Класс бетона в15 прочность бетона на растяжение

Прочность бетона на сжатие традиционно считается одним из основных показателей, характеризующих свойства бетона. Данный параметр выражается в двух понятиях – классе и марке бетона, которые учитываются при выборе смеси для реализации тех или иных работ, выступают главными из технических характеристик, чрезвычайно важны для гарантии способности застывшего монолита выдерживать определенные нагрузки, что сказывается на прочности, надежности, долговечности.

Определенный класс бетона по прочности на сжатие маркируется буквой В и определенной цифрой, демонстрирует так называемую кубиковую прочность (когда образец в форме куба сжимают под прессом и фиксируют отметку, на которой он разрушается). Считается давление в МПа, предполагает вероятность разрушения при указанном показателе максимум 5 единиц из 100 испытуемых. Регламентируется СНиП 2.03.01-84.

Прочность бетона (МПа) может быть разной – классы дифференцируются в пределах 3.5-80 (всего существует 21 вид). Самыми популярными стали около десятка смесей с классами В15 и В20, В25 и В39, В40. Любой класс приравнивается к соответствующей ему марке (аналогичным образом правило работает наоборот). Значение прочности бетона в МПа (класс) чаще всего указывается в проектной документации, а вот поставщики реализуют смеси с указанием марки.

Марка бетона обозначается буквой М и цифровым индексом в диапазоне 50-1000. Регламентируется ГОСТом 26633-91, соответствует определенным классам, допустимым считается отклонение прочности максимум на 13.5%. Для марки бетона основными требованиями являются объем/качество цемента в составе. В свою очередь, марка обозначается в кгс/см2, определение марки возможно после полного застывания и затвердевания смеси (то есть, минимум через 28 суток после заливки).

Чем выше цифра в индексах класса и марки, тем более прочным будет бетон и тем выше его стоимость (как при покупке уже готового раствора, так и при самостоятельном замесе за счет большего объема цемента и более высокой его марки).

С учетом вышеизложенных фактов основная задача мастера – определить идеальные характеристики для раствора с учетом сферы использования и предполагаемых нагрузок. Ведь приготовление слишком прочного бетона приведет к неоправданным расходам, недостаточно прочного – к разрушению конструкции. Обычно средняя прочность бетона для тех или иных работ, конструкций указывается в ГОСТах, СНиПах – эти значения и берут за ориентир.

Виды материала по прочности на сжатие:

1. Теплоизоляционные смеси – от В0.5 до В2.
2. Конструкционно-теплоизоляционный раствор – от В2.5 до В10.
3. Смеси конструкционные – от В12.5 до В40.
4. Особые бетоны для усиленных конструкций – выше В45.

Методы и испытания бетона на прочность

Для определения марки и класса бетона используют разнообразные методы – все они относятся к категориям разрушающих и неразрушающих. Первая группа предполагает проведение испытаний в условиях лаборатории посредством механического воздействия на образцы, которые были залиты из контрольной смеси и полностью выстояны в указанные сроки.

Основные неразрушающие методы исследований:

• Воздействие ударом.
• Разрушение частичное.
• Исследование с использованием ультразвука.

Ударное воздействие может быть разным – самым примитивным считается ударный импульс, который фиксирует динамическое воздействие в энергетическом эквиваленте. Упругий отскок определяет параметры твердости монолита в момент отскока бойка ударной установки.

Также используется метод пластической деформации, который предполагает обработку исследуемого участка особой аппаратурой, которая оставляет на монолите отпечатки определенной глубины (по ним и определяют степень прочности).

Частичное разрушение также может быть разным – скол, отрыв и комбинация данных способов. Если для испытаний используется метод скола, то ребро изделия подвергают особому скользящему воздействию для откалывания части и определения прочности. Отрыв предполагает использование специального клеящего состава, которым на поверхности крепят металлический диск и потом отрывают. При комбинировании данных способов анкерное устройство крепят на монолит, а потом отрывают.

Когда используется ультразвуковое исследование, применяют специальный прибор, способный измерить скорость прохождения ультразвуковых волн, проникающих в монолит. Основное преимущество данной технологии – она позволяет изучать не только поверхность, но и внутреннюю структуру бетона. Правда, в процессе исследований велика вероятность погрешности.

Контроль прочности бетона

Для того, чтобы бетонный раствор точно соответствовал указанным параметрам и выдерживал нагрузки, за его качеством следят еще на этапе приготовления. Прежде, чем готовить смесь, обязательно изучают рецепт, требования к компонентам и их пропорциям.

Основные критерии для контроля и проверки бетона:

• Соответствие используемого цемента указанным в рецепте маркам – так, для приготовления бетона М300 точно не подойдет цемент М100, даже при условии его большого объема. Чем выше число рядом с буквой М в маркировке цемента, тем более прочным получится раствор.
• Объем жидкости в растворе – чем больше воды в смеси, тем активнее влага испаряется в процессе высыхания и может провоцировать появление пустот, когда идет затвердевание.
• Качество и фракция наполнителей – шероховатые частицы неправильной формы обеспечивают наиболее крепкое сцепление ингредиентов в составе бетона, что в процессе твердения дает требуемый результат в виде высокой прочности. Грязный наполнитель может понизить характеристики бетона по прочности на растяжение и сжатие.

• Тщательность смешивания компонентов на всех стадиях приготовления раствора – по технологии раствор замешивается в исправной бетономешалке или на производстве в течение длительного времени.
• Квалификация работников – также играет важную роль, так как даже при условии применения качественной смеси В20, к примеру, прочность может быть снижена из-за неправильной укладки, отсутствия уплотнения (вибрация обеспечивает повышение прочности бетона на 30%).
• Условия застывания и эксплуатации – лучше всего, когда бетон застывает и приобретает твердость при температуре воздуха +15-25 градусов и высокой влажности. В таком случае можно говорить о точном соответствии монолита его марке – если был залит бетон В15, то и демонстрировать будет его технические характеристики.

Прочность бетона: таблица

Бетон по прочности на растяжение, при изгибе, воздействии других нагрузок демонстрирует определенные значения. Далеко не всегда они соответствуют указанным в ГОСТе и проектной документации, часто есть погрешность, которая может быть губительной для монолита и всей конструкции или же не оказывать никакого воздействия.

Виды прочности бетона (на сжатие, изгиб, растяжение и т.д.):

1. Проектная – та, что указывается в документах и предполагает значения при полной нагрузке на бетонную конструкцию. Считается в затвердевшем монолите, по истечении 28 дней после заливки.
2. Нормированная – значение, которое определяется по техническим условиям или ГОСТу (идеальное).
3. Фактическая – это среднее значение, полученное в результате выполненных испытаний.
4. Требуемая – минимально подходящий показатель для эксплуатации, который устанавливается в лаборатории производств и предприятий.
5. Отпускная – когда изделие уже можно отгружать потребителю.
6. Распалубочная – наблюдается в момент, когда бетонное изделие можно доставать из форм.

Виды прочности, касающиеся марки бетона и его качества: на сжатие и изгиб, осевое растяжение, а также передаточная прочность. Бетон напоминает камень – прочность на сжатие бетона обычно намного выше, чем на растяжение. Поэтому основной критерий прочности монолита – его способность выдерживать определенную нагрузку при сжатии. Это самый значимый и важный показатель.

Так, к примеру, показатели бетона В25 (класс прочности) и марки М350: средняя стойкость к сжатию до 350 кгс/м2 или до 25 МПа. Реальные значения обычно чуть ниже, так как на прочность оказывают влияние множество факторов. У бетона В30 будут соответствующие показатели и т.д.

Чтобы определить данные показатели, создают специальные кубы-образцы, дают им застыть, а затем отправляют под лабораторный пресс специальной конструкции. Давление постепенно увеличивают и фиксируют в момент, когда образец треснул или рассыпался.

Именно по прошествии 28 суток бетон достигает показателя расчетной/проектной прочности по марке. Прочность на сжатие – самый точный показатель механических свойств монолита, его стойкости к нагрузкам. Это своеобразная граница уже затвердевшего бетона к воздействующему на него механическому усилию в кгс/м2. Самая большая прочность у бетона М800/М900, самая низкая – у М15.

Прочность на изгиб повышается при увеличении индекса марки. Обычно показатели изгиба/растяжения ниже, чем нагрузочная способность. Молодой бетон демонстрирует значение в районе 1/20, старый – 1/8. Данный параметр учитывается на проектном этапе строительства. Способ определения: из бетона заливают брус 120х15х15 сантиметров, дают затвердеть, потом устанавливают на подпорки (расстояние между ними 1 метр), в центре помещают нагрузку, увеличивая ее постепенно, пока образец на разрушится.

Прочность высчитывается по формуле Rизг = 0,1PL/bh2, тут:

• L – расстояние между подпорками;
• Р – маса нагрузки и образца;
• Н, b, h – ширина/высота сечения бруса.

Прочность считается в Btb и обозначается цифрой в диапазоне 0.4-8.

Осевое растяжение в процессе проектирования учитывают редко. Этот параметр важен для определения способности монолита не покрываться трещинами при ощутимых перепадах влажности воздуха, температуры. Растяжение представляет собой некоторую составляющую, взятую от прочности на изгиб. Определяется сложно, часто образцы балок растягивают на специальном оборудовании. Актуально значение для бетона, который используется в сферах, исключающих возможность появления трещин.

Передаточная прочность – это нормируемое значение прочности бетонного монолита напряженных элементов при передаче на него силы натяжения армирующих элементов. Данный показатель предусматривается нормативными документами, ТУ для разных видов изделий. Обычно назначают минимум 70% проектной марки, многое зависит от свойств арматуры.

Прочность бетона на 7 и 28 сутки: ГОСТ, таблица

Бетоны бывают разными. Как правило, все виды по маркам и классам делят на легкие, обычные и тяжелые (часто последние две группы объединяют, так как все обычные бетоны считаются тяжелыми).

Основные группы бетонов по прочности:

1. Легкие – марки от М5 до М35 подходят для заливки ненесущих конструкций, от М50 до М75 идут на подготовительные работы до заливки, М100 и М150 актуальны для перемычек, конструктива, малоэтажного строительства.
2. Обычные бетоны – самые распространенные и часто применяемые в ремонтно-строительных работах: М200/М300 используют для выполнения фундаментов, отмосток, полов, стяжек, бордюров, подпорок, лестниц и т.д. М250 В20 демонстрирует прочность 262 кгс/м2 и давление 20 МПа. М350 и М400 применяют для монолитных, несущих конструкций многоэтажных зданий, чаш бассейнов.
3. М450 и выше – тяжелые бетоны, обладающие высокой прочностью и плотностью, используют для особых конструкций, разного типа военных объектов.

Таблица в МПа

Прочность бетона – самый важный показатель, который напрямую влияет на все остальные технические характеристики материала, сферу применения, способность выдерживать предполагаемые нагрузки. Поэтому в процессе выбора марки и класса стоит учитывать СНиП и ГОСТы, а при проверке материала на соответствие уделять внимание результатам исследования и соответствующим документам.

Бетон В15 имеет достаточную прочность для создания несущих конструкций. Его массовое применение объясняется тем, что свойства, которыми он обладает, достаточны для изготовления любых конструкций от заливки монолитных фундаментов, стяжки полов и дорожек. Надежная работа этого материала обеспечивается строгим соблюдением нормативных требований по составу и качеству применяемых компонентов для его изготовления. Хороший уровень прочности и долговечности при относительно низкой стоимости — основное преимущество перед другими марками.

Особенности и применение

Бетон класса В15 классифицируется как конструкционный. Из него изготавливаются несущие каркасы зданий (плиты, панели, колонны) не выполняющих теплозащитных функций. По плотности В15 — тяжелый. По использованию вяжущих веществ – бетоны класса В15 марки М200 изготавливаются на портландцементе М400 или М500. В состав входят, кроме цемента щебень, песок и вода с определенными свойствами и в пропорциях, подобранных под марку цемента.

Для бетонных лестниц и заливки площадок, испытывающие перепады температур (отрицательных и положительных), применяют бетон В15 морозостойкостью F75 или F150. Морозостойкость F50 определяется испытанием образца на возможность конструкций сохранять проектную марку прочности на 85% при 50 циклах замораживания и оттаивания.

Фундамент для дома может выполняться из разных марок как по прочности, так и по морозостойкости. Марка смеси для внутренних несущих стен фундамента отапливаемого здания может не нормироваться на морозостойкость. Это объясняется тем, что морозостойкость уже есть у смеси класса В15. А дополнительное требование к количеству циклов относится к конструкциям, которые могут получить 50 или 75 циклов в течение всего срока эксплуатации.

К конструкциям могут предъявляться ряд специальных требований. Например, в гидротехнических сооружениях марка по водонепроницаемости должна быть не ниже w4. При строительстве доменных печей используется жаростойкий бетон на портландцементе со специальными добавками (хромит и магнезит). Такой состав смеси не разрушается при температуре до 1700°С.

Выполнение требований к бетонированию состоит из нескольких этапов:

• На бетонных узлах подбирают будущий состав марки В15 в процентах.
• Опытные образцы испытывают в лабораториях на соответствие марочной прочности, данные заносятся в паспорт.
• На строительной площадке производитель работ обязан залить опытные контрольные кубики размером 150 х 150 х150 мм из каждой партии. Образцы должны иметь такие же условия твердения, что и основные конструкции.
• На 28 сутки строительная организация испытывает контрольные образцы, результаты заносятся в журнал производства работ. Исполнительная документация предъявляется заказчику к Акту ввода объекта в эксплуатацию.
• Кубиковую прочность образцов необходимо перевести в марочную в соответствии с таблицей перевода.

Технические характеристики

Стандарты в строительстве — это набор, определенных правил и требований к проектированию и характеристикам материалов и конструкций. Основные технические параметры бетона В15 согласно ГОСТ:

1) Прочность на сжатие. Материал данного класса способен выдерживать нагрузку в 200 кг, приложенную на 1 см² поверхности бетонной конструкции.

2) Класс бетона это тоже показатель прочности бетона, но он комплексно указывает на гарантированную общую для всей конструкции прочностную характеристику в МПа (В15). Согласно СП 27.13330.2011 данные маркировки действуют для проектировщиков и для строителей. Для сравнения двух определений прочности используют таблицы перевода класса в марку.

3) Плотность бетона марки М200 (В15) — 1800-2500 кг на кубический метр. Этот класс по плотности относится к тяжелым.

4) Морозостойкость и водонепроницаемость. Эти технические характеристики указываются в проектной документации для обеспечения надежности конструкций. F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500 — цифры определяют долговечность конструкций, работающих при отрицательных температурах. В течение года принимается до 4-х циклов. W2, W4, W6, W8 и W12 — водонепроницаемость цилиндра 15 см при давлении 2,4, 6, 8 и 12 кг на см². Например, бетон В15 F100 водонепроницаемостью w4 — класс В15, морозостойкость 100 циклов и водонепроницаемость с давлением не ниже 4 кг.

5) Подвижность и жесткость показатели обозначаются буквой «П». Значения 1 до 5 указывают временную характеристику смеси для определения удобоукладываемости. Для узкой опалубки подойдет — марка бетона (В15, М200) не ниже П3.

Состав и пропорции

Состав бетона В15 строго регламентируется. Пропорции цемент-щебень-песок-вода для B15 имеют следующие параметры: для цемента М400 — 1:2,8:4,8:0,5; для М500 — 1:3,5:5,6:0,5.

Получить качественную смесь можно, если применить метод подбора состава. Для этого составляется карта подбора компонентов бетона для класса В15 (15 МПа), с осадкой конуса 40 мм при использовании портландцемента М400, просеянного песка, из которого удалены все посторонние частицы, плотностью 2600 кг/м³, гранитного щебня — крупность заполнителя 20 мм и насыпной плотностью 1400 кг/м³. Используя специальную формулу (полученную экспериментальным методом), вычисляют водоцементное отношение. Затем по определенным графикам определяют расход воды. Крупность гравия определяют при помощи набора сит с отверстиями диаметром 70, 40, 20, 10 и 5 мм.

Для балок шириной 20 см допускается гравий не более 5 см. Для монолитного фундамента гравий диаметром до 15 см. Фракции песка и щебня нормируются гостами.

Пример подбора состава мелкозернистых бетонов в частях по массе:

Бетон класса В15 (М200) используется для различных конструктивных элементов как в чистом виде, так и в составе железобетонных элементов, если в проекте не имеются ограничения. По своим свойствам и цене он наиболее применяемый в строительном производстве.

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )