Однородность бетона по прочности

Обновлено: 13.05.2024

Бетоны. Правила контроля прочности

Стандарт распространяется на конструкционный тяжелый, легкий и ячеистый (включая конструкционно-теплоизоляционные), а также плотный силикатный бетоны сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений и устанавливает правила контроля прочности бетона на сжатие, осевое растяжение и растяжение при изгибе.

ГОСТ 18105-86

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ

Стандартинформ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Правила контроля прочности

Concretes. Rules for the strength control

ГОСТ
18105-86

Дата введения 01.01.87

Настоящий стандарт распространяется на конструкционный тяжелый, легкий и ячеистый (включая конструкционно-теплоизоляционные), а также плотный силикатный бетоны сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений (далее - конструкций) и устанавливает правила контроля прочности бетона на сжатие, осевое растяжение и растяжение при изгибе (далее - прочности).

Правила контроля прочности бетона, установленные стандартом, могут быть применены и для напрягающих, а также для других видов специальных бетонов, при условии, что коэффициенты требуемой прочности у этих бетонов соответствуют принятым в стандарте.

При контроле прочности бетона в соответствии с настоящим стандартом обеспечиваются принятые при проектировании конструкций расчетные и нормативные сопротивления бетона с минимальным расходом цемента.

Пояснения к терминам, используемым в настоящем стандарте, приведены в приложении 1.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. На предприятиях при изготовлении бетонной смеси и производстве сборных конструкций, а также на строительных площадках при бетонировании монолитных конструкций должны производиться статистический контроль и приемка бетона по прочности с учетом однородности в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

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

- отпускная прочность бетона - для сборных конструкций без предварительного напряжения и сборных конструкций с предварительным напряжением, если отпускная прочность выше передаточной;

- передаточная прочность бетона - для предварительно напряженных конструкций;

- прочность бетона в установленном проектной документацией промежуточном возрасте - для монолитных конструкций (при снятии несущей опалубки и т.д.);

- прочность бетона в проектном возрасте - для сборных и монолитных конструкций.

В случаях, когда нормируемые отпускная или передаточная прочность бетона составляют 90 % и более от установленной для данного класса (марки), контроль прочности в проектном возрасте не производят.

1.3. Контроль прочности бетона по каждому виду нормируемой прочности, указанному в п. 1.2, производят с использованием данных контроля предыдущих партий в следующем порядке:

- определяют прочность бетона в каждой из партий, изготовленных в течение установленного стандартом периода (анализируемого);

- вычисляют характеристики однородности прочности бетона за анализируемый период;

- определяют по характеристикам однородности прочности бетона в анализируемом периоде требуемую прочность бетона для последующего контролируемого периода;

- определяют прочность бетона в данной контролируемой партии, сравнивают ее с требуемой прочностью и принимают решение о приемке этой партии.

1.4. Прочность бетона в партии определяют в соответствии с настоящим стандартом на основе результатов испытаний образцов бетона согласно ГОСТ 10180 (далее - контроль по образцам) либо неразрушающими методами по действующим государственным стандартам на эти методы.

При определении прочности бетона монолитных конструкций неразрушающими методами должны применяться или ультразвуковой метод по ГОСТ 17624 при сквозном прозвучивании, или метод отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690 . Применение других методов неразрушающего контроля допускается по согласованию с головными научно-исследовательскими организациями.

Прочность бетона на растяжение, а в проектном возрасте бетона сборных конструкций и на сжатие определяют только по образцам.

1.5. В качестве характеристики однородности, используемой при контроле для определения требуемой прочности бетона R _т , вычисляют средний коэффициент вариации прочности V _п по всем партиям бетона за анализируемый период.

1.6. Одновременно с определением требуемой прочности вычисляют средний уровень прочности бетона R _y для использования при подборе состава бетона в соответствии с ГОСТ 27006 на предстоящий контролируемый период.

При этом, если средний уровень прочности бетона в предстоящем контролируемом периоде снижается по сравнению с предыдущим (за счет получения бетона с более высокой однородностью), то должен быть соответственно сокращен расход цемента.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА В ПАРТИИ

При контроле по образцам в состав партии бетона сборных конструкций может включаться бетон одной или нескольких партий конструкций, образованных в соответствии с действующими стандартами или техническими условиями на эти конструкции.

При определении прочности бетона сборных конструкций неразрушающими методами в состав партии включают бетон одной партии конструкций.

2.1а. Допускается в состав партии объединять бетоны одного класса (марки) по прочности разного номинального состава, если выполняются следующие условия:

- максимальный из средних значений партионного коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период объединенных составов не превышает 12 %;

- разность между максимальными и минимальными значениями партионного коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период по объединенным составам не превышает 2 %;

- наибольшая крупность заполнителя и показатель удобоукладываемости объединенных составов отличаются не более чем в два раза, а расход цемента в этих составах отличается не более чем на 15 % среднего значения.

Регламентируемые условия объединения проверяют один раз в год по результатам определения статистических характеристик однородности бетона по прочности отдельно по каждому номинальному составу за последние два контролируемых периода.

При объединении в партию различных составов значение коэффициента вариации прочности бетона в первый контролируемый период определяют как среднее арифметическое значение усредненных значений коэффициентов вариации по отдельным номинальным составам.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

2.2. При контроле по образцам для определения прочности бетона из произвольно выбранных замесов в соответствии с ГОСТ 10181 отбирают не менее двух проб бетонной смеси от каждой партии бетона (за исключением ячеистого бетона) и не менее одной пробы;

- в смену - на предприятии - изготовителе сборных конструкций;

- в 1 сут - на предприятии - изготовителе бетонной смеси для монолитных конструкций;

- в 1 сут - на строительной площадке для монолитных конструкций.

По согласованию с проектной организацией, осуществляющей авторский надзор, пробы бетонной смеси на месте укладки их в монолитную конструкцию допускается не отбирать, а оценивать прочность бетона по данным контроля предприятия - изготовителя бетонной смеси.

- прочности бетона в промежуточном возрасте;

- прочности бетона в проектном возрасте.

Допускается изготавливать серии контрольных образцов для определения прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте не из каждой пробы, но не менее чем из двух проб, отбираемых от одной партии в неделю при классе бетона по прочности В30 (марки 400) и ниже, и четырех проб, отбираемых от двух партий в неделю при классе бетона по прочности В35 (марки 450) и выше.

Для контроля прочности ячеистого бетона из готовых конструкций каждой партии или из блоков, изготовленных одновременно с этими конструкциями, выпиливают или выбуривают не менее двух серий образцов по ГОСТ 10180 .

2.4. 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 производиться в нормальных условиях при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности воздуха не менее 95 %.

Контрольные образцы бетона монолитных конструкций на предприятии - изготовителе бетонной смеси должны твердеть в нормальных условиях, а на строительной площадке - в условиях, одинаковых с условиями твердения конструкций.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.5. При контроле неразрушающими методами для определения отпускной или передаточной прочности бетона сборных конструкций от партии отбирают 10 %, но не менее трех конструкций.

Для определения прочности бетона монолитных конструкций неразрушающими методами в промежуточном возрасте контролируют не менее одной конструкции из объема бетона, уложенного в течение каждых суток (или часть конструкции в случае, когда ее бетонирование производится более 1 сут).

2.6. На каждой сборной конструкции, отобранной для определения прочности бетона неразрушающими методами, назначают не менее двух, а для монолитной - не менее четырех контролируемых участков.

Число и расположение контролируемых участков должно указываться проектной организацией в рабочих чертежах конструкций в зависимости от геометрических размеров, назначения и технологии их изготовления и быть не менее:

- для линейных конструкций - одного участка на 4 м длины;

- для плоских конструкций, за исключением монолитных конструкций сплошных стен, - одного участка на 4 м 2 площади;

- для монолитных конструкций сплошных стен - одного участка на 8 м 2 площади.

При отсутствии указаний в рабочих чертежах контролируемые участки устанавливает изготовитель по согласованию с проектной или научно-исследовательской организацией.

Число измерений, выполняемых на каждом контролируемом участке, принимают по действующим стандартам на методы неразрушающего контроля.

где R_i - единичное значение прочности бетона, МПа;

п - общее число единичных значений прочности бетона в партии.

За единичное значение прочности бетона принимают:

- при контроле по образцам - среднюю прочность бетона в одной серии образцов, определенную по ГОСТ 10180 ;

- при контроле неразрушающими методами - среднюю прочность бетона конструкции или среднюю прочность бетона контролируемого участка конструкции, определенную по действующим государственным стандартам на методы неразрушающего контроля. Указания по выбору вида единичного значения прочности при применении неразрушающих методов приведены в приложении 2.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОРОДНОСТИ БЕТОНА ПО ПРОЧНОСТИ

3.1. Продолжительность анализируемого периода для определения характеристик однородности бетона устанавливают от одной недели до 2 мес. Число единичных значений прочности бетона в течение этого периода должно составлять не менее 30.

3.2. В течение анализируемого периода для каждой партии бетона вычисляют среднее квадратическое отклонение S _m и коэффициент вариации V _m прочности. Указанные характеристики вычисляют для всех видов нормируемой прочности по п. 1.2. При этом допускается коэффициент вариации прочности бетона в проектном возрасте для сборных конструкций не вычислять, а принимать его равным 85 % от коэффициента вариации отпускной прочности.

3.3. При контроле по образцам среднее квадратическое отклонение прочности бетона в партии ( S _m ), МПа, при числе единичных значений прочности бетона в партии п больше шести вычисляют по формуле

Если число единичных значений прочности бетона в партии от двух до шести, значение S _m вычисляют по формуле

где W _m - размах единичных значений прочности бетона в контролируемой партии, определяемый как разность между максимальным и минимальным единичными значениями прочности, МПа;

a - коэффициент, зависящий от числа единичных значений ( n ) и принимаемый по табл. 1.

Однородность бетона по прочности

Министерство регионального развития и строительства

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, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2018 г.

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;

ОДНОРОДНОСТЬ БЕТОНА

Однородность бетона по прочности и другим свойствам — важнейший фактор надежности бетонных и железобетонных конструкций.

Расчетные сопротивления бетона по действующим нормам проектирования конструкций составляют лишь около половины проектных значений прочности, поскольку приходится ориентироваться не на средние показатели, а на статистически вероятную минимальную прочность бетона, качество которого подвержено случайным колебаниям.

Повышение однородности бетона открывает возможность его более, эффективного использования при требуемой обеспеченности его заданных параметров.

Однородность бетона по прочности наряду с другими факторами зависит от содержания и качества применяемых заполнителей, особенно если какие-либо свойства последних ограничивают получение бетона требуемой прочности.

При попытке получить высокопрочный бетон на гладком окатанном гравии слабым местом является контакт цементного камня с заполнителем, и чем больше будет в бетоне заполнителя, тем меньшей окажется прочность бетона. В этом случае неточность дозирования и неравномерное распределение заполнителя по объему бетона будут снижать однородность бетона по прочности и тем значительнее, чем выше проектная прочность бетона.

Если свойства заполнителя обеспечивают надлежащее сцепление с цементным камнем в бетоне, а прочность заполнителя достаточно высока в соответствии с условием (4.6), то возможные колебания содержания такого заполнителя в бетоне, как вытекает из вышеизложенного, сравнительно мало скажутся на прочности бетона и ее изменчивости.

Наконец, если прочность заполнителя недостаточна для получения бетона требуемой прочности, то и колебания содержания, и неоднородность заполнителя могут весьма резко снизить однородность бетона.

Поэтому однородность бетона обычно связывают с его прочностью, хотя имеющиеся опытные данные нередко противоречивы. Долгое время считалось, что чем выше прочность бетона, тем выше его однородность. Это объясняли повышением культуры производства, усилением технологического контроля. Однако последующие исследования (А. Е. Десова, В. А. Вознесенского) показали, что высокопрочные бетоны, наоборот, имеют меньшую однородность. Последнее соответствует и представлениям, вытекающим из вышеприведенного анализа влияния заполнителей на прочность бетона.

Согласно ГОСТ 10268—80, предел прочности горной породы заполнителей для тяжелого бетона должен превосходить проектный предел прочности бетона не менее чем в 1,5 раза, если последний ниже 30 МПа, и не менее чем в 2 раза, если он составляет 30 МПа и выше. Однако здесь имеется в виду средний предел прочности по результатам испытаний пяти контрольных образцов породы на сжатие или двух проб щебня на дробимость по ГОСТ 8269—76. Если исходная горная порода неодородна по прочности, то минимальный статистически вероятный предел прочности заполнителя может оказаться гораздо ниже среднего. Не исключено, что он окажется ниже требуемого по формуле (4.6) и даже ниже проектной прочности бетона, причем вероятность этого с увеличением проектной прочности бетона возрастает.

Однородность легких бетонов помимо общих технологических факторов зависит от того, насколько рационально выбрана область применения того или иного пористого заполнителя. Имеет значение соотношение заданной прочности бетона и прочности заполнителя в бетоне, причем последняя должна оцениваться не только интегрально по средним показателям, но и характеристикой однородности. Если заданный предел прочности бетона превышает минимальное статистически вероятное значение предела прочности заполнителя, а тем более среднее его значение, то однородность бетона снижается.

Нередко стремятся получить легкий бетон как можно более высокой прочности, не учитывая при этом, что при Re>R3 повышение прочности бетона сопровождается снижением его однородности, поэтому расчетное сопротивление нельзя повысить без риска снизить обычный запас прочности конструкций. Отсюда в дополнение к вышеизложенному вытекают повышенные требования к прочности заполнителей для бетона и их однородности.

Повышение однородности заполнителей, т. е. приближение минимального статистически вероятного предела прочности к среднему, столь же важно, как повышение среднего предела прочности. Поэтому в последующих главах даются рекомендации по выбору путей повышения однородности заполнителей методами обогащения.

Для легких теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов большое значение имеет однородность по теплопроводности. Учитывая связь теплопроводности с плотностью бетона, обычно для упрощения задачи определяют однородность бетона по плотности, причем вычисляют не минимальную, а максимальную статистически вероятную плотность бетона.

На стабильность всех показателей качества бетона влияет однородность применяемых заполнителей также по влажности, крупности, форме зерен и т. д.

Поскольку высокоразвитая цементная промышленность СССР обеспечивает стабильность качества цемента, а механизация и автоматизация процессов приготовления и укладки бетонной смеси позволяют обеспечить требуемые технологические параметры, неоднородность заполнителей остается существенным препятствием повышению однородности бетона. Именно из-за неоднородности заполнителей в основном приходится увеличивать коэффициенты запаса прочности, используя потенциальные возможности бетона в среднем только наполовину.

Для получения бетона с требуемыми свойствами необходимо отчетливо представить влияние на свойства бетона заполнителей, их содержания и свойств. Понимание всех аспектов этого влияния обеспечивает правильный выбор заполнителей для достижения заданного качества бетона или выбор области рационального применения в бетонах того или иного заполнителя.

§ 5.7. ОДНОРОДНОСТЬ БЕТОНА ПО ПРОЧНОСТИ

Качество бетона нельзя оценить только средней его прочностью. На практике всегда наблюдаются отклонения от этой величины. Колебания активности цемента, его нормальной густоты, минералогического состава, свойств заполнителей, дозировки материалов, режимов перемешивания и твердения — все это приводит к неоднородности структуры бетона Вследствие этого отдельные объемы бетона могут отличаться друг от друга в большей или меньшей степени, что зависит от свойств используемых материалов и отлаженное технологического процесса Соответственно будут колебаться и показатели свойств бетона - прочность, плотность, проницаемость, морозостойкость и др. Для оценки однородности бетона используют статистические методы. Качество бетона определяете главным образом его средней прочностью (или соответствующим комплексом показателей) и однородностью, которая оценивается по коэффициенту вариации прочности (или других показателей).

При изменении коэффициента вариации определенному классу по прочности будет соответствовать различная средняя прочность. С уменьшением и будет уменьшаться и величина средней прочности

Например, для обеспечения класса В10 при и= 13,5% требуется средняя прочность 12,85 МПа, а при v — 7 средняя прочность 11,3 МПа.

При контроле качества бетона по прочности с учетом его однородности проводят статистическую обработку результатов испытаний бетона за определенный период и определяют характеристики его прочности и однородности. В проектах указываются значения нормируемой прочности бетона (в проектном и промежуточном возрасте, отпускные и передаточные). Требуемая прочность представляет собой минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, при котором будет обеспечена нормируемая прочность с заданной степенью гарантии. Она устанавливается лабораториями заводов и строек в соответствии с достигнутой однородностью бетона в партии.

Фактическая прочность бетона в партии определяется как среднее значение прочности, определенное по результатам испытаний контрольных образцов или неразрушающими методами непосредственно в конструкции.

Одновременно с требуемой прочностью определяют средний уровень прочности Ry (заданную прочность), представляющий собой среднее значение прочности бетона, устанавливаемое лабораториями заводов и строек на определенный контролируемый период в соответствии с достигнутой однородностью бетона по прочности, по которому подбирается состав бетона и которое поддерживается в производстве.

В качестве характеристики однородности бетона используют средний коэффициент вариации прочности vn по всем партиям за анализируемый период.

Продолжительность анализируемого периода для определения характеристик однородности устанавливают от одной недели до двух месяцев Число единичных значений прочности бетона за этот период должно быть более 30. По результатам испытания вычисляют среднеквадратическое отклонение sm и коэффициент Vm прочности для всех видов нормируемой прочности бетона. Для сборных конструкций допускается коэффициент vm для прочности бетона в проектном возрасте не вычислять, а принимать меньше на 15% по сравнению с vm отпускной прочности

Однородность бетона по прочности

Повышение однородности бетона открывает возможность его более, эффективного использования при требуемой обеспеченности его заданных параметров.

Если свойства заполнителя обеспечивают надлежащее сцепление с цементным камнем в бетоне, а прочность заполнителя достаточно высока в соответствии с условием, то возможные колебания содержания такого заполнителя в бетоне, как вытекает из вышеизложенного, сравнительно мало скажутся на прочности бетона и ее изменчивости.

Согласно ГОСТ 10268—80, предел прочности горной породы заполнителей для тяжелого бетона должен превосходить проектный предел прочности бетона не менее чем в 1,5 раза, если последний ниже 30 МПа, и не менее чем в 2 раза, если он составляет 30 МПа и выше. Однако здесь имеется в виду средний предел прочности по результатам испытаний пяти контрольных образцов породы на сжатие или двух проб щебня на дробимость по ГОСТ 8269—76. Если исходная горная порода неодородна по прочности, то минимальный статистически вероятный предел прочности заполнителя может оказаться гораздо ниже среднего. Не исключено, что он окажется ниже требуемого по формуле и даже ниже проектной прочности бетона, причем вероятность этого с увеличением проектной прочности бетона возрастает.

Поскольку высокоразвитая цементная промышленность обеспечивает стабильность качества цемента, а механизация и автоматизация процессов приготовления и укладки бетонной смеси позволяют обеспечить требуемые технологические параметры, неоднородность заполнителей остается существенным препятствием повышению однородности бетона. Именно из-за неоднородности заполнителей в основном приходится увеличивать коэффициенты запаса прочности, используя потенциальные возможности бетона в среднем только наполовину.

В научно-технической литературе понятие однородности бетона в последнее время расширяется. Помимо характеристики изменчивости результатов испытания отдельных образцов бетона вводится понятие структурной однородности как характеристики изменчивости прочностных, деформативных и иных свойств в объеме образца. В этом аспекте рассматривается распределение между структурными компонентами бетона внутренних напряжений от внешней нагрузки, усадочных, температурных, примеры которых вписаны выше. Мелкозернистый бетон структурно более однороден, чем бетон с крупным заполнителем, что в некоторых случаях дает ему определенные преимущества. Бетон на пористых заполнителях, свойства которых близки к свойствам цементного камня, структурно более однороден, чем обычный тяжелый бетон. Для получения бетона с требуемыми свойствами необходимо отчетливо представить влияние на свойства бетона заполнителей, их содержания и свойств. Понимание всех аспектов этого влияния обеспечивает правильный выбор заполнителей для достижения заданного качества бетона или выбор области рационального применения в бетонах того или иного заполнителя.

Прочность бетона на сжатие

Одной из основных эксплуатационных характеристик бетона является его прочность. Речь идет о способности стройматериала противостоять механическому воздействию и о возможности эксплуатации в агрессивной среде. Различные пропорционные компоненты в составе: связующие наполнители, песок, щебень, цемент в итоге предопределяют разный уровень прочности материала на сжатие. Эта величина напрямую зависит от цементной доли, добавляемой в бетонный раствор. Большой процент цемента – более высокая прочность готового материала.

Остались вопросы? Наши специалисты с радостью Вам помогут Нажимая кнопку, я подтверждаю свою дееспособность, даю согласие на обработку своих персональных данных в соответствии с условиями.

Класс бетона по прочности на сжатие

Классы по прочности бетона на сжатие бывают:

теплоизоляционные: от В0,35 до В2;
конструкционно-теплоизоляционные: от В12,5 до В10;
конструкционные: от В123 до В40.

На практике возможно применение бетонной смеси промежуточного класса, например, В27,5.

Прочность по истечении времени меняется: раствор твердеет и набирает крепость на протяжении 28 дней. Качественная смесь со временем будет набирать еще большую прочность.

Марка бетона по прочности на сжатие

Одновременно с классом величина предела прочности бетона на сжатие определяется маркой. Эта величина также напрямую зависит от составляющей доли цемента в готовом материале. Латинская «М» с рядом стоящими цифрами, обозначающими предельную границу прочности на сжатие в кгс/кв.см – так обозначаются марки бетона соответствующей прочности.

В положениях ГОСТа существуют марки М50 – М800, которым должны соответствовать производимые бетонные смеси. Самые распространенные и наиболее часто используемые из них: М100 – М500.

Специалисты условно подразделяют бетон всех изготавливаемых марок на следующие группы:

Таким образом, класс бетона по прочности определяется его маркой, которая, в свою очередь, предопределяет место применения бетона. Чем меньше число, тем меньше предел прочности. Например, бетонную смесь М75 целесообразно использовать для обустройства отмосток, а бетон М200 – для перекрытий.

Класс бетона	Марка бетона	Класс бетона	Марка бетона
В0,5	М5	В15	М200
В0,75	М10	В20	М250
В1	М15	В22,5	М300
В1,5	М25	В25	М350
В2	М25	В30	М400
В2,5	М35	В35	М450
В3,5	М50	В40	М550
В5	М75	В45	М600
В7,5	М100	В55	М700
В10	М150	В60	М800
В12,5	М150

Соответствие классов прочности бетона на сжатие и соответствующих марок располагаются в универсальных таблицах на сайтах производителей цемента в Москве. Если отсутствует такая таблица, можно перевести марку бетона в класс, воспользовавшись удобной формулой:
В (класс) =[М (марка)*0,787)]/10

Технические требования к классам бетона

Как гласят технические требования, которые предъявляются к пределу прочности бетона, смесь должна обладать свойством однородности. Испытание бетона на прочность проводится среди образцов, которые затвердели в одних и тех же условиях за один и тот же промежуток времени.

Показатели высокой прочности бетона на сжатие всецело зависимы от:

качества цемента;
вида наполнителя;
точного соблюдения пропорций раствора;
соответствия утвержденным технологиям производства.

Существует техническое гарантийное требование, в соответствии с которым должна быть обеспечена заданная прочность бетона, даже учитывая возможные колебания в процессе его изготовления. Этот стандарт выражен в числовой характеристике – классе бетона. Данное условие свидетельствует о том, что предусмотренные конкретным классом показатели материала будут именно такими в 95 случаях из 100 возможных.

Необходимая классность бетона для будущего строительства устанавливается еще на стадии проектирования объекта. Высокая прочность, морозостойкость, нормативная водонепроницаемость – в городе Москва доступны все классы и марки бетонов.

Однородность бетона от прочности

Важной характеристикой любого материала является однородность свойств.

Для конструкционных материалов, в частности бетона, это в первую очередь однородность по прочности.

Понятно, что прочность бетона в отдельных участках конструкции отличается. Различную прочность имеют и контрольные образцы-близнецы. Причинами неоднородности являются колебания свойств материалов в их отдельных объемах. Отличается и состав смеси, как в разных замесах, так в отдельных частях замеса. Уплотнение отдельных объемов бетона в конструкции может также быть различным. Свой вклад в колебания прочности вносит и расслоение смеси.

Таким образом, бетон неоднороден.

Возникает два вопроса:

как измерить и оценить колебания прочности бетона;
как обеспечить при неизбежных колебаниях прочности надежность конструкции.

В технике свойства материалов рассматриваются как случайные величины (в статистическом смысле). В частности, понятие однородности свойств используется и для исходных материалов: заполнителей и цемента, — для бетонной смеси и для других свойств затвердевшего бетона. Следует отметить, что стандарты для повышения точности предусматривают двукратное определение каждого контролируемого свойства (например подвижности смеси) с последующим вычислением среднего значения. Кроме того, нормируется и допустимая разница между показателями. При ее превышении проводится новое определение.

Оценку колебаний свойств и управление ими производят при помощи методов математической статистики.

Нахождение минимального значения прочности

Для различных конструкционных материалов важны минимальные значения их прочности. Именно они определяют несущую способность конструкций. В таких ситуациях используются односторонние интервалы, ограниченные минимальным значением прочности. Они определяют также вероятность выхода прочности за этот предел. Она вдвое меньше, чем вероятность выхода значения за пределы двухстороннего интервала.

На этой закономерности основывается нахождение минимального значения прочности. Следует отметить, что если средняя прочность является физически ясной величиной, то минимальная — «виртуальна». Она принимает различные значения в зависимости от той вероятности (надежности), с которой производится ее определение.

Вероятность понимается как степень возможности данного события. Так, вероятность 95% означает, что в 19 случаях из 20 результат будет находиться в данном интервале и лишь в 1 случае (5%) выйдет за его пределы (или предел). Часто говорят о надежности вывода как о вероятности того, что результат не выйдет за границу принятого интервала.

Для приведенного выше примера минимальная прочность составит при надежности 95% 20,4 МПа, а при надежности 99,85% — 18,2 МПа. Допускаемые напряжения в конструкции должны быть меньше рассчитанной минимальной прочности. Поэтому вторая конструкция будет более надежной, но за это приходится «расплачиваться» ее меньшей экономичностью (в ней при той же средней прочности в конструкции допускаются меньшие нагрузки).

Читайте также: