Какую прочность набирает бетон за 7 суток: все о наборе прочности бетона и методы определения

Содержание

все о наборе прочности бетона и методы определения

Набор прочности бетона в среднем происходит в течение 28 суток, а полный срок твердения может составлять 3 года. Во время застывания цемент, реагируя с водой, образует монолитные соединения, которые по свойствам похожи на искусственный камень.

Скорость и процент набора прочности бетона при нормальной температуре неравномерная. Например, М300 через 3 дня набирает 50% от заявленной прочности , через 2 недели — 90%, а на 28 день застывает полностью.

Таблица времени набора прочности по классу и марке бетона:

График набора прочности бетона В15-В25 на сжатие на портландцементе М400– М500:

Процесс вызревания включает 2 стадии:

Начальная — схватывание, которое зависит от температуры воздуха и протекает от 20 минут до 20 часов. Дольше всего материал схватывается при температуре 0°С, а минусовые значения отрицательно сказываются на его прочности после оттаивания.
Завершающая — твердение, после окончания стадии бетон может нагружаться. Оптимальный температурный коридор —18–20°С, влажность примерно 100%. В первые 3 суток набор бетона по прочности составляет 30%, в первые 7–14 суток — до 70 % от марочной, а через 3 месяца — 90 %. Бетон может набирать прочность еще в течение трех лет.

Добавки в бетон для повышения прочности

Если работы проводятся в условиях слишком высоких или слишком низких температур, необходимо использовать добавки для твердения бетона, уменьшения или увеличения скорости схватывания, повышения пластичности и придания других свойств. Чтобы обеспечить высокое качества бетона в зимнее время, нужно поддерживать оптимальный режима температуры и влажности с помощью электрообогрева, обогрева паром и обустройства «термоса».

Виды добавок:

антифризы — снижают точку замерзания жидкости, увеличивают схватываемость, не вызывают коррозию арматуры, безопасны для людей, употребляются в количестве 1%–2% в зависимости от температуры воздуха;
сульфаты — ускоряют твердение бетона благодаря активному выделению тепла, во время замешивания компоненты равномерно распределяются;
ускорители твердения бетона — помогают лучше растворять силикатные компоненты цемента, которые при гидратации образуют соли, снижающие температуру замерзания воды.

Противоморозные добавки

Данные присадки увеличивают жидкую фазу, во время которой происходит процесс гидратации и созревания материала. Если вода в порах замерзнет, химические реакции соединения цемента с водой не пройдут как положено, а после оттаивания компоненты вместо того, чтобы соединиться в камень, рассыпятся. Нужно учитывать, что набор прочности бетона с противоморозными добавками происходит медленнее по сравнению со скоростью твердения в нормальных условиях. Прочность до замерзания составляет 30% от заявленной, остальные 70% материал набирает после оттаивания.

Выбор противоморозных добавок и количество зависят от вида конструкции, степени армирования, степени агрессивности среды, наличия блуждающих токов, температуры воздуха, так как некоторые виды приводят к коррозии металлических элементов, снижению прочности сцепления бетона с арматурой, появлению высолов на поверхности.

Модификаторы

Модификаторы используют, когда нужно повысить прочность на 1-2 марки, долговечность, устойчивость к низким или высоким температурам, химическим веществам. Они снижают проницаемость бетона, улучшают подвижность раствора на стадии заливки. Благодаря им он ложится равномерно,проникая во все щели и углубления. Для разных сооружений и конструкций используют свои модификаторы — для колодцев, бассейнов одни, а для фасадов или стяжки полов другие.

Пластификаторы

Пластификаторы придают раствору пластичность, увеличивают подвижность, адгезию, разжижают, при этом не снижая скорость схватывания и прочность. Присадки позволяют сократить количество воды, что увеличивает плотность, стойкость к морозам, уменьшает усадочные деформации. Добавки позволяют заполнить бетонной смесью труднодоступные места при заливке сложных конструкций. Их вводят 0,1–1,2% от общего объема смеси. Срок их действия составляет 2–3 часа.

Методы определения прочности бетона

Разрушающие. Испытание прочности бетона на сжатие проводится на контрольных образцах или на образцах из застывшего бетонного монолита. При этом контрольные образцы помещают в в одинаковые с реальной конструкцией условия. Данные методы наиболее точные.

Неразрушающие косвенные. С помощью ультразвукового прибора для измерения, методов упругого отскока и ударного импульса прочность бетона оценивают косвенно, а потом проводят более точные вычисления. Данные методы дают погрешность до 50%, их применяют вместе с прямыми.

Неразрушающие прямые. Включают 2 метода. Первый — когда производят отрыв заделанного в бетон металлического анкера и измеряют нагрузку с помощью создаваемой при помощи измерителя прочности. Второй — когда измеряют усилие для скалывания участка ребра бетонной конструкции.

График набора прочности бетона | Фундамент для Дома

Прочность бетонного состава — это определяющий показатель качества этого востребованного материала. Прочность бетонной смеси зависит от того, сколько времени бетон набирает прочность при соблюдении условий сушки, аэрации, температуры.

Однако большинство начинающих строителей считают, что после того, как они выполнили опалубку и залили в нее смесь, — самая важная часть работы выполнена.

Это большое заблуждение, так как после укладки бетонного состава в опалубку начинается не менее важный процесс, связанный с уходом за бетонным составом, ведь только в том случае, если сушка бетона производилась правильно, прочность бетона будет соответствовать проектной величине.

Типы бетона

Прочность бетона классифицируется на марки (М) и классы (В). По прочности сжатия марки варьируются в диапазоне от 50-800 кг/с.

Бетонные составы марки М50-100 считаются наименее прочными, поэтому применяются для тех конструкций, где прочность бетона не играет решающей роли. Бетоны марки М200-300 имеют среднюю степень прочности и применяются при строительстве многих объектов — зданий, заливки полов и фундаментов. Бетонные смеси с маркой от М500 считаются особо-прочными.

Разница в прочности определяется соотношением материалов в составе бетонной смеси. Чем больше цемента в смеси, тем выше будет прочность бетонного состава.

Бетоны делятся по типу прочности на тяжелые, легкие и ячеистые. Время набора прочности бетона бывает наиболее коротким у бетонов в ячеистой структурой типа бетона с классом B25. Тяжелые типы бетонов редко опережают график.

Тяжелые типы бетонной смеси замешиваются на основе плотных цементов и заполнителей марки М50-М800.

Легкие бетонные смеси готовятся на цементах марок М50-М800.
Ячеистые бетоны считаются легкими, замешиваются на базе цемонтов марки М50-М150.

Тот или иной тип бетона выбирается для строительства в зависимости от области эксплуатации бетона, в соответствии с проектной документацией строительного объекта.

Процесс созревания бетонных составов

Набор прочности бетона увеличивается не сразу, а на протяжении некоторого времени, порой достаточно продолжительного. Это время называется периодом созревания бетона.

Время, необходимое для созревания бетонного состава, обычно составляет 28 дней. 28 дней — это именно тот период, который необходим бетонной смеси для того, чтобы были достигнуты максимальные показатели прочности, согласно графика набора прочности бетона.

Подобный график отражает кривую роста прочности в 28-дневный промежуток времени. Как уже было отмечено, для созревания бетона в естественных условиях обычно требуется 28 дней.

28 дней — это время набора прочности бетона в естественных условиях сушки.

При этом интересно то, что самое быстрое отвердевание бетонного состава происходит в течение первых пяти дней этого периода, прочность бетона через 7 суток со дня заливки равна 70% от запланированной прочности марки. Конечно, в каждом отдельном случае, рост твердости бетона может различаться от запланированного.

Но в целом, в большинстве случаев рост прочности соответствует графику набора прочности бетона. Несмотря на то, что 2/3 прочности бетона достигаются в первую неделю его созревания, использовать его можно будет лишь спустя 28 дней, когда будет достигнута 100% прочность бетона.

При этом созревание бетона зависит от его класса. Так, анализируя график набора прочности бетона В25, можно сделать вывод, что этот класс бетона набирает прочность 60% за 65 часов при температуре окружающей среды в +30С.

Условия созревания бетонного состава

Набор прочности бетона зависит того, насколько соблюдены условия сушки. Соблюдение технологии созревания позволяет получить качественный монолит.

Так, при создании монолитного фундамента в летнее время, для созревания бетонного состава требуется немного: заливка бетонной смеси в опалубку, выдерживание при естественных условиях 28 дней, съем опалубки и дозревание без опалубки.

В случае же, когда набор прочности бетона происходит в зимнее время года, то для того, чтобы плотность монолитного бетона соответствовала проектной, требуется обогревание бетона с помощью тепловых пушек и защита его от влаги путем гидроизоляции опалубки. Необходимость таких мероприятий объясняется снижением процесса полимеризации при низких температурах. В случае корректной гидроизоляции, график набора прочности бетона будет соответствовать запланированному.

Контроль за прочностью бетонного состава

Согласно графика набора прочности бетона, увеличение показателей прочности бетона ведется неодинаково на протяжении 28-дневного цикла созревания бетонного состава.

Как уже было отмечено выше, максимальный рост прочности бетона — 70% от запланированной прочности бетона через 7 суток достигается в условиях естественной сушки.

Однако если погодные условия не отвечают требованиям естественной сушки, требуется обеспечить условия максимально приближенные к естественным. Для того чтобы время набора прочности бетона соответствовало норме, на протяжении первой недели после заливки следует заботиться о фундаменте.

Уход за бетоном обычно производится с целью:

минимизации излишней усадки бетонного состава,
обеспечения запланированной прочности монолита и его длительной эксплуатации;
защиты бетонного состава от резкого изменения температур;
защиты бетона от пересыхания;
защиты бетонного монолита от повреждений механического характера.

Прочность бетона на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3, 7, 21 и 28 дней

бетонная смесь 2000 фунтов на квадратный дюйм, 3000 фунтов на квадратный дюйм, 4000 фунтов на квадратный дюйм, 5000 фунтов на квадратный дюйм, 6000 фунтов на квадратный дюйм, 8000 фунтов на квадратный дюйм и 10000 фунтов на квадратный дюйм. Например, в бетонной смеси 2000 численное значение прочности бетона на сжатие составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм (13,8 МПа или 13,8 Н/мм2) после 28 дней смешивания при испытании на осевое сжатие цилиндрической формы с диаметром 15 см и длиной 30 см.

Характеристическая прочность бетона – это его прочность на сжатие, которая может быть определена путем испытания на осевое сжатие бетонных блоков кубической или цилиндрической формы. Если испытание на сжатие проводится на кубическом бетонном блоке при испытании с кубом размером 15 см × 15 см × 15 см, это называется кубическим испытанием, а их прочность называется кубической прочностью. И испытание на сжатие проводится на бетонном блоке цилиндрической формы при испытании цилиндра диаметром 15 см и длиной 30 см, что известно как испытание цилиндра, а их прочность называется прочностью цилиндра.

Значения прочности куба и прочности цилиндра различны для одной и той же смеси. Значение прочности куба выше прочности цилиндра. Используя правило большого пальца, значение прочности куба в 1,25 раза выше прочности цилиндра.

Прочность куба = 1,25 × прочность цилиндра

Бетонная смесь 4000 : это стандартная марка бетона, используемая для полов, железобетонных блоков, фундаментов, формирования плит гаража, парковки и т. д. Согласно американскому стандарту ACI нормы, прочность бетона и смеси портландцемента, мелкого и крупного заполнителя, расчет по цилиндрическим испытаниям.

В бетонной смеси 4000 цифра 4000 представляет ее характеристики прочности на сжатие (fck) при испытании в цилиндре, которое составляет 4000 фунтов на квадратный дюйм (27,6 МПа или 27,6 Н/мм2) через 28 дней после смешивания, при испытании с цилиндром диаметром 15 см и длиной 30 см. . Таким образом, значение прочности на сжатие (fck) бетонной смеси составляет 4000 фунтов на квадратный дюйм на основе цилиндрического испытания.

В соответствии с американским стандартом (ACI) значение fck (характеристики прочности на сжатие) для бетонной смеси 4000 составляет 4000 фунтов на квадратный дюйм (27,6 Н/мм2 или 27,6 МПа) при испытании в цилиндре через 28 дней после смешивания при испытании с диаметром 15 см и длиной 30 см. цилиндр.

В соответствии со стандартом ACI прочность бетона на сжатие измеряется в фунтах на квадратный дюйм (фунты на квадратный дюйм). Более высокий psi означает, что данная бетонная смесь прочнее, поэтому она обычно дороже, а более низкий psi означает, что данная бетонная смесь имеет среднюю прочность.

Прочность бетона на сжатие можно оценить по прочности цемента, достигаемой через 1, 3, 7, 14, 21 и 28 дней. Однако это, безусловно, не зависит от таких факторов, как тип цемента и его марка, соотношение цемента и песка, водоотношение, соотношение гравия, плотность бетона (вибратор) и т. д.

Бетон набирает прочность со временем после заливки. Скорость набора прочности бетона на сжатие выше в течение первых 28 суток заливки и твердения, а затем замедляется. Прочность на сжатие, полученная бетоном 4000 фунтов на квадратный дюйм через 1, 3, 7, 14, 21 и 28 дней отверждения, составляет 640 фунтов на квадратный дюйм (16% от общей прочности), 1600 фунтов на квадратный дюйм (40%), 2600 фунтов на квадратный дюйм (65%), 3600 фунтов на квадратный дюйм. (90%), 3840 фунтов на квадратный дюйм (96%) и 4000 фунтов на квадратный дюйм (99%) соответственно при испытании цилиндра диаметром 15 см и длиной 30 см.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 1 день :- прочность бетона на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм через 1 день или после 24 часов отверждения составляет около 640 фунтов на квадратный дюйм, что приблизительно равно 16% от общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки, когда протестирован с цилиндром диаметром 15 см и длиной 30 см.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня :- прочность на сжатие бетона с давлением 4000 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня отверждения составляет около 1600 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 40% общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с 15 см диаметр и длина 30 см цилиндра испытания цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней: – прочность на сжатие бетона с давлением 4000 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней отверждения составляет около 2600 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 65% общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с 15 см диаметр и длина 30 см цилиндра испытания цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 14 дней :- прочность на сжатие бетона с давлением 4000 фунтов на квадратный дюйм через 14 дней отверждения составляет около 3600 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 90% общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с 15 см диаметр и длина 30 см цилиндра испытания цилиндра.

Прочность бетона 4000 фунтов на квадратный дюйм через 21 день :- прочность на сжатие бетона с давлением 4000 фунтов на квадратный дюйм через 21 день отверждения составляет около 3840 фунтов на квадратный дюйм, что примерно равно 96% общего прироста прочности за 28 дней отверждения после заливки при испытании с 15 см диаметр и длина 30 см цилиндра испытания цилиндра.

◆Вы можете подписаться на меня в Facebook и

Подпишитесь на наш канал на Youtube

Прочность бетона 4000 фунтов на кв. примерно равно 99% общего прироста прочности за 28 дней отверждения после литья при испытании цилиндра диаметром 15 см и длиной 30 см.

Наконец, когда его прочность достигает 99% за 28 дней, бетон все еще продолжает набирать прочность после этого периода, но скорость прироста прочности на сжатие намного меньше, чем за 28 дней.

Прочность бетона на сжатие 4000 фунтов/кв. цилиндр испытания цилиндра. Это используется для справки только их фактическая прочность, проверенная на машине CTM.

4000 Psi Прочность бетона на сжатие через 3, 7, 21 и 28 дней

Прочность бетона через 7 дней Электронная таблица

Прочность бетона через 7 дней часто измеряется, хотя указанная прочность бетона на сжатие измеряется через 28 дней. Часто бывает необходимо измерить прочность бетона на сжатие через 7 дней и 28 дней, поэтому во время заливки берется несколько образцов кубов бетона.

Существует ряд методов, которые можно использовать для оценки требуемой прочности бетона на сжатие через 7 дней. Наиболее популярные способы описаны ниже. Электронная таблица прочности бетона CivilWeb за 7 дней была разработана для выполнения этого анализа с использованием трех методов. Кривая прироста прочности бетона может быть рассчитана либо по результатам испытаний двух бетонных кубов, либо по заданной прочности на сжатие через 28 дней с использованием двух методов.

Прочность бетона через 7 дней

Прочность бетона на сжатие через 7 дней часто требуется по двум причинам. Во-первых, может возникнуть необходимость начать загрузку бетонного элемента примерно через неделю, чтобы выполнить программу строительства. Это распространено в многоэтажных зданиях, где необходимо загрузить один этаж, чтобы завершить строительство следующего, или в бетонных дорогах и тротуарах, которые необходимо открыть для движения как можно скорее, чтобы свести к минимуму нарушения.

Вторая причина заключается в том, что качество бетона можно проверить, не дожидаясь 28 дней. Положительный результат испытания кубической прочности бетона через 7 дней свидетельствует о том, что бетон будет удовлетворять заданной прочности бетона на сжатие.

Концепция зрелости бетона

Бетон набирает прочность благодаря продолжающемуся процессу гидратации цемента. Бетон набирает прочность с момента его укладки и начинает гидратироваться. Большая часть этого прироста прочности произойдет в первые несколько дней после укладки, но более медленные химические реакции будут продолжаться в течение многих лет после укладки, особенно если, например, бетон имеет доступ к влаге из воздуха.

Характеристическая прочность на сжатие обычно указывается в расчете на 28-дневную прочность на сжатие. Во многих случаях 28-дневная прочность является оптимальной, достаточной для того, чтобы бетон набрал большую часть своей прочности, но до того, как ожидается, что он выдержит значительную нагрузку.

Однако в некоторых случаях 28 дней могут быть слишком долгими, чтобы ждать, пока не станет известно о качестве бетона. Это происходит, например, когда бетонную дорогу необходимо открыть примерно через неделю после заливки или когда необходимо использовать прочность бетонной балки для строительства следующего уровня в здании. В этих случаях оценку пригодности бетона необходимо проводить на основе испытаний бетонного куба в гораздо более раннем возрасте. Это часто происходит на 7 или 14 день, но может быть и на 3 день. Чтобы эти результаты были значимыми, необходимо разработать отношение зрелости с использованием метода зрелости бетона, такого как описанные ниже, чтобы связать результаты испытаний на прочность на сжатие в раннем возрасте и через 7 дней с указанной прочностью через 28 дней.

Испытание бетона на зрелость

Испытание бетона на зрелость можно проводить с использованием тех же испытаний куба бетона, которые используются для общих испытаний прочности на сжатие и испытаний на соответствие. Тестирование на зрелость обычно включает 3 дня, 7 дней кубической прочности и 28 дней. При необходимости тестирование на зрелость может включать более длительные периоды в 60 или 90 дней. Дополнительная информация об измерении прочности бетона через 7 дней включена в нашу публикацию Concrete Cube Test.

Кривые увеличения прочности бетона

Результаты испытаний бетона на зрелость затем преобразуются в кривую увеличения прочности бетона для данной конкретной бетонной смеси. Затем эту кривую прироста прочности бетона можно использовать для оценки долгосрочной прочности бетона на сжатие по результатам прочности на сжатие за 7 дней. Прочность бетона на сжатие через 7 дней также может быть определена по кривым набора прочности бетона, если это считается более подходящим, чем графическое решение.

Скорость увеличения прочности бетона зависит от используемых вяжущих материалов. Обычный портландцемент набирает прочность, как показано на графике ниже, при этом прочность бетона через 7 дней составляет около 60% от 28-дневной прочности. Доступны быстросхватывающиеся цементы, которые могут набрать значительную прочность на сжатие за несколько часов. Эти бетоны с высокой начальной прочностью часто используются для быстрого ремонта бетонных дорог после укладки. Наоборот, низкотемпературным цементам и цементам, смешанным с GGBS или летучей золой, требуется больше времени для достижения расчетной прочности, иногда 6 месяцев или более. Это должно быть учтено в спецификации.

Темпы увеличения прочности различны для каждой смеси, и по этой причине поставщик бетона должен предоставить кривую или формулу увеличения прочности бетона или определить ее путем длительных испытаний данной конкретной бетонной смеси. Затем это можно использовать для оценки результатов испытаний на прочность на ранних стадиях на предмет соответствия требуемой прочности через 28 дней. Типичная кривая увеличения прочности бетона (в логарифмическом масштабе) представлена ниже.

Испытание бетона на зрелость – результаты двух испытаний

Если поставщик не может предоставить кривую или формулу прироста прочности бетона, оценку можно сделать на основе двух предварительных результатов испытаний. Обычно одним из этих кубических тестов будет 7-дневная сила куба. Кривые увеличения прочности бетона обычно следуют уравнению, аналогичному приведенному ниже, с двумя константами p и q.

Имея два результата испытаний на ранний возраст, например, один через 3 дня и прочность бетона через 7 дней, эти значения можно ввести в это уравнение, и два одновременных уравнения могут быть решены с помощью программы электронных таблиц или с помощью графических методов. Затем решенное уравнение можно использовать для оценки прочности бетона в любом возрасте. Электронная таблица прочности бетона CivilWeb за 7 дней решает это уравнение одновременно и создает кривую прироста прочности бетона. Это используется для оценки прочности бетона на сжатие в любом возрасте.

Как и при любой экстраполяции, следует соблюдать осторожность при проверке соответствия бетона этим методом. Любые небольшие неточности в тесте могут быть значительно увеличены при использовании только двух результатов теста раннего возраста для определения кривой прироста силы. Уравнение можно проверить и отрегулировать с помощью последующих испытаний, чтобы построить более надежную кривую прироста прочности бетона.

Прочность бетона через 7 дней после прочности через 28 дней

Был разработан другой метод для оценки прочности бетона через 7 дней или любого возраста на основе его прочности через 28 дней. Это можно использовать для оценки долгосрочной прочности и характеристик бетона на основе результатов 28-дневного кубического испытания, но чаще его используют для оценки требуемой прочности бетона через 7 или 14 дней, чтобы он удовлетворял заданной прочности на сжатие через 28 дней.

Исследования показывают, что бетон на обычном портландцементе набирает прочность в соответствии с приведенными ниже уравнениями, где t — возраст бетона (дни), f _c — прочность на сжатие через 28 дней и f _t — прочность на сжатие в этом возрасте;

Было показано, что эти уравнения достаточно хорошо соответствуют прочности бетона на сжатие примерно до 50 МПа, прежде чем стать менее надежными. Этот эффект показан на приведенном ниже графике фактической и прогнозируемой прочности с использованием этих уравнений.

Другая общая формула была предложена в европейском стандарте CEM Code 90 для оценки прочности бетона на сжатие через 7 дней и в разном возрасте. Эта формула показана ниже, где ß = соотношение с 28-дневной прочностью, T = время после строительства, а S — коэффициент цемента, принятый равным 0,25 для обычного цемента и 0,38 для медленно твердеющего цемента.

Уравнение CEM Code 90 является более общим, чем предыдущее уравнение, и имеет тенденцию давать более высокие результаты для раннего возраста и более низкие результаты для более позднего возраста. Это уравнение, безусловно, более консервативно для долгосрочных сил и по этой причине предпочтительнее.

В целях контроля качества для более медленно схватывающихся бетонов потребуются испытания через 90 дней и 365 дней для определения коэффициента прочности. Это позволит проводить испытания на прочность через 90 дней, что является практическим предельным значением для многих типов бетонных конструкций. Для более медленно схватывающихся бетонов неизбежно сохраняется некоторая неопределенность в отношении предела прочности бетона, и это следует учитывать при расчете с более высокой заданной прочностью на податливость.

Таблица прочности бетона CivilWeb через 7 дней

Калькулятор для приведенных выше уравнений включен в таблицу прочности бетона CivilWeb через 7 дней. Это позволяет проектировщикам и подрядчикам оценить требуемую прочность бетона через 7 дней, чтобы соответствовать спецификации. Электронная таблица также очень полезна для оценки даты, когда бетон с заданной 28-дневной прочностью достигнет определенной минимальной прочности.