Что значит прочность на сжатие. Класс и марка бетона

Прочность бетона – это техническая характеристика, определяющая его способность противостоять механическому и химическому воздействию.

Для чего нужно знать прочность бетона?

Практически при любом строительстве, будь то жилые здания, или хозяйственные постройки, используется бетон. В зависимости от вида и этапа строительства, требования, предъявляемые к строительным материалам, могут существенно изменяться. Так, например, для заливки фундаментов и возведения стен используются различные марки бетона. Марка бетона в свою очередь определяется его прочностью.
Прочность бетона – это наиболее важная характеристика, определяющая свойства и эксплуатационные качества бетонных конструкций и элементов строительных сооружений.

Знание показателей прочности бетона позволит избежать многих нежелательных последствий для строительных сооружений. Например, использование бетона, имеющего недостаточный уровень прочности, может привести к снижению эксплуатационных качеств постройки, появлению трещин, преждевременному разрушению и досрочному выходу здания из строя.
Определение прочности бетона является также обязательной процедурой для застройщиков перед сдачей здания в эксплуатацию.

Как определяется прочность бетона?

Прочность бетона определяется в лабораторных условиях при помощи специальных приборов на отобранных пробах и контрольных образцах. Все испытания регламентируются строительными ГОСТами, принятыми для определенного вида бетона.
Прочность бетона также можно определить непосредственно в процессе строительства на строительной площадке. Подобные испытания проводятся для контроля качества возведенных элементов сооружения.

Существует несколько методов определения прочности бетона. В зависимости от характера воздействия различают следующие способы:

• Разрушающие.
• Неразрушающие.

Разрушающие методы предполагают разрушение образца, изготовленного из контрольной пробы бетонной смеси, а также взятого из бетонной поверхности при помощи алмазного бура.

При этом методе исследования происходит раздавливание кубиков или выпиленных цилиндров бетона под испытательным прессом. Нагрузка увеличивается непрерывно и равномерно до момента разрушения контрольного образца. Полученная в результате цифра критической нагрузки фиксируется и по ней происходит дальнейший расчет прочности бетона.

Разрушающий метод считается наиболее точным для определения прочности бетона. Обследование здания методом раздавливания бетонных проб, определяет прочность бетона на сжатие. Согласно действующим в настоящее время СНиПам, он является обязательным перед сдачей здания в эксплуатацию.

Неразрушающие методы не требуют получения образцов и их последующего разрушения. Испытания проводятся при помощи различных приборов и инструментов.

В зависимости от используемых приспособлений различают следующие неразрушающие методы исследований:

• частичного разрушения;
• ударного воздействия;
• ультразвукового обследования.

Метод частичного разрушения основан на местном воздействии на бетонную поверхность и приводит к незначительному ее повреждению.

Различают следующие методы частичного разрушения:

• на отрыв;
• скалыванием;
• отрыв со скалыванием.

Метод отрыва состоит в закреплении на участке бетонной поверхности металлического диска при помощи специального клея и последующего его отрыва. Усилие, необходимое для разрушения бетона при подобном методе фиксируется и используется в дальнейших вычислениях прочности.
Метод скалывания заключается в механическом воздействии скользящего характера на ребро конструкции и регистрации усилия, при котором происходит откалывание его участка.

Метод отрыва со скалыванием характеризуется большей точностью, по сравнению с остальными методами частичного разрушения. Суть его состоит в закреплении на участке бетонной конструкции анкерных устройств и последующего их отрыва от поверхности.
Методы ударного воздействия основаны на применении к бетонной поверхности силового воздействия ударного типа.

Различают 3 метода определения прочности ударом:

• метод ударного импульса;
• упругого отскока;
• пластической деформации.

Метод ударного импульса достаточно прост в использовании и состоит в регистрации силы удара и возникающей при этом энергии.

Метод упругого отскока не менее прост и заключается в определении величины отскока бойка ударника от бетонной поверхности.

Метод пластической деформации состоит в силовом воздействии на исследуемую область приборов с закрепленными на их ударной поверхности штампов шарикового или дискового типа. По глубине полученных в результате удара или давления отпечатков определяется прочность бетона.

Метод ультразвукового обследования подразумевает использование прибора, испускающего ультразвуковые волны. При этом определяется скорость ультразвука, проходящего сквозь бетонную конструкцию. Преимущество подобного метода – в возможности исследования не только поверхности бетона, но и его глубинных слоев. Недостаток – в большом проценте погрешности при расчетах.

От чего зависит прочность бетона?

В результате химических процессов, происходящих при взаимодействии бетонной смеси с водой прочность бетона в процессе его застывания увеличивается. Под влиянием различных факторов скорость химических реакций может замедляться и ускоряться. От этого же будет зависеть показатель прочности бетона.

Выделяют следующие основные факторы, влияющие на прочность бетона:

• активность цемента;
• процентное содержание цемента;
• соотношение цемента и воды в растворе;
• технические характеристики и качество наполнителей;
• качество смешивания составляющих бетонной смеси;
• степень уплотнения;
• время, затраченное на застывание раствора;
• внешние условия (температура воздуха и влажность среды);
• применение повторного вибрирования.

Наиболее важным фактором, определяющим прочность бетона, является активность цемента. Выяснена и определена прямая зависимость между активностью цемента и прочностью бетона. Чем выше активность, тем более прочными получаются бетонные изделия и наоборот, чем она ниже, тем меньше прочность и качество бетона.

Процентное содержание цемента не менее важная величина, определяющая показатели прочности. Увеличение количества цемента в смеси ведет к повышению прочности бетонных конструкций. Уменьшение – к ее снижению. При этом существует следующая закономерность: увеличение прочности происходит лишь до определенного момента. В дальнейшем показатели прочности бетона возрастают незначительно, а вот его нежелательные качества – усадка и ползучесть, увеличиваются.

Соотношение цемента и воды влияет на прочность вследствие физических особенностей застывающей бетонной смеси. Одной из них является способность бетона связывать лишь 15-25% входящей в его состав воды. В бетонном же растворе, как правило, присутствует от 40 до 70% воды, необходимой для облегчения укладывания бетона в форму. Излишек воды приводит к образованию пор в толще бетона, что ведет к снижению его прочности. Отсюда вытекает следующая закономерность: при возрастании величины водоцементного соотношения В/Ц, прочность бетона уменьшается, а при ее уменьшении – увеличивается.

Качество и свойства наполнителей также играют немалую роль в формировании прочности бетона. Наличие органических и глинистых веществ, использование мелкофракционных наполнителей, приводит к снижению прочности. Крупные фракции имеют лучшее сцепление с цементным связующим, и их использование увеличивает прочность бетона.

Качество смешивания и применение вибрирования влияет на степень уплотнения бетонного раствора. От плотности бетона зависит его прочность. Чем плотнее улеглись частицы бетонного состава, тем выше будет прочность бетона.

Внешние условия и время отвердевания бетона – еще один из факторов, определяющих показатели его прочности. Наиболее благоприятной считается температура от 15 до 20С0. Влажность воздуха при этом должна составлять от 90 до 100%. При таких параметрах среды происходит быстрое возрастание прочности бетона и увеличивается время его отвердевания. С течением времени, показатель прочности увеличивается. Его рост прекращается лишь после полного высыхания бетона или его замерзания.

Прочность бетона через 7 суток и 28 дней

Давно выяснена и рассчитана закономерность, при которой происходит возрастание прочности бетона в зависимости от времени его застывания. В соответствии с ней наибольший показатель предела прочности – 100%, бетон набирает на 28-е сутки застывания. На 7-е сутки бетон показывает 60-80% своей потенциальной прочности. На 3-и сутки соответственно 30%. По ГОСТу, именно в эти дни рекомендовано производить испытания бетонных кубиков.

Изменение прочности бетона с течением времени происходит по следующей логарифмической зависимости:
Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28, где Rb – прочность бетона, n-количество дней, а lg-десятичный логарифм возраста бетона.
Расчет прочности по формуле дает лишь приблизительные показатели прочности. Важно учесть также, что подобным образом можно определить прочность бетона начиная с 3-х дневного возраста.

Прочность бетона по маркам

Марка бетона указывает предел его прочности на сжатие и выражается в кгс/см2 (килограмм-силы на см2). Обозначается она буквой М, а цифра после буквы указывает среднее, приблизительное значение прочности.
В строительстве чаще всего используются бетоны следующих марок: М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500.

Показатели прочности бетона по маркам:

• М100 — показатель прочности равен 98,23 кгс/см2
• М150 – от 130,97 до 163,71 кгс/см2
• М200 – 196,45 кгс/см2
• М250 – 261,93 кгс/см2
• М300 – от 294,68 до 327,42 кгс/см2
• М350 – от 327,42 до 360,18 кгс/см2
• М400 – 392,9 кгс/см2
• М450 – 458,39 кгс/см2
• М500 – 523,87 кгс/см2

Марка бетона и его прочность зависит от количества цемента, входящего в его состав. Чем больше содержание цемента, тем выше будет марка и наоборот, чем ниже марка, тем меньше цемента содержит бетонная смесь.

Применение бетона в зависимости от его прочности

Наиболее важной характеристикой бетона является его прочность на сжатие, определяемая маркой бетонной смеси. Для каждого вида строительных работ используются свои марки бетона.

Бетон марки М100 – разновидность легких бетонов. Применяется на начальных этапах строительства, для подготовки основания под фундамент, заливкой монолитных стен, перед арматурными работами, а также в дорожном строительстве при устройстве бордюров.

М150 – имеет несколько более высокую прочность, поэтому помимо подготовительных работ, может использоваться для стяжки пола, устройства пешеходных дорог. Возможно его применение в качестве фундамента при строительстве малоэтажных построек. Так же, как и марка М100, является одним из видов легких бетонов.

М200 – наиболее часто используемая в строительстве марка. Обладает достаточно высоким показателем прочности и применяется практически на всех этапах строительных работ. Бетоном, имеющим такую марку, заливают фундаменты, площадки, пешеходные дорожки. Используют его и для устройства лестниц и лестничных пролетов, а также возведения несущих стен. При строительстве дорог, бетоном марки М200 формируют подушку под бордюр.

М250 – охватывает сферу применения предыдущей марки. Однако вследствие более высокой прочности может также применятся в производстве плит для перекрытий при возведении малоэтажных зданий.

М300 – не менее популярная марка в строительстве, чем бетон марки М200. Из него изготавливаются блоки несущих стен, плиты перекрытий, лестницы, заборы. М300 используется для заливки монолитных фундаментов, площадок и в других подобных работах.

М350 – имеет достаточно высокую прочность. Область применения – изготовление фундаментных плит при возведении многоэтажных зданий, плит перекрытий и опорных балок. Используют марку М350 в монолитном строительстве, при изготовлении аэродромных плит, опорных колонн, бассейнов и подобных изделий.

М400 – сфера применения — изготовление ЖБИ, строительство гидротехнических сооружений и зданий, несущих повышенную, по сравнению с жилыми постройками, нагрузку. Это могут быть многоэтажные торгово-развлекательные комплексы, аквапарки и так далее.

М450 – применяется при возведении плотин, строительстве дамб и метро.

М500 – основная сфера применения – гидротехнические сооружения и железобетонные конструкции.

Универсальным стройматериалом является бетон прочность и другие характеристики которого позволяют использовать его для строительства и ремонта объектов широкого спектра применения – от недвижимости до объектов стратегического назначения. Антикоррозийная стойкость материала больше, чем у дерева или металла, бетон отлично сопротивляется влажности и любым агрессивным средам при условии, что правильно подобрана марка и рассчитаны другие параметры.

При этом учитывается прочность, влагопроницаемость, класс материала, и т.д. Конструкции из бетона лучше всего выдерживают нагрузки по сжатию, поэтому, если к бетонной поверхности прикладывается усилие на растяжение приходится иметь дело с упрочнением бетонных узлов другими материалами.

Класс бетона – что это

Свойство прочности бетона называется классом. Это параметр, который означает предельные параметры при теоретическом ухудшении качества, если прочность оценивается как стандартная. Класс бетона согласно гост указывается в проектной документации к объекту. Соотношение свойств бетона точнее всего отображает специальная справочная таблица, которая выводит прочность бетонного раствора в зависимости от пропорций компонентов, активности содержание цемента.

Условно определяется прочность бетона в кгс/ч или мпа. На него влияют и сторонние факторы – качество воды, чистоту и фракцию песка, возможные отклонения от технологического процесса приготовления бетона, условия укладки и затвердевания. Это отражается в том, что одинаково промаркированный бетон может отличаться по прочности.

Разновидности бетона

Разновидностей бетона может быть настолько много, насколько возможно менять пропорции компонентов без потери качества раствора и конечного продукта, которое зависит от точности соблюдения соотношений веществ в смеси. В строительном деле наиболее распространен бетон, приготовленный на портландцементе марки M 400 или M 500. Классифицируют разновидности бетона по целевому применению и по типу вяжущего, а также по влиянию высоких температур. Влияет и предел прочности бетона плюс плотность.

Состав бывает рабочим и номинальным. Номинальный бетон замешивается на сухих компонентах, рабочий состав основан на увеличении влажности заполнителей.

Основным физическим и эксплуатационным показателем качества бетона является его прочность.

Тяжелые марки классифицируются на следующие подвиды:

1. Для сборных ж/б объектов;
2. Для объектов с быстрым отвердеванием бетонной смеси;
3. Высокопрочные бетонные смеси;
4. Смеси, приготовленные на основе мелких заполнителей бетона;
5. Бетоны для гидротехнических объектов.

В легкие бетоны добавляют пористые заполнители – туф, керамзит, пемзу, шлак, аглопорит, и т.д. Такие показатели состава смеси считаются основными при строительстве ограждений и несущих бетонных конструкций и делают их легче без потери прочности. Главные свойства бетонов влияющие на прочность конструкции – плотность и пористость. В зависимости от плотности бетон может быть:

1. Особо легким (плотность ≤ 500 кг/м 3);
2. Легким (плотность ≥ 500-1800 кг/м 3).

Легкие смеси – это:

1. Поризованные смеси, которые приготавливаются на основе крупнопористых заполнителей без добавления песка. Пористости добиваются введением во все пустоты газообразующих или воздухововлекающих компонентов. Также пористым состав делают заблаговременным введением пены;
2. Крупнопористые бетоны готовятся с добавлением крупнофракционных заполнителей, таких, как керамзит, натуральные мелко- и крупнопористые вещества. Материал отличается высокой жесткостью и нерасслаиваемостью;
3. Ячеистые бетоны состоят из большого количества воздушных пор (85%). Химически полученный ячеистый бетон называют газобетоном, бетонную смесь, полученную механическим способом, называют пенобетоном.

Основные критерии и параметры бетонов
Для классификации бетонов по классу и марке берут значение средней прочности, а также показатели температура, морозоустойчивость материала, подвижность и водонепроницаемость вещества.

Как пользоваться классом или маркой? Эти параметры означают, что по их значениям можно определить в зависимости от времени качество и прочность материала.

Марки и классы бетонов

Эти характеристики зависят от объема вяжущего в рабочем составе. Чем больше эти значения, тем быстрее твердеет состав, и тем сложнее его укладывать. Прочность схватившегося бетона проверяется лабораторными испытаниями неразрушающим методом сжатия бетона прессом на исследуемых образцах.

От типа строительного объекта зависит марка используемого бетона. Например, средний показатель марки, при котором строительство дома будет считаться надежным и долговечным – M 100, M 150. Самая популярная марка – M 200. При конструировании монолитных оснований сооружений бетон M 350 считается лучшим, так как он может выдерживать любые расчетные нагрузки. Такой бетон заливают на фундаменты площадки монолитной конструкции и массивные сооружения.

Класс – это прочность материала, измеряемая в кг/см 2 или в Мпа. Прочность обеспечивается по классу не ниже 0,95 для любых значений в диапазоне В1-В60. В процессе набора прочности класс может изменяться.

Марка – нормативный параметр, обеспечивающий среднюю прочность бетона в кгс/см 2 или в Мпа х 10. Для бетона тяжелых марок эти значения находятся в диапазоне от M 50 до M 800. Чем более прочные бетоны, тем выше цифры в обозначении марки.

Эта зависимость выражается следующими формулами: В = R х 0,778, или R = В / 0,778, при условии, что значение прочности бетона может варьироваться в пределах n = 0,135, а коэффициент обеспеченности t = 0,95 при температуре 15 – 25 0 С. При повышении температуры поверхности твердение ускоряется.

Соответствие класса морозостойкости и водонепроницаемости

Каждая марка бетона имеет ограничения по водопроницаемости, которое помогает понять степень максимального давления воды на бетон. В индивидуальном строительстве чаще находит применение пользование приблизительной водонепроницаемостью бетона. Основные марки бетона по влагопроницаемости:

1. W 4 – нормальная влагопроницаемость, при которой уровень поглощаемой бетоном влаги не превышает норму;
2. W 6 – пониженная влагопроницаемость;
3. W 8 – низкая влагопроницаемость;
4. Марки выше W 8 обладают повышенной гидрофобностью.

Прочность бетонов по сжатию

Основное свойство – прочность бетона на сжатие, которую отображают в мпа или кгс/см 2 (килограммах на квадратный сантиметр). Этот показатель зависит в основном от таких свойств стройматериала:

1. Качества раствора и соотношений компонентов;
2. От условий приготовления;
3. От объема воды и соотношения воды к цементу;
4. От размера заполнителей и формы зерна;
5. От технологии укладки;
6. От технологии трамбовки;
7. От возраста бетона – его прочность со временем растет.

Показателем прочности для бетона является время его сохранности при прикладывании усилий на сжатие. Прочность считается самым важным параметром при определении качества бетонных смесей. Так, класс бетона В 15, марка М 200 означает среднюю устойчивость на сжатие 15 МПа (200 кгс/м 2), класс В 25 – это устойчивость в 25 МПа (250 кгс/м 2), и т.д. Существует справочная таблица, отражающая показатели прочности бетона на сжатие:

Лабораторные условия твердения бетона – это исследования образцовых кубов под прессом. При увеличении давления отмечают начало разрушения куба – это и будет предел его прочности, который является определяющим условием при назначении класса бетону. Через 28 дней прочность бетона считается начальной, то есть, такой, при которой можно начинать его эксплуатацию.

По марке прочность на сжатие можно определить так: бетон M 800 обладает самой большой прочностью, марка M 15 – наименьшей.
Прочность бетона на изгиб

Чем выше марка, тем выше прочность бетона при изгибающих усилиях. При сравнении характеристики по растяжению и изгибу имеют меньшие значения, чем, несущая способность бетонной конструкции. Молодой бетон имеет отношение растяжение-изгиб/нагрузочная способность, как 1/20, но во времени происходит взросление бетона, и соотношение повышается до 1/8, в результате чего получается бетон более высокого качества.

Прочность на изгибающие усилия рассчитывается по формуле: R изг = 0,1 P L / b h 2 , где:

1. L – расстояние между балками;
2. Р – суммарная масса нагрузки и только, плюс масса бетона;
3. h и b – высота и ширина сечения балки;

Значение прочности отображается как B tb плюс число в диапазоне от 0,4 до 8.

Осевое растяжение бетонного образца

Такую характеристику, как растяжение бетона по оси, обычно не принимают в расчет. По осевому растяжению можно определять способность бетона выдерживать колебания температур и влажности без растрескивания и разрушения бетона.

Рассчитать этот параметр можно растягиванием бетонных балок на исследовательском оборудовании. При этом наблюдается разрушение балки при воздействии противоположных сил растяжения. Повысить значение осевого растяжения можно добавлением в смесь мелкозернистых заполнителей.

Передаточная прочность бетона

Передаточная прочность – это значение прочности бетона для напряженных конструкций при передаче на них натяжений от арматуры. Для реальных условий ее значение принимается ≤ 70% от марки бетона, в пределах 15-20 Мпа для разных типов армирования.

Таблица прочности бетона обновлено: Ноябрь 24, 2018 автором: Артём

ГОСТ 18105-2010

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БЕТОНЫ

Правила контроля и оценки прочности

Concretes. Rules for control and assessment of strength

Текст Сравнения ГОСТ 18105-2010 с ГОСТ Р 53231-2008 см. по ссылке .
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

МКС 91.100.30

Дата введения 2012-09-01

Предисловие

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и МСН 1.01-01-2009* "Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения"
________________
* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке


Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ - филиал Федерального государственного унитарного предприятия "НИЦ Строительство")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (приложение Д к протоколу N 37 от 7 октября 2010 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2012 г. N 28-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 18105-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2012 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения европейского стандарта ЕН 206-1:2000* "Бетон - Часть 1. Общие технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и критерии соответствия" (EN 206-1:2000 "Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity", NEQ) в части контроля и оценки прочности бетона
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам можно получить, перейдя по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 18105-86

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2018 г.


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов, для которых нормируется прочность, и устанавливает правила контроля и оценки прочности бетонной смеси, готовой к применению (далее - БСГ), бетона монолитных, сборно-монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций при проведении производственного контроля прочности бетона.

Правила настоящего стандарта могут быть использованы при проведении обследований бетонных и железобетонных конструкций, а также при экспертной оценке качества бетонных и железобетонных конструкций.

Выполнение требований настоящего стандарта гарантирует обеспечение принятых при проектировании расчетных и нормативных сопротивлений бетона конструкций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте приведены ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 13015-2003 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 нормируемая прочность бетона: Прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают БСГ или конструкцию.

Примечание - В зависимости от вида прочности в проектном возрасте устанавливают следующие классы бетона по прочности:

- класс бетона по прочности на сжатие;

- класс бетона по прочности на осевое растяжение;

- класс бетона по прочности на растяжение при изгибе.

3.1.2 требуемая прочность бетона: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.1.3 фактический класс бетона по прочности: Значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии.

3.1.4 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона в партиях БСГ или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии.

3.1.5 проба бетонной смеси: Объем БСГ одного номинального состава, из которого одновременно изготавливают одну или несколько серий контрольных образцов.

3.1.6 серия контрольных образцов: Несколько образцов, изготовленных из одной пробы БСГ или отобранных из одной конструкции, твердеющих в одинаковых условиях и испытанных в одном возрасте для определения фактической прочности одного вида.

3.1.7 партия бетонной смеси: Объем БСГ одного номинального состава, изготовленный или уложенный за определенное время.

3.1.8 партия монолитных конструкций: Часть монолитной конструкции, одна или несколько монолитных конструкций, изготовленных за определенное время.

3.1.9 партия сборных конструкций: Конструкции одного типа, последовательно изготовленные по одной технологии в течение не более одних суток из материалов одного вида.

3.1.10 контролируемый участок конструкции: Часть конструкции, на которой проводят определение единичного значения прочности бетона неразрушающими методами.

3.1.11 зона конструкции: Часть контролируемой конструкции, прочность бетона которой отличается от средней прочности этой конструкции более чем на 15%.

3.1.12 анализируемый период: Период времени, за который вычисляют среднее значение коэффициента вариации прочности бетона для партий БСГ или конструкций, изготовленных за этот период.

3.1.13 текущий коэффициент вариации прочности бетона: Коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии БСГ или конструкций.

3.1.14 средний коэффициент вариации прочности бетона: Среднее значение коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период при контроле по схемам А и В.

3.1.15 скользящий коэффициент вариации прочности бетона: Коэффициент вариации прочности бетона, рассчитываемый как средний для текущей партии и предыдущих проконтролированных партий БСГ или конструкций при контроле по схеме Б.

3.1.16 контролируемый период: Период времени, в течение которого требуемая прочность бетона принимается постоянной в соответствии с коэффициентом вариации за предыдущий анализируемый период.

3.1.17 текущий контроль: Контроль прочности бетона партии БСГ или конструкций, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности (текущего коэффициента вариации) рассчитывают по результатам контроля этой партии.

3.1.18 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 .

3.1.19 прямые неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по "отрыву со скалыванием" и "скалыванию ребра" по ГОСТ 22690 .

3.1.20 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение 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 .

3.1.21 захватка: Объем бетона монолитной конструкции или ее части, уложенный при непрерывном бетонировании одной или нескольких партий БСГ за определенное время.

3.1.22 единичное значение прочности: Значение фактической прочности бетона нормируемого вида, учитываемое при расчете характеристик однородности бетона:

- для БСГ - среднее значение прочности бетона пробы бетонной смеси;

- для сборных конструкций - среднее значение прочности бетона пробы бетонной смеси или среднее значение прочности бетона участка конструкции, или среднее значение прочности бетона одной конструкции;

- для монолитных конструкций - среднее значение прочности бетона участка конструкции или бетона одной конструкции.

3.2 Обозначения

Проектный класс прочности бетона, МПа;

- фактический класс прочности бетона, МПа;

, , - единичное, минимальное и максимальное значения прочности бетона в партии, МПа;

- фактическая средняя прочность бетона отдельной партии, МПа;

, - требуемая средняя прочность бетона БСГ или конструкции в контролируемой партии или в контролируемом периоде, МПа;

- среднеквадратическое отклонение прочности бетона в контролируемой партии, МПа;

- среднеквадратическое отклонение прочности бетона в контролируемой партии по результатам ее определения неразрушающими методами, МПа;

- рассчитанное среднеквадратическое отклонение используемой градуировочной зависимости, МПа;

- среднеквадратическое отклонение построенной градуировочной зависимости, МПа;

- среднеквадратическое отклонение разрушающих или прямых неразрушающих методов, использованных при построении градуировочной зависимости, МПа;

- текущий коэффициент вариации прочности бетона в партии, %;

- средний коэффициент вариации прочности бетона за анализируемый период, %;

- скользящий коэффициент вариации прочности бетона за анализируемый период, %;

- размах прочности бетона в партии, МПа;

- число единичных значений прочности бетона в партии;

- коэффициент для расчета (при 6);

- коэффициент корреляции градуировочной зависимости;

- коэффициент требуемой прочности;

- коэффициент для расчета и ;

- коэффициент для расчета и .

4 Основные положения

4.1 Контроль и оценку прочности бетона на предприятиях и в организациях, производящих БСГ, сборные, сборно-монолитные и монолитные бетонные и железобетонные конструкции, следует проводить статистическими методами с учетом характеристик однородности бетона по прочности.

Приемка бетона путем сравнения его фактической прочности с требуемой без учета характеристик однородности бетона по прочности не допускается.

4.2 Контролю подлежат все виды нормируемой прочности:

- прочность в проектном возрасте - для БСГ, сборных, сборно-монолитных и монолитных конструкций;

- отпускная и передаточная прочность - для сборных конструкций;

- прочность в промежуточном возрасте - для БСГ и монолитных конструкций (при снятии несущей опалубки, нагружении конструкций до достижения ими проектной прочности и т.д.).

В случае, если нормируемая отпускная или передаточная прочность бетона сборных конструкций или прочность бетона в промежуточном возрасте для БСГ или монолитных конструкций составляет 90% и более значения проектного класса, контроль прочности в проектном возрасте не проводят.

4.3 Контроль прочности бетона по каждому виду нормируемой прочности, указанному в 4.2, проводят по одной из следующих схем:

- схема А - определение характеристик однородности бетона по прочности, когда используют не менее 30 единичных результатов определения прочности, полученных при контроле прочности бетона предыдущих партий БСГ или сборных конструкций в анализируемом периоде;

- схема Б - определение характеристик однородности бетона по прочности, когда используют не менее 15 единичных результатов определения прочности бетона в контролируемой партии БСГ или сборных конструкций и предыдущих проконтролированных партиях в анализируемом периоде;

- схема В - определение характеристик однородности бетона по прочности, когда используют результаты неразрушающего контроля прочности бетона одной текущей контролируемой партии конструкций, при этом число единичных значений прочности бетона должно соответствовать требованиям 5.8;

- схема Г - без определения характеристик однородности бетона по прочности, когда при изготовлении отдельных конструкций или в начальный период производства невозможно получить число результатов определения прочности бетона, предусмотренное схемами А и Б, или при проведении неразрушающего контроля прочности бетона без построения градуировочных зависимостей, но с использованием универсальных зависимостей путем их привязки к прочности бетона контролируемой партии конструкций.

Примечание - В исключительных случаях (при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов) допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями 5.4, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций. При этом фактический класс прочности бетона в партии конструкций при 15 рассчитывают по формуле (11), при <15 - по формуле (13).

4.4 Контроль прочности бетона проводят:

- для БСГ- по схемам А, Б, Г;

- для сборных конструкций - по схемам А, Б, В, Г;

- для монолитных конструкций - по схемам В, Г.

4.5 В качестве характеристик однородности бетона по прочности, используемых для определения требуемой прочности бетона или фактического класса бетона , вычисляют коэффициенты вариации прочности бетона:

- средний - для всех партий БСГ и сборных конструкций за анализируемый период - при контроле по схеме А;

- скользящий - средний для контролируемой и последних предыдущих партий - при контроле по схеме Б;

- текущий - для текущей партии БСГ и конструкций - при контроле по схеме В.

4.6 При контроле и оценке прочности бетона БСГ на предприятии-изготовителе:

- по схеме А:

определяют фактическую прочность бетона и текущий коэффициент вариации прочности бетона в каждой партии, изготовленной в течение анализируемого периода,

рассчитывают средний коэффициент вариации прочности бетона за анализируемый период,

определяют по 7.1 требуемую прочность бетона для следующего контролируемого периода,

проводят по 8.2 оценку прочности бетона каждой партии, изготовленной в контролируемом периоде;

- по схеме Б:



рассчитывают характеристики однородности бетона по прочности: текущий коэффициент вариации прочности бетона и скользящий коэффициент вариации прочности бетона ,

определяют требуемую прочность бетона в контролируемой партии,



- по схеме Г:

определяют фактическую прочность бетона в каждой партии, изготовленной в контролируемом периоде,

4.7 При контроле и оценке прочности бетона сборных конструкций:

- по схеме А:

определяют фактическую прочность бетона в каждой партии конструкций, изготовленной в анализируемом периоде,

рассчитывают характеристики однородности бетона по прочности - текущий коэффициент вариации прочности бетона в каждой партии и средний коэффициент вариации прочности за анализируемый период,

определяют по 7.1 требуемую прочность бетона для следующего контролируемого периода по характеристикам однородности прочности бетона за анализируемый период,

проводят по 8.2 оценку прочности бетона каждой партии конструкций, изготовленной в контролируемом периоде;

- по схеме Б:

определяют фактическую прочность бетона в контролируемой партии,

рассчитывают характеристики однородности бетона по прочности - текущий коэффициент вариации прочности бетона и скользящий коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии,

определяют по 7.1 требуемую прочность бетона в контролируемой партии,

проводят по 8.2 оценку прочности бетона в текущей контролируемой партии;

- по схеме В:

определяют фактическую прочность бетона в контролируемой партии,

рассчитывают текущий коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии,

определяют по 7.1 требуемую прочность бетона для контролируемой партии,

проводят по 8.2 оценку прочности бетона в контролируемой партии;

- по схеме Г:

определяют фактическую прочность бетона в контролируемой партии,

определяют по 7.1 требуемую прочность бетона ,

проводят по 8.2 оценку прочности бетона в контролируемой партии.

4.8 При контроле и оценке прочности бетона партий монолитных конструкций:

- по схеме В:

определяют неразрушающими методами фактическую прочность бетона в контролируемой партии,

рассчитывают текущий коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии с учетом погрешности применяемых неразрушающих методов при определении прочности по 6.5,

определяют по 7.3 и 7.4 фактический класс бетона по прочности ,

проводят по 8.3 оценку фактического класса бетона по прочности в контролируемой партии;

- по схеме Г:

определяют неразрушающими или разрушающими методами (в исключительных случаях - см. 4.3) фактическую прочность бетона в контролируемой партии,

определяют по 7.5 фактический класс бетона по прочности в контролируемой партии,

проводят по 8.3 оценку прочности бетона в контролируемой партии.

5 Определение прочности бетона

5.1 В состав партии БСГ следует включать БСГ одного номинального состава по ГОСТ 27006 , приготовленную по одной технологии.

В состав партии сборных или монолитных конструкций включают конструкции, изготовленные из бетонной смеси одного номинального состава, отформованные по одной технологии.

Продолжительность изготовления партии БСГ или конструкций должна быть:

- не менее одной смены - для БСГ и сборных конструкций и одних суток - для монолитных конструкций;

- не более одного месяца - для БСГ и одной недели - для сборных и монолитных конструкций.

Допускается при контроле по схемам А и Б объединять в одну партию БСГ разного номинального состава и одного класса бетона по прочности, если выполняются следующие условия:

- максимальный из средних значений коэффициент вариации прочности бетонов объединенных составов за анализируемый период не превышает 13%;

- разность между максимальными и минимальными значениями коэффициента вариации прочности бетонов объединяемых составов за анализируемый период не превышает 2%;

- наибольшая крупность заполнителя в объединяемых составах отличается не более чем в два раза, а расход цемента в этих составах - не более чем на 10% среднего значения.

Условия объединения составов бетона проверяют один раз в год по результатам определения характеристик однородности бетона по прочности отдельно для каждого номинального состава за два последних контролируемых периода.

При объединении в одну партию БСГ различных составов значение коэффициента вариации прочности бетона в первый контролируемый период определяют как среднеарифметическое значение коэффициентов вариации для отдельных номинальных составов.

5.2 При определении прочности бетона по контрольным образцам отбирают не менее двух проб БСГ от каждой партии и не менее одной пробы:

в смену - на предприятии - изготовителе сборных конструкций;

в сутки - на предприятии - изготовителе БСГ и строительной площадке при изготовлении монолитных конструкций.

В исключительных случаях (см. 4.3) при определении прочности бетона монолитных конструкций по контрольным образцам число проб бетона, отбираемых от каждой партии конструкции, должно быть не менее шести.

5.3 Из каждой пробы бетонной смеси изготавливают серии контрольных образцов для определения каждого вида нормируемой прочности, указанной в 4.2.

Число образцов в серии принимают по ГОСТ 10180 .

Допускается изготавливать серии контрольных образцов для определения прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте не из каждой пробы, а не менее чем из двух проб, отбираемых от одной партии в неделю при классе бетона по прочности В30 и ниже, и четырех проб, отбираемых от двух партий в неделю при классе бетона по прочности В35 и выше.

При контроле прочности ячеистого бетона из готовых конструкций каждой партии или из блоков, изготовленных одновременно с конструкциями, выпиливают или выбуривают пробы бетона не менее чем на двух участках.

5.4 Контрольные образцы бетона сборных конструкций должны твердеть в одинаковых с конструкциями условиях до определения отпускной или передаточной прочности. Последующее твердение образцов, предназначенных для определения прочности бетона в проектном возрасте, должно проходить в нормальных условиях при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%.

Контрольные образцы из БСГ, предназначенной для изготовления монолитных конструкций, должны твердеть на предприятии - изготовителе бетонной смеси в нормальных условиях.

Контрольные образцы, изготовленные на строительной площадке при осуществлении входного контроля прочности бетона партий БСГ, должны твердеть в нормальных условиях.

Контрольные образцы, изготовленные на строительной площадке для контроля и оценки прочности бетона партий монолитных конструкций по 4.3, должны твердеть в условиях, предусмотренных проектом производства работ или технологическим регламентом на производство монолитных бетонных и железобетонных конструкций данного объекта строительства.

5.5 Контроль прочности бетона косвенными неразрушающими методами проводят с обязательным использованием градуировочных зависимостей, предварительно установленных в соответствии с требованиями ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624 .

5.6 При контроле отпускной и передаточной прочности бетона сборных конструкций неразрушающими методами число контролируемых конструкций каждого вида принимают не менее 10% или не менее 12 конструкций из партии. Если партия состоит из 12 конструкций и менее, проводят сплошной контроль. При этом число контролируемых участков должно быть не менее одного на 4 м длины линейных конструкций и не менее одного на 4 м площади плоских конструкций.

5.7 При контроле прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте неразрушающими методами контролируют не менее одной конструкции каждого вида (колонна, стена, перекрытие, ригель и т.д.) из контролируемой партии.

5.8 При контроле прочности бетона монолитных конструкций в проектном возрасте неразрушающими методами проводят сплошной неразрушающий контроль прочности бетона всех конструкций контролируемой партии. При этом число контролируемых участков должно быть не менее:

- трех на каждую захватку - для плоских конструкций (стен, перекрытий, фундаментных плит);

- одного на 4 м длины (или трех на захватку) - для каждой линейной горизонтальной конструкции (балка, ригель);

- шести на каждую конструкцию - для линейных вертикальных конструкций (колонна, пилон).

Общее число участков измерений для расчета характеристик однородности прочности бетона партии конструкций должно быть не менее 20.

Число измерений, проводимых на каждом контролируемом участке, принимают по ГОСТ 17624 или ГОСТ 22690 .

Примечание - При проведении обследований и экспертной оценке качества линейных вертикальных конструкций число контролируемых участков должно быть не менее четырех.

5.9 Фактическую прочность бетона в партии , МПа, рассчитывают по формуле

где - единичное значение прочности бетона, МПа;

Общее число единичных значений прочности бетона в партии.

За единичное значение прочности бетона принимают:

- при контроле по образцам - среднюю прочность серий образцов, изготовленных из одной пробы БСГ, для контроля одного вида нормируемой прочности, указанной в 4.2;

- при контроле неразрушающими методами - среднюю прочность бетона контролируемого участка или зоны конструкции или среднюю прочность бетона отдельной конструкции.

Правило выбора единичного значения прочности бетона при применении неразрушающих методов в зависимости от вида конструкций приведено в приложении А.

5.10 Прочность бетона определяют по результатам испытаний образцов по ГОСТ 10180 и ГОСТ 28570 или неразрушающими методами по ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690 .

Прочность бетона сборных конструкций в проектном возрасте и прочность бетона на растяжение определяют только по контрольным образцам.

6 Определение характеристик однородности бетона по прочности

6.1 Продолжительность анализируемого периода для определения характеристик однородности бетона по прочности по схемам А и Б устанавливают от одной недели до трех месяцев.

Число единичных значений прочности бетона в течение этого периода в зависимости от выбранной схемы контроля принимают по 4.3.

6.2 Для каждой партии БСГ или конструкций вычисляют среднеквадратическое отклонение и текущий коэффициент вариации прочности бетона . Указанные характеристики вычисляют для всех видов нормируемой прочности, указанных в 4.2.

Допускается для сборных конструкций коэффициент вариации прочности бетона в проектном возрасте не вычислять, а принимать равным 85% коэффициента вариации отпускной прочности.

6.3 Среднеквадратическое отклонение прочности бетона в партии , МПа, рассчитывают по формуле

6.4 При числе единичных значений прочности бетона в партии от двух до шести значение среднеквадратического отклонения допускается рассчитывать по формуле

Коэффициент принимают по таблице 1.

Таблица 1 - Коэффициент

6.5 При контроле прочности бетона неразрушающими методами, если в качестве единичного значения принимают прочность участка, зоны или отдельной конструкции, среднеквадратическое отклонение прочности бетона в партии рассчитывают по формуле

где определяют по формуле

где принимают равным:

- для метода отрыва со скалыванием - 0,04 средней прочности бетона участков, использованных при построении градуировочной зависимости при анкерном устройстве с глубиной заделки 48 мм; 0,05 средней прочности - при глубине 35 мм; 0,06 средней прочности - при глубине 30 мм; 0,07 средней прочности - при глубине 20 мм;

- для разрушающих методов - 0,02 средней прочности испытанных образцов.

Значение определяют при построении градуировочной зависимости по формуле (6). Значение должно быть не менее 0,7.

где и - значения прочности бетона участков (или серий образцов), определяемой разрушающими и неразрушающими методами при установлении градуировочной зависимости.

6.6 Текущий коэффициент вариации прочности бетона в партии БСГ или конструкций определяют по формуле

6.7 При контроле по схеме А среднее значение коэффициента вариации прочности бетона , а при контроле по схеме Б - скользящий коэффициент вариации прочности бетона за анализируемый период рассчитывают по формуле

где - коэффициенты вариации прочности бетона в каждой -й партии;

- число единичных значений прочности бетона в каждой -й партии;

- общее число единичных значений прочности бетона за анализируемый период.

При контроле по схеме В текущий коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии рассчитывают по формуле (7).

6.8 При контроле нерегулярно выпускаемых партий БСГ и сборных конструкций допускается коэффициент вариации прочности бетона принимать равным коэффициенту вариации прочности бетона, изготовленного из БСГ другого состава при условии ее изготовления по одной технологии, из одинаковых материалов и отличающегося по прочности не более чем на два класса.

7 Определение требуемой прочности и фактического класса бетона по прочности

7.1 Требуемую прочность бетона каждого вида для БСГ и сборных конструкций, МПа, рассчитывают по формуле

При контроле по схемам А и В коэффициент принимают по таблице 2 в зависимости от среднего коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период или текущего коэффициента вариации прочности бетона контролируемой партии ; при контроле по схеме Б коэффициент рассчитывают по формуле

где коэффициент принимают по таблице 3 в зависимости от общего числа единичных значений прочности бетона в проконтролированных партиях БСГ или конструкций, по которым рассчитан скользящий коэффициент вариации прочности .

При контроле по схеме Г коэффициент принимают по таблице 4.

Таблица 4 - Коэффициент требуемой прочности при контроле по схеме Г

7.2 При контроле по схеме А продолжительность контролируемого периода, в течение которого может использоваться значение требуемой прочности, определенное в анализируемом периоде, следует принимать от одной недели до одного месяца.

7.3 Фактический класс бетона по прочности монолитных конструкций при контроле по схеме В рассчитывают по формуле

Значение коэффициента принимают по таблице 2.

7.4 Фактический класс бетона по прочности отдельных вертикальных монолитных конструкций при контроле по схеме В рассчитывают по формуле

где - коэффициент, принимаемый по таблице 5 в зависимости от числа единичных значений .

Таблица 5 - Коэффициент

7.5 Фактический класс бетона по прочности монолитных конструкций при контроле по схеме Г принимают равным 80% средней прочности бетона конструкций, но не более минимального частного значения прочности бетона отдельной конструкции или участка конструкции, входящих в контролируемую партию:

8 Приемка бетона по прочности

8.1 Приемку партий БСГ и конструкций проводят:

- по прочности в промежуточном и проектном возрасте - для БСГ и монолитных конструкций;

- по отпускной, передаточной и проектной прочности - для бетона сборных конструкций.

8.2 Партия БСГ и партия сборных конструкций подлежат приемке по прочности бетона, если фактическая прочность бетона в партии не ниже требуемой прочности , а минимальное единичное значение прочности - не менее величины и не менее нормируемого класса бетона по прочности.

8.3 Партия монолитных конструкций подлежит приемке по прочности бетона, если фактический класс бетона по прочности в каждой отдельной конструкции этой партии не ниже проектного класса бетона по прочности :

8.4 Контроль прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте проводят периодически по 5.3 сравнением требуемой прочности бетона в проектном возрасте со средней прочностью бетона в этом возрасте всех проконтролированных за неделю партий.

Прочность бетона сборных конструкций в проектном возрасте признают соответствующей требованиям, если выполняются условия по 8.2. Результаты проверки относятся ко всем партиям бетона, изготовленным за неделю.

В случае нарушения указанных условий изготовитель обязан в трехдневный срок после окончания всех испытаний сообщить об этом потребителю.

8.5 Возможность использования (или необходимость усиления) партий конструкций, фактическая прочность или фактический класс бетона по прочности которых не соответствует требованиям 8.2-8.4, должна быть согласована с проектной организацией объекта строительства.

8.6 Значения требуемой прочности бетона БСГ и сборных конструкций должны быть указаны в документе о качестве партий БСГ по ГОСТ 7473 и сборных конструкций - по ГОСТ 13015 .

8.7 Значения фактического класса прочности бетона каждой монолитной конструкции должны быть приведены в документе о результатах текущего контроля или документе о результатах обследования.

Приложение А (обязательное). Выбор единичного значения прочности бетона при неразрушающем контроле

Приложение А
(обязательное)

За единичное значение прочности бетона при неразрушающем контроле принимают:

- при контроле сборных конструкций (плоских и многопустотных плит перекрытий и покрытий, дорожных плит, панелей внутренних несущих стен, стеновых блоков, а также напорных и безнапорных труб) - среднюю прочность бетона конструкции, вычисленную как среднеарифметическое значение прочности бетона контролируемых участков конструкции;

- при контроле других видов конструкций - среднюю прочность бетона конструкции или контролируемого участка или зоны конструкции, или части монолитной и сборно-монолитной конструкции.

Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2018

Понятие «класс бетона» было введено в 1986 г. Этот показатель определяет такую характеристику материала, как его стандартная прочность. Однако существовавшее раньше понятие марки допускается ГОСТ26633-91 до сих пор.

Как определяется марка

Марка бетона - прочность на сжатие кубиков из раствора с длиной ребра в 15 см. Перед началом испытаний они твердеют в течении 28 дней при обычных условиях. При заливке кубиков бетон обязательно штыкуется для удаления пузырьков воздуха. Полученные результаты прочности на сжатие округляются в меньшую сторону. Обозначается марка буквой «М». Далее идет цифра, показывающая прочность кубика в кгс/см 2 . Иногда вместо кубов берут цилиндры диаметром в 15 см и высотой в 30 см. ГОСТы допускают и другие размеры образцов. В то время как класс бетона отражает показатель минимальной прочности (с возможной погрешностью в 13.5%), марка показывает лишь среднюю.

Какие марки бетона по прочности встречаются

На настоящий момент выпускаются марки от М50 до М1000. В строительстве чаще используется материал М100-М350. В личном же домостроении наиболее популярным считается М300.

Вот таким образом могут использоваться разные марки бетона по прочности:

• М100, как не особенно прочный, используется только для подготовительной проливки котлованов под фундамент. Иногда его применяют как связующее при кладке
• М150 может быть использован для изготовления стяжек пола, заливки подъездных дорожек и заливки фундаментов под маленькие сооружения.
• М200 применяют при возведении свайных и ленточных оснований под дом. Используют его и для изготовления лестниц, дорожек и площадок.
• М250 используется для устройства более надежных оснований под дома.
• М300 - как уже упоминалось, самая часто используемая марка бетона. Используется для заливки перекрытий, возведения заборов.
• М350. Используется для заливки монолитных стен, ригелей, колонн и перекрытий. Эта же марка неплохо подходит для возведения чаш бассейнов. Именно из такого бетона изготавливаются аэродромные полосы.
• Из бетона марки М400 изготавливаются сейфы и т. д. В частном домостроении такой материал практически не используется из-за дороговизны.
• М450-500 также применяют при возведении мостов, дамб, туннелей, плотин.

Классы бетона

Класс бетона - более точный показатель. Обозначается он буквой «В». Цифра за ней показывает давление, которое может выдержать материал в Мпа с точностью до 95%. Полный диапазон используемых в промышленности и строительстве классов бетонов 3.5-80. Далее представляем вашему вниманию небольшую таблицу соответствия наиболее популярных классов и марок:

От чего может зависеть прочность материала

Класс прочности и марка бетона могут зависеть от разных факторов. На качество смеси влияют самые разные параметры. Прежде всего это, конечно, количественное соотношение цемента и наполнителя. Чем больше первого и меньше второго, тем прочнее получится залитое изделие. В качестве наполнителя как в частном, так и в промышленном строительстве обычно используется песок. Прочность бетона зависит в том числе и от его характеристик. Чем мельче наполнитель, тем она ниже. Разумеется, на прочность бетона влияет и марка самого цемента. Факторами, способными привести к снижению марки бетона, могут быть:

• наличие в смеси органических примесей;
• наличие пылевых компонентов;
• примеси глины.

Помимо всего прочего, прочность раствора зависит от количества добавленной в него воды. Чем ее меньше, тем большие нагрузки в последующем сможет переносить конструкция. Все дело в том, что избыток воды приводит к образованию в бетоне большого количества пор. Эти пузырьки и снижают его прочность.

Еще одним фактором, влияющим на способность бетона выдерживать сжатия и растяжения, является степень Наиболее прочными конструкции получаются в том случае, если раствор приготавливался с использованием специального оборудования. В частном домостроении замес обычно делают в небольшой бетономешалке. Прочность бетонной конструкции можно повысить также вибропрессованием уложенной смеси.

Предел прочности бетона на растяжение

Соотношение марки бетона и прочности - это, как уже упоминалось выше, способность кубика с гранью в 15 см выдерживать нагрузку на сжатие, выражаемую в кгс/см 2 . Дело в том, что этот показатель в строительстве наиболее значим. Ведь бетонные конструкции обычно несут на себе какую-нибудь нагрузку сверху. Примером могут служить швы кладки стен, столбы и ленты фундаментов, колонны опоры и т. д. Однако иногда нужно знать предел прочности бетона и на растяжение. Например, при строительстве резервуаров, или бассейнов. Этот показатель у бетона обычно не очень высок. Разрывается этот материал достаточно легко. Именно поэтому иногда при весеннем пучении трескаются фундаменты и стены, поскольку давление на них снизу и с боков неравномерно. Повышают прочность на расширение армированием. Предел прочности на расширение одинаков практически у всех марок бетона и составляет 15 кг/см 2 при расходе цемента в 300 кг/м 3 .

Как выбрать марку бетона

При составлении проекта на все конструктивные элементы сооружения должны быть указаны соответствующие марки бетона по прочности. ГОСТ и СНиП - это то, чем нужно руководствоваться при выборе. Конечно, при самостоятельном строительстве точно определить необходимую в том или ином случае марку бетона довольно проблематично. Неплохим выходом из ситуации может стать консультация со специалистом. Однако мастеров, сооружающих конструкции из бетона самостоятельно, у нас в стране достаточно. Поэтому вопрос о том, как замесить подходящую смесь, в большинстве случаев особой проблемой не считается. К примеру, для возведения фундамента на почве с хорошей несущей способностью на ровном участке обычно используется раствор из речного просеянного песка и щебня в соотношении 1х3х5. Примерно в такой же пропорции делают замес при использовании вместо щебня бутового камня.

В строительстве могут применяться самые разные марки бетона по прочности. Выбрать правильную - значит обеспечить максимальную надежность и долговечность сооружаемой конструкции. Соотношение цемент/песок, необходимое для получения той или иной марки бетона, можно посмотреть в специальных таблицах. Найти их несложно, информации в сети довольно много.

Определение предварительного состава тяжелого бетона

Цель: Определение удобоукладываемости бетонной смеси, корректировка состава, определение расхода материалов, коэффициент выхода бетона, определение марки бетона (ГОСТ 10180-90).

Прочность бетона характеризуется классом или маркой. Класс бетона представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона (МПа×10).

Класс и марку определяют чаще всего в возрасте 28 сут., хотя в зависимости от времени нагружения конструкций могут и в другом возрасте. Классы назначают при проектировании конструкций с учетом требований стандарта СЭВ 1406-78, марки- без учета требований этого стандарта.

По прочности на сжатие тяжелый бетон подразделяется на классы: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В65; В75; В80 или марки: М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500; М600; М700; М800, легкий – на классы: В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В17,5; В20; В22,5; В25; В30 или марки: М35; М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500.

Между средней прочностью R b и классом бетона В при коэффициенте вариации V=0,135 иммется зависимость:

Оборудования и материалы: проба бетонной смеси, формы для изготовления образцов, гидравлический пресс, штангенциркуль, стальной стержень диаметром 16 мм, кельма, секундомер, лабораторная виброплощадка, камера нормального твердения.

Проведение испытаний. Прочность бетона при сжатии определяют испытанием серии образцов-кубов с размерами ребер 70, 100, 150, 200 и 300 мм или цилиндров диаметром 70, 100, 150 и 200 мм с высотой, равной двум диаметрам. Размеры образцов зависят от крупности щебня (гравия) и принимаются по таблице 1. За эталон принят куб с ребром 150 мм.

При испытании конструкционно- теплоизоляционного бетона на пористых заполнителях изготавливают образцы с наименьшим размером 150 мм независимо от крупности заполнителя.

Таблица 11.1

Размеры образцов в зависимости от крупности щебня (гравия)

Количество образцов в серии зависит от внутри серийного коэффициента вариации и принимается: ≥ 2 при V з ≤5%, 3-4 при 8>V з >5 и 6- при V з >8.

Формы заполняют бетонной смесью слоями по высоте не более 100 мм и независимо от удобоукладываемости штыкуют стержнем диаметром 16 мм от краев к середине формы из расчета один нажим на 10см 2 верхней открытой поверхности.

Бетонные смеси с подвижностью менее 10 см и жесткостью менее 11 с дополнительно уплотняют вибрированием на лабораторной площадке с частотой колебаний 2900±100 и амплитудой 0,5±0,05, причем форма с бетонной смесью должна быть закреплена жестко. Вибрируют до полного уплотнения и прекращают, когда поверхность бетона выравнивается, на ней появится тонкий слой цементного теста и прекратятся выделятся пузырьки воздуха. Поверхность образца заглаживают.

При изготовлении образцов из бетонной смеси жесткостью более 11 с смесь уплотняют вибрированием на виброплощадке с пригрузом, обеспечивающим давление, принятое на производстве, но не менее 0,004 МПа. Бетонной смесью заполняют форму с некоторым избытком, примерно до половины высоты насадки, укладывают сверху пригруз и встряхивают до прекращения оседания пригруза и еще дополнительно 5-10 с.

Образцы для твердения в условиях нормальной влажности вначале хранят в формах, покрытых влажной тканью, при температуре (20±5) 0 С. Для бетонов классов В7,5 и выше их освобождают от форм не ранее чем через 24ч, классов В5 и ниже- через 48-72 ч и затем помещают в камеру с температурой (20±3) 0 С и относительной влажностью воздуха (95±5) 0 С.

Испытания на сжатие выполняют на гидравлическом прессе с точностью показаний ±2%. Пресс должен иметь шаровую опору на одной из опорных плит. Шкалу силоизмерителя пресса выбирают из условия, что разрушающая нагрузка должна находится в интервале 20-80% от максимальной, допускаемой шкалой. Нагрузка должна возрастать непрерывна и равномерно со скоростью (0,6±0,4) МПа/с до разрушения образца.

Образцы – кубы испытывают таким образом, чтобы сжимающая сила была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы, при испытании образцов-цилиндров- перпендикулярно слоям укладки. Далее определяют площадь сдавливания, для чего замеряют размеры образцов с точностью до 1%.

В образцах- кубах каждый линейный размер вычисляют как среднее арифметическое значение из двух измерений посредине противоположных граней. Диаметр образца – цилиндра определяют как среднее арифметическое значение результатов четырех измерений (по два взаимно перпендикулярных измерения диаметра на каждом торце).

Обработка результатов. Предел прочности отдельного образца при сжатии определяют по формуле:

R b . c , =αP/F

где R b . c - предел прочности бетона при сжатии, МПа; Р- разрушающая нагрузка, Н; F- площадь образца, м 2 ; α - масштабный коэффициент для перевода к прочности образца- куба с ребром 15 см, который допускается принимать по Таблице 11.2.

Предел прочности бетона определяют как среднее арифметическое значение пределов прочности испытанных образцов. Результаты испытания записывают в Таблицу 11.3

Таблица 11.2Значения масштабных коэффициентов

Таблица 11.3Определение прочности бетона при сжатии