Как рассчитывать прочность бетона

Бетон – сложный материал, состоящий из разных компонентов. Его свойства зависят от любых элементов и добавок, входящих состав, их пропорции, условий полимеризации и уровня уплотнения. Дополнительно влияет возраст, т.е. время, которое истекло, после того как смесь залили и оставили для застывания. Прочность бетона – основной параметр, который учитывается строителями. Определяется, как способность сооружения выдерживать нагрузки в процессе эксплуатации, которые провоцируют внутренние напряжения, а также противостоять воздействию агрессивных сред без деформаций и разрушений. Правильное измерение параметра позволяет подобрать класс и марку вещества для  возведения оснований и других объектов.

Какой может быть прочность бетона

Один из основных показателей для оценки свойств – прочность на сжатие. Она указывает на устойчивость к расчетным нагрузкам и дает возможность снизить количество материала в постройке с учетом заявленных характеристик. Фиксируется в кгс/кв. см. Чем больше показатель, тем прочнее является смесь. Например, в марке М100 прочность – 98 кгс/кв. см, М200 – 196 и т.д. На основе этого делают вывод, подходит ли материал для конкретных видов работ.

Прочность на разрыв – устойчивость к деформациям при растяжении. Показатель влияет на габариты трещин в сооружениях и особенности их появления. Бетон обладает невысокой прочностью на разрыв в сравнении со сжатием. Поэтому любые постройки, на которые оказывается растягивающая нагрузка, должны усиливаться компонентами с хорошей прочностью на разрыв. Например, металлом.

Прочность на изгиб – мера балки или плиты неармированного типа, которая способна быть устойчивой к деформации при изгибе. Показатель колеблется в пределах от 10 до 15% прочности на сжатие, в зависимости от состава продукции.

Определяют и другие виды прочности:

1. Передаточная – показатель на момент перенаправления предварительного натяжения арматуры.
2. Критическая – предел прочности, по достижении которой смесь становится стабильной. 
3. Отпускная – параметр, при котором материал можно отгружать на заводе и транспортировать потребителю для последующего использования.
4. Требуемая – минимальный показатель в исследуемом объеме, отвечающий нормируемой прочности при ее однородности.
5. Нормируемая – параметр в проектном или доля в промежуточном возрасте, определенные нормативными документами.
6. Проектная – прочность на 28 сутки после изготовления или в другой период, указанный в проектной документации.

Фактическая прочность бетона 

Разделена на классы по техническому регламенту ГОСТ 26633-2015. От классификации прямо зависит назначение продукции. Например:

• В7,5 – подходит для подготовки основы для автомобильных дорог и обустройства фундаментов с небольшой нагрузкой;
• B10-B12,5 – любое бетонирование в малоэтажном строительстве;
• В15-В20 – заливка монолитных конструкций и перекрытий, строительство зданий небольшой этажности;
• В25-В30 – возведение основных элементов сооружений, включая фундаментов, монолитных каркасов, а также бассейнов и прочих емкостных сооружений.

Для создания объектов оборонного назначения, АЭС, аэродромов и прочих построек особой важности используются продукты класса B35-B60.

Что влияет на набор прочности бетона по суткам

Параметров множество: химические реакции, воздействие атмосферы, влаги, времени, температуры прогрева и т.д. Последние два хорошо прослеживаются на графиках набора прочности. По нему можно установить, какой уровень от марочного показателя будет достигнут, например, через 7 суток или другой период. Дополнительно влияет пористость, соотношение жидкости и цемента, дозирование (правильная компоновка элементов) и смешивание, поскольку уровень прочности возрастает только до определенного момента.

Способы проверки прочности в лаборатории

Исследования ведутся по нормативам и таблицам, которые отражены в профильных ГОСТ. Для работы задействуется любая кубическая часть бетона с размером ребра от 100 до 300 мм и шагом 50 мм или цилиндр с аналогичным шагом, диаметром – от 100 до 300 мм. Высота второго компонента должна быть большей или соответствующей диаметру основания. Образцы загружаются в пресс и подвергаются механическому воздействию (рассчитывается в Мпа) с равномерным увеличением нагрузки до момента разрушения.

Неразрушающие методы контроля

Реализуются непосредственно в месте проведения работ или в отношении возведенных объектов. Предполагают применение специальных инструментов и приборов для измерения. Один из таких методов – отскок. Заключается в ударе и дальнейшем замере отскока массы молота с пружинным механизмом после соприкосновения с бетоном. Процедура предназначена и для тестирования однородности материала.

Также задействуется ультразвуковой метод. Он основан на изменении периода, в течение которого расширяются акустические волны, с дальнейшим сопоставлением с плотностью и упругостью изучаемого предмета. Для проверки любых бетонных колонн, балок и ригелей применяется ультразвуковой измеритель. С помощью устройства также можно выявлять различные дефекты в постройке.

Таблица стоимости 1 куб. м бетона с учетом марки и класса: