Как определяют прочность бетона


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.

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».

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

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.

Методы определения прочности бетона по ГОСТ 18105

Под прочностью бетона понимают сопротивление материала разрушительным действиям внутреннего напряжения, вызванным различными факторами внешней среды. На стройматериал, находящийся в составе сооружения, оказывает влияние растяжение, сжатие, изгиб, кручения и срезы. Самые высокие показатели у прочности бетона на сжатие, а самые низкие у прочности на растяжение. Именно по этой причине сооружения в основном проектируют так, чтобы на бетонные элементы приходились по большей части сжимающие нагрузки. Если все же необходимо чтобы бетон выдерживал напряжения растяжения и среза, то конструкции усиливаются арматурой.

Классы бетона по прочности

Основная классификация бетона базируется именно на этой характеристике. Марка М15 отличается самой низкой прочностью, М800 наоборот самой высокой. Такая система дает возможность заранее спрогнозировать поведение той или иной марки, и выбрать материал, который будет полностью соответствовать расчетным нагрузкам.

Например, легкие ограждения и теплоизоляционные перегородки могут выполняться из марок М15-М50, М100-150 оптимальны для укладки монолитных оснований, а для ответственных ЖБ сооружений используют бетон не ниже М300.

Сегодня широко применяется также классификация бетона по прочности на сжатие В1 – В22. Различаются эти системы тем, что марки бетона рассчитываются по среднему, а классы по гарантированному фактическому значению прочности. Разрабатывая инженерно-проектную документацию, специалисты, как правило, оперируют понятием классов В. Среди строителей и в быту более понятной и привычной считается система марок.

Легко разобраться в соотношениях марок и классов можно, воспользовавшись следующей таблицой "Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов по прочности на сжатие":

Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов бетона по прочности на сжатие
Марка бетона по прочности на сжатие Класс бетона по прочности на сжатие Условия марка бетона*, соответствующая классу бетона по прочности на сжатие
Бетон всех видов, кроме ячеистого Отличия от марки бетона (в %) Ячеситый бетон Отличие от марки бетона (в %)
М 15 В 1 - - 14,47 -3,5
М 25 В 1,5 - - 21,7 -13,2
М 25 В 2 - - 28,94 15,7
М 35 В 2,5 32,74 -6,5 36,17 3,3
М 50 В 3,5 45,84 -8,1 50,64 1,3
М 75 В 5 65,48 -12,7 72,34 -3,5
М 100 В 7,5 98,23 -1,8 108,51 8,5
М 150 В 10 130,97 -12,7 72,34 -3,55
М 150 В 12,5 163,71 9,1 180,85 -
М 200 В 15 196,45 -1,8 217,02 -
М 250 В 20 261,93 4,8 - -
М 300 В 22,5 294,68 -1,8 - -
М 300 В 25 327,42 9,1 - -
М 350 В 25 327,42 -6,45 - -
М 350 В 27,5 360,18 2,9 - -
М 400 В 30 392,9 -1,8 - -
М 450 В 35 459,39 1,9 - -
М 500 В 40 523,87 4,8 - -
М 600 В 45 589,35 1,8 - -
М 700 В 50 654,84 -6,45 - -
М 700 В 55 720,32 2,9 - -
М 800 В 60 785,81 -1,8 - -
*Условная марка бетона - среднее значение прочности бетона серии образцов (кгс/см2), приведенной к прочности образца базового размера куба с ребром 15 см, при номинальном значении коэффицента вариации прочности бетона.

От чего зависит прочность бетона

При выполнении любых строительно-монтажных работ очень важно соблюдать все условия, влияющие на прочность бетона в будущем сооружении. Основные факторы, задающие прочностные характеристики бетону:

  • Качество цемента. Из более прочного, быстро твердеющего и качественного цемента получается бетон с аналогичными показателями;
  • Объем цемента. Его количество на один кубометр должно быть таким, чтобы не оставалось пустот в песке, щебне или другом заполнителе. Образованию пустот способствует также и избыточное количество жидкости, которая при засыхании испаряется и понижает прочность бетона;
  • Заполнитель. От того, насколько качественный наполнитель напрямую зависит прочность готового материала. Однородность, чистота и правильная геометрическая форма гранул значительно упрочняют бетон;
  • Замешивание. Чем дольше и интенсивней замешивание, тем прочнее будет конечный результат;
  • Соблюдение правил и норм укладки смеси. Работая с цементным раствором, важно четко придерживаться технологии его нанесения. Использование специальных профессиональных вибраторов способно на 20-30% увеличить прочность бетона.

Методика определения прочности бетона

При промышленном производстве бетона или ЖБИ проводятся лабораторные исследования, выясняющие точную прочность бетона. Методы определения прочности регламентируются ГОСТами и СНиПами. Различают методы разрушающего и неразрушающего контроля. Первые считаются более точными, но их далеко не всегда можно применить на практике.

Связано это с тем, что разрушающие испытания требуют наличия анализируемого образца, извлечь который без нарушения целостности конструкции не представляется возможным. Поэтому чаще используют неразрушающие способы, основывающиеся на анализе показаний измерительных приборов.

Основные методы неразрушающего контроля

  • Анализ пластической деформации. Стальной шарик ударяется с поверхностью, оставляя на ней отпечаток. На измерении его размеров основывается вычисление прочности. Способ считается самым старым, дешевым и одновременно популярным. Зачастую испытания ведутся с помощью специального инструмента – молотка Кашкарова;
  • Определение упругого отскока. Определяется при помощи склерометра. При ударе рабочего тела по поверхности измеряется величина возвратного отскока;
  • Энергия удара. Это самый распространенный импульсный метод, использующийся в приборах, выпускаемых отечественными производителями;
  • Отрыв со сколом. Определяется уровень усилия, которое нужно приложить для отрыва анкера из куска бетона. Полученные показатели вписываются в паспорт на бетон.

Для готовых конструкций, которые эксплуатировались в определенный промежуток времени, используют ультразвуковой контроль прочности. Принцип измерения основан на определении скорости распространения ультразвуковой волны сквозь материал. Для этого с двух противоположных сторон устанавливают специальные преобразователи, передающие акустический контакт.

По существующим отечественным нормативам организации, изготавливающие бетон, должны использовать разрушающий контроль для проверки каждой партии на прочность. Застывший образец устанавливается под пресс и постепенно разрушается. Полученный показатель измеряется в кгс/см2 и определяет основную марку материала.

Проверка прочности бетона: методы определения и измерения

Проверка прочности бетона – очень важный комплекс мероприятий, благодаря которым удается установить и проконтролировать самый важный показатель материала, от которого зависят надежность и долговечность конструкции, здания. Прочность – основная техническая характеристика бетона, учитываемая в проектировании, расчетах в создании изделий, строительстве сооружений разного типа.

Прочность бетона обозначается маркой – буквой М и цифрой, которая отображает максимальный вес в килограммах на квадратный сантиметр, который может выдержать проверяемая смесь после полного затвердевания. Также прочность может выражаться в классе – буква В и цифры, отображающие максимальное давление сжатия, выдерживаемое материалом без каких-либо разрушений.

Определение прочности бетона по марке и классу осуществляется в четком соответствии с нормативными документами – ГОСТами 22690-88, 28570, а также 18105-2010 и 10180-2010. Эти нормы регламентируют порядок и методику проведения испытаний и исследований, правила обработки результатов. Выполнять проверки могут лишь сертифицированные организации с выдачей соответствующих документов.

Что влияет на прочность

Прежде, чем изучать методы определения прочности бетона, необходимо разобраться с тем, что влияет на данный показатель и какие факторы могут негативно сказаться на характеристиках застывшего камня. Также следует помнить о том, что затвердевшая на строительном объекте бетонная смесь может демонстрировать совершенные иные свойства в лабораторных условиях.

При условии использования цемента идентичного качества, наполнителей с теми же техническими характеристиками, на прочность бетона могут влиять факторы, не имеющие отношения к самому материалу.

Что влияет на прочность бетона:
  • Условия и длительность транспортировки смеси (если раствор готовится не на строительной площадке, а на заводе).
  • Метод укладки бетона в опалубку.
  • Форма и размеры конструкции.
  • Окружающая среда – уровень влажности, температура воздуха на протяжении всего времени твердения раствора.
  • Вид напряженного состояния.
  • Правильность ухода за застывающим монолитом после заливки.

Как правило, качество смеси значительно ухудшается и характеристики понижаются в случаях невыполнения норм и правил работы с бетоном.

Основные нарушения технологии, понижающие прочность:
  • Осуществление доставки замешанной смеси не в миксере.
  • Превышение допустимого значения времени в пути.
  • Отсутствие уплотнения трамбовками/вибраторами при заливке раствора.
  • Очень низкая/высокая температура воздуха при выполнении работ, ветер или дождь.
  • Отсутствие оптимальных условий твердения после заливки в опалубку.

В результате неправильной транспортировки, несоблюдения условий выполнения работ бетонная смесь может схватываться и расслаиваться, терять подвижность. При отсутствии уплотнения в толще камня остаются воздушные пузыри, понижающие качество. При окружающей температуре +10-25 градусов и высокой влажности в течение 7-15 суток после заливки бетон набирает 70% проектной прочности. В противном случае сроки затягиваются, монолит может деформироваться, демонстрировать более низкую прочность.

На заводах железобетонных изделий часто используют пропаривание либо автоклавную обработку конструкций для уменьшения срока набора прочности бетоном. Данный процесс обычно занимает 8-12 часов, но в условиях строительной площадки такой метод реализовать не удастся.

Для проверки бетона на прочность и соответствие проектным характеристикам используют самые разные методы и способы. В их число входят лабораторные испытания образцов, косвенные и неразрушающие прямые методы и т.д.

Какие факторы могут влиять на погрешность исследований:
  • Дефекты поверхности камня.
  • Неравномерность состава раствора.
  • Влажность материала.
  • Армирование бетонного монолита.
  • Промасливание, коррозия, карбонизация слоя внешнего.
  • Неисправности в работе приборов для исследования – слабый заряд аккумулятора, выход из строя деталей и т.д.

Наиболее информативной считается проверка бетона методом изъятия образцов из толщи монолита и последующее их исследование. В таком случае удается исключить ошибки, но вот трудоемкость и дороговизна метода не способствуют его популярности.

Чаще всего бетон на прочность проверяют с применением приборов для измерения характеристик, находящихся в прямой зависимости с прочностью – усилие на скол/отрыв, твердость, длина волны и т.д. Далее для вычислений используют специальные формулы.

Требования к проверке

Большинство заказчиков предпочитают выполнять проверку с применением неразрушающих методов контроля прочности бетона. Есть специальные приборы, позволяющие быстро и эффективно определить нужные показатели без сверления, вырубки образцов, бурения и т.д.

Любое измерение прочности бетона предполагает три основных показателя: стоимость оборудования, точность полученных результатов, трудоемкость реализации. Самыми дорогими считаются испытания кернов с использованием лабораторного пресса, а также отрыв со сколом. Менее затратные методы ультразвука, упругого отскока, пластических деформаций, ударного импульса. Их советуют применять лишь после определения градуировочной зависимости выбранной косвенной характеристики с фактической прочностью.

Нужно помнить, что параметры раствора могут сильно отличаться от тех, на которых основывается градуировочная зависимость. Для определения достоверной прочности бетонного камня на сжатие осуществляют обязательную проверку кубиков на прессе либо определяют усилие на отрыв со сколом. При отказе от данной операции могут быть выявлены существенные погрешности в контроле и оценке уровня прочности (от 15% до 75%).

Косвенные способы лучше всего применять для оценки технического состояния конструкции при необходимости найти зоны неоднородности материала. В таком случае правилами контроля допускается использование неточного относительного показателя.

Как определить прочность бетона

Определение прочности бетона осуществляется с применением трех основных методов испытаний: разрушающие, а также неразрушающие косвенные и прямые. Все они дают возможность с разной долей точности осуществлять контроль и оценивать фактическую прочность бетонного камня в условиях лаборатории, на строительных площадках либо в уже готовых конструкциях.

Разрушающие методы

Этот метод достаточно трудоемок: из готовой (уже залитой и полностью набравшей прочность) конструкции вырубывают/выпиливают образцы, которые потом подвергают разрушению на прессе. После завершения каждого испытания фиксируют полученные значения максимальных усилий на сжатие, реализуют статистическую обработку.

Метод гарантирует объективность полученных результатов, но часто не подходит для конкретных условий из-за трудоемкости, дороговизны, локальных дефектов в конструкции/здании. В условиях производства бетон исследуют на сериях образцов, которые были приготовлены из рабочей бетонной смеси по ГОСТу 10180-2012. Цилиндры или кубики выдерживают в максимально приближенных к реальным условиях, потом подвергают испытаниям на прессе.

Неразрушающие прямые

Эта группа методов предполагает проведение испытаний материала без необходимости повреждать конструкцию. Механическое взаимодействие прибора и поверхности проходят при простом отрыве, при отрыве со сколом, в процессе скалывания ребра.

В процессе испытаний отрывом на поверхность камня клеят стальной диск на эпоксидный состав. Потом специальным инструментом его отрывают вместе с куском конструкции (для этого используют приборы ПИВ, ГПНВ-5, ПОС-50МГ4). Полученное усилие переводят в искомый показатель по специальным формулам.

При отрыве со сколом сам прибор прикрепляют не к диску, а непосредственно в полость бетона. Бурят шпуры, в них монтируют лепестковые анкеры, потом часть материала извлекают с фиксацией разрушающего усилия. Чтобы определить марочный показатель, используют специальные переводные коэффициенты.

Скалывание ребра используют в работе с конструкциями, обладающими внешними углами – перекрытия, балки, колонны и другие. Прибор (чаще всего это ГПНС-4) крепят к одному из выступающих сегментов анкером и дюбелем, потом плавно нагружают. Когда происходит разрушение, усилие и глубину скола фиксируют. Потом прочность определяют в соответствии со значениями формулы (в ней обязательно учитывается величина наполнителя в растворе).

Неразрушающие косвенные методы

Данные способы не предполагают внедрение каких-либо приборов в само тело бетонного камня, монтажа анкеров либо других трудоемких операций. К данной группе методов относят: методы упругого отскока и ударного импульса, а также исследование ультразвуком и способ пластической деформации.

Ультразвуковой метод измерения прочности бетона предполагает сравнение скорости прохождения продольных волн в готовом монолите с эталонным образцом. Прибор для измерений УГВ-1 кладут на ровную поверхность без деформаций и прозванивают участки в четком соответствии с программой испытаний. Все полученные данные обрабатывают, не принимая во внимание выпадающие значения.

Все современные приборы имеют электронные базы для проведения первичных расчетов. При условии соблюдения всех правил и норм по ГОСТу 17624-2012 погрешность при данном типе исследований не должна превышать 5%.

Определение прочности бетона способом ударного импульса предполагает применение энергии удара бойка из металла в виде сферы о поверхность бетонного монолита. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство энергию удара преобразует в электрический импульс, время и амплитуда которого имеют функциональную связь с уровнем прочности бетона.

До того, как проверить класс и марку бетона данным методом, необходимо приобрести прибор для испытаний. Он достаточно прост в применении, компактный, результаты выдает уже в готовом виде – используются единицы измерений нужного показателя.

Для определения прочности бетона с использованием обратного отскока понадобится склерометр – специальный прибор для фиксации обратного движения бойка после совершения удара о поверхность бетона или прижатой к ней пластины из металла. Так определяют твердость материала, которая напрямую связана с его прочностью.

Метод пластических деформаций измеряет размеры следа на бетоне после удара металлическим шариком. Полученные значения сравнивают с эталонным образцом. Метод существует достаточно давно, чаще всего для его реализации применяют молоток Кашкарова: в его корпус вставляют сменный стержень из стали с известными и зафиксированными характеристиками.

На поверхность монолита наносят целую серию ударов. Потом прочность определяют в соответствии с соотношением диаметров полученных отпечатков на бетоне и стержне.

Заключение

С целью контроля и оценки уровня прочности бетона лучше всего использовать неразрушающие методы исследований. Они являются более доступными в плане цены и трудоемкости в сравнении с испытанием образцов в условиях лаборатории.

Чтобы показатели были достоверными, важно строить градуировочные зависимости приборов, использовать правильные таблицы и устранять все факторы, которые могут в той или иной мере исказить результаты выполненных измерений.

Прочность на сжатие бетона и бетонных кубиков | Что | Как

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие любого материала определяется как сопротивление разрушению под действием сжимающих сил. Прочность на сжатие, особенно для бетона, является важным параметром, определяющим характеристики материала в условиях эксплуатации. Бетонная смесь может быть спроектирована или составлена ​​по пропорциям для получения требуемых технических характеристик и долговечности в соответствии с требованиями инженера-проектировщика.Некоторые из других инженерных свойств затвердевшего бетона включают модуль упругости, предел прочности при растяжении, коэффициенты ползучести, плотность, коэффициент теплового расширения и т. Д.

Прочность бетона на сжатие - кубики

Прочность бетона на сжатие

Прочность на сжатие бетона определяется в лаборатории бетонных заводов для каждой партии, чтобы поддерживать желаемое качество бетона во время заливки. Прочность бетона требуется для расчета прочности стержней.Образцы бетона отлиты и испытаны под действием сжимающих нагрузок для определения прочности бетона.

Проще говоря, прочность на сжатие рассчитывается путем деления разрушающей нагрузки на площадь приложения нагрузки, обычно после 28 дней отверждения. Прочность бетона контролируется дозированием цемента, крупных и мелких заполнителей, воды и различных добавок. Отношение воды к цементу - главный фактор для определения прочности бетона.Чем ниже водоцементное соотношение, тем выше прочность на сжатие.

Пропускная способность бетона указывается в psi - фунтах на квадратный дюйм в единицах США и в МПа - мегапаскалях в единицах СИ. Обычно это называется характеристической прочностью бетона на сжатие fc / fck. Для обычных полевых применений прочность бетона может варьироваться от 10 МПа до 60 МПа. Для определенных применений и конструкций бетонные смеси могут быть разработаны для получения очень высокой прочности на сжатие в диапазоне 500 МПа, обычно называемого сверхвысокопрочным бетоном или порошковым реактивным бетоном.

Устойчивость бетонных колонн

Стандартные испытания для определения прочности - это испытание кубом и испытание цилиндром. Как следует из названия, разница в обоих тестах заключается в форме образцов для испытаний. В индийских, британских и европейских стандартах прочность бетона на сжатие определяется путем испытания бетонных кубов, называемых характеристической прочностью на сжатие, тогда как в американских стандартах прочность цилиндров используется при проектировании RC и PSC. Он получен при испытании образца бетонного цилиндра.Однако эмпирические формулы можно использовать для преобразования прочности куба в прочность цилиндра и наоборот. В соответствии с определением индийского кода

«Прочность на сжатие бетона дана в терминах характеристической прочности на сжатие кубов размером 150 мм, испытанных в течение 28 дней (fck). Характеристическая прочность определяется как прочность для бетона , ниже которой ожидается не более 5% результатов испытаний.”

Средняя прочность на сжатие в течение 28 дней не менее трех 150 мм бетонных кубов, приготовленных с использованием воды, предлагаемых к использованию, должна быть не менее 90% средней прочности трех аналогичных бетонных кубов, приготовленных с использованием дистиллированной воды. Для контроля качества при массовом бетонировании периодичность испытаний на прочность на сжатие кубическим тестом следующая.

Количество бетона (в м3) Количество образцов для испытаний Прочность на сжатие
1-5 1
6-15 2
16 -30 3
31-50 4
51 + 4 + 1 куб на каждые дополнительные 50 м3

Минимальная или указанная прочность на сжатие бетонных кубов различной марки бетона при 28 дней лечения следующие.

Марка бетона Минимальная прочность на сжатие куба 150 мм после 28 дней отверждения
M10 10 Н / мм2
M15 15 Н / мм2
M20 20 Н / мм2
M25 25 Н / мм2
M30 30 Н / мм2
M35 35 Н / мм2
M40 40 Н / мм2
M45 45 Н / мм2
M50 50 Н / мм2
M55 55 Н / мм2
M60 60 Н / мм2
M65 65 Н / мм2
M70 70 Н / мм2
M75 75 Н / мм2
M80 80 Н / мм2

Co Прочность на сжатие согласно американским нормам

В случае американских норм прочность на сжатие определяется в единицах прочности цилиндра fc ’.Здесь прочность на сжатие бетона при 28-дневном отверждении получена для стандартного цилиндрического образца диаметром 150 мм и высотой 300 мм, нагруженного в продольном направлении до разрушения при одноосной сжимающей нагрузке. В обоих случаях производительность рассчитывается по формуле Компрессионная способность = Нагрузка при отказе / Область нагрузки. Как правило, прочность цилиндра будет равна 0,8 умноженной на кубической прочности для конкретного сорта бетона.

Как определить прочность бетонных кубов на сжатие

Для определения прочности бетона в соответствии с индийскими стандартами принята следующая процедура.

Цель:

Определение прочности бетона на сжатие.

Аппаратура:

Испытательная машина: Испытательная машина может быть любого надежного типа с достаточной мощностью для испытаний и способной прикладывать нагрузку с заданной скоростью. Допустимая погрешность не должна превышать 2% максимальной нагрузки. Испытательная машина должна быть оборудована двумя стальными опорными плитами с закаленными поверхностями.

Одна из плит должна быть снабжена седлом для шара в форме части сферы.центр которого совпадает с временной центральной точкой лицевой стороны валика. Другая прижимная плита должна быть жестким подшипниковым блоком скольжения. Опорные поверхности обеих плит должны быть не меньше, чем. и предпочтительно больше номинального размера образца, к которому прилагается нагрузка.

Гидравлическая испытательная машина на сжатие

Опорная поверхность валиков. новые, не должны отклоняться от плоскости более чем на 0,01 мм в любой точке, и они должны поддерживаться с допустимым пределом отклонения 0.02мм. подвижная часть сферического сидячем валика сжатия должно быть проведено на сферическом сиденье. но конструкция должна быть такой, чтобы опорная поверхность могла свободно вращаться и наклоняться на небольшие углы в любом направлении.

Возраст при испытании:

Испытания должны проводиться в установленном возрасте испытуемых образцов, обычно 7 и 28 дней. Возраст рассчитывается с момента добавления воды сухих ингредиентов.

Количество образцов:

Не менее трех экземпляров.желательно из разных партий. должны быть сделаны для тестирования в каждом выбранном возрасте.

Форма для испытаний на сжатие

Процедура:

Образцы, хранящиеся в воде, должны быть испытаны сразу после извлечения из воды, пока они еще находятся во влажном состоянии. Поверхностная вода и песок должны быть удалены с образцов, а любые выступающие обнаруженные удаленные образцы после получения сухими должны быть выдержаны в воде в течение 24 часов, прежде чем они будут взяты для испытаний. Размеры экземпляров с точностью до 0.2 мм и их вес следует записать перед испытанием.

Литье бетонных кубиков

Помещая образец в испытательную машину, необходимо протереть опорную поверхность испытательной машины и удалить с поверхности образца любой рыхлый песок или другой материал. которые должны контактировать с прижимными пластинами. В случае кубиков образец должен быть помещен в машину таким образом, чтобы нагрузка прикладывалась к противоположным сторонам кубиков в отлитом виде, то есть не к верху и низу.Оси образца должны быть тщательно выровнены с центром давления сферически установленной плиты.

См. Таблицу ниже, чтобы проверить вес куба для обеспечения плотности уплотненного бетона

Плотность бетона в кг / куб. М Объем куба размером 150 мм Соответствующий вес куба в кг
2400 0,003375 8,1
2425 0.003375 8,184
2450 0,003375 8,269
2475 0,003375 8,353
2500 0,003375 8,438

Между поверхностями не должно использоваться уплотнение испытательного образца и стальной плиты испытательной машины. Когда сферически установленный блок соприкасается с образцом, подвижная часть должна осторожно вращаться рукой, чтобы можно было получить равномерную посадку.Нагрузку следует прикладывать без толчков и непрерывно увеличивать со скоростью примерно 140 кгс · см / мин до тех пор, пока сопротивление образца возрастающей нагрузке не сломается и терка не сможет выдержать нагрузку. Затем должна быть записана максимальная нагрузка, приложенная к образцу, и отмечен внешний вид бетона и любые необычные особенности типа разрушения.

Испытание на сжатие для бетона M25 Разрушение бетона M25 при сжимающей нагрузке

Расчет:

Измеренная прочность на сжатие образца должна быть рассчитана путем деления максимальной нагрузки, приложенной к образцу во время испытания, на площадь поперечного сечения, рассчитанную по формуле средние размеры секции и должны быть выражены с точностью до кг на см2.Среднее из трех значений должно быть принято как репрезентативное для партии при условии, что индивидуальное отклонение не превышает +/- 15 процентов от среднего. В противном случае следует провести повторные испытания.

Поправочный коэффициент в соответствии с отношением высоты к диаметру образца после укупорки должен быть получен из кривой, показанной на рис. 1 IS: 5 16-1959. Произведение этого поправочного коэффициента и измеренной прочности на сжатие должно быть известно как скорректированная прочность на сжатие, что является эквивалентной прочностью цилиндра, имеющего отношение высоты к диаметру, равное двум.Эквивалентная кубическая прочность бетона определяется умножением скорректированной прочности цилиндра на 5/4.

IS 456 Интерпретация результатов испытаний образца

  1. Результаты испытания образца должны быть средним значением прочности трех образцов.
  2. Индивидуальная вариация не должна превышать 15% от среднего.
  3. Если больше, результаты испытаний образца недействительны Бетон считается соответствующим требованиям прочности, если выполняются оба следующих условия:
  • Средняя прочность, определенная по любой группе из четырех последовательных результатов испытаний, совпадает с соответствующие пределы в столбце 2 таблицы 11
  • Любой результат отдельного теста соответствует соответствующим пределам в столбце 3 таблицы 11.

Факты об испытании на сжатие

При изменении скорости нагрузки на бетонный образец прочность изменяется пропорционально. При более высокой скорости нагружения прочность на сжатие увеличивается. Прирост составляет от 30% до почти 50% от исходной прочности. Однако при более низкой скорости нагружения снижение прочности бетонного куба по сравнению с его истинной прочностью незначительно.

Разница между прочностью на сжатие и характеристической прочностью | FAQ

Прочность на сжатие - приложенное давление, при котором данный образец бетона разрушается.

Характеристическая прочность - Предположим, вы взяли определенное количество образцов из определенной партии бетона. Характерной прочностью будет та прочность на сжатие, ниже которой не ожидается разрушение не более 5% образцов. Таким образом, 95% образцов атласа имеют более высокую прочность на сжатие, чем характеристическая прочность.

.

Прочность бетона на сжатие | Испытание куба, процедура, результаты и часто задаваемые вопросы

Прочность бетона на сжатие | Испытание куба, процедура, оборудование и результаты

Кришна 18 мая 2018 г. СТРУКТУРА

Бетон, являющийся основным расходным материалом после воды, делает его весьма любознательным по своей природе. Прочность бетона в основном обеспечивается за счет заполнителей, где цемент и песок способствуют связыванию и удобоукладываемости наряду с текучестью к бетону.

Это подробная статья о прочности бетона на сжатие. Если вы здесь, чтобы узнать, как проверить прочность на сжатие бетона Нажмите здесь или следуйте за мной 🙂

Что такое прочность на сжатие?

Прочность на сжатие - это способность материала или конструкции сопротивляться сжатию или выдерживать его. Прочность материала на сжатие определяется способностью материала противостоять разрушению в виде трещин и трещин.

В этом испытании отмечается сила толчка, приложенная к обеим сторонам бетонного образца, и максимальное сжатие, которое бетон выдерживает без разрушения.

.

Как оценить прочность бетона на месте

Бетон должен набрать достаточную прочность, чтобы выдерживать свой вес и строительные нагрузки, прежде чем снимать опалубку, перекладывать шоры или задвигать. Инженеры часто указывают минимальную прочность бетона на месте, прежде чем подрядчики смогут выполнить последующее натяжение, засыпать стены, открыть тротуары для движения или прекратить защиту в холодную погоду. По этим причинам подрядчики должны знать, как правильно оценить прочность бетона на месте для недавно уложенного бетона, особенно в холодную погоду.В противном случае безопасность рабочих и качество конструкции могут быть поставлены под угрозу.

Испытательные цилиндры для испытаний в полевых условиях и коэффициенты зрелости часто используются для оценки прочности бетона на месте. Тем не менее, испытания цилиндров, отвержденных в полевых условиях, являются стандартной процедурой, установленной строительными нормами. Другие методы - включая факторы зрелости и монолитные цилиндры для плит, сопротивление проникновению и прочность на вырыв - требуют одобрения архитектора / инженера и могут потребовать одобрения строительного чиновника.

Температура и время

Прирост прочности бетона зависит от комбинации температуры и времени выдержки. Скорость гидратации или химической реакции между цементом и водой зависит от температуры бетона. По мере повышения температуры бетона скорость гидратации и, как следствие, увеличение прочности увеличивается. И наоборот, скорость набора прочности снижается с понижением температуры бетона. По этой причине замедленная прочность бетона обычна в холодную погоду, если подрядчики не соблюдают меры предосторожности.Конечно, прочность бетона со временем увеличивается, если есть соответствующие условия отверждения, способствующие гидратации.

Полевые испытательные цилиндры

Стандартное и полевое отверждение - это разные процедуры, определенные ASTM C31 для отверждения бетонных испытательных цилиндров. Испытательные цилиндры стандартного отверждения, иногда называемые цилиндрами лабораторного отверждения, представляют идеальную или номинальную прочность бетона. Диапазон температур для стандартного отверждения составляет от 60 ° F до 80 ° F в течение периода до 48 часов (начальное отверждение) и 73.5 ± 3,5 ° F для баланса 28-дневного периода отверждения (окончательное отверждение) для бетонов с указанной прочностью до 6000 фунтов на квадратный дюйм. Бетон с указанной прочностью 6000 фунтов на квадратный дюйм или выше должен соответствовать более жесткому температурному диапазону от 68 ° F до 78 ° F для начального отверждения. Для стандартного отверждения температура и время стандартизированы для обеспечения однородных условий отверждения. Вот почему значения прочности, полученные от стандартных испытательных цилиндров, используются для определения прочности бетона.

Полевое отверждение отличается от стандартного.Он заключается в хранении испытательных цилиндров как можно ближе к бетону на месте и защите цилиндров от элементов таким же образом, как и бетон на месте. Условия отверждения испытательных цилиндров должны быть такими же, как условия отверждения монолитного бетона. Подвергая испытательные цилиндры той же зависимости температуры от времени, что и бетон на месте, предполагается, что прочность испытательных цилиндров представляет собой прочность бетона на месте.

Испытательные цилиндры, отверждаемые в полевых условиях, как правило, недооценивают истинную прочность бетона на месте из-за тепловой массы испытательного цилиндра (4 дюйма.x 8 дюймов или 6 дюймов x 12 дюймов) по сравнению со значительно большей тепловой массой представленного бетонного элемента. Обычно температуры отверждения для испытательных цилиндров ниже, чем фактические температуры бетона на месте, даже когда испытательные цилиндры заправлены под отверждаемое покрытие и хранятся рядом с представленным бетоном.

Значения прочности, полученные на испытательных цилиндрах, отвержденных в полевых условиях, обычно консервативны. Тем не менее, отвержденные в полевых условиях цилиндры могут сильно завышать прочность бетона на месте, если полевые отвержденные цилиндры хранятся и отверждаются в рабочем прицепе.

За некоторыми исключениями, прочность цилиндров стандартного отверждения выше, чем прочность цилиндров, отвержденных в полевых условиях, потому что стандартные температуры отверждения обеспечивают более высокие скорости гидратации и увеличения прочности, чем стандартные температуры отверждения в полевых условиях. По этой причине всегда используйте цилиндры стандартной твердости для определения прочности бетона. Что еще более важно, используйте только прочность цилиндров, отверждаемых в полевых условиях, для принятия строительных решений, таких как определение того, когда снимать опалубку и опоры, начинать последующее натяжение или определять, когда вводить конструкцию в эксплуатацию.Никогда не используйте испытательные цилиндры стандартного отверждения вместо испытательных цилиндров, отвержденных в полевых условиях. Неспособность правильно оценить прочность бетона на месте может поставить под угрозу безопасность рабочих и привести к повреждению конструкции.

Метод погашения

Метод зрелости (ASTM C1074) более точен, надежен и экономичен для оценки прочности бетона на месте, чем испытательные цилиндры, отверждаемые в полевых условиях. Он основан на концепции, согласно которой температура и время выдержки бетона напрямую связаны с прочностью бетона.В частности, этот метод использует заранее установленное соотношение температура-время-прочность для данной бетонной смеси для оценки прочности бетона на месте.

Шаги по оценке прочности бетона на месте с использованием метода зрелости включают:

1. Подготовьте не менее 15 цилиндров для лабораторных испытаний и вставьте датчики температуры по крайней мере в два из цилиндров для данной бетонной смеси, отвердите при комнатной температуре и вычислите коэффициенты зрелости M (t) для различного прошедшего времени, соответствующего испытаниям на прочность с использованием следующее уравнение:

M (t) = СУММ (Ta минус To) Δt

где:

M (t) = коэффициент зрелости в возрасте (t), градусы – часы, ° F – ч

Δt = временной интервал, час

Ta = средняя температура бетона за интервал времени (Δt), ° F

To = температура, ниже которой не происходит увеличения прочности, ° F (14 ° F до 32 ° F)

Затем создайте гладкую кривую зависимости прочности от зрелости, построив рассчитанные коэффициенты зрелости M (t) в зависимости от соответствующей прочности бетона.

2. Измерьте зависимость температуры и времени бетона на месте путем встраивания датчиков температуры в критические места в зависимости от степени воздействия бетона и условий нагрузки.

3. Считайте данные температура-время и рассчитайте коэффициент зрелости для прошедшего времени бетона на месте, используя уравнение для коэффициента зрелости M (t). Современное оборудование для погашения автоматически рассчитывает и записывает коэффициенты погашения.

4. Оцените прочность бетона на месте, введя предварительно установленную кривую зависимости прочности от зрелости с вычисленным M (t) для бетона на месте и считайте расчетную прочность, как показано на рисунке 1.Опять же, этот шаг обычно выполняется автоматически с помощью современного современного оборудования и программного обеспечения.

Пример

Из-за приближения холодного фронта подрядчик установил датчики температуры в стене, размещенные в 9:00 1 сентября. Поставщик бетона предоставил кривую зависимости зрелости от прочности для используемого бетона, как показано на Рисунке 1. Технические характеристики для проект требовал минимальной прочности бетона 3000 фунтов на квадратный дюйм перед укладкой и уплотнением обратной засыпки у стены.

Как показано в Таблице 1, прошедшее время и температура бетона на месте были записаны в столбцах 2 и 3 для дат, указанных в столбце 1. Используя столбец 3, средние температуры бетона на месте были вычислены и записаны в столбец 4. Затем подрядчик вычел 23 ° F, или температуру, при которой рост прочности практически прекращается, из средних температур, показанных в столбце 4, и ввел скорректированные температуры в столбец 5. Истекшее время в часах из столбца 2 было вычислено и введено в столбец 6.Затем подрядчик умножил температуры в столбце 5 на истекшее время в столбце 6 и ввел значения (° F-ч) в столбец 7. Для столбца 8 были вычислены совокупные коэффициенты зрелости и введены для разных прошедших периодов времени.

Наконец, подрядчик ввел предварительно установленную кривую зависимости прочности от зрелости (рис. 1), предоставленную поставщиком бетона с учетом совокупных коэффициентов зрелости на месте из столбца 8, и прочитал соответствующие значения прочности бетона на месте.Расчетная прочность бетона на месте была введена в столбец 9 (например, для коэффициента зрелости 5070 ° F-ч соответствующая прочность бетона составила 3100 фунтов на квадратный дюйм из Рисунка 1).

Так как спецификации требовали прочности бетона не менее 3000 фунтов на квадратный дюйм для обеспечения достаточной прочности стены для установки обратной засыпки, подрядчик должен подождать, пока бетон достигнет коэффициента зрелости не менее 5000 ° F в час. Чтобы сократить период отверждения, подрядчик может использовать горячую воду для замеса, добавить химически ускоряющую добавку в бетон или добавить дополнительные теплоизоляционные покрытия, чтобы можно было генерировать и поддерживать больше тепла.

Ограничения

Ошибочные оценки прочности могут возникнуть, если бетон на месте значительно отличается от бетона, используемого для построения предварительно установленной кривой зависимости температуры от времени и прочности. Изменения в материалах, содержании воды и воздуха и точности дозирования могут привести к ошибкам при оценке прочности. ASTM C1074 рекомендует проводить дополнительные испытания для периодической проверки кривой зависимости температуры от времени и прочности, особенно когда опасные для жизни строительные работы основаны на расчетной прочности бетона на месте.

Ссылки
ACI306R-10 Руководство по бетонированию в холодную погоду, Американский институт бетона, www.concrete.org, Mindness, S., Young, J.F, and Darwin, D., Concrete, 2nd Edition, Prentice Hall, 2003.

Ким Башам, PhD, P.E. FACI является президентом компании KB Engineering LLC, которая предоставляет инженерные и научные услуги для бетонной промышленности. Бэшем также проводит семинары и мастер-классы, посвященные всем аспектам бетонных технологий, строительства и устранения неисправностей.С ним можно связаться по электронной почте [email protected]

Вот несколько альтернатив полевым испытательным цилиндрам для оценки прочности бетона на месте.

ASTM C31 / C31M-12 Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в полевых условиях - Описано в этой статье.

ASTM C873 / C873M-10a Стандартный метод испытания прочности на сжатие бетонных цилиндров, отлитых на месте в цилиндрических формах. - Включает в себя заливку на месте испытательных цилиндров в плиты, только с глубиной от 5 до 12 дюймов.

ASTM C803 / C803M-03 (2010) Стандартный метод испытаний на сопротивление проникновению затвердевшего бетона - Включает в себя выстреливание штифтов в бетон с помощью инструмента с механическим приводом и проникновение измерительного штифта.

ASTM C900-06 Стандартный метод испытаний прочности на вырыв затвердевшего бетона - Перед укладкой бетона требуется установка болтов в опалубку.

ASTM C1074-11 Стандартная практика для оценки прочности бетона по методу зрелости - Описано в этой статье.

.

Критерии приемлемости прочности бетона IS: 456-2000

По
KAUSHAL KISHORE
Инженер по материалам, Рурки

Прочность бетона обычно считается его наиболее ценным свойством, хотя во многих практических случаях другие характеристики, такие как долговечность и проницаемость, на самом деле могут быть более важными. Однако прочность бетона почти всегда является жизненно важным элементом конструкции и указывается для целей соответствия.

Таблица 1: Частота (IS: 456-2000, пункт 15.2.2)
Минимальная частота отбора проб бетона каждой марки должна соответствовать следующему:

Количество бетона в работе, м 3 Количество образцов
1–5 1
6–15 2
16-30 3
31–50 4
51 и выше 4 плюс одна дополнительная проба на каждые дополнительные 50 м 3 или их часть
ПРИМЕЧАНИЕ : По крайней мере, один образец должен быть взят из каждой смены, если бетон производится на непрерывном производственном предприятии, таком как завод товарного бетона, частота отбора образцов может быть согласована между поставщиками и покупателями.

КРИТЕРИИ ПРИЕМКИ
(A) Прочность на сжатие
Считается, что бетон соответствует требованиям прочности, если выполняются оба следующих условия:
a) Средняя прочность, определенная из любой группы из четырех неперекрывающихся последовательных результаты испытаний, соответствует установленным пределам кол. 2 таблицы 2.
b) Результат каждого отдельного теста соответствует предельным значениям, указанным в столбце. 3 Таблица 2.

Объявления

(B) Прочность на изгиб
Если выполняются оба следующих условия, бетон соответствует указанной прочности на изгиб.
a) Средняя прочность, определенная по любой группе из четырех последовательных результатов испытаний, превышает указанную характеристическую прочность не менее чем на 0,3 Н / мм 2
b) Прочность, определенная по любому результату испытаний, не меньше указанной характеристической прочности за исключением 0,3 Н. / мм 2

Количество бетона, представленное группой из четырех последовательных результатов испытаний, должно включать партии, из которых были взяты первый и последний образцы, а также все промежуточные партии.

Из каждого образца должны быть изготовлены три образца для испытаний через 28 дней. Для прочности на 7 дней могут потребоваться дополнительные образцы. Во всех случаях только 28-дневная прочность должна быть критерием принятия или отклонения бетона.

Результаты испытания образца должны быть средним значением прочности трех образцов. Индивидуальная вариация не должна превышать +15 процентов от среднего. Если больше, результаты теста образца недействительны.

Таблица 2: Требования соответствия характеристической прочности на сжатие
IS: 456-2000 с поправками Таблица 11 (Раздел 16.1 и 16.3)

Специфицированная марка Среднее значение группы из 4 неперекрывающихся последовательных результатов испытаний в Н / мм 2 Минимум Результаты индивидуальных испытаний в Н / мм 2
Минимум
(1) (2) (3)
M15 и выше f ck + 0,825 X установленное стандартное отклонение (округлить до ближайшего 0,5 Н / мм 2

или

f ck + 3 Н / мм 2 в зависимости от того, что больше

f ck - 3 Н / мм 2
ПРИМЕЧАНИЕ 1: При отсутствии установленного значения стандартного отклонения можно принять значения, указанные в таблице 8 (IS: 456-2000), и следует попытаться получить результаты 30 образцов как можно раньше, чтобы установить значение стандартного отклонения.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Для количества бетона до 30 м 3 (если количество отбираемых образцов меньше четырех) в соответствии с частотой отбора образцов, указанной в 15.2.2, среднее значение результатов испытаний всех таких образцов должно быть f ck + 4 Н / мм 2 , минимум, и требование минимальных индивидуальных результатов испытаний должно быть f ck - 2 Н / мм 2 , минимум. Однако, когда количество образцов равно одному согласно 15.2.2, требование должно быть f ck + 4 Н / мм 2 , минимум.

(значения столбцов 2 и 3 равны или больше)

Критерии приемки лучше всего иллюстрируются следующими примерами:

Марка бетона: М25

Лабораторный проект средней силы цели для

Контроль хорошего качества: 25 + (1,65 x 4) = 31,6 Н / мм 2 в возрасте 28 дней

Во всех случаях следует брать в среднем три куба диаметром 150 мм.

Объявления

Таблица 3: Приемка бетона на площадке.
В одну смену 4 м 3 Выполнено бетонирование фундамента.

Сдвиг Результаты испытаний куба Н / мм 2 Среднее fav Н / мм 2 0,85 fav Н / мм 2 1,15 fav Н / мм 2 Приемка 25 + 4 = 29 Н / мм 2 (Мин.)
1. 19, 26, 16 20,3 17,3 23,3 Отклонено из-за:

a) Минимальная прочность 29 Н / мм 2 не достигнута

b) Разница в кубах прочности 26 и 16 выходит за пределы диапазона +/- 15% от среднего значения

ПРИМЕЧАНИЕ: Из-за сомнительного бетона работы были остановлены.Бетон был испытан отбойным молотком и просверленными кернами. По результатам испытаний бетон для фундамента признан марки М25.

Работа была начата только после того, как были приобретены новые кубические формы, правильно откалиброванная машина для испытаний на сжатие и сотрудники лаборатории прошли обучение всем работам по испытаниям на месте.

Таблица 4: Приемка бетона на площадке. В 3 смены 27 м 3 Выполнено бетонирование фундамента.

Сдвиг Результаты испытаний куба Н / мм 2 Среднее fav Н / мм 2 0.85 fav Н / мм 2 1,15 fav Н / мм 2 Приемка f ck + 4 Н / мм 2 25 + 4 = 29 Мин.
Индивидуальный
f ck - 2 Н / мм 2
25 - 2 = 23 Н / мм 2 (Мин.)
1. 33, 29, 32 31,3 26,6 36,0 Av = 31,3
2. 24, 32, 28 28,0 23,8 32.2 Av = 28,0
3. 25, 29, 32 28,7 24,4 33,0 Av = 28,7
Среднее значение = 29,3 Н / мм 2

Примечания

(1) Прочность всех кубиков в пределах + 15% от среднего значения

(2) Из смен 1, 2 и 3 прочность всех кубов> 23 Н / мм 2 .

(3) Средняя прочность куба на сдвиг 1, 2 и 3 составляет 29,3 Н / мм 2 , что составляет> 29 Н / мм 2 .

Фундаментный бетон принимается марки М25.

Таблица 5: Приемка бетона на площадке. В 6 смен выполнено 75 м 3 перекрытия перекрытия.

Сдвиг Результаты испытаний куба Н / мм 2 Среднее fav Н / мм 2 0,85 fav Н / мм 2 1.15 fav Н / мм 2 Приемка 25 + 0,825 × 4 = 28,3 Н / мм 2

Округленная до 28,0 Н / мм 2 Отдельная
25 - 3 = 22 Н / мм 2

1. 22, 28, 26 25,3 21,5 29,1 Av = 25,3
2. 26, 24, 28 26,0 22,1 29,9 Av = 26,0
3. 31, 35, 33 33.0 28,1 38,0 Av = 33,0
4. 32, 31, 33 32,0 27,2 36,8 Av = 32,0
5. 31, 32, 33 32,0 27,2 36,8 Av = 32,0
6. 26, 25, 24 25,0 21,3 28,0 Av = 25,0

Примечания:
(1) Прочность всех кубиков в пределах + 15% от среднего значения

(2) Среднее количество кубиков смены 1, 2, 3, 4 равно 29.1 Н / мм 2 , что> 28,0 Н / мм 2 .

(3) Среднее значение сдвига 2, 3, 4, 5 кубов составляет 30,8 Н / мм 2 , что составляет> 28,0 Н / мм 2 .

(4) Среднее значение сдвига 3,4, 5, 6 кубов составляет 30,5 Н / мм 2 , что составляет> 28,0 Н / мм 2 .

(5) Прочность всех кубов> 22 Н / мм 2

Сделан вывод, что бетон перекрытия крыши соответствует требованиям прочности на сжатие марки М25.

Образец состоит из трех кубиков / образцов.Для одного и того же образца бетона лучше отлить более трех кубов, чтобы не подвергать испытанию любой дефектный куб или любые сомнения в том, что полный результат теста из-за тестирования может быть отклонен и не включен в среднее значение трех кубов.

ССЫЛКИ
1. IS: 456-2000 (четвертая редакция) с поправками, простой и железобетонный - Свод правил, BIS, Нью-Дели.
2. Кишор Каушал, «Контроль качества строительства - испытание бетонных кубов», Indian Construction, апрель.2010 с. 21-24.

Объявления


Мы в engineeringcivil.com благодарим Sir Kaushal Kishore за отправку нам этого очень важного документа. .

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, заводские 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 неровный, а поверхность имеет трещины, что позволяет проникать воде.

Экстремальные физические нагрузки, вызывающие осыпание конструкции 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 долго проникала в бетон и смывала известь.Есть ли сколы в бетоне? Есть ли видимые заржавевшие арматурные детали? Покрыта ли поверхность 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 подобно батарее, 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 арматурные стали 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 определить, сломаны ли такие натяжные провода: они пользуются тем фактом, что каждый провод 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. Наиболее 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

    Механизм, основанный на бетоне

    Бруталистская архитектура, прежде всего, характеризуется открытым сырым бетоном - по-французски «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 особенно противоречивы 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, штат 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 во всем мире

    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 ее часть 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, призван привлечь внимание 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 в опасности - до тех пор, пока в 2011 году здание бруталистов не было арендовано владельцем галереи Иоганном Кенигом, который вложил средства в его реставрацию.Его самобытная архитектура сохранилась, но сейчас он используется как галерея.

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

    Восточноевропейский стиль

    Отель Thermal был построен в 1960-х годах, чтобы продемонстрировать передовую чешскую архитектуру и внести свой вклад в создание репутации Международного кинофестиваля в Карловых Варах. Теперь перед угрозой 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)


.

Изменение прочности бетона на сжатие во времени

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

В этом разделе объясняется различное влияние возраста на прочность бетона.

Изменение прочности бетона во времени

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

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

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

Рис.1: Изменение прочности бетона во времени

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

Скорость увеличения силы с течением времени

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

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

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

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

Таблица 1: Прочность бетона с возрастом

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

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

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

Факторы, влияющие на длительную прочность бетона на сжатие

Достижение прочности бетона на сжатие в долгосрочной перспективе отличается от набора прочности в раннем возрасте. Различные факторы, влияющие на долговременную прочность бетона на сжатие:

1.Соотношение вода-цемент

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

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

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

2.Условия отверждения

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

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

Также читайте: Отверждение цементного бетона - время и продолжительность

3.Температура

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

4. Условия окружающей среды

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

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

.

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