![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Марки и классы бетона
При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости. За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/см2) эталонных образцов-кубов. За проектную марку бетона по прочности на осевое растяжение принимают сопротивление осевому растяжению (кгс/см) контрольных образцов. Эта марка назначается тогда, когда она имеет главенствующее значение. Проектная марка бетона по морозостойкости характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартного испытания. Назнача Проектная марка бетона по водонепроницаемости характеризуется односторонним гидростатическим давлением (кгс/см2), при котором образцы бетона не пропускают воду в условиях стандартного испытания. Назначается для бетона, к которому предъявляются требования по плотности и водонепроницаемости. Проектную марку бетона по прочности на сжатие контролируют путем испытания стандартных бетонных образцов: для монолитных конструкций - в возрасте 28 сут, для сборных конструкций - в сроки, установленные для данного вида изделий стандартом или техническими условиями. Проектную марку бетона монолитных конструкций разрешается устанавливать при специальном обосновании в возрасте 90 или 180 сут в зависимости от сроков загружения, что позволяет экономить цемент. Прочность бетона определяют путем испытания образцов, которые изготовляют сериями; серия состоит, как минимум, из двух образцов. Для изготовления контрольных образцов отбирают пробу бетонной смеси из средней части замеса или порции смеси. Бетонную смесь уплотняют в формах на лабораторной площадке. Изготовленные образцы хранят не менее 24 ч в формах, покрытых влажной тканью, на воздухе с температурой 20±2°С, затем распалубленные образцы помещают в камеру " нормального твердения", в которой поддерживается относительная влажность воздуха не ниже 95% и температура 20±2°С. Поскольку образцы могут быть разной формы и размера, показатели прочности приводят к кубиковой прочности базового образца размером 15x15x15 см умножением на масштабный коэффициент. Для кубов с длиной ребра 10 см коэффициент равен 0, 95; для 20 см - 1, 05. Размер ребра куба должен быть примерно в три раза больше наибольшей крупности зерен заполнителя. Предел прочности при растяжении возрастает при повышении марки бетона по прочности при сжатии, однако увеличение сопротивления растяжению замедляется в области высокопрочных бетонов. Поэтому прочность бетона при растяжении составляет 1/10-1/17 предела прочност и при сжатии, а предел прочности при изгибе - 1/6- 1/10. Проектные марки тяжелого бетона по прочности на сжатие: М50, М75, М100, М150, М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Марки М250, М350 и М450 применяют при условии, что это приводит к экономии цемента. Бетоны высоких марок (М500-М800) нужны для предварительно напряженных железобетонных конструкций. При этом плотный бетон хорошо защищает стальную арматуру от коррозии, что особенно важно для предварительно напряженных конструкций, работающих в агрессивных условиях. Однородность прочности и класс бетона. Бетон должен быть однородным - это важнейшее техническое и экономическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени, имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую и меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы. Чем ближе частные результаты испытания образцов к среднему значению, тем выше однородность бетона.
Коэффициент вариации прочности бетона (%) вычисляют по формуле v = S/R, где S - среднее квадратичное отклонение частных результатов испытания от средней прочности R, определяемой по формуле
(10.7) Средняя же прочность равна R = Шп, где R - предел прочности отдельного образца; п - число испытанных образцов. В идеальном случае " для абсолютно однородного" бетона S = 0 и v = 0. Определяют коэффициенты вариации прочности бетона: внут- рисерийный для партии изделий (vn) и общий за анализируемый период (vtf) продолжительностью 1-2 мес. Неудовлетворительная однородность бетона характеризуется значениями vfl > 16%. На предприятиях с хорошо налаженной технологией значение v„ не превышает 7-10%. От коэффициента вариации зависит требуемая прочность бетона, следовательно, расход цемента в бетоне и его экономические показатели, Нормативную кубковую прочность бетона RH принимают равной: R" =м{\-\, 64у), (Ю.9) откуда проектная марка бетона М равна: (10.10) 1-1, 641/ При v = 0, 07 величина А/= 1, 12/? ", а при v = 0, 14 - М = 1, ЗЛ" и расход цемента в бетоне возрастает на 15-20%. Для повышения однородности бетона необходимо применение цемента и заполнителей гарантированного качества, повышение уровня технологической дисциплины, автоматизация производства. Следовательно для нормирования прочности необходимо использовать стандартную характеристику, которая гарантировала бы получение бетона заданной прочности с учетом возможных ее колебаний. Такой характеристикой является класс бетона, Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0, 95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным. Бетоны подразделяются на классы (МПа): Bl; Bl, 5; В2; В2, 5; В3, 5; В5; В7, 5; В10; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60. Например, класс бетона ВЗО следует понимать так, что с вероятностью 0, 95 при определении Лсж в любом сечении конструкции будет результат 30 МПа и более и только в 5% случаях можно ожидать менее 30 МПа. Соотношение между классом и марками бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации v = 13, 5% следует принять R^p =£ /0, 778, например, для класса В5 средняя прочность будет Rgp = 6, 43 МПа. Прочность и твердение бетона. Прочность бетона нарастает з результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание и замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства. Бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 сут). В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми и другими пленками. Характер нарастания прочности бетонов, изготовленных на портландцементе и твердевших в нормальных 'условиях (во влажном воздухе с температурой 18-22°С) показан на рис. 10.11. Приближенно можно считать, что прочность бетона со временем увеличивается примерно по логарифмическому закону: lg 28 где R,, - прочность бетона в возрасте п сут (не менее трех суток); Яя - марка бетона; п - число дней твердения бетона. Эту формулу используют при ориентировочных расчетах времени распалубки. Более точно прочность бетона в промежуточные сроки твердения определяется по опытной кривой нарастания прочности бетона, которая может быть построена по результатам испытания образцов 3, 7, 28, 90 - суточного возраста. Бетон при нормальных
условиях твердения имеет низкую начальную прочность и только через 7-14 сут приобретает 60-80% марочной прочности. Прочность у 3-х месячных образцов примерно на 25%, а у 12-месячных - на 75% выше чем У^я-
|