Прочность раствора на растяжение таблица
Цемент – вяжущее вещество искусственного происхождения. При контакте этого неорганического вещества с водой происходит гидратация, в результате чего образуется цементный камень.
Материал широко используется для приготовления бетонов и разнообразных строительных растворов. От класса прочности цемента зависят эксплуатационные параметры готовых бетонных конструкций.
Предел прочности цемента
Марка (класс) цемента определяют в соответствии с его пределом прочности при сжатии. Чтобы определить это значение проводятся испытания, в ходе которых образцы затвердевшего цементного камня подвергают разрушению под давлением гидравлического пресса.
Образцы имеют стандартный размер, т.е., стандартную площадь поперечного сечения. Испытания позволяют зафиксировать показатель давления, при котором образец начинает разрушаться.
Классификация цементов по группам прочности
Группа цементов по прочности | Требования к конечной стандартной прочности при сжатии, МПа |
Высокопрочные | 50 и более |
Рядовые | От 30 до 50 |
Низкомарочные | Менее 30 |
Строительные конструкции из монолитного и сборного бетона и железобетона в ходе эксплуатации подвергаются различным внешним воздействиям, в первую очередь это:
- механические нагрузки;
- воздействие влаги;
- температурные колебания.
Внешние факторы влияют на коэффициенты сжатия, растяжения, изгиба каждого конструктивного элемента, при этом существует зависимость между пределом прочности на сжатие и параметрам прочности при растяжении и изгибе.
Разница между показателями предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе цемента тем выше, чем выше класс материала. К примеру, у цемента класса 32,5 (М400) прочность при сжатии в 7 раз выше прочности при изгибе. Аналогичный показатель у цемента класса 42,5 (М500) составляет 8,3 раза.
На прочность цемента в составе бетонов отказывает влияние процент воды в смеси, наличие и вид добавок, изменяющих скорость твердения материала.
ГОСТ прочности цемента
С 1 сентября 2004 года в Российской Федерации маркировка общестроительных цементов осуществляется согласно ГОСТу 31108-2003. Но в старых документах и многих статьях, размещенных в интернете, часто используется устаревшая классификация по ГОСТу 10178-85.
Классы по актуальному ГОСТу и устаревшие марки цемента по прочности приведены в таблице:
Новое обозначение | Старая маркировка |
22,5 | М300 |
32,5 | М400 |
42,5 | М500 |
52,5 | М600 |
Марка цемента по прочности указывает, какое давление выдерживает материал при измерении показателя в кг/см3. Класс прочности цемента на сжатие соответствует выдерживаемому давлению в МПа.
Испытание цемента на прочность
От чего зависит прочность цемента? Данный материал представляет собой многокомпонентное вещество, и на прочность цементного камня после отвердения влияет:
- состав цемента;
- микроструктура минералов, из которых изготовлен материал;
- наличие добавок и их свойства.
К примеру, прочность белого цемента, который ценится за эстетичность и часто используется в декоративных целях (изготовление скульптур, декоративного кирпича, тротуарной плитки и т.д.) зависит от производителя. Датский завод Aalborg White производит материал прочностью 68-78 МПа, а российские заводы компании Holcim поставляют на рынок белый цемент прочностью 51-57 МПа.
Ход испытаний
Цемент набирает прочность в течение 28 суток после приготовления цементно-песчаного раствора. Для проведения испытаний материала изготавливают балочки стандартного формата 40х40х160 мм, при этом раствор готовят из расчета 1 часть цемента на 3 части однофракционного песка. Для определения прочности цемента разных классов испытания также проводятся через 2 или 7 суток твердения.
Класс прочности цемента | Прочность на сжатие, МПа, в возрасте | |||
2 сут, не менее | 7 сут, не менее | 28 сут | ||
не менее | не более | |||
22,5Н | – | 11 | 22,5 | 42,5 |
32,5Н | – | 16 | 32,5 | 52,5 |
32,5Б* | 10 | – | ||
42,5Н | 10 | – | 42,5 | 62,5 |
42,5Б* | 20 | – | ||
52,5Н | 20 | – | 52,5 | – |
52,5Б* | 30 | – |
Примечание: Н – нормированный, Б – быстротвердеющий.
Производители цемента обязаны указывать в паспорте продукции максимальную прочность цемента (результат испытаний после 28 суток твердения) и активность цемента, прошедшего процедуру пропаривания.
Пропаривание позволяет ускорить проверку показателей материала. Для этого:
- в камеру для пропаривания помещают формочки с цементно-песчаным раствором (габариты форм соответствуют габаритам стандартных балочек) и выдерживают в течение 5 часов;
- плавно, в течение 3 часов, поднимают температуру в камере до 80°С;
- выдерживают образцы при данной температуре на протяжении 8 часов;
- оставляют балочки на 2-3 часа остывать.
Остывшие сухие образцы подвергают испытаниям на гидравлическом прессе – проверяют на изгиб. Получившиеся в ходе проверки половинки балочек проверяют на сжатие. Средний результат сравнивается с актуальным ГОСТом и вносится в паспорт цемента.
Чтобы проверить, как цемент будет вести себя в бетоне, готовят образцы кубической формы (100х100х100 мм), при этом в раствор дополнительно вводятся химические добавки и щебень, и также испытывают при помощи гидропресса.
Что добавить в цемент для прочности
Чтобы получить высокопрочный строительный материал не обязательно использовать дорогой цемент повышенной прочности, нередко для упрочнения бетона в раствор вводят определенные присадки.
Виды добавок:
- Пластификаторы. Увеличивают подвижность бетонной смеси, при этом повышается прочность готовой конструкции.
- Добавки, ускоряющие набор прочности. Повышается скорость твердения бетона, при этом возрастает его марочная прочность на сжатие и изгиб.
- Противоморозные присадки, гидрофобизпаторы. Повышают плотность и водонепроницаемость – соответственно, увеличивается прочность материала.
- Комплексные добавки. Имеют большой спектр действия – повышают подвижность смеси, увеличивают водонепроницаемость, морозостойкость готовой конструкции. При этом прочность бетона возрастает на 70-110%, а пылеотделение становится предельно низким.
Выбор добавки в цемент для прочности зависит от требований к эксплуатационным параметрам строительных конструкций и условий изготовления элементов из монолитного бетона.
Заключение
Чтобы бетонные конструкции на протяжении всего запроектированного срока эксплуатации сохраняли надежность, важно правильно выбрать класс цемента. Также необходимо соблюдать правила хранения и транспортировки – использование негерметичной тары приводит к контакту материала с влагой, содержащейся в воздухе, в результате чего цемент частично схватывается и его прочность снижается, также ухудшаются свойства при длительном хранении материала.
Источник
- Главная
- Информация
- Соответствие класса бетона (В) и марки (М) и их определение
Прочность бетона на сжатие — это основной показатель, которым характеризуют бетон. В настоящее время, встречаются две системы выражения данного показателя, а именно:
Класс бетона, B — это так называемая кубиковая прочность (т.е. сжимаемый образец в форме куба) показывающая выдерживаемое давление в МПа, с долей вероятности разрушения не более 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см2. Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу.
Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие | |||
---|---|---|---|
Марка бетона, М | Класс бетона, B | Прочность, МПа | Прочность, кг/см2 |
М50 | B3.5 | 4.5 | 45.8 |
М75 | B5 | 6.42 | 65.5 |
М100 | B7,5 | 9.63 | 98.1 |
— | B10 | 12.84 | 130.9 |
М150 | В12,5 | 16.05 | 163.7 |
М200 | В15 | 19.26 | 196.4 |
М250 | В20 | 25.69 | 261.8 |
М300 | В22,5 | 28.9 | 294.6 |
— | В25 | 32.11 | 327.3 |
М350 | В27,5 | 35.32 | 360 |
М400 | В30 | 38.35 | 392.8 |
М450 | В35 | 44.95 | 458.2 |
М500 | В40 | 51.37 | 523.7 |
М600 | В45 | 57.8 | 589.2 |
М700 | В50 | 64.2 | 654.6 |
М750 | В55 | 71.64 | 720.1 |
М800 | В60 | 77.06 | 785.5 |
М900 | В65 / B70 | ||
М1000 | В75 / B80 |
Определение Марки и Класса бетона
Марка бетона и класс определяются спустя 28 дней со дня заливки, при нормальных условиях, или расчет ведется с учетом коэффициента.
Определение прочности бетона по Шору склерометром (молотком Шмидта)
Одним из наиболее распространенных и эффективных способов быстрого измерения прочности бетона на сжатие или его марку, является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта. Контроль прочности бетона таким методом определяется по ГОСТ 22690-88 «Бетоны определение прочности механическими методами неразрушающего контроля». Так называемый, метод измерения твердости по Шору методом отскока.
Принцип действия молотка Шмидта основан на измерении прочности бетона методом упругого отскока. Боек бъется о поверхность бетона и отскакивает. Боек устанавлвает указатель на шкале склерометра на максимальную высоту отскока. Таким образом, сняв несколько проб, вычисляется средний показатель, определяющий марку бетона.
К сожалению, данный метод не дает точных показаний так как на высоту отскока бойка влияют и прочие факторы такие как шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца, методов уплотнения бетона при его заливке, и соответвенное его общая структура и прочие факторы. Так что погрешность в показаниях склероскопу (склерометру) практически неизбежна, но, к счастью, она очень мала.
Приблизительное соответствие высоты упругого отскока по показаниям шкалы молотка Шмидта (склерометра) классу бетона (B) и его марке (M) приведены в следующей таблице:
Соответствие Марки и Класса бетона показаниям шкалы склерометра (молотка Шмидта) по направлению удара в соответствии с графиком тарировочной кривой | ||||
---|---|---|---|---|
Марка бетона, М | Класс бетона, B | Вертикально сверху, ед | Горизонтально, ед. | Вертикально снизу, ед |
М100 | B7,5 | 10 | 13 | 20 |
— | B10 | 12 | 18 | 23 |
М150 | B12,5 | 20 | 24 | 28 |
М200 | В15 | 24 | 28 | 32 |
М250 | В20 | 30 | 34 | 38 |
М300 | В22,5 | 34 | 37 | 41 |
М350 | В27,5 | 38 | 41 | 45 |
М400 | В30 | 41 | 43 | 47 |
М450 | В35 | 44 | 47 | 50 |
М500 | В40 | 47 | 49 | 52 |
М600 | В45 | 49 | 52 | 55 |
Источник
МКС 91.100.30
ОКП 57 4500
Дата введения 1987-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко) Госстроя СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 28.04.86 N 50
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2003 г.
Стандарт устанавливает номенклатуру основных показателей качества строительных растворных смесей и растворов, включаемых в ТЗ на НИР по определению перспектив развития этой группы, государственные стандарты с перспективными требованиями, а также номенклатуру показателей качества, включаемых в разрабатываемые и пересматриваемые стандарты на растворы, ТЗ на ОКР, технические условия и карты технического уровня.
Алфавитный перечень показателей качества строительных растворов приведен в приложении 1.
Термины, применяемые в стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 2.
1. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ
1.1. Номенклатура показателей качества и характеризуемые ими свойства строительных растворов приведены в таблице.
Наименование показателя | Обозначение показателя |
1. ПОКАЗАТЕЛИ НАЗНАЧЕНИЯ | |
1.1. Показатели состава и структуры | |
1.1.1. Расход исходных материалов: | |
вяжущее, кг/м | |
заполнители, кг/м | |
добавки, % от массы вяжущего | |
вода, л/м | |
1.1.2. Соотношение исходных материалов по массе или по объему | |
1.1.3. Отношение воды и вяжущего по массе | |
1.1.4. Наибольшая крупность зерен заполнителя, мм | |
1.1.5. Содержание воздуха в растворной смеси и уплотненном состоянии, % | — |
1.2. Показатели функциональные | |
1.2.1. Нормируемая прочность с указанием сроков ее достижения; фактическая прочность, МПа, Н/см, (кгс/см) | |
1.2.2. Прочность на сжатие, МПа | |
1.2.3. Прочность на осевое растяжение, МПа | |
1.2.4. Прочность на растяжение при раскалывании, МПа | |
1.2.5. Прочность на растяжение при изгибе, МПа | |
1.2.6. Прочность при срезе, МПа | |
1.2.7. Прочность сцепления с основанием, МПа | |
1.2.8. Остаточная прочность на сжатие после нагрева до 800 °С, % | m |
1.2.9. Самонапряжение, МПа | |
1.2.10. Модуль упругости (при повторных и ударных нагрузках, температурных воздействиях), МПа | |
1.2.11. Коэффициент Пуассона | |
1.2.12. Усадка, мм/м | |
1.2.13. Набухание, мм/м | |
1.2.14. Влажность по массе или по объему, % | ; |
1.2.15. Водопоглощение по массе или по объему, % | ; |
1.2.16. Водоудерживающая способность, % | |
1.2.17. Коэффициент фильтрации воды, см/с | |
1.2.18. Водонепроницаемость, МПа | — |
1.2.19. Средняя плотность, кг/см | |
1.2.20. Пористость, % | |
1.2.21. Теплопроводность, В/(мК) | |
1.2.22. Теплоемкость, Дж/К | |
1.2.23. Коэффициент температурной деформации | |
1.2.24. Предельно допустимая температура применения, °С | |
1.2.25. Морозостойкость, циклы | — |
1.2.26. Подвижность, см | — |
2. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ | |
2.1. Коррозионная стойкость при различных видах коррозии | — |
2.2. Срок годности растворной смеси, ч | |
2.3. Сроки начала и конца схватывания, ч | |
2.4. Расслоение, % | |
2.5. Водоотделение, % | — |
3. ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ, ТОПЛИВА, ЭНЕРГИИ, ТРУДОВЫХ РЕСУРСОВ | |
3.1. Трудоемкость при изготовлении, чел.-ч/м | — |
3.2. Энергоемкость при изготовлении, Вт.-ч/ м | — |
3.3. Cтепень механизации и автоматизации производства, % | — |
3.4. Себестоимость, руб. | |
3.5. Рентабельность, % | |
3.6. Удельные капитальные вложения, руб./м | |
3.7. Удельный расход вяжущего на единицу нормируемой прочности, кг/МПа | — |
3.8. Экономический эффект в сравнении с типовым аналогом, руб. | |
4. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ | |
4.1. Степень токсичности растворной смеси | — |
5. ЭСТЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ | |
5.1. Cоoтветствие цвета эталону | — |
5.2. Наличие высолов | — |
6. СТАБИЛЬНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА | |
6.1. Среднеквадратичное отклонение | |
6.2. Коэффициент вариации |
Примечание. Обозначения прочности раствора (), модуля упругости () применяются с буквенными индексами, приведенными в действующей нормативно-технической документации.
2. ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
2.1. Применяемость показателей качества строительных растворов в зависимости от области их применения и назначения должна быть установлена в стандартах, строительных нормах и правилах и других нормативных документах на отдельные виды строительных растворов.
2.2. Перечень основных показателей качества:
прочность на сжатие;
прочность сцепления;
средняя плотность;
подвижность;
расслоение;
водоудерживающая способность.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). АЛФАВИТНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
Влажность по массе или по объему | 1.2.14 |
Вложения капитальные удельные | 3.6 |
Вода | 1.1.1 |
Водонепроницаемость | 1.2.18 |
Водоотделение | 2.5 |
Водопоглощение по массе или по объему | 1.2.15 |
Вяжущее | 1.11 |
Добавки | 1.1.1 |
Заполнители | 1.1.1 |
Коэффициент вариации | 6.2 |
Коэффициент Пуассона | 1.2.11 |
Коэффициент температурной деформации | 1.2.23 |
Коэффициент фильтрации воды | 1.2.11 |
Крупность зерен заполнителя наибольшая | 1.1.4 |
Модуль упругости | 1.2.10 |
Морозостойкость | 1.2.25 |
Набухание | 1.2.13 |
Наличие высолов | 5.2 |
Отклонение воды и вяжущего по массе | 1.1.3 |
Отклонение среднеквадратичное | 6.1 |
Плотность средняя | 1.2.10 |
Подвижность | 1.2.26 |
Пористость | 1.2.20 |
Прочность на осевое растяжение | 1.2.3 |
Прочность на растяжение при изгибе | 1.2.5 |
Прочность на растяжение при раскалывании | 1.2.4 |
Прочность на сжатие | 1.2.2 |
Прочность на сжатие после нагрева до 800 °С | 1.2.8 |
Прочность при срезе | 1.2.6 |
Прочность с указанием сроков ее достижения нормируемая | 1.2.1 |
Прочность сцепления с основанием | 1.2.7 |
Прочность фактическая | 1.2.1 |
Расслоение | 2.4 |
Расход вяжущего на единицу нормируемой прочности | 3.7 |
Расход исходных материалов | 1.1.1 |
Рентабельность | 3.5 |
Самонапряжение | 1.2.9 |
Себестоимость | 3.4 |
Содержание воздуха в растворной смеси в уплотненном состоянии | 1.1.5 |
Соответствие цвета эталону | 5.1 |
Соотношение исходных материалов по массе или по объему | 1.1.2 |
Способность водоудерживающая | 1.2.16 |
Срок годности растворной смеси | 2.2 |
Сроки начала и конца схватывания | 2.3 |
Степень механизации и автоматизации производства | 3.3 |
Степень токсичности растворной смеси | 4.1 |
Стойкость при различных видах коррозии | 2.1 |
Температура применения предельно допустимая | 1.2.24 |
Теплоемкость | 1.2.22 |
Теплопроводность | 1.2.21 |
Трудоемкость при изготовлении | 3.1 |
Усадка | 1.2.12 |
Энергоемкость при изготовлении | 3.2 |
Эффект в сравнении с типовым аналогом экономический | 3.8 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ПОЯСНЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
Наименование показателя качества | Пояснение |
Нормируемая прочность раствора | Прочность затвердевшего строительного раствора, заданная в государственных стандартах или нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке (проектная марка) |
Фактическая прочность | Прочность затвердевшего строительного раcтвора, определяемая по результатам испытания контрольных образцов или образцов, взятых непосредственно из конструкций |
Подвижность растворной смеси | Способность растворной смеси раcтекаться под действием сил собственного веса или приложенных внешних сил |
Раccлоение | Cвойство растворной смеси, характеризующее связность ее составляющих при вибрационных воздействиях |
Водоудерживающая способность | Способность растворной смеси удерживать в своем составе воду при интенсивном отсосе ее пористым основанием |
Теплопроводность | Способность строительного раствора передавать тепло через толщу от одной своей поверхности к другой |
Теплоемкость | Количество тепла, поглощаемого строительным раствором при его нагревании на 1 °С |
Морозостойкость | Способность затвердевшего строительного раствора в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания |
Bысолы | Образования на поверхности раствора в процессе эксплуатации налетов, пятен в виде тонких пленок, относительно прочно связанных с поверхностью раствора, или рыхлых кристаллических наростов |
Удельный расход вяжущего на единицу проектной прочности | Характеристика раствора, определяемая отношением расхода вяжущего (кг/м) к единице нормируемой прочности (МПа) |
Среднее квадратическое отклонение | Показатель однородности прочности или плотности раствора |
Срок годности растворной смеси | Способность растворной смеси сохранять все необходимые свойства в течение определенного времени с момента изготовления до ее применения |
Прочность | Свойство затвердевшего строительного раствора не разрушаясь воспринимать различные виды нагрузок и воздействий |
Деформативность | Свойство податливости затвердевших строительных растворов к изменению первоначальной формы и размеров |
Усадка | Уменьшение линейных размеров и объема затвердевшего строительного раствора вследствие потери им влаги, уплотнения, затвердевания и др. процессов |
Набухание | Увеличение объема затвердевшего строительного раствора вследствие поглощения им из окружающей среды жидкости или пара |
Водопоглощение | Способность затвердевшего строительного раствора поглощать воду |
Водопроницаемость | Способность затвердевшего строительного раствора не пропускать воду |
Коэффициент вариации | Относительный показатель однородности прочности и плотности строительного раствора, выраженный в процентах от среднего значения прочности |
Cамонапряжение | Сжимающие напряжения, возникающие в условиях cтесненных деформаций при твердении строительного раствора на основе напрягающего цемента |
Коэффициент температурной деформации | Относительная деформация сжатия (растяжения) при изменении температуры на 1 °С |
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Источник