Бетон в20 прочность на сжатие мпа: Прочность бетона в мпа таблица

Средняя прочность бетона по классам и маркам, ГОСТ

Конечная прочность бетона является самой важной технической характеристикой строительного материала, которая фигурирует во всех проектных расчетах. При этом при расчете той или иной бетонной конструкции используется средняя прочность бетона на сжатие, соответствующая той или ной марке материала и тому или иному классу бетона.

СодержаниеСвернуть

• Влияние на среднюю прочность бетона на сжатие
• Технология определения средней прочности бетона ГОСТ 18105-2010
• Определение средней прочности бетона по маркам

В данной статье рассматривается средняя прочность тяжелого бетона – самого распространенного вида строительного материала применяемого в жилищном и коммерческом строительстве.

Влияние на среднюю прочность бетона на сжатие

Прочность на сжатие измеряемая в МПа или кгс/см2 является определяющей характеристикой для проектирования и строительства фундамента, стен и других конструкций зданий и сооружений.

При этом марка бетона (М100, М200, М300 и пр.) сообщает потребителю о средневзвешенной прочности бетона в возрасте 28 суток, измеренной в кгс/ см2, а класс прочности бетона сообщает о гарантированной прочности бетона на сжатие – В15 (150 кгс/см2), В20 (20 кгс/см2), В25 (250 кгс/см2) и т.п.

Как показывает практика, средняя прочность тяжелого бетона зависит от следующих основных факторов:

• Активность цемента. Для приготовления прочного бетона, следует использовать только, только изготовленный материал.
• Соответствие количества вяжущего принятым пропорциям. Увеличение количества цемента сверх определенной нормы, ведет не только к существенному удорожанию продукта, но и в том числе к ухудшению показателей усадки, жидкотекучести и средней прочности.
• Соотношение: затворитель-цемент. Здесь действует правило: чем меньше соотношение затворитель-цемент, тем выше прочность продукта и наоборот. Технический смысл правила заключается в следующем. Для удобоукладываемости смеси, при приготовлении бетона используется водоцементное соотношение 0,5-0,9 в зависимости от марки материала. Этого достаточно чтобы произошло взаимодействие цемента и других компонентов. Вода, добавленная свыше указанных соотношений, является «паразитной» и, образуя поры в бетоне, значительно снижает его прочность.
• Прочность, чистота и геометрия крупного заполнителя. Прочность бетона на основе гранитного щебня выше, чем прочность бетона на основе гальки или гравийного наполнителя.
• Качество перемешивания компонентов и качество уплотнения. При приготовлении бетона с помощью бетономешалки, вибрационного или турбосмесителя прочность конечного продукта выше на 20-25% чем прочность продукта полученного методом гравитационного смешивания – вручную.
• Условия набора прочности и твердения. При стандартных условиях (температура окружающей среды 18-20 градусов Цельсия, влажность окружающей среды 90-100%)увеличение прочности происходит в течение стандартных 28 суток, и соответствует и соответствует «максимально возможной». Например, средняя прочность бетона в15твердеющего при температуре 5 °С, в 28-суточном (возрасте) соответствует 68% марочной прочности, при температуре 10°С – 80% марочной прочности, при температуре 20-25°С – 110% марочной прочности.
• Повторное принудительное вибрирование залитой конструкции. Производится до начала процесса схватывания с помощью специальной техники. Достигается увеличение средней прочности класса бетона в среднем на 15-20%.

Технология определения средней прочности бетона ГОСТ 18105-2010

Средняя прочность или марка тяжелого бетона определяется на основании лабораторных испытаний на заводе изготовителе. В соответствии с требованиями ГОСТ 18105-2010 из производимого бетона изготавливаются образцы имеющие габариты 150х150х150 мм. Образцы заливаются в металлические формы, выдерживаются в «стандартных» условиях окружающей среды в течение 28 суток.

Далее образцы помещается в рабочие органы лабораторного пресса, и сжимаются до разрушения. Осуществляется контроль величины силы сжатия. Взяв среднее арифметическое среднюю прочность образцов бетона, определяют класс бетона «В» по формуле: B = R (1 — 1,64v), R – это средняя прочность образцов, V – коэффициент вариации прочности равный 13%.

Превышение средней прочности серий контрольных образцов бетона в рамках той или иной марки допускается в пределах 15%. Дальнейшее увеличение данного показателя ведет к неоправданному увеличению расхода бетона. В соответствии с требованиями СНИП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ», нижняя граница средней прочности бетона должна соответствовать 70-80% от проектной марочной прочности материала.

Определение средней прочности бетона по маркам

Провести лабораторные испытания в полевых условиях или при малоэтажной застройке практически невозможно и экономически нецелесообразно. Существует приблизительный метод определения средней прочности с помощью молотка весом 500-600 граммов и слесарного зубила.

Технология проста и заключается в визуальной оценке повреждения материала полученного в результате удара зубила и молотка средней силы:

• После удара средней силы на поверхности бетона осталась едва видимая отметина – бетон соответствует марке М300-М350(средняя прочность 294-360 кгс/см2).
• После удара образовалась хорошо видимая отметина – марка бетона М200 (196 кгс/см2).
• Острие зубила проникло в тело конструкции на глубину до 0,5 мм. Можно утверждать что перед вами бетон марки М150(163 кгс/см2).
• Острие зубила прошло в тело материала больше чем на 10 мм – бетон марки М75-М100 (65-98 кгс/см2).

Значение средней прочности бетона определяет действительную нагрузку, которую в течение длительного времени может выдержать та или иная бетонная конструкция. Поэтому для достижения максимальной величины средней прочности, при самостоятельном приготовлении, следует четко соблюдать «Факторы, влияющие на среднюю прочность бетона на сжатие» указанные выше, либо приобретать строительный материал на бетонных заводах.

Прочность бетона — главный качественный показатель.

02.03.2019

Admin
В Статьи
Нет комментариев

Важнейший показатель для бетона — прочность бетона при сжатии. В сравнении с природными материалами(например, щебень) бетон лучше сопротивляется именно сжатию, чем растяжению, поэтому мерой прочности служит предел прочности при сжатии.

Именно из-за этих свойств бетона здания и другие сооружения проектируют учитывая, что бетон принимает нагрузки на сжатие. Но в некоторых случаях берут во внимание  прочность на растяжение либо на растяжение при изгибе.

Как определить прочность бетона?

Чтобы определить прочность бетона и соответственно марку/класс проводят испытания – бетонный куб (размеры 15x15x15 см), проба берется из бетонной смеси на объекте/заводе, переносится в специальную металлическую форму. Испытания проводятся на 28е сутки ОБЯЗАТЕЛЬНО после твердения в так называемых нормальных условиях (t- 15-20°С и влажность воздуха 90-100%)

Прочность бетона также определяют и в другом возрасте от трех до ста восьмидесяти суток.

К примеру, бетон в25 м350 — прочность на сжатие 32,7 МПА

Контроль прочности бетона в конструкциях

Этот стандарт применяется для бетонов, на которые действуют нормы прочности и определяет правила контроля и оценки прочности готовой к применению бетонной смеси. Выполняя требования ГОСТа вы гарантируете качественные показатели бетона на вашем объекте. Продажа бетона от производителя также добавит вам уверенности в заказываемых материалах.

Оценка прочности бетона

Не всегда есть возможность воспользоваться услугами лаборатории. В настоящее время для оценки прочности бетона есть возможность использовать спецприборы, действие которых относят к неразрушающим методам контроля прочности. Самый доступный из них – молоток Кашкарова или Физделя.

Многие из приборов достаточно мобильны и имеют цифровое табло. Сейчас разделяют приборы на разные способы работы:

— ультразвук

— ударный отскок( определяется величина отскока инструмента)

— отрыв со скалыванием(определяем величину усилия, которое нужно приложить для того, чтобы сколоть какой-либо участок, который находится  на ребре бетонного изделия)

— ударный импульс(фиксируется энергия удара в момент удара бойка прибора о поверхность бетонной конструкции)

Чтобы определить результат с максимальной точностью необходимо учесть следующие параметры – время изготовления, наполнитель бетона, условия хранения. Для минимизации погрешностей все приборы подлежат обязательной проверке в метрологической организации.

Таблица 1. Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона (прочность бетона ГОСТ таблица)

Таблица 2. Относительная прочность бетона на сжатие при различных температурах твердения

Испытание бетона на прочность — видео

Что такое прочность на сжатие? — Соответствие

Прочность на сжатие относится к способности определенного материала или элемента конструкции выдерживать нагрузки , которые уменьшают размер этого материала или элемента конструкции при воздействии. Силу прикладывают к верхней и нижней части образца для испытаний до тех пор, пока образец не сломается или не деформируется .

Такие материалы, как бетон и горная порода , часто оцениваются с помощью испытания на прочность при сжатии, и в этих случаях происходит разрушение.

Такие материалы, как сталь , также могут быть испытаны на прочность при сжатии, а в случае пластичных материалов имеет место тенденция к деформации. Первоначально пластичный материал будет воспринимать приложенную нагрузку, регулируя свою внутреннюю структуру — процесс, называемый пластическим течением.

Как только деформация концентрируется в одном месте, пластическое течение прекращается и материал разрушается. Для пластичных металлов предел прочности при растяжении обычно является предпочтительным показателем для измерения и сравнения. Это связано с тем, что растягивающее напряжение измеряет силы, необходимые для разрыва материала, что лучше подходит для явления пластического течения.

Как измеряется прочность на сжатие?

Прочность на сжатие бетона часто проверяется, чтобы оценить, соответствует ли фактическая бетонная смесь требованиям спецификации проекта. Испытания обычно проводятся в лабораториях дозирования .

Для проведения испытания на прочность при сжатии небольшой образец бетонной смеси сначала отливается в форме куба или цилиндра и выдерживается в течение 28 дней. Для образцов бетона, содержащих дополнительный материал, рекомендуется более длительное время отверждения – 56 дней. Если инженер-конструктор хочет протестировать существующую конструкцию, , затем из этой структуры берутся образцы керна .

Затем образец помещают между двумя плитами машины для испытания бетона и к противоположным сторонам образца прикладывают нагрузку до тех пор, пока он не разрушится. Скорость нагружения важна, поскольку слишком низкая скорость нагружения может вызвать ползучесть.

На прочность бетона на сжатие влияют такие факторы, как пропорции смеси , соотношение вода/цемент и условия отверждения .

Для расчета прочности на сжатие используется следующая формула: 

F = P/A

Где:  

F = прочность на сжатие (МПа)

P = максимальная нагрузка (разрушающая нагрузка), приложенная к образцу (Н ) 

A = площадь поперечного сечения образца, выдерживающего нагрузку (мм2) 

Стандартные применения обычно требуют, чтобы бетон соответствовал требованиям прочности на сжатие от 10 МПа до 60 МПа, тогда как для некоторых применений требуется более высокая прочность и могут быть разработаны бетонные смеси, отвечающие требованиям прочности 500 МПа. Бетон, отвечающий этому требованию прочности, обозначается как 9.0003 бетон сверхвысокой прочности .

Прочность на сжатие стали и других пластичных материалов можно определить с помощью универсальной испытательной машины . Испытываемый пластичный материал помещается между двумя ровными пластинами и происходит сжатие до тех пор, пока не будет достигнута определенная нагрузка или материал не сломается.

Ключевыми измерениями , которые будут оцениваться в этом случае, являются максимальное усилие, достигаемое до разрушения, или нагрузка при смещении. Нагрузки прикладывают либо механически, либо гидравлически.

Какие материалы имеют самую высокую/самую низкую прочность на сжатие?

В группе хрупких материалов такие материалы, как камня , как правило, имеют более высокую прочность на сжатие 140 МПа. Более мягкие разновидности, такие как песчаник, как правило, имеют более низкую прочность на сжатие, составляющую около 60 МПа.

Прочность на сжатие пластичных материалов, таких как мягкая сталь, используемая в большинстве конструкционных целей, составляет около 250 МПа.

Для каких применений требуется высокая/низкая прочность на сжатие?

Что касается бетона, то сверхвысокопрочный бетон может использоваться для строительства конструкций, которые должны выдерживать большие нагрузки и напряжения, таких как автомобильные мосты, тогда как для стандартного бытового мощения бетон может иметь более низкую прочность на сжатие. 30 МПа.

Бетон со сверхвысокими характеристиками | FHWA

UHPC: надежное решение для дорожной инфраструктуры

Достижения в области науки о бетонных материалах привели к разработке нового класса цементных композитов, называемых бетоном со сверхвысокими характеристиками (UHPC). Приведенные выше ссылки направят вас на страницы с подробным описанием проектов UHPC, взаимосвязей с компонентами UHPC, статей, посвященных исследованиям UHPC, и основных контактных лиц Центра исследований шоссейных дорог Turner-Fairbank (TFHRC) по UHPC.

Механические свойства и износостойкость материала UHPC делают его идеальным кандидатом для использования в разработке новых решений, связанных с износом, ремонтом и заменой дорожной инфраструктуры. С 2000 года, когда UHPC стал коммерчески доступен в США, ряд исследовательских проектов продемонстрировал возможности этого материала. Несколько государственных департаментов транспорта развернули компоненты UHPC в своей инфраструктуре, и многие другие активно рассматривают возможность использования UHPC.

UHPC представляет собой цементный композитный материал, состоящий из оптимизированной градации гранулированных компонентов, отношения воды к цементным материалам менее 0,25 и высокого процента прерывистого внутреннего армирования волокнами. Механические свойства UHPC включают прочность на сжатие более 18,0 килофунтов на квадратный дюйм (ksi) (124 мегапаскаля (МПа)) и устойчивую прочность на растяжение после растрескивания более 0,72 ksi (5 МПа). Бетон со сверхвысокими характеристиками имеет прерывистую пористую структуру, которая снижает проникновение жидкости, значительно повышая долговечность по сравнению с обычными бетонами и бетонами с высокими характеристиками.

UHPC рассматривается для использования в самых разных приложениях дорожной инфраструктуры. Высокая прочность на сжатие и растяжение позволяет перепроектировать и оптимизировать элементы конструкции. В то же время улучшенные свойства долговечности способствуют увеличению срока службы конструкции и позволяют потенциально использовать их в качестве тонких накладок, облицовок или оболочек. В Соединенных Штатах UHPC использовался в однопролетных мостах с предварительно напряженными бетонными балками, сборных железобетонных панелях настила и отлитых в полевых условиях соединениях между сборными компонентами мостов.

Рисунок 1. Это сооружение округа Вапелло, штат Айова, было первым мостом UHPC, построенным в Соединенных Штатах. Мост состоит из трех предварительно напряженных двутавровых балок UHPC, перекинутых через ручей в сельской местности Айовы.

Бетоны со сверхвысокими характеристиками продемонстрировали исключительные характеристики при использовании в качестве материала заливки или цементного раствора, заливаемого в полевых условиях, в тех случаях, когда требуется соединение на месте нескольких сборных элементов. Это использование UHPC в последнее время получило значительный импульс, и государства по всей стране рассматривают возможность его применения. На рис. 2, любезно предоставленном Департаментом транспорта штата Нью-Йорк (DOT), показано, как UHPC заливают в полевых условиях в соединения на уровне настила между двумя предварительно напряженными балками настила-бульба-тройника.

Рис. 2. Продольные соединения залиты между палубными балками и Т-образными балками на мосту Route 31 в Лионе, штат Нью-Йорк. Полевой модуль UHPC может упростить детали подключения и облегчить сборку. На этой фотографии показана заливка жидкого бетона со сверхвысокими характеристиками (UHPC) из тачки в пустое пространство между верхними полками двух преднапряженных железобетонных балок. Видно, что арматура уходит от балок в пустоту. UHPC самоконсолидируется. Источник: Департамент транспорта штата Нью-Йорк.

UHPC также изучается для использования в ряде других приложений. Эти применения включают в себя сборные железобетонные сваи, сейсмическую модернизацию нестандартных оснований мостов, тонкосвязанные накладки на изношенных мостовых настилах, а также приложения для обеспечения безопасности и смягчения последствий взрыва. В общем смысле UHPC оказался особенно актуальным в приложениях, где традиционные решения отсутствуют. Например, традиционные решения для соединения препятствуют использованию сборных элементов; Литой в полевых условиях UHPC позволяет перепроектировать и упростить систему, одновременно обеспечивая долговечность.

Мосты с компонентами UHPC открыты для трафика в США и Канаде. Список можно найти здесь .

Дополнительную вводную информацию о UHPC можно найти в документе «Сверхвысококачественный бетон: современный отчет для мостового сообщества» (FHWA-HRT-13-060) . В отчете собраны более чем 30-летние исследования по всему миру, более 600 ссылок на английском языке и первые 12 лет исследований и разработок Федерального управления автомобильных дорог (FHWA) в области UHPC. Этот отчет стимулировал дальнейшие инновации в этой области, поскольку новаторам было легче опираться на работу своих предшественников. Он также оказал поддержку техническим экспертам в Соединенных Штатах, когда они начали содействовать развертыванию технологии UHPC.

Использование UHPC для соединений между сборными элементами моста (PBE) продолжает получать признание в Соединенных Штатах. UHPC для PBE был частью программы FHWA Every Day Counts с 2014 по 2017 год, что привело к значительному участию владельцев, дизайнеров и строителей. Для поддержки этого приложения FHWA опубликовала документ «Проектирование и конструкция полевых соединений UHPC» (FHWA-HRT-19-011) .

Использование UHPC для сохранения и ремонта мостов является актуальной темой в секторе мостов. Эта тема продвигается и поддерживается текущим раундом инициатив FHWA Every Day Counts. Владельцы по всей стране начинают использовать UHPC в перекрытиях для ремонта изношенных настилов мостов, в соединительных плитах для замены вышедших из строя деформационных швов и в других сценариях ремонта элементов конструкции.

Заглядывая вперед, FHWA работает с сообществом проектировщиков мостов, чтобы удовлетворить их потребность в руководстве по проектированию конструкций UHPC.