Марка бетона 300 соответствует классу: бетон марки м300 класс — Строительство и ремонт

цена за куб с доставкой в Ростове-на-Дону

М-300(В22,5)

3400 ₽ за м³ (нал)

3500 ₽ за м³ (б/нал)

Для выполнения бетонных работ применяются определенные марки смесей и растворов, в основу которых входит цемент, наполнители и дополнительные компоненты, улучшающие качество строительного материала. Наиболее востребованным является бетон М300, цена в Ростове-на-Дону варьируется в зависимости от производителя.

Наша компания предлагает товарный бетон B22,5 высокого качества и по выгодной цене, которая доступна для всех покупателей. Доставка осуществляется специализированным транспортом.

Повышенная прочность бетона определяет сферу применения М300. Его востребованность проявляется при изготовлении конструкций, к которым предъявляются значительные требования по морозостойкости, а также влагоустойчивости. При этом, бетонные элементы из этого класса бетона характеризуется неплохими прочностными свойствами.

Примечание: марка бетона М300 может иметь различную подвижность от П1 до П4. Значение данного показателя определяется исходя из способа и высоты подачи смеси.

Технические характеристики бетона М300 (класс прочности B22,5)

В таблице даются основные показатели свойств товарного раствора, на основании чего определяется его область применения.

Показатели	Величина
Плотность (в зависимости от типа наполнителя), кг/м3	1800-2500
Прочность на сжатие, мПа	295
Морозостойкость, F	200
Водонепроницаемость, W	6-8
Прочность на изгибе, мПа	1
Жесткость	Ж2-Ж4
Коэффициент вариации, %	13,5
Подвижность смеси (в зависимости от требований)	П2-П4

Бетон B22,5 способен выдерживать механические и химические воздействия. Необходимо знать, что любая марка раствора полной прочности достигает на сразу после укладки, а на протяжении определенного промежутка времени, который составляет не менее 6 месяцев. Но основные изменения в прочностных характеристиках происходят в течение 28 дней от момента приготовления раствора.

На бетон М300 цена в Ростове-на-Дону определяется в зависимости от вида и количества наполнителей. Дороже стоит смесь с гравийным щебнем, так как инертный материал обладает улучшенными показателями прочности и качества. Песок и щебень создают структурное основание, способное не только принимать на себя большие нагрузки, а также амортизировать и смягчать напряжение.

Особенности изготовления М300 компанией «БетонЮг»

Для достижения определенных характеристик по нормам, производитель постоянно проводит замеры качества изготовляемого материала. Поэтому М300 по своей консистенции и пластичности, а также эксплуатационным свойствам застывших железобетонных элементов и конструкций, полностью соответствует ГОСТ.

Технологи компании «БетонЮг» по требованию заказчика могут изменить состав бетонного раствора. Корректировки касаются следующих моментов:

• Добавление морозостойких присадок;
• Изменения категории пластичности бетона;
• Ввод в бетонную фракцию ускорителей связывания частиц смеси.

Примечание: при этом, стандартные пропорции для М300 строго соблюдаются согласно предписанных норм.

Область применения бетона М300

Бетон В22,5 применяется в строительной и производственной сферах. Из бетонной смеси:

• изготавливаются лестничные и составные конструкции, бордюры, кольца, плиты перекрытий и ограждений, балки, плитка тротуарная;
• заливаются монолитные фундаменты для здания и сооружений разного назначения, дорожные покрытия, опорные и подпорные стен;
• бетонируются дорожки и отмостка.

От чего зависит стоимость куба бетона марки М300 (В22,5) с доставкой?

Стоимость бетона марки М300 за куб с доставкой зависит от многих факторов, но самыми распространенными являются следующие:

• расстояния до пункта назначения
• наличие специальных добавок, в том числе противоморозные добавки

Бетон схватывается буквально за несколько часов, из-за этого следует его быстро привезти и уложить на объекте. Компания БетонЮг осуществляет производство и продажу бетона М300 с доставкой до любого объекта в Ростове-на-Дону.

Где купить бетон М300 в Ростове-на-Дону?

Наша компания реализует бетон М300. Цена в Ростове-на-Дону приемлема для каждого потребителя. На приобретенный товар предоставляется доставка производителя, но при наличии специализированного транспорта возможен и самовывоз. Заказать бетонные смеси можно на нашем сайте. При оформлении вы можете выбрать удобный вариант отплаты — наличный или безналичный расчет. Обращайтесь к нам и покупайте качественную продукцию в любом объеме и по доступной цене.

Порядок поставки

Компания «БетонЮг» осуществляет доставку бетона непосредственно к месту строительства. Для этого используются специализированные автомобили-миксеры, а при необходимости и помповый насос для подачи бетонной фракции на верхние этажи здания.

Наша компания, как поставщик, всегда гарантирует соблюдение, возложенных обязательств. Поэтому застройщик может быть уверен в качестве привезенного бетона и своевременности его прибытия на объект.

основные характеристики и применение, выбор компонентов, состав и пропорции

Самой распространенной маркой бетона считается М300. Смесь получила широкое применение благодаря отличным характеристикам и универсальности использования для постройки, а также заливки конструкций, которые подвержены высокой нагрузке. Следует обратить внимание на ее характеристики и применение, а также технологию изготовления.

Общие сведения

Характерной особенностью бетона является его состав, а также пропорции и технология приготовления. Он состоит из цемента, мелкого и крупного наполнителей, воды и различных добавок. Кроме того, встречаются марки бетона, в состав которых не входит крупный наполнитель. Существуют различные смеси, которые применяются для определенных случаев, а также обладают различными свойствами.

Обозначение и его расшифровка

Набор полной прочности бетонных конструкций происходит в течение 6 месяцев, а за 30 дней бетон набирает 70% прочности. M300 применяется во всех конструкциях, на которые действует существенная нагрузка, следовательно, одним из основных показателей является его прочность. Шаблон обозначения МХХХ не указывает на конкретную марку, а является индикатором предельного давления при сжатии.

Кроме того, встречаются и другие шаблоны обозначения, например, FXXX и WXXX, указывающие на морозостойкость и водонепроницаемость соответственно. Класс бетонов М300 показывает совокупность всех марок, предельная прочность которых составляет 300 кгс/кв. см. Предел прочности проверяется в лабораторных условиях, при приложении усилия к параллельным плоскостям изделия, отлитого из бетона, в форме куба со стороной 150 мм. Марка бетона по прочностному показателю соотносится с его классом. Эти показатели следует выбирать для построения и расчета готового сооружения при максимальной нагрузке, которую оно может выдержать.

М300 соответствует классу В22,5 с коэффициентом вариативности (Кв), который равен 13,5%. Он показывает однородность смеси, из которой какая-либо марка бетона изготовлена. При изменении этого коэффициента изменится и марка бетона, то есть при низком его значении марка повышается и наоборот. Если бетон M300, то при разных значениях коэффициента изменится его класс:

1. При Кв = 5% класс равен В25.
2. При Кв = 13,5% — В22,5.
3. При Кв = 18% — В15.

Значение Кв зависит от качества составляющих материалов, входящих в состав бетона. В зависимости от того, какой материал будет использован, будет влиять на его крепость. Например, если присутствует мусор и глина в мелком наполнителе, приводит к повышению Кв, в результате которого снижается прочность.

Основные характеристики

Бетон классифицируется на марки, и это распределение, прежде всего, связано с параметрами прочности (В), плотности (D), водонепроницаемости (W), морозостойкости (F) и подвижности (P). Одним из оптимальных вариантов для выполнения большинства строительных работ является бетон М300, характеристики которого следующие:

1. Прочность: В22,5 с показателем 295 кг/кв. см.
2. Удельный вес бетона М300: 1800−2500 кг/куб. м.
3. Водонепроницаемость: W6-W8.
4. Морозостойкость: F200-F300.
5. Подвижность: П2-П4.

Показатель прочности является основной характеристикой и показывает максимальное действие сил при сжатии, при котором конструкция разрушается. Удельный вес или плотность бетона М300 зависит от типа крупного наполнителя, входящего в его состав. При использовании известняка показатель D составляет около 1800 кг/куб. м., а при применении более твердых пород (гранитного щебня, гранодирита и так далее) может достигать значения в 2500 кг/куб. м. Благодаря высокой плотности этот тип относится к тяжелым. Показатель плотности зависит от наличия нарушений в технологии изготовления и воздушных полостей.

Водонепроницаемость (WXX) — величина, показывающая давление воды в МПа для прохождения через 0,15 м бетона. Для бетона марки М300 этот показатель равен W5-W6, при давлении 0,5−0,6 МПа (примерно соответствует 5−6 атмосферам) он не пропускает воду вообще. При добавлении гидрофобного цемента, добавок и тщательном уплотнении раствора возможно увеличение показателя водонепроницаемости.

Морозостойкость обозначается в виде шаблона FXXX и показывает количество циклов размораживания-замораживания без потери прочности. Эту характеристику можно увеличить несколькими способами:

1. Применение добавок, которые препятствуют образованию пузырей воздуха.
2. Удаление воздуха из бетонной смеси вибраторами, а также при помощи различных уплотнителей.
3. Уменьшение количества воды (ухудшает подвижность).
4. Использование твердых наполнителей вместо известкового щебня.

Подвижность раствора влияет на удобство при заливке какой-либо конструкции и обозначается ПХ (Х — коэффициент подвижности, находящийся в пределах от 1 до 5). Зависит от количества воды и различных добавок. Эта величина при использовании насосного оборудования при заливке должна быть П4-П5.

Применение в строительстве

Поскольку М300 обладает хорошими показателями прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и подвижности, то он получил широкое применение в строительстве. Кроме того, его основные показатели можно регулировать, изменяя компоненты, входящие в состав бетонной смеси. Его целесообразно применять при следующих работах:

1. Построение площадок, дорог и бордюров.
2. Установка стен и различных опор.
3. Строительство лестниц, лестничных площадок и заливка фундамента в многоэтажных домах.
4. Изготовление железобетонных изделий и ограждений.
5. Производство канализационных труб, которые постоянно подвергаются воздействию влаги.
6. Построение объектов, на которые влияют постоянные перепады температур.

Для обеспечения максимального качества бетона необходимо правильно подобрать состав компонентов, а также следует руководствоваться критериями их выбора.

Приготовление бетонной смеси самостоятельно

Для приготовления высококачественного бетона следует соблюдать некоторые ключевые правила. К ним следует отнести критерии выбора состава и пропорций его компонентов.

Состав и выбор компонентов

В состав бетона М300 входит цемент, мелкий и крупный наполнители, дополнительные добавки, а также вода. Однако для изготовления качественного М300 следует руководствоваться некоторыми критериями, обеспечивающими это качество. Цемент является основным компонентом для приготовления бетона. Следует использовать высокую марку (400 или 500). Кроме того, при покупке нужно обратить внимание на срок годности. Если он превышает 12 месяцев, то материал потерял все свои свойства и непригоден для изготовления бетона.

После приобретения цемента при непосредственном использовании следует проверить его консистенцию: она должна быть без комочков, наличие которых свидетельствует о нарушении технологии хранения. Такой цемент также непригоден для приготовления М300. Если по какой-либо причине он не будет использован, то существует определенная технология для хранения в домашних условиях:

1. Должен находиться в теплом, сухом и не во влажном помещении.
2. Хранение при сквозняках не допускается, поскольку цемент обладает фиброгенным воздействием на организм человека. При попадании в легочную ткань он там и остается, уменьшая объем легких, что приводит к серьезным заболеваниям.

Необходимо учитывать, что при использовании цемента с комочками его свойства ухудшаются и бетонная конструкция, изготовленная из бетона, в состав которого входил такой цемент, не способна выдерживать значительные нагрузки.

Требования существуют и к наполнителям. В них практически не должно быть мусора и примесей глины, которые существенно снижают качество бетона. Для этого рекомендуется их промывать перед использованием. Крупный наполнитель должен быть без плоского щебня, поскольку это сказывается на прочности, морозостойкости, плотности и водонепроницаемости бетонной конструкции. При незначительной части плоских элементов влияние на основные показатели является несущественным.

Вода должна быть также без мусора, примесей щелочей и мыла. Не рекомендуется использовать дождевую и талую воду, поскольку это отражается на качестве бетонной смеси. Кроме того, в состав бетона промышленного производства входят пластификаторы и добавки, увеличивающие его основные характеристики. Их должен добавлять специалист, поскольку от неправильного соотношения качество раствора может существенно снизиться.

Пропорции и технологические аспекты

Большинство строителей не покупают готовый бетон, а делают его самостоятельно, что позволяет значительно сэкономить на строительстве. Однако М300, приготовленный своими руками, по качеству является хуже заводского. В этом случае необходимо четко соблюдать пропорции при приготовлении, а также учитывать критерии выбора компонентов для него. Состав и пропорции компонентов 1 куб. м. бетона М300 следующие:

1. Цемент: 300−350 кг (25 ведер).
2. Песок с плотностью 1400 кг/куб.м.: 650 кг (43 ведра).
3. Гравий или щебень средней фракции: 1300 кг (90 ведер).
4. Вода: 180 л (18 ведер).

Кроме стандартного бетона, существует литой бетон, который применяется для выравнивания горизонтальных поверхностей (полов для укладки плитки, линолеума, паркета и так далее). Его особенностью является отсутствие крупного наполнителя.

Все компоненты перемешивают в бетономешалке (бетоносмесителе) до получения однородной консистенции раствора. Объем бетоносмесителя зависит от объема работ. Для заливки небольших площадок и дорожек достаточным объемом бетономешалки считается 80 литров. Однако при увеличении площадей и объемов заливки использование маленького объема бетоносмесителя приводит к задержкам времени. Рецепт приготовления бетонной смеси следующий:

1. Заливается вода (¾ от всего объема воды) в бетономешалку, которая после этого включается.
2. Засыпается весь цемент и тщательно перемешивается (раствор при полном перемешивании цемента с водой называется цементным молоком), а затем добавляется щебень.
3. Высыпается весь песок и перемешивается.
4. Добавляется остальная вода, а затем раствор следует мешать до образования однородной смеси.

Особой разницы в соблюдении очередности добавления составляющих нет, однако этот алгоритм применяют профессиональные строители. Среднее время перемешивания всех составляющих колеблется от 5 до 8 минут. Главное условие, свидетельствующее о готовности бетона, определяется в невозможности отличить цвет частиц его компонентов. Основные ошибки при приготовлении раствора:

1. Применение цемента низкого качества.
2. Добавление в раствор грязных наполнителей.
3. Некачественная вода.
4. Нарушение технологии изготовления.
5. Ведение работ при низких температурах.

Цемент низкого качества является одной из причин приготовления некачественного бетона. Низким качеством цемента является применение материала ниже 400 марки, просроченного, отсыревшего и с комочками. При использовании грязных наполнителей качество смеси резко ухудшается, а вода с примесями химических соединений способна уменьшить ее основные характеристики. Кроме того, нарушение технологии изготовления и некачественное перемешивание приводят к снижению качества, делая бетон непригодным для использования.

Таким образом, бетон марки М300 является оптимальным решением для изготовления конструкций, подлежащих серьезным нагрузкам. Его можно сделать самостоятельно, но для этого следует соблюдать правила технологии приготовления.

Бетон м300 соответствует классу: Разница между маркой и классом бетона на прочность. | Пенообразователь Rospena

Разница между маркой и классом бетона на прочность

Содержание:

Почему проектировщики и строители употребляют понятие «класс бетона»? В чем отличие марки от класса бетона и почему опасно не видеть разницы? Эти и другие тонкости разбирает эксперт компании «Монолит Бетон».

Что такое марка и класс бетона, и чем они отличаются

Марка – средняя прочность бетона. Это лабораторное, усредненное понятие. Параметр берется из общих значений. Он не всегда применим в расчетах при строительстве. Марка не покажет прочность со 100% точностью, ее уровень примерно 50% реальной характеристики.

По большому счету это ничего не скажет о прочности бетона, завезенного для строительства объекта. Ведь параметру марки будет соответствовать только половина смеси. Поэтому на стройплощадке используют понятие «класс прочности». В точности существует значительная разница между маркой и классом бетона.

Класс – обеспеченная прочность бетона. Он показывает прочность материала, исходя из обеспеченности. Измеряется в мегапаскалях. Показатель точен примерно на 95%. Из всей партии закупленной смеси на деле только 5% менее прочные, чем заявлено по классу.

Класс разнится в зависимости от технологий производителей. Бетон одной и той же марки будет иметь разные классы прочности. Например, разница между классом бетона, произведенного ручной бетономешалкой и автоматизированным оборудованием мощного, высокотехнологичного завода получится в 5 единиц (В22,5 и В27,5). Это 1/5 параметра!

Как найти реальную разницу между классом и маркой бетона

По российским стандартам разница между маркой и классом высчитывается по формуле: класс = марка (1- коэффициент вариации * обеспеченность). По техническим условиям:

• коэффициент вариации – 13,5%,
• обеспеченность – 95%.

Отсюда в скобках мы получаем коэффициент 0,87. Узнать класс можно умножив марку на данный коэффициент. Эти расчеты легко найти в стандартной таблице классов и марок.

Отыскав класс и марку бетона, легко рассчитать, в чем разница. Однако этот метод не так уж хорош и по факту устарел. Он не учитывает реальные показатели серьезных, современных предприятий, где применяются высокие технологии. Ингредиенты для бетона взвешиваются электронными весами, вымешивание производится высокотехнологичными агрегатами и прочее. Продукция имеет стабильный состав на выходе. Соответственно коэффициент вариаций у них не 13,5%, а 5% и меньше.

В итоге коэффициент при этом расчете приближен к единице, то есть марка бетона и класс практически не имеют разницы, они одинаковы. Например, М300 на таких заводах имеет класс В29 или 30, а совсем не 22,5, как дается в стандартной, но давно устаревшей таблице.

Покупатель, не зная класс, будет ориентироваться по марке и таблице. Он возьмет бетон М350 или М400, не понимая, что на этом заводе класс прочности, который ему требуется, достигается уже у марки М300. Она дешевле. Есть риск заплатить лишние деньги.

Коэффициент может быть ниже среднестатистического, указанного в таблице. Тогда покупателю явно не повезло. Его дом может не выдержать нагрузку на фундамент, стены, перекрытия. Они окажутся недостаточно прочными.

3 важные отличия марки бетона и класса, которые надо учесть

Рассмотрим несколько особенностей материалов, на которые влияют различия между маркой и классом бетона.

1.   Армированный и неармированный бетон

Армирующие стальные пруты, сетки, спирали, прочие конструкции добавляют прочности бетонирующей смеси. Здесь марка и класс бетона различия приобретут существенные. Арматура увеличивает процент прочности примерно на 20-50%. Соответственно, класс прочности увеличивается.

2.   Прочность бетона в кирпичной кладке и газобетона у блоков

По СП 15.13330.2012 для определения прочности кладки берется в расчет марка раствора и марка кирпича. Если учесть, что раствор в данном случае тот же бетон, только мелкозернистый, становится не понятно, почему учитывается марка, а не класс. Однако тут нет ошибки. В большом массиве (стена) прочность каждого кирпича и порции смеси для крепления будет усредняться.

Казалось бы, кирпич – маленький блок, рассчитывать прочность газоблоков нужно также. Однако у газобетона класс учитывается, а у кирпича нет. Все дело в размере кирпича и газоблока. В первом случае разница в прочности каждого кирпичика из сотен или тысяч штук в кладке незначительна. Блоки с их приличными размерами при расчете прочности требуют учета и марки, и класса.

3.   Разница между классом и маркой у бетона и цемента

Эти параметры различаются, путать их не надо. У цемента отличие состоит только в единицах измерения. Первая измеряется в кгс/см2 , второй – в МПа. Разницы со стандартными показателями, полученными при испытаниях, нет.

У бетона, как мы убедились, различие между маркой и классом бывает весьма ощутимым и отличается от стандартных параметров из таблиц.

Таблица, характеристики, сфера применения, цены

До недавнего времени строители обходились единственным показателем, характеризующим прочность бетона – его маркой (М). Теперь все чаще встречается еще одна цифра – гарантированный класс (В). Пока эти два значения применяются параллельно, на равных, но вскоре фактическая прочность запросто может вытеснить марочную. Разберемся, что обозначают эти понятия, и зачем понадобилось вводить два параметра.

Оглавление:

1. Марка и класс бетона
2. Характеристики и область применения
3. Нюансы выбора
4. Цена за кубометр

В чем разница?

Маркой называют среднюю прочность бетона с отклонением от заявленных показателей в 5% случаев. И вина здесь вовсе не производителя раствора – погрешность вполне естественна. Несоответствие возникает даже при четком соблюдении рецептуры, поскольку предел прочности на сжатие зависит и от свойств применяемых заполнителей. По мере укладки и вызревания бетона также возможны различные изменения в монолите – здесь уже влияние оказывают созданные для него условия.

К тому же разрыв не слишком велик, и со стороны ГОСТ здесь все чисто. Основная характеристика М указывает, сколько килограмм-силы, приложенной к поверхности бетона площадью в 1 см2 он выдержит без разрушения. На производстве марочная прочность измеряется в лаборатории сжатием кубика со стороной 15 см на прессе, ультразвуком, методом ударного импульса и другими способами.

Класс бетона – гарантированная (подчеркнем это слово) прочность, где возможная погрешность уже учтена. Его ввели для уточнения характеристик цементного камня, поскольку разбег показателей в пределах одной марки оказался слишком существенным, чтобы закрывать на это глаза. То есть цифровая запись класса после литеры «В» обозначает, какую нагрузку способен действительно выдерживать монолит. Она измеряется в единицах МПа, что равняется примерно 10,2 кГс/см2.

Если речь идет об одном материале, логично предположить, что соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона будет постоянным – равным все тем же 10,2. Это не так. Есть и другие тонкости, которые нужно учитывать: среднее значение всегда идет с очень грубым округлением, к тому же шаг измерений для показателей М и В немного отличается. Для В1,5-В5 он составляет полтора класса, дальше – 2,5, а начиная с В30 разрыв уже идет в 5 МПа. Марки свыше М100 изменяются только полусотнями, а после М600 шаг увеличивается до 100 кГс/см2.

Из-за этого возникает разница в численных значениях, и порой довольно большая. Коэффициент вариации в каждом случае даже для нормативных цифр будет отличаться, но при необходимости его принимают равным 13,5 % – именно таков средний разброс рассматриваемых параметров. Чтобы не путаться при выборе характеристик смеси и не заниматься лишними расчетами, нужна таблица соответствия класса и марки бетона, а также их сравнение с фактическими показателями прочности.

По таблице легко отследить, что иногда одна марка бетона может иметь разные фактические показатели прочности. Класс это отражает, а привычная запись после буквы М – нет.

Характеристики и сфера применения бетона разных марок

Довольно слабый вид бетона, относящийся к тощим. Его лучше пустить на изготовление тонкослойной стяжки, подбетонки и пр. Для объемных монолитных конструкций в строительстве он практически не используется из-за минимальной морозостойкости (F50) и водонепроницаемости (W2). Разве что для легких фундаментов в прочных сухих грунтах – скальных или обломочных. Также из него нередко изготавливаются блоки ФБС. Бетон М150 или класс В10-В12,5 мало чем отличается от этой марки, по крайней мере, сфера применения и недостатки у него те же, только показатель прочности чуть повыше.

Весьма распространенный мелкозернистый материал, который нашел широкое применение в частном строительстве. Класс прочности бетона В15 вполне годится для возведения небольших фундаментов под легкие постройки, изготовления ЖБИ, лестничных маршей и отливки внутренних перегородок. Морозостойкость М200 достигает 100-150 циклов, водонепроницаемость укладывается в пределы 0,4-0,6 атм. У этого бетона тоже есть чуть более крепкий «двойник» – М250 с теми же возможностями применения.

Надежная универсальная марка товарного бетона, которая используется повсеместно. Это лидер рынка и самый востребованный материал в любых сферах. Малоэтажное строительство и промышленные объекты, фундаменты и монолитные стены, а также ЖБИ различного назначения – все это изготавливается из М300 прочностью 22,5 МПа. Водонепроницаемость достигает W6, морозостойкость – не меньше 200 циклов.

Этот класс бетона нашел применение в возведении сильно нагруженных конструкций типа балок, несущих плит и колонн. Также его нередко используют для отливки чаш резервуаров и покрытий в аэропортах. Водонепроницаемость на уровне W8 (на два класса выше, чем у М300), морозостойкость соответствует предыдущей марке. Везде, где строениям предстоит работать в сложных условиях и при больших нагрузках, лучше использовать именно В25.

Очень прочный и дорогой вид бетона, предназначенный для промышленного строительства, возведения ответственных и гидротехнических конструкций, мостов. Отличается хорошими показателями водонепроницаемости W10 и морозостойкостью F300. Но из-за высокого содержания цемента он слишком быстро схватывается, поэтому чаще используется вместе с добавками, замедляющими первоначальное твердение.

Особенности выбора

Марка бетона для фундамента частного дома определяется на основании расчетов веса постройки со всеми эксплуатационными нагрузками. И говорить, что какая-то из рассмотренных разновидностей особенно популярна, было бы неправильно. Но в целом для легких зданий хватает М200-М250. Если же дом возводится в 2-3 этажа и из тяжелых материалов (вроде полнотелого кирпича), то здесь понадобится монолит прочностью не ниже М300. А вот применение бетона М400 частными застройщиками уже считается нецелесообразным, из-за высокой стоимости в том числе.

Принимать во внимание только разделение растворов по прочности не совсем корректно, поскольку такая однобокая классификация не дает представления обо всех свойствах готового цементного камня. А ведь именно они определяют сферу его применения. И прежде чем купить бетон подходящего класса, придется учитывать существование различных марок, описывающих другие его характеристики:

• Морозостойкость F50-F300 – количество циклов замерзания/оттаивания монолита с потерей прочности до 5 %.
• Водонепроницаемость в пределах W2-W20 (от 0,2 до 2 атм) – способность противостоять проникновению влаги под соответствующим давлением.
• Пластичность или удобоукладываемость смеси (П1-П5) – временная характеристика, описывающая только подвижность жидкого раствора, после схватывания уже не играющая никакой роли.
• Жесткость (Ж1-Ж4) – здесь предусмотрены 4 класса, разделяющие бетоны на жесткие (тощие) и пластичные. Первые используются для заливки крупных форм, вторые – тонких и густоармированных конструкций. Отнесение смесей к той или иной категории зависит от водоцементного соотношения.

Впрочем, данные по стойкости цементного камня завязаны на его плотность, а значит, и на прочностные характеристики. И если класс бетона В7,5 (М100) обладает минимальной влаго- и морозостойкостью, то с повышением марки увеличиваются и показатели F и W. А вот пластичность в итоге может быть снижена.

Марки бетона и их характеристики: таблица. Марка бетона по прочности

Куда ни глянь, везде конструкции из бетона. Это вездесущий материал, незаменимая составляющая фундаментов, перекрытий, мостов, тротуаров и других важных элементов. Строительство обязано бетону, ведь без него возведение многоэтажных домов было бы трудоемкой и чересчур дорогой задачей. Кроме того, бетон используют и для более мелких задач. А все благодаря наличию разных классов и марок бетона, которые позволяют использовать этот материал строго по назначению.

Какие есть разновидности бетона?

В основном бетон различают по весу:

• очень легкий;
• нормальный вес;
• тяжеловесный;
• супертяжелый.

Вес сформированного бетона зависит от наполнителей, которые его составляют. Суперлегкие марки наполняют обожженной глиной или сланцем, либо опилками. Эти материалы имеют пористую текстуру, потому сильно облегчают бетон. В обычных случаях используют песчано-щебневый наполнитель, вес которого считается нормальным. Для более тяжелых марок используют спецнаполнитель — стружку металла, образованную в результате его резки.

Что такое марка бетона и как ее определяют?

Марку штампуют прямо на упаковке бетона. Если у вас стройматериал без упаковки и техпаспорта, то придется определять марку посредством спецоборудования в лаборатории. Для этого образец бетона в виде куба с 15-сантиметровыми сторонами кладут в пресс. Затем на него начинает действовать давление, заранее известное лаборантам. Таким образом они могут узнать порог сжимаемости материала, и определяют марку.

Обозначается марка бетона одной буквой и тремя цифрами. Буква всегда одна и та же — М, а цифры меняются в зависимости от устойчивости материала к нагрузкам. Если куб выдерживает давление в 300 килограмм-сил на квадратный сантиметр, партию бетона помечают как М300. При этом речь идет о максимальных нагрузках. Если тот же куб выдержит давление в 350 кгс/см2, то ему припишут марку М350, а не М300.

Чем класс бетона отличается от марки?

В большинстве случаев это аналогичные понятия, но не всегда. Ведь одна и та же марка бетона может в конечном итоге иметь разные прочностные свойства. Невозможно найти идентичные наполнители и сушить бетонные плиты всегда в одинаковых условиях. Именно из-за этого получаются одинаковые по маркам, но разные по классам бетонные конструкции. Многие не берут это в учет, делая тем самым роковую ошибку в расчетах!

Ученые-аналитики за много лет практики сумели определить поправочный коэффициент и найти формулу для нахождения класса бетона. Чтобы подсчитать его, нужно рассчитанную среднюю прочность марки бетона (обозначается буквой R) умножить на поправочное число 0,0980655, а также на разность, полученную из примера: (1 – 1,64*V), где V — это коэффициент вариации.

Если изготовить бетон в идеальных условиях из чистого наполнителя и при нормальных температурах, то класс материала от марки почти ничем не будет отличаться, разве что величиной измерения. Если марку определяют при помощи величины кгс/см2, то класс — при помощи Паскалей. Поправочный коэффициент высчитали как раз для того, чтобы переводить марки материала в классы.

Проблема в том, что марка не всегда соответствует классу. А все из-за использования усредненного параметра прочности марок в формуле расчета класса. Ведь бетон не всегда имеет среднее значение — фактические показатели нередко выше или ниже установленных. Потому у одного и того же бетона может быть указан класс, который соответствует более лучшему или худшему материалу. Например, если М300 не выдержит давления в 22,5 МПа, то такому образцу дадут не класс В22,5 (которому он соответствует по стандартам), а более низкий.

Опытные покупатели всегда обращают внимание именно на показатель класса бетона. А стоимость партии определяется объемом приобретенного материала, измеряемом в кубических метрах. Учтите, что одинаковый объем бетона разных марок будет стоить по-разному. К примеру, М100 примерно в 1,5-2 раза дешевле, чем М300.

Таблица соответствия марки и класса

Опытные строители знают ее наизусть, так как постоянно сталкиваются с потребностью закупки этого материала. А вот новичкам таблица перед глазами не помешает, чтобы знать какому классу отвечает каждая марка, какая ее средняя прочность и где можно использовать бетон с приведенными маркировками.

Бетон М100

Одной строки недостаточно, чтобы указать все сферы применения определенных марок стройматериала. В таблице указаны только основные виды работ, где используется конкретный маркированный бетон. Теперь разберем особенность каждой марки, и более развернуто опишем ее применение в строительстве. Начнем с М100. Это самый непрочный стройматериал, который не способен удерживать большие нагрузки.

В строительстве не везде используют сверхпрочный материал. Чтобы оштукатурить стены, в нем нет необходимости, потому М100 подходит для подобных задач. Также его могут использовать в фундаменте, но только в качестве заполнителя под армированную сетку. К М100 прибегают в тех случаях, когда материал не планируют сильно нагружать на протяжении всего времени эксплуатации. Например: для основы под бордюр, тротуарные плиты, при условии размещения этих элементов в местах с низкой проходимостью (у загородного дома, особняка, но не в общественном месте).

Недалеко от М100 ушла и другая марка — М150. Ее также используют под бордюрами и тротуарами, но с большой проходимостью. При этом такой бетон по-прежнему не годится для больших нагрузок, потому в качестве основы фундамента его не применяют.

Бетон М200

Среди прочих разновидностей стройматериала данная маркировка считается настоящей «рок-звездой» — эта марка популярна и востребована. Однако, в фундаменте М200 редко используют, разве что для устойчивых, не наводненных и стабильных почв, если дом построен из современных легких материалов. В остальном его применяют для заливки всяческих архитектурных объектов: лестниц, балконов, крылец, площадок, дорожек и полов внутри помещений. Если решили использовать В15 в фундаменте, воспользуйтесь услугами геолога и определите глубину залегания подземных вод — влага сильно ухудшит качества бетона М200.

Бетон М300

Если при помощи М200 решают мелкие задачи, то М300 — идеальный вариант для крупномасштабных объектов. Именно эта марка считается оптимальной для заливки в фундамент: она не нагружает почву чрезмерным весом, при этом выдерживает нагрузки здания. Как и М200, бетон М300 используют для лестниц (если они находятся в зданиях общего назначения с большой проходимостью). Кроме того, М300 часто применяют для заборов, подпорных стенок и монолитных конструкций. Если речь идет о малоэтажном здании, то данную марку используют и для заливки основных стен. Потому М300 считается самым востребованным в строительстве загородных домов.

Бетон М350

Упрочненная разновидность бетона М300 гораздо чаще применяются для заливки монолитных стен, а также используется для более крепких фундаментов. Начиная с этой марки, бетон используют в различных железобетонных конструкциях: трубах, арках, балках, плитах и т. д. Несмотря на более высокую цену М350, его нередко покупают для стяжки пола.

Бетон М400

Такой суперпрочный материал применяют нечасто, а только для особых случаев. Например, если нужно сделать плотину, прочные стены для хранения денег в банке, мостовые колонны и их основания, фундамент для тяжеловесных, высоких зданий и т. п. Именно М400 заливают в аэродромах на взлетных полосах (обычный асфальт не выдерживает увесистые самолеты).

Какие еще существуют показатели измерения свойств бетона?

Прочность и устойчивость к постоянному давлению — это основные свойства бетона. Именно благодаря марке и классу определяют в каких случаях можно использовать материал. Но есть и другие параметры, необходимые для более точного учета свойств стройматериала. Без них бетон одной и той же марки в разных условиях вел бы себя неодинаково, что усложнило бы расчет возможностей этого материала. Потому строители дополнительно указывают сведения о влагоустойчивости, морозостойкости и пластичности бетона.

Что такое морозостойкость бетона?

Нельзя обращать внимание только на стандартную маркировку стройматериала, если он используется в условиях постоянного мороза и низких температур. Такой подход себя не оправдает. Со временем материал потеряет прочность, что обозначалась на упаковке, а значит станет непредсказуемым. Именно поэтому ввели понятие морозостойкости бетона. Изначально его указывали при помощи русских букв Мрз, а теперь используют английскую F. Цифры, которые размещены возле F, и будут соответствовать морозостойкости бетона.

Не думайте, что F50 означает устойчивость материала к 50-градусному морозу — это не так. Цифра возле F говорит о количестве циклов резкого изменения температуры, которые выдержит бетон. То есть материал F50 продержится 50 зим, не утратив при этом прочностные характеристики. А вот 51-я зима уже может быть с последствиями. Именно поэтому создали бетоны, которые способны выдерживать до 1000 изменений температурных циклов.

Определяют морозостойкость в лабораторных условиях. Сначала находят прочность бетона, а затем пробу замораживают и размораживают определенное количество раз. После каждого цикла разморозки заново измеряют прочность. Порог морозостойкости наступает тогда, когда прочность материала начинает изменяться.

Особое значение морозостойкий бетон играет при возведении стратегически важных объектов, таких как мосты, плотины, аэродромы и т. д. В таким местах, не взирая на малую изменчивость климата, все равно используют наиболее морозостойкий материал. А в обычных условиях бетон, устойчивый к морозу, применяют только для строительства наружных объектов.

Марка бетона по влагостойкости

Повышенная влажность может так же навредить, как и изменчивый климат. Потому для объектов, постоянно находящихся в чрезмерно влажных условиях, используют специальные разновидности бетона, отличающиеся лучшей водонепроницаемостью. Такой бетон не пропускает жидкость, даже если она пытается просочится под давлением. Величина этого давления и определяет марку влагостойкости материала. Обозначают ее при помощи буквы W (ранее В) и цифры. В большинстве случаев используют марки влагостойкости от W2 до W12.

Таким образом, влагостойкость сигнализирует о двух параметрах бетона:

1. Его устойчивость к определенному давлению воды, при котором жидкость не просачивается в структуру материала.
2. Количество воды, которая способна проникнуть внутрь бетона при установленном давлении за отмеренный промежуток времени. Эта величину называют коэффициентом фильтрации.

Когда необходимо обеспечить повышенную защиту от влаги, применяют гидротехническую разновидность бетона. Он стоит намного дороже, но его делает более качественнее. Особое внимание при этом уделяют наполнителю, его чистоте и свойствам. В конечном счете получают бетон с зерном не более 5 мм, практически полностью устойчивый к действию воды под напором.

Марки бетона по пластичности

Данный параметр редко берут в расчет. Он нужен преимущественно для обеспечения нормальных условий заливки стройматериала. Иногда бетон невозможно доставить другим способом, кроме как через трубу. В таком случае важно, чтобы он был текучим и легко передвигался под действием силы тяжести.

Для обеспечения пластичности и, соответственно, текучести многие прибегают к добавлению воды. Но это неэффективный способ, поскольку его результатом может быть потеря изначальной прочности. Потому современные производители используют вместо добавки дополнительных порций воды пластфиксаторы — материалы, которые способствую улучшению пластичности.

Основные разновидности марок материала по пластичности:

• ПК1;
• ПК2;
• ПК3;
• ПК4.

Первая марка значительно дольше будет вытекать из конуса, чем ПК4. Определяют пластичность также лабораторными исследованиями.

Вывод: обязательно смотрите на класс прочности материала (он важнее, чем марка). Определите условия, в которых будет использован бетон и по надобности купите морозостойкую, влагоустойчивую или пластичную разновидность бетона.

Марки бетонов и класс прочности

Основные параметры бетонной смеси, на которые ориентируется застройщик, это – марка (М) и класс (В) бетона. Каждой марке соответствует определённый класс прочности, где критерием является предел прочности бетона на сжатие в кгс/см3. Прочность повышается в результате физико-химических реакций взаимодействия цемента с водой, происходящих в нормальных условиях. Чем выше значение числа после буквы М, тем стройматериал прочнее. Так, бетонные смеси M50 – M100 относятся к сортам с низким содержанием цемента, а M500-M600 – с высоким.

Соответствие марки классу прочности:

Марка бетона	Класс по прочности на сжатие
М50	В3.5
М75	В5
М100	В7.5
М150	В10
М200	В15
М250	В20
М300	В22.5
М350	В25
М400	В30
М450	В35
М550	В40
М600	В45

Использование в строительстве

М50 (В3.5), М75(В5) — легкие бетоны (цементные растворы), используют в отделочных штукатурных и кладочных работах, а также для стяжек. В них обычно наполнителем выступает не щебень, а крупнозернистый песок.

М100 (В7.5) — также относится к легким бетонам, используемых на подготовительных этапах при заливке фундамента, в качестве основы при обустройстве бордюров и пр.

М150 (В12.5) — легкий материал для строительства пешеходных и садовых дорожек, стяжек и заливки полов.

М200 (В15) очень востребован при строительстве фундаментов, подпорных стен, садовых дорожек, для изготовления лестниц и пр.

М250 (В20) по прочности превосходит М200, но имеет аналогичные сферы применения.

М300 (В22.5) — более востребован, чем М200. Область применения — устройство монолитных фундаментов и возведения стен.

М350 (В25) — высокопрочный материал для изготовления плитных фундаментов, строительства фундаментов многоэтажных зданий, для производства плит перекрытия. Распространен в монолитном строительстве: им обкладывают чаши бассейнов, возводят несущие колонны, а также дорожные плиты для аэродромов и пр.

М400 (В30), М450 (В35) — средние бетоны, используют при строительстве гидротехнических сооружений (плотин, дамб, банковских хранилищ, тоннелей). В индивидуальном и малоэтажном строительстве из-за высокой стоимости и быстрого времени схватывания их применять экономически нецелесообразно.

М500 (В40), М550 (В45) — высокопрочные марки, содержащие значительное количество цемента. Основная область использования — гидротехническое строительство, в гражданском не используют.

Вернуться в раздел

Маркировки и обозначение бетона, виды бетонной смеси и ее условное обозначение

 Наши цены все марки бетона >>>

Марка или класс — это главный показатель качества бетонной смеси, на который обычно акцентируется внимание при покупке бетона. Другие же показатели, такие как: морозостойкость, подвижность, воднонепроницаемость — в данной ситуации отходят на второй план. Первоначально, всё же, — выбор по марке или классу. Вообще, прочность бетона — довольно изменчивый параметр, и в течение всего процесса твердения — она нарастает. Например: через трое суток — будет одна прочность, через неделю — другая (до 70% от проектной, при соответствующих погодных условиях). Через стандартный срок — 28 дней нормального твердения — набирается проектная (расчётная) прочность. Ну а через полгода она становится ещё выше. В принципе, твердение бетона и набор его прочности идёт долгие годы.

 

• марки бетона в цифрах м 100, м 150, м 200, м 250, м 300, м 350, м 400, м 450, м 500 Полный диапазон марок от м 50 до м 1000. Основной диапазон применения 100-500. Марка бетона напрямую зависит от количества цемента в составе бетонной смеси.
• класс бетона B 7.5, B 10, B 12.5, B 15, B 20, B 22.5, B 25, B 30, B 35, B 40 Полный диапазон классов от В 3.5 до B 80. Основной диапазон B7.5-B40.

 

Прочность, марка, класс бетона. Методы определения. Контрольные пробы.

Выбор и покупка конкретного вида и марки (класса) бетонной смеси определяется Вашим проектом. Если проекта нет, то можно доверится рекомендациям Ваших строителей. Если у Вас есть некоторые сомнения в компетентности Ваших строителей, можно попытаться разобраться самостоятельно.

Цифры марки бетона (м-100, м-200 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверку соответствия необходимым параметрам осуществляют сжатием (специальным прессом) кубиков или цилиндров, отлитых из пробы смеси, и выдержанных в течение 28 суток нормального твердения.

В современном строительстве чаще используется такой параметр как — класс бетона. В общем и целом, этот параметр сродни марке, но с небольшими нюансами: в марках используется среднее значение прочности, в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью. Впрочем, для Вас это не имеет какого-либо значения. Не буду Вам морочить голову с коэффициентами вариации прочности, и прочими техническими нюансами. В проектной документации, если она у Вас конечно имеется, должно быть указано: какой класс бетона должен использоваться. В соответствии со СТ СЭВ 1406, все современные проектные требования к бетону указываются именно в классах. Уж не знаю — насколько это соблюдается, потому как 90% строительных организаций заказывают бетон в марках…

Для Вас главное — чтобы марка бетона, который Вам привезли, соответствовала тому, что Вы собственно заказали. Проверить конечно можно, но не сразу. Что стоит сделать.

При разгрузке бетона, взять пробу и отлить пару-тройку кубиков размером 15х15х15 см. Для этого можно сколотить из дощечек специальные формы нужного размера. Перед заливкой бетона в формы, ящички желательно увлажнить, дабы сухое дерево не забрало много влаги из бетона, тем самым отрицательно воздействуя на процесс гидратации цемента. Залитую смесь необходимо проштыковать куском арматуры или чем-то подобным: потыкать в смесь, как толкут картошку пюре, чтобы в залитой пробе не образовались незаполненные места (раковины), вышел лишний воздух, и смесь уплотнилась. Так же можно уплотнить смесь ударами молотка по бокам ящичков. Отлитые кубики храните при средней температуре (около 20 градусов) и высокой влажности (около 90%).

Через 28 дней Вы можете с чистой совестью принести всё это великолепие в любую независимую лабораторию; Вам там всё это подавят и вынесут вердикт — соответствует ли бетон заявленной марке или не соответствует. Впрочем, не обязательно ждать 28 дней, для этого существуют промежуточные стадии твердения в возрасте 3, 7, 14 суток. В течение первых 7 дней бетон набирает около 70% расчётной прочности.

Какие нюансы могут возникнуть при заборе и хранению проб-кубиков:

• Не разбавляйте водой смесь в автобетоносмесителе.
• Берите пробы непосредственно с лотка бетоносмесителя.
• Тщательно уплотняйте бетонную смесь в формах штыкованием (картошка-пюре)
• Храните пробы в надлежащих условиях: не на солнце и не на печке :-)) Лучше в прохладном подвале, или просто в тени.

Вот и всё про кубики. Если Вы вдруг забыли взять пробы, а знать, что у Вас всё в порядке хотелось бы, — обратитесь в независимую лабораторию, которая может провести замер прочности на месте. Для этого существуют так называемые неразрушающие методы исследования прочности: проверка методами ударного импульса прибором склерометром. В народе называется — простучать бетон. Так же используются ультразвуковые и иные методы определения прочности.

 

Соотношение между классом и марками бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации v = 13,5%

Класс бетона	Средняя прочность данного класса, кгс/кв.см	Ближайшая марка бетона
В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60	46 65 98 131 164 196 262 327 393 458 524 589 655 720 786	М50 М75 М100 М150 М150 М200 М250 М350 М400 М450 М550 М600 М600 М700 М800

 

Перейдя по ссылкам ниже, Вы можете посмотреть основные области применения той или иной марки бетона.

 

Твердение бетона.

Прочность бетона нарастает в результате взаимодействия цемента с водой. По научному этот процесс называется гидратация цемента. Гидратация останавливается, если в молодом и набирающем прочность бетоне высыхает или вымерзает вода (влажность). Высыхание и замерзание молодого бетона существенно ухудшает его свойства и прочностные характеристики. А молодым он считается, как минимум, пару недель. Если честно, то хотя бы недельку постоит в нормальной влажности и температуре — уже хорошо, уже есть примерно 70% прочности.

С потерей влаги, необходимой для нормального процесса гидратации, надо бороться. Ведь теряется не только влага, а теряется ещё и прочность. Вернее, — она не набирается. Молодой бетон, как ребёнок, нуждается в уходе и питании 🙂 Только вместо каши — бетону нужна вода. И тогда он отблагодарит Вас долгими годами безупречной службы.

• Свежеуложенный бетон, в жаркую погоду неплохо бы накрыть мокрой мешковиной, или хотя бы плёнкой ПВХ.
• 1-5 дневные бетонные конструкции — не помешает поливать водой. Хуже не будет.

При минусовых температурах возможно замораживание бетона. Замерзает естественно не бетон, а вода в нём. Что происходит в данном случае. Да так же останавливается процесс гидратации цемента. Вы можете прочитать подробную информацию про зимнее бетонирование.

Что самое любопытное, он может продолжится весной, когда оттает. Если конечно всю конструкцию не размоет к тому времени. Естественно, прочность и морозостойкость такого бетона может быть существенно ниже, чем должно быть при нормальном твердении. Даже существуют специальные методики, так называемого, раннего замораживания бетона. Бетон с небольшим количеством противоморозных добавок укладывают при низких температурах (-15-30). Он замерзает и в таком виде живёт до начала прихода более теплой погоды. Ближе к весне бетон просыпается и начинается процесс гидратации цемента.

Противоморозные добавки для бетона здесь нужны в качестве эдакого стабилизатора процесса. То есть: бетон заливали при -25, добавки введены с расчётом на температуру -10 градусов. Он замёрз. Благодаря наличию добавок, при повышении температуры до -5 +5, бетон не реагирует на цикличные изменения температуры, присущие весеннему периоду, когда температура плавает из минуса в плюс. Он не замерзает-оттаивает, а стойко переносит эти колебания. Единственное ограничение — такие монолитные конструкции нельзя эксплуатировать в этот период.

Существует такое понятие как критическая прочность бетона. Своеобразная грань, по достижении которой, за дальнейшую жизнь бетона можно не волноваться. Этот порог для разных марок бетона — разный. Высокие марки бетона имеют более низкий % порог критической прочности (25-30% от проектной прочности), низкие марки — более высокий %. Во всяком случае, при нормальных условиях критическая прочность бетона достигается примерно за сутки. Именно поэтому, так важны первые сутки жизни бетона.

C замораживанием бетона тоже можно и нужно бороться. Нижеперечисленные меры обычно помогают в этой борьбе:

• Использование противоморозных добавок в бетон. Так назваемые ПМД. Противоморозные добавки всего не дают воде замерзнуть и отчасти ускоряют процесс твердения. Раньше, для этих целей применялись всякие страшные соли, которые любили, со временем, покушать арматуру. Сейчас используют более щадящие составы и препараты.
• Электропрогрев бетона. Существуют специальные трансформаторы, электроды, и электроподогреваемые опалубки. Это — идеальный вариант для зимней заливки бетона. Но, к сожалению, он практически недоступен для частного застройщика. Аренда, доставка, монтаж. А самое главное — такие системы кушают по несколько десятков кВт электроэнергии в час, что сразу ставит электропрогрев бетона в разряд нереальных. Какая загородная подстанция позволит подключить 80 кВт транформатор…
• Если среднесуточная температура на улице не очень низкая: 1-2 градуса, можно просто укрыть конструкцию пленкой. Не факт, что поможет. Это скорее — авральная мера. Когда привезли и уложили бетон, а вечером вдруг резко похолодало. Процесс гидратации цемента сопровождается выделением тепла. И сберечь это тепло можно и нужно. Можно поставить газовую или дизельную пушку, чтобы задувало теплым воздухом под укрытие. Первые дни жизни бетона — особенно критичны и ответственны.

На заводах ЖБИ и ЖБК нет такой проблемы. Железобетонные изделия: сваи, бетонные фундаментные блоки ФБС, плиты перекрытия, дорожные плиты — пропариваются в специальных камерах, что позволяет добиться отличных результатов по скорости набора прочности. Там тебе и тепло и влага. Несколько часов пропаривания, и изделия из бетона набирают заданную прочность и уже готовы к употреблению. На объекте бы так…

Берегите бетон — он хороший! Успешного Вам бетонирования и не забывайте про www.avtobeton.ru. Всегда ждём Вас в гости!

Дополнительную информацию Вы можете прочитать:

Если полученной информации вполне достаточно для Вашего выбора, Вы можете ознакомиться с нашими ценами на бетон.

 

Класс бетона В 3,5: характеристика, расшифровка, сфера применения

Дата: 29 ноября 2018

Просмотров: 11713

Коментариев: 0

Нынешние методы строительства неразрывно связаны с использованием популярного строительного материала. Это бетон, который получен, как результат смешивания вяжущего вещества и наполнителей. В нем могут содержаться добавки, влияющие на характеристики.

Вид бетона характеризуется маркой и классом, которые являются его главными показателями. Ориентируясь на эти параметры, заказчики приобретают раствор у производителей, которые доставляют его на строительную площадку специальными бетоновозами.

Бетоновоз Volvo

Знание классификации позволяет выбрать оптимальную смесь, обладающую необходимыми характеристиками, главная из которых – прочность. Понимая маркировку, вы сможете оценить качество поставленного раствора, избежать неприятных ситуаций, лишних расходов.

Класс бетона в большинстве случаев позволяет оценить реальную прочность монолита, наряду с маркой, характеризующей предельное значение прочности массива на сжатие.

Занимаясь строительством, важно разбираться в классификации, маркировке растворов, что позволит выбрать наиболее эффективный вариант использования смеси с учетом стоящих задач. Также необходимо владеть методиками контроля характеристик, спецификой выполнения замеров. Остановимся на этих вопросах детальнее.

Марка и класс являются главными критериями при выборе бетона

Классификация по маркам

Марка смеси обозначается заглавной буквой М и цифрами, находящимися в интервале от 5 до 800. Полный цифровой ряд марок выглядит следующим образом: 5, 10, 15, 25, 35, 50, 75,100, 150, 200, 250, 350, 400, 450, 550, 600, 600, 700, 800.

Величина усилия, при котором бетонный образец кубической формы полностью разрушается, характеризует марку, которая измеряется килограммами на сантиметр квадратный. Эталон, по которому определяется марка, должен 28 суток выдерживаться до того, как его подвергнут испытаниям на сжатие.

Величина прочностного показателя, характеризуемого значением приложенного усилия на квадратный сантиметр, зависит от следующих факторов:

• объемной концентрации вяжущего вещества – цемента;
• марки вяжущего компонента;
• особенностей используемого наполнителя;
• плотности раствора.

Среди многообразия бетонных составов, предлагаемых на современном рынке, каждый застройщик может выбрать требуемый, с необходимым запасом прочности на сжатие.

Так, например, раствору с маркой M50 соответствует класс бетона, в обозначении которого присутствует заглавная буква «В» и цифры 3 и 5. Он имеет гарантированную прочность на сжатие, составляющую 50 кг/см². С увеличением цифры маркировки возрастают прочностные характеристики. Это связано с применением цемента лучшего качества, увеличением его процентного содержания.

Существуют марки в диапазане от 50 до 1000, но наиболее ходовыми являются марки бетона от м100 до м500

Разбивка по классам

Разберемся, что представляет собой класс бетона в соответствии со строительной терминологией. Этот показатель устанавливается, согласно значениям прочности на сжатие бетонного образца. Характеристика обозначается заглавной буквой «В» и цифровыми индексами, находящимися в интервале от 0,5 до 60. При выполнении строительных работ наиболее распространенные смеси находятся в диапазоне В7,5 – В40.

Цифровое значение в классификации показывает величину давления, выраженную мегапаскалями (МПа). В частности, класс В3,5 характеризует способность выдерживать величину давления 3,5 МПа в 95 из 100 случаев приложения тестовой нагрузки.

Марка и показатель класса – схожие параметры. Их отличие незначительно выражается в следующем:

• Марка характеризует усредненную величину прочности на сжатие.
• Класс показывает гарантированное значение прочностных характеристик.

Соответствие марок и классов составов регламентировано стандартом.

Классификация составов, согласно величине твердости, разделяет их следующим образом:

• бетоны теплоизоляционного назначения, представителями которых являются материалы с классами от В0,5 до В2;
• теплоизоляционно-конструкционные смеси, обозначение классов которых находится в интервале от 2,5 до 10;
• составы конструкционного назначения – В12,5- В40.

Наряду с классами, используются марки бетона, обозначающие усредненный предел прочности на сжатие в кгс/кв.см

Например, раствор класса В3,5 относится к бетонным смесям, имеющим конструкционное назначение и выполняющим теплоизоляционные функции.

Рецептура

Каждый вид бетона изготавливается, согласно технологии, с соблюдением необходимых пропорций ингредиентов. Состав смеси зависит от особенностей применения, назначения объекта, для которого произведен данный раствор.

Для правильного расчета процентной концентрации компонентов необходимо учитывать размер фракции щебня и песка, а также их плотность. Важно знать необходимую подвижность раствора, требуемые показатели водонепроницаемости, морозостойкости. Комплексно оценив все параметры, можно определить пропорции ингредиентов для приготовления смеси.

Любой бетонный состав включает следующие компоненты:

• Портландцемент.
• Речной или карьерный песок.
• Среднефракционный щебень.
• Пластификаторы, специальные присадки, которые могут добавляться для изменения в необходимую сторону свойств смеси.

Бетон должен быть однородным — это важнейшее техническое и экономическое требование

Рассмотрим, как изменяется состав бетона М50 (В3,5), изготовленного из различных марок цемента:

• объемная доля щебня, песка и цемента марки М200 составляет 5:3:1;
• соотношение ингредиентов при использовании портландцемента М400 увеличивается и выражается пропорцией – 7:4:1 (щебень, песок, цемент).

С возрастанием качества цемента изменяется процентное соотношение компонентов, уменьшается объем цемента для получения необходимого количества бетонного раствора. Так, например, массовая доля цемента, песка и щебня в бетоне марки М300, для изготовления которого применяются цемент М400, составляет 1:1,9:3,7. Необходимо учитывать срок годности цемента, который со временем теряет свои свойства. Например, после длительного хранения портландцемент М400 может соответствовать значению M300.

Особенности бетона В3,5

Его характеризует низкая прочность на сжатие, значение которой составляет 50 килограмм на сантиметр квадратный. Это ограничивает сферу применения данного раствора. Он используется при выполнении бетонных работ, не требующих повышенных прочностных характеристик:

• Заливке стяжки при изготовлении полов.
• Подготовке опорных поверхностей для установки бордюров.
• Выполнении черновых строительных работ.
• Заливке подготовительной основы для фундаментов.
• Изготовлении бордюров.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях

Несмотря на невысокие прочностные характеристики, область использования данной смеси достаточно широка. Если производитель использует специальные пластификаторы, то можно с их помощью повысить показатели влагостойкости, морозоустойчивости смеси.

Главным достоинством бетона М50 (В3,5) является низкая цена, позволяющая без ограничения применять его при выполнении подготовительных работ.

Невысокая стоимость обусловлена уменьшением процентного содержания цемента, что делает раствор популярным при выполнении черновых строительных мероприятий, когда нецелесообразно использовать дорогостоящий бетон.

Твердение

В процессе твердения бетонных изделий, железобетонных конструкций, которые не подвергаются температурной обработке, приобретение заданных эксплуатационных характеристик происходит при температуре от 15 до 25 градусов Цельсия. При заданном температурном режиме твердения отсутствуют потери влаги. Изменение прочностных характеристик происходит следующим образом:

• через 5 суток после заливки состав приобретает 60 процентов необходимой твердости;
• на протяжении 10 суток прочностные характеристики повышаются до 70% от эксплуатационных параметров;
• достижение проектной твердости бетонного массива происходят через 4 недели после его заливки.

Бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток)

Приобретение цементным раствором необходимой прочности происходит при взаимодействии цемента с водой, так называемой гидратации раствора. Для планового протекания реакции требуется положительная температура, соответствующая влажности окружающей среды. Для того чтобы раствор нормально затвердел, ему следует создать необходимые условия.

Летом это достигается путем укладки на бетон специальной эмульсии из битума, закрытии поверхности полиэтиленовой пленкой, периодического увлажнения поверхности.

Строительные конструкции, изготовленные из монолитного бетонного состава, можно нагружать, если он достиг половины необходимой прочности. Например, спустя трое суток можно начинать кладку кирпича на предварительно залитом монолитном основании. Это длительный процесс и полную нагрузку фундамент воспримет через некоторое время, когда будут возведены стены.

Области применения

В соответствии с маркировкой бетонного состава, которая характеризует прочность, изменяется область применения бетона:

• Составы с маркой М5-М35 (В0,5-В2,5) используются для ненагруженных конструкции при подготовительных мероприятиях.
• Смесь М50 (В3,5) применяется в дорожном строительстве, как бетонная подушка, а также используется для заливки фундаментных лент, бетонных плит. Для изготовления применяются щебень из гравия, гранита, известняка.

  В основном применяется для изготовления монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, плит перекрытий, колонн, ригелей, балок, монолитных стен

• Раствор М100, соответствующий классу В7,5, востребован при строительстве зданий малой этажности и заливке фундаментных подушек.
• Бетонирование стяжек, подготовка фундаментов, заливка площадок осуществляется составом класса В12,5, который соответствует маркировке M150.
• Заливка ответственных фундаментов опорных стен, лестниц выполняется смесями М200, М250, маркировке которых соответствуют классы В15, В20.
• Большинство серьезных строительных задач по устройству монолитных оснований, нагруженных балок, ответственных конструкций позволяют выполнять смеси М300 и М350 (В22,5- В25), отличающиеся высокой прочностью.
• Бетон М 400 (В30) востребован при строительстве высотных объектов, возведении монолитных конструкций высотой до 30 этажей и традиционно применяется при изготовлении железобетонных изделий.
• Составы с маркировкой от М450 (В35) до М800 (В60) отличаются повышенным уровнем прочности. Они применяются для специальных целей: строительства метро, банковских хранилищ, различных конструкций, где необходим сверхпрочный материал.

Соответствие марок бетонов и их классов регламентировано государственным стандартом.

Как определяют прочность?

Определение прочностных характеристик производится различными методами контроля:

• путем неразрушающей проверки с использованием специальных приборов;
• методом лабораторного разрушения эталонных образцов кубической формы, когда эталонный образец сжимается до полного разрушения. Величина усилия, при которой происходит разрушение, соответствует марке, выраженной в килограммах на сантиметр квадратный;

• по ультразвуковой технологии, позволяющей определить прочность по распространению ультразвуковых колебаний;
• визуальными методами контроля, которые основаны на глубине погружения бойка под воздействием ударов.

Любая из методик позволяет классифицировать состав, принять решение о его пригодности для выполнения поставленных задач.

Заключение

При осуществлении современных строительных мероприятий расширяются предъявляемые требования. Сегодня востребованы составы, обладающие высокой прочностью, имеющие незначительную усадку, не подверженные влиянию отрицательных температур. Кроме того, они должны быть устойчивыми к образованию растрескивания, обладать теплопроводностью, быть устойчивыми к повышенной температуре и иметь длительный срок эксплуатации.

Классификация бетонных составов позволяет оценить возможность их применения для решения конкретных строительных задач, выбрать оптимальный вариант.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

РАЗДЕЛ M03

РАЗДЕЛ M.03

РАЗДЕЛ M.03

ПОРТЛАНД ЦЕМЕНТНЫЙ БЕТОН

M.03.01 — Общий состав бетонных смесей

M.03.01 — Общий состав бетонных смесей: Портландцементный бетон должен состоять из однородной смеси портландцемента, другого одобренного вяжущего материала (если используется), мелкого заполнителя, крупного заполнителя, воды и добавок, если они заказаны или разрешены. Инженером в соответствии со следующими требованиями:

ТИП	Минимальная прочность на сжатие в течение 28 дней фунтов на квадратный дюйм (мегапаскали)	Вода / цемент; или вода / цемент плюс другой утвержденный цементный материал (по весу (массе)) Максимум	Минимальный требуемый вяжущий материал фунтов / куб. Ярд (килограммов / кубических метров
Класс «А»	3000 (21)	0.53	615 (365)
Класс «С»	3000 (21)	0,53	658 (390)
Класс «F»	4000 (28)	0,44	658 (390)
Тротуар	3500 (25)	0.49	615 (365)
Укладка уклонов	2000 (14)	0,69	455 (270)

Эти пропорции основаны на весе (массе) вяжущего материала и поверхностных сухих заполнителей, а также на удельном весе для мелких и крупных заполнителей.

По усмотрению Подрядчика, другой утвержденный вяжущий материал может быть использован для замены части необходимого портландцемента в соответствии с требованиями Подстатьи М.03.01-13.

Когда Подрядчик предлагает использовать другой утвержденный вяжущий материал в качестве частичной замены портландцемента, он должен уведомить Инженера в письменной форме до начала работ о принадлежности другого утвержденного вяжущего материала и процентном содержании требуемого портландцемента. цемент в бетонной смеси, которую он предлагает заменить другим одобренным вяжущим материалом.

Материалы должны соответствовать следующим требованиям:

1.Грубый заполнитель: Грубый заполнитель представляет собой щебень, гравий или восстановленный бетонный заполнитель, определяемый как порода, покрытая строительным раствором, состоящая из чистых прочных фрагментов однородного качества. На нем не должно быть мягких разрозненных частиц, грязи, грязи, органических или других вредных материалов и не должно быть более одного процента пыли по массе, как определено методом тестирования, используемым Лабораторией. Запрещается использовать восстановленный бетонный заполнитель в предварительно напряженных бетонных элементах.

Крупный заполнитель размером с сито с квадратным отверстием 1 дюйм (25 мм) не должен содержать более 8% плоских или удлиненных кусков, наибольший размер которых превышает их максимальную толщину в пять раз.

(a) Прочность: При испытании на прочность с раствором сульфата магния с использованием метода AASHTO Method T 104 потери крупного заполнителя не должны превышать 10% в конце пяти циклов.

(b) Потери при истирании: При испытании на машине Los Angeles с использованием метода AASHTO Method T 96 потери крупного заполнителя не должны превышать 40%.

(c) Оценка: Оценка камней различных размеров должна соответствовать таблице градации Статьи M.01.01.

Класс «A»: Смесь должна быть разработана с использованием максимального номинального размера заполнителя № 4.

Класс «C»: Смесь должна быть разработана с использованием максимального номинального размера заполнителя № 6.

Класс «F»: Смесь должна быть разработана с использованием максимального номинального размера заполнителя № 6.

Покрытие: Смесь должна быть спроектирована с использованием номинального максимального размера No.4 агрегата.

Покрытие: Смесь должна быть спроектирована с использованием номинального максимального размера заполнителя № 3.

(d) Образцы: Образцы для испытаний крупного заполнителя будут взяты из бункеров в карьере или из утвержденных складских штабелей на площадке карьера или из утвержденных складских штабелей на заводе по производству партии материала.

(e) Содержание хлоридов: Когда используется регенерированный заполнитель для бетона, он должен быть проверен на содержание хлоридов перед смешиванием с первичным заполнителем.Испытание, используемое для определения содержания хлоридов, должно соответствовать описанию в отчете FHWA № FHWA-RD-77-85. Заполнитель не будет принят, если содержание хлоридов, определенное в результате этого испытания, превышает 0,5 фунта / куб. Ярд (0,3 кг / куб. Метр).

2. Мелкий заполнитель: Мелкий заполнитель — это песок, состоящий из чистых, твердых, прочных, непокрытых частиц кварца или другой породы, без комков глины, мягкого или хлопьевидного материала, суглинка, органических или других вредных материалов. Ни в коем случае нельзя использовать песок, содержащий комки замороженного материала.

(a) Мелкодисперсный материал: Мелкозернистый заполнитель должен содержать не более 3% материала мельче, чем сито # 200 (75 мкм), согласно AASHTO T 11.

(b) Органические примеси: Мелкозернистый заполнитель, подвергнутый колориметрическому тесту, не должен давать цвет более темный, чем Цветовой Стандарт Гарднера № 11, с использованием AASHTO T 21. Если мелкий заполнитель не соответствует этому требованию, положения AASHTO M 6, раздел 5.2.

3. Градация:
Мелкий заполнитель должен быть равномерно градуирован от крупного до мелкого и соответствовать следующим требованиям градации.

СИТА КВАДРАТНЫЕ

ОБЩИЙ ПРОЦЕНТ ПО ВЕСУ (МАССЕ)

3/8 дюйма (9,5 мм)	№ 4 (4,75 мм)	№ 8 (2,36 мм)	№ 16 (1,18 мм)	№ 30 (600 мкм)	№50 (300 мкм)	№ 100 (150 мкм)
100	95-100	80-100	50-85	25-60	10-30	2-10

Приведенная выше градация представляет крайние пределы, которые должны определять пригодность для использования из всех источников питания.Градация от любого одного источника должна быть достаточно равномерной и не подвергаться крайним процентам градации, указанным выше. Для определения степени однородности определение модуля крупности будет производиться на представительных образцах из любого источника. Мелкозернистый заполнитель из любого источника, имеющий отклонение модуля крупности более 0,20 в любом направлении от модуля крупности репрезентативной пробы, будет отклонен.

(d) Образцы: Образцы для испытаний мелкозернистого заполнителя будут отбираться из утвержденных складских штабелей на площадке бетонного завода или из утвержденных складских штабелей в добывающем карьере.

3. Цемент: Цемент, имеющий температуру выше 160 ° F (71 ° C) на момент доставки в смеситель, не должен использоваться в бетоне.

Портландцемент

типов I, II и III должен соответствовать требованиям AASHTO M 85.

Тип IS, портландцемент доменного шлака и тип IP, портланд-пуццолановый цемент должны соответствовать требованиям AASHTO M 240. Использование других одобренных вяжущих материалов в качестве частичной замены цемента типа IS или IP не допускается. .

Портландцемент

Типа I и Типа III должен использоваться только тогда, когда это требуется или прямо разрешено Контрактом или Инженером.

Заказ: Перед началом работ Подрядчик должен письменно уведомить Инженера о названии производителя, мельницы и наименование марки цемента, который он предлагает использовать в работе. Разные марки цемента или цемент одной и той же марки с разных заводов не должны использоваться ни в одном проекте, кроме как с одобрения Инженера.

Весь цемент, за исключением партий 200 мешков или меньше, должен отгружаться из бункеров, одобренных Департаментом.

Испытания: Весь цемент, за исключением партий 200 мешков или меньше, должен отбираться на мельнице. Все цементы должны проверяться лабораторией, методы и оборудование которой регулярно проверяются Справочной лабораторией цемента и бетона.

Когда завод обращается за разрешением на поставку цемента путем сертификации, копии последних двух (2) отчетов о проверках Справочной лаборатории цемента и бетона должны быть представлены на рассмотрение Инженеру.Отчеты о последующих проверках также должны быть представлены в том виде, в каком они были получены.

Завод должен предоставить Лаборатории испытаний материалов 3 копии Сертифицированных отчетов об испытаниях всего цемента, который используется ConnDOT для проектов в Коннектикуте. Сертифицированный протокол испытаний должен соответствовать Статье 1.06.07.

4. Вода: Вода должна быть достаточно чистой, не должна быть соленой или солоноватой, а также не должна содержать масел, кислот и вредных щелочей или растительных веществ.Вода должна быть испытана в соответствии с требованиями AASHTO Method T 26.

Запрещается забирать воду из неглубоких или мутных источников. В случаях, когда источники водоснабжения относительно неглубокие, они должны быть ограждены таким образом, чтобы исключать ил, грязь, траву и т.д .; и вода в ограждении должна поддерживаться на глубине не менее 2 футов (610 миллиметров) под всасывающим патрубком всасывающей трубы.

5. Поперечные швы для бетонного покрытия и заполнитель швов для бетонных бордюров: Эти швы должны состоять из устойчивых к коррозии устройств передачи нагрузки, заливного герметика и, кроме того, в случае компенсационных швов, заполнителя компенсационного шва, соответствующего следующим требованиям. :

(a) Коррозионно-стойкое устройство передачи нагрузки должно быть из стали с покрытием или из стали с гильзой либо из коррозионно-стойкого материала.Размеры любых используемых устройств должны быть такими, как показано на чертежах, без покрытия или оплетки. Материал сердечника металлических устройств с покрытием или гильз должен быть из стали, соответствующей требованиям AASHTO M 255M / M 255 Grade 520, или из стали с такими же или лучшими свойствами, одобренной Инженером. Неметаллические устройства должны соответствовать различным требованиям прочности, применимым к металлическим устройствам, а также всем другим требованиям, изложенным в данном документе.

Все устройства передачи нагрузки с покрытием должны соответствовать требованиям AASHTO M 254.Устройства передачи нагрузки без покрытия или с рукавами должны соответствовать применимым физическим требованиям AASHTO M 254. Использование применяемых в полевых условиях прерывателей соединения не разрешается.

Основанием для приемки устойчивых к коррозии устройств передачи нагрузки должно быть представление Подрядчиком минимум двух образцов, сопровождаемых сертифицированными протоколами испытаний, соответствующими требованиям Статьи 1.06.07, демонстрирующими, что устройство передачи нагрузки соответствует требованиям AASHTO. M 254 для типа поставляемого устройства.

Инженер оставляет за собой право отклонить любое устройство передачи нагрузки, которое он сочтет неудовлетворительным для использования.

(b) Тип заполнителя компенсационных швов должен быть либо заполнителем предварительно отформованных компенсационных швов, либо заполнителем деревянных швов, как указано на чертежах, и должен соответствовать следующим требованиям:

(1) Предварительно отформованный заполнитель компенсационного шва должен быть битумно-ячеистого типа и соответствовать требованиям AASHTO M 213.

(2) Доски для шпатлевки деревянных швов должны быть строганы с двух сторон и из красного дерева, кипариса или белой сосны.Доски красного дерева и кипариса должны быть из прочной сердцевины. Белая сосновая доска должна быть из прочной заболони.

Допускаются случайные мелкие, здоровые сучки и средние проверки поверхности при условии, что доска не имеет каких-либо дефектов, которые могут ухудшить ее пригодность для использования по назначению. Заполнитель шва может состоять из более чем одной доски на длине шва, но нельзя использовать доску длиной менее 6 футов (1,9 метра); и отдельные доски должны надежно удерживаться, чтобы образовался прямой стык.Доски, состоящие из соединенных и склеенных частей, считаются одной доской.

Размеры должны соответствовать указанным или показанным на планах; допускаются допуски плюс 1/16 дюйма (1,6 миллиметра) толщины, плюс 1/8 дюйма (3,2 миллиметра) глубины и плюс 1/4 дюйма (6,4 миллиметра) длины.

Все панели для заполнения стыков деревянных швов должны быть подвергнуты консервативной обработке кистью креозотовым маслом в соответствии с AASHTO M 133. После обработки плиты должны быть уложены штабелями, каждый слой отделен от следующего распорками не менее 1/4 дюйма (6 мм). .4 миллиметра) толщиной; и доски не должны использоваться до 24 часов после обработки.

Перед бетонированием все открытые поверхности шпатлевки должны быть покрыты тонким слоем формовочного масла кистью.

Испытания заполнителя компенсаторов плит должны проводиться в соответствии с соответствующими разделами AASHTO T 42.

6. Устройства продольного соединения: Металл, используемый при изготовлении устройств продольного соединения, должен соответствовать требованиям ASTM для каждого типа используемого металла.Размеры должны быть такими, как показано на планах.

7. Заполнители для деформационных швов в конструкциях:

(a) Предварительно отформованный заполнитель компенсационных швов для мостов должен соответствовать требованиям AASHTO M 153, тип I и тип II.

(b) Предварительно формованный заполнитель компенсационного шва для опор моста должен соответствовать требованиям AASHTO M 33.

8. Шовные герметики:

(a) Шовный герметик для дорожного покрытия: Шовный герметик для дорожного покрытия должен быть резиновой смесью горячеразливаемого типа и соответствовать требованиям AASHTO M 173, если не указано иное. планы или в специальных положениях.

(b) Шовный герметик для конструкций: Шовный герметик для конструкций должен соответствовать указанным на планах или в соответствии с требованиями специальных положений.

9. Добавки: Если требуются данные о том, что добавка должна выполнять желаемую функцию без вредного воздействия на бетон, эти данные должны быть в форме заверенного заявления из признанной лаборатории. Сертифицированное заявление должно содержать доказательства, основанные на испытаниях, относящихся к добавке, проведенных в признанной лаборатории с использованием бетонных материалов и методами, соответствующими требованиям действующих стандартов AASHTO и ASTM.Испытания могут проводиться на образцах, взятых из количества, представленного Подрядчиком для использования в проекте, или на образцах, представленных и сертифицированных производителем как репрезентативные для добавляемой добавки. «Признанной» лабораторией является любая лаборатория цемента и бетона, утвержденная Инженером и регулярно инспектируемая Справочной лабораторией цемента и бетона, спонсируемой ASTM и NBS.

(a) Воздухововлекающие добавки: В случае, если требуется воздухововлекающая добавка, должны быть представлены доказательства, основанные на испытаниях, проведенных в признанной лаборатории, чтобы показать, что материал соответствует требованиям AASHTO M 154 для 7 и 28- дневная прочность на сжатие и изгиб, а также сопротивление замерзанию и оттаиванию.Тесты на кровотечение, прочность сцепления и изменение объема не потребуются.

Исключением из предыдущего требования являются добавки, которые производятся путем нейтрализации смолы Vinsol каустической содой (гидроксид натрия). Когда Подрядчик предлагает использовать такую ​​добавку, он должен предоставить Инженеру свидетельство о добавке в следующей форме:

Это удостоверяет, что продукт (торговое название), произведенный и проданный (название компании), представляет собой водный раствор смолы Vinsol, нейтрализованный гидроксидом натрия.Отношение гидроксида натрия к смоле Vinsol составляет одну часть гидроксида натрия к (количеству) частей смолы Vinsol. Процент твердых веществ в расчете на остаток, образовавшийся в результате испарения и последующей сушки при 221 ° F (105 ° C), равен (число). Никаких других добавок или химических агентов в этом растворе нет.

Когда Подрядчик предлагает использовать воздухововлекающую добавку, которая была ранее одобрена, он должен предоставить Инженеру сертификат, подтверждающий, что добавка такая же, как и ранее утвержденная.Если добавка, предлагаемая для использования, по существу такая же (с небольшими различиями в концентрации), что и другой ранее одобренный материал, потребуется сертификация, в которой будет указано, что продукт по существу такой же, как одобренная добавка, и что никакие другие добавки или химические вещества не являются настоящее время.

Либо до, либо в любое время во время строительства, Инженер может потребовать, чтобы добавка, выбранная Подрядчиком, была дополнительно испытана, чтобы определить ее влияние на прочность бетона.При таком испытании, 7-дневная прочность на сжатие бетона, изготовленного из цемента и заполнителей в пропорциях, которые будут использоваться в работе, и содержащего тестируемую добавку в количестве, достаточном для образования от 4% до 6% увлеченного воздуха в пластике. бетон, должен составлять не менее 85% прочности бетона, изготовленного из тех же материалов, с тем же содержанием цемента и консистенцией, но без добавки.

Процент снижения прочности рассчитывается исходя из средней прочности не менее 5 стандартных цилиндров размером 6 дюймов на 12 дюймов (150 мм на 300 мм) для каждого класса бетона.

Образцы будут изготовлены и отверждены в лаборатории в соответствии с требованиями AASHTO T 126 и будут испытаны в соответствии с требованиями AASHTO T 22. Процент увлеченного воздуха будет определяться в соответствии с требованиями AASHTO T 152.

(b) Добавки-замедлители схватывания: Добавки могут быть в жидкой или порошковой форме одного из следующих типов:

(1) Кальциевая, натриевая, калиевая или аммониевая соль лигносульфоновой кислоты.

(2) Гидроксилированная карбоновая кислота или ее соль.

(3) Углевод.

Требования к смеси: Свойства замедленного бетона, приготовленного с тестируемой добавкой, необходимо сравнить со свойствами эталонного бетона, приготовленного без добавки. Цемент, вода и заполнители для обоих бетонов должны быть взяты из общих источников или складов, а смеси должны иметь следующий состав:

Содержание цемента, мешков на кубический ярд (метр)	………………….	6,0 ± 0,1 (7,9 ± 0,1)
Содержание воздуха,% (эталонный бетон)	………………….	5,5 ± 0,5
Содержание воздуха,% (замедленный бетон)	………………….	6,0 ± 1,0
Осадка, дюймы (миллиметры)	………………….	2 1/2 ± 1/2 (66 ± 12)
Мелкий заполнитель, по объему грунта от общего заполнителя,%	………………….	36 по 41

При необходимости следует использовать одобренную воздухововлекающую добавку для получения требуемого содержания воздуха.

Необходимо использовать достаточное количество замедляющей добавки, чтобы увеличить время схватывания на 50-60% по сравнению со временем схватывания эталонной смеси.Время схватывания обеих смесей должно определяться согласно ASTM C 403 с использованием давления 500 фунтов на кв. Дюйм (3,45 мегапаскалей) при температуре 73,4 ° ± 3 ° F (23 ° ± 2 ° C) для бетона и окружающего воздуха.

Требуемые свойства замедлителя схватывания: При добавлении в бетон в виде порошка или жидкости в порядке, предписанном его производителем или продавцом, и в количестве, достаточном для замедления времени схватывания от 50% до 60%, замедляющая добавка должна вызывать затвердевание бетона. обладают следующими свойствами по сравнению с эталонным бетоном.

Если испытуемый и эталонный бетон имеют одинаковое содержание цемента и одинаковую осадку, содержание воды должно быть уменьшено как минимум на 5%; содержание воздуха в замороженном бетоне с воздухововлекающей добавкой или без нее не должно превышать 7%; прочность на сжатие в возрасте 3, 7 и 28 дней должна быть увеличена как минимум на 10%.

Требования к характеристикам: Когда Подрядчик предлагает использовать ранее одобренную замедляющую добавку, он должен представить сертификат, подтверждающий, что добавка идентична по составу образцу, который использовался для приемочных испытаний.Если примесь отличается по концентрации от приемочного образца, потребуется сертификат, в котором будет указано, что продукт, по существу, такой же по химическим составляющим, что и одобренная добавка, и что никакие другие добавки или химические вещества не добавлялись. Либо до, либо в любое время во время строительства, Инженер может потребовать повторного испытания выбранной добавки. При повторных испытаниях прочность бетона на сжатие в течение 3 и 7 дней или прочность на изгиб в течение 7 дней должны соответствовать требованиям, указанным выше.

(c) Все другие добавки, , если указано, должны соответствовать требованиям, изложенным в специальных положениях или на планах.

10. Отверждающие материалы:

(a) Хлопковые маты: Хлопковые маты для затвердевания бетона должны состоять из наполнителя из хлопчатобумажной «летучей мыши» или «летучих мышей», покрытых тканью другого размера и прошитой или прошитой для сохранения форма и устойчивость агрегата в рабочих условиях обращения.

Покрытие матов должно быть одним из следующих:

(1) Покрытие из хлопчатобумажной ткани должно иметь массу не менее 6.3 унции на квадратный ярд (215 грамм / квадратный метр) и должно иметь в среднем не менее 32 нитей основы и не менее 28 нитей наполнения, имея минимальную среднюю прочность на разрыв (метод захвата) 60 фунтов (270 ньютонов). ) в основе и 60 фунтов (270 ньютонов) в начинке. Вес (масса) покрытия из хлопчатобумажной ткани не может быть ниже установленного веса (массы) более чем на 5%. Сырьем, используемым при производстве хлопчатобумажной ткани, должен быть хлопок-сырец, отходы хлопкоочистительной машины, отходы хлопковой полосы или их комбинация.Остальные физические характеристики ткани должны быть такими же, как и у такого материала для промышленных целей.

(2) Мешковина или джутовое покрытие должны весить (иметь массу) не менее 6,7 унций на квадратный ярд (230 грамм / квадратный метр) и иметь не менее 8 нитей на 1 дюйм (25 миллиметров) основы, а не менее 8 ниток на 1 дюйм (25 миллиметров) заполнения. Это должна быть марка, известная коммерчески как «первая», и она не должна иметь дефектов производства, которых можно избежать, а также дефектов или дефектов, влияющих на пригодность к эксплуатации.Допускается отклонение по массе (массе) минус 5%.

Наполнитель циновок должен быть хлопковой битой или битами, изготовленными из хлопка-сырца, хлопковых отходов, хлопкового пуха или их комбинаций, и должен весить (иметь массу) не менее 12 унций на квадратный ярд (410 грамм / квадратный метр). Маты не должны содержать никаких материалов, таких как красители, сахар и т. Д., Которые могут повредить бетон. Используемый ватин не должен быть по качеству ниже, чем ватин, изготовленный из стандартного сорта США No.3 линтера.

Нить хлопчатобумажная для тафтинга должна быть не менее 4-х ниток №12. Нить, используемая для всего шитья или сшивания, должна быть, по крайней мере, эквивалентна по размеру и прочности стандартной хлопчатобумажной нити номер 30 с тремя кордами.

Маты должны иметь наполнитель шириной 5 футов 9 дюймов (1,8 метра) и иметь створку шириной 6 дюймов (150 миллиметров) или более, состоящую из удлинения покрывающего материала двух толщин, проходящего вдоль одной продольной кромки. коврика.Длина матов должна быть на 2 фута 6 дюймов (765 миллиметров) больше, чем ширина плиты покрытия, подлежащей вулканизации. Длина или ширина матов должна быть не меньше указанной более чем на 2%.

Покрывающий материал для каждой поверхности мата должен состоять из ткани двух полос, соединенных швом внахлест, или швом, образованным наложением двух полос ширины и объединением их в один ряд стежков. Если шов последнего типа, края должны быть на внутренней стороне готового мата.Хлопковый наполнитель в виде летучей мыши или летучих мышей должен удерживаться на месте между покрытиями путем сшивания или тафтинга по всей периферии мата в пределах 1 дюйма (25 миллиметров) от каждого из четырех краев наполнителя и с помощью шитье или квилтинг в продольном направлении с интервалами не более 4 дюймов (100 миллиметров) или прошивкой с интервалами, как в продольном, так и поперечном направлении, не более 3 дюймов (75 миллиметров). Пришивание или пучки должны быть достаточно рыхлыми, чтобы позволить практически всей поверхности мата контактировать с плоской поверхностью при использовании, но не настолько рыхлыми, чтобы позволить материалу наполнителя сместиться.Крышка должна быть изготовлена ​​путем сшивания вместе верхней и нижней покрытий в продольном направлении в пределах 1 дюйма (25 миллиметров) от внешнего края клапана. Вдоль края мата, противоположного клапану, заполняющий материал должен находиться в пределах 1 дюйма (25 миллиметров) от краев укрывного материала, а укрывной материал должен быть сшит так, чтобы окружать заполняющий материал. Концы матов должны быть обработаны дополнительным швом (т. Е. Швом в дополнение к шву, удерживающему наполнитель на месте) поперек матов.Этот шов не должен быть ближе к шву, удерживающему наполняющий материал на месте, чем на 1/4 дюйма (6,4 миллиметра) и не ближе к концу любого из покрывающих материалов, чем на 1/2 дюйма (12,5 миллиметра), если только концы мата не закрыты. закончить с помощью вышележащего стежка или стежка с кнутом или таким образом, чтобы не оставалось сырых краев. Все продольные шитье или квилтинг должны иметь в среднем не менее трех стежков на 1 дюйм (25 миллиметров) и не менее пяти стежков на любые 2 дюйма (50 миллиметров). Все остальные шитьи должны иметь в среднем шесть стежков на 1 дюйм (25 миллиметров) и не менее девяти стежков на любые 2 дюйма (50 миллиметров).

(b) Водонепроницаемая бумага: Водонепроницаемая бумага должна соответствовать требованиям AASHTO M 171 и, кроме того, должна быть не менее 20 футов (6,1 метра) в длину и должна быть достаточной ширины, чтобы полностью покрывать поверхность тротуара. .

(c) Жидкое мембранообразующее соединение: Жидкое мембранообразующее соединение должно соответствовать требованиям AASHTO M 148, тип 2, класс B, или должно быть водорастворимым составом на основе льняного масла, соответствующим требованиям AASHTO. М 148, Тип 2.

(d) Белая полиэтиленовая пленка (пленка): Белая полиэтиленовая пленка (пленка) должна соответствовать требованиям AASHTO M 171.

11. Материал защитного компаунда: Этот материал должен быть внесен в утвержденный список ConnDOT для указанного использования.

12. Безусадочный, не оставляющий пятен раствор:

(a) Предварительно смешанные составы безусадочного раствора в мешках должны соответствовать требованиям ASTM C 1107, класс B. Для использования раствор необходимо смешать с питьевой водой.Раствор должен быть перемешан до текучести согласно ASTM C 230. Весь упакованный в мешки материал должен иметь четкую маркировку с указанием имени производителя, даты производства, номера партии и письменных инструкций по правильному смешиванию, размещению и отверждению продукта.

(b) Подрядчик может сформулировать и спроектировать раствор для раствора для использования в проекте вместо использования предварительно расфасованного продукта. Подрядчик должен получить предварительное письменное одобрение Инженера для любого такого предложенного проекта смеси.Любая такая конструкция смеси должна включать пропорции гидравлического цемента, питьевой воды, мелких заполнителей, расширительного агента и любых других необходимых добавок или добавок. Этот материал должен соответствовать всем тем же химическим и физическим требованиям, что и предварительно расфасованный цементный раствор, в соответствии с ASTM C 1107, класс B.

13. Другой вяжущий материал:

(a) Зола-унос

1. Летучая зола может использоваться для замены максимум 15% требуемого портландцемента.Летучая зола должна быть заменена по весу (массе) минимум 1 фунтом (0,45 кг) летучей золы на 1 фунт (0,45 кг) портландцемента.

2. Летучая зола, используемая в качестве замены портландцемента в портландцементном бетоне, должна соответствовать требованиям AASHTO M 295, либо класса C, либо класса F, включая требования к однородности, указанные в таблице 2A. Потери при возгорании для любого класса летучей золы не должны превышать 4,0%.

3. Заказ: Перед началом работ Подрядчик должен уведомить Инженера в письменной форме о классе, названии и местонахождении производственного завода, а также наименование и местонахождение складских помещений, если они отличаются от производственного завода, для зольную пыль он предлагает использовать в работе.Разные классы летучей золы или одного и того же класса от разных заводов-производителей не должны использоваться в каком-либо проекте без письменного согласия Инженера.

Летучая зола должна поступать из утвержденного источника и доставляться из силосов или складских помещений, содержание которых одобрено Департаментом.

4. Испытания: Образцы летучей золы должны быть отобраны и испытаны в соответствии с процедурами и методами, предписанными в ASTM C 311.

Производитель или поставщик летучей золы должен предоставить Отделу испытаний материалов три копии заверенных отчетов об испытаниях из утвержденной лаборатории для всей летучей золы, поставляемой в Отдел.Сертифицированные протоколы испытаний должны соответствовать Статье 1.06.07. Утвержденная лаборатория должна быть определена как лаборатория, оборудование и методы испытаний цемента и бетона которой регулярно проверяются Справочной лабораторией цемента и бетона.

Утверждение лаборатории будет зависеть от рассмотрения Департаментом двух последних отчетов об инспекции CCRL, которые должны быть представлены лабораторией.

5. Хранение: Летучая зола должна храниться на заводе-изготовителе или на терминале поставщика в утвержденных водонепроницаемых силосах или складских помещениях.Все силосы или хранилища должны быть полностью пусты и очищены до того, как в них будет помещена летучая зола.

Летучая зола, остающаяся на бестарном складе в течение более одного года после утверждения, должна быть повторно взята на пробу и испытана перед отправкой или использованием. Летучая зола, хранившаяся навалом более двух лет с момента первоначального изготовления, не должна использоваться в работе Департамента.

14. Анкерный цемент: Предварительно смешанный анкерный цемент должен быть неметаллическим, бетонно-серого цвета и расфасован в мешки.Смесь должна состоять из гидравлического цемента, мелкого заполнителя, расширяющих добавок и воды в соответствии со следующими требованиями:

1. Анкерный цемент должен иметь минимальную 24-часовую прочность на сжатие 2600 фунтов на квадратный дюйм (18 мегапаскалей) при испытании в соответствии с ASTM C 109.

2. Содержание воды в анкерном цементе должно соответствовать рекомендациям производителя. Вода должна соответствовать требованиям статьи M.03.01-4. Питьевая вода не должна содержать хлоридов и нитратов.

Портландцемент должен быть цементом типа I, II или III, соответствующим требованиям Статьи M.03.01-3.

Мелкий заполнитель должен соответствовать требованиям статьи M.03.01-2.

Подрядчик должен предоставить Сертифицированный Отчет об испытаниях и Сертификат материалов для предварительно смешанного анкерного цемента в соответствии со Статьей 1.06.07. Подрядчик также должен предоставить, по запросу Инженера, образцы предварительно смешанного анкерного цемента для испытаний и утверждения.

15. Химические анкеры: Материал химических анкеров должен быть эпоксидной или полиэфирной полимерной смолой. Он не должен содержать металлов или продуктов, способствующих коррозии стали. Подрядчик должен предоставить Инженеру Сертифицированный отчет об испытаниях и Сертификат материалов для химического анкерного материала в соответствии со Статьей 1.06.07. Подрядчик также должен предоставить, по запросу Инженера, образцы химических анкеров для испытаний и утверждения. Химический анкерный материал должен быть внесен в Список одобренных продуктов ConnDOT и утвержден Инженером для указанного использования.

(PDF) Определение соответствующих соотношений смесей для марок бетона с использованием нигерийского портлендского известняка марок 32,5 и 42,5

Определение соответствующих соотношений смесей для марок бетона…

Казим ADEWOLE, Васиу О. АДЖАГБЕ, Идрис А. АРАСИ

88

7 Ejeh SP, Uche OAU, Влияние разлива сырой нефти на прочность бетона на сжатие

материалов. Журнал прикладных научных исследований, 2009, 5 (10), стр. 1756-1761.

8 Агува Дж.I., Влияние ручного перемешивания на прочность бетона на сжатие, Леонардо

Электронный журнал практик и технологий, 2010, 17, с. 59-68.

9 Оекан Г. Л., Камиё О. М., Влияние золы из нигерийской рисовой шелухи на некоторые инженерные свойства

свойств бетона и песчано-бетонных блоков. Материалы 32-й конференции «Наш

мир бетона и конструкций», 28 — 29 августа 2007 г., Сингапур.

10 Онвука Д. О., Аняогу Л., Чиджиоке К., Игвегбе В.E., Оптимизация прочности на сжатие

речного песчано-термитного грунтового бетона с использованием симплексного расчета. Международный

Журнал научно-исследовательских публикаций, 2013, 3 (5), стр. 1-8.

11 Дахиру Д., Шеху Н., Оценка производства бетона на типовых строительных площадках

в Нигерии. Материалы 4-й конференции по исследованию искусственной среды Западной Африки

(WABER), 24-26 июля 2012 г., Абуджа, Нигерия, стр. 463-472.

12 шекелей 11: 1974: Спецификация для обычного портландцемента, Организация по стандартизации

Нигерия.

13 шек. 439: 2000. Стандарт на цемент. Организация по стандартам Нигерии.

14 НИС 444-1: 2003. Состав, спецификации и критерии соответствия для обычных цементов

. Организация по стандартам Нигерии.

15 BS EN 1992-1-1: 2004: Еврокод 2: Проектирование бетонных конструкций — Часть 1-1: Общие

Правила и правила для зданий, British Standards Institute Limited.

16 Мосли Б., Банджи Дж., Халс Р., Конструкция армированного бетона в соответствии с Еврокодом 2, шестое издание,

Palgrave Macmillan, 2007, стр.12.

17 BS EN 12390-2: 2009. Испытания затвердевшего бетона. Часть 2: Изготовление и отверждение

образцов для испытаний на прочность. Британский институт стандартов.

18 BS EN 12390-3: 2009. Испытания затвердевшего бетона. Часть 3: Прочность на сжатие

образцов. Британский институт стандартов.

19 Дахиру Д., Шеху Н., Оценка производства бетона на типовых строительных площадках

в Нигерии. Материалы 4-й конференции по исследованию искусственной среды Западной Африки

(WABER), 24-26 июля 2012 г., Абуджа, Нигерия, стр.463-472.

Сила

Сила Прочность

Хотя соотношение вода / цементный материал важный фактор, влияющий на прочность бетона, заполнителя свойства нельзя игнорировать. Суммарная прочность обычно не является коэффициент, кроме легкого и высокопрочного бетона. Однако совокупный характеристики, отличные от прочности, такие как размер, форма, текстура поверхности, классификация и минералогия, как известно, влияют на прочность бетона по-разному. градусов.

Размер:

Максимальный размер крупнозернистого заполнителя заданного минералогического состава может иметь два противоположных эффекта на прочность обычного бетона. С такое же содержание и консистенция цемента, бетонные смеси, содержащие больше частицы заполнителя требуют меньше воды для перемешивания, чем частицы, содержащие более мелкие совокупный. Напротив, более крупные агрегаты имеют тенденцию образовывать более слабый переход. зоны, содержащие больше микротрещин.Следовательно, результат этих двух противоположные эффекты при использовании крупных заполнителей незначительны.

Для получения высокопрочного бетона обычно проводится крупнозернистый заполнитель. до максимального размера 19 мм, но требуется дополнительный цемент для дополнительного площадь поверхности. Мелкодисперсный заполнитель обычно может содержать меньше проходящего материала. Сито 300 и 150 мкм из-за более высокого содержания цемента. Пропорционально, количество мелкого заполнителя также должно быть несколько меньше используемого для бетона нормальной прочности.

Форма:

Форма относится к геометрическим характеристикам, таким как круглая, угловая, удлиненные, чешуйчатые и т. д. агрегатные частицы кубической или сферической формы по форме и правильному минеральному составу идеальны для максимального увеличения бетона сила. Следует избегать использования плоских и удлиненных частиц заполнителя. или, по крайней мере, ограничивается минимум 15 процентами. Эти формы дальше описано в Таблице (1) ниже.

Таблица (1), Классификация формы агрегата, Mindess

Классификация	Описание	Примеры
Закругленная Нерегулярный Угловой Слоистый Удлиненный Слоистые и продолговатые	Полностью изношен водой или полностью сформированный по истощению Естественно неправильной формы или частично сформированной потертости и закругленные края Обладает четко очерченными краями, сформированными на пересечение примерно плоских граней Материал небольшой толщины относительно двух других размеров Материал, обычно угловой, в котором Длина значительно больше, чем у два других измерения Материал, имеющий значительно большую длину больше ширины, а ширина значительно больше толщины	Речной или приморский гравий; пустыня, побережье и песок, принесенный ветром Гравий прочий; песок или выкопанный кремень Щебень всех типов; осыпь; дробленый шлак Камень слоистый — —

Текстура поверхности:

Бетонные смеси, содержащие грубый текстурированный или измельченный заполнитель, могут показать несколько более высокую прочность в раннем возрасте, чем соответствующий бетон содержащий гладкий или естественно выветрившийся агрегат аналогичного минералогического состава.Более прочная физическая связь между заполнителем и гидратированным цементом Предполагается, что за это отвечает paste. В более позднем возрасте влияние текстуры поверхности заполнителя по прочности может снизиться. Также с учитывая содержание цемента, обычно требуется больше воды для перемешивания, чтобы получить желаемая удобоукладываемость в бетонной смеси, содержащей заполнители с грубой текстурой. Различные характеристики текстуры поверхности и примеры приведены в таблице. (2).

Таблица (2) Классификация агрегатной текстуры

Группа	Текстура поверхности	Характеристики	Примеры
1 2 3 4 5 6	Стеклянный Гладкая Гранулированный грубый Кристаллический Сота	Конхоидальный перелом Износостойкий или гладкий из-за перелом слоистого или мелко- зернистая порода Перелом более или менее виден однородные округлые зерна Грубый излом мелко- или среднего зернистая порода, не содержащая легкого видимые кристаллические составляющие Содержит хорошо видимые кристаллы составляющих С видимыми порами и полостями	Черный кремень, обсидиан, стекловидный шлак Гравий, сланец, сланец, мрамор, немного риолиты Песчаник, оолит Базальт, фельзит, порфир, известняк Гранит, габбро, гнейс Кирпич, пемза, вспененный шлак, клинкер, керамзит

Оценка:

Классификация заполнителя определяется ситовым анализом, который — распределение частиц сыпучих материалов по разным размерам, обычно выражается в виде большего или меньшего кумулятивного процента чем ряд размеров отверстий сита (или процентное соотношение между определенными диапазоны отверстий сита).Результаты ситового анализа используются в трех способы: (1) определить, соответствует ли материал спецификациям; (2) выбрать наиболее подходящий материал; и (3) обнаруживать вариации в градации, которые достаточны, чтобы гарантировать смешивание выбранных размеров или корректировку бетона смешать пропорции.

Стандарт ASTM C 33, Стандартные спецификации для бетонных заполнителей, сортировка Требования к крупным и мелким заполнителям приведены в таблицах (3) и (4) соответственно.

Есть несколько причин для указания пределов оценок и максимального габариты агрегата, главное технологичность и стоимость. Например, очень из крупного песка образуются жесткие и не поддающиеся обработке бетонные смеси, а из очень мелкого пески увеличивают потребность в воде и цементе и неэкономичны. Агрегаты которые не имеют большого дефицита или избытка продукции какого-либо определенного размера самые технологичные и экономичные бетонные смеси.

Таблица (3), Требования к сортировке грубых заполнителей

Таблица (4), Требования к классификации мелких заполнителей

Сито (Спецификация E11)	Процент прохождения
9.5 мм 4,75 мм 2.36 мм 1,18 мм 600 мкм 300 мкм 150 мкм	100 95–100 80–100 50–85 25-60 10-30 2-10

Источник: перепечатано с разрешения газеты 1991 г.

Ежегодная книга стандартов ASTM, Раздел 4, Том.

O4.02 Авторское право, ASTM, 1916 Race Street, Phila-

Дельфия, Пенсильвания 19103.

Минералогический состав:

Различия в минералогическом составе агрегатов известны влияют на прочность бетона. Замена известняка (известняка) на кремнистый (песчаник) заполнитель при идентичных условиях дает в существенном улучшении прочности бетона. Не только снижение максимальный размер крупного заполнителя, как показано на рисунке (1a), но с заменой известняка для песчаника, как показано на рисунке (1b), улучшили прочность бетона значительно через 56 дней.

Рисунок (1) Влияние размера и минералогии агрегатов на

прочность на сжатие, Мета и Монтейро

Легкий бетон — обзор

(a) Консистенция
Dhir et al. (2002)	MIBA используется для замены 25%, 50% и 100% заполнителей Lytag в легком бетоне. Осадки 45 (контроль), 45 (25% MIBA), 35 (50% MIBA) и 30 мм (100% MIBA).
Уэйнрайт и Крессвелл (2001)	Грубое агг.заменен синтетическим агломератом: смесь 1—80% МИБА, 20% глины; смесь 2—90% МИБА, 10% глины; как гранулированные, так и обожженные. MIBA привел к значительному увеличению спада: до 95 и 135 мм по сравнению с 25 мм для контроля; объясняется гладкостью гранул.
Уэйнрайт и Бони (1983)	Грубое агрегирование. полностью заменен синтетическим заполнителем (85% MIBA + 15% глиняная смесь, гранулированная и обожженная). Улучшенная просадка (45–83 мм с MIBA по сравнению с 0–13 мм с контролем), время Вебе (MIBA, 2–3.5 с; контроль, 4–10 с) и коэффициент уплотнения (MIBA, 0,89–0,94; контроль, 0,83–0,87).
(b) Вес единицы
Qiao et al. (2008)	Термически обработанный (600–900 ° C) МИБА используется в качестве полной замены природного заполнителя. Уменьшение насыпной плотности с 2,1 г / см 3 (контроль) до 1,71–1,82 г / см 3 (с MIBA).
Уэйнрайт и Бони (1983)	Грубое агрегирование. полностью заменен синтетическим заполнителем (85% MIBA + 15% глиняная смесь, гранулированная и обожженная).Снижение плотности пластика с 2,4 г / см 3 (контроль) до 2,0–2,1 г / см 3 (с MIBA).
(c) Прочность на сжатие
Bethanis (2007)	Использованы два LWA: 40% MIBA плюс 60% PFA и 40% MIBA, 50% PFA и 10% глины. Смеси гранулировали и спекали. Прочность на сжатие в течение 28 дней аналогична бетону, содержащему заполнитель Lytag, и намного выше, чем у смеси Leca.
Dhir et al. (2002)	MIBA используется для замены 25%, 50% и 100% заполнителей Lytag в легком бетоне.Незначительные сокращения при замене MIBA. Снижение 28-дневной прочности на сжатие на 4%, 12% и 15% при содержании MIBA 25%, 50% и 100%.
Qiao et al. (2008)	Термически обработанный (600–900 ° C) измельченный МИБА используется в качестве полной замены природного заполнителя. Прочность бетона выше контроля с агг. обожжены при 600 ° C или 700 ° C, но сильное расширение очевидно с агг. обожжены при 800 ° C или 900 ° C, в результате чего прочность бетона ниже контрольной.
Уэйнрайт и Бони (1983)	100% грубая агг.замена синтетическим заполнителем (85% MIBA, 15% глиняная смесь, гранулированная и обожженная). 28-дневная прочность 45 и 28 МПа для синтетических бетонных смесей МИБА по сравнению с 52 МПа для контроля.
Уэйнрайт и Крессвелл (2001)	Грубое агг. заменен синтетическим агломератом: смесь 1—80% МИБА, 20% глины; смесь 2—90% МИБА, 10% глины; как гранулированные, так и обожженные. 28-дневная прочность: смесь 1–79% бетона Lytag, 73% NA; смесь 2 — 95% Lytag, 88% NA.
(d) Прочность на разрыв
Dhir et al.(2002)	MIBA используется для замены 25%, 50% и 100% заполнителей Lytag в легком бетоне. Прочность на растяжение колебалась выше и ниже контрольной смеси Lytag со значениями 2,5, 2,9, 2,8 и 2,3 Н / мм 2 с 0, 25, 50, 100% MIBA.
Уэйнрайт и Бони (1983)	Грубое агрегирование. полностью заменен на синтетический агг. (85% MIBA + 15% глиняная смесь, гранулированная и обожженная). 28-дневная прочность на разрыв снижена с 3,4 Н / мм 2 (контроль) до 2–2,5 Н / мм 2 с MIBA.
(e) Модуль упругости
Dhir et al. (2002)	MIBA заменил 25%, 50% и 100% Lytag agg. в легком бетоне. В сочетании с прочностью на разрыв 28 статический модуль упругости колебался выше и ниже контрольного значения с увеличением содержания MIBA.
Уэйнрайт и Бони (1983)	Грубое агрегирование. полностью заменен синтетическим заполнителем (85% MIBA, 15% глиняной смеси, гранулированный и обожженный). Результаты статического и динамического модуля упругости 12–15 кН / мм 2 и 20–22 кН / мм 2 с MIBA были ниже соответствующих контрольных значений 27–34 кН / мм 2 и 41–46 кН / мм 2 .
(f) Поглощение
Dhir et al. (2002)	MIBA заменил 25%, 50% и 100% Lytag agg. в легком бетоне. Более низкие начальные значения поверхностной абсорбции 0,2–0,4 мл / м 2 с с MIBA по сравнению с 0,7–1,2 мл / м 2 с с Lytag.
(г) Усадка
Уэйнрайт и Бони (1983)	Грубый агрегат. полностью заменен синтетическим заполнителем (85% MIBA, 15% глиняной смеси, гранулированный и обожженный).Через 250 дней деформация усадки бетона с MIBA была аналогична смеси Lytag, хотя на 54–72% выше, чем у смеси из натурального заполнителя.
(ч) Ползучесть
Уэйнрайт и Бони (1983)	Грубая агг. полностью заменен синтетическим заполнителем (85% MIBA, 15% глиняной смеси, гранулированный и обожженный). Деформация ползучести бетона увеличивалась при использовании MIBA из-за более низкого модуля упругости, хотя рассчитанные коэффициенты ползучести были аналогичны контрольным.

Роль бетона отверждения

Отверждение играет важную роль в повышении прочности и долговечности бетона.Отверждение происходит сразу после укладки и отделки бетона и включает поддержание желаемых условий влажности и температуры как на глубине, так и у поверхности в течение продолжительных периодов времени. Правильно затвердевший бетон имеет достаточное количество влаги для постоянной гидратации и развития прочности, стабильности объема, устойчивости к замерзанию и оттаиванию, а также устойчивости к истиранию и образованию накипи.

Продолжительность адекватного времени отверждения зависит от следующих факторов:

• Пропорции смеси
• Указанная прочность
• Размер и форма бетонного элемента
• Окружающие погодные условия
• Условия воздействия в будущем

Плиты на земле ( е.г. тротуары, тротуары, автостоянки, проезды, полы, облицовка каналов) и конструкционный бетон (например, настилы мостов, опоры, колонны, балки, плиты, небольшие опоры, монолитные стены, подпорные стены) требуют минимального периода отверждения, составляющего семь дней при температуре окружающей среды выше 40 градусов по Фаренгейту ¹ .

Комитет 301 Американского института бетона (ACI) рекомендует минимальный период выдержки, соответствующий достижению бетоном 70 процентов указанной прочности на сжатие. ² .Часто указываемое семидневное отверждение обычно соответствует примерно 70 процентам указанной прочности на сжатие. 70-процентный уровень прочности может быть достигнут раньше, когда бетон затвердевает при более высоких температурах или при использовании определенных комбинаций цемента и добавок. Точно так же может потребоваться больше времени для различных комбинаций материалов и / или более низких температур отверждения. По этой причине Комитет 308 ACI рекомендует следующие минимальные периоды выдержки ³ :

• Цемент ASTM C 150 Тип I семь дней
• Цемент ASTM C 150 Тип II десять дней
• Цемент ASTM C 150 Тип III три дня
• Цемент ASTM C 150 типа IV или V 14 дней
• Цемент ASTM C 595, C 845, C 1157 переменная

Влияние продолжительности отверждения на развитие прочности на сжатие представлено на рисунке 1.

Рис. 1. Время отверждения во влажном состоянии и увеличение прочности на сжатие

Более высокие температуры отверждения способствуют раннему увеличению прочности бетона, но могут снизить его 28-дневную прочность. Влияние температуры отверждения на развитие прочности на сжатие представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Влияние температуры отверждения на прочность на сжатие

Существует три основных функции отверждения :

1) Сохранение воды для затворения в бетоне на начальном этапе его затвердевания

Пруд и погружение
Пондинг обычно используется для отверждения плоских поверхностей при выполнении небольших работ.Следует соблюдать осторожность, чтобы поддерживать температуру воды для отверждения не более чем на 20 градусов по Фаренгейту ниже, чем у бетона, чтобы предотвратить растрескивание из-за термических напряжений. Погружение в основном используется в лаборатории для отверждения испытательных образцов бетона.

Распыление и туманообразование
Распыление и туманообразование используются, когда температура окружающей среды значительно выше нуля, а влажность низкая. Запотевание может минимизировать растрескивание из-за пластической усадки до тех пор, пока бетон не достигнет окончательного схватывания.

Пропитанные влажные покрытия
Влажные покрытия, пропитанные водой, следует использовать после того, как бетон достаточно затвердеет, чтобы предотвратить повреждение поверхности.Их нужно держать постоянно влажными.

Формы, оставленные на месте
Формы, оставленные на месте, обычно обеспечивают удовлетворительную защиту формованных бетонных поверхностей от потери влаги. Формы обычно оставляют на месте до тех пор, пока это позволяет график строительства. Если формы изготовлены из дерева, их следует поддерживать во влажном состоянии, особенно в жаркую и сухую погоду.

2) Снижение потерь воды при замесе с поверхности бетона

Покрытие бетона непроницаемой бумагой или пластиковыми листами
Непроницаемые бумажные и пластиковые листы можно наносить на тщательно увлажненный бетон.Бетонная поверхность должна быть достаточно твердой, чтобы предотвратить повреждение поверхности при укладке.

Нанесение мембранообразующих отвердителей
Мембранообразующие отвердители используются для замедления или уменьшения испарения влаги из бетона. Они могут быть прозрачными или полупрозрачными с белой пигментацией. Составы с белыми пигментами рекомендуются для жарких и солнечных погодных условий для отражения солнечного излучения. Отвердители следует наносить сразу после окончательной отделки.Отвердитель должен соответствовать ASTM C309 ⁴ или ASTM C1315 ⁵ .

3) Ускорение набора прочности за счет тепла и дополнительной влаги

Острый пар
Острый пар при атмосферном давлении и пар высокого давления в автоклавах — это два метода отверждения паром. Температура пара для острого пара при атмосферном давлении должна поддерживаться на уровне около 140 градусов по Фаренгейту или ниже, пока не будет достигнута желаемая прочность бетона.

Нагревательные змеевики
Нагревательные змеевики обычно используются в качестве закладных элементов вблизи поверхности бетонных элементов. Их назначение — защитить бетон от промерзания при бетонировании в холодную погоду.

Электрообогреваемые формы или опоры
Электрообогреваемые формы или опоры в основном используются производителями сборного железобетона.

Бетонные покрытия
Бетонные изоляционные покрытия используются для покрытия и изоляции бетонных поверхностей, подверженных отрицательным температурам в период отверждения.Бетон должен быть достаточно твердым, чтобы предотвратить повреждение поверхности при покрытии бетонными покрытиями.

Другие формы отверждения включают внутреннее влажное отверждение с использованием легких заполнителей или абсорбирующих полимерных частиц. Для массивных бетонных элементов (обычно толщиной более 3 футов) обычно разрабатывается план терморегулирования, помогающий контролировать термические напряжения. Дополнительную информацию можно найти в отчете Комитета 308 ACI «Руководство по отверждению бетона ³ ». Для специальных бетонов рекомендуется обращаться к другим отчетам ACI следующим образом:

• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Огнеупорный бетон ACI 547.1R
• Изоляционный бетон ACI 523.1R
• Расширяющийся цементный бетон ACI 223
• Валковый бетон ACI 207.5R
• Архитектурный бетон ACI 303R
• Торкрет-бетон 5420 ACI
• Фибробетон ACI
• .2 R
• Вертикальная скользящая форма ACI 313

Отверждение в холодную или жаркую погоду требует дополнительного внимания. В холодную погоду некоторые процедуры включают в себя отапливаемые помещения, средства для уменьшения испарения, отвердители и изолирующие одеяла.Температура свежего бетона должна быть выше 50 градусов по Фаренгейту. Период отверждения бетона для холодной погоды больше стандартного периода из-за снижения скорости набора прочности. Ожидается, что прочность на сжатие бетона, выдерживаемого и поддерживаемого при температуре 50 градусов по Фаренгейту, возрастет вдвое быстрее, чем у бетона, выдержанного при температуре 73 градуса по Фаренгейту. В жаркую погоду отверждение и защита имеют решающее значение из-за быстрой потери влаги из свежего бетона. Фактически отверждение начинается до укладки бетона путем смачивания поверхности основания водой.Солнцезащитные и ветровые стекла, замедлители запотевания и испарения можно использовать для укладки бетона в жаркую погоду. Поскольку в жаркую погоду бетон набирает прочность быстрее, период отверждения может быть сокращен. Дополнительную информацию можно найти в стандартах ACI 306.1, для бетонирования в холодную погоду , ACI 306R, для бетонирования в холодную погоду , ACI 305.1, Спецификации для бетонирования в жаркую погоду и ACI 305R, для бетонирования в жаркую погоду

Отверждение бетонных образцов для испытаний

Отверждение бетонных образцов для испытаний обычно отличается от отверждения бетона, заложенного во время строительства.Американское общество испытаний и материалов (ASTM) разработало два стандарта для изготовления и выдержки бетонных образцов. ASTM C192 ⁶ предназначен для лабораторных проб, а ASTM C31 ⁷ предназначен для полевых проб. Оба документа содержат стандартизированные требования к изготовлению, отверждению, защите и транспортировке бетонных образцов для испытаний в полевых или лабораторных условиях, соответственно.

ASTM C192 предоставляет процедуры для оценки различных смесей в лабораторных условиях.Обычно его используют на начальном этапе проекта или в исследовательских целях.

ASTM C31 используется для приемочных испытаний, а также может использоваться в качестве инструмента принятия решения при снятии формы или опоры. В зависимости от предполагаемого назначения стандарт определяет два режима отверждения: стандартное отверждение для приемочных испытаний и отверждение в полевых условиях для снятия опалубки / опалубки. Изменение стандартного отверждения образцов для испытаний может существенно повлиять на измеренные свойства бетона. Согласно данным Национальной ассоциации производителей готовых бетонных смесей ⁸ (NRMCA), прочность бетона, отвержденного на воздухе в течение одного дня с последующими 27 днями влажного отверждения, будет примерно на 8 процентов ниже, чем для бетона, отвержденного влажным способом в течение всего периода.Снижение прочности составляет 11 процентов и 18 процентов для образцов бетона, первоначально отвержденных на воздухе в течение трех и семи дней, соответственно. Для тех же комбинаций отверждения воздух / влажность, но температура отверждения на воздухе 100 градусов по Фаренгейту, 28-дневная прочность будет примерно на 11%, 22% и 26% соответственно.

Ссылки

Стив Косматка и др., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, EB001, Технический бюллетень PCA EB 001, Portland Cement Association, Skokie, IL 2002

Спецификации для конструкционного бетона , ACI 301 (www.конкретный. )

ASTM C1315, Стандартная спецификация для жидких мембранообразующих смесей, обладающих особыми свойствами для отверждения и герметизации бетона (www.astm.org)

ASTM C192 / C192M, Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в Лаборатория (www.astm.org)

ASTM C31 / C31M, Стандартная практика изготовления и отверждения бетонных образцов для испытаний в полевых условиях (www.astm.org)

Глава 5 — Зола-унос в текучей засыпке. Факты о золе-уносе для дорожных инженеров. Вторичная переработка.

Факты о летучей золе для дорожных инженеров

Глава 5 — Зола-унос в текучей засыпке

Общие

Текучий наполнитель включает в себя семейство продуктов, обычно состоящее из воды, летучей золы, портландцемента, а иногда и грубых или мелких заполнителей, либо того и другого.Текучий наполнитель — это самовыравнивающийся, самоуплотняющийся и неоседающий материал наполнителя с контролируемой прочностью. Этот материал также известен как:

• Наполнитель с контролируемой плотностью (CDF)
• Контролируемый материал низкой прочности (CLSM)
• Зола текучая
• Зольный раствор с высокой степенью осадки
• Тощий бетонный раствор
• Засыпка из обедненной смеси
• Наполнитель безусадочный

Рис. 5-1: Текучая заливка, используемая в траншеях инженерных коммуникаций.

Текучие заполняющие смеси составляют класс конструкционных материалов, характеристики и применения которых совпадают с характеристиками и применением широкого ряда традиционных материалов, включая уплотненный грунт, грунт-цемент и бетон. Следовательно, текучие засыпки распределяются, смешиваются и доставляются в форме, напоминающей очень работоспособный бетон; и они обеспечивают продукт на месте, который эквивалентен высококачественному уплотненному грунту, без использования оборудования для уплотнения и соответствующего труда.

В текучих заполняющих смесях можно использовать практически любую угольную золу-унос. Летучая зола не должна соответствовать требованиям спецификации AASHTO M 295 (ASTM C 618), поскольку бетонная добавка подходит для использования в текучей засыпке, подходит даже летучая зола с высоким LOI или содержанием углерода. Отдельные агентства могут иметь применимые спецификации или правила, касающиеся наполнения текучей летучей золой. Независимо от типа обращения, летучая зола для текучей засыпки может использоваться в сухой или кондиционированной форме.Летучая зола, извлекаемая из прудов-накопителей, успешно используется. Для текучих смесей заполнения с использованием летучей золы с высоким содержанием кальция может не потребоваться цемент. Конструкция смеси и испытания производительности обычно подготавливаются для определения пригодности летучей золы и других ингредиентов для конкретных требований к текучести.

Для сравнения, текучие засыпные материалы обычно имеют экономическое преимущество по сравнению с затратами на укладку и уплотнение земляных засыпок. В зависимости от условий работы и затрат возможна значительная экономия.Чем ближе проект к источнику текучей заливки, тем больше потенциальная экономия средств. Текучая засыпка также становится более экономичной, чем обычная земляная засыпка, если опалубка и / или уклон траншеи необходимы для безопасности рабочих в пределах выемки. При использовании текучей насыпи рабочие не должны находиться в котловане, что приводит к экономии средств за счет меньшего количества земляных работ и отсутствия опалубки.

Рисунок 5-2: Текучий наполнитель исключает необходимость ручного уплотнения.

Рисунок 5-3: Текучий наполнитель можно использовать для засыпки очень узких траншей.

Требования к конструкции и техническим характеристикам смеси

Текучие заполняющие смеси обычно содержат летучую золу, портландцемент и воду. Другие цементирующие смеси (например, зола класса C, цементная пыль и т. Д.) Могут использоваться вместо портландцемента в определенных областях применения. В смеси также могут использоваться наполнители, такие как зольный остаток, песок (включая некоторые формовочные пески) или другие заполнители.Текучий характер этих смесей обусловлен сферической формой частиц летучей золы или распределением сферических и неправильных форм и размеров частиц в комбинациях летучей золы и песка при смешивании с достаточным количеством воды для смазывания поверхностей частиц.

Летучая зола может быть основным ингредиентом текучей заполняющей смеси. Он может быть дешевле песка. В текучих заполнителях можно использовать летучую золу небетонного сорта, которую можно получить по сниженным ценам. Однако, когда песок более экономичен, летучая зола может быть ограничена до 300 или менее килограммов на кубический метр (500 или менее фунтов на кубический ярд).Требования к воде для текучести смеси будут зависеть от параметров поверхности всех твердых частиц в смеси, однако диапазон от 250 до 400 литров на кубический метр (от 50 до 80 галлонов на кубический ярд) удовлетворит большинство комбинаций материалов. Портландцемент добавляют, как правило, в количествах от 30 до 60 килограммов на кубический метр (от 50 до 100 фунтов на кубический ярд), чтобы обеспечить слабую цементирующую матрицу.

Два основных типа текучих смесей наполнителя — это высокое содержание летучей золы и низкое содержание летучей золы.Смеси с высоким содержанием золы-уноса обычно содержат почти всю золу-унос с небольшим процентом портландцемента и достаточным количеством воды, чтобы смесь стала текучей. Смеси с низким содержанием летучей золы содержат высокий процент мелкозернистого заполнителя или наполнителя (обычно песок), низкий процент летучей золы, достаточный для того, чтобы способствовать течению частиц песка, небольшой процент портландцемента (аналогично тому, который используется в высокой летучей золе. содержимое смеси) и достаточное количество воды, чтобы смесь стала текучей.

Комитет ACI 229 определил смеси с низким содержанием летучей золы, которые содержат высокий процент мелкозернистого заполнителя, как CLSM.Согласно определению ACI, CLSM имеет верхний предел прочности на сжатие 8300 кПа (1200 фунтов на квадратный дюйм), однако прочность может быть рассчитана до 345 кПа (50 фунтов на квадратный дюйм). Большинство текучих заполняющих смесей рассчитаны на достижение максимальной прочности от 1000 до 1400 кПа (от 150 до 200 фунтов на квадратный дюйм), что позволяет проводить выемку грунта в более позднее время. Важно помнить, что текучие засыпные смеси с пределом прочности в диапазоне от 345 до 480 кПа (от 50 до 70 фунтов на кв. Дюйм) имеют, по крайней мере, в два-три раза большую несущую способность, чем хорошо уплотненный земляной материал для засыпки.

Обычно составы текучей заполняющей смеси рассчитываются на основе процентного содержания летучей золы в пересчете на сухой вес. Смеси с высоким содержанием летучей золы обычно содержат 95 процентов летучей золы и 5 процентов портландцемента. В некоторых районах 100% цементирующего материала составляет самоцементная летучая зола. Поскольку смеси с низким содержанием летучей золы содержат дополнительный ингредиент (песок или наполнитель), существует гораздо более широкий диапазон пропорций смеси. Некоторые типичные конструкции смесей для смесей с высоким и низким содержанием летучей золы включены в Таблицы 5-1 и 5-2.Наиболее важными физическими характеристиками текучих заполняющих смесей являются: развитие прочности, текучесть, время отверждения и просачивание / оседание.

Таблица 5-1. Смеси с высоким содержанием золы.

Компонент	Диапазон		Состав смеси
	кг / м 3	(фунт / ярд 3 )	кг / м 3	(фунт / ярд ) 91
Зола-унос	949 до 1542	(от 1600 до 2600)	1,234	(2080)
Цемент	47 до 74	(80 до 125)	62	( 104)
Добавленная вода	222 до 371	(от 375 до 625)	247	(416) *
			1,543	(2600)

* равно литров (50 галлонов)

Таблица 5-2.Смеси с низким содержанием летучей золы.

Компонент	Диапазон		Смешанный дизайн
	кг / м 3	(фунт / ярд 3 )	кг / м 3	(фунт / ярд )
Зола-унос *	от 119 до 297	(от 200 до 500)	178	(300)
Цемент	от 30 до 119	(от 50 до 200)	59	(100)
Песок	от 1,483 до 12,780	(от 2,500 до 3,000)	1,542	(2,600)
Добавленная вода	198 до 494	(333 до 833)	297	(500) **
			2,076	(3500)

* Летучая зола с высоким содержанием кальция используется в меньших количествах, чем летучая зола с низким содержанием кальция.

** Равно 227 литров (60 галлонов)

Развитие силы. Развитие прочности текучих заполняющих смесей напрямую зависит от количества вяжущего материала и содержания воды. В летучей золе с низким содержанием CaO (класс F) содержание цемента и воды напрямую связаны с увеличением прочности. При использовании летучей золы с высоким содержанием CaO (класс C) цемент может не потребоваться, а прочность напрямую зависит от содержания летучей золы и воды. Для большинства смесей с высоким содержанием золы-уноса требуется всего от трех до пяти процентов портландцемента от сухой массы золы-уноса для достижения 28-дневной прочности на сжатие в диапазоне от 345 до 1000 кПа (от 50 до 150 фунтов на квадратный дюйм).Долгосрочная сила может постепенно увеличиваться за пределы 28-дневной силы. Содержание воды в смеси также влияет на развитие прочности. Вода добавляется для достижения желаемой текучести или оседания. При заданном содержании цемента повышенное содержание воды обычно приводит к небольшому снижению прочности на сжатие с течением времени. При высоком уровне текучести заполняющих смесей (более 20%) содержание воды снижается, а прочность ограничивается наличием воздушных пустот.

Текучесть. Текучесть в основном зависит от содержания воды и увлеченного воздуха. Чем выше содержание воды и воздуха, тем более текучая смесь. Обычно желательно сделать смесь как можно более текучей, чтобы воспользоваться преимуществами самоуплотняющихся свойств текучего наполнителя. Типичные текучие заполняющие смеси с высоким содержанием воздуха показаны в Таблице 5-3.

Таблица 5-3. Текучие наполняющие смеси с высоким содержанием воздуха.

Компонент	Диапазон		Смешанный дизайн
	кг / м 3	(фунт / ярд 3 )	кг / м 3	(фунт / ярд )
Зола-унос	от 119 до 297	(от 200 до 500)	160	(350)
Цемент	от 30 до 119	(от 50 до 200)	30	( 50)
Песок	от 1483 до 1780	(от 2500 до 3000)	1365	(2300)
Вода	от 115 до 150	(от 30 до 40)	132	( 35)
Содержание воздуха,%	от 20 до 30		от 20 до 30

Время отверждения .Время затвердевания напрямую зависит от содержания цемента. Типичные текучие заполняющие смеси с высоким содержанием летучей золы, содержащие пять процентов цемента, достигают достаточного схватывания, чтобы выдержать вес среднего человека примерно за три-четыре часа, в зависимости от температуры и влажности. В течение 24 часов строительная техника может перемещаться по поверхности без видимых повреждений. Некоторые текучие наполняющие смеси с низким содержанием летучей золы, содержащие летучую золу с высоким содержанием кальция, как сообщается, достаточно схватились, чтобы позволить ямочный ремонт улиц в течение одного-двух часов после размещения.

Кровотечение и оседание. Утечки и оседание возможны в текучих заполняющих смесях с высоким содержанием летучей золы и относительно высоким содержанием воды (что соответствует осадке 254 мм / 10 дюймов). Испарение сливной воды и поглощение окружающей почвой часто приводит к просадке насыпи примерно на 11 мм / м (1/8 дюйма / фут). Эта усадка может происходить как в поперечном, так и в вертикальном направлении, но после первоначального схватывания не происходит дополнительной усадки или длительного оседания текучего наполнителя.Перед затвердеванием текучие заливочные смеси самовыравниваются.

Поскольку текучую заливку обычно получают от производителей товарного бетона, контроль качества заливки легко осуществляется с помощью весов для материалов и дозирующих устройств, уже используемых на бетонном заводе. Доставка обычно осуществляется обычными автобетоносмесителями. Текучий наполнитель также можно перекачивать или размещать с помощью ведра, конвейера или шланга. Обычно он не расслаивается даже при падении со значительной высоты или перекачке на большие расстояния.

Применения текучей засыпки включают, помимо прочего: засыпку опор мостов, водопропускных труб и траншей; насыпь для насыпей, оснований и подоснов; подстилка для плит и труб; изоляционный наполнитель; насыпь для кессонов и свай; и заполнить заброшенные резервуары для хранения, шахты и туннели.

Важным требованием к текучей насыпи во многих областях является то, что ее можно удалить с помощью обычного землеройного оборудования. Это означает, что прочность на сжатие должна быть ограничена от 700 до 1400 кПа (от 100 до 200 фунтов на квадратный дюйм) с механическим оборудованием и до 345 кПа или меньше (50 фунтов на квадратный дюйм) для ручных земляных работ.Из-за комбинированной технологии бетон / грунт, связанной с текучими смесями, к их использованию применялись различные контрольные испытания, включая текучесть, измеренную по конусу осадки бетона, проточному цилиндру или конусу потока раствора, а также удельный вес. как меры прочности на сжатие, несущей способности или сопротивления проникновению (ACI 229R).

Рисунок 5-4: Засыпка опоры мостовидного протеза с текучей заливкой.

Как и в любом строительстве, контроль качества и обеспечение качества (QC / QA) материалов и смеси чрезвычайно важны.Хороший QC / QA максимально использует преимущества текучей заливки.

Коррозия. Методы испытаний, разработанные для оценки возможности коррозии металлов в засыпках грунта, могут использоваться для оценки потенциала коррозии текучих засыпок. ACI 229R описывает несколько методов испытаний, специфичных для материала, контактирующего с текучей начинкой.

Рисунок 5-5: Мост заменен водопропускными трубами и текучим заполнителем.

Ссылки на проектирование и изготовление

См. Приложение C.

Свойства бетона при повышенных температурах

Огнестойкость бетонных конструктивных элементов зависит от тепловых, механических и деформационных свойств бетона. Эти свойства значительно зависят от температуры, а также от состава и характеристик бетонной смеси, а также от скорости нагрева и других условий окружающей среды. В этой главе описаны основные характеристики бетона. Обсуждаются различные свойства, которые влияют на характеристики огнестойкости, а также роль этих свойств в огнестойкости.Представлено изменение термических, механических, деформационных и откольных свойств в зависимости от температуры для различных типов бетона.

1. Введение

Бетон широко используется в качестве основного конструкционного материала в строительстве благодаря многочисленным преимуществам, таким как прочность, долговечность, простота изготовления и негорючие свойства, которыми он обладает по сравнению с другими строительными материалами. Бетонные конструктивные элементы при использовании в зданиях должны удовлетворять соответствующим требованиям пожарной безопасности, указанным в строительных нормах [1–4].Это связано с тем, что пожар представляет собой одно из самых тяжелых условий окружающей среды, которым могут подвергаться конструкции; поэтому обеспечение соответствующих мер противопожарной безопасности для элементов конструкции является важным аспектом проектирования здания.

Меры пожарной безопасности конструктивных элементов измеряются с точки зрения огнестойкости, которая представляет собой продолжительность, в течение которой конструктивный элемент проявляет сопротивление в отношении структурной целостности, стабильности и передачи температуры [5, 6]. Бетон обычно обеспечивает лучшую огнестойкость из всех строительных материалов [7].Эта превосходная огнестойкость обеспечивается материалами, составляющими бетон (например, цемент и заполнители), которые при химическом соединении образуют материал, который по существу инертен и имеет низкую теплопроводность, высокую теплоемкость и более медленное ухудшение прочности с температурой. Именно эта низкая скорость теплопередачи и потери прочности позволяют бетону действовать как эффективный противопожарный щит не только между соседними помещениями, но и защищать себя от повреждений от огня.

Поведение бетонного конструктивного элемента, подверженного воздействию огня, частично зависит от термических, механических и деформационных свойств бетона, из которого он состоит.Подобно другим материалам, теплофизические, механические и деформационные свойства бетона существенно изменяются в диапазоне температур, связанных с пожарами в зданиях. Эти свойства меняются в зависимости от температуры и зависят от состава и характеристик бетона. Прочность бетона существенно влияет на его свойства как при комнатной, так и при высоких температурах. Свойства высокопрочного бетона (HSC) изменяются в зависимости от температуры иначе, чем свойства бетона нормальной прочности (NSC).Это изменение более выражено для механических свойств, на которые влияют прочность, влажность, плотность, скорость нагрева, количество микрокремнезема и пористость.

На практике огнестойкость конструктивных элементов оценивалась в основном с помощью стандартных огнестойких испытаний [8]. Однако в последние годы использование численных методов для расчета огнестойкости конструктивных элементов получает все большее распространение, поскольку эти методы расчета гораздо менее затратны и требуют много времени [9].Когда элемент конструкции подвергается определенному температурно-временному воздействию во время пожара, это воздействие вызовет предсказуемое распределение температуры в элементе. Повышенные температуры вызывают деформации и изменение свойств материалов, из которых изготовлен элемент конструкции. Зная о деформациях и изменениях свойств, обычные методы строительной механики могут применяться для прогнозирования характеристик огнестойкости конструктивного элемента. Наличие свойств материала при повышенной температуре позволяет использовать математический подход для прогнозирования огнестойкости элементов конструкции [10, 11].

Очевидно, общая информация о свойствах бетона при комнатной температуре редко применима для расчета огнестойкости [12]. Поэтому крайне важно, чтобы практикующий специалист по пожарной безопасности знал, как расширить, исходя из априорных соображений, полезность скудных данных о свойствах, которые могут быть собраны из технической литературы. Кроме того, знание уникальных характеристик, таких как растрескивание бетона в результате пожара, имеет решающее значение для определения огнестойкости бетонных элементов конструкции.

2. Свойства, влияющие на огнестойкость

2.1. Общие

На огнестойкость железобетонных (ЖБИ) элементов влияют характеристики составляющих материалов, а именно, бетона и арматурной стали. К ним относятся (а) термические свойства, (б) механические свойства, (в) деформационные свойства и (г) специфические характеристики материала, такие как растрескивание бетона. Тепловые свойства определяют степень передачи тепла конструктивному элементу, тогда как механические свойства составляющих материалов определяют степень потери прочности и ухудшения жесткости элемента.Деформационные свойства в сочетании с механическими свойствами определяют степень деформаций и деформаций в элементе конструкции. Кроме того, растрескивание бетона в результате пожара может сыграть значительную роль в пожарных характеристиках элементов RC [13]. Все эти свойства меняются в зависимости от температуры и зависят от состава и характеристик бетона, а также арматурной стали [12]. Изменение свойств бетона, вызванное температурой, намного сложнее, чем изменение свойств арматурной стали из-за миграции влаги, а также значительного изменения ингредиентов в различных типах бетона.Таким образом, основное внимание в этой главе уделяется влиянию температуры на свойства бетона. Влияние температуры на свойства стальной арматуры можно найти в других работах [4, 12].

Бетон доступен в различных формах, и его часто группируют по разным категориям в зависимости от веса (как бетон нормального и легкого веса), прочности (как бетон нормальной прочности, высокопрочного и сверхвысокопрочного бетона), наличия волокон (как простой бетон). и бетон, армированный фиброй), и эксплуатационные характеристики (как обычный бетон, так и бетон с высокими эксплуатационными характеристиками).Специалисты по пожарной безопасности также подразделяют бетон с нормальным весом на силикатный (кремнистый) и карбонатный (известняковый) бетон, в зависимости от состава основного заполнителя. Кроме того, когда небольшое количество прерывистых волокон (стальных или полипропиленовых) добавляется к бетонной смеси для улучшения характеристик, этот бетон называют фибробетоном (FRC). В этом разделе в основном обсуждаются различные свойства обычного бетона. Подчеркивается влияние прочности, веса и волокон на свойства бетона при повышенных температурах.

Традиционно прочность на сжатие бетона составляла от 20 до 50 МПа, который классифицируется как бетон нормальной прочности (НБК). В последние годы стал широко доступен бетон с прочностью на сжатие в диапазоне от 50 до 120 МПа, который называют высокопрочным бетоном (HSC). Когда прочность на сжатие превышает 120 МПа, его часто называют бетоном со сверхвысокими характеристиками (UHP). Прочность бетона ухудшается с температурой, и на скорость ухудшения прочности сильно влияет прочность бетона на сжатие.

2.2. Термические свойства

Термическими свойствами, которые влияют на повышение и распределение температуры в бетонном конструктивном элементе, являются теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность и потеря массы.

Теплопроводность — это свойство материала проводить тепло. Бетон содержит влагу в различных формах, и тип и количество влаги оказывают значительное влияние на теплопроводность. Теплопроводность обычно измеряется с помощью методов испытаний в «установившемся режиме» или «в переходных режимах» [14].Переходные методы предпочтительнее для измерения теплопроводности влажного бетона, чем стационарные методы [15–17], поскольку физико-химические изменения бетона при более высоких температурах вызывают прерывистое направление теплового потока. В среднем теплопроводность обычного бетона нормальной прочности при комнатной температуре составляет от 1,4 до 3,6 Вт / м- ° C [18].

Удельная теплоемкость — это количество тепла на единицу массы, необходимое для изменения температуры материала на один градус, и часто выражается в терминах тепловой (теплоемкости), которая является произведением удельной теплоемкости и плотности.На удельную теплоемкость сильно влияют влажность, тип заполнителя и плотность бетона [19–21]. До 1980-х годов изменение удельной теплоемкости в зависимости от температуры определялось с помощью адиабатической калориметрии. С 1980-х годов дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) была наиболее часто используемой техникой для построения карты кривой за одну развертку температуры при желаемой скорости нагрева [22, 23]. К сожалению, точность метода DSC в определении вклада явной теплоты в кажущуюся удельную теплоемкость может быть не очень хорошей (иногда она может составлять всего ± 20 процентов).Скорость повышения температуры в тестах DSC обычно составляет 5 ° C · мин ^-1 . При более высоких скоростях нагрева пики на кривых ДСК имеют тенденцию смещаться в сторону более высоких температур и становиться более резкими. Для температур выше 600 ° C также используется высокотемпературный дифференциальный термический анализатор (DTA) для оценки удельной теплоемкости.

Температуропроводность материала определяется как отношение теплопроводности к объемной удельной теплоемкости материала [24]. Он измеряет скорость передачи тепла от открытой поверхности материала к внутренним слоям.Чем больше коэффициент диффузии, тем быстрее возрастает температура на определенной глубине в материале [12]. Подобно теплопроводности и удельной теплоемкости, коэффициент температуропроводности изменяется с повышением температуры в материале. Температуропроводность,, может быть рассчитана с использованием соотношения где — теплопроводность, — плотность, — удельная теплоемкость материала.

Плотность в высушенном в печи состоянии — это масса единицы объема материала, включающего само твердое вещество и поры, заполненные воздухом.При повышении температуры такие материалы, как бетон, которые имеют большое количество влаги, будут испытывать потерю массы в результате испарения влаги из-за химических реакций. Предполагая, что материал изотропен в отношении своего дилатометрического поведения, его плотность (или массу) при любой температуре можно рассчитать по термогравиметрическим и дилатометрическим кривым [24].

2.3. Механические свойства

Механические свойства, определяющие огнестойкость элементов RC, — это прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости и реакция на растяжение составляющих материалов при повышенных температурах.

Прочность бетона на сжатие при повышенной температуре имеет первостепенное значение для расчета огнестойкости. Прочность бетона на сжатие при температуре окружающей среды зависит от водоцементного отношения, переходной зоны раздела заполнитель-паста, условий твердения, типа и размера заполнителя, типов добавок и типа напряжения [25]. При высокой температуре на прочность на сжатие сильно влияют прочность при комнатной температуре, скорость нагрева и связующие вещества в замесе (например, микрокремнезем, летучая зола и шлак).В отличие от тепловых свойств при высокой температуре, механические свойства бетона хорошо изучены. Снижение прочности в HSC не является постоянным, и, как сообщают различные авторы, наблюдаются значительные различия в потере прочности.

Прочность бетона на растяжение намного ниже прочности на сжатие из-за легкости, с которой трещины могут распространяться под действием растягивающих нагрузок [26]. Бетон является слабым при растяжении, и для NSC предел прочности на разрыв составляет всего 10% от его прочности на сжатие, а для HSC коэффициент прочности на растяжение еще больше снижается.Таким образом, предел прочности бетона при растяжении часто не учитывается при расчетах прочности при комнатной и повышенных температурах. Однако это важное свойство, потому что трещины в бетоне обычно возникают из-за растягивающих напряжений, а структурное повреждение элемента при растяжении часто возникает из-за развития микротрещин [26]. В условиях пожара прочность бетона на растяжение может быть еще более важной в случаях, когда в бетонном элементе конструкции происходит выкрашивание из-за пожара [27]. Прочность бетона на растяжение зависит почти от тех же факторов, что и прочность бетона на сжатие [28, 29].

Еще одно свойство, влияющее на огнестойкость, — это модуль упругости бетона, который уменьшается с температурой. При высокой температуре разрушение гидратированных цементных продуктов и разрушение связей в микроструктуре цементного теста снижает модуль упругости, и степень снижения зависит от потери влаги, ползучести при высокой температуре и типа заполнителя.

2.4. Деформационные свойства

Деформационные свойства, определяющие огнестойкость железобетонных элементов, включают тепловое расширение и ползучесть бетона и арматуры при повышенных температурах.Кроме того, переходная деформация, возникающая при повышенных температурах в бетоне, может усилить деформации в подверженных огню бетонных конструктивных элементах.

Термическое расширение характеризует расширение (или усадку) материала, вызванное нагревом, и определяется как расширение (усадка) единицы длины материала при повышении температуры бетона на один градус. Коэффициент теплового расширения определяется как процентное изменение длины образца на градус повышения температуры.Расширение считается положительным, когда материал удлиняется, и отрицательным (усадкой), когда он укорачивается. Как правило, тепловое расширение материала зависит от температуры и оценивается с помощью дилатометрической кривой, которая является записью частичного изменения линейного размера твердого тела при постоянно увеличивающейся или понижающейся температуре [24]. Тепловое расширение является важным свойством для прогнозирования тепловых напряжений, возникающих в элементе конструкции в условиях пожара.На тепловое расширение бетона обычно влияют тип цемента, содержание воды, тип заполнителя, температура и возраст [15, 30].

Ползучесть, часто называемая деформацией ползучести, определяется как пластическая деформация материала, зависящая от времени. При нормальных напряжениях и температурах окружающей среды деформации из-за ползучести незначительны. Однако при более высоких уровнях напряжения и повышенных температурах скорость деформации, вызванной ползучестью, может быть значительной. Следовательно, основными факторами, влияющими на ползучесть, являются температура, уровень напряжений и их продолжительность [31].Ползучесть бетона обусловлена ​​наличием воды в его микроструктуре [32]. Удовлетворительного объяснения ползучести бетона при повышенных температурах нет.

Переходная деформация возникает при первом нагреве бетона и не зависит от времени. Это в основном вызвано термической несовместимостью заполнителя и цементного теста [6]. Переходная деформация бетона, аналогичная деформации при высокотемпературной ползучести, представляет собой сложное явление, на которое влияют такие факторы, как температура, прочность, влажность, нагрузка и пропорции смеси.

2,5. Выкрашивание

Помимо термических, механических и деформационных свойств, еще одним свойством, которое оказывает значительное влияние на огнестойкость бетонного конструктивного элемента, является выкрашивание [33]. Это свойство уникально для бетона и может быть определяющим фактором при определении огнестойкости структурного элемента RC [34]. Отслаивание определяется как разрыв слоев (кусков) бетона с поверхности бетонного элемента, когда он подвергается воздействию высоких и быстро растущих температур, например, при пожарах.Отслаивание может произойти вскоре после воздействия быстрого нагрева и может сопровождаться сильными взрывами или может произойти на более поздних стадиях пожара, когда бетон стал настолько слабым после нагрева, что при образовании трещин куски бетона отваливаются от поверхности. конкретный член. Последствия ограничены до тех пор, пока степень повреждения невелика, но обширное выкрашивание может привести к ранней потере стабильности и целостности. Кроме того, при растрескивании более глубокие слои бетона подвергаются воздействию высоких температур, что увеличивает скорость передачи тепла внутренним слоям элемента, включая арматуру.Когда арматура подвергается прямому воздействию огня, температура в арматуре повышается с очень высокой скоростью, что приводит к более быстрому снижению прочности (емкости) элемента конструкции. Потеря прочности арматуры в сочетании с потерей бетона из-за растрескивания значительно снижает огнестойкость конструктивного элемента [35, 36].

Хотя растрескивание может происходить во всех типах бетона, HSC более подвержен растрескиванию, вызванному огнем, чем NSC, из-за его низкой проницаемости и более низкого водоцементного отношения по сравнению с NSC.Вызванное огнем растрескивание также зависит от ряда факторов, включая проницаемость бетона, тип воздействия огня и прочность бетона на растяжение [34, 37–40]. Таким образом, информация о проницаемости и прочности бетона на разрыв, которые меняются в зависимости от температуры, имеет решающее значение для прогнозирования выкрашивания бетонных элементов в результате пожара.

3. Термические свойства бетона при повышенных температурах

Термическими свойствами, которые определяют зависящие от температуры свойства бетонных конструкций, являются теплопроводность, удельная теплоемкость (или теплоемкость) и потеря массы.На эти свойства существенно влияют тип заполнителя, влажность и состав бетонной смеси. Существует множество программ испытаний для определения тепловых свойств бетона при повышенных температурах [16, 41–44]. Подробный обзор влияния температуры на термические свойства различных типов бетона дан Khaliq [45], Kodur et al. [46] и Флинн [47].

3.1. Теплопроводность

Теплопроводность бетона при комнатной температуре находится в пределах 1.4 и 3,6 Вт / м ° К и зависит от температуры [18]. На рисунке 1 показано изменение теплопроводности НБК в зависимости от температуры на основе опубликованных данных испытаний и эмпирических зависимостей. Данные испытаний собраны Халиком [45] из разных источников на основе экспериментальных данных [16, 20, 21, 24, 44, 48] и эмпирических соотношений в различных стандартах [4, 15]. Вариации измеренных данных испытаний показаны заштрихованной областью на рисунке 1, и это изменение в отчетных данных по теплопроводности в основном связано с содержанием влаги, типом заполнителя, условиями испытаний и методами измерения, используемыми в экспериментах [15, 18–20 , 41].Следует отметить, что существует очень мало стандартизованных методов измерения тепловых свойств. На рисунке 1 также показаны верхняя и нижняя границы значений теплопроводности в соответствии с положениями EC2, и этот диапазон относится ко всем типам заполнителей. Тем не менее, теплопроводность, показанная на Рисунке 1, согласно соотношениям ASCE, применима для бетона с карбонатными заполнителями.

Общая теплопроводность постепенно уменьшается с температурой, и это уменьшение зависит от свойств бетонной смеси, в частности, от влажности и проницаемости.Эта тенденция к снижению теплопроводности может быть объяснена изменением содержания влаги с повышением температуры [18].

Теплопроводность HSC выше, чем у NSC из-за низкого соотношения w / c и использования различных связующих в HSC [49]. Обычно теплопроводность HSC находится в диапазоне от 2,4 до 3,6 Вт / м · К при комнатной температуре. Теплопроводность бетона, армированного фиброй (как стальным, так и полипропиленовым), почти соответствует той же тенденции, что и у обычного бетона, и ближе к теплопроводности HSC.Таким образом, делается вывод об отсутствии значительного влияния волокон на теплопроводность бетона в диапазоне температур 20–800 ° C [27].

3.2. Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость бетона при комнатной температуре варьируется в диапазоне от 840 Дж / кг · К и 1800 Дж / кг · К для различных типов заполнителей. Часто удельная теплоемкость выражается в терминах теплоемкости, которая является произведением удельной теплоемкости и плотности бетона. Свойство удельной теплоемкости чувствительно к различным физическим и химическим превращениям, которые происходят в бетоне при повышенных температурах.Это включает испарение свободной воды при температуре около 100 ° C, диссоциацию Ca (OH) ₂ на CaO и H ₂ O между 400–500 ° C и кварцевое преобразование некоторых агрегатов при температуре выше 600 ° C [ 24]. Таким образом, удельная теплоемкость сильно зависит от содержания влаги и значительно увеличивается с увеличением отношения воды к цементу.

Халик и Кодур [27] собрали результаты измерений удельной теплоемкости различных бетонов из различных исследований [16, 20, 24, 41, 44, 48]. На рисунке 2 показано изменение удельной теплоемкости НБК в зависимости от температуры, о чем сообщалось в различных исследованиях, основанных на данных испытаний и различных стандартах.Удельная теплоемкость бетона остается почти постоянной до 400 ° C, затем увеличивается примерно до 700 ° C, а затем остается постоянной в диапазоне от 700 до 800 ° C. Из различных факторов тип заполнителя оказывает значительное влияние на удельную теплоемкость (теплоемкость) бетона. Этот эффект отражен в соотношениях ASCE для удельной теплоемкости бетона [15]. Бетон из карбонатного заполнителя имеет более высокую удельную теплоемкость (теплоемкость) в диапазоне температур 600–800 ° C, и это вызвано эндотермической реакцией, которая возникает в результате разложения доломита и поглощает большое количество энергии [12].Эта высокая теплоемкость в бетоне с карбонатным заполнителем помогает свести к минимуму растрескивание и повысить огнестойкость элементов конструкции.

По сравнению с NSC, HSC демонстрирует несколько меньшую удельную теплоемкость в диапазоне температур 20–800 ° C [41]. Наличие волокон также оказывает незначительное влияние на удельную теплоемкость бетона. Для бетона с полипропиленовыми волокнами при сжигании полипропиленовых волокон образуются микроканалы для выпуска пара; и, следовательно, количество поглощенного тепла меньше при обезвоживании химически связанной воды; таким образом, его удельная теплоемкость снижается в диапазоне температур 600–800 ° C.Однако бетон со стальной фиброй показывает более высокую удельную теплоемкость в диапазоне температур 400–800 ° C, что можно объяснить дополнительным теплом, поглощаемым при обезвоживании химически связанной воды.

3.3. Потеря массы

В зависимости от плотности бетон обычно подразделяют на две основные группы: (1) бетон с нормальным весом с плотностью от 2150 до 2450 кг · м ⁻³ ; и (2) легкие бетоны плотностью от 1350 до 1850 кг · м ⁻³ . Плотность или масса бетона уменьшается с повышением температуры из-за потери влаги.На удержание массы бетона при повышенных температурах сильно влияет тип заполнителя [21, 44].

На рис. 3 показано изменение массы бетона в зависимости от температуры для бетонов, изготовленных из карбонатных и кремнистых заполнителей. Потеря массы минимальна как для карбонатных, так и для кремнистых заполнителей до температуры около 600 ° C. Однако тип заполнителя оказывает значительное влияние на потерю массы бетона при температуре выше 600 ° C. В случае бетона из кремнистого заполнителя потеря массы незначительна даже при температуре выше 600 ° C.Однако при температуре выше 600 ° C бетон с карбонатным заполнителем испытывает больший процент потери массы по сравнению с бетоном с кремнистым заполнителем. Этот более высокий процент потери массы в бетоне с карбонатным заполнителем объясняется диссоциацией доломита в карбонатном заполнителе при температуре около 600 ° C [12].

Прочность бетона не оказывает значительного влияния на потерю массы, и, следовательно, HSC демонстрирует ту же тенденцию потери массы, что и NSC. Потеря массы для бетона, армированного фиброй, такая же, как и для обычного бетона при температуре примерно до 800 ° C.При температуре выше 800 ° C потеря массы HSC, армированного стальным волокном, немного ниже, чем у простого HSC.

4. Механические свойства бетона при повышенных температурах

Механические свойства, которые имеют первостепенное значение при расчете огнестойкости, включают прочность на сжатие, предел прочности на растяжение, модуль упругости и реакцию на напряжение-деформацию при сжатии. Механические свойства бетона при повышенных температурах широко изучены в литературе по сравнению с термическими свойствами [12, 39, 50–52].Испытания механических свойств при высоких температурах обычно проводятся на образцах бетона, которые обычно представляют собой цилиндры или кубы разных размеров. В отличие от измерений свойств при комнатной температуре, когда размеры образцов указаны в соответствии со стандартами, высокотемпературные механические свойства обычно проводятся на широком диапазоне размеров образцов из-за отсутствия стандартизированных спецификаций испытаний для проведения испытаний механических свойств при высоких температурах [53, 54].

4.1. Прочность на сжатие

На рисунках 4 и 5 показано изменение соотношения прочности на сжатие для NSC и HSC при повышенных температурах, соответственно, с верхней и нижней границами (заштрихованной области), показывающими изменение диапазона представленных данных испытаний.На этих рисунках также показано изменение прочности на сжатие, полученное с использованием Еврокода [4], ASCE [15] и Kodur et al. [46] отношения; На рис. 4 показано большое, но равномерное изменение скомпилированных данных испытаний для НБК в диапазоне температур 20–800 ° C. Однако на рис. 5 показано большее изменение прочности на сжатие HSC при температуре в диапазоне от 200 ° C до 500 ° C и меньшее отклонение выше 500 ° C. Это в основном связано с тем, что для HSC при температурах выше 500 ° C было зарегистрировано меньшее количество точек данных испытаний, либо из-за возникновения растрескивания в бетоне, либо из-за ограничений в испытательной аппаратуре.Однако более широкий разброс наблюдается для NSC в этом диапазоне температур (выше 500 ° C) по сравнению с HSC, как показано на рисунках 4 и 5. Это в основном из-за большего количества точек данных испытаний, указанных для NSC в литературе и также из-за меньшей склонности НБК к растрескиванию под огнем. В целом разброс механических свойств бетона при сжатии при высоких температурах довольно велик. Эти отклонения от различных испытаний могут быть объяснены использованием различных скоростей нагрева или нагружения, размера образца и отверждения, условий при испытании (содержание влаги и возраст образца) и использования добавок.

В случае НБК прочность бетона на сжатие незначительно зависит от температуры до 400 ° C. NSC обычно очень проницаемы и позволяют легко рассеивать поровое давление за счет водяного пара. С другой стороны, использование различных связующих в HSC дает превосходную и плотную микроструктуру с меньшим количеством гидроксида кальция, что обеспечивает положительный эффект на прочность на сжатие при комнатной температуре [55]. Такие связующие, как использование шлака и микрокремнезема, дают наилучшие результаты по повышению прочности на сжатие при комнатной температуре, что объясняется плотной микроструктурой.Однако, как упоминалось ранее, компактная микроструктура очень непроницаема и при высоких температурах становится вредной, поскольку не позволяет влаге уходить, что приводит к нарастанию порового давления и быстрому развитию микротрещин в HSC, что приводит к более быстрому ухудшению прочности и возникновению. выкрашивания [27, 56, 57]. Наличие в бетоне стальной фибры помогает замедлить потерю прочности при повышенных температурах [44, 58].

Среди факторов, которые непосредственно влияют на прочность на сжатие при повышенных температурах, — начальное отверждение, содержание влаги во время испытаний, а также добавление примесей и микрокремнезема в бетонную смесь [59–63].Эти факторы не рассматриваются в литературе, и отсутствуют данные испытаний, которые показывают влияние этих факторов на высокотемпературные механические свойства бетона.

Еще одной основной причиной значительного изменения характеристик прочности бетона при высоких температурах является использование различных условий испытаний (таких как скорость нагрева и скорость деформации) и процедур испытаний (испытание на прочность в горячем состоянии и испытание на остаточную прочность) из-за отсутствия стандартизированных методов испытаний для проведения испытаний свойств [46].

4.2. Прочность на растяжение

Прочность бетона на растяжение намного ниже, чем прочность на сжатие, и поэтому предел прочности бетона на растяжение часто не учитывается при расчетах прочности при комнатной и повышенных температурах. Однако с точки зрения огнестойкости это важное свойство, потому что растрескивание бетона обычно происходит из-за растягивающих напряжений, а структурное повреждение элемента при растяжении часто возникает из-за развития микротрещин [26]. В условиях пожара прочность бетона на растяжение может быть еще более важной в случаях, когда в бетонном элементе происходит выкрашивание из-за пожара [27].Таким образом, информация о прочности на разрыв HSC, которая изменяется в зависимости от температуры, имеет решающее значение для прогнозирования вызванного огнем растрескивания в элементах HSC.

Рисунок 6 иллюстрирует изменение отношения прочности на разрыв NSC и HSC в зависимости от температуры, как сообщалось в предыдущих исследованиях и положениях Еврокода [4, 64–66]. Отношение прочности на разрыв при данной температуре к прочности на разрыв при комнатной температуре показано на рисунке 6. Заштрихованная часть на этом графике показывает диапазон изменения прочности на разрыв при расщеплении, полученный различными исследователями для NSC с обычными заполнителями.Снижение предела прочности НБК с температурой может быть объяснено слабой микроструктурой НБК, позволяющей образовывать микротрещины. При температуре 300 ° C бетон теряет около 20% своей начальной прочности на разрыв. Выше 300 ° C прочность на разрыв НБК снижается быстрыми темпами из-за более выраженного термического повреждения в виде микротрещин и достигает примерно 20% от его начальной прочности при 600 ° C.

HSC испытывает быструю потерю прочности на разрыв при более высоких температурах из-за развития порового давления в плотных микроструктурированных HSC [55].Добавление стальной фибры в бетон увеличивает его прочность на разрыв, и это увеличение может быть на 50% выше при комнатной температуре [67, 68]. Кроме того, прочность на разрыв стального фибробетона снижается медленнее, чем у простого бетона, в диапазоне температур 20–800 ° C [69]. Эта повышенная прочность на растяжение может замедлить распространение трещин в конструкционных элементах из стального фибробетона и очень полезна, когда элемент подвергается изгибающим напряжениям.

4.3. Модуль упругости

Модуль упругости () различных бетонов при комнатной температуре варьируется в широком диапазоне, от 5,0 × 10 ³ до 35,0 × 10 ³ МПа и зависит в основном от водоцементного отношения в смеси. , возраст бетона, метод кондиционирования, а также количество и характер заполнителей. Модуль упругости быстро уменьшается с повышением температуры, и частичное снижение существенно не зависит от типа заполнителя [70].Однако из других исследований [38, 71] выясняется, что модуль упругости бетонов с нормальным весом уменьшается с повышением температуры более быстрыми темпами, чем модуль упругости легких бетонов.

На рисунке 7 показано изменение отношения модуля упругости при заданной температуре к модулю упругости при комнатной температуре для NSC и HSC [4, 19, 72]. Из рисунка видно, что тенденция потери модуля упругости обоих бетонов с температурой аналогична, но есть значительные различия в представленных данных испытаний.Модуль разрушения как в NSC, так и в HSC можно отнести к чрезмерным термическим напряжениям и физическим и химическим изменениям в микроструктуре бетона.

4.4. Реакция на напряжение-деформацию

Механический отклик бетона обычно выражается в виде соотношений напряжение-деформация, которые часто используются в качестве исходных данных в математических моделях для оценки огнестойкости бетонных конструктивных элементов. Как правило, из-за снижения прочности на сжатие и увеличения пластичности бетона наклон кривой напряжения-деформации уменьшается с повышением температуры.Прочность бетона оказывает значительное влияние на деформационную реакцию как при комнатной, так и при повышенных температурах.

Рисунки 8 и 9 иллюстрируют стресс-деформационную реакцию НСК и ГСК, соответственно, при различных температурах [72, 73]. При всех температурах и NSC, и HSC демонстрируют линейный отклик, за которым следует параболический отклик до пикового напряжения, а затем быстрый нисходящий участок до отказа. В целом установлено, что HSC имеет более крутые и линейные кривые деформации по сравнению с NSC при 20–800 ° C.Температура оказывает значительное влияние на реакцию напряжение-деформацию как NSC, так и HSC, как и скорость повышения температуры. Напряжение, соответствующее пиковому напряжению, начинает увеличиваться, особенно при температуре выше 500 ° C. Это увеличение является значительным, и деформация при пиковом напряжении может в четыре раза превышать деформацию при комнатной температуре. Образцы HSC демонстрируют хрупкую реакцию, о чем свидетельствует постпиковое поведение кривых напряжения-деформации, показанных на рисунке 9 [74]. В случае бетона, армированного фиброй, особенно со стальной фиброй, реакция на напряжение-деформацию более пластичная.

5. Деформационные свойства бетона при повышенных температурах

Деформационные свойства, которые включают тепловое расширение, деформацию ползучести и переходную деформацию, в значительной степени зависят от химического состава, типа заполнителя, а также химических и физических реакций, которые возникают в бетоне при нагревании [75].

5.1. Термическое расширение

Бетон обычно расширяется при воздействии повышенных температур. На рисунке 10 показано изменение теплового расширения в НБК в зависимости от температуры [4, 15], где заштрихованная часть указывает диапазон данных испытаний, представленных различными исследователями [46, 76].Тепловое расширение бетона увеличивается от нуля при комнатной температуре до примерно 1,3% при 700 ° C, а затем обычно остается постоянным до 1000 ° C. Это увеличение является значительным в диапазоне температур 20–700 ° C и в основном связано с высоким тепловым расширением, возникающим из-за составляющих заполнителей и цементного теста в бетоне. Тепловое расширение бетона осложняется другими факторами, такими как дополнительные изменения объема, вызванные изменением содержания влаги, химическими реакциями (обезвоживание, изменение состава), а также ползучестью и микротрещинами в результате неоднородных термических напряжений [18].В некоторых случаях термическая усадка также может быть результатом потери воды из-за нагрева наряду с тепловым расширением, и это может привести к отрицательному изменению общего объема, то есть к усадке, а не к расширению.

Еврокоды [4] учитывают влияние типа заполнителя на изменение теплового расширения, чем у бетона, в зависимости от температуры. Бетон из кремнистого заполнителя имеет более высокое тепловое расширение, чем бетон из карбонатного заполнителя. Тем не менее, положения ASCE [15] предоставляют только один вариант как для кремнистого, так и для карбонатного заполнителя бетона.

Прочность бетона и наличие фибры умеренно влияют на тепловое расширение. Скорость расширения HSC и фибробетона снижается между 600–800 ° C; однако скорость теплового расширения снова увеличивается выше 800 ° C. Замедление теплового расширения в диапазоне 600-800 ° C объясняется потерей химически связанной воды в гидратах, а увеличение расширения выше 800 ° C объясняется размягчением бетона и чрезмерным развитием микро- и макротрещин [77 ].

5.2. Ползучесть и переходные деформации

Зависящие от времени деформации в бетоне, такие как ползучесть и переходные деформации, значительно усиливаются при повышенных температурах под действием сжимающих напряжений [18]. Ползучесть бетона при высоких температурах увеличивается из-за выхода влаги из матрицы бетона. Это явление еще больше усиливается из-за рассеивания влаги и потери сцепления в цементном геле (C – S – H). Следовательно, процесс ползучести вызывается и ускоряется в основном двумя процессами: (1) движением влаги и обезвоживанием бетона из-за высоких температур и (2) ускорением в процессе разрыва сцепления.

Переходная деформация возникает при первом нагреве бетона, но не возникает при повторном нагреве [78]. Воздействие высоких температур на бетон вызывает сложные изменения влажности и химического состава цементного теста. Более того, существует несоответствие в тепловом расширении между цементным тестом и заполнителем. Таким образом, такие факторы, как изменения химического состава бетона и несоответствия в тепловом расширении, приводят к внутренним напряжениям и микротрещинам в компонентах бетона (заполнителя и цементного теста) и приводят к переходным деформациям в бетоне [75].

Обзор литературы показывает, что имеется ограниченная информация о ползучести и неустановившейся деформации бетона при повышенных температурах [46]. Некоторые данные о ползучести бетона при повышенных температурах можно найти в работах Круза [70], Маречаля [79], Гросса [80] и Шнайдера и др. [81]. Андерберг и Теландерссон [82] провели испытания для оценки переходных деформаций и деформаций ползучести при повышенных температурах. Они обнаружили, что предварительно высушенные образцы при уровне напряжения нагрузки 45 и 67,5% были менее подвержены деформации в «положительном направлении» (расширению) под нагрузкой.При предварительном натяжении 22,5% образцы не показали значительной разницы в деформациях. Они также обнаружили, что влияние водонасыщенности не было очень значительным, за исключением свободного теплового расширения (предварительная нагрузка 0%), которое оказалось меньше для водонасыщенных образцов.

Хури и др. [78] изучали деформацию ползучести изначально влажного бетона при четырех уровнях нагрузки, измеренную во время первого нагрева при скорости 1 ° C / мин. Важной особенностью этих результатов было то, что наблюдалось значительное сжатие под нагрузкой по сравнению со свободными (ненагруженными) тепловыми деформациями.Это сжатие называется «термической деформацией, вызванной нагрузкой», и считается, что фактическая термическая деформация состоит из общей термической деформации за вычетом термической деформации, вызванной нагрузкой.

Шнайдер [75] также исследовал влияние переходных процессов и ограничения ползучести на деформацию бетона. Он пришел к выводу, что испытание на переходные процессы для измерения общей деформации или прочности бетона в наибольшей степени связано с пожарами в зданиях и, как предполагается, дает наиболее реалистичные данные, имеющие прямое отношение к пожару.Важные выводы из исследования заключаются в том, что (1) соотношение воды и цемента и исходная прочность не имеют большого значения для деформаций ползучести в переходных условиях, (2) соотношение заполнителя и цемента имеет большое влияние на деформации и критические температуры: чем тверже агрегат тем ниже тепловое расширение; поэтому общая деформация в переходном состоянии будет ниже; и (3) условия отверждения имеют большое значение в диапазоне 20–300 ° C: отвержденные на воздухе и высушенные в печи образцы имеют более низкие переходные процессы и деформации ползучести, чем образцы, отвержденные водой.

Андерберг и Теландерссон [82] разработали основные модели ползучести и переходных деформаций в бетоне при повышенных температурах. Эти уравнения ползучести и переходной деформации при повышенных температурах, предложенные Андербергом и Теландерссоном [82], имеют следующий вид: где = деформация ползучести, = переходная деформация, = 6,28 × 10 ⁻⁶ с ^−0,5 , = 2,658 × 10 ⁻³ K ⁻¹ , = температура бетона (° K) за время (с), = прочность бетона при температуре, = напряжение в бетоне при текущей температуре, = константа находится в диапазоне от 1.8 и 2.35, = термическая деформация и = прочность бетона при комнатной температуре.

Обсуждаемая выше информация о высокотемпературной ползучести и переходной деформации в основном разработана для НБК. По-прежнему отсутствуют данные испытаний и модели влияния температуры на ползучесть и переходную деформацию в HSC и фибробетоне.

6. Выкрашивание в результате пожара

Обзор литературы представляет противоречивую картину возникновения выкрашивания в результате пожара, а также точного механизма выкрашивания в бетоне.В то время как некоторые исследователи сообщали о взрывных растрескиваниях в бетонных конструктивных элементах, подвергшихся воздействию огня, в ряде других исследований сообщалось о незначительном или полном отсутствии значительного отслаивания. Одним из возможных объяснений этой запутанной тенденции наблюдений является большое количество факторов, влияющих на скалывание, и их взаимозависимость. Однако большинство исследователей согласны с тем, что основными причинами возникновения растрескивания бетона в результате пожара являются низкая проницаемость бетона и миграция влаги в бетоне при повышенных температурах.

Есть две общие теории, с помощью которых можно объяснить явление откола [83].

(i) Повышение давления. Считается, что выкрашивание вызвано увеличением порового давления во время нагрева [83–85]. Чрезвычайно высокое давление водяного пара, образующееся при воздействии огня, невозможно избежать из-за высокой плотности и компактности (и низкой проницаемости) более прочного бетона. Когда эффективное поровое давление (пористость, умноженная на поровое давление) превышает предел прочности бетона на разрыв, куски бетона отваливаются от элемента конструкции. Считается, что это поровое давление приводит к прогрессирующему разрушению; то есть, чем ниже проницаемость бетона, тем больше выкрашивание из-за пожара.Это падение бетонных кусков часто может быть взрывоопасным в зависимости от пожара и характеристик бетона [38, 86].

(ii) Ограниченное тепловое расширение. Эта гипотеза предполагает, что отслаивание является результатом ограниченного теплового расширения вблизи нагретой поверхности, что приводит к развитию сжимающих напряжений, параллельных нагретой поверхности. Эти сжимающие напряжения снимаются хрупким разрушением бетона (отслаиванием). Поровое давление может играть значительную роль в возникновении нестабильности в виде взрывного термического выкрашивания [87].

Хотя растрескивание может происходить во всех бетонах, считается, что высокопрочный бетон более подвержен растрескиванию, чем бетон нормальной прочности, из-за его низкой проницаемости и низкого водоцементного отношения [88, 89]. Высокое давление водяного пара, возникающее из-за быстрого повышения температуры, не может исчезнуть из-за высокой плотности (и низкой проницаемости) HSC, и это повышение давления часто достигает давления насыщенного пара. При 300 ° С поровое давление может достигать 8 МПа; такое внутреннее давление часто бывает слишком высоким, чтобы ему могла противостоять смесь HSC, имеющая предел прочности на разрыв примерно 5 МПа [84].Осушенные условия на нагретой поверхности и низкая проницаемость бетона приводят к сильным градиентам давления вблизи поверхности в виде так называемого «засора влаги» [38, 86]. Когда давление пара превышает предел прочности бетона на разрыв, куски бетона отваливаются от элемента конструкции. В ряде тестовых наблюдений на колоннах HSC было обнаружено, что скалывание часто носит взрывной характер [19, 90]. Следовательно, отслаивание является одной из основных проблем при использовании HSC в строительстве и должно быть должным образом учтено при оценке противопожарных характеристик [91].Выкрашивание в колоннах NSC и HSC сравнивается на Рисунке 11 с использованием данных, полученных в результате натурных испытаний на огнестойкость нагруженных колонн [92]. Видно, что в колонне HSC, подвергшейся воздействию огня, растрескивание является весьма значительным.

Степень отслаивания зависит от ряда факторов, включая прочность, пористость, плотность, уровень нагрузки, интенсивность пожара, тип заполнителя, относительную влажность, количество микрокремнезема и других примесей [34, 93, 94]. Многие из этих факторов взаимозависимы, и это делает прогноз выкрашивания довольно сложным.Изменение пористости в зависимости от температуры является наиболее важным свойством, необходимым для прогнозирования откольных характеристик HSC [33]. Noumowé et al. провели измерения пористости образцов НСК и ГСК с помощью ртутного порозиметра при различных температурах [88, 95].

Основываясь на ограниченных испытаниях на огнестойкость, исследователи предположили, что растрескивание в HSC можно минимизировать путем добавления полипропиленовых волокон в смесь HSC [85, 96–101]. Полипропиленовые волокна плавятся, когда температура в бетоне достигает примерно 160–170 ° C, и это создает в бетоне поры, достаточные для снижения давления пара, возникающего в бетоне.Другой альтернативой для ограничения образования сколов, вызванных возгоранием, в колоннах HSC является использование изогнутых стяжек, при которых стяжки загнуты под углом 135 ° в бетонную сердцевину [102].

7. Соотношения высокотемпературных свойств бетона

Существуют ограниченные определяющие соотношения высокотемпературных свойств бетона в нормах и стандартах, которые могут использоваться для пожарного проектирования. Эти отношения можно найти в руководстве ASCE [15] и в Еврокоде 2 [4]. Kodur et al. [46] собрали различные соотношения, которые доступны для термического, механического и деформирования бетона при повышенных температурах.

Существуют некоторые различия в определяющих соотношениях для высокотемпературных свойств бетона, используемых в европейских и американских стандартах. Конституционные отношения в Еврокоде применимы к NSC и HSC, в то время как отношения в практическом руководстве ASCE применимы только к NSC. Основные соотношения для высокотемпературных свойств бетона, указанные в Еврокоде и руководстве ASCE, обобщены в Таблице 1. В дополнение к этим основным моделям, Кодур и др.[93] предложили определяющие отношения для HSC, которые являются расширением отношений ASCE для NSC. Эти отношения для HSC также включены в Таблицу 1.

NSC — ASCE Manual 1992 HSC — Kodur et al. 2004 [10] NSC и HSC — EN1992-1-2: 2004 [4] Соотношение напряжение-деформация . , . . Для Еврокод допускает использование как линейной, так и нелинейной нисходящей ветви в численном анализе. Параметры этого уравнения см. В таблице 2. Теплоемкость Бетон из кремнистого заполнителя Бетон из карбонатного заполнителя Бетон из кремнистого заполнителя Бетон из карбонатного заполнителя Удельная теплоемкость ( Дж / кг C) , для 20 ° C ≤ ° C, , для 100 ° C <≤ 200 ° C, , для 200 ° C <° C, , для 400 ° C <≤ 1200 ° C. Изменение плотности (кг / м 3 ) = Контрольная плотность для 20 ° C ≤ ≤ 115 ° C, для 115 ° C <≤ 200 ° C, для 200 ° C <≤ 400 ° C, для 400 ° C <≤ 1200 ° C, Тепловая мощность =. Теплопроводность Бетон из кремнистого заполнителя Бетон из карбонатного заполнителя Бетон из кремнистого заполнителя . Бетон с карбонатным заполнителем Все типы: Верхний предел:, для 20 ° C ≤ ≤ 1200 ° C. Нижний предел: , для 20 ° C ≤ ≤ 1200 ° C. Термическая деформация Все типы: . Все типы: . Кремнистые заполнители: , для 20 ° C ≤ ≤ 700 ° C. , для 700 ° C <≤ 1200 ° C, Известковые заполнители: , для 20 ° C ≤ ≤ 805 ° C. , для 805 ° C <≤ 1200 ° C.

44 9184 9184 9184 0,043 0,025 Темп.° F Темп. ° C NSC HSC Кремнистый агг. Известняковая агг. Класс 1 Класс 2 Класс 3 68 0,0024 125 0,024 0,024 0,0 1 0,0025 0,02 1 1 1 212 100 1 0.004 0,0225 1 0,004 0,023 0,9 0,75 0,75 392 200 0,95 0,0055 0,025 0,97 0,9 0,75 0,70 572 300 0,85 0,007 0,0275 0,91 0,007 0.028 0,85 0,75 0,65 752 400 0,75 0,01 0,03 0,85 0,01 0,03 0,75 0, 500 0,6 0,015 0,0325 0,74 0,015 0,033 0,60 0,60 0,30 1112 600 0.45 0,025 0,035 0,6 0,025 0,035 0,45 0,45 0,25 1292 700 0,3 0,025 18 0,4375 0,0375 0,038 0,30 0,30 0,20 1472 800 0,15 0,025 0,04 0,27 0.025 0,04 0,15 0,15 0,15 1652 900 0,08 0,025 0,0425 0,15 0,025 0,043 0,043 1832 1000 0,04 0,025 0,045 0,06 0,025 0,045 0,04 0,075 0.04 2012 1100 0,01 0,025 0,0475 0,02 0,025 0,048 0,01 0,038 0,01 2192 — 0 — — 0 0 0

Еврокод классифицирует HSC на три класса * в зависимости от его прочности на сжатие, а именно: (i) класс 1 для бетона с прочностью на сжатие между C55 / 67 и C60 / 75, (ii) класс 2 для бетона с прочностью на сжатие между C70 / 85 и C80 / 95, (iii) класс 3 для бетона с сжатием прочность выше, чем C90 / 105. Обозначение прочности C55 / 67 относится к марке бетона с характеристической прочностью цилиндра и куба 55 Н / мм 2 и 67 Н / мм 2 , соответственно. * Примечание: если фактическая характеристическая прочность бетона, вероятно, будет более высокого класса, чем указанный в проекте; относительное снижение прочности для более высокого класса следует использовать для пожарного расчета.

Основное различие между соотношениями высокотемпературных составляющих для бетона по европейским стандартам и ASCE заключается во влиянии типа заполнителя на свойства бетона.Еврокод специально не учитывает влияние типа заполнителя на теплоемкость бетона при высоких температурах. В Еврокоде такие свойства, как удельная теплоемкость, изменение плотности и, следовательно, теплоемкость, считаются одинаковыми для всех типов заполнителей, используемых в бетоне. Для теплопроводности бетона Еврокод предлагает верхнюю и нижнюю границы без указания того, какой предел использовать для данного типа заполнителя в бетоне. Кроме того, Еврокод классифицирует HSC на три класса в зависимости от его прочности на сжатие, а именно: (i) класс 1 для бетона с прочностью на сжатие от C55 / 67 до C60 / 75, (ii) класс 2 для бетона с прочностью на сжатие между C70 / 85. и C80 / 95, (iii) класс 3 для бетона с прочностью на сжатие выше, чем C90 / 105.

8. Резюме

Бетон при повышенных температурах претерпевает значительные физико-химические изменения. Эти изменения вызывают ухудшение свойств при повышенных температурах и создают дополнительные сложности, такие как растрескивание HSC. Таким образом, термические, механические и деформационные свойства бетона существенно изменяются в диапазоне температур, связанных с пожарами в зданиях. Кроме того, многие из этих свойств зависят от температуры и чувствительны к параметрам (методам) испытаний, таким как скорость нагрева, скорость деформации, температурный градиент и т. Д.

На основании информации, представленной в этой главе, очевидно, что высокотемпературные свойства бетона имеют решающее значение для моделирования реакции железобетонных конструкций на пожар. Существует много данных о термических, механических и деформационных свойствах НБК и ГСК при высоких температурах. Однако данные о свойствах новых типов бетона при высоких температурах, таких как самоуплотняющийся бетон и зольный бетон, при повышенных температурах очень ограничены.

Обзор свойств материалов, представленный в этой главе, представляет собой общий обзор имеющейся в настоящее время информации.Дополнительные подробности, относящиеся к конкретным условиям, при которых развиваются эти свойства, можно найти в цитированных ссылках. Кроме того, при использовании свойств материала, представленных в этой главе, должное внимание следует уделять свойствам замеса партии и другим характеристикам, таким как скорость нагрева и уровень загрузки, поскольку свойства при повышенных температурах зависят от ряда факторов.

Заявление об ограничении ответственности

Некоторые коммерческие продукты указаны в этом документе для того, чтобы адекватно описать экспериментальную процедуру.

No related posts.