В25 прочность на растяжение

Вопрос о качестве и прочности бетона неизменно возникает в процессе его выбора и покупки. По мере развития технологий создавался весьма обширный ассортимент марок этого строительного материала.

Каждый вид бетона предназначен под конкретные условия его использования. Есть более универсальные растворы или для специальных задач.

Критерии

Определяющим показателем при покупке бетонной смеси являются условия и задачи ее использования. Для бетонных растворов существует два классифицирующих обозначения – марка и класс. Они информируют покупателя о свойствах строительного материала. Первая – это значение средней прочности, а второй — гарантировано обеспеченная прочность, которая обозначает, что свойства бетонных изделий обеспечиваются в 95 и больше случаях из 100.

Марка и класс определяется значениями:

• стойкости к сжатию (проектная, марочная);
• морозоустойчивости, воздействия высоких температур, влагонепроницаемости.

Марка

Этот индекс обозначается в цифровом значении и буквой М. Существует обширный перечень марок бетона марок от 50 до 1000, наиболее часто используется около десятка. Для свойств бетона определяющими условиями являются количество и качество цементной смеси в составе порошка. Марка зависит от расчетной прочности на сжатие — это значение в кгс/см2 на момент затвердевания раствора (на 28 день).

Чем больше цифра в индексе, тем бетон прочнее. Это значит, что он имеет больше цемента лучшего качества. Такой бетон дороже. Поэтому основная задача при выборе – найти баланс между ценой и требуемыми свойствами при возведении конкретного сооружения.

С раствором высокой прочности труднее работать – смесь быстрее сохнет, а это чревато последствиями при медленной работе: доставлять раствор и работать с ним нужно быстрее.

Класс

Класс обозначается буквой В и цифровым индексом после него. Список классов бетона тоже достаточно внушительный – от 3,5 до 80 (всего 21), это зависит от его разделения по прочности на нагрузку, возникающую от сжатия, но наиболее популярными стали тоже около десятка позиций (В15; В20; В25; В30; В40 и т. д.) Цифра означает показатель МПа (мегапаскали).

Каждый класс можно приравнять к конкретной марке и наоборот. В большинстве случаев в проектных документах указывают именно его, а не марку бетона, а в заказах на приобретении смеси – наоборот.

Соотношение маркировки

Лучше всего эти показатели отобразить таблицей:

Табл. Соотношения марка-класс

Условия, виды прочности

Основным свойством, характеризующим бетон, является его прочность. Она измеряется в МПа (мегапаскали) или кгс/см2. Прочность зависит от таких составляющих:

• качество и состав смеси. Чем выше качество и составляющая цемента, тем прочнее бетон;
• условия перемешивания. Недостаточно продолжительное перемешивание снижает качество;
• количество воды. Чем больше воды содержится в перемешиваемом растворе, тем меньшей будет его прочность;
• форма и фракция зерен. При неправильной форме зерен и большей их шероховатости сцепление лучше, соответственно бетон крепче;
• способ и порядок укладки;
• способ трамбовки. Утрамбованный вибраторами бетон лучше;
• твердость растет с возрастом.

Хорошую прочность бетону обеспечивает также влажная среда.

Классификация

Есть такие виды прочности:

• проектная, когда допускается полная нагрузка на бетон, предусмотренная нормативными документами (за умолчанием — после 28 дней);
• нормированная — показатель, определяемый в ГОСТах или ТУ;
• требуемая — минимально допустимое значение для использования, устанавливаемое лабораториями предприятий;
• фактическая — среднее значение по результатам испытаний;
• отпускная, когда разрешена отгрузка изделия потребителю;
• распалубочная, когда возможна выемка бетона из форм.

Непосредственно к качеству и марке бетона относятся прочности:

• на сжатие;
• на изгиб;
• на осевое растяжение;
• передаточная.

Их рассмотрим подробнее.

Прочность на сжатие

Бетон подобен природному камню: он имеет лучшую сопротивляемость сжатию, чем растяжению. Критерием прочности для бетона является предел его выдержки при сжатии. Это наиболее значимый показатель качества раствора. Например, бетон класса В15, марки М200 имеет среднюю стойкость сжатию 15 МПа или 200 кгс/м2, В25 – 25 МПа или 250 кгс/м2 и так далее.

Для определения этого показателя создают кубы-образцы, их помещают под лабораторный пресс. Постепенно увеличивают давление, и как только образец треснул – на экране прибора фиксируется значение этой характеристики.

Определяющим условием для присвоения класса бетона становится расчетный показатель по прочности на сжатие. Бетонная смесь высыхает и затвердевает долго – 28 дней. Вообще, этот процесс может длиться несколько лет, но именно на 28 день раствор приобретает свои основные качества. По окончанию этого срока смесь достигает показателя, определяемого ее маркой (прочность проектная или расчетная).

Прочность на сжатие — это характеристика механических свойств бетона, устойчивости к нагрузкам. Это показатель границы сопротивления затвердевшего раствора к механическому воздействию сжатия в кгс/м2. Смесь М800 имеет наибольшую прочность, М15 – наименьшую.

Прочность на изгиб

Этот показатель увеличивается с ростом числового индекса марки. Показатели растяжения и изгиба намного меньше, чем нагрузочная способность бетона. Для молодого бетона это отношение составляет около 1/20, для более старого – 1/8. Прочность на изгиб учитывают на проектных стадиях строительства.

Определяют ее следующим способом. Делают заливку из бетона в форме бруса с размерами, например, 120x15x15 см. После окончательного затвердевания его кладут на подпорки, расположенные на расстоянии 1 м, а в центр помещают нагрузку, которую постепенно увеличивают до момента разрушения образца. Размер испытуемой балки и расстояния между подпорками могут быть разными.

Показатель прочности на изгиб высчитывают формулой:

Rизг = 0,1PL/bh2,

где L – расстояние подпорок (1 м в нашем случае); Р – вес нагрузки + вес образца, Н; b, h – ширина и высота сечения бруса (0,15 м). Эта прочность обозначается Btb и цифрой от 0,4 до 8.

Осевое растяжение

Осевое растяжение при проектировании несущих конструкций, как правило, не учитывается. Она необходима для определения способности материала не растрескиваться при перепадах температуры и колебаниях влажности. Растяжение определяется как некоторая составляющая от прочности на изгиб.

Этот показатель наиболее сложно определить. Одним из способов является растягивание образцов балок на специальном растягивающем оборудовании. Бетон разрушается от двух противоположных растягивающих сил. Стойкость к осевому растяжению является важной для бетона, используемого для резервуаров, дорожного покрытия, там, где трещины от такого типа нагрузки недопустимы.

Мелкозернистые составы имеют лучшую стойкость, чем крупнозернистые (при той же прочности сжатия). По этому показателю классы бетона обозначаются Bt в диапазоне от 0,4 до 6, цифры обозначают показатель МПа.

Передаточная прочность

Это значение являет собой нормируемый показатель прочности бетона напряженных элементов во время передачи на него натяжения армирующих деталей. Передаточная прочность предусматривается нормативными документами и техническими условиями для конкретного вида изделий.

В большинстве случаев она назначается не меньше 70% проектной марки и зависит от свойств арматуры. Рекомендуемая величина этого показателя не менее 15 или 20 Мпа для различных видов армирования. Вкратце это тот показатель, обозначающий уровень, когда армировочные пруты не проскальзывают при снятии с кондукторов.

Популярные виды бетона

Есть бетоны обычные или тяжелые (М25—М800) и легкие (М10—М200). Рассмотрим их подробнее.

Легкие

От М5 до М35 применяются для ненесущих конструкций – они не особо прочные. М50 и М75 подходят для подготовительных работ перед заливкой бетона. М100-М150 – для малоэтажного строительства, конструктива, перемычек.

М200-М300 используются для большинства строительных задач. М200 отвечает классу В15, его прочность 196 кгс/м2 или 15 МПа. М250 (В20) имеет среднюю прочность 262 кгс/см2 или выдерживает давление 20 МПа, как и вышеуказанная марка набирает 70% прочности после 28 дней, а остальные 30% на протяжении полугода. Это легкие бетоны. Стяжки, полы, отмостки, фундаменты, лестницы, подпорки, бордюры – наиболее часто изготавливают именно из него. Замерзает при минусовых температурах и теряет до 5% своей стойкости при размораживании.

Легкие бетоны можно проверить, ударив по ним молотком или проведя острым предметом – на поверхности останутся достаточно отчетливые следы.

Обычные

М350 (класс В25) – кубический метр этого бетона способен выдержать нагрузку в 25 МПа, он отвечает М250. М400 (класс В30) – выдерживает нагрузку 30 МПа. Эти марки и выше используются для многоэтажных зданий, несущих, монолитных конструкций, чаш бассейнов. Наиболее часто используется для дорожного покрытия, плит перекрытий, так как водонепроницаемый (класс W8), морозостойкий (F200).

Марки от М350 (классы от В25) и больше относятся к более прочным бетонам, они имеют высокую плотность и лучшие показатели стойкости к морозам и влажности, но намного тяжелее.

Прочность является важнейшим параметром бетона. Эта характеристика является главной при выборе раствора того или иного класса, если именно этот материал выбран как основной для будущего объекта.

Характеристики прочности

Сразу следует сказать, что в силу особенностей своей структуры, бетон наиболее устойчив к деформации на сжатие. Именно поэтому объекты, где предусмотрено использование цементного раствора, как основного строительного материала, проектируют таким образом, чтобы именно на него передавались, прежде всего, сжимающие нагрузки.

Важно! Такие характеристики, как прочность на растяжение при изгибе, или же обыкновенная прочность на растяжение, учитываются довольно редко.

Пределы

Разговор о таком состоянии материала, как предел, можно изобразить в нескольких составляющих, и перечислить основы, а это будут:

• Всегда следует помнить, что при всех технических и практических преимуществах этого строительного материала, прочность при растяжении составляет от 5 до 10% от величин, которых достигает предел прочности при сжатии бетона.
• Предел прочности при изгибе достигает максимум 15% от предела прочности на сжатие
• Марка или класс раствора определяются в возрасте 28 суток. Именно они и определяют прочность на сжатие.

• Прочность может определяться и в возрасте трёх, семи и даже шестидесяти суток.
• Значения, которые получают в результате измерений, не должны превышать предел прочности на сжатие бетона, соответствующей марке или классу более чем на 15%. Важно, подчеркнуть, что именно такая величина установлена в целях экономии цемента.

Классы и марки

Существуют следующие классы бетона: Вb1;  Вb1,5;  Вb2; Вb2,5; Вb3,5; Вb5; Bb7,5; Вb10; Вb12,5; Вb15; Вb20; Вb25; Вb30; Вb35; Вb40; Вb50; Вb55; Вb60.

Важно! Класс бетона по прочности на сжатие, по сути, является его гарантированной прочностью, измеряемой в мпа , с обеспеченностью, равной 0,95.

Также существует разделение по маркам. О марке говорят, в основном, когда речь идёт непосредственно о тяжёлых типах материала. Различают между собой следующие марки: Мb50; М75; М100; М150;  М200; М250; М300; М350, Мb400;  Мb450; Мb500; Мb600; Мb700; Мb800.

Марка данного материала представляет собой нормируемое значение средней прочности бетона. Измеряется это значение в кгс см2, а чтобы было понятно, поясним, что это означает действие одного килограмма сил на квадратный сантиметр площади.

Естественно, чем более высокими прочностными характеристиками обладает раствор, тем выше и его цена, так как эти понятия практически взаимосвязаны.

Важно! При составлении проектной документации чаще всего указывают класс  прочности на сжатие бетона. Марку же указывают лишь в отдельных случаях, когда это действительно необходимо.

Госты

ГОСТ на марку бетона по прочности на сжатие устанавливает соответствие между классами и марками. Чтобы было понятно, как определить прочность раствора по его буквенному и цифровому обозначению, необходимо рассмотреть конкретный пример.

Для этого подойдёт такой распространённый класс материала, как В25. Прочность бетона В25 на сжатие означает, что бетон данного класса выдерживает давление, равное 25 Мпа в 95% случаев.

Газобетон

Отдельно следует отметить такое материал как газобетон и его прочностные характеристики. Дело в том, что бытует мнение о хрупкости этого строительного материала. Это не соответствует действительности.

Факты говорят о том, что прочность на сжатие газобетона с плотностью D500 (35 кг/м2), позволяет применять его для строительства двухэтажных домов. Газобетонные блоки с плотностью D600 уже могут использоваться для пятиэтажных строений.

Самостоятельная проверка

По ГОСТу, прочность на сжатие проверяется в условиях лаборатории. Однако есть возможность проверить соответствие марки и самостоятельно. Для этого необходимо выполнить следующие действия, которые мы приведем в таблице.

Если приведённая инструкция будет соблюдена, то с высокой точностью можно будет определить, соответствует ли раствор на стройплощадке тому, который был заказан для строительства.

Вывод

Все сложные расчеты проводятся в условиях лабораторий и необходимы в строительстве многоэтажных зданий. Что касается малоэтажного строительства, то видео в этой статье продемонстрирует, как добиться отличного результата в приготовлении раствора.