Класс и марка бетона по прочности

Содержание

  • Зачем нужна лаборатория для определения прочности и качества бетона?
  • Виды оборудования для лаборатории бетонного завода
  • Какие преимущества дают лабораторные испытания бетона?
  • Аутсорсинг для мобильных бетонных заводов
  • Вывод

Бетон – важный элемент строительных конструкций. От его качества зависит не только прочность и долговечность зданий, сооружений, но и безопасность людей, которые будут в них находиться, жить. К бетону, производимому на мобильных бетоносмесительных заводах, предъявляются жёсткие требования. Производить строительные смеси можно только из самых качественных ингредиентов, на 100% соответствующих существующим ГОСТам.

Для контроля качества бетона создаются специальные лаборатории. После проверки, строительной смеси выдаётся специальный сертификат, который служит подтверждением того, бетон полностью отвечает необходимым нормам и требованиям качества.

Состав бетона контролируется при помощи профессионального оборудования. Оно представляет собой целый комплекс измерительной и другой техники для испытаний, замеров, лабораторных исследований.

Какие требования к проверке предъявляет ГОСТ

Качество бетона на прочность проверяют как сами производители, так и контролирующие органы, руководствуясь при этом требованиями ГОСТов. Методика проведения испытаний и порядок обработки полученных результатов регламентированы ГОСТами 22690-88, 10180-2012, 18105-2010, 7473-2010, 13015-2003, 17621-87, 27006-86, 28570-90.

Указанные стандарты распространяются на все виды бетона и четко определяют правила проведения испытаний всеми существующими методами и оценки прочности. Основными нормируемыми и контролируемыми значениями в ходе проверок являются:

  • прочность на сжатие в конструкциях или отобранных образцах. Обозначается буквой В, определяется в классах;
  • прочность на осевое растяжение (Bt) – устанавливается класс;
  • водонепроницаемость (W) – проводится определение марки бетона;
  • морозостойкость (F) – рассчитывается марка;
  • средняя плотность (D) – исчисляется в марках.

Проводятся испытания разными методами, при этом исследуются вырубленные из монолита или только что залитые образцы площадью от 100 до 900 см².  Расстояние от края конструкции и между проверяемыми местами, и количество измерений четко регламентированы нормативными документами.

Все полученные значения записываются в протокол определения прочности бетона, согласно которого определяются прочностные свойства сооружений на предмет соответствия всем действующим нормативам.

Определяются прочностные значение в Мпа или кгс/см². Ниже приведена таблица определения прочности бетона разных классов и марок.

Состав и характеристики

Песок, цемент и вода являются главными составляющими. Состав мелкозернистого бетона может дополняться различными присадками и пластификаторами, исходя из назначения раствора. Регламентирует мелкозернистый бетон ГОСТ.

Главным условием получения качественного раствора является использование песка с различными фракциями (до 5 мм) в необходимой пропорции. Также возможно применение щебня с размером фракций до 10 мм.

Объем цемента определяется в соответствии с требованиями ГОСТ, так как превышение или уменьшение расчетного количества может существенно повлиять на характеристики изделия.

Мелкозернистый бетон обладает следующими характеристиками:

  • Повышенное сопротивление работе на изгиб.
  • Однородность.
  • Виброустойчивость.
  • Морозоустойчивость.
  • Водонепроницаемость.
  • Пористость.


Физико-механические характеристики МБ.

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 Sm и текущий коэффициент вариации прочности бетона Vm. 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 Sm, МПа, рассчитывают по формуле

                                                     (2)

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

                                                              (3)

Коэффициент a принимают по таблице 1.

Таблица 1 — Коэффициент a

Число единичных значений п

2

3

4

5

6

Коэффициент
a

1,13

1,69

2,06

2,33

2,5

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

                                              (4)

где ST
определяют по формуле

                                                      (5)

где ST.P.M 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 r
определяют при построении градуировочной зависимости по формуле (6). Значение r должно быть не менее 0,7.

                                     (6)

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

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

                                                           (7)

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 Vc рассчитывают
по формуле

                                                    (8)

где  — коэффициенты вариации
прочности бетона в каждой i
партии;

ni — число
единичных значений прочности бетона в каждой i
партии;

 — общее число единичных
значений прочности бетона за анализируемый период.

При контроле по схеме В текущий коэффициент вариации прочности
бетона Vm 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.

Вес тяжёлых и лёгких бетонов

Необходимо сказать, что лёгкие бетоны заполняются производителями лёгкими примесями, такими как туф, керамзит, ракушечник

. Из этого следует, что их вес составляет до 1900кг. Основным заполнителем данного материала считается песок, не стоит это путать с .

Что касается веса 1 куба бетона тяжёлого, то для него в качестве заполнителей применяются щебень, а также гравий

. Тогда данный материал будет весить до 2500кг.

При всём этом примерно 300кг + — 100кг – это цемент. Песок составляет от 500 до 650 кг в одном кубе бетона, а вот щебень колеблется от 1100кг до 12 тысяч кг. Раствор будущего материала включает в себя воду (200литров в одном кубе бетона).

Цифры, которые тут приводятся, они все приблизительные и имеют возможность меняться в зависимости от того, какие примеси добавляют в бетон. Стоит отметить, что особенно тяжёлые бетонные смеси весят до 3000кг.

ОТБОР ПРОБ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ

2.1. Пробы бетона для изготовления образцов отбирают путем выпиливания или выбуривания из конструкций или ее частей.

2.2. Места отбора проб бетона следует назначать после визуального осмотра конструкций в зависимости от их напряженного состояния с учетом минимально возможного снижения их несущей способности. Пробы рекомендуется отбирать из мест, удаленных от стыков и краев конструкций.

После извлечения проб места выборки следует заделывать мелкозернистым бетоном или бетоном, из которого изготовлены конструкции.

2.3. Выпиливать и выбуривать пробы бетона из конструкций зданий и сооружений следует алмазными дисковыми пилами или коронками, а также твердосплавным инструментом, обеспечивающим изготовление образцов, отвечающих требованиям пп. — .

2.4. Участки для выбуривания или выпиливания проб бетона следует выбирать в местах, свободных от арматуры.

При невозможности отбора проб без арматуры допускается наличие арматуры диаметром не более 16 мм в образцах с минимальными размерами поперечного сечения не менее 100 мм. Приэтом не допускается наличие арматуры:

в образцах, предназначенных для определения прочности бетона на сжатие и осевое растяжение;

в средней трети пролета в образцах-призмах, предназначенных для определения прочности бетона на растяжение при изгибе;

на расстоянии менее 30 мм от предполагаемой плоскости раскола в образцах, предназначенных для определения прочности на растяжение при раскалывании.

2.5. От каждого из выбранных участков конструкций отбирают не менее одной пробы бетона.

Места отбора проб бетона, размер и число проб, число серий образцов, изготавливаемых из этих проб, следует принимать при производственном контроле прочности по ГОСТ 18105, а в других случаях — по документам, содержащим планы контроля и правила оценки результатов, либо устанавливать экспертным путем.

2.6. Каждая проба бетона (высверленный керн, выпиленная или вырубленная заготовка) должна быть замаркирована и описана в протоколе по п. .

2.7. Из проб бетона, отобранных из конструкций, изготавливают контрольные образцы для испытаний.

Форма и размеры образцов должны соответствовать требованиям п. , а число образцов в серии — п. .

Образцы-цилиндры изготавливают из выбуренных кернов, а образцы-кубы и призмы — из проб бетона, выпиленных из конструкции.

2.8. Изготовленные образцы должны иметь маркировку, отражающую их принадлежность к определенным пробам бетона, а также дополнительную маркировку образца по ГОСТ 10180. Образцы должны сопровождаться схемой, ориентирующей положение образца в конструкции, из которой он отобран, и направление бетонирования конструкции.

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.

1.2. Контролю подлежат:


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 Rт, вычисляют
средний коэффициент вариации прочности Vп по всем партиям
бетона за анализируемый период.

1.6. Одновременно с определением требуемой прочности вычисляют
средний уровень прочности бетона Ry 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.

Приложение А (справочное)

Характер возможного воздействия вредных примесей в
заполнителях на бетон

А.1 К вредным примесям в заполнителях относят включения
следующих пород и минералов: аморфные разновидности диоксида кремния (халцедон,
опал, кремень и др.), сульфаты (гипс, ангидрид и др.), слоистые силикаты
(слюды, гидрослюды, хлориты и др.), магнетит, гидроксиды железа (гетит и др.),
апатит, нефелин, фосфорит, галоиды (лалит, сильвин и другие), цеолиты, асбест,
графит, уголь, горючие сланцы.

Вредные примеси могут вызывать:

— снижение прочности и долговечности бетона;

— ухудшение качества поверхности и внутреннюю коррозию
бетона;

— коррозию арматуры в бетоне.

А.2 Основные вредные примеси, снижающие прочность и
долговечность бетона: уголь, графит, горючие сланцы; слоистые силикаты (слюды,
гидрослюды, хлориты и др.); цеолиты, апатит, нефелин, фосфорит.

А.3 Основные вредные примеси, вызывающие ухудшение качества
поверхности и внутреннюю коррозию бетона:

— аморфные разновидности диоксида кремния, растворимого в
щелочах (халцедон, опал, кремень и др.), хлорит и некоторые цеолиты;

— сера, сульфиды (пирит, марказит, пирротин и др.);

— сульфаты (гипс, ангидрит и др.);

— магнетит, гидроксиды железа (гетит и др.).

А.4 Основные вредные примеси, вызывающие коррозию арматуры в
бетоне:

— галоиды (галит, сильвин и др.), содержащие водорастворимые
хлориды;

— сера, сульфиды и сульфаты.

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.

Регламентируемые ГОСТ марки бетона

По показателям, характеризующим качество монолита, он классифицируется по следующим критериям:

При определении прочностных свойств монолита проверяется:

Каждому классу соответствует определенная марка. Например, изготавливаемый по ГОСТ бетон в15 соответствует марке М200. Заказывая на специализированном предприятии, выпускающем продукцию согласно ГОСТ, бетон тяжелый класс в15 (м200), всегда можно рассчитывать на гарантированные прочностные характеристики бетонной смеси. При выполнении проектных работ в документации указывается марка бетона по ГОСТ. Эксплуатационные характеристики бетонного состава достигаются по истечении 28 суток после бетонирования. Только после этого можно нагружать конструкции.

Бетон должен быть однородным — это важнейшее технологическое требование

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 ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные
стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по
соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным
в текущем году. 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.

Отличие марки от класса

Прочность – главное качество, которое ценится в бетоне. Она позволяет зданиям и конструкциям выдерживать необходимые нагрузки и противостоять условиям внешней среды.

Марка бетона

Марка – показатель, зависящий от количества и качества цемента в бетонном растворе. Обозначается латинской буквой М, а цифра рядом с ней показывает прочность в кгс/см2. Учитывает только процентное содержания цемента в строительной смеси.

Класс бетона по прочности

Класс – показатель, определяющий уровень прочности бетона на сжатие. Обозначается латинской буквой В, а цифра рядом показывает значение в МПа.

В проектной строительной документации всегда указывается класс бетона.

Сравнение и различие

Хотя и марка, и класс обозначают прочность бетона, между ними есть и принципиальные отличия.

Марка указывает на технические свойства бетона, а класс – на уровень прочности при эксплуатации. Первый параметр учитывает соотношение цемента в растворе, а второй показывает предельную нагрузку, которую должна вынести конструкция.

Понятия марки и класса взаимосвязаны, их точные значения помогут сделать правильный выбор при закупке материалов для строительства.

Цифра рядом с буквенным показателем класса и марки бетона является показателем прочности. Таблица соотношений по ГОСТ 26633-91 поможет подробнее в этом разобраться. Также это способ точно определить технические характеристики строительной смеси для лучшего применения в частном и промышленном возведении конструкций и зданий.

Таблица 1 – Прочность бетона на сжатие по марках и классам

Класс бетона Марка бетона Средняя прочность на сжатие, кгс/см2
В3,5 М50 45,8
В5 М75 65,5
В7,5 М100 98,2
В10 М150 131,0
В12,5 М150 163,7
В15 М200 196,5
В20 М250 261,9
В22,5 М300 294,7
В25 М350 327,4
В27,5 М350 360,2
В30 М400 392,9
В35 М450 458,4
В40 М550 523,8
В45 М600 589,4
В50 М700 654,8
В55 М700 720,3
В60 М800 785,8
В65 М900 851,3
В70 М900 916,8
В75 М1000 982,3
В80 М1000 1047,7
В90 М1150 1178,7
В100 М1300 1309,6
В110 М1450 1440,6
В120 М1500 1571,6

Также различают отдельный класс жаропрочных бетонов – табл. 2.

Таблица 2 – Классификация жаропрочных бетонов

Класс бетона по предельно допустимой температуре применения Предельно допустимая температура применения, °С
И3 300
И6 600
И7 700
И8 800
И9 900
И10 1000
И11 1100
И12 1200
И13 1300
И14 1400
И15 1500
И16 1600
И17 1700
И18 1800

Марки и класс бетона

Умение расшифровать наименование бетона имеет один основной аспект: позволяет ориентироваться в требуемых свойствах материала. А это – марки бетона, класс по прочности, водонепроницаемость, морозостойкость, пластичность. Кроме того, дадим и небольшую подсказку: где какие наименования применяются.

ГОСТ и нормативы

ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» четко указывает, какие данные должны содержаться в обозначении продукции. Это степень готовности (БСГ – бетонная смесь готовая), класс по прочности (В), обозначение марки по удобоукладываемости (пластичности смеси СЖ, Ж, П), морозостойкости (F) и водонепроницаемости (W). Для легких бетонов также указывают среднюю плотность.

Для отдельных наименований иногда пользуются свои уникальные обозначения (ВС – высокопрочный специальный, СМ – с мелкофракционным наполнителем), но гостом они не регламентируются. Также в наименовании часто можно увидеть марку по прочности (М200, М100). Это принятое старое обозначение класса по прочности, согласно советских ГОСТов, которое применяют и сейчас.

Расшифруем подробнее

Различают 21 класс по прочности (маркировка В), согласно СНиП 2.03.01-84. При выборе руководствуются, в первую очередь, расчетом на прочность, но также можно воспользоваться таблицами примерного соответствия между классами и марками на прочность. В основном применяются марки соответствующие классам от B7,5 до B40. Согласно одних требований в техдокументации на строительство указываются классы, но заводы ввели «марки бетона» — этим и вызвана необходимость разбираться в данном вопросе.

Соотношение класса бетона и его марки

Класс бетона по прочности

Ближайшая марка бетона по прочности

Класс

Марка

B3,5 М50 B35 М450
B5 М75 B40 М550
B7,5 М100 B45 М600
B10 М150 B50 М700
B12,5 М150 B55 М750
B15 М200 B60 М800
B20 М250 B65 М900
B22,5 М300 B70 М900
B25 М350 B75 М1000
B27,5 М350 B80 М1000
B30 М400

По водонепроницаемости (W) различают 10 классов бетона (от 2 до 20 с шагом 2 единицы). Показатель выбирается в зависимости от климатической зоны и условий эксплуатации. Это свойство характеризует, сколько воды реально пропускает бетон. Для гидротехнических сооружений – один из важнейших показателей, рассчитывается очень ответственно. Для жилых построек ориентируются на водонепроницаемость до W12 – этого класса достаточно, чтобы создать подходящий фундамент при высоком залегании грунтовых вод.

По морозостойкости (F) выделяют 9 классов: F25, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. Индекс морозоустойчивости показывает, сколько циклов заморозки/разморозки может выдержать бетон до начала потери прочности. Выбор базируется на основе климатических таблиц по самой низкой температуре. На морозостойкость сильно влияют такие качества бетона как водопроницаемость и плотность.

По удобоукладываемости ГОСТ делит бетоны на сверхжесткие (СЖ1- СЖ3), жесткие (Ж1-Ж4) и подвижные (П1-П5). Этот показатель характеризует пластичность бетона (его способность литься) перед заливкой.

Применение бетона в соответствии с марками:

  • М-100, М-150 – непрочный, применяется для неответственных и не несущих конструкций;
  • М-200, М-250 – плиты перекрытия, ЖБ-пояса, площадочные покрытия используемые для небольших нагрузок;
  • М-300, М-350 – достаточно для конструкций, подверженных сильным нагрузкам, в том числе фундаментов в малоэтажном строительстве, тротуарных плит, автодорог;
  •  М-400, М-450 – высокопрочный бетон, годен для фундаментов, крепких полов в производственных помещениях, для возведения ответственных конструкций;

Примечание. Марки бетона для фундамента (подробнее тут) начинаются от М300, и далее выбирают от конкретных требований к возводимому помещению: чем выше и тяжелее здание, тем выше марка по прочности);

  • М-500 – одна из самых долговечных марок в гражданском строительстве;
  • М600-М1000 – высокопрочные бетоны для промышленных и военных объектов: плотин, мостов, шахт, аэродромных плит.