Бетон испытание бетона осевое растяжение
В данной статье «Прочность бетона» поговорим о требованиях на строительной площадке к испытаниям бетона на прочность, выясним, следует ли проводить испытания через 7 суток. Я работал в разных строительных фирмах и в основном возили бетонные кубики в лабораторию через 28 суток, после приемки бетонной смеси на объекте.
Недавно устроился на новую работу инженером ПТО, на сегодняшний день производим работы по устройству фундаментов под металлические опоры для трубопровода. Для оформления строительной документации приходиться вникать во все эти тонкости.
Сначала я пошел простым путем спросил у технадзора заказчика, надо ли испытывать бетон на прочность через 7 суток и прикладывать его к актам. Он привел пример строительной фирмы, которая у них на заводе работала и они испытывали бетон через 7 и 28 суток, согласно какому то госту. В данной статье мы рассмотрим все госты, связанные с испытанием бетона и попробуем найти, где говориться про 7 суток.
Теоретически бетон набирает проектную прочность через 7 суток 70%, а через 28 суток 100%. Эти данные взяты из различных рекомендации по уходу за бетоном при условии, что он находиться в нормальных условиях (20+/-20С и влажность 95%). В реальности, бетон редко набирает заданную прочность, по ряду причин из-за погодных условия или неправильном уходе за уложенным бетоном.
Думаю ни для кого не секрет, что прочность бетона для железобетонных конструкций в зданиях рассчитывают проектировщики. На основании проекта, прорабы заказывают бетон (для заливки его в фундаменты, стены, колоны, плиты перекрытия и т.д.) у завода определенной марки, с заданной морозостойкостью, водонепроницаемостью и т.д.
На строительной площадке прорабу или ответственному лицу завод должен передать паспорт качества бетонной смеси, в котором указывается марка бетона, подвижность, добавки и объем. Обычно с каждым миксером передают документ на бетонную смесь, эти данные вносят в журнал бетонных работ.
Но как узнать, что бетонный завод привез на строительную площадку именно ту смесь, которую мы заказывали? Для этого и проводятся испытания бетона, после расчетного времени набора прочности, обычно это 28 суток. В первую очередь эти испытания нужны строителям, если прочность не будет соответствовать заказанному бетону, то расходы по демонтажу можно будет предъявить бетонному заводу.
Бетон испытывается несколькими методами согласно ГОСТ Р 53231-2008 «БЕТОНЫ. Правила контроля и оценки прочности»:
3.14 разрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.
3.15 прямые неразрушающие методы определения прочности бетона, не требующие обязательной градуировки: Определение прочности бетона по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690.
3.16 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы определения прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.
В данной статье будем разбираться с разрушающим методом, с помощью контрольных образцов, изготовлением бетонных кубиков. Сейчас зима и неразрушающий метод не получиться применить согласно ГОСТ 22690-88 «БЕТОНЫ. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»:
1.3. Механические методы неразрушающего контроля применяют для определения прочности бетона всех видов нормируемой прочности, контролируемых по ГОСТ 18105-86, а также для определения прочности бетона при обследовании и отбраковки конструкций.
Метод испытания следует выбирать с учетом предельных значений прочности, рекомендуемых руководствами к конкретным приборам неразрушающего контроля, в соответствии с требованиями разд. 3 настоящего стандарта.
(Измененная редакция, Поправка 2009)
1.4. Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается при обследовании конструкций определять прочность при отрицательной температуре, но не ниже минус 10 °C при условии, что к моменту замораживания конструкция находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75%.
Интересно, сколько времени на вашей стройке зимой обогревают уложенный бетон? Сутки, двое, трое или неделю. Работая в разных строительных организациях, везде мы грели бетон, в основном, не больше двух суток. Так что согласно ГОСТ 22690-88 неразрушающим методом испытывать бетон на прочность зимой нельзя.
В лаборатории испытывают бетон на прочность, давя в прессе бетонные кубики размерами 10 на 10 см. Для изготовления бетонных кубиков на стройке используют специальные металлические формы.
У меня было такое, что на строительной площадке не было железной формы и мы делали ее из опалубочной фанеры. Минус такой самопальной формы, получаются не идеально ровные кубики и лаборатория их не принимала.
Если вы будете использовать для формы обычную фанеру, то необходимо внутри положить полиэтиленовую пленку, чтоб бетон не соприкасался с фанерой и не терял влажность. Перед укладкой бетонной смеси в железную форму необходимо смазать внутри нее машинным маслом, чтоб кубики потом можно было легко вытащить из формы и она оставалась чистой.
Как брать образцы бетона для лаборатории можно узнать из ГОСТа 10181-2000 «СМЕСИ БЕТОННЫЕ. Методы испытаний».
3 Правила отбора проб и проведения испытаний
3.1 Пробы бетонной смеси для испытания при производственном контроле следует отбирать:
— при производстве сборных и монолитных изделий и конструкций — на месте укладки бетонной смеси;
— при отпуске товарной бетонной смеси — на месте ее приготовления при погрузке в транспортную емкость.
3.2 Пробу бетонной смеси для испытаний отбирают непосредственно перед началом бетонирования из средней части замеса или порции смеси. При непрерывной подаче бетонной смеси (ленточными транспортерами, бетононасосами) пробы отбирают в три приема в случайные моменты времени в течение не более 10 мин.
3.3 Объём отобранной пробы должен обеспечивать не менее двух определений всех контролируемых показателей качества бетонной смеси.
3.4 Отобранная проба перед проведением испытаний должна быть дополнительно перемешена.
Яндекс.ДиректНаучим зарабатывать от 1000 в день.Обучающий видео курс заработка. Качай бесплатно и зарабатывай сегодня. Жми 18+Безрисковые стратегииБесплатный курсДоход в валютеСкачай сейчасvideo-yroki2.ru
Бетонные смеси, содержащие воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также предварительно разогретые смеси, перед испытанием не перемешивают.
3.5 Испытание бетонной смеси и изготовление контрольных образцов бетона должно быть начато не позднее чем через 10 мин после отбора пробы.
3.6 Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °С.
3.7 Условия хранения пробы бетонной смеси после ее отбора до момента испытания должны исключить потерю влаги или увлажнение.
3.8 Поверку средств измерений и аттестацию испытательного оборудования следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 8.001, ГОСТ 8.326, ГОСТ 8.383.
3.9 Результаты определения показателей качества бетонной смеси должны быть занесены в журнал, в котором указывают:
— наименование организации — изготовителя смеси;
— наименование бетонной смеси по ГОСТ 7473;
— наименование определяемого показателя качества;
— дату и время испытания;
— место отбора пробы;
— температуру бетонной смеси;
— результаты частных определений отдельных показателей качества бетонной смеси и среднеарифметические результаты по каждому показателю.
Если неправильно забить кубики и использовать самодельную форму, то скорее всего ваши образцы лаборатория на примет к испытаниям. Пример плохого бетонного кубика, который был сделан в самодельной форме из фанеры и не проштыкован (не провибрирован) смотрите на картинке.
Как правильно делать бетонные кубики я еще рассказал в статье «Вибрирование бетона».
С образцами бетона для лаборатории разобрались, но вопрос остается открытым, следует ли испытывать бетон на прочность через 7 суток, может ответ найдем в СНиП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ», но кроме этой записи больше ничего не написано:
ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА ПРИ ПРИЕМКЕ КОНСТРУКЦИЙ
2.18. Прочность, морозостойкость, плотность, водонепроницаемость, деформативность, а также другие показатели, установленные проектом, следует определять согласно требованиям действующих государственных стандартов.
В каких ГОСТах искать ответы не понятно, продолжаем искать дальше. Читаем СП 52-101-2003 п. 5.1.4 «БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ»:
5.1.4 Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение (проектный возраст), назначают при проектировании исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 сут.
Получается, что если в проекте не указано про то, что прочность бетона через 7 суток должна быть равна какому то значению, то и везти бетонные кубики в лабораторию на испытание прочности не следует и на желание технадзора можно ответить отказом.
Как мы сдавали кубики в лабораторию на испытания прочности бетона.
Да в первую очередь испытание бетона на прочность необходимы строителям, а не заказчику, чтоб в случае чего не остаться крайними. В реальности происходит все наоборот, на первом месте стоят сроки, заказчик торопит подрядчика и об исполнительной документации вспоминают, когда отработали 1-2 месяца.
И тогда строители вспоминают, что во время заливки не делали бетонные кубики и вообще металлические формы отсутствуют на строительной площадке. Я не редко бывал в такой ситуации, часто просто терялись бетонные кубики.
В таких случаях мы просто брали и изготавливали необходимое количество кубиков с бетонного миксера, который приходил на площадку и не важно, что бетон нам надо испытывать месячной давности. Главное ведь подписать акты выполненных работ, чтоб получить деньги.
Если контроль на стройке строгий и нет бетонных кубиков, то вызывают лабораторию на площадку и испытывают бетон не разрушаемым методом или вырезают из бетонной конструкции, с помощью алмазного бурения керны и везут их на испытания.
Буду рад вашим дополнениям в комментариях по теме испытания бетона на прочность.
Источник: https://klyshko.ru/prochnost-betona/
Источник
Прочность бетона на растяжение в 15…20 раз меньше, чем при сжатии. Повышение прочности бетона на растяжение может быть достигнуто увеличением расхода цемента, уменьшением В/Ц, применением щебня с шероховатой поверхностью. Временное сопротивление бетона осевому растяжению Rbt определяют испытаниями:
1) на разрыв – образцов в виде восьмерки (рис. 4, а);
2) на раскалывание – образцов в виде цилиндров (рис. 4, б);
3) на изгиб – бетонных балок (рис. 4, в): ,
где χ – учитывает криволинейный характер эпюры напряжений в бетоне растянутой зоны.
а) б)
в)
Рис. 4. Схемы испытания образцов для определения прочности бетона
при осевом растяжении:а — на разрыв; б – на раскалывание; в – на изгиб.
Прочность бетона на срез и скалывание
Срез – разделение элемента на 2 части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы (рис. 5, а). Временное сопротивление бетона на срез: .
Сопротивление бетона скалыванию (рис. 5, б) возникает при изгибе балок до появления в них наклонных трещин: .
а) б)
Рис. 5. Схемы испытания образцов на срез (а) и скалывание (б).
Классы и марки бетона
Качество конструкционного бетона характеризуется классами и марками в зависимости от назначения железобетонных конструкций и условий эксплуатации. Строительные нормы устанавливают следующие показатели качества бетона:
- класс бетона по прочности на осевое сжатие B;
- класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по средней плотности D;
- марка по самонапряжению Sp.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 суток хранения при температуре 20±2оС с учетом статистической изменчивости прочности (рис. 6).
Рис. 6. Кривые распределения прочности,
как случайной величины:
n и R – соответственно количество кубов, имеющих одинаковую прочность, и величина прочности; 1 – опытные значения n и R; 2 – теоретическая кривая, характеризующая разброс прочности с учетом статистической изменчивости (кривая Гаусса)
Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов:
,
где n1, n2, …, nk – число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно R1, R2, …, Rk, n – общее число испытаний.
Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, характеризующее изменчивость прочности:
,
где Δ1=R1-Rm; Δ2=R2-Rm; …;Δk=Rk—Rm – отклонения.
Коэффициент вариации прочности бетона в партии:
.
Наименьшее контролируемое значение – временное сопротивление B – расположено на расстоянии χSmвлево от значения Rm, т.е.:
,
где χ – число, показатель надежности.
Исходя из значения χVmоценивают обеспеченность гарантируемых значений прочности бетона не менее B. В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0,95. Это имеет место при χ=1,64.
Для тяжелых бетонов установлены классы B 7,5 ÷ B 60.
Аналогичным образом определяют класс бетона по прочности на осевое растяжение.
Класс бетона по прочности на осевое растяжение: Bt 0,8 ÷ Bt 3,2
Марка бетона по морозостойкости – характеризуется числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. После определенного числа циклов производят испытания бетонных кубов на сжатие. Снижение прочности на 15 % при таком количестве циклов определяет марку бетона по морозостойкости. F 50 ÷ F 500.
Марка бетона по водонепроницаемости – характеризуется предельным давлением воды (кг/см2), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый стандартный образец. W 2 ÷ W 12.
Марка бетона по средней плотности – гарантированная собственная масса бетона (кг/м3): тяжелый бетон D 2200 ÷ D 2500.
Марка бетона по самонапряжению — значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования μ = 0,01, и контролируется на образцах-призмах размером 10×10×40см.
Sp0,6 ÷ Sp 4.
Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. При благоприятных условиях твердения прочность бетона может нарастать годами. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.
Источник
Основные
предпосылки
В
ряде случаев (в перекрытиях, основаниях)
к конструкционному бетону и к некоторым
видам специальных бетонов (например,
гидротехническому) предъявляются
требования к прочности на осевое
растяжение. Она характеризуется величиной
сопротивления осевому растяжению
(прочности на осевое растяжение) Rt,
определяемому по методике ГОСТ 10180-90.
При этом основные предпосылки испытаний
остаются теми же, что и в п. 10.2.
Для
определения прочности на осевое
растяжение используются в основном
образцы-восьмерки трех различных
размеров, для которых рабочие сечения
в средней части составляют 100100
мм, 150150
мм (базовый образец) и 200200
мм9.
Основная аппаратура
Испытательная
(разрывная) машина, другие приборы и
оборудование, указанные в п. 10.2.
Проведение
испытаний
Образец
закрепляют в разрывной машине так, чтобы
его геометрическая ось проходила через
центр захватов (рис. 10.2). Нагружение
осуществляют непрерывно с постоянной
скоростью возрастания растягивающих
напряжений 52
кПа/с вплоть до разрушения образца.
Рис.
10.2. Схема испытания образцов бетона на
осевое растяжение
Сопротивление
бетона осевому растяжению (прочность
на осевое растяжение) Rt
для каждого образца вычисляют по формуле
Па,
(10.6)
где
— масштабный коэффициент для образцов
на осевое растяжение, равный единице
для базового размера, а для других
размеров определяемый экспериментально
(приложение 3).
Остальные
величины аналогичны величинам в формуле
(10.4).
Определение
среднего сопротивления бетона осевому
растяжению в j-й
серии образцов Rt,m,j,
класса бетона по прочности на растяжение
Bt
и заключение по испытанию выполняют в
соответствии с методикой, приведенной
в п. 10.2.
10.4. Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
Основные
предпосылки
Для
аэродромного и дорожного бетонов
важнейшей характеристикой прочности
является сопротивление на растяжение
при изгибе Rtb,
определяемое по методике, установленной
ГОСТ 10180-90. При этом предпосылки испытаний
остаются теми же, что и в п. 10.2.
Прочность
при изгибе определяется на образцах-призмах
квадратного сечения, которые могут быть
трех размеров: 100100400
мм, 150150600
мм (базовый образец) или 200200800
мм.
Основная аппаратура
Пресс,
устройство для испытания бетона на
изгиб, другие приборы и оборудование,
указанные в п. 10.2.
Проведение
испытания
Образцы-призмы
испытывают на изгиб в прессе при помощи
специального устройства, передающего
усилия 0,5 Fmax
на границах средней трети пролета
призмы, т.е. создающие на ней условия
чистого изгиба (рис. 10.3). Опорные грани
образцов выбирают так, чтобы изгиб
происходил в плоскости, перпендикулярной
направлению укладки бетона. Нагружение
образца выполняют непрерывно с постоянной
скоростью роста нормальных напряжений
в бетоне 52
кПа/с до момента разрушения. Если образец
разрушился не в средней трети пролета,
то при определении средней прочности
бетона в серии образцов результат не
учитывают.
Рис.
10.3. Схема испытания образцов бетона на
растяжение при изгибе:
1
– каток; 2
– качающийся цилиндрический шарнир; 3
– шаровой шарнир; 4
— траверса
Сопротивление
бетона растяжению при изгибе Rtbвычисляют
для каждого образца по формуле
Па,
(10.7)
где
— масштабный коэффициент для образцов
на изгиб (для базового размера 150150600
мм равен единице, для других определяется
экспериментально – приложение 3);
a,
bи l
– ширина, высота призмы и расстояние
между опорами в испытательном устройстве,
м.
Остальные
величины аналогичны величинам в формуле
(10.4).
Определение
среднего сопротивления бетона растяжению
при изгибе в j-й
серии образцов
,
класса бетона по прочности на растяжение
при изгибе
и оформление заключения по испытанию
выполняют в соответствии с методикой,
приведенной в п. 10.2.
Источник