Класс прочности при растяжении при изгибе

Важный показатель, свидетельствующий о качестве бетонного раствора, — его класс. На класс бетона, как и на его марку, покупатели обращают особое внимание при выборе конкретного вида такого стройматериала. Класс бетона представляет собой числовую характеристику определенного его качества, которая гарантированно обеспечена на 95%. То есть это качество сохраняется минимум в 95 случаях из 100. В оставшихся 5 случаях возможно несоблюдение этого свойства.

Класс бетона по прочности на сжатие

Классом смеси по прочности называется степень прочности бетонного образца, выполненного в виде куба. Данный параметр исчисляется в Мпа и показывает давление, выдерживаемое минимум 95 одинаковыми образцами из 100. Класс бетона маркируется буквой «В» и числовым показателем. Существуют классы смеси по прочности от B0,5 до В60.

Применение различных классов бетона:

В0,5 — В2,5. Такие смеси используются при выполнении подготовительных работ и создания конструкций, используемых без нагрузки.
B3,5 — B5. Эти смеси расходуется в ходе подготовительных операций перед заливкой фундаментов и изготовлением монолитных плит. Применяются также как бетонная подушка в дорожном строительстве и как основа для укладки бордюрного камня.
B7,5. Бетон данной марки применяется для дорожного строительства, для фундаментов, для отмостки и бетонных дорожек. Может использоваться для стяжки пола.
B10 — B12,5. Эти смеси используются для создания конструктива. Могут применяться для строительства малоэтажных зданий.
B15 — B22,5. Бетоны этих марок являются универсальными. Они применяются для изготовления фундаментов, создания подпорных стен, лестниц, для монолитного перекрытия.
B25 — B30. Такие смеси используются для строительства разнообразных ответственных конструкций, в том числе монолитного фундамента, ригелей, плит перекрытия, колонн, емкостей бассейнов и так далее.
B35 — B60. Эти бетоны расходуются при строительстве мостов, денежных хранилищ, гидротехнических сооружений и прочих конструкций со спецтребованиями.

Класс бетона по морозостойкости

Чем выше класс бетона, тем большую степень морозостойкости он имеет. Морозостойкостью данных смесей называется их способность сохранять свои свойства после нескольких циклов попеременного замерзания и оттаивания. Так, бетон класса В7,5 способен выдержать 50 таких циклов, а бетон В40 – до 300 циклов. Ниже приведена таблица, в которой указано соответствие класса бетона и степени его морозостойкости.

Класс бетонной смеси	Морозостойкость
В-7,5	F50
В-12,5	F50
В-15	F100
В-20	F100
В-22,5	F200
В-25	F200
В-30	F300
В-35	F200-F300
В-40	F200-F300
В-45	F100-F300

Степень морозостойкости бетонного раствора может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Смеси с низкой морозостойкостью используются в условиях умеренного климата и для создания внутренних элементов зданий. Бетон с максимальной морозостойкостью применяется в регионах с холодным климатом, например, в условиях севера.

Классы подвижности бетона

Бетон, как вещество достаточно текучее, обладает определенной подвижностью. Данным понятием называется способность такого раствора заполнять форму, в которую он помещен. Подвижность является параметром удобоукладываемости бетона, которая определяется опытным путем исходя из степени осадки конуса. Для этого бетонный раствор заливается в форме конуса. Его высота должна соответствовать 30 см. После осадки конуса определяется разница между первоначальной высотой и окончательной. Если бетон осел на 5 см и менее, то такая смесь считается жесткой. Раствор с осадком 6-12 см является пластичным. Бетонные смеси по степени подвижности делятся на классы:

П1 – малоподвижные. Осадка конуса такого бетона не превышает 5 см.
П2 – подвижные. Конус такого бетона осаживается на 5-10 см.
П3 – сильноподвижные. Осадка конуса таких веществ варьируется в пределах 10-15 см.
П4 – литые. Конус таких бетонов уменьшается на 15-20 см.
П5 – текучие. Осадка конуса этих смесей равняется 21 см и более.

На практике потребители используют те бетонные смеси, подвижность которых достаточна для выполнения необходимой задачи. Наибольшей востребованностью обладает бетон класса П3, так как он достаточно подвижен, но не излишне текуч. Такая бетонная смесь быстро занимает свободное пространство и принимает необходимую форму. Для повышения подвижности растворов используются специальные пластификаторы. Добавление воды вместо таких веществ может сильно ухудшить качество смеси.

Класс бетона на растяжение при изгибе

Бетон – материал универсального назначения. Он используется не только для создания конструкций с прямыми формами, но и для изготовления бетонных изделий с изогнутой формой. Важной характеристикой смесей подобного назначения выступает их класс на растяжение при изгибе. Данный параметр важен также для дорожного бетона. Он обозначается в маркировке числовым показателем после аббревиатуры «Btb» и исчисляется в Мпа. По данному критерию выделяют классы Btb0,4 – Btb8,0 с шагом в 0,4 Мпа. Показатель растяжения при изгибе у бетона всегда ниже нагрузочной способности этой смеси. Данный параметр бетонного раствора учитывается на этапе проектирования здания или бетонной конструкции. Чем выше класс бетона по данному параметру, тем большую нагрузку при изгибе смесь может выдержать без потери свой формы и монолитности.

Класс бетона по водонепроницаемости

С повышением класса бетона увеличивается его степень устойчивости к влаге. Водонепроницаемость таких смесей обозначается цифровым значением после буквы «W». Соответствие класса бетона и степени его водонепроницаемости отражено в таблице:

Класс бетонной смеси	Водонепроницаемость
В-7,5	W2
В-12,5	W2
В-15	W4
В-20	W4
В-22,5	W6
В-25	W8
В-30	W10
В-35	W8-W14
В-40	W10-W16
В-45	W12-W18

Как и степень морозостойкости, водонепроницаемость таких составов может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Водонепроницаемые бетоны применяются при строительстве гидростанций, бассейнов, отделке ванных комнат и прочих объектов с повышенной влажностью. Смеси с низкой устойчивостью к влаге используются на объектах, где нет необходимости обеспечивать качественную гидроизоляцию.

Как определяется класс бетона?

Современное разнообразие видов бетонов осложняет выбор потребителей. Порой у них возникает необходимость определения класса бетонной смеси. Это необходимо для уточнения его важных характеристик: прочности, морозостойкости, влагонепроницаемости, растяжимости. Определение класса бетона осуществляется разными методами. Для этого может использоваться специализированное оборудование, например, ультразвуковые приспособления, склерометры, а также простой инвентарь – молоток и зубило. Для подобного исследования бетон смешивается в смесителе и заливается в куб определенного размера. После его застывания, которое заканчивается на 28 день, он отправляется в специальную лабораторию для испытаний. Такое исследование позволяет определить фактические показатели конкретного вида бетона. Благодаря этому потребитель сможет ответить на вопрос: подходит ли бетонный раствор для решения конкретной задачи.

Источник

ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА

Прочность — главное свойство бетона

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего бетон сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в некоторых конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может определяться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%.

Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: Вb1; Вb1,5; Вb2; Вb2,5; Вb3,5; Вb5; Bb7,5; Вb10; Вb12,5; Вb15; Вb20; Вb25; Вb30; Вb35; Вb40; Вb50; Вb55; Вb60. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см2 (МПах10).

Тяжелый бетон имеет следующие марки при сжатии: Мb50; Мb75; Мb100; Мb150; Мb200; Мb250; Мb300; Мb350; Мb400; Мb450; Мb500; Мb600; Мb700; Мb800.

Между классом бетона и его средней прочностью при коэффициенте вариации прочности бетона n = 0,135 и коэффициенте обеспеченности t = 0,95 существуют зависимости:

Вb = Rbх0,778, или Rb = Вb/ 0,778.

Соотношение классов и марок для тяжелого бетона

При проектировании конструкций обычно назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношение классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 1.

Прочность при растяжении. С прочностью бетона на растяжение приходится иметь дело при проектировании конструкций и сооружений, в которых не допускается образование трещин. В качестве примера можно привести резервуары для воды, плотины гидротехнических сооружений и др. Бетон на растяжение подразделяют на классы: Вt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Вt2; Bt2,4; Вt2,8; Вt3,2 или марки: Рt10; Bt15; Bt20; Bt25; Bt30; Bt35; Вt40.

Прочность на растяжение при изгибе. При устройстве бетонных покрытий дорог, аэродромов назначают классы или марки бетонов на растяжение при изгибе.

Классы: Вbt0,4; Вbt0,8; Вbt1,2; Bbt1,6; Вbt2,0; Вtb2,4; Вbt2,8; Вbt3,2; Вbt3,6; Вbt4,0; Bbt4,4; Вbt4,8; Вbt5,2; Вbt5,6; Вbt6,0; Вbt6,4; Вbt6,8; Вbt7,2; Вbt8.

Таблица 1. Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона

Класс	Rb ,МПа	Марка	Класс	Rb, МПа	Марка
BbЗ,5	4,5	Mb 50	Bb30	39,2	Mb 400
Bb5	6,5	Mb 75	Bb35	45,7	Mb 450
Bb7,5	9,8	Mb 100	Bb40	52,4	Mb 500
Bb10	13	Mb 150	Bb45	58,9	Mb 600
Bb12,5	16,5	Mb 150	Bb50	65,4	Mb 700
Bb15	19,6	Mb 200	Bb55	72	Mb 700
Bb20	26,2	Mb 250	Bb60	78,6	Mb 800
Bb25	32,7	Mb 300

Марки: Рbt5; Рbt10; Рbt15; Рbt20; Рbt25; Рbt30; Рbt35; Рbt40; Рbt45; Рbt50; Рbt55; Рbt60; Рbt65; Рbt70; Рbt75; Рbt80; Рbt90; Рbt100.

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона.

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона. На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.

Активность цемента. Между прочностью бетона и активностью цемента существует линейная зависимость Rb = f(RЦ). Более прочные бетоны получаются на цементах повышенной активности.

Содержание цемента. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела. Затем она растет незначительно, другие же свойства бетона ухудшаются. Увеличивается усадка, ползучесть. Поэтому не рекомендуется вводить на 1 м3 бетона более 600 кг цемента.

Водоцементное отношение. Прочность бетона зависит от В/Ц. С уменьшением В/Ц она повышается, с увеличением — уменьшается. Это определяется физической сущностью формирования структуры бетона. При твердении бетона с цементом взаимодействует 15-25% воды. Для получения же удобоукладываемой бетонной смеси вводится обычно 40-70% воды (В/Ц = — 0,4…0,7). Избыточная вода образует поры в бетоне, которые снижают его прочность.

При В/Ц от 0,4 до 0,7 (Ц/В = 2,5… 1,43) между прочностью бетона Rв , МПа, активностью цемента Rц, МПа, и Ц/В существует линейная зависимость, выражаемая формулой:

Rb = A Rц (Ц/В – 0,5).

При В/Ц 2,5) линейная зависимость нарушается. Однако в практических расчетах пользуются другой линейной зависимостью:

Rb = A1 Rц (Ц/В + 0,5).

Ошибка в расчетах в этом случае не превышает 2-4 % вышеприведенных формулах: А и А1 — коэффициенты, учитывающие качество материалов. Для высококачественных материалов А = 0,65, А1 = 0,43, для рядовых — А = 0,50, А1 = 0,4; пониженного качества — А = 0,55, А1 = 0,37.

Прочность бетона при изгибе Rbt, МПа, определяется по формуле:

Rbt =A` R` ц (Ц/В — 0,2),

где Rц — активность цемента при изгибе, МПа;

А’ — коэффициент, учитывающий качество материалов.

Для высококачественных материалов А’ = 0,42, для рядовых — А’ = 0,4, материалов пониженного качества — А’ = 0,37.

Качество заполнителей. Не оптимальность зернового состава заполнителей, применение мелких заполнителей, наличие глины и мелких пылевидных фракций, органических примесей уменьшает прочность бетона. Прочность крупных заполнителей, сила их сцепления с цементным камнем влияет на прочность бетона.

Качество перемешивания и степень уплотнения бетонной смеси существенно влияют на прочность бетона. Прочность бетона, приготовленного в бетоносмесителях принудительного смешивания, вибро — и турбосмесителях выше прочности бетона, приготовленного в гравитационных смесителях на 20-30%. Качественное уплотнение бетонной смеси повышает прочность бетона, так как изменение средней плотности тонной смеси на 1% изменяет прочность на 3-5%.

Влияние возраста и условий твердения. При благоприятных температурных условиях прочность бетона растет длительное время и изменяется по логарифмической зависимости:

Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28,

где Rb(n) и Rb(28) — предел прочности бетона через n и 28 суток, МПа; lgn и lg28 — десятичные логарифмы возраста бетона.

Эта формула осредненная. Она дает удовлетворительные результаты для бетонов, твердеющих при температуре 15-20 °С на рядовых среднеалюминатных цементах в возрасте от 3 до 300 суток. Фактически же прочность на разных цементах нарастает поразному.

Рост прочности бетона во времени зависит, в основном, от минерального и вещественного составов цемента. По интенсивности твердения портландцементы подразделяют на четыре типа (табл. 2).

Интенсивность твердения бетона зависит от В/Ц. Как видно из данных, приведенных в табл. 3, более быстро набирают прочность бетоны с меньшим В/Ц.

На скорость твердения бетона большое влияние оказывает температура и влажность среды. Условно-нормальной считается среда с температурой 15-20 °С и влажностью воздуха 90-100%.

Таблица 2. Классификация портландцементов по скорости твердения

Тип цемента	Минеральный и вещественный составы портландцементов	К = Rbt(90) / Rbt(28)	К =Rbt(180) / Rbt(28)
I	Алюминатный (С3А = 1 2%)	1-0,5	1,0-1,1
II	Алитовый (С3S> 50%, С3А =8)	1,05-1,2	1,1-1,3
III	Портландцемента сложного минерального и вещественного состава (пуццолановый портландцемент c содержанием в клинкере С3А = 1 4%, шлакопортландцемент с содержанием шлака 30-40%)	1,2-1,5	1,3-1,8
IV	Белитовый портландцемент и шлакопортландцемент с содержанием шлака более 50%	1,6-1,7	1,55
Для сравнения предел прочности бетона, определенный по формуле:Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28	1,35	1,55

Таблица 3. Влияние В/Ц и возраста на скорость твердения бетона на цементе III типа

В/Ц	Относительная прочность через сут.
В/Ц	1	3	7	28	90	360
0,4	0,24	0,48	0,70	1	1,15	1,38
0,5	0,17	0,43	0,66	1	1,19	1,47
0,6	0,11	0,37	0,64	1	1,21	1,55
0,7	0,08	0,33	0,64	1	1,35	1,67
По формуле	—	0,33	0,58	1	1,35	1,77

Как видно из графика, приведенного на рис. 1, прочность бетона в 28-суточном возрасте, твердевшего при 5 °С, составила 68%, при 10°С — 85%, при 30 °С — 115% от предела прочности бетона, твердевшего при температуре 20 °С. Те же зависимости наблюдаются и в более раннем возрасте. То есть интенсивнее набирает прочность бетон при более высокой температуре и, напротив, медленней — при ее понижении.

При отрицательной температуре твердение практически прекращается, если не снизить температуру замерзания воды введением химических добавок.

Рис. 1. Рост прочности бетона при разной температуре

Твердение ускоряется при температуре 70-100 °С при нормальном давлении или при температуре около 200 °С и давлении 0,6-0,8 МПа. Для твердения бетона требуется среда с высокой влажностью. Для создания таких условий бетон укрывают водонепроницаемыми пленочными материалами, покрывают влажными опилками и песком, пропаривают в среде насыщенного водяного пара.

Повторное вибрирование увеличивает прочность бетона до 20%. Оно должно выполняться до конца схватывания цемента. Повышается плотность. Механические воздействия срывают пленку гидратных новообразований и ускоряют процессы гидратации цемента.

Поделитесь ссылкой в социальных сетях

Источник

Класс бетона по прочности	Средняя прочность бетона ()*, кгс/см2	Ближайшая марка бетона по прочности М	Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, %,
Сжатие
В3,5	45,8	M50	+9,2
В5	65,5	M75	+14,5
В7,5	98,2	M100	+1,8
В10	131,0	M150	+14,5
B12,5	163,7	M150	-8,4
B15	196,5	M200	+1,8
В20	261,9	M250	-4,5
В22,5	294,7	M300	+1,8
В25	327,4	M350	+6,9
В27,5	360,2	M350	-2,8
В30	392,9	M400	+1,8
В35	458,4	M450	-1,8
В40	523,9	М550	+5,0
В45	589,4	M600	+1,8
B50	654,8	M700	+6,9
В55	720,3	M700	-2,8
В60	785,8	M800	+1,8
В65	851,3	M900	+5,7
В70	916,8	M900	-1,8
В75	982,3	М1000	+1,8
В80	1047,7	M1000	-4,6
Осевое растяжение
Bt0,4	5,2	Pt5	-3,8
Bt0,8	10,5	Pt10	-4,8
Bt1,2	15,7	Pt15	-4,5
Bt1,6	21,0	Pt20	-4,8
Bt2,0	26,2	Pt25	-4,6
Bt2,4	31,4	Pt30	-4,5
Bt2,8	36,7	Pt35	-4,6
Bt3,2	41,9	Pt40	-4,5
Bt3,6	47,1	Pt45	-4,5
Bt4,0	52,4	Pt50	-4,6
Растяжение при изгибе
Btb0,4	5,2	Ptb5	-3,8
Btb0,8	10,5	Ptb10	-4,8
Btb1,2	15,7	Ptb15	-4,5
Btb1,6	21,0	Ptb20	-4,8
Btb2,0	26,2	Ptb25	-4,6
Btb2,4	31,4	Ptb30	-4,5
Btb2,8	36,7	Ptb35	-4,6
Btb3,2	41,9	Ptb40	-4,5
Btb3,6	47,1	Ptb45	-4,5
Btb4,0	52,4	Ptb50	-4,6
Btb4,4	57,6	Ptb60	+4,2
Btb4,8	62,9	Ptb65	+3,3
Btb5,2	68,1	Ptb70	+2,8
Btb5,6	73,3	Ptb75	+2,3
Btb6,0	78,6	Ptb80	+1,8
Btb6,4	83,8	Ptb85	+1,4
Btb6,8	89,1	Ptb90	+1,0
Btb7,2	94,3	Ptb90	-4,6
Btb8,0	104,8	Ptb100	-4,6

Источник