона на стойкость – отличный способ, чтобы определить механические характеристики материала. Такой контроль позволит в дальнейшем времени прогнозировать поведение бетонных сооружений при нагрузках и природных катаклизмах.

Общие сведения

Определение прочности бетона проводиться только после наблюдения показателей, что определяют механические характеристики смеси. Среди основных типов макроструктуры бетона выделяют плотную, плотную с пористым заполнением, ячеистую и зернистую структуры. В зависимости от нее и будет определяться способность будущего устройства конструкции выдерживать нагрузки и оказывать им сопротивление.

Прочность цементной смеси также зависит от следующих факторов:

  • качества и активности вяжущих элементов;
  • структуры бетона и гранулометрического состава заполнителей;
  • их формы, размеров и прочности;
  • количества воды на единицу объема.

Не стоит забывать и о степени уплотнения смеси, уходе за ней. Хорошему цементу можно не только «похвастаться прочностью». Он не должен крошиться, трескаться, колоться или расслаиваться. В первую очередь при выборе бетонной смеси советуем обратить внимание на ее состав. Помните, чем выше марка выбранного материала, тем большие нагрузки сможет выдерживать строение. Да, за такой продукт придется заплатить больше, но помните, на безопасности и сроке службы будущего строения экономить нельзя.

Также в бетоне должны присутствовать модификаторы, это специальные вещества, которые увеличивают прочность и скорость застывания смеси в конструкциях. Для хорошей устойчивости бетонной конструкции ее нужно дополнительно армировать. Армирование – это погружение металлических прутов или проволок в бетонный материал.

Не стоит и забывать про условия, в которых происходит заливка бетонного раствора. Позаботьтесь о подходящей температуре и влажности воздуха, теплоизоляции. Бетон должен не быть переувлажненным, но также не высохнуть слишком быстро. Нужно определить оптимальное время, чтобы цемент успел качественно прореагировать с водой.

Вернуться к оглавлению

Проверка стандартных образцов

Процедура определения прочности бетона.

Прочность бетонной смеси неразрывно связана со многими факторами. Она определяется несколькими методами, также необходим профессиональный прибор, который будет измерять технические характеристики. Методы определения прочности бетона разные. Рассмотрим самые популярные.

Испытание цемента на крепость проводят по контрольным образцам – это кубики или цилиндры из раствора. Бетон замешивают в строгих пропорциях и дают ему высохнуть 28 суток. После этого подготовленные контрольные образцы помещают в специальные приборы, например, пресс, и сжатием пытаются их разрушить.

Еще один популярный разрушающий метод – исследование кернов. Из уже готового застывшего бетонного сооружения вырубают или пытаются выбурить монолит. Кусок такого продукта отправляют на лабораторные тесты для испытания бетона (например, разрушающее испытание бетона под прессом).

Обычно монолит бурят с помощью алмазных корок, это позволяет провести процесс без вреда для конструкции. Но помните, что такие разрушающие методы исследования бетона на прочность дорогие. Также образец сложно извлечь, а если сделать это неправильно, то можно серьезно навредить конструкции.

Для определения устойчивости можно использовать неразрушающие методы. Суть этой работы заключается в том, что специалисты измеряют предел прочности бетона, а другие показатели, которые связаны между собой и влияют на этот фактор. Способы проведения неразрушающего контроля требуют больших трудоемких затрат, при этом они не всегда точные. Но все же большинство массовых и частичных инженерных задач можно решить неразрушающими методами.

Вернуться к оглавлению

Как подготовить образцы?

Для инспекции бетона на прочность используют несколько кубиков (их заливают в стандартные формы) из смеси и проводят с ним специальную обработку. Помните, что при выборе материала для тестирования в него запрещено дополнительно вносить или удалять любые наполнители. Заполнение бетоном форм должно происходить за полчаса после отбора, а извлечение – без использования воды или прочих жидкостей. Измерение прочности нужно проводить только через несколько дней. Образцы для испытания не должны иметь дефектов, трещин, расслоений, а наплывы раствора, что образовались после отливки в форму нужно удалить при помощи абразива.

Вернуться к оглавлению

Методы

  • Молоток Кашкарова.

    На сжатие. Испытание смеси на прочность проводят по разным технологическим схемам. Например, контроль прочности бетонного куба на сжатие проводится в несколько этапов. Сначала нужно установить образец в нижнюю плиту пресса, а верхняя будет постоянно опускаться. Плиты будут давить на образец до тех пор, пока бетонный куб при сжатии не разрушится. Но то, как расколется бетон должно соответствовать нормам, указанным в специальных документах. Если что-то пошло не так и результат не совпал с прогнозируемым, то такой метод не учитывается.

  • На растяжение. Можно провести испытание при помощи растяжения упругого элемента. «Подопытный» элемент помещают в испытательную машину и оказывают давление. При этом особое внимание уделяют измерению параметров упругого отскока твердых предметов и деформации бетона в месте удара.
  • Молоток Кашкарова. Опытные специалисты говорят, что нужно пользоваться приборами и методами проверки на прочность цементной смеси в комплексе и объединять результаты в единую картину. Если обратить больше внимания на метод определения прочности бетона неразрушающим контролем, то можно отметить, что он поможет установить надежность смеси в целой конструкции. Нужно ударить по бетону, а потом обязательно замерить отскок частиц и твердых предметов от поверхности, параметры деформации бетона в месте удара. Для нанесения удара обычно используют специальный «молоток Кашкарова». В местах исследования поверхность конструкции должна быть ровной, а удары нужно наносить через листы копировальной белой бумаги.
  • Отрыв. Отдельную группу представляет метод отрыва со скалыванием (на отрыв и скол). Если бетон проверяют на отрыв, то на его поверхность наклеивают диск из стали, который соединяют с механизмом, который будет работать до тех пор, пока не оторвет кусок бетона. Измерения результатов нужно записывать и сравнивать.
  • Скалывание. Метод скалывания заключается в том, чтобы от внешнего угла конструкции отколоть кусок цемента. Сразу же отметим, что для хорошей работы во время скалывания нужен крепки перфоратор или дрель. Такой неразрушающий контроль определяет прочность прочность по усилию, которое необходимо для скалывания участка конструкции, расположенному на ребре с внешней стороны.
  • Ультразвук. Ультразвуковое применяют для монолитных конструкций. Такой лабораторный тип испытания заключается в том, с какой скоростью будут распространяться звуковые колебания в бетоне. Проводят специальными приборами. Тут измеряется время, за которое распространяется ультразвук в бетоне.
Вернуться к оглавлению

Заключение

Определение прочности бетона будет эффективным и точным при условии, если мастер четко исполнит требования и правила проведения таких проверок. Чтобы достичь максимально точного результата в испытании бетона, нужно проведение в комплексе несколько методов контроля.

3 проверенных способа определить прочность бетона

Есть три наиболее действенных способа измерения прочности бетона. В этой статье вы узнаете как и чем измерить прочность бетона, какой из методов больше подходит под ваши задачи.

Содержание статьи

3 проверенных способа как определить прочность бетона!

При постройке здания, необходимо уделить особое внимание определению прочности бетона. Расчёты, измерения нужно проводить качественно, чтобы можно было примерно определить сроки службы здания и некоторые другие параметры.

В науке словом «Прочность» определяют как устойчивость материала к механическим разрушениям. Есть нормы прочности, указанные в стандартах и санправилах.

Кроме измерений пробного образца в лаборатории, неизбежно при качественном подходе и исследование бетона стройки – чтобы выявить разницу, если она есть, и ликвидировать её, если бетон на стройке по каким-то причинам оказался хуже, чем эталонный образец.

Всего есть три способа, как определить прочность бетона. По уменьшению влияния на образец это имеет следующий вид.

1. Разрушающий и неразрушающий контроль к содержанию

1.1. Разрушающий способ

Есть некий образец, который испытывают посредством расслаивания его прессом. Образцы испытывают на двух установках. Первая пытается сжать образец до маленького кубика. А вторая пытается просто сколоть кусок бетона. Из их результативности и времени работы делают выводы о качестве бетона.

1.2. Неразрушающий способ

Особенно он хорош для измерения прочности существующих объектов. Для неразрушающего способа определения прочности бетона тоже характерны деформации, но их объём гораздо меньше.

Есть два метода измерить прочность, не изменяя структуру материала. Первый – использование механических ударных инструментов. К ним относятся различные молотки и пистолеты. Если при помощи первых измеряют диаметр лунок после удара, то при помощи вторых – силу отскока ударного стержня – упругость материала.

Чем больше упругость, тем больше общая прочность.

2. Использование ультразвуковых оценок. к содержанию

Как известно, в плотной среде скорость звуковой и ультразвуковой передачи данных увеличивается. Значит, чем прочнее бетон, тем быстрее будет по нему передаваться ультразвук.

Есть два типа передачи – поверхностная (для стен и перекрытий) и сквозная (оценка свай, столбов, нешироких опорных элементов.)

Он разделяется на 2 типа. Первый, при помощи специальных формул, доступен тем, кто получил специальное строительное образование.

Второй же доступен каждому и чаще всего применяется на практике. Берётся совсем маленький кусок бетона, молоток весом около полкило и зубило. Зубило ставится на кусок бетона, на него со средней силой опускается молоток. Молоток отскакивает, повторно отпускать его не надо. Снимаем зубило и смотрим на диаметр. Если бетон не повредился, то это самые лучшие сорта бетона – от Б 25 и выше. Если бетон повредился слегка (до пяти миллиметров), то это средние сорта бетона – от Б 10 до Б 25. А вот если бетон повредился до сантиметра, то это сравнительно слабые сорта – от Б 5 до Б 10.

Данный способ измерения прочности бетона подходит каждому, его легко запомнить, но стоит так же помнить и то, что такой способ годится только для мелких строек – при постройке официальных крупных зданий, в которых будут располагаться предприятия или будут жить люди, бетон нужно оценивать при помощи приглашённых экспертов и промышленных формул и установок.

Даже если вы, скажем, проводите ремонт крыши частного дома, вам потребуется оценить прочность бетона опорных конструкций, на которых эта крыша будет держаться.

Галерея изображений к содержанию

определение и испытание бетона, марки по прочности

Прочность бетона – одна из важнейших характеристик этого строительного материала. Бетон лучше всего сопротивляется усилиям на сжатие. Поэтому проектирование осуществляется таким образом, чтобы на конструкцию действовали в основном силы сжатия. Если конструкция будет испытывать усилия на растяжение и изгиб, то при расчете проекта учитывают прочность на растягивающие усилия и растяжение при изгибе.

Характеристики прочности бетона

Порочность бетона на сжатие характеризуют марка или класс прочности, которые определяются в стандартном варианте в возрасте 28 суток. В зависимости от эксплуатационных особенностей строительной конструкции, момент определения прочности материала на сжатие может устанавливаться индивидуально. Это могут быть 3,7, 60, 90, 180 суток.

 

Определение! Класс прочности характеризует гарантированную прочность строительного материала, выраженную в МПа, с обеспеченностью 95%. Маркой называют нормируемое значение средней прочности бетона. Единица измерения – кгс/см2.

В проекте на строительную конструкцию пользуются понятием класса прочности и только в особых случаях – марки.

Таблица зависимости между классами и марками бетонов

Класс

Марка

Класс

Марка

В3,5

М50

В25-В27,5

М350

В5

М75

В30

М400

В7,5

М100

В35

М450

В10-В12,5

М150

В40

М500

В15

М200

В45

М600

В20

М250

В50-В55

М700

В22,5

М300

В60

М800

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона

Прочность бетона зависит от ряда факторов, среди которых:

  • Активность цемента. Между прочностными характеристиками бетонного продукта и активностью вяжущего существует линейная зависимость. Чем выше активность, тем лучше прочностные показатели.
  • Количество вяжущего. Повышение содержания вяжущего положительно влияет на прочностные характеристики только до определенного процентного содержания. Выше – прочностные показатели растут незначительно, а другие технические параметры ухудшаются – растут усадка и ползучесть.
  • Водоцементное соотношение. Оптимальная величина определяется необходимой маркой удобоукладываемости. Обычно в смеси содержится 40-70% воды. Превышение оптимального количества жидкости инициирует образование пор, снижающих прочность конечного продукта.
  • Гранулометрический и минералогический состав заполнителей. На прочность бетонного продукта отрицательно влияют: неоптимальный состав мелкого и крупного заполнителей, наличие в них пылевидных и глинистых частиц.
  • Качество воды. Вода, используемая для затворения смеси, берется из водопровода питьевого назначения или проверяется в лаборатории на присутствие в ней примесей, отрицательно влияющих на качество конечного продукта.
  • Вибрирование бетонной смеси при укладке. При вибрировании из смеси выходит лишний воздух, снижающий прочностные характеристики. Однако излишнее вибрирование приводит к расслаиванию смеси.
  • Соблюдение оптимальных условий твердения.

Способы определения прочности

ГОСТ 10180-2012 регламентирует правила подготовки образцов и проведения испытаний прочности на сжатие в лабораторных условиях В соответствии со стандартом образцами могут быть:

  • куб с длиной ребра 100, 150, 200, 250, 300 мм;
  • цилиндр с диаметром основания 100, 150, 200, 250, 300 мм, высотой не менее диаметра основания.

Образцы изготавливают с соблюдением условий, соответствующих реальным условиям твердения смеси. Твердение продукта может происходить в нормальных условиях или с использованием тепловой обработки. Испытания проводят на испытательной машине-прессе. Образец нагружают со стабильной скоростью нарастания усилия до его разрушения.

Существуют неразрушающие способы контроля прочности бетона, позволяющие контролировать этот параметр в уже готовой конструкции:

  • Механические. Эти испытательные технологии основаны на показаниях приборов. Основные методы – упругий отскок, ударный импульс, отрыв, скалывание, отрыв со скалыванием.
  • Ультразвуковой. Основой этого способа является зависимость скорости прохождения ультразвуковых волн через материал от его прочностных характеристик. Технология востребована для определения прочностных характеристик длинномерных строительных конструкций – ригелей, колонн, балок.

Области применения бетона различных классов прочности

  • В7,5. Такие бетоны содержат малое количество вяжущего и относятся к категории «тощих». Применяются в основном при проведении подготовительных строительных работ. С их помощью изготавливают подбетонки, на которых устраивается железобетонный фундамент. Такой подготовительный бетонный слой не допускает протекания цементного молочка из фундаментной бетонной смеси в грунт.
  • В10-В12,5. Такие материалы также обладают невысокой прочностью. Применяются для устройства подбетонного слоя, тонкослойных стяжек, фундаментов легких строительных конструкций.
  • В15-В20. Бетонные смеси этих классов прочности востребованы в малоэтажном индивидуальном строительстве при возведении небольших строений, для устройства внутренних перегородок, лестничных маршей.
  • В22,5. Широко востребованы в малоэтажном жилом и промышленном строительстве, при производстве ЖБИ.
  • В25-В22,7. Применяются при сооружении высоконагружаемых строительных конструкций – несущих балок, плит, колонн в многоэтажных зданиях.
  • В30 и выше. Такие бетоны, обладающие высокой прочностью, применяют в промышленном строительстве и для сооружения объектов высокой опасности и ответственности. Из-за высокой схватываемости применяются с добавками, регулирующими скорость твердения смеси.

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
.

Испытание затвердевшего бетона - прочность, сжатие и долговечность

Выполняется бурение керна. R-метр ранее использовался для определения местоположения встроенной арматурной стали (показано мелом). Образцы керна могут быть расположены так, чтобы избегать или в некоторых случаях перехватывать сталь.

Новая бетонная подъездная дорога, которую вы видели несколько месяцев назад, снова привлекла ваше внимание, когда вы проезжали мимо сегодня. Вы видите, как на подъездной дорожке происходит встреча с тем, кто, похоже, домовладелец, подрядчик и пара парней в костюмах с блокнотами для записей.На заднем плане вы замечаете, что рабочий сверлит подъездную дорожку. Проделывать дыры в новой подъездной дорожке? В чем дело?

Встреча, свидетелем которой вы стали, может быть из-за домовладельца, который недоволен своим конечным продуктом. Источником недовольства может быть что угодно. Типичные жалобы включают отслаивание или образование накипи на поверхности, неконтролируемое растрескивание, обесцвечивание и всплытие.

Проблемы могут возникать в проектах любого размера. Большинство из них достаточно малы, поэтому подрядчики, желающие сделать клиентов счастливыми, могут быстро и экономично решить их.Однако для некоторых проблем может потребоваться проверка затвердевшего бетона, чтобы вы могли определить причину до проведения ремонта. В противном случае ваши усилия по ремонту могут не решить проблему напрямую. Существует несколько тестов на твердый бетон, которые часто используются для проверки прочности и долговечности бетона. Однако имейте в виду, что стоимость тестирования может быть высокой и даже приближаться к стоимости замены проезжей части. Стоимость тестирования будет варьироваться в зависимости от страны и количества исследованных образцов.

Обсудите программу тестирования с опытным профессионалом, чтобы составить план выборки / тестирования, соответствующий фактическому дефекту, с которым вы можете столкнуться. Вот общие шаги, необходимые для изучения дефекта, а также некоторые общие методы и тесты, которые обычно используются для поиска причины.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ БЕТОНА

Предположим, что упомянутая ранее подъездная дорожка имеет проблемы с долговечностью, например, образование накипи. Вот несколько предварительных шагов, которые необходимо предпринять при исследовании дефекта бетона перед фактическим испытанием затвердевшего бетона.

Пройдите обследование состояния.

После проверки всех проектных документов необходимо провести визуальный осмотр плиты проезжей части и сфотографировать условия для количественной оценки масштабов проблемы. Обследование может включать удары молотком или волочение цепью по поверхностям для обнаружения ненадежных участков (ASTM D 4580, Стандартная практика измерения отслоений в бетонных настилах мостов путем зондирования). Нанесение дефектов и других соответствующих характеристик, таких как трещины, выступы или области масштабирования на эскизе плиты, помогает оценить степень дефектов и отметить интересующие узоры.

Провести отбор проб.

Отбор проб бетона проводится для оценки свойств материала для установления причины (причин) ухудшения. Проконсультируйтесь с техническим специалистом, строительным специалистом или инженером, имеющим опыт устранения конкретных проблем, при рассмотрении количества и расположения образцов. Часто бывает полезно получить образцы из так называемых «хороших» и «плохих» участков, чтобы выявить причину некоторых дефектов. Некоторое руководство по отбору проб представлено в ASTM C 823 «Исследование и отбор проб затвердевшего бетона».Хотя на одном образце керна можно провести несколько испытаний, ограничение образцов одним керном не рекомендуется, так как один образец может исказить результаты, если образец нерепрезентативен. Если вы не можете найти местную компанию по добыче керна или испытательную лабораторию для вырезания образцов керна, перейдите на веб-сайт Ассоциации пиления и бурения бетона (www.csda.org), чтобы найти члена рядом с проектом, который затем может предоставить вам оценку провести отбор образца. Члены CSDA находятся по всей стране, хорошо обучены и оснащены для решения широкого спектра задач по резке бетона.

Выберите испытательную лабораторию.

Образцы бетона должны быть испытаны в сертифицированной лаборатории. Проконсультируйтесь в лаборатории об их опыте решения рассматриваемой вами проблемы. Опыт - это большой плюс, поэтому вам следует выбирать конкретную испытательную лабораторию на основе опыта, а не только цены.

ОПРЕДЕЛИТЬ ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ ЗАВЕРШЕННОГО БЕТОНА

Диаметр сердечника для испытаний на прочность на сжатие должен быть не менее 3,7 дюйма в диаметре.Предпочтительная длина сердечника в два раза больше диаметра. Сердечник длиной менее 95% диаметра не должен испытываться на прочность на сжатие.

.

Так инженеры проверяют бетонные конструкции на прочность | Наука | Углубленный отчет о науке и технологиях | DW

Бетонные конструкции, такие как мосты или большие залы, должны выдерживать большие нагрузки: все более тяжелые грузовики грохочут по улицам, фабричные здания должны нести вес огромных машин. Полы танцевальных залов должны выдерживать ритмичные прыжки сотен и даже тысяч людей одновременно. Погода также повреждает здания.

Железобетон или предварительно напряженный бетон на самом деле довольно устойчивы и могут выдерживать большие нагрузки.Но есть определенные влияния, которые разрушают эту стабильность.

Вода, кислота, ржавчина и нагрузки

Сюда входит вода, в частности, если она проникает в здание и разъедает стальную арматуру, придающую бетону прочность. Еще хуже, когда добавляется дорожная соль или другие агрессивные химикаты, потому что арматура ржавеет намного быстрее.

Кислоты разъедают не только металл, но и сам бетон. Известковые соединения цемента растворяются - бетон выщелачивается и становится хрупким.Даже дождевая вода может вызвать нечто подобное, особенно если бетон шероховатый, а поверхность имеет трещины, что позволяет проникать воде.

Экстремальные физические нагрузки, вызывающие осыпание бетона, также представляют большую опасность. Это могут быть вибрации, большие массы, влияющие на конструкцию, например горы снега и льда на крышах, или периодические колебания, вызываемые грузовиками на мостах.

Подробнее: MoMA демонстрирует бруталистскую архитектуру бывшей Югославии

Одного визуального осмотра недостаточно

Во время осмотра инженеры сначала внимательно осматривают здание снаружи: есть ли очевидные водяные знаки ? Под зданием образовались сталактиты? Это будет означать, что вода надолго проникла в бетон и смыла известь.Есть ли сколы в бетоне? Есть ли видимые заржавевшие арматурные детали? Поверхность покрыта водорослями или мхом?

Затем инженерам предстоит выяснить, где находится подкрепление. Для этой цели пригодятся старые строительные планы, если они есть. Затем используются магнитно-индукционные измерительные устройства - похожие на металлоискатели, которые энтузиасты используют для поиска кабелей и труб в стене или которые охотники за сокровищами используют для поиска старых монет. Устройства могут обнаруживать металлы на глубине около десяти сантиметров в бетоне.Более глубокие стальные арматуры также могут быть размещены с помощью радаров. Они также могут обнаруживать скопления воды.

Взятие образцов из здания

Инженеры должны знать, где находится арматура, прежде чем сверлить керн в качестве образца. Они не хотят ударить по стали во время сверления. Позднее буровые керны могут быть испытаны в лаборатории на прочность на излом и сжатие.

Состояние коррозии стальной арматуры в здании можно сначала оценить неразрушающим методом.Для этого используется метод измерения потенциального поля. Он основан на том факте, что стальная проволока арматуры ведет себя так же, как аккумулятор, когда она корродирует, например, через проникновение соленой воды.

Одна часть арматуры автоматически становится анодом, другая - катодом. Когда инженеры помещают измерительный прибор на бетонный пол и перемещают его по всей поверхности, они могут измерить электрическое поле. Там, где становится заметен сильный анодный потенциал, арматура может глубоко корродировать в бетоне.Затем инженеры должны изучить эти моменты более подробно.

Бетон должен защищать железную арматуру от воды и воздуха. Это возможно только в том случае, если он прочный и с хорошей поверхностью.

Для этой цели они также могут вскрыть бетон и испытать арматурную сталь на пробной основе или удалить их. Однако это возможно только в том случае, если инженер-строитель удостоверился, что удаление не подвергнет опасности устойчивость здания. Эти кусочки длиной около 35 сантиметров отправляются в лабораторию.Затем специалисты определяют, какое усилие натяжения они еще могут выдержать до разрыва. Например, можно определить, стал ли металл уже нестабильным из-за микротрещин.

Натяжные тросы уже порваны?

Армирование играет особенно важную вспомогательную роль в предварительно напряженных бетонных конструкциях. Натяжные тросы обеспечивают устойчивость длинных секций моста.

Инженеры используют аналогичную процедуру, чтобы выяснить, не сломаны ли такие натяжные проволоки: они пользуются преимуществом того факта, что каждая проволока действует как стержневой магнит, и измеряют его магнитное поле с помощью устройств, которые они перемещают по поверхности.Там, где заканчивается магнитное поле и начинается новое с другой полярностью, определенно происходит разрыв стали.

Удар молотком по стене

Не только арматура, но и бетон сначала испытывают без его повреждения. Самый распространенный и универсальный метод - измерение прочности бетона на сжатие с помощью отбойного молотка.

Это болт с пружинным приводом, который ударяет по поверхности бетона с определенной скоростью.Потом более-менее сильно отскакивает. Сила отскока показывает, сколько энергии бетон поглощает от удара.

Лакмусовая бумажка: каков показатель pH в бетоне?

В дополнение к своей физической прочности хороший бетон также должен быть достаточно химически устойчивым, чтобы защитить стальную арматуру, которую он содержит. Когда бетон контактирует с водой, он вступает в реакцию с двуокисью углерода из воздуха. Это приводит к так называемой карбонизации бетона.

Для самого бетона это не будет проблемой, потому что это делает его еще прочнее, чем раньше. Но от этого страдают бронежилеты: они быстрее ржавеют. Степень карбонизации определяется путем распыления на индикаторный раствор фенолфталеина - аналогично лакмусовой индикаторной полоске pH из уроков химии. Конечно, инспекторы по строительству также могут сделать это в лаборатории.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Старк контрастирует

    Построенный в 1971 году памятник Миодрагу Живковичу в честь Сутьеской битвы расположен в Национальном парке Сутьеска, Босния и Герцеговина.Он был воздвигнут в память о примерно 20 000 партизан, которые сражались против наступающих немецких войск в мае и июне 1943 года. Работа представлена ​​на выставке МоМА «К конкретной утопии: архитектура в Югославии, 1948-1980».

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Центр обучения

    Национальная и университетская библиотека Косово была спроектирована Андрией Мутняковичем и открыта в Приштине в 1982 году.Его миссия - «собирать, сохранять и популяризировать документальное и интеллектуальное наследие Косово». По словам архитектора, само здание призвано «представить стиль, сочетающий византийские и исламские архитектурные формы». Это также изображено в шоу MoMA.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Движение, основанное на бетоне

    Бруталистская архитектура, прежде всего, характеризуется открытым сырым бетоном, который по-французски называется «béton brut», который дал стилю название .Пионером движения был знаменитый швейцарско-французский архитектор Ле Корбюзье. Здесь изображена часть его жилого дома в Марселе, Франция. Многие бруталистские здания сегодня находятся под угрозой, повреждены из-за небрежности или сносятся.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Международная тенденция

    Брутализм был популярен с 1950-х по 1970-е годы, когда по всему миру возводили бетонные гиганты.Влияя на все архитектурное движение на Индийском субконтиненте, Ле Корбюзье спроектировал уникальные здания в Ахмедабаде и Чандигархе в начале 1950-х годов, такие как здание Секретариата, показанное здесь.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    От магазинов к центру содержания под стражей

    Здание El Helicoide в Каракасе, Венесуэла, изначально планировалось как огромный торговый центр, но его строительство было остановлено в 1960 году. из-за нехватки средств и политических конфликтов.Он был незаконно оккупирован в 1970-х годах, а позже стал штаб-квартирой разведки страны. Сегодня запчасти используются как следственный изолятор. Остальные участки заброшены, окружены трущобами.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Горячие дебаты в США, Великобритании

    Бруталистские здания вызывают особые споры в Соединенных Штатах и ​​Великобритании. Принц Чарльз, как один из самых известных критиков архитектурного стиля, определенно не прочь избавиться от некоторых из них.Тем не менее, The Egg в Олбани, Нью-Йорк, определенно никуда не денется. Построенный в 1978 году, это заведение для исполнительских видов искусства теперь является символом столичного округа Нью-Йорка.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Классикам грозит снос

    Несмотря на годы, потраченные на борьбу за его сохранение с громкой кампанией, поддержанной, в частности, покойным звездным архитектором Захой Хадид, жилой комплекс Робин Худ Гарденс в Лондоне подлежит сносу с 2015 года.Два многоквартирных дома были задуманы архитекторами Элисон и Питером Смитсоном и построены в начале 1970-х годов.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Сложное наследие

    Другие бруталистские здания получили статус внесенных в список, защищая их от сноса, но иногда их использование остается проблематичным. Автовокзал Престона на севере Великобритании слишком велик для автобусов, которые в настоящее время проходят через этот транспортный узел.Архитектурная фирма из Нью-Йорка отвечает за реконструкцию станции и планирует превратить часть ее в молодежный центр и спортивные сооружения.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Немецкий брутализм под угрозой

    Бруталистские здания находятся под угрозой и в Германии. Проект #SOSBrutalism, инициированный Немецким архитектурным музеем (DAM) в сотрудничестве с фондом Wüstenrot Foundation, направлен на привлечение внимания к разрушающимся зданиям.Среди них Центральная лаборатория животных Свободного университета Берлина, также называемая «Мышиным бункером».

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Успешное преобразование

    Очень часто не хватает средств, необходимых для обслуживания и восстановления, необходимых для спасения находящихся под угрозой зданий. Церковь Святой Агнесы в Берлине была одним из таких зданий, находящихся под угрозой - до тех пор, пока в 2011 году здание бруталистов не было арендовано галеристом Иоганном Кенигом, который вложил средства в его реставрацию.Его характерная архитектура была сохранена, но сейчас он используется как галерея.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Восточноевропейский стиль

    Отель Thermal был построен в 1960-х годах, чтобы продемонстрировать передовую чешскую архитектуру и способствовать укреплению репутации Международного кинофестиваля в Карловых Варах. Перед лицом возможного сноса семьи архитекторов начали кампанию «Respekt Madam», чтобы спасти здание.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Брутализм с изюминкой

    Habitat 67 в Монреале, Канада, является одним из самых известных в мире бруталистских зданий. Тем не менее, когда архитектор Моше Сафди спроектировал его для международной выставки Expo 67, он фактически заявил, что это реакция на брутализм. У каждой из этих замысловатых квартир есть собственный сад на крыше. Жилой комплекс был внесен в список наследия в 2009 году.

    Автор: Юлия Хитц (например), Луиза Шефер (rls)


.

Факторы, влияющие на прочность бетона

Факторы, влияющие на прочность бетона

На прочность бетона влияет множество факторов, таких как качество сырья, соотношение вода / цемент, соотношение крупного и мелкого заполнителя, возраст бетона, уплотнение бетона, температура, относительная влажность и твердение бетона.

Качество сырья

Цемент: При условии, что цемент соответствует соответствующему стандарту и правильно хранился (т.е.е. в сухих условиях), он должен подходить для использования в бетоне.

Заполнители: Качество заполнителя, его размер, форма, текстура, прочность и т.д. определяют прочность бетона. Наличие солей (хлоридов и сульфатов), ила и глины также снижает прочность бетона.

Вода: часто качество воды оговаривается пунктом, в котором говорится: «.. вода должна быть пригодной для питья ..». Этот критерий, однако, не является абсолютным, и следует ссылаться на соответствующие нормативы для тестирования цели водного строительства.

Соотношение вода / цемент

Соотношение между водоцементным соотношением и прочностью бетона показано на графике, как показано ниже:

Чем выше соотношение вода / цемент, тем больше начальное расстояние между зернами цемента и тем больше объем остаточных пустот, не заполненных продуктами гидратации.

На графике отсутствует одна деталь. При заданном содержании цемента удобоукладываемость бетона снижается, если снижается водоцементное соотношение.Более низкое водоцементное соотношение означает меньше воды или больше цемента и меньшую удобоукладываемость.

Однако, если удобоукладываемость становится слишком низкой, бетон становится трудно уплотнять, и прочность снижается. Для данного набора материалов и условий окружающей среды прочность в любом возрасте зависит только от водоцементного отношения, при этом может быть достигнуто полное уплотнение.

Соотношение крупного и мелкого заполнителя

F Следует отметить следующие моменты для отношения крупного / мелкого заполнителя:

  • Если доля мелких частиц увеличена по отношению к крупному заполнителю, общая площадь поверхности заполнителя увеличится.
  • Если площадь поверхности заполнителя увеличилась, потребность в воде также увеличится.
  • Если спрос на воду увеличился, соотношение воды и цемента увеличится.
  • Поскольку водоцементное соотношение увеличилось, прочность на сжатие снизится.

Соотношение щебень / цемент

Следующие пункты должны быть отмечены для цементного заполнителя:

  • Если объем останется прежним, а пропорция цемента по отношению к песку увеличится, площадь поверхности твердого тела увеличится.
  • Если площадь поверхности твердых частиц увеличилась, потребность в воде останется прежней для обеспечения постоянной обрабатываемости.
  • Если предположить увеличение содержания цемента без увеличения потребности в воде, водоцементное соотношение уменьшится.
  • При уменьшении водоцементного отношения прочность бетона увеличивается.

Важно помнить о влиянии содержания цемента на удобоукладываемость и прочность, и его можно резюмировать следующим образом:

  1. Для данной удобоукладываемости увеличение доли цемента в смеси мало влияет на водопотребление и приводит к снижению водоцементного отношения.
  2. Уменьшение водоцементного отношения приводит к увеличению прочности бетона.
  3. Следовательно, для данной удобоукладываемости увеличение содержания цемента приводит к увеличению прочности бетона.

Возраст бетона

Степень гидратации является синонимом возраста бетона при условии, что бетон не высыхает или температура слишком низкая.

Теоретически, если бетону не дать высохнуть, оно всегда будет увеличиваться, хотя и со все меньшей скоростью.Для удобства и для большинства практических применений принято считать, что большая часть прочности достигается за 28 дней.

Уплотнение бетона

Любой воздух, захваченный из-за недостаточного уплотнения пластичного бетона, приведет к снижению прочности. Если в бетоне было 10% захваченного воздуха, прочность упадет в пределах от 30 до 40%.

Температура

Скорость реакции гидратации зависит от температуры.Если температура повышается, реакция также увеличивается. Это означает, что бетон, выдержанный при более высокой температуре, набирает прочность быстрее, чем аналогичный бетон, выдерживаемый при более низкой температуре.

Однако конечная прочность бетона при более высокой температуре будет ниже. Это связано с тем, что физическая форма затвердевшего цементного теста менее хорошо структурирована и более пористая, когда гидратация протекает с большей скоростью.

Это важный момент, о котором следует помнить, потому что температура оказывает аналогичное, но более выраженное отрицательное влияние на проницаемость бетона.

Относительная влажность

Если дать бетону высохнуть, реакция гидратации прекратится. Реакция гидратации не может протекать без влаги. Три кривые показывают развитие прочности одинаковых бетонов в различных условиях.

Отверждение

Из того, что было сказано выше, должно быть ясно, что пагубные последствия хранения бетона в сухой среде могут быть уменьшены, если бетон должным образом отвержден для предотвращения чрезмерной потери влаги.

Подробнее:

Прочность бетонных кубов на сжатие, процедура, результаты

Испытания бетонных стержней на прочность - отбор проб и процедура

Неразрушающий контроль бетона и его методы

Влияние воздухововлекающего бетона на прочность бетона

Факторы, влияющие на реологические свойства свежего бетона

.

Как делается бетон (новое исследование) - Цементный бетон

Как производится бетон: - Бетон представляет собой жидкую смесь цемента, воды, песка и гравия . Бетон можно заливать в формы или формы, и он затвердеет, чтобы создать необходимые компоненты бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот Новое исследование по микроструктуре бетона.

Химическая реакция и гидратация

схватывание и твердение бетона вызвано химической реакцией между портландцементом и водой, это может быть продемонстрировано путем добавления небольшого количества цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает выделение гидроксила. Ионы из растворяющегося цемента химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.

Связанные: - Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Рис.1. Состав бетона

Растворение цемента увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрация растворенных веществ достигает критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты. Это эскиз зерен цемента, взвешенных в воде.

Твердые продукты Hydration образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между ними, когда покрытия впервые начинают схватываться, происходит устойчивое увеличение прочности по мере того, как покрытия срастаются вместе, величина прочности, достигаемая за счет смесь цемента и воды зависит от того, насколько эффективно заполнено пространство между зернами.

Бетон затвердеет в течение нескольких часов, , но гидратация продолжается в течение недель, даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента до воздействия воды. Сухой цемент представляет собой мелкодисперсный порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешан с водой и оставлен стоять.

Сейчас картина совсем другая, частицы сгруппированы вместе и прикреплены твердым материалом, обеспечивающим структурную целостность.Ученые из Национального института стандартов и технологий научились смоделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.

Гидратация ускоряется за несколько минут, а не дней до гидратации. Моделирование частиц цемента размещаются на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут растворяться в воде.

Кусочки растворенного цемента случайным образом диффундируют в воде и реагируют с образованием твердых фаз.Согласно определенным правилам после завершения цикла , растворения, диффузии и осаждения , компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.


Микроструктура бетона

Микроструктура развивает мосты между частицами, которые обеспечивают прочность материала. Компьютерное моделирование оказалось ценным, поскольку позволяет исследователям тестировать условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни.В конце моделирования гидратации структура затвердевшего цементного теста очень похожа на ту, что наблюдается под микроскопом.

Гидратация - это экзотермический процесс, при котором в результате химических реакций выделяется тепло, за процессом гидратации можно легко следить, отслеживая выделение тепла, которое сопровождает реакции,

это делается путем отхаркивания раствора из партии бетона и его взвешивания в бутылку, которая помещается в изотермический контейнер, термистор - это погруженный в свежий раствор , выходной сигнал термистора можно регистрировать с помощью На компьютере результаты этого эксперимента можно представить в виде кривой зависимости температуры от времени .

Подробнее : Производство портландцемента - процесс и материалы

Площадь под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, начальное растворение цемента Purdue - это кратковременное выделение тепла, показанное первым пиком на калориметрической кривой.

После того, как продукты гидратации начального растворения быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой действует как защитный барьер и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, это замедляет реакцию на несколько часов и называется период покоя.

Наличие периода покоя позволяет транспортировать бетон на строительную площадку, укладывать и обрабатывать формы, конец периода покоя представляет собой начало схватывания, после чего цемент снова начинает реагировать. быстро с водой, поскольку образуются новые продукты гидратации.

Ученые используют измерения других свойств для контроля схватывания и твердения бетона, исследователям часто необходимо знать, какая часть цемента гидратирована.


Степень гидратации

Степень гидратации можно оценить путем нагревания образца цементного теста и измерения потери веса в зависимости от температуры с использованием оборудования для термогравиметрического анализа , свободная вода в образце удаляется путем нагревания до 105 градусов Цельсия при 105 градусах . Образец сухой, но сохраняет свою прочность.

Вода, участвующая в реакциях гидратации, химически соединяется с цементом. Ее можно удалить из образца путем нагревания до 1000 градусов при 1000 градусов всей исходной смеси.вода была удалена из образца. Степень гидратации рассчитывается по массе химически объединенной воды, типичное цементное тесто, отвержденное во влажных условиях, достигает степени гидратации около 80% за 28 дней с,

Электрические свойства образцов цемента или раствора можно отслеживать с течением времени, что приводит к профилям изменений электрического сопротивления. Электрические свойства этого образца цемента измеряются с помощью двух металлических дорог и оборудования, которое измеряет сопротивление и импеданс.

Эта диаграмма показывает, как сопротивление электричества через цемент увеличивается по мере того, как цемент гидратируется в раннем возрасте, вода легко проводит ток через образец, но когда продукты гидратации заполняют открытые пространства внутри образца, электрический ток не может проходить так же легко, в этом случае Таким образом, электрические свойства могут быть связаны со степенью гидратации.

Сопротивление и импеданс цемента - это тема исследований, которые когда-нибудь могут изменить методы испытаний свежего бетона в полевых условиях.Текучие свойства бетона очень важны в этой области, потому что качественное строительство требует соответствующего уплотнения.

Стандартное испытание на осадку обеспечивает грубую оценку удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется, потому что его легко проводить в полевых условиях, свойства жидкости также являются предметом исследования в лаборатории из-за потока изменений цемента по мере гидратации. Такие свойства, как вязкость и начальное сопротивление потоку, используются для характеристики жидких материалов.

Вода - это жидкость с низкой вязкостью и низким начальным сопротивлением текучести, но бетонный раствор и свежий цементный клей имеют гораздо более высокую вязкость, чем вода.

Вибрация часто используется для преодоления этого сопротивления в бетоне в лаборатории, текучие свойства цементного теста могут быть измерены с помощью этого реометра Brookfield , исследователи используют более крупное оборудование, такое как реометр Tattersall, для измерения свойств раствора и бетона.


Реологическое оборудование т может использоваться для измерения начального сопротивления потоку, которое во время схватывания называется пределом текучести.Предел текучести начинает увеличиваться, и способность к течению теряется, исследователи заинтересованы в характеристиках потока, чтобы понять, как процесс гидратации делает свежий бетон жестким и приводит к его затвердеванию.

Скорость гидратации можно контролировать несколькими способами, такими как температура, тип цемента и примеси . влияет на скорость, одной из наиболее важных переменных является температура окружающей среды, высокие температуры ускоряют гидратацию, так что схватывание также происходит быстрее. как последующее развитие силы.

Когда температура понижается, происходит обратное, хорошее практическое правило состоит в том, что на каждые 10 градусов Цельсия изменение температуры скорость гидратации изменяется в два раза, например, повышение температуры с 20 градусов Цельсия до 30. градусов Цельсия удваивает скорость гидратации , важно помнить, что когда погода становится более прохладной, бетон медленно затвердевает и его необходимо хранить в форме в течение более длительного периода времени.

Гидратацию бетона также можно контролировать, используя различные типы цемента для противодействия влиянию высоких или низких температур в полевых условиях, например, использование 3 типов цемента противодействует холоду, поскольку они быстрее гидратируются, также есть специальные химические вещества. которые регулируют гидратацию, могут быть добавлены в бетон, чтобы ускорить процесс гидратации.

Установить замедлители гидратации этих материалов широко доступны.

Таким образом, гидратация - это химическая реакция между цементом и водой, которая связывает частицы цемента и заполнитель в бетоне в прочную структуру, и во время массирования одним из важных преимуществ бетона перед другими строительными материалами является то, что он смешивается и формируется на месте и может принимать очень больших и гибких. Способность бетона быстро набирать прочность делает его ценным материалом для дорог, зданий, мостов и других важных сооружений .

Вам также понравится:

(Посещали 1589 раз, сегодня 1 посещали)

Продолжить чтение

.

Основы бетона в строительстве от Construction Knowledge.net

СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ >> БЕТОН >>

ПЛИТЫ МАРКИ


1. Как работает бетон?
2. Каковы структурные основы бетона?
3. Что такое железобетон?
4. Что мне нужно знать о арматуре?
5.Почему для бетона так важно количество воды?
6. Что я должен знать об испытаниях бетона?
7. Как мне получить конкретную работу?
8. Какие документы общественного достояния доступны для дальнейшего использования Исследование?
9. Уловки торговли и практические правила для конкретных основ:

Как работает бетон?


Современный бетон состоит в основном из четырех компонентов: портландцемента, песок, гравий и вода.Распространенное заблуждение относительно бетона состоит в том, что он сохнет и затвердевает. Фактически, гидроцемент вступает в реакцию с вода в химическом процессе, называемом гидратацией. Например, бетон может быть помещен под воду и все равно будет переходить из жидкого состояния в твердое состояние и достичь полной прочности.

В базовую бетонную смесь можно добавить множество дополнительных ингредиентов. чтобы изменить свойства получаемого бетона.Продолжение В списке представлены некоторые общие добавки (добавки) и дополнительные ингредиенты и их основное назначение:

Добавки

  1. Ускорители ускоряют гидратацию или отверждение мокрый бетон. Часто используется при более низких температурах, поэтому бетон У бригады меньше времени ожидания между укладкой и отделкой бетона.
  2. Замедлители схватывания замедляют гидратацию или твердение влажного бетона.Часто используется при более высоких температурах, поэтому бетон тоже не схватывается быстро, позволяя бригаде отделки бетона получить надлежащие отделочные работы завершены.
  3. Воздухововлекающие агенты добавляют и помогают распределять крошечные пузырьки воздуха по всему бетону. Эти крошечные пузырьки воздуха помогают бетону выдерживают циклы замораживания-оттаивания с гораздо меньшими трещинами и повреждениями.
  4. Пластификаторы и суперпластификаторы улучшают удобоукладываемость бетон во время мокрой (или пластичной) стадии, позволяя бетону течь легче.Они особенно полезны при укладке бетона. вокруг перегруженных арматурных стержней. В качестве альтернативы пластификаторам и Суперпластификаторы можно использовать для снижения содержания воды в бетон при сохранении достойного уровня удобоукладываемости.
  5. Пигменты меняют цвет бетона по эстетическим причинам.

Дополнения

  1. Летучая зола может заменить примерно половину необходимого количества портленда цемент.Летучая зола является побочным продуктом выработки электроэнергии на угле. растения, поэтому часто легко доступны и экономичны. Бетон сделан с летучей золой и портландцементом может иметь более высокую прочность и улучшенные химическая стойкость и долговечность. Бетон из летучей золы считается экологически безопасным, поскольку большая часть летучей золы в противном случае попадает в на свалках и энергии для производства замененного портландцемента также можно сэкономить.
  2. Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS или GGBFS) также может заменить часть необходимого портландцемента. GGBS является побочным продуктом процесс производства стали. GGBS получил наибольшее распространение в Европе и Азия.
  3. Silica Fume может также заменить часть необходимого портландцемента. Кремнеземный дым является побочным продуктом производства кремнеземных сплавов. В размер частиц микрокремнезема в 100 раз меньше, чем у Портландцемент.Silica Fume улучшает прочность бетона, абразивный износ стойкость и коррозионная стойкость к химическим веществам, особенно к соли.
Какие структурные основы для бетона?


Бетон прочен на сжатие. Так что это на самом деле означает?

Чтобы понять прочность на сжатие, подумайте о нескольких упаковках крекеры, сидящие на полу. Если вы внимательно встанете на эти пачки крекеры, ваш вес, вероятно, будет поддерживаться, но вы кладете эти сухари в сжатии.Ваш вес стремится раздавить сухарики. Если вы подпрыгнете и приземлитесь на эти пачки крекеров, вы увеличьте прилагаемое усилие и, возможно, раздавите крекеры. Вы будете заставили крекеры потерпеть неудачу при сжатии.

А теперь попробуйте прыгнуть по бетонному тротуару. Тебе придется прыгать красиво высоко, чтобы тротуар прогнулся под вашим весом. На самом деле ты Вероятно, этот тротуар не выдержит сжатия. Поэтому бетон так часто используется в строительстве.Но на этом история не заканчивается со сжатием.

Возьмите веревку и потяните в любом направлении. Вы только что положили натянуть струну. Если потянуть достаточно сильно, веревка будет потерпят неудачу в напряжении, щелкнув. Бетон, при этом довольно прочный в сжатие, быстро выходит из строя при растяжении из-за растрескивания. Резистивный прочность бетона на сжатие составляет около 4000 фунтов на квадрат. дюйм, в то время как сопротивление бетона при растяжении, вероятно, составляет менее 400 фунтов на квадратный дюйм.Как правило, сила натяжения бетон составляет менее 10% от его прочности на сжатие.

Строители в прошлом понимали эти свойства бетона и камень и обычно используют эти материалы только в сжатии. Так стены могут быть бетонными и каменными, как и фундаменты, поскольку оба выдерживал нагрузки сжатия вниз.

Арки - интересная структурная форма, потому что арки также действуют полностью в сжатии.Поэтому арки над окнами в старых постройках может быть бетон или камень, потому что нагрузка переносится на арку удерживая конструкцию в сжатии, чтобы трещины растяжения не возникали в бетон или камень. Потолки в виде бочек на самом деле всего три размерные арки, поэтому они также работали только как элементы сжатия.

Однако если арка над окном станет слишком плоской, она остановится. работая как арка, нижняя часть члена будет в напряжении.Итак, регулярные трещины в бетоне внизу луч, рядом с центром, в этом сценарии. Затем растрескивание вызывает балка выйти из строя. Этот пример показывает, как бетон разрушается при растяжении, что традиционно было основным недостатком конструкции для бетона.

При рассмотрении инженерного использования материалов более подробно понимание Базовый структурный анализ помогает.

Что такое железобетон?


В середине 1800-х годов строители начали добавлять сталь в бетон, чтобы носить силы натяжения.Этот железобетон стал феноменально популярный строительный метод. Есть несколько причин, по которым сочетание арматуры и бетона работает так хорошо:

  1. Коэффициент теплового расширения аналогичен для бетона и стали, поэтому, когда железобетон замерзает или нагревается, два материалы сжимаются и расширяются аналогичным образом. Если они этого не сделали, комбинация со временем разорвется на части.
  2. Связь между арматурными стержнями (арматурой) и бетоном сильный и эффективный. Арматурный стержень имеет деформации поверхности (гребни) до еще больше улучшить эту связь. Благодаря прочной связи бетон эффективно передает нагрузки на сталь и наоборот.
  3. Когда цементная паста контактирует со стальной арматурой, она образует инертная поверхностная пленка, препятствующая коррозии. Эта пассивация процесс помогает арматуре от коррозии внутри железобетона.
  4. Расположение арматуры в конструкции зависит от области применения. Простые балки и плиты часто имеют арматуру только на растяжение (нижняя сторона. Когда непрерывная балка перекрывает колонны, натяжение находится в верхней части балки, поэтому арматура необходима в верхней части балка над опорами колонн.

Опоры колонн интересно рассмотреть. Многие люди не знают где сторона напряжения существует на опоре.Как простой способ помните, протяните левую руку ладонью вверх. Теперь возьмите указательным пальцем правой руки и воткните в середину протянутая ладонь. Слегка сложите левую руку, как будто реагируя на направленная вниз сила указательного пальца. Вставьте фото сюда. Легко увидеть кожа в нижней части левой руки становится натянутой (переходит в натяжение) и кожа на верхней части ладони становится морщинистой (переходит в сжатие).Поэтому нижняя часть простой бетонной опоры находится в напряжение прямо под колонкой. Таким образом, арматурный стержень должен быть ближе к низу. основания.

Важно, чтобы арматурная сталь имела достаточное бетонное покрытие. так что бетон сцепляется с арматурой и позволяет бетону и сталь, чтобы действовать вместе как монолитная структурная единица. Бетон крышка также защищает арматурную сталь от чрезмерной влаги или химическая коррозия.Строительные нормы и правила Американского института бетона рекомендует следующее.

Правила для арматуры по расстоянию до края бетона Минимум
Бетонное покрытие
Бетон, отлитый и постоянно контактирующий с землей 3 "
Формованный бетон, подверженный воздействию земли или погоды: № 5 бар и менее 1 1/2 "
Формованный бетон, подверженный воздействию земли или погоды: стержни № 6 - № 18 2 "
Формованный бетон, не подверженный воздействию земли или погодных условий: плиты, стены, балки: стержни № 14 и № 18 1 1/2 "
Формованный бетон, не подверженный воздействию земли или погодных условий: плиты, стены, балки: № 11 и стержни меньшего размера 3/4 дюйма
Формованный бетон, не подверженный воздействию земли и погодных условий: балки и колонны: 1 1/2 "

Здесь может оказаться полезным простой обзор конструкции из железобетона.Бетон - это материал с высокой прочностью на сжатие и низким пределом прочности. прочность. Сталь как материал превосходит бетон в сжатии 10: 1 прочность и 100: 1 прочности на растяжение. Однако сталь стоит около 50 центов за фунт, в то время как бетон стоит около 2 центов за фунт. Таким образом в экономичной конструкции из железобетона для выдерживания напряжения используется сталь напряжения в элементе конструкции и бетоне, чтобы выдержать сжатие стрессы.

Железобетон должен быть спроектирован с небольшим внимание уделено расширению и сжатию. Конечно, все здание материалы имеют некоторую степень расширения и сжатия, но с железобетон, эти силы могут буквально сломать бетон Кроме.

Два дополнительных свойства конструкции из железобетона, которые Инструктору по строительству полезно знать о ползучести и усталости.Опять же, все элементы конструкции должны иметь дело с ползучестью и усталостью, но эти явления могут серьезно изменить бетон.


Что мне нужно знать о арматуре?


Количество арматуры, используемой в типовых конструкциях, составляет небольшой процент от количество бетона. В большинстве балок, например, для несущие силы натяжения при изгибе. В колоннах можно использовать арматуру до 6%, отчасти потому, что арматурный стержень переносит как растягивающие, так и осевые силы.поскольку арматура стоит намного дороже бетона, эффективное инженерное проектирование сводит к минимуму использование арматуры.

Арматура занимает центральное место в железобетоне, поэтому базовое понимание помогает. Важно знать различные размеры: стержень №3 составляет 3/8 дюйма в диаметр стержня №7 составляет 7/8 дюйма в диаметре и т. д. Простое практическое правило для Размер арматуры: размер арматуры необходимо разделить на 8, чтобы получить диаметр. в дюймах.

Арматура Диаметр Вес / фут
№ 2 2/8 "или 0.25 " 0,167 фунта
№ 3 3/8 дюйма или 0,375 дюйма 0,376
# 4 4/8 дюйма или 0,5 дюйма 0,668
# 5 5/8 дюйма или 0,625 дюйма 1,043
# 6 6/8 "или 0.75 " 1,502
# 7 7/8 дюйма или 0,875 дюйма 2,044
№ 8 8/8 дюйма или 1,0 дюйма 2,67
№ 9 9/8 дюйма или 1,125 дюйма 3,4
№ 10 10/8 "или 1.25 " 4.303
№ 11 11/8 дюйма или 1,375 дюйма 5,313
№ 14 14/8 дюйма или 1,75 дюйма 7,65
№ 18 18/8 дюйма или 2,25 дюйма 13,6

Как отмечалось выше, структурный элемент нуждается в арматуре, чтобы выдерживать напряжение в железобетоне.Таким образом, для основания нужна арматура на внизу, для простой балки или плиты требуется арматура внизу и т. д. также обычно используется для контроля усадки бетона. Как бетон застывает со временем он продолжает сокращаться. Большая часть усадки происходит в первые несколько часов, затем в первые несколько дней усадка меньше. В усадка продолжается вечно, но количество изменений становится меньше и меньше.

Помимо усадки при отверждении, бетон будет расширяться или сжимаются в результате изменения температуры (как и все материалы, в некоторой степени).Поэтому дополнительную арматуру часто используют в структурный элемент и называется «Температурная сталь». Эта арматура помогает контролировать растрескивание бетона из-за усадочных трещин от затвердевания или от перепады температуры.

Обычно можно увидеть # 4 на 12 "по центру, # 3 на 12" по центру или даже №3 на 18 дюймов по центру, как термостойкая сталь. А Начальник строительства должен иметь возможность ознакомиться с чертежами усиленного бетонных элементов и понимать, какая арматура является конструктивной и это термостойкая сталь.

Часто полевые решения принимаются в отношении прохождения труб и каналов через конструктивные элементы, мешающие предусмотренному количеству арматуры. Хотя в идеале эти решения должны приниматься Инженер-конструктор, руководитель строительства должны разбираться в структура, чтобы знать, когда спрашивать. Простая заповедь: «Когда сомневаешься, всегда спрашивайте инженера-строителя », - легко сказать, но не особо практично, когда руководитель строительства принимает сотни решений в день.В Мудрый руководитель строительства понимает, почему и как использовать арматуру.

Для того, чтобы арматурные стержни находились в нужном месте в железобетонные, стержни часто приходится изготавливать по специальным формы. Как правило, специалист по отделке стали рисует рабочий чертеж, на котором схематическая информация из структурного чертежа и показывает фактические длина стержня, изгибы, зазоры и т. д. для фактического изготовления и установки бары.Эти чертежи магазина должны быть внимательно изучены Строительный супервайзер для проверки соответствия, конфликтов и ошибок.

Как только начинают просматривать рабочие чертежи арматурной стали, возникнут вопросы с заделкой и соединением стержней. Железобетон конструкции обычно отливаются отдельными сегментами, но целиком конструкция должна действовать как единое целое. Строительные швы создают место остановки заливки бетона, но часто это важно для напряжения в стальной арматуре, переносимые через конструкцию совместный.В этом случае арматурные стержни проходят через строительный шов и приправить решеткой с другой стороны. Слишком долгое использование стыковка неэкономична, потому что сталь стоит намного дороже бетона. Минимальное количество стыков стержней должно быть описано на конструктивных чертежах и фактические соединения показаны на рабочих чертежах арматурной стали.

В недавнем прошлом на конструктивных чертежах было принято указывать Перехлест прутка диаметром 40 для всех стыков.Опыт показал, что просто решение быть в некоторых случаях излишне консервативным и приводить к сбою другие случаи. Следовательно, значительно более сложный набор правил были адаптированы для сращивания стержней. Это важно для строительства Руководитель хотя бы понимать терминологию Американского института бетона (ACI) правила сращивания арматуры.


Еще один полезный факт для арматуры касается маркировки, которая должна быть на каждый бар.Начальник строительства должен понимать маркировку, чтобы иметь возможность взять кусок арматуры и узнать стан, на котором он производится, размер стержня и вид и марка стали. На рисунке ниже показано, где расположены эти маркировки. найден на арматуре.



Почему количество воды так важно для бетона?


В бетонных работах важно понимать, что вода цементная. соотношение.Минимальное количество воды, примерно 25% от веса цемент, должен быть добавлен для химического гидратации бетонной смеси. В тем не менее, фактический процесс смешивания требует от 35% до 40% воды для проработать процесс смешивания, добраться до фактического цемента и вызвать эффективное увлажнение.

На практике, однако, добавляется гораздо больше воды, чтобы увеличить удобоукладываемость бетона. Так почему это важно, если много вода в бетонной смеси? Любая вода выше теоретического идеала 25% не используется в процессе химической гидратации.Следовательно Избыток воды остается в бетоне, пока бетон застывает. Над Со временем эта избыточная вода испаряется из бетона, и остаются пустоты. Эти пустоты ослабляют бетон, снижая прочность и увеличивая растрескивание.

Водоцементное соотношение имеет значение для инженера, но почему Забота инспектора строительства? Каждый, кто укладывал бетон, знает, сколько легче укладывать текучий, более жидкий бетон, чем более сухой бетон.Есть тенденция добавлять воду в смесь, когда она готова к быть размещенными, чтобы бетон лучше текал. Фактически, если бетон не течет должным образом, он может неправильно окружать арматурный стержень (вызывая плохая связь с арматурой), или она может не течь должным образом по формам (вызывая пустоты и участки, требующие ремонта). Вставить фото.

Итак, на стройплощадке часто бывает конфликт:

  1. Добавьте воды в бетонную смесь, чтобы она лучше текла, но ослабла качество бетона (прочность и трещиностойкость)
    или
  2. Не добавляйте воду в бетонную смесь, чтобы водоцементное соотношение, но приложите больше усилий для укладки бетона и, возможно, имеют значительные пустоты.

Простой ответ: никогда не добавляйте воду на стройплощадке в бетон, но это ответ игнорирует реальность дилеммы размещения. Часто это сложное решение, с инженерами-конструкторами, строителями, Спецификации, Бетонный Бригадир и другие, имеющие ввод. Это важно, чтобы прораб по крайней мере знал об этой проблеме для каждого укладка бетона и понять, каким будет решение о добавлении воды обработано.


Что мне нужно знать об испытаниях бетона?


Тест на оседание бетона был разработан, чтобы помочь последовательно измерить удобоукладываемость бетона. «Удобоукладываемость» бетона является важным коэффициент для укладывающих бетон. Правильно обработанная бетонная смесь течет и правильно заполняет форму, оставляя минимальные пустоты на форме лицевой стороной и полностью окружает арматурный стержень, чтобы создать связь.

Тест на падение должен быть знаком большинству рабочих на строительстве. сайт. Влажный бетон укладывают в стальной конус и кладут на неабсорбирующая поверхность с более широкой частью конуса вниз. Затем стальной конус снимается, позволяя влажному бетону немного опускаться, в зависимости от дизайна микса. Сухая смесь может только осесть От 1 до 2 дюймов. Обычно указанный спад составляет около 4 дюймов. Опускание от 6 до 7 дюймов может достигается за счет использования высокоэффективных восстановителей воды (суперпластификаторы).Специальные смеси для перекачивания бетона имеют тенденцию высокие просадки.

Еще одним важным испытанием для бетона является цилиндр. испытание на сжатие. Прочность бетона обычно называют его 28-дневным прочность на сжатие. Почему 28 дней? Что такое волшебство в 28 днях? Ничего. 28-дневный период для проверка прочности бетона на сжатие - произвольное время выбран, чтобы обеспечить последовательность процедур тестирования. Таким образом, 28 день прочность на сжатие бетона стала стандартом в промышленность.Таким образом, если для бетонной балки указано значение 4000 фунтов на квадратный дюйм, это означает, что фактически уложенный бетон должен иметь сжатие прочность выше 4000 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней. Поскольку прочность бетона продолжает увеличиваться с течением времени, стандартный период времени для бетонных измерение прочности необходимо.

Бетонные цилиндры для определения прочности на 28 дней также могут быть сломаны раньше и содержат полезную информацию.Цилиндры обычно нарушается через 7 дней, которые обычно развиваются около 75% 28-дневная сила. Было бы неплохо узнать на 3 недели раньше, есть ли проблема с бетонной партией.

Разрушение цилиндров через 3 дня также может дать полезные данные. Если опорная плита была размещена, 3-дневные перерывы в бетоне можно использовать для Определите, будет ли безопасна разборка или опоры форм и форм. Так разрывы бетонных цилиндров дают много полезной информации.

Основы изготовления цилиндров должны понимать Строительный супервайзер. При укладке влажного бетона цилиндры 6 дюймов в диаметром и высотой 12 дюймов заполнены бетоном и тщательно консолидированы (см. Изготовление бетонных цилиндров для испытаний). Эти цилиндры затем отверждаются, надеюсь, в условиях, аналогичных отверждению условия для основной заливки бетона. Бетонные цилиндры затвердевают в несколько часов и сохранены для будущего тестирования.

Это испытание заключается в помещении цилиндра в машину, которая нажимает на верхнюю и нижнюю части цилиндра, добавляя осевое усилие до тех пор, пока цилиндр давит. Количество силы, необходимое для раздавливания цилиндра становится прочностью на сжатие для этого цилиндра.

В качестве примера: Примечание: сделайте расчеты чернилами на бумаге и отсканируйте в документ в виде отдельного файла.

------------------------------------------
Для бетонного образца, разрушенного через 28 дней

Цилиндр имеет диаметр 6 дюймов, поэтому его площадь равна 3.14 x Диаметр в квадрате / 4

А = 3,14 х 6 х 6/4

A = 28,26 квадратных дюймов

Если сила, необходимая для разрушения цилиндра, составляла 97 500 фунтов

Тогда прочность на сжатие составляет 97 500 фунтов / 28,26 квадратных дюймов. = 3450 фунтов на кв. Дюйм
------------------------------------------

Начальнику строительства также необходимо обратить внимание на заботу и хранение бетонных испытательных цилиндров между моментами их изготовления и сломан.Несколько лет назад при строительстве пристройки к здание канализационной насосной станции, строитель складирует бетон испытательные баллоны внутри насосной станции для защиты от агрессивных Погода. Когда через 28 дней цилиндры были сломаны, предположительно 4000 Пропускная способность бетона на сжатие составляла всего 2500 фунтов на квадратный дюйм. Разговаривать немедленно начал сносить новые бетонные стены и указание пальцем на ответственность началось.Керновое отверстие было взято из стена и бетон прошли испытания, значительно превышающие требования в 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Так что же случилось? Кажется, никто не задумывался о том, что постоянно вибрирующий пол насосной подойдет для процесса установки бетон. Мораль этой истории заключается в том, что бетонные испытательные цилиндры вызывают достаточно проблем по проекту, чтобы у руководителя строительства ясный, согласованный план их изготовления, хранения, разрушения и составление отчетов.


Как получить бетон на работе?


Бетон можно смешивать на месте или покупать у поставщиков в Ready Mix. грузовые автомобили. Бетон готовой смеси содержит ингредиенты, смешанные в готовой смеси сажать по заданному рецепту требуемой смеси. Преимущества Готовая смесь бетона - это единообразие в обращении с сырьем. (ингредиенты), опыт поставщика в том, как дизайн определенной смеси выполнит (3 дня силы, 28 дней силы, работоспособность и т. д.) а также удобство. К недостаткам бетона Ready Mix можно отнести следующее: длительное время вождения (если завод находится далеко от строительной площадки), при котором бетон становится менее обрабатываемым, трудности с получением бетона при время и количество, которые необходимы и стоимость.

Бетонные заводы используются на крупных строительных объектах для замешать бетон на месте. Преимущества серийных заводов на стройплощадке: возможность получать бетон в нужное время и в необходимом количестве, исключая вопросы путешествия и стоимость.Недостатки бетонных заводов количество оборудования, рабочей силы и места на рабочем месте, необходимое для изготовления технологическая работа и возможные проблемы с качеством бетона, так как смешивание дизайн не будет иметь большого предыдущего опыта.

Конечно, для очень небольших бетонных проектов бетон можно смешивать на на стройплощадке вручную или в переносных бетономешалках. Это важно понимать, что бетон, смешанный таким образом, вряд ли быть таким же однородным, как и готовый бетон, из-за различий, присущих процесс:

  1. Измерение (часто выполняемое лопатой) будет гораздо менее точным.
  2. Уровни влажности в песке и гравии будут неизвестны (таким образом добавляется воду в смесь).
  3. Водоцементное соотношение будет определяться ощущениями, а не измерение.

Эти проблемы не означают, что бетонная смесь на стройплощадке будет недопустимо, только то, что качество бетона будет намного больше переменная, чем у готового бетона. Следовательно, конструкция Супервайзер должен соблюдайте осторожность при разрешении смешанного бетона на стройплощадке, если окончательные характеристики бетона имеют решающее значение (т.е. если бетон 4500 фунтов на квадратный дюйм необходим для бетонные колонны или если трещины в полу будут серьезным проблема).

Если на стройплощадке необходимо смешать небольшое количество бетона, информация, представленная на рисунке 1.14, должна быть полезной. Вставить рисунок 1.14.

Вт
.

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