Как проверить марку бетона: 4 метода тестирования материала на прочность

Бетон является несущим конструкционным материалом зданий и сооружений. Поэтому его технические характеристики должны соответствовать требованиям нормативных документов – ГОСТ и СНиП. Чтобы проверить соответствие материала заявленной марке проводят испытание бетона на: сжатие, изгиб, растяжение, морозостойкость и ряд других показателей, от которых зависит долговечность и несущая способность бетонных изделий, конструкций и зданий.

По результатам проведенных испытаний составляется специальный документ, так называемый «Паспорт качества материала», официальное название «Документ о качестве бетонной смеси», созданный по результатам лабораторных испытаний бетона на предприятии изготовителе. Это основной официальный документ, которым руководствуются строительные организации при возведении ответственных и специальных бетонных конструкций.

Испытание прочности бетона на сжатие

Испытание дает представление обо всех характеристиках бетона. По этому единственному испытанию судят, правильно ли выполнено бетонирование или нет.
Наши скидки и акции

Прочность бетона на сжатие для общего строительства варьируется от 15 МПа (1000 кг на квадратный дюйм) до 30 МПа 2000 кг на квадратный дюйм) и выше в коммерческих и промышленных структурах.

Прочность бетона на сжатие зависит от многих факторов, таких как водоцементное соотношение, прочность цемента, качество бетонного материала, контроль качества при производстве бетона и т. д.

Испытание на прочность на сжатие проводится либо на кубе, либо на цилиндре.

Различные стандартные коды рекомендуют бетонный цилиндр или бетонный куб в качестве стандартного образца для испытания.

Список используемой нормативно-технической документации:

• ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости
• ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
• ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
• ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
• ГОСТ 28570-2019 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
• ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний
• ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
• ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
• ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
• ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
• ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества

Определение прочности на сжатие

Прочность на сжатие – это способность материала или конструкции выдерживать нагрузки на своей поверхности без каких-либо трещин или прогибов. Материал при сжатии имеет тенденцию уменьшать размер, а при растяжении размер удлиняется.

Формула прочности на сжатие

Формула прочности на сжатие для любого материала – это нагрузка, приложенная в точке разрушения к площади поперечного сечения поверхности, на которую была приложена нагрузка.

Прочность на сжатие = нагрузка / площадь поперечного сечения

Визуальный осмотр в момент приемки бетона

В процессе получения материала также можно воспользоваться несколькими советами, которые помогут выявить некачественный раствор.

Оцените цвет состава

Качественный бетон должен быть серого цвета с синеватым оттенком. Если цементное молочко с небольшой или даже сильной желтизной, то теоретически это свидетельствует о наличии глинистых примесей или шлакодобавок. Если бетон рыжего или коричневого цвета, то это признак большей доли песка или заполнителя (что не соответствует стандарту). А если цвет вообще неравномерный, то лучше сразу отказаться от такого замеса.

Однако в этой рекомендации есть несколько нюансов. Представьте себе, что вы определяете долю мяса в колбасе по цвету. Всем известно, что в состав всегда можно добавить красители, а бледный цвет не всегда говорит о том, что в продукте присутствует бумага. Тоже самое и с бетоном. Цвет строительного песка может быть разным, поэтому его оттенок не может точно свидетельствовать о его доли в смеси. Качественный бетон может быть бежевато-желтого оттенка. А вот неравномерность цвета действительно должна сильно смутить.

Обратите внимание на консистенцию

Состав должен быть однородным как по цвету, так и по консистенции. Если в бетоне невооруженным глазом видны комки и сгустки, то это говорит о неправильном замешивании состава.

Попросите рабочих залить в котлован сначала небольшое количество бетона. Должна образоваться лепешка, на которой не будет трещин или расслоений. Если даже при транспортировке и извлечении состава лопатой становится видно, что бетон расслаивается, то это говорит о его низком качестве. Если же смесь была в миксере, то сразу это проверить не получится. Придется поверить представленным документам.

Метод испытания бетона на прочность

Для испытания куба используются два типа образцов: кубики размером 15 см × 15 см × 15 см или 10 см × 10 см × 10 см в зависимости от размера заполнителя. Для большинства работ обычно используются кубические формы размером 15 см х 15 см х 15 см.

Этот бетон заливается в форму и закаляется должным образом, чтобы не было пустот. Через 24 часа эти формы удаляют и образцы для испытаний помещают в воду для отверждения. Верхняя поверхность этих образцов должна быть ровной и гладкой. Это делается путем нанесения цементного теста и равномерного распределения по всей площади образца.

Эти образцы испытываются на прессе для сжатия после 7 дней выдержки и отверждения или 28 дней отверждения. Нагрузку следует прикладывать постепенно со скоростью 140 кг / см2 в минуту, пока образцы не выйдут из строя. Нагрузка, полученная при разрушении, деленная на площадь образца, дает прочность бетона на сжатие.

Прочность на сжатие = нагрузка / площадь поперечного сечения

Процедура тестирования прочности бетонных кубов

Понадобится:

Машина для испытания на сжатие испытательный лабораторный пресс

Подготовка конкретного кубического образца

Пропорция и материал для изготовления этих образцов для испытаний взяты из того же бетона, который используется в строительстве объекта в полевых условиях.

Образчик для изготовления кубов бетона

Необходимо 6 образцов кубов 15 * 15 см

Смешивание бетона для испытания куба

Смешайте бетон вручную или в лабораторном смесителе

Ручное смешивание

1. Смешайте цемент и мелкий заполнитель на водонепроницаемой неабсорбирующей платформе, пока смесь не будет тщательно смешана и не приобретет однородный цвет.
2. Добавьте грубый заполнитель и смешайте с цементом и мелким заполнителем, пока грубый заполнитель не будет равномерно распределен по всей партии.
3. Добавьте воду и перемешивайте, пока бетон не станет однородным и не приобретет желаемой консистенции.

Подготовка кубов для теста

1. Почистить бугры и нанести масло
2. Залить бетон в формы слоями толщиной около 5 см.
3. Уплотните каждый слой, используя не менее 35 ударов на слой, используя трамбующий предмет
4. Выровняйте верхнюю поверхность, выровняйте ее шпателем

Образцы для испытаний хранятся на влажном воздухе в течение 24 часов, и по истечении этого периода образцы помечаются, удаляются из форм и хранятся в чистой пресной воде до вынимания перед испытанием.

Неразрушающие методы

ГОСТ 22690 объединяет в эту группу прямые и косвенные механические методы проверки прочности. Первые основаны на замерах механических воздействий на испытуемый материал. Вторые – на сравнении показаний приборов, т.е. косвенных характеристик с прочностными показателями разрушающих методов.

Прямые:

• Отрыв металлических дисков. Позволяет исследовать параметры местного разрушения бетона в месте отрыва приклеенного к нему металлического диска. Приложенное для отрыва усилие фиксируют прибором типа «Оникс». Полученный показатель делят на площадь диска. Затем число сверяют со справочной информацией. Используется для проверки армированных конструкций. Но в России этот способ встречается редко. Он не получил распространения из-за сложности с наклейкой дисков эпоксидным клеем в холодную погоду.
• Вырыв анкера со скалыванием. Измеряется сопротивление, которое оказывает бетон во время отрыва фрагмента камня с помощью анкера. Способ считают трудозатратным. Предварительно необходимо выбуривать отверстия для анкеров и затягивать их до раскрытия. Не подходит для испытаний тонких конструкций.
• Скалывание ребра конструкции. Метод применяют для проверки прочности линейных изделий: свай, ригелей, балок, перемычек.

Косвенные:

• Ультразвуковой контроль прочности бетона. Принятое сокращение — УЗК. Это метод базируется на разной скорости прохождения ультразвуковых волн через бетоны различной прочности. Проверку производят методом сквозного и поверхностного прозвучивания. Работы регламентируют ГОСТом 17624. В этом документе зафиксированы требования к технологии проведения испытаний на объектах строительства. Также указаны формы протоколов испытаний. Преимущество этого способа заключается в точности (при использовании современных приборов) и быстроте получения показателей. Но при применении УЗК необходимо произвести дополнительные вычисления и построить градуировочную зависимость, которая свяжет полученные данные с прочностью материала.

• Ударно-импульсный способ. При проведении испытания прибор считывает энергию удара и ее изменение в момент соударения бойка с поверхностью бeтона. Точность измерений при этом способе невысокая и несравнима с показателями лабораторных тестов. Зато есть преимущества в простоте процесса.
• Метод упругого отскока. Метод основан на связи прочности бетона со значением отскока бойка от поверхности бетона. Измеряют величину единицы отскока и далее, вычисляют прочность по заранее построенной градуировочной зависимости. Для работы применяют компактный прибор — молоток Шмидта, инструмент, который изобретен ещё в 1948 году. Из несущественных минусов отметим необходимость предварительной подготовки площадки, на которой проводят измерения.

• Метод пластической деформации. Это тоже способ, которым проверяют прочность бетонной поверхности. Используется ударный инструмент — молоток Кашкарова. Им ударяют по листам бумаги с копиркой, которые выкладывают на исследуемую поверхность. Затем замеряют параметры отпечатка на бумаге, который оставляет эталонный стержень на конце молотка. Показатели соотносят со справочными цифрами, взятыми из нормативных документов. Является довольно экзотическим методом, который редко применяется на практике, ввиду сложности с воспроизводимостью измерений разными испытателями.

Процедура для испытания бетонного куба

1. Достаньте образец из воды по истечении указанного времени отверждения и сотрите излишки воды с поверхности.
2. Очистите поверхность испытательной машины
3. Поместите образец в машину таким образом, чтобы нагрузка была приложена к противоположным сторонам отлитого куба.
4. Выравнивание по центру образец на опорной плите машины.
5. Аккуратно поверните подвижную часть рукой, чтобы она касалась верхней поверхности образца.
6. Применяйте нагрузку постепенно, без ударов и непрерывно, со скоростью 140 кг / см 2/ мин, пока образец не выйдет из строя
7. Запишите максимальную нагрузку и отметьте любые необычные особенности при разрушении.

Замечания:

Минимум три образца должны быть проверены в каждом выбранном возрасте отвердевания.

Если прочность какого-либо образца изменяется более чем на 15 процентов от средней прочности, результаты такого исследования следует считать недействительными. Среднее из трех образцов дает прочность на раздавливание бетона. И показывает соответствие к требования по прочности бетона.

Маркировка смесей и готового бетона

Маркировка бетона регулируется ГОСТ 7473. Она отражает свойства, которые заложены производителем. Разберём принятые обозначения на одном примере:

БСТ В15 П4 F150 W6

Аббревиатуры БСТ, БСМ, БСЛ означает тип бетонной смеси: тяжёлая, мелкозернистая или лёгкая. Эти сокращения приняты в отрасли и закреплены в ГОСТе.

Буквой B обозначается класс по прочности в МПа.

Буквой П, Ж, Р обозначают принадлежность смесей к группам по удобоукладываемости: подвижные, жёсткие, растекающиеся.

Латинской буквой F маркируют параметр морозостойкости. Показывает, какое количество циклов замораживания-оттаивания выдерживает насыщенный водой бетон без потери прочности или массы.

Латинская буква W в маркировке означает водонепроницаемость. Она сочетается с четными числами от 2 до 20. Единицей измерения этого параметра принято считать давление в МПа×10⁻¹. Этим показателем характеризуют максимальный водный напор, при котором бетон не пропускает воду.

Прочность бетона на сжатие в разном возрасте, при испытание прочности бетона

Прочность бетона увеличивается с возрастом.

Таблица показывает прочность бетона в разных возрастах по сравнению с прочностью через 28 дней после заливки, – непроходимо для испытания прочности бетона.

Возраст	Процент силы
1 день	16%
3 дня	40%
7 дней	65%
14 дней	90%
28 дней	99%

Применение бетонной смеси в соответствии с маркой прочности

После того как на производстве проведено измерение прочности бетона, смеси присваиваются класс и маркировка, ориентируясь на которые потребитель может получить минимальную информацию о продукции. Для возведения конструкций различного назначения необходимы различные виды раствора, поэтому осуществлять их подбор необходимо с должным вниманием. Если вы хотите быть уверены в прочности создаваемого объекта, уточняйте все технические характеристики продукции, а также поинтересуйтесь, какие методы определения прочности бетона были задействованы при выпуске материала.

Так продукция марки М100 подходит для заливки фундамента и стен, а также для организации бордюров. М200 считается самой широко используемой маркой. Это материал высокой прочности, подходящий для фундамента, дорожек и площадей, лестниц и несущих стен. Чтобы оценить прочность бетона этой марки, достаточно знать, что его укладывают в качестве подушки под бордюр при укладке дорог. М300 используют как для фундаментов, так и для заливки площадок, М 350 и 400 подходит для создания опорных балок, аэродромных покрытий, при строительстве высотных жилых домов. Средняя прочность бетона марок М450 иМ500 позволяет эксплуатировать материал при организации метро, дамб, железобетонных установок и гидротехнических конструкций.

Прочность бетона на сжатие при 7 и 28 днях

Сорт бетона	Минимальная прочность на сжатие Н / мм 2 через 7 дней	Указанная характеристика прочности на сжатие (Н / мм 2 ) на 28 сутки
M150	10	15
M200	13,5	20
M250	17	25
M300	20	30
M350	+23,5	35
M400	27	40
M450	30	45

Наши скидки и акции

Источник: furnilux.ru