Соотношение прочности и класса бетона: Класс бетона и марка. Класс и марка бетона таблица, соотношение класса бетона и марки соответствие.

Прочность бетона на сжатие: характеристики марки и класса

Застывший бетон имеет специфический состав, разнообразные компоненты которого относят его к конгломератным материалам. Данное свойство свидетельствует об особенности раствора, а именно его качестве. Надежность бетонной конструкции определяется его совместимостью с другими материалами. В зависимости от этого, существуют различные классы и марки бетонного раствора, применение которых характерно определенному виду строительства. Предлагаем детально ознакомиться с каждым классом и маркой бетона по его прочности на осевое растяжение и сжатие.

Суть и общая характеристика класса бетона

В узком понимании в классах бетонной смеси определяется нагрузка, которую может выдержать одна единица площади поверхности при отсутствии повреждений. Единицы измерения устанавливали на протяжении многих лет. На сегодняшний момент показатели класса определяются в МПа.

Способ определения крепости раствора одинаков как для его класса, так и для марки. При испытаниях используются в специальных лабораториях, путем экспериментов с образцами материалов. С помощью специальных приспособлений производится работа по установлению максимального усилия на образец, при котором начинается его разрушение. Исходя из полученных данных, усилие приравнивается к давлению.

Для достижения правильных результатов необходимо учитывать соотношение вектора нагрузки и оси образца. С этой целью нижние стороны поверхности пресса и бетона помечаются осями, которые должны совпадать. Согласно ГОСТам, выделяют 18 видовых классов бетонного раствора, зависимо от прочности на сжатие. Например, бетон В35. Данное обозначение означает его прочность при давлении 35 МПа.

Вернуться к оглавлению

Марка бетона – суть и общая характеристика

В случае если класс изделия, как показатель прочности не учитывается, используется стандарт надежности при помощи марки раствора. Суть данного определения состоит в отображении определенного свойства материала. Как и в предыдущем случае, это свойство определяется с помощью испытаний над образцами. Различают два общих значения определения марки:

• минимальное: применяется для определения прочности, стойкости к влаге и низким температурам;
• максимальное: используется для обозначения плотности.

Однако следует запомнить, что с помощью марки невозможно определить колебания крепости на всей бетонной поверхности.

Вернуться к оглавлению

Соответствие марки бетона классу

Определенный класс бетона по прочности на сжатие имеет свою соответствующую марку. На практике была составлена таблица этого соотношения. Например, согласно таблице, марке М50 соответствует класс В3,5.

Коэффициент перевода класса бетона в соответствующую марку – 13,1.

Чаще всего при строительстве для определения прочности применяется термин «класс». В отличии от марок в этом параметре вычислена гарантированная крепость материала.

Вернуться к оглавлению

Выбор бетона

Строительство определенной бетонной конструкции требует четко установленной крепости бетонного раствора. Среди них выделяют:

• подбетонное покрытие – В7,5;
• фундамент: в помещениях с низкой влажностью – от В15; в помещениях с высокой влажностью – от В22,5;
• стены, а также другие конструкции на улице – учитывается морозостойкость: для районов со стабильно теплой температурой воздуха – F150; для районов с температурой воздуха ниже -40С — F200;
• внутренние поверхности – от В15;
• железобетонные конструкции – от В15 (предварительно напряженные) – от В20.

Все вышеперечисленные правила установлены строительными стандартами. Однако они могут отличаться в зависимости от технических расчетов. Так, одно здание может быть построено на бетоне разной прочности – материалы на нижних этажах должны быть значительно выше от материалов верхних этажей.

Одним из быстрых и удобных способов определения прочности бетона является испытание путем сжатия склерометром или молотком Шмидта. Принцип его работы заключается в ударе бойка по бетону и его отскоке. Вследствие этого специальный указатель перемещается на определенную высоту, которая соответствует установленной марке бетона.

Несмотря на простоту в использовании, данное приспособление не пользуется популярностью, поскольку не может дать точных значений. Это возникает от влияния на испытание других факторов, таких как характер поверхности образца, его толщина, структура и уплотнение.

Вернуться к оглавлению

Заключение

Показатели марки и класса бетонных материалов – это самые важные показатели их сопротивления сжатию и осевой растяжке. В отличии от качеств относительно стойкости к низким температурам, влаге, именно они учитываются в первую очередь при покупке материалов.

Следует запомнить, что прочность – это не стабильная величина. В процессе твердения бетон становится крепче. Все эти правила следует обязательно учитывать при строительстве.

Марки и классы бетона — показатели прочности

Главными показателями степени качества бетона являются его марка и класс. Именно на них акцентируется внимание покупателя при выборе бетона. Эти два показателя описывают ключевую характеристику бетона — прочность.

Класс бетона обозначается латинской литерой В. Класс описывает величину допустимой нагрузки (сжатия) для бетона. Нагрузка в данном случае измеряется в мегапаскалях (МПа). Класс бетона принимается с принимаемая с гарантированной обеспеченностью (в статистике этот показатель называется доверительной вероятностью) 0,95. Что значит эта цифра? 0,95 описывает 95-процентную надежность класса, то есть не менее чем в 95 случаях из ста бетон будет выдерживать заявленную прочность. В остальных же пяти возможно несоответствие указанному параметру В. То есть, если на упаковке стоит маркировка «В25», это значит, что в 95 случаях из ста этот бетон выдержит давление в 25 мегапаскалей.

Характеристика, называемая маркой бетона, описывает его среднюю прочность на сжатие. Обозначается латинской литерой М и измеряется в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см²). Величина М лежит в интервале от 50 до 1000 кг/см² и показывает усредненный предел прочности на сжатие.

То есть, обе характеристики используются для описания прочности бетона. Различие марки бетона и класса бетона в том, что марка — это просто усредненное значение прочности, а класс — прочность с гарантированной обеспеченностью.

В соответствии с СТ СЭВ 1406, показатель марки бетона перестали использовать в проектировании. В современной проектной документации требования к бетону указываются только в классах. Но несмотря на то, что любой современный проект содержит информацию о классе бетона, многие строительные организации по старой привычке заказывают бетон в марках.

В таблице соответствия марок и классов бетона приведено соответствие различный марок и классов бетона.

Условия выбора бетона по прочности в зависимости от вида работ

ГОСТом 26633-91 определено соотношение между классом и маркой бетона, указана его граничная прочность в кгс/кв.см. Также необходимо при выборе учесть рекомендации по применению различных классов бетона в строительстве.

1. М100 — относится к классу В7,5, его средняя прочность 98 кгс/кв.см. Считается легким видом бетона. Предназначен для проведения предварительных строительных работ, большие нагрузки выдержать не способен, для несущих конструкций не подходит. Сфера применения: дорожки, отмостки, бордюры, предварительная заливка пола.
2. М150 — относится к классу В10 и В12,5, его средняя прочность 131 кгс/кв.см или 164 кгс/кв.см. По свойствам аналогичен марке М100. Основное отличие — обладает большей прочностью, прослужит на порядок дольше, однако стоимость его выше аналога.
3. М200 — относится к классу В15, его средняя прочность 196 кгс/кв.см. Незаменим при заливке ж/б плит перекрытий, обустройстве подпорных стен, подходит для лестничных конструкций, площадок и дорожных покрытий, рассчитанных на невысокие нагрузки.
4. М250 — относится к классу В20, его средняя прочность 262 кгс/кв.см. В соответствии со строительными нормами и правилами именно с этой марки бетона разрешается заливать фундаменты для одноэтажных зданий и хозпостроек: гаражи, бани, небольшие склады. По свойствам бетон идентичен марке М200, но характеризуется более высоким показателем прочности и долговечности.
5. М300 — относится к классу В22,5, его средняя прочность 294,7 кгс/кв.см. Одна из самых востребованных на строительном рынке марок. Подходит для обустройства монолитных фундаментов, стоянок, площадок и лестничных пролетов в многоэтажных зданиях, а также используется при изготовлении инженерных коммуникаций.
6. М350 — относится к классу В25, его средняя прочность 327 кгс/кв.см. Высокая прочность позволяет применять данную марку при заливке фундаментов, строительстве дорог и автомагистралей, различных дорожных элементов. Высокая прочность находит применение в несущих конструкциях с большими нагрузками.
7. М400 — относится к классу В30, его средняя прочность 393 кгс/кв.см. Дорогостоящая марка бетона, которая используется в случаях возведения комплексов большой этажности, а также объектов, к которым предъявляются особые требования по надежности, прочности и быстроте схватывания самого бетона. Он незаменим при заливке свай, строительстве заводов, аквапарков, ТРЦ, банковских хранилищ.

Кроме прочностных характеристик при выборе следует также учесть показатели морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности массы и т.д. Итоговая стоимость бетона напрямую зависит от всех перечисленных параметров.

 

Источник: https://beton24.ru/articles/vse-o-betone/marki-i-klassy-betona/

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Марки и классы бетона: твердение и набор прочности

Наши цены на бетон всех марок >>>

Главные параметры бетонной смеси

Базовые показатели степени качества бетона – это марка или класс бетонной смеси. При покупке продукции на эти параметры следует обратить особое внимание. К второстепенным факторам относят коэффициенты водонепроницаемости, подвижности и морозостойкости. Самое главное – выбрать товар по типу марки или класса: они неизменны в течение всего периода эксплуатации.

А вот прочность бетонной смеси, например, напротив, параметр достаточно изменчивый. Он может варьироваться в течение всего периода терпения, увеличиваясь и нарастая. Так, при соответствующих климатических и погодных условиях прочность наберет расчетный (проектный) показатель только через 28 суток твердения. Вообще процессы твердения бетонной смеси и набора прочности могут идти несколько лет.

Марка бетона определяется в зависимости от количества цемента в общем составе.

Какие диапазоны классов и марок существуют?

Показатель	Диапазоны и пример
марка бетона	Общий диапазон: от М50 до М1000 (например, М200, М400, М450, М500 и т.д.). Основной диапазон: чаще всего применяют марки от м100 до м500.
класс	Общий диапазон: от В 3,5 до 80 (например, В 10, В 12,5, В 22,5, В 30 и т.д.). Основной диапазон: в большинстве случаев используют класс от В 7,5 до В 40.

Методы определения основных показателей и контрольные пробы

Выбор и последующая покупка зависят от указанного в проекте типа марки и класса бетонной смеси. Если такой документ отсутствует, следует обратиться за помощью к строителям. Специалисты выдадут соответствующие рекомендации. Однако можно попробовать разобраться в данном деле самостоятельно.

Итак, что обозначают цифры на маркировке? Значения 200, 400 и т.д. (на маркировках м200, м400 и т.д.) – это соотношение предела прочности на сжатие, выраженное в расчете 1 кгс. на 1 кв.см. Показатель указывает среднее значение. Большинство строительных компаний и организаций подобного профиля чаще всего заказывают бетон именно в марках. Однако класс бетона является также довольно часто встречающимся параметром, используемым в современном строительстве. Цифры класса указывают не средний, как цифры марки, а гарантированный показатель прочности.

Как проверить бетонную смесь на соответствие указанным показателям марки и класса?

Для начала во время разгрузки бетона возьмите пробу смеси, отлив два-три кубика размером 15х15х15 см. Чтобы это сделать, достаточно, например, сколотить из дощечек формы такого размера. Кстати, перед взятием пробы полученные ящики следует увлажнить, иначе сухое дерево впитает в себя большое количество влаги (это может негативно повлиять на гидратацию важного компонента – цемента).

Пробу необходимо проверить, прощупав смесь куском арматуры или уплотнив ее ударом молотка по бокам кубиков-ящиков. Отлитую бетонную смесь нужно хранить в течение 28 суток при температуре 20 градусов и влажности 90%.

Затвердевшую смесь по истечению срока необходимо отнести в независимую лабораторию. Специалисты вынесут окончательные вердикт – принадлежит ли данная марка бетона к указанным на маркировке данным. Кстати, 28 дней – срок необязательный. Известно, что основную часть расчетной прочности (70%) бетонная смесь набирает за первые 7 суток.

! Обратите внимание

• не стоит разбавлять смесь водой в автобетоносмесителе;
• брать пробу необходимо с самого лотка бетоносмесителя;
• нужно как можно тщательнее уплотнить бетон штыкованием;
• хранить кубики с образцами бетонной смеси следует только в соответствующих условиях: оптимальные варианты – прохладный подвал или любое помещение в тени.

Таблица соотношения класса, прочности и марки бетона

Марка бетона по прочности на сжатие	Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов бетона по прочности на сжатие
	Класс бетона по прочности на сжатие	Условная марка бетона*, соответствующая классу бетона по прочности на сжатие
		Бетон всех видов, кроме ячеистого	Отличие от марки бетона, %	Ячеистый бетон	Отличие от марки бетона %
М15	В1	—	—	14,47	-3,5
М25	В1,5	—	—	21,7	-13,2
М25	В2	—	—	28,94	15,7
М35	В2,5	32,74	-6,5	36,17	3,3
М50	В3,5	45,84	-8,1	50,64	1,3
М75	В5	65,48	-12,7	72,34	-3,5
М100	В7,5	98,23	-1,8	108,51	8,5
М150	В10	130,97	-12,7	144,68	-3,55
М150	В12,5	163,71	9,1	180,85	—
М200	В15	196,45	-1,8	217,02	—
М250	В20	261,93	4,8	—	—
М300	В22,5	294,68	-1,8	—	—
М300	В25	327,42	9,1	—	—
М350	В25	327,42	-6,45	—	—
М350	В27,5	360,18	2,9	—	—
М400	В30	392,9	-1,8	—	—
М450	В35	458,39	1,9	—	—
М500	В40	523,87	4,8	—	—
М600	В45	589,35	1,8	—	—
М700	В50	654,84	-6,45	—	—
М700	В55	720,32	2,9	—	—
М800	В60	785,81	-1,8	—	—

Твердение бетона

В результате процесса взаимодействия воды и цемента общая прочность бетонной смеси возрастает. Такой процесс называют гидратацией цемента. Если в непрочном молодом бетоне вода высыхает или вымерзает, гидратация останавливается. Замерзание, безусловно, очень негативно влияет на эксплуатационные характеристики смеси, ухудшает базовые свойства и снижает показатель прочности. Кстати, молодым бетон называют в течение первых двух-трех недель твердения.

Итак, что делать с потерей влаги? Для положенного твердения и нормальной гидратации необходимо поддерживать оптимальную влагу. Только тогда бетонная смесь будет иметь соответствующие эксплуатационные свойства и характеристики (включая показатель прочности) и прослужит исправно в течение несколько десятков лет.

! Обратите внимание

• при высоких температурах (в жаркое время года) следует накрыть только что уложенный бетон мокрой мешковиной или пленкой ПВХ;
• молодые бетонные конструкции (1-5 дневные) нужно периодически поливать водой.

В холодное время хода наблюдается процесс замораживания бетонной смеси. Замерзает здесь не сам бетон, а находящаяся в смеси вода. В данном случае весь процесс взаимодействия воды и цемента – гидратации – затормаживается и останавливается. Об этом можно прочитать в материалах про зимнее бетонирование.

Любопытно, что если всю построенную конструкцию не размоет к весне, процесс гидратации также может расстроиться, когда снег растает. Безусловно, показатели морозостойкости и общей прочности такой бетонной смеси буду существенно ниже показателей при достаточной норме твердения. Разработаны специальные технологии и методики, позволяющие предотвратить негативные последствия. Такие разработки называют методиками раннего замораживания бетонной смеси. С помощью современных технологий и добавления специальных противоморозных добавок бетон твердеет, замерзая, при низких температурных условиях (от -15 до -30 градусов по Цельсию). А весной запускается процесс гидратации воды и цемента.

Какую роль здесь играют противоморозные добавки? Заполнители служат некими стабилизаторами и регуляторами всего процесса гидратации. Например, при температуре заливания бетона в -25 градусов по Цельсию вводятся добавки с расчетом на -10 градусов. Тогда завершается процесс твердения, и бетон замерзает. С помощью добавок бетонная смесь не реагирует на колебания температуры в диапазоне от -5 до +5 градусов, стойко перенося цикличные изменения погодных условий. Бетон не будет замерзать или оттаивать. Однако существует одно ограничение – монолитные конструкции в этот период эксплуатировать нельзя.

Критическая прочность бетона

Этим термином называют допустимый порог показателей прочности. Такой порог – своеобразная грань и для каждой марки он индивидуален. Так, высокие марки обладают более низким процентом критической прочности (в среднем, треть от проектного показателя прочности), а низкие – высоким процентом. Критичные показатели набираются за первые сутки жизни бетонной смеси.

Как бороться с замораживанием бетона?

Способов существует несколько. Перечислим основные, часто используемые и проверенные меры:

• добавление противоморозных смесей в бетон. Их еще называют ПМД – противоморозные добавки. Такие вещества не позволяют воде замерзнуть, а также увеличивают скорость твердения. Когда-то такие препараты заменялись солями. Однако подобные составы разъедали оболочку арматуры со временем, поэтому их сменили на более щадящие ПМД;
• электропрогрев бетона. Разработаны специальные электроподогреваемые опалубки, электроды и трансформаторы. Приборы отлично подходят для заливки бетонной смеси в зимнее время года. Однако данный вариант, скорее всего, экономически невыгоден и недоступен частным предприятиям-застройщикам. Оплата услуг монтажа и доставки, аренда, а также оплата электроэнергии (системам необходимо огромное количество кВт в час) формируют конечную стоимость проекта;
• укрытие конструкции. Авральная мера – укрытие построенной конструкции пленкой. Метод оптимален при температуре в один-два градуса. Однако положительные результаты при данном способе не гарантированы. Весь период гидратации цемента идет параллельно с выделением тепла. Выделяемое тепло можно и нужно сберегать и сохранять. Возможно поставить дизельную или газовую пушки: они будут способствовать задуванию теплого воздуха под специальное укрытие. Важно помнить, что первые дни жизни бетонной смеси – самые ответственные.

Кстати, на предприятиях ЖБК и ЖБИ рассмотренной проблемы не существуют. Все железобетонные материалы (плиты перекрытия, сваи, дорожные плиты и бетонные фундаментные блоки ФБС) проходят специальную обработку. Изделия в течение нескольких часов пропариваются в камерах. После процедуры любая марка бетона может быстро набрать нужную прочность.

Марки и классы бетона, прочность и состав бетона от «Альфа-СПК»

Бетон, марки бетона, классы бетонов, прочность бетона, состав бетона, служат для более правильного производства бетонного раствора, который позволяет осуществлять строительство по заданным технологиям.

Бетон.

Под определением бетона, понимают известковый раствор (смесь) с перемешиваемым щебнем или гравием, с добавлением в него песка, цемента, воды и других добавок, необходимых для производства бетона.

Основные марки бетона, используемые при строительстве.

Марка бетона М-100.
При строительстве, бетонная марка М-100 используется регулярно, как правило, в качестве ненагруженного слоя – подготовки под монолитные несущие конструкции, полы, бетонируемые на грунт. Бетон М-100 укладывают слоем толщиной 5 – 10 см, и шириной равной сумме ширины бетонируемой на подготовке конструкции и двухстороннего уширения, необходимого для установки опалубки на подготовку. Так же бетон М-100 используется в дорожном строительстве в качестве подготовки под основное дорожное полотно. Применяется бетон М-100 в качестве подливки для закрепления поребриков, установки малых архитектурных форм и в других неответственных конструкциях. При производстве марки бетона М-100 возможно использование не только гранитного графия, но и известкового щебня.

Марка бетона М-150.
При производстве марки бетона  М-150 / В-12.5 применяется гравийный, известковый и гранитные типы щебня. В реализации, бетон В-12.5 можно встретить в качестве товарного бетонного раствора, обладающего коэффициентом подвижности «П» от одного до четырёх пунктов, так же данный тип бетон М-150 В-12,5 встречается в виде тощих бетонов, с показателями жесткости «Ж» так же от одного до четырёх пунктов. Подобный товарный бетон М-150 В-12,5 заниженной марки используется в качестве подготовительного материала для стяжки полов и бетонных тротуаров, заливки ленточных фундаментов, а так же монолитных плит. Из представленного типа бетона М150 В12,5 изготавливают бетонные подушки и бордюрные блоки.

Марка бетона М-200.
Используется в промышленном и гражданском строительстве, так же марка бетона м-200 находит свое применение при возведении индивидуальных жилых домов. Прочностные параметры бетона М-200 позволяют использовать его в качестве конструкционного материала в малоэтажном строительстве. В этой области бетон марки 200 используется для устройства практически всех фундаментов, в том числе ленточных, а также для бетонирования ростверков при свайном основании здания.

Марка бетона М-250.
Товарный бетон М-250 / В-20, производится с использованием гравийного, известкового и гранитного щебня. Коэффициент подвижности товарного бетона данной марки М-250 / В-20, при его реализации составляет от двух до четырёх. По сравнению с бетонным раствором марки М-200 / В-15, товарный бетон В-20 пользуется меньшим спросом, несмотря на его завышенные химические и технологические качества. Применяется в отливке лестничных пролётов, монолитных фундаментов, заборов и тротуаров.

Марка бетона М-300.
Производство бетона марок В-22.5 / М-300, осуществляется с использованием такого наполнителя, как гравийного и гранитного, так и известкового щебня. Также бетон марки 300 можно увидеть в реализации в качестве товарного бетона БСГ, с показателем подвижности «- П -» — от двух, до четырёх. Следую системе классификации бетона, соответствующей нормам – «СЭВ-1406», товарный бетон типа В-22.5 / М-300 располагается на промежуточном уровне, однако благодаря его повышенному коэффициенту прочности, теплопроводности и морозостойкости, товарный бетон М-300 этой марки пользуется широким применением на всех строительных площадках.

Марка бетона М-350.
В производстве бетона марки М-350 В-25 в качестве наполнителя используют гравийный, либо гранитный щебень. Данная марка бетона встречается в реализации, наиболее часто в виде БСГ, чей коэффициент подвижности – П — колеблется от двух до четырёх пунктов. За прошедшие годы, товарный бетон марки М-350 В-25 стал лидером, среди других марок по количеству продаж. На сегодняшний день, данный вид бетона имеет практику применения на всех типах строительных площадок. Товарный бетон М-350 В-25 получил столь широкое применение в области строительства, исходя из строгих поправок, внесённых в проектные требования. Основное применение бетона этого типа, направлено на изготовление несущих стен, плит перекрытий, балок, колон, железобетонных конструкций и изделий, отлив монолитных фундаментов.

Марка бетона М-400.
При производстве бетона марки М-400 В-30, в качестве наполнителя, используется исключительно гранитный щебень, так же в процессе производства используются различные пластификаторы и специализированные ингредиенты. Благодаря высокому коэффициенту водонепроницаемости и морозоустойчивости, бетон марки м400 В-30 используется в изготовлении специальных конструкций, требования, к эксплуатации которых значительно завышены. Товарный бетон М-400 В-30, широко используется при строительстве ответственных объектов с особыми требованиями к качеству бетонного раствора – банковские хранилища, бассейны, ригеля, поперечные балки, гидротехнические сооружения, конструкции мостов, цокольные этажи монолитных зданий. 

Марка бетона М-450.
Высокопрочный бетонный раствор под маркой М-450 применяется в промышленном и гражданском строительстве. Из-за высокой стоимости его использование оправдано только для конструктивных элементов, требующих высокой прочности. Так же бетон М-450 применяется  при строительстве гидротехнических сооружений, в транспортном строительстве для устройства опор большепролетных мостов, для устройства тюбингов при проходке туннелей и в метростроении. Из бетона М-450 изготавливаются сборные железобетонные конструкции, воспринимающие значительные статические и динамические нагрузки.   

Марка бетона М-500.
Производство бетона марки М-500 В-40 с особой прочностью, используются пластификаторы и исключительно гранитный щебень. Марка товарного бетона В-40 / М500 пользуется широким применением в изготовлении особо прочных железо-бетонных изделий, требования к которым достаточно высоки. Марки бетонного раствора В-40 и М-500 имеют повышенный коэффициент морозоустойчивости и водонепроницаемости. Данный вид товарного бетона М-500 В-40 широко распространён в изготовлении конструкций особой прочности, например: хранилища банков, такие гидротехнические сооружения, как плотины и дамбы, строительства прочих конструкций, в требованиях к которым заложен повышенный показатель прочности.

Марка бетона М-550.
Бетон марки М-550  используется в общестроительных работах достаточно редко. Применение бетона М-550  обусловлено наличием конструкций, несущих значительную нагрузку. Поскольку бетон М-550 достаточно дорог, то проектные организации закладывают такой высокопрочный материал при разработке пролетных и опорных мостовых конструкций, гидротехнических сооружений – плотин, дамб, водозащитных сооружений, каркасов промышленных и гражданских зданий — колонн, ригелей, а также балок и ферм перекрытия и покрытия.

Марка бетона М-600.
Бетон марки В-45 М-600, относится к ряду особо прочных бетонов. Бетонный раствор этой марки, получил широкое применение в области строительства мостовых конструкций, автотранспортных сооружений, так же В-45 М-600 предназначается для заливки мостовых опор и изготовления иных особо сложных конструкций, требующих от бетонного раствора особо высокого показателя прочности. 

Классы бетонов.

Класс бетона — это числовая характеристика свойства бетона, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство бетона, обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100, и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его невыполненным.

Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60.

Соотношение по прочности марок и классов бетона.

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

Прочность и плотность бетона.

Прочность бетона является самым важным свойством. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии. Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание или замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.

Плотность бетона — отношение массы бетона к его объему (кг/м3). Плотность бетона сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше плотность бетона, тем он прочнее. На плотность бетона оказывает существенное влияние наличие в нем пор. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси, и, наконец, при недостаточном количестве цемента.

Бетонные заводы для производства бетона.

Компания «Альфа-СПК» предлагает бетонные заводы мобильного и стационарного исполнения, с производительностью от 15 до 240 м³, для производства высококачественного бетона. По интересующим вопросам обращайтесь в офисы нашей компании.

Прочность: марка и класс бетона |

Подбирать вид и класс бетонной смеси стоит исходя из цели вашего проекта. Для того, чтобы сделать правильный выбор нужно понять принципиальные различия свойств бетона.

Марка и класс отвечают за прочность материала.

Марка бетона напрямую зависит от количества цемента в составе бетонной смеси. Диапазон марок по прочности бывает от 50 до 1000. Например: м-100, м-200 и т.д. Цифры марки бетона означают предел прочности на сжатие в кгс/кв.см.
Класс бетона – это показатель, учитывающий допустимую погрешность качества бетонной смеси. То есть класс бетонного состава подразумевает фактическую прочность бетона. Перевод марки в класс бетона особенно необходим при проведении расчетов конструкций.

В марках используется среднее значение прочности. В классах — прочность с гарантированной обеспеченностью и коэффициентом вариации 13%.

Это наиболее востребованные марки бетонной смеси в строительстве.
Прочность бетона выражает следующее соотношение марки и класса бетона:

 

В соответствии со СТ СЭВ 1406, все современные проектные требования к бетону указываются именно в классах. Проверяя проектную документацию, обратите внимание бетон какого класса должен использоваться.

Также важно рассмотреть такие параметры материала, как:

П-подвижность, F-морозоустойчивость
и W-водонепроницаемость.

«П» Подвижность означает удобоукладываемость бетона или осадку конуса. В документации пишется «осадка конуса 10-15 см» либо указывается буква «П» с коэффициентом (от 1 до 5).

«F» Коэффициент морозостойкости бетона указывает на количество циклов замораживания-размораживания, по прохождению которых бетон должен сохранить прочность.

«W» Водонепроницаемость – это свойство бетона не пропускать под давлением через себя воду.

Всегда проверяйте, соответствует ли купленная смесь той марке, которую Вы заказывали. От этого зависит успех вашего проекта. Только самые качественные материалы могут гарантировать хороший результат.

Навигация по записям

Прочность, марка и класс бетона

Прочность, марка и класс бетона Тяжелый бетон — основной конструкционный строительный материал, поэтому оценке его прочностных свойств уделяется большое внимание. Прочностные характеристики бетона определяют строго в соответствии с требованиями стандартов. Используется несколько показателей, характеризующих прочность бетона. Неоднородность бетона как материала учитывается в его основной прочностной характеристике — классе бетона. Прочность. Как и у всех каменных материалов, предел прочности бетона при сжатии значительно (в 10… 15 раз) выше, чем при растяжении и изгибе. Поэтому в строительных конструкциях бетон, как правило, работает на сжатие. Когда говорят о прочности бетона, подразумевают его прочность на сжатие, так называемую «кубико-вую» прочность. В остальных случаях оговаривается вид прочности. Бетон на портландцементе набирает прочность постепенно. При нормальной температуре и постоянном сохранении влажности рост прочности бетона продолжается длительное время, но скорость набора прочности со временем затухает. Прочность бетона принято оценивать по среднему арифметическому значению результатов испытания образцов данного бетона через 28 сут нормального твердения. Для этого используют образ-ЦЫ-кубы размером 150 х 150 х 150 мм, изготовленные из рабочей бетонной смеси и твердевшие при (20 ± 2) С на воздухе при относительной влажности 95% (или в иных условиях, обеспечивающих сохранение влаги в бетоне). Методы определения прочности бетона регламентированы стандартом. Марка бетона. По среднему арифметическому значению прочности бетона устанавливают его марку — округленное значение прочности (причем округление идет всегда в нижнюю сторону). Для тяжелого бетона установлены следующие марки по прочности на сжатие: 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700 и 800 кгс/см . При обозначении марки используют индекс «М»; так, например, марка бетона М350 означает, что его средняя прочность не менее 35 МПа (но не более 40). Отличительная особенность бетона — значительная неоднородность его свойств. Это объясняется изменчивостью в качестве сырья (песка, крупного заполнителя и даже цемента), нарушением режима приготовления бетонной смеси, ее транспортировки, укладки (степени уплотнения) и условиями твердения. Все это приводит к разбросу значений прочности бетона одной и той же марки. Чем выше культура производства (лучше качество подготовки материалов, приготовления и укладки бетона и т. п.), тем меньше будут возможные колебания прочности бетона. Для строителя важно получить бетон не только с заданной средней прочностью, но и с минимальными отклонениями (особенно в низшую сторону) от этой прочности. Показателем, который учитывает возможные колебания качества бетона, является класс бетона. Класс бетона — это численная характеристика какого-либо его свойства (в том числе и прочности), принимаемая с гарантированной обеспеченностью (обычно 0,95). Это значит, что установленное классом свойство, в данном случае прочность бетона, достигается не менее чем в 95 случаях из 100. Понятие «класс бетона» позволяет назначать прочность бетона с учетом ее фактической или возможной вариации. Чем меньше изменчивость прочности, тем выше класс бетона при одной и той же средней прочности. ГОСТ 26633—85 устанавливает следующие классы тяжелого бетона по прочности на сжатие (МПа): 3,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 32,5; 40; 45; 50; 55 и 60. Класс по прочности на сжатие обозначают латинской буквой В, справа от которой приписывают его гарантированную прочность в МПа. Так, у бетона класса В15 предел прочности при сжатии не ниже 15 МПа с гарантированной обеспеченностью 0,95. Соотношение между классами и марками бетона неоднозначно и зависит от однородности бетона, оцениваемой с помощью коэффициента вариации. Чем меньше коэффициент вариации, тем однороднее бетон. Класс бетона одной и той же марки заметно увеличивается при снижении коэффициента вариации. Так, при марке бетона М300 и коэффициенте вариации 18 % класс бетона будет В15, а при коэффициенте вариации 5 % — В20, т. е. на целую ступени выше. Это показывает, как важно тщательное выполнение всех технологических операций и повышение культуры производства. Только в этом случае достигается высокая однородность бетона и более высокий класс его прочности при неизменном расходе цемента. Для определения класса бетона (В) по известной средней кубико-вой прочности (R) и коэффициенту вариации v используют формулу B = R (1 — l,64v). Строительными нормами принят нормативный коэффициент вариации прочности бетона, равный 13,5% и характеризующий технологию бетонных работ как удовлетворительную. Читать далее: Легкие бетоны Железобетон Бетон для монолитных конструкции Производственные факторы, определяющие качество бетона Определение состава бетона Структура и свойства тяжелого бетона Добавки к бетону и строительному раствор Вода Мелкий заполнитель Характеристика заполнителей

Прочность бетона. Классы и марки бетона по прочности и как они определяются

Прочность бетона – это способность вещества, после его затвердевания, выдерживать физические, химические и механические нагрузки и воздействия. Это ключевая характеристика, которая играет определяющую роль при определении способов строительства и дальнейшей эксплуатации бетонных конструкций и сооружений.

Определение и установление прочностных показателей бетона является очень важным аспектом строительства. Застройщик обязан учитывать этот показатель перед тем, как сдавать объект. Заказчик так же должен внимательно подойти к прочности бетона, чтобы избежать опасных жизней людей ситуаций. Для начала, давайте рассмотрим разновидности современного бетона.

Существует несколько групп по весу бетона:

• Суперлёгкие;
• Лёгкие;
• Тяжёлые;
• Очень тяжёлые.

Изготовление и подготовка бетонной смеси немаловажный процесс, от которого напрямую зависят дальнейшие характеристики бетонных изделий. Помимо основных ресурсов, используемых для создания смеси, допускается применение добавок, которые позволяют не только усилить уже имеющиеся свойства смеси, но и наделить её новыми. За более подробной информацией о добавках Polytem ®, обращайтесь к нашим специалистам или перейдите на соответствующий раздел сайта.

Марки бетона по прочности

Для определения прочности бетона, из подготовленной смеси создаётся небольшой кубик, грани которого равны 15 см. Образец подвергается испытаниям. На него оказывается механическое давление. Наибольшее значение давления, которое способен выдержать куб, указывается в наименовании марки бетона, для обозначения марки используется литера «М». Например, бетон марки М100 способен выдерживать давление 98кгс/см2 (килограмм-сила). На сегодняшний день, существует семь наиболее распространённых марок, используемых в самых разных сферах.

Класс бетона по прочности

Распределение бетонов на классы по прочности происходит по аналогичному способу, как и с распределением по маркам. Для определения класса используется литера «В». В данном случае меняется единица измерения и учитываются физико-химические аспекты используемых наполнителей, затворителей, связующего, способа заливки. Единицей измерения является Мпа (мегапаскаль). Технические тесты и испытания проводятся по ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». Для более наглядного примера давайте рассмотрим соотношение марки бетона к классу, основные области применения и допустимые нагрузки.

Таблица марки и класса бетона по прочности

Класс бетона, B	Средняя прочность на сжатие (кг/см2)	Марка бетона, М
B5	65	М75
B7,5	98	М100
B10	131	М150
B12,5	164	М150
B15	196	М200
B20	262	М250
B25	327	М350
B30	393	М400
B35	458	М450
B40	524	М550
B45	589	М600
B50	655	М600
B55	720	М700
B60	786	М800

 

Как можно повысить класс и марку бетона?

Для того, чтобы усилить набор прочности бетона, допускается использование дополнительных наполнителей, затворителей или связывающего вещества. Наиболее распространённым примером является добавление полипропиленовой фибры в бетонную смесь, что позволяет повысить раннюю и конечную прочность бетона.

Мы же настоятельно вам рекомендуем воспользоваться качественным продуктом, добавкой в бетон для набора прочности Polytem ® Force. Этот продукт гарантированно усилит прочностные характеристики вашей смеси, увеличит её твёрдость и эксплуатационный период.

Сфера эксплуатации в зависимости от прочности

В зависимости от принадлежности к той или иной марке или классу, смесь может использоваться для совершенно разных целей. Давайте рассмотрим наиболее популярные и востребованные.

Наиболее важной характеристикой бетона является его прочность на сжатие, определяемая маркой бетонной смеси. Для каждого вида строительных работ используются свои марки бетона:

• М100 – лёгкий бетон, используемый на подготовительных и начальных этапах строительства. С его помощью осуществляется подготовка к заливке монолитных стен, арматурных работ. Из него устанавливаются бордюры и поребрики;
• М150 – Спектр применения совпадает с указанной выше маркой. Имеет более высокую прочность;
• М200 – самая востребованная и наиболее часто используемая марка. Используется для множества целей – от укладки дорог и тротуаров и заканчивая возведением зданий с повышенной нагрузкой;
• M250 – Область использования совпадает с предыдущей маркой, имеет чуть более высокие показатели прочности;
• М300 – производство блоков несущих стен, плит перекрытия, заборов и т.д. Применяется для монолитной заливки;
• М350 – отличается высокой прочностью, применяется для строительства аэродромов, несущих элементов;
• M400 – изготовление ЖБИ, возведение зданий и конструкций, подвергаемых более высокой нагрузке. Гидротехнические сооружения, заводы, крупные строения и т.д;
• М450 – строительство тяжёлый и массивных объектов – плотины, метро и т.д.;
• M500 – строительство ЖБИ-конструкций.

Как мы видим, данный материал выпускается и изготавливается в различных вариациях. Обязательно обращайтесь к специалистам для получения бесплатной консультации. Ну а мы рекомендуем вам ознакомиться с другими статьями в нашем информационном разделе и ознакомиться с продукцией, с помощью которой вы сможете улучшить характеристики и свойства вашей смеси.

Управление международных программ — Политика

Глава 5: Цемент и бетон

Канада

Онтарио требует, чтобы подрядчик отвечал за дизайн бетонной смеси. Требуется минимальная прочность бетона на сжатие 4350 фунтов на квадратный дюйм (30 МПа). Крупный заполнитель имеет комбинированную градацию номинального максимального размера заполнителей 1,5 дюйма (37,5 мм) и 0,75 дюйма (19 мм). Содержание воздуха указано как 6,0 процента, плюс-минус 1,5 процента.Требуется портландцемент, но его часть можно заменить дополнительным вяжущим материалом. Дополнительным вяжущим материалом может быть измельченный гранулированный доменный шлак (до 25 процентов) или летучая зола (до 10 процентов) или комбинация этих двух материалов (смесь шлака и летучей золы до 25 процентов, за исключением того, что количество летучей золы не должно превышать 10 процентов по массе от общего количества вяжущих материалов).

Квебек допускает использование тройных смесей (портландцемент, доменный шлак и летучая зола) в смесях для CRCP, но не для JPCP.Допускаются также смешанные цементы. И для CRCP, и для JPCP требуется прочность на сжатие 5 100 фунтов на квадратный дюйм (35 МПа).

Германия

Германия приняла европейский стандарт на бетон EN 206-1 в 2000 году. Этот стандарт вместе с немецким стандартом DIN 1045-2 теперь составляет новый немецкий стандарт на бетон. В некоторых областях европейский стандарт предоставляет только определения рамок, что делает возможным и действительно необходимым дополнение национальными стандартами, поскольку EN 206 еще не имеет юридического статуса гармонизированного стандарта в Европейском Союзе. ⁽⁴²⁾ Одной из особенностей нового стандарта является повышенное внимание к долговечности за счет использования классов воздействия. Дороги и настилы мостов относятся к классу максимальной опасности XF4, характеризующемуся высокой степенью водонасыщения и подверженности воздействию морозильных и антиобледенительных агентов. Немецкий стандарт на бетон устанавливает максимальное водоцементное соотношение (0,50), минимальный класс прочности (C30 / 37 *), минимальное содержание цемента (20 фунтов / фут ³ (320 кг / м ³ )) и минимальное количество воздуха. содержание (4.0 процентов) для бетона, используемого в дорожном строительстве. Помимо требований этого стандарта, немецкое руководство ZTV Beton-StB 2001, Дополнительные рекомендации по устройству бетонных покрытий устанавливает верхний предел водоцементного отношения 0,45 и минимальное содержание цемента 22 фунта / фут ^{. 3} (350 кг / м ³ ) для мощения бетона, а также минимальное содержание цемента 26 фунтов / фут ³ (420 кг / м ³ ) для бетона, используемого в открытом слое заполнителя.

Европейский стандарт на цемент EN 197 был принят примерно в то же время, что и европейский стандарт на бетон. Он определяет 27 видов цемента. Типы цемента, которые будут использоваться для различных бетонных конструкций, определены в немецком стандарте DIN 1045-2. Среди европейских стандартов на цемент, заполнители, добавки, воду для смешивания и т. Д. До сих пор только стандарт на цемент EN 197 был принят в качестве гармонизированного стандарта.

Агрегаты

должны соответствовать требованиям европейского стандарта EN 12620.К заполнителям для дорожного строительства применяются более высокие стандарты, чем к заполнителям, используемым в зданиях и других конструкциях. К ним относятся ограничение на потерю массы при испытании на устойчивость к замерзанию-оттаиванию, ограничения на содержание легких органических загрязнителей, требования к форме и индексу шелушения, требования к стоимости полированного камня (50 для обычных дорожных покрытий, 53 для поверхностей из незащищенного заполнителя) и руководящие принципы. для смягчения щелочно-кремнеземной реакции.

Портландцемент марки CEM I 32,5 R (эквивалент ASTM типа I), который также должен удовлетворять дополнительным требованиям, используется для бетонных покрытий в Германии. ^(22,43) По согласованию с заказчиком портланд-шлаковый цемент CEM II / A-2 или CEM II / BS, портландцемент обожженный сланцевый CEM II / AT или BT, портланд-известняковый цемент CEM II / A-LL или взрывной Также можно использовать печной цемент CEM II / A (класс прочности не ниже 42,5).

Цемент не должен быть слишком мелко измельченным (максимальная крупность 3500 квадратных сантиметров на грамм ( ² см / г)), и он не должен схватываться в течение как минимум 2 часов после укладки. В 1980-х годах трещины, напоминающие трещины, вызванные реакцией щелочного агрегата, наблюдались на нескольких покрытиях возрастом от 5 до 10 лет, все из которых были построены из цемента с содержанием щелочи (эквивалент Na ₂ O) между 1.0 и 1,4 процента. С тех пор для строительства дорог использовались только цементы с содержанием щелочи менее 1,0 процента, и на этих покрытиях не наблюдалось растрескивания, наблюдаемого в покрытиях, построенных ранее. Текущий немецкий стандарт ограничивает содержание щелочи в цементе CEM I до 0,80% эквивалента Na ₂ O по массе.

В Германии 25 групп и заводов по производству цемента и 10 подрядчиков по укладке бетонных покрытий. Подрядчики несут ответственность за дизайн смесей в Германии, и в целом смеси не являются собственностью компании.(Цементные продукты, однако, являются собственностью компании.) В бетон можно добавлять летучую золу или наполнители, но нельзя использовать летучую золу и микрокремнезем вместе. Дополнительные вяжущие материалы не учитываются при расчете содержания вяжущего или водоцементного отношения.

При строительстве с двумя слоями для нижнего слоя могут использоваться переработанные материалы или недорогой гравий, а для верхнего и нижнего слоев существуют разные требования к прочности. Необходимо измельчить не менее 35 процентов всех заполнителей.Также требуется высокая морозостойкость и высокая стойкость к полировке. Германия импортирует заполнитель из Норвегии для удовлетворения своих потребностей в строительстве бетонных покрытий.

Бетон класса прочности C30 / 37, требуемый для дорожного строительства, должен иметь прочность на сжатие 4350 фунтов на квадратный дюйм (30 МПа) в сердечниках диаметром 6 дюймов (150 мм) в течение 60 дней и прочность на сжатие 5400 фунтов на квадратный дюйм ( 37 МПа) в кубах диаметром 6 дюймов (150 мм) через 28 дней. Прочность на растяжение при изгибе проверяется только на квалификационных испытаниях перед началом укладки.Оно должно составлять не менее 650 фунтов на квадратный дюйм (4,5 МПа) в течение 28 дней при четырехточечном испытании в соответствии с EN 12 390-5 (что почти идентично требуемой прочности на изгиб 800 фунтов на квадратный дюйм (5,5 МПа), испытанной в соответствии с первым DIN 1048 при трехточечной нагрузке и различных условиях испытаний).

Австрия

Австрийские спецификации цемента и бетона для бетонных покрытий (RVS 8S.06) требуют использования цемента европейского стандарта типа CEM II с начальным временем схватывания не менее 2 часов при 68 ° F (20 ° C), крупность по Блейну не более более 3500 см ² / г и прочность 28-дневного куба не менее 1000 фунтов на кв. дюйм (7 МПа).

Австрийские технические требования к бетонному покрытию (RVS 8S.06.32) требуют, чтобы бетонная смесь, используемая в нижней части конструкции с двумя подъемниками, имела 28-дневную прочность на изгиб не менее 800 фунтов на квадратный дюйм (5,5 МПа) и 28-дневную прочность на сжатие. не менее 5000 фунтов на кв. дюйм (35 МПа). Материал, используемый в верхней части курса, должен иметь прочность на изгиб в течение 28 дней не менее 1000 фунтов на квадратный дюйм (7 МПа) и прочность на сжатие в течение 28 дней не менее 5800 фунтов на квадратный дюйм (40 МПа).

За разработку бетонной смеси отвечает подрядчик, и лаборатория, которую нанимает подрядчик, может использовать любой метод по своему усмотрению для разработки смеси.Смесь подрядчика не считается фирменным продуктом.

Заполнители, используемые в поверхностном слое бетона с обнаженным заполнителем, должны иметь, среди прочего, значение полированного камня не менее 50. Заполнитель, используемый в нижнем бетонном слое, может быть переработан как из старого бетонного покрытия, так и из старого асфальтового покрытия, хотя содержание переработанного асфальта в дорожном покрытии не должно превышать 10 процентов от общего количества заполнителя. Когда старое бетонное покрытие перерабатывается, 100 процентов старого покрытия восстанавливается, измельчается, сортируется и повторно используется на месте в новом бетонном покрытии и цементно-обработанном основании, если таковое имеется.

Портландцемент с содержанием шлака от 20 до 25 процентов используется в Австрии. Минимальное содержание цемента для бетона в нижнем слое составляет 20 фунтов / фут ³ (320 кг / м ³ ) для мощения фиксированной формы и 22 фунта / фут ³ (350 кг / м ³ ) для брусчатка для мощения. Минимальное содержание цемента для бетона в верхнем слое составляет 23 фунта / фут ³ (370 кг / м ³ ) для мощения фиксированной формы, 25 фунтов / фут ³ (400 кг / м ³ ) для скользящей формы и 28 фунтов / фут ³ (450 кг / м ³ ) для обнаженного слоя заполнителя.Содержание воздуха от 3,5 до 5,5% требуется для укладки с фиксированной формой и от 4,0 до 6,0% для укладки с скользящей опалубкой.

Бельгия

В Бельгии для изготовления бетонных покрытий используются три типа бетонных смесей. Используемые цементы представляют собой портландцемент (CEM I) или доменный шлаковый цемент (CEM III / A) класса прочности 42,5 с ограниченным содержанием щелочи для предотвращения реакции щелочного заполнителя. Высокое содержание цемента, низкое водоцементное соотношение и использование воздухововлекающих добавок позволяют получить очень прочный и высокопрочный бетон.

В Бельгии не было проблем с реакцией щелочных агрегатов с местными агрегатами, поэтому разрешены цементы с содержанием щелочи до 0,9%. Воздухововлекающие агенты не использовались в бетонных покрытиях в Бельгии около 10 лет назад.

На рисунке 40 показаны градационные кривые для заполнителей, используемых в бетонных смесях для дорожных покрытий в Бельгии, для максимальных размеров заполнителей 20 мм и 32 мм.

Рис. 40: Градации заполнителя для бетонных смесей для дорожных покрытий в Бельгии.

Нидерланды

Хотя это и не предусмотрено в качестве требования, использование портландцемента с зольной пылью (CEM II / B-V 32.5 R, содержащий от 30 до 35 процентов летучей золы) или портландцемента является предпочтительным для строительства бетонных покрытий в Нидерландах. Также используются цементные смеси, содержащие до 60% шлака.

Бетон класса прочности 35/45 используется для бетонного покрытия в Нидерландах. Бетонная смесь с воздухововлекающими добавками с минимальным содержанием цемента 20 фунтов / фут ³ (320 кг / м ³ ) и водоцементным соотношением не более 0.55 используется. В Нидерландах не было проблем со щелочно-кремнеземной реакцией с местными агрегатами.

Влияние водоцементного отношения и метода выдержки на прочность, усадку и осадку бетонного корпуса биопесочного фильтра | Наука о воде и технологии

По оценкам, по состоянию на 2012 год 1,9 миллиарда человек в мире использовали для питья воду, загрязненную фекалиями. По оценкам, инфекционные диарейные заболевания, связанные с нехваткой воды, вызывают 502000 смертей в год, большинство из которых — дети в возрасте до пяти лет (Prüss-Ustün et al. 2014). Биопесочный фильтр (BSF) — одна из самых многообещающих технологий очистки воды на бытовом уровне, доступных в настоящее время. Он состоит из бетонного или пластикового корпуса с подготовленным песком в качестве фильтрующей среды и двух поддерживающих слоев гравия в качестве нижнего дренажа. Schmutzdecke, биологический слой, который отвечает за удаление большей части бактерий, со временем формируется в верхних сантиметрах фильтрующего материала.

В лабораторных исследованиях было показано, что BSF имеют среднюю скорость удаления> 5 log ₁₀ из цист Giardia lamblia , 3.8 журнал ₁₀ Cryptosporidium sp. ооцисты (Palmateer и др. 1999),> 1,6 log ₁₀ из E. coli (Napotnik & Jellison 2014; Young-Rojanschi & Madramootoo 2014; Elliott et al. 2015) и> 0,5 log ₁₀ MS2 (Jenkins et al. 2011; Young-Rojanschi & Madramootoo 2014; Elliott et al. 2015). Было документально подтверждено, что BSF снижает диарейные заболевания на 61% и 54% в рандомизированных контролируемых исследованиях в Доминиканской Республике и Кении соответственно (Aiken et al. 2011; Sisson et al. 2013). На сегодняшний день по всему миру распространено более 900 000 BSF. Одним из основных преимуществ BSF является то, что они производятся на месте. Местное производство означает, что опыт и техническая поддержка принадлежат сообществу.

Одной из проблем местного и децентрализованного производства бытовой продукции для очистки воды является обеспечение постоянного качества технологии. Ngai et al. (2014) проанализировал 32 оценки проектов BSF в 19 странах, проведенных различными организациями в период с 2002 по 2012 год, чтобы охарактеризовать глобальное принятие, использование и эффективность технологии (Ngai et al. 2014). Хотя результаты оценок в целом были положительными, было выявлено несколько ключевых проблем. В восьми из 32 исследований сообщалось о проблемах с низким качеством изготовления, включая утечки и трещины.

Помимо различных вопросов качества, в данном исследовании особое внимание уделяется качеству конкретных дел BSF.Фактически, качество корпусов фильтров может быть одним ограничивающим фактором при внедрении технологий очистки воды. Например, было замечено, что параметрическая изменчивость при производстве фильтров с керамическими горшками приводит к снижению качества и эффективности фильтров. Отсутствие универсальных стандартов контроля качества было определено как ключевой барьер на пути к эффективному расширению производства керамических горшковых фильтров (Rayner et al. 2013). Аналогичные проблемы с контролем качества наблюдались и с BSF.В Никарагуа ( n = 237) исследование, проведенное на фильтрах трех- и восьмилетней давности, показало, что уровень их использования составляет 7% и 30% соответственно. В фильтрах трехлетней давности наиболее распространенной причиной отказа было растрескивание бетонного корпуса, что привело к утечке воды и песка из фильтров. Растрескивание, вероятно, было результатом плохого контроля качества во время производства (Vanderzwaag et al. 2009). В фильтрах восьмилетней давности режимами отказа были трещины в корпусе и смещение выпускных патрубков.Напротив, исследование фильтров в Зимбабве через два года после установки ( n = 37) не показало утечек (Artwell et al. 2014).

В этом исследовании два производственных фактора (то есть соотношение воды и цемента [в / ц] и метод твердения) исследуются с учетом трех свойств бетона (то есть прочности, усадки и осадки). Одна из областей, где конструкция корпуса BSF сильно различается, связана с соотношением воды и бетона в бетонной смеси.По наблюдениям, производители обычно добавляют больше воды, чем в настоящее время рекомендуется в Руководстве по строительству BSF (CAWST 2012). Избыток воды может снизить прочность бетона, что приведет к более высокой вероятности растрескивания (Sivakumar 2013). Точное количество воды может отличаться в зависимости от состояния насыщения заполнителя и относительной влажности производственной площадки. Например, исполнители в Замбии по сравнению с исполнителями в Непале могут иметь одинаковую пропорцию смеси, но из-за типа используемого заполнителя и относительной влажности воздуха идеальное количество добавляемой воды будет другим.

Усадка в бетоне также может привести к образованию трещин. При усадке в раннем возрасте (<24 часов) низкое соотношение воды и влаги и низкая относительная влажность могут увеличить риск растрескивания (Holt & Leivo 2004). Усадка в раннем возрасте может привести к появлению трещин, которые распространяются в более позднем возрасте, увеличивая вероятность образования трещин. В частности, напряжения растяжения развиваются в условиях ограниченной усадки (Hover 2005). В случае BSF форма обеспечивает внешние ограничения, которые увеличивают потенциал растрескивания.

Одним из тестов, способных стандартизировать качество бетона, является испытание на оседание. Испытание на оседание является мерой консистенции бетона и является наиболее широко используемым полевым испытанием для производителей бетона. Однако отсутствует информация об оптимальном соотношении вода / цемент для бетонной смеси BSF с учетом компромисса между удобоукладываемостью и прочностью, а также о том, какой будет соответствующая просадка.Поэтому было желательно определить влияние различных производственных параметров, в основном содержания воды и методов твердения, на качество бетона, определяемое прочностью и усадкой. В рамках этих идеальных производственных параметров можно определить идеальное значение просадки, чтобы рекомендовать его исполнителям на местах, что могло бы помочь смягчить текущие географические различия, которые затрудняют рекомендацию идеального объема воды для добавления.

В литературе хорошо известна взаимосвязь между соотношением воды и цемента и прочностью бетона (Gambhir & Jamwal 2014).Прочность бетона прямо пропорциональна пористости бетона. Пористость является функцией соотношения вода / цемент (Popovics & Ujhelyi 2008). В одном исследовании строительные растворы были изготовлены из обычного портландцемента с соотношением воды к цементу от 0,45 до 0,60. Это увеличение в / ц привело к увеличению пористости на 150%, увеличению потери воды на 139% и снижению прочности на сжатие на 75,6% (Kim et al. 2014). Увеличение соотношения вода / цемент также было связано с увеличением длины трещины пластической усадки, хотя ширина трещины не увеличилась (Sivakumar 2013), и снижением вязкости разрушения бетона из-за увеличения пористости.В этом контексте дополнительная ценность этого исследования заключается в изучении свойств бетона на основе бетонной смеси, рекомендованной CAWST.

В целом, цель этого исследования состояла в том, чтобы выяснить, являются ли текущие рекомендации CAWST по содержанию воды оптимальными для максимизации прочности и минимизации усадки в бетонной смеси. В этом исследовании также проверялось влияние методов отверждения на прочность и усадку.Результаты испытаний на прочность и усадку помогут разработать рекомендации по результатам испытаний на оседание, которые специалисты по внедрению могут использовать для контроля качества в своих операциях.

Бетонные цилиндры диаметром 102 мм и длиной 203 мм были сконструированы с различным соотношением воды / материала. Цилиндры были сконструированы в соответствии со стандартами Американского общества испытаний и материалов (ASTM). Смесь состояла из (по объему):

• 2 части песка (<0.7 мм),

• 1 часть мелкого гравия (1–6 мм),

• 1 часть крупного гравия (6–12 мм) и

• 1 часть цемента Lafarge типа GU.

Было небольшое отклонение от стандартной смеси CAWST BSF в том, что по логистическим причинам максимальный размер зерна песка составлял 0,7 мм вместо рекомендованного 1 мм (CAWST 2012). Сырье было получено из местного центра ландшафтного дизайна и просеяно с использованием 12 мм, 6 мм и 0.Сита 7 мм. Фракцию каждого размера тщательно перемешивали.

Поглощение измеряли в соответствии с ASTM C 70 и C 127. Отбирали образец каждой размерной фракции и измеряли массу. Образцы сушили в печи при 110 ° C и повторно измеряли массу. Наконец, образцы замачивали в воде на ночь и доводили до состояния насыщенной поверхности, после чего было проведено третье измерение массы. Поглощение воды агрегатом было рассчитано на основе измерений массы и было эквивалентно соотношению объема воды, равному 0.02.

Бетон был отлит в соответствии с ASTM C 192. Вода добавлялась постепенно, и бетон тщательно перемешивался вручную. Соотношение вода / цемент, исследованное в этом исследовании, находилось в диапазоне 0,51–0,76, что было бы эквивалентно добавлению 8–12 л воды в бетонную смесь для полноразмерной фильтровальной коробки. Затем бетон заливали в стандартные формы для бетона 102 мм × 203 мм. Для цилиндров, используемых для исследования влияния содержания воды на прочность, бетон вручную уплотняли с помощью утрамбовки и резинового молотка.В противном случае цилиндры подвергали вибрации с помощью вибростола. Цилиндры были извлечены из формы примерно через 24 часа, отверждены либо в условиях окружающего воздуха, либо во влажной комнате, в зависимости от экспериментальной группы обработки, и испытаны через 28 дней после литья.

Каждая копия в этом исследовании была приготовлена ​​из новой партии бетона, а не из нескольких цилиндров одной партии.

Влияние содержания воды на прочность было исследовано при соотношении в / ц, равном 0.51, 0,59, 0,67 и 0,76. На каждом уровне было четыре повтора, каждая из новой партии, в результате чего получилось 16 бетонных партий. Порядок дозирования был рандомизирован, чтобы избежать смещения, которое могло быть внесено из-за усталости оператора. Отверждение проводилось при 21 ± 1 ° C и относительной влажности (RH) 29%. После 28 дней отверждения цилиндры были подвергнуты разрушающим испытаниям с использованием машины для испытаний на сжатие Амслера (Alfred J. Amsler & Co., Швейцария) в соответствии с ASTM C 39.

Осадка была исследована при соотношении в / ц 0.51, 0,64 и 0,76. На каждом уровне было по две реплики. Осадка измерялась с использованием стандартного конуса осадки в соответствии со стандартами ASTM C 143. Перед заливкой из каждой партии бетона был взят образец и заполнен конус оседания на треть. После каждой трети бетон утрамбовывали 25 раз стальным стержнем. После заполнения конуса бетон удаляли стержнем. Опалубку осторожно приподняли с бетона, и разница между самой высокой точкой бетона и высотой опалубки была записана как оседание.

Средние значения прочности на сжатие для заключительного эксперимента показаны на рисунке 1. Соотношение вода / цемент было статистически значимой переменной ударной вязкостью ( p <0,0001).

Рис. 1

Прочность как функция водно-цементного отношения с 95% доверительным интервалом.

Рис. 1

Прочность как функция водно-цементного отношения с 95% доверительным интервалом.

Не было существенной разницы в прочности между w / c = 0,51 и 0,59 и w / c = 0,67 и 0,76. Однако силы при w / c = 0,51 и 0,59 значительно отличались от прочности при w / c = 0,67 и 0,76. Прочность упала на 28% с w / c = 0,59 до w / c = 0,67.

Согласно закону Абрама, прочность бетона на сжатие обратно пропорциональна соотношению вода / цемент в виде: (1) где A и B — константы, а w соответствует соотношению вода / цемент (Domone & Illston 2010).

По мере увеличения соотношения вода / цемент уменьшается прочность. Для полной гидратации цемента обычно требуется соотношение воды и цемента 0,42. При превышении этого значения дополнительная вода увеличивает удобоукладываемость бетона для уплотнения, но не является необходимой для гидратации. Свободная вода, которая не вступает в реакцию, занимает поровое пространство в микроструктуре бетона. Когда вода испаряется, в микроструктуре остаются воздушные пустоты. Эти воздушные пустоты снижают прочность бетона.Даже 1% воздуха по объему может снизить прочность бетона на 6% (Domone & Illston 2010). Наблюдаемые в этом исследовании результаты снижения прочности с увеличением содержания воды соответствуют современным знаниям о прочности бетона.

Сегрегация агрегатов, когда более плотный агрегат оседает на дно цилиндра, наблюдалась для смесей при w / c = 0,76, как показано на рисунке 2. Сегрегация произошла в меньшей степени в цилиндрах с отношением w / c, равным 0.67, что можно наблюдать на рисунке 3. Не было явной сегрегации при более низких соотношениях w / c.

Рисунок 2

Верх и низ цилиндров с соотношением воды / воздуха 0,76.

Рисунок 2

Верх и низ цилиндров с соотношением воды и воды 0,76.

Рисунок 3

Верх и низ цилиндров с соотношением в / ц 0.67.

Рисунок 3

Верх и низ цилиндров с соотношением воды к воде 0,67.

Совокупная сегрегация — индикатор кровотечения. Вытекание происходит, когда смесь воды выталкивается на поверхность бетона из-за оседания заполнителя и цемента. Избыточное кровотечение приводит к изменяющемуся соотношению вода / цемент по всей конструкции, вызывая разницу в 20–30% между верхней и нижней зонами и общую потерю до 30% зарегистрированной прочности всей конструкции (Giaccio & Джовамбаттиста 1986).Движение стекающей воды также может создавать капиллярную сеть пор, которая снижает целостность бетона в этих зонах. Резкое снижение прочности наблюдалось также у Apebo et al. (2013) изучает влияние использования щебня на обожженный кирпич для грубого заполнителя. Изменение соотношений смеси изменит форму кривой прочности в зависимости от соотношения вода / цемент, изменяя максимальную достигнутую прочность и степень потери прочности из-за дополнительного количества воды (Apebo et al. 2013). Совокупная сегрегация из-за кровотечения, скорее всего, была причиной значительного падения силы после w / c = 0,59 в этом исследовании.

Значения осадки в зависимости от соотношения вода / цех показаны в таблице 1.

Таблица 1

Осадка в зависимости от влажности

.	Водоцементное соотношение .
Осадка (± 5 мм) .	0,51 .	0,59 .	0,67 .
Реплика 1	10	80	210
Реплика 2	10	60	210

.

Водоцементное соотношение .
Осадка (± 5 мм) .	0,51 .	0,59 .	0,67 .
Реплика 1	10	80	210
Реплика 2	10	60	210

Подгоняемая модель выглядит следующим образом: (2) Используя Design-Expert ^® , соотношение воды и газа ( p = 0.0003) оказали статистически значимое влияние на спад. Стоимость модели составляет 0,995 R ² , что указывает на ее превосходную посадку.

Британский институт стандартов имеет пять классификаций спада (The Concrete Society, 2016):

• S1: 10–40 мм

• S2: 50–90 мм

• S3: 100–150 мм

• S4: 160–210 мм

• S5:> 220179 мм

При соотношении воды к воде 0.51 средняя просадка составила 10 мм, что соответствует классу консистенции S1. Эта смесь имела низкую удобоукладываемость. При водном соотношении 0,64 средняя просадка составила 70 мм. Эта смесь имела среднюю удобоукладываемость с классом консистенции S2. В этой смеси было достаточно удобоукладываемости. При водном соотношении 0,76 средняя осадка составила 210 мм для класса консистенции S4. Эта смесь имела очень высокую удобоукладываемость и находилась на пределе обнаружения при испытании на оседание.

Согласно уравнению (2), a w / c = 0.59 соответствует провалу 42 мм. Осадка наиболее близка к классу S1, который составляет осадки от 10 до 40 мм. Как правило, для механического уплотнения осадка 0–25 мм считается очень сухой. Таким образом, для практических целей обрабатываемости потребуется осадка более 25 мм.

Результаты этого исследования согласуются с аналогичным исследованием, проведенным Deaconu & Gupta (2015). Они исследовали влияние воды на бетонную смесь CAWST и измерили осадку в этих точках данных.Прочность их бетона составила 73 МПа при осадке 10 мм при w / c = 0,51. Хотя величина их силы была выше, чем в текущем исследовании, их значения спада были схожими (Deaconu & Gupta 2015). Дикону и Гупта (2015) не использовали повторы в своем исследовании. Они также не учитывали поглощение воды агрегатом. Результаты этого исследования сопоставимы с результатами других исследований, что свидетельствует о достаточном качестве результатов. Согласно ASTM C 39 прочность не является внутренним свойством бетона.Пропорции заполнителя, тип заполнителя, процесс смешивания и условия окружающей среды — все это влияет на прочность.

В среднем по двум группам влагосодержания при влажном отверждении бетон на 27% прочнее, чем при сухом ( p <0,0001). Разница между методами отверждения связана с разницей в относительной влажности. Вода необходима для реакции гидратации. Относительная влажность контролирует парожидкостное равновесие в бетоне.По мере гидратации цемента вода расходуется, и равновесие водяного пара и жидкости смещается. При относительной влажности 100% вода, вступающая в реакцию с цементом, пополняется за счет поглощения воды из атмосферы. При низкой относительной влажности вода не может быть восполнена из атмосферы и теряется в результате испарения (Kosmatka et al. 2002). Испарение может уменьшить количество воды, доступной для реакции, тем самым не давая бетону достичь максимальной прочности. Гидратация формирует соединения, которые обеспечивают прочность бетона (Kosmatka et al. 2002). Влажное отверждение сводит к минимуму эффект испарения и обеспечивает достаточное количество воды для гидратации. Косматка и др. . (2002) обнаружили, что максимальный прирост прочности был пропорционален количеству дней, в течение которых бетон был первоначально выдержан во влажном состоянии.

Соотношение вода / цемент не оказало значительного влияния на усадку ( p = 0,60). Однако эффект от метода лечения был значительным.Через 28 дней усадка при влажном отверждении составила -> 0,01 ± 0,01% (0,01 мм / м ± 0,01 мм / м), что указывает на очень небольшое расширение. Бетон может набухать при относительной влажности 100%, поскольку водяной пар из окружающей атмосферы проникает в бетон. Набухание вызывается поровым давлением, но расширение очень мало и обычно считается незначительным.

Усадка при сухом отверждении — увеличение деформации на 0,05% ± 0,01% (0.5 мм / м ± 0,01 мм / м) в течение 28 дней с использованием 95% доверительного интервала. Типичные значения усадки в литературе составляют от 0,52 мм / м до 1,04 мм / м (Hover 2005). Трещина может образоваться при растяжении бетона более 0,08 мм / м или сжатии более 2,5 мм / м. В ситуации ограниченной усадки усадка вызовет трещины в зависимости от внутренних и / или внешних ограничений. Для фильтра биопеска плесень выступает в качестве внешнего сдерживающего фактора. Различная скорость испарения может привести к неравномерной усадке в бетоне, создавая дифференциальное распределение напряжений в ограниченных условиях.На величину и направление сил сжатия и растяжения влияет градиент усадки в бетонном теле и расположение внешних сил, вызванных ограничениями. В зависимости от местной прочности, сопротивления силам напряжения, трещины могут возникать, когда внешние силы преодолевают внутреннюю прочность. Это исследование не рассматривало непосредственно зарождение трещин при ограниченной усадке; однако минимизация усадки должна помочь уменьшить образование точек напряжения внутри бетонного тела, удерживаемого формой, тем самым снижая вероятность возникновения трещин.

Поддержание высокой относительной влажности предотвратит высыхание поверхности, обеспечивая необходимую влажность, необходимую для достижения максимальной прочности и минимизации усадки. Однако туманные камеры недоступны для крупномасштабного производства фильтров из биопеска, и нецелесообразно погружать фильтровальные коробки в водяную баню во время отверждения.

Чтобы приблизиться к условиям влажного отверждения, руководство BSF рекомендует производителям заполнять фильтровальную коробку водой и накрывать внешнюю часть фильтровальной коробки влажным пластиковым листом во время отверждения (CAWST 2012).Следование этой простой рекомендации может снизить вероятность утечек и трещин, а также повысить прочность производимых фильтров.

Основная цель этого исследования заключалась в разработке рекомендаций по испытанию на оседание в качестве теста контроля качества путем изучения влияния водно-цементного отношения и метода отверждения на прочность и усадку в стандартной бетонной смеси для биопереноса и фильтрации CAWST.

• Отношение воды к цементу при максимальной прочности для этой смеси составляло 0,51–0,59, что эквивалентно 8–9,3 л воды / фильтр на полномасштабный фильтр, исходя из насыщенного песка и заполнителя. В более сухих условиях, когда заполнитель не насыщен, потребуется больше воды.

• Идеальный диапазон осадки для этой смеси с учетом прочности и удобоукладываемости должен составлять 25–40 мм, что соответствует верхней границе категории осадки S1 Британского института стандартов.Этот диапазон спада может быть использован для указания того, что был достигнут идеальный диапазон отношения воды к цементу, независимо от влажности или насыщенности заполнителя, что влияет на фактическое количество воды, которое необходимо добавить.

• Влажное отверждение повысило прочность и уменьшило усадку. Разработчики должны следовать текущим рекомендациям по сушке фильтра под влажной тканью.

Дальнейшее развитие этих рекомендаций необходимо в области полноразмерных биопесочных фильтров, чтобы подтвердить лабораторные результаты и приспособиться к практическим аспектам строительства в условиях ограниченных ресурсов.

Внедрение теста на оседание для определения идеального количества воды для добавления в бетонную смесь поможет разработчикам производить неизменно высокопрочные фильтры, что приведет к производству высококачественных фильтров для семей, которые обслуживают разработчики биологических фильтров.

Это исследование проводилось при поддержке Университета Калгари, Центра доступных технологий водоснабжения и санитарии, Программы стипендий для выпускников Канады NSERC, программы Seeds of Hope International и программы MITACS Accelerate.Авторы хотели бы поблагодарить Тала Вулси (CAWST), Терри Куинна (Университет Калгари), Алехандро Карвалло и Лемлема Кебеде (CAWST) за неоценимую помощь.

Важность соотношения воды и цемента при проектировании смеси для бетонных столешниц

Основные ингредиенты в бетоне

Три простых ингредиента можно смешивать и дозировать различными способами для изготовления бетона, и особенно важно соотношение воды и цемента.

Важность воды

В бетоне наиболее существенным фактором, влияющим на большинство или все свойства бетона, является количество воды, используемой в смеси.

При проектировании бетонной смеси отношение количества воды к количеству используемого цемента (как по весу) называется отношением воды к цементу (в / ц). Эти два ингредиента несут ответственность за то, чтобы связать все вместе.

Отношение воды к цементу в значительной степени определяет прочность и долговечность бетона при правильном отверждении.Соотношение воды и цемента относится к соотношению веса воды и цемента, используемого в бетонной смеси. Соотношение воды и цемента 0,4 означает, что на каждые 100 фунтов цемента , использованного в бетоне, добавляется 40 фунтов воды .

Типичное соотношение воды и цемента в бетонных смесях

Типичные соотношения воды и газа следующие:

• Нормальный для обычного бетона (тротуары и проезды): от 0,6 до 0,7
• Указывается, если требуется бетон более высокого качества: 0.4

Практический диапазон соотношения вода / цемент составляет от примерно 0,3 до более 0,8.

• Коэффициент 0,3 очень жесткий (если не используются суперпластификаторы).
• Коэффициент 0,8 делает бетон влажным и довольно непрочным.

Типичная прочность на сжатие при правильном отверждении бетона составляет:

• Соотношение в / ц 0,4 -> 5600 фунтов на кв. Дюйм
• соотношение 0,8 Вт / Ц -> 2000 фунтов на кв. Дюйм.

Mix Design для бетонных столешниц

Бетонные столешницы, раковины, противопожарные элементы и мебель требуют значительно более высокого качества бетона, чем тротуары или даже фундаменты, как с точки зрения производительности, так и с точки зрения эстетики.Один из ключей к лучшему дизайну бетонной смеси для столешниц — поддерживать очень низкое водоцементное соотношение. Обычно мастера по изготовлению бетонных столешниц используют соотношение в / к около 0,32%. Дизайн смеси CCI с нуля придерживается этого принципа.

Последствия колебаний водоцементного отношения

Самый простой способ подумать о соотношении вода / цемент — это подумать, что чем больше количество воды в бетонной смеси, тем более разбавленным будет цементное тесто. Это влияет не только на прочность на сжатие, но также на прочность на растяжение и изгиб, пористость, усадку и цвет.

Прочность снижается в основном из-за того, что при добавлении большего количества воды получается более слабая разбавленная паста. Думайте об этом как о чрезмерном разбавлении виноградного Kool-Aid. Чем больше воды вы добавите, тем слабее Kool-Aid.

Если говорить более технически, большее количество воды приводит к большему расстоянию между частицами цемента. По мере роста кристаллы они слишком далеко друг от друга, чтобы соединиться вместе и образовать прочные связи.

Проблемы, вызванные высоким соотношением воды и цемента

Бетон с более высоким соотношением вода / цемент также более подвержен растрескиванию и усадке.Усадка приводит к микротрещинам, которые являются слабыми зонами. После того, как свежий бетон уложен, излишки воды выдавливаются из пасты за счет веса заполнителя и самого цементного теста. При большом избытке воды она выливается на поверхность. Микроканалы и проходы, созданные внутри бетона для протекания воды, становятся слабыми зонами и микротрещинами.

Использование низкого соотношения вода / цемент — обычный способ добиться высокой прочности и высокого качества бетона, но это не гарантирует, что полученный бетон всегда подходит для бетонных столешниц.Если градация и пропорции заполнителя не сбалансированы с правильным количеством цементного теста, это может привести к чрезмерной усадке, растрескиванию и скручиванию. Хороший бетон получается благодаря хорошему составу смеси, а низкое соотношение воды и влаги — лишь одна часть хорошего дизайна смеси.

Чтобы иметь полную уверенность в своих смесях, используйте калькулятор для создания миксов с нуля.

Типы расчета соотношений бетонных смесей и их сильные стороны

🕑 Время считывания: 1 минута

Пропорции бетонной смеси — это пропорции компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода.Эти соотношения компонентов смеси определяются в зависимости от типа конструкции и конструкции смеси. Однако строительные нормы и правила предоставляют номинальные и стандартные пропорции бетонной смеси для различных строительных работ, основанные на опыте и испытаниях. Эти типы соотношений бетонной смеси обсуждаются в этой статье.

Типы соотношений бетонных смесей — конструкции смесей

Номинальное соотношение бетонной смеси В прошлом спецификации для бетона предписывали пропорции цемента, мелких и крупных заполнителей.Эти смеси с фиксированным соотношением цемент-заполнитель, обеспечивающим достаточную прочность, называются номинальными смесями. Номинальные смеси просты и в нормальных условиях имеют запас прочности выше указанного. Однако из-за вариабельности ингредиентов смеси номинальный бетон для данной удобоукладываемости сильно различается по прочности. Номинальное соотношение смеси для бетона составляет 1: 2: 4 для M15, 1: 1,5: 3 для M20 и т. Д.

Стандартные смеси или пропорции Номинальные смеси с фиксированным соотношением цемент-заполнитель (по объему) сильно различаются по прочности и могут привести к получению недостаточно или чрезмерно богатых смесей.По этой причине минимальная прочность на сжатие была включена во многие спецификации. Эти смеси называются стандартными смесями. В стандарте IS 456-2000 бетонные смеси подразделяются на марки М10, М15, М20, М25, М30, М35 и М40. В этом обозначении буква M относится к смеси, а цифра — к указанной 28-дневной кубической прочности смеси в Н / мм ² . Смеси марок M10, M15, M20 и M25 примерно соответствуют пропорциям смеси (1: 3: 6), (1: 2: 4), (1: 1,5: 3) и (1: 1: 2) соответственно.

Расчетное соотношение бетона В этих смесях характеристики бетона определяются проектировщиком, но пропорции смеси определяются производителем бетона, за исключением того, что может быть установлено минимальное содержание цемента. Это наиболее рациональный подход к выбору пропорций смеси с учетом конкретных материалов, обладающих более или менее уникальными характеристиками. Такой подход позволяет производить бетон с соответствующими свойствами наиболее экономично.Однако состав смеси не может служить ориентиром, поскольку не гарантирует правильные пропорции смеси для заданных характеристик. Для бетона с нетребовательными характеристиками номинальные или стандартные смеси (предписанные в кодексах по количеству сухих ингредиентов на кубический метр и по осадке) могут использоваться только для очень небольших работ, когда 28-дневная прочность бетона не превышает 30 Н / м. мм ² . Нет необходимости в контрольном тестировании, полагаясь на массу ингредиентов.В следующей таблице приведены подробные сведения о различных типах соотношений бетонных смесей и их прочности.

Марка бетона	Пропорции смеси	Прочность на сжатие
		МПа (Н / мм 2 )	фунтов на кв. Дюйм
Бетон нормальный
M5	1: 5: 10	5 МПа	725 фунтов на кв. Дюйм
M7.5	1: 4: 8	7,5 МПа	1087 фунтов на кв. Дюйм
M10	1: 3: 6	10 МПа	1450 фунтов на кв. Дюйм
M15	1: 2: 4	15 МПа	2175 фунтов на кв. Дюйм
M20	1: 1.5: 3	20 МПа	2900 фунтов на кв. Дюйм
Стандартная марка бетона
M25	1: 1: 2	25 МПа	3625 фунтов на кв. Дюйм
M30	Дизайн Микс	30 МПа	4350 фунтов на кв. Дюйм
M35	Дизайн Микс	35 МПа	5075 фунтов на кв. Дюйм
M40	Дизайн Микс	40 МПа	5800 фунтов на кв. Дюйм
M45	Дизайн Микс	45 МПа	6525 фунтов на кв. Дюйм
Марки высокопрочного бетона
M50	Дизайн Микс	50 МПа	7250 фунтов на кв. Дюйм
M55	Дизайн Микс	55 МПа	7975 фунтов на кв. Дюйм
M60	Дизайн Микс	60 МПа	8700 фунтов на кв. Дюйм
M65	Дизайн Микс	65 МПа	9425 фунтов на кв. Дюйм
M70	Дизайн Микс	70 МПа	10150 фунтов на кв. Дюйм

Подробнее: Какие типы бетона? Каковы их приложения? Калькулятор бетона — расчет бетона для перекрытия, балки, колонны и опор Бетон — определение, марки, компоненты, производство, конструкция и изделия

Фермерские постройки… — Ch4 Строительные материалы: Бетон

Хозяйственные постройки … — Ch4 Строительные материалы: Бетон

Бетон

Содержание — Назад — Вперед

Бетон — строительный материал, изготовленный путем смешивания цементного теста. (портландцемент и вода) и заполнитель (песок и камень). В цементная паста — это «клей», который связывает частицы в совокупность вместе.Прочность цементного теста зависит от об относительном соотношении воды и цемента; более разбавленный паста слабее. Также относительные пропорции цементного теста а агрегат влияет на прочность; более высокая доля паста, делающая бетон более прочным. Бетон затвердевает через химическая реакция между водой и цементом без необходимости воздуха. После первоначального схватывания бетон хорошо затвердевает. под водой. Сила набирается постепенно, в зависимости от скорости химической реакции.

Иногда в бетонную смесь добавляют добавки для добиться определенных свойств. Арматурная сталь используется для добавления прочность, особенно при растягивающих напряжениях.

Бетон обычно смешивают на строительной площадке и кладут в формы желаемой формы в том месте, которое займет агрегат готовая конструкция. Единицы также могут быть сборными либо на на стройплощадке или на заводе.

Свойства бетона

Бетон ассоциируется с высокой прочностью, твердостью, прочность, непроницаемость и пластичность.Это плохой тепловой изолятор, но обладает высокой теплоемкостью. Бетон не легковоспламеняющийся и имеет хорошую огнестойкость, но есть серьезный потеря прочности при высоких температурах. Бетон из обычный портландцемент имеет низкую стойкость к кислотам и сульфаты, но хорошая стойкость к щелочам.

Бетон — относительно дорогой строительный материал для фермы. конструкции. Стоимость может быть снижена, если часть портленда цемент заменяется пуццоланом.Однако когда пуццоланы химическая реакция протекает медленнее, а прочность увеличивается. с задержкой.

Прочность на сжатие зависит от пропорций ингредиенты, то есть соотношение цемент-вода и цемент совокупный коэффициент. Поскольку заполнитель составляет основную часть затвердевшего бетон, его прочность также будет иметь некоторое влияние. Прямой предел прочности на разрыв, как правило, низкий, всего от 1/8 до 1/14 от прочность на сжатие и обычно не учитывается при проектировании расчеты, особенно при проектировании железобетона.

Прочность на сжатие измеряется дроблением кубиков длиной 15 см. с каждой стороны. Кубики выдерживаются в течение 28 дней при стандартных условиях. температуры и влажности, а затем измельчают в гидравлическом прессе. Характерными значениями прочности через 28 дней являются те, ниже которых выпадает не более 5% результатов тестирования. Используемые оценки: C7, C10, Cl5, C20, C25, C30, C40, C50 и C60, каждый из которых соответствует с характеристической прочностью на раздавливание 7,0, 10,0, 15,0 Н / мм2, и т.п.

Таблица 3.11 Типичное повышение прочности бетона

Возраст в тест	Средняя прочность на раздавливание
	Обычный портландцемент
	Хранение на воздухе 18C 65%, R H Н / мм2	Хранение в воде Н / мм2
1 день	5.5	–
3 дня	15,0	15,2
7 дней	22,0	22,7
28 дней	31,0	34,5
3 месяца	37,2	44,1

(1 цемент — 6 заполнитель, по весу, 0.60 вода — цемент соотношение).

В некоторых литературных источниках требуемая марка бетона обозначается пропорции цемент — песок — камень, так называемые номинальные смеси а не прочность на сжатие. Поэтому некоторые общие Номинальные смеси включены в Таблицу 3.12. Обратите внимание, однако, что количество воды, добавленной в такую ​​смесь, будет иметь большое влияние на прочность на сжатие затвердевшего бетона.

Более бедная из номинальных смесей, указанных напротив C7 и C10 классы пригодны для работы только с очень хорошо отсортированными агрегатами в диапазоне до довольно больших размеров.

Состав

Цемент

Обычный портландцемент используется в большинстве хозяйственных построек. Это продается в бумажных мешках по 50 кг или примерно 37 литров. Цемент необходимо хранить в сухом, защищенном от земли месте. влажность, и на периоды, не превышающие одного-двух месяцев. Даже сыро воздух может испортить цемент. Это должна быть консистенция порошка при использовал. Если образовались комки, качество снизилось, но все еще можно использовать, если комки могут быть раздавлены между пальцы.

Таблица 3.12 Предлагаемое использование для Различные марки и смеси бетона

Марка	Номинальная смесь	Использование
C7 C10	1: 3: 8 1: 4: 6 1: 3: 6 1: 4: 5 1: 3: 5	Ленточные опоры; заполнение траншеи фонды; основания стоек; неармированные фундаменты; наружный бетон и перемычки под плиты; этажи с очень легкий трафик; массивный бетон и др.
Класс 5 C20	1: 3: 5 1: 3: 4 1: 2: 4 1: 3: 3	Фундамент стены; подвал стены; конструкционный бетон; стены; усиленный пол плиты; полы для молочного и мясного скота, свиней и птица; полы в зерновых и картофельных складах, сенокосах, и машинные магазины; септики, резервуары для хранения воды; плиты для навоза с двора фермы; дороги, проезды, тротуары и прогулки; лестницы.
C25 C30 C35	1: 2: 4 1: 2: 3 1: 1.5: 3 1: 1: 2	Весь бетон в доении доильные залы, молочные заводы, силосные бункеры и кормово-поилки поилки; полы, подверженные сильному износу и погодным условиям, или слабые растворы кислот и щелочей; дороги и тротуары часто используется тяжелой техникой и грузовиками; небольшой мосты; подпорные стены и дамбы; подвесные полы, балки и перемычки; полы, используемые тяжелыми, мелколесными оборудование, например автопогрузчики; столбы ограждения, сборные железобетонные изделия.
C40 C50 C60		Бетон в очень сильное воздействие; сборные элементы конструкции; предварительно напряженный бетон.

Совокупный

Заполнитель или балласт — это гравий или щебень. Те заполнители, проходящие через сито 5 мм, называются мелкими заполнителями. или песок, и те, что задерживаются, называются крупным заполнителем или камнем.Заполнитель должен быть твердым, чистым, не содержать соли и растительное вещество. Слишком много ила и органических веществ делает заполнитель непригоден для бетона.

Тест на ил выполняется путем помещения 80 мм песка в 200 мм высотой. прозрачная бутылка. Добавьте воды до высоты 160 мм. Встряхните энергично перемешайте бутылку и дайте содержимому осесть до тех пор, пока следующий день. Если слой ила, который будет оседать на поверхности песок, менее 6 мм песок можно использовать без дополнительных лечение.Если содержание ила выше, песок необходимо промывают.

Тест на органические вещества выполняется путем помещения 80 мм песка в Прозрачная бутылка высотой 200 мм. Добавьте 3% раствор натрия гидроксид до 120мм. Обратите внимание, что гидроксид натрия, который может быть куплен в аптеке, опасен для кожи. Закупорите бутылку и энергично встряхните в течение 30 секунд и оставьте до следующего дня. Если жидкость на песке превратится темно-коричневого или кофейного цвета, песок использовать нельзя.«Соломенный» цвет подходит для большинства работ, но не для тех, кому требуется максимальная прочность или водонепроницаемость. Однако учтите, что некоторые соединения двухвалентного железа могут реагировать с гидроксид натрия и вызывают коричневый цвет.

Градация совокупности относится к дозированию различных размеры заполнителя и сильно влияют на качество, проницаемость и удобоукладываемость бетона. С хорошо рассортированный заполнитель, частицы различных размеров перемешиваются между собой оставляя минимальный объем пустот для заполнения дорогостоящая цементная паста.Частицы также легко сливаются, то есть заполнитель является работоспособным, что позволяет использовать меньше воды. Классификация выражается в процентах от массы заполнителя. проходя через различные сита. Хорошо оцененный агрегат будет иметь довольно равномерное распределение размеров.

Содержание влаги в песке важно, так как соотношение смеси песка часто относится к кг сухого песка и максимальному количеству воды включает влагу в совокупности. Влажность составляет определяется путем взятия репрезентативной пробы массой 1 кг.Пример точно взвесить и тонко разложить на тарелке, пропитанной спирт (спирт) и обгорел при перемешивании. Когда образец охлажденный, он снова взвешивается. Снижение веса сводится к весу воды, которая испарилась, и выражается как процентов путем деления потерянного веса на вес высушенного образец. Нормальная влажность естественно влажного песка от 2,5 до 5,5%. В бетонную смесь добавляется гораздо меньше воды.

Плотность — это вес на единицу объема твердой массы без учета пустот и определяется путем помещения одного килограмма сухого заполнителя в один литр воды.Плотность — это вес сухого заполнителя (1 кг), разделенного на объем воды, вытесненной из место. Нормальные значения плотности заполнителя (песок и камень) от 2600 до 2700 кг / м3 и для цемента 3100 кг / м3.

Насыпная плотность — это масса заполнителя на единицу объема. включая пустоты и определяется взвешиванием 1 литра совокупный. Нормальные значения для крупного заполнителя — от 1500 до 1650. кг / м3. Совершенно сухой и очень влажный песок имеют одинаковый объем, но из-за того, что влажный песок набухает, он имеет большую объем.Насыпная плотность типичного естественно влажного песка составляет 15 на 25% ниже, чем у крупного заполнителя из того же материала, т. е. От 1300 до 1500 кг / м3.

Размер и текстура заполнителя влияет на бетон. Чем больше частицы крупного заполнителя не могут превышать одной четверти минимальная толщина бетонного элемента. В железобетон, крупный заполнитель должен пройти между арматурными стержнями, 20 мм обычно считается максимальный размер.

Агрегат с большей площадью поверхности и шероховатой текстурой, т.е. щебень, позволяет развить большую силу сцепления, но будет дают менее податливый бетон.

Груды заполнителя должны находиться близко к месту смешивания. Песок и камень следует хранить отдельно. Если твердой поверхности нет в наличии, нижняя часть стопки не должна использоваться во избежание осквернение землей. В жарком солнечном климате тень должна быть при условии, или агрегат обрызгивают водой для охлаждения.Горячий заполнители делают бетон плохим.

Дозирование

Измерение производится по весу или по объему. Дозирование по весу точнее, но используется только на крупных строительных площадках. При строительстве хозяйственных построек применяется дозирование по объему. Точное дозирование более важно для более высоких сортов конкретный. Дозировка по весу рекомендуется для бетона марки C30 и выше. Проверка насыпной плотности заполнителя позволит обеспечивают большую точность, когда марка C20 или выше дозируется объем.Мешок с цементом 50 кг можно разрезать пополам. через середину верхней стороны сумки, лежащей на пол. Затем мешок берется за середину и поднимается так, чтобы сумка делится на две половины.

В качестве мерной единицы можно использовать ведро или ящик. Материалы должен располагаться в измерительном блоке неплотно и не уплотняться. Кубический ящик со сторонами 335 мм удобно построить, так как он будет вмещать 37 литров, что составляет объем одного мешка цемент.Если ящик сделан без дна и размещен на платформа для смешивания при заполнении, она легко опорожняется просто подняв его. Ингредиенты никогда не следует измерять лопату или лопату.

Рисунок 3.19 Связь между комплексная прочность и водоцементное соотношение

Сумма объемов ингредиентов будет больше, чем объем бетона, потому что песок заполнит пустоты между крупный агрегат. Материалы обычно имеют от 30 до 50% больший объем, чем у бетонной смеси; От 5 до 10% допускается отходы и разливы.Добавляемый цемент заметно не увеличивается громкость. Приведенные выше предположения используются в примере 1 в приблизительно оценивая количество необходимых ингредиентов. В примере 2, более точный метод расчета количества бетона получено из ингредиентов.

Пример 1

Рассчитайте количество материалов, необходимых для строительства прямоугольный бетонный пол 7,5 на 4,0 м и толщиной 7 см. Использовать номинальная смесь 1: 3: 6.50 кг цемента равняется 371.

Общий требуемый объем бетона = 7,5 м x 4,0 м x 0,07 м = 2,1 м

Общий объем ингредиентов с учетом 30% уменьшения объем при смешивании и 5% отходов = 2,1 м + 2,1 (30% + 5+) м = 2,84 м

Объем ингредиентов пропорционален количество частей в номинальной смеси. В этом случае есть всего 10 частей (1 + 3 + 6) в смеси, но цемент не влияет на объем, поэтому только 9 частей для песка и камня используются.

Цемент = (2,89 x 1) / 9 = 0,32 м или 320

Песок = (2,84 x 3) / 9 = 0,95 м

Камень = (2,84 x 6) / 9 = 1,89 м

Количество мешков с цементом = 320/37 = 8,6 мешков, т.е. нужно купить 9 пакетов.

Требуемый вес песка = 0,95 м x 1,45 т / м = 1,4 тонн

Требуемый вес камня = 1,89 м x 1,60 т / м = 3,1 тонн

Максимальный размер камней = 70 мм x 1/4 = 17 мм

Пример 2

Предположим, что цементно-песчано-каменная смесь 1: 3: 5 по объем с использованием естественно влажных заполнителей и добавления 62 литров воды.Какая будет основная крепость и объем смеси быть, если используются 2 мешка цемента. Дополнительные предположения:

Влажность песка: 4%

Влажность камней: 1,5%

Насыпная плотность песка: 1400 кг / м

Насыпная плотность камней: 1600 кг / м

Плотность заполнителя: 2650 кг / м

Плотность твердого цемента: 3100 кг / м

Плотность воды: 1000 кг / м

1 Рассчитайте объем заполнителя в смеси.

2 мешка цемента имеют объем 2 x 37л = 74л

Объём песка 3 х 74л = 2221

Объем камней 5 х 74л = 3701

2 Рассчитайте вес агрегатов.

Песок 222/1000 м x 1400 кг / м = 311 кг

Камни 370/1000 м x 1600 кг / м = 592 кг

3. Рассчитайте количество воды, содержащейся в совокупный

Вода в песке 311 кг x 4/100 = 12 кг

Вода в камнях 592 кг x 1.5/100 = 9 кг

4 Отрегулируйте количество в партии для содержания воды в совокупный.

Цемент 100 кг (без изменений)

Песок 311 кг — 12 кг = 299 кг

Камни 592 кг — 9 кг = 583 кг

Общее количество сухого заполнителя = 299 кг + 583 кг = 882 кг

Вода = 62 кг + 12 кг + 9 кг = 83 кг

5 Расчет водоцементного отношения и цемент-заполнитель соотношение.

Водоцементное соотношение = (83 кг воды) / 100 кг цемента = 0 83

Соотношение заполнитель — цемент = (882 кг заполнителя) / 100 кг цемент = 8.8

Водоцементное соотношение указывает на то, что смесь имеет базовая прочность, соответствующая смеси C10. См. Приложение V: 12.

6 Рассчитайте «твердый объем» ингредиентов в смеси, за исключением воздушных пустот в заполнитель и цемент.

Цемент 100 кг / 3100 кг / м = 0,032 м

Агрегат 882 кг / 2650 кг / м = 0,333 м

Вода 83 кг / 1000 кг / м = 0.083м

Всего = 0,448 м

Общий объем смеси 1: 3: 5, полученный из 2 пакетов цемент 0,45м.

Обратите внимание, что 0,45 м бетона — это только 2/3 от общей суммы объемов компонентов — 0,074 + 0,222 + 0,370.

Таблица 3.13 Требования на куб. Счетчик дозирования бетонных смесей номинального размера

Пропорции по	Цемент Нет.50 кг	Естественно влажный заполнитель 1				Совокупный: цемент	Песок в всего
		Песок		Камни
Объем	мешков	м	тонн	м	тонн	соотношение	%
1: 4: 8	3.1	0,46	0,67	0,92	1,48	13,4	31
1: 4: 6	3,7	0,54	0,79	0,81	1,30	11,0	37
1 5: 5	3.7	0,69	1,00	0,69	1,10	10,9	47
1: 3: 6	4,0	0,44	0,64	0,89	1,42	10,0	31
1: 4: 5	4.0	0,60	0,87	0,75	1,20	9,9	41
1: 3: 5	4,4	0,49	0,71	0,82	1,31	8,9	35
1: 4: 4	4.5	0,66	0,96	0,66	1,06	8,7	47
1: 3: 4	5,0	0,56	0,81	0,74	1,19	7,7	40
1: 4: 3	5.1	0,75	1,09	0,57	0,91	7,6	54
1: 2: 4	5,7	0,42	0,62	0,85	1,36	6,7	31
1: 3: 3	5.8	0,65	0,94	0,65	1,03	6,5	47
1: 2: 3	6,7	0,50	0,72	0,74	1,19	5,5	37
1: 1: 5: 3	7.3	0,41	0,59	0,82	1,30	5,0	31
1: 2: 2	8,1	0,60	0,87	0,60	0,96	4,4	47
1: 1: 5: 2	9.0	0,50	0,72	0,67	1,06	3,9	40
1: 1: 2	10,1	0,37	0,54	0,75	1,19	3, 0,3	31

Эти количества рассчитаны с учетом песка. имеющий насыпную плотность 1450 кг / м и камень 1600 кг / м.В плотность агрегатного материала 2650 кг / м3.

Смешивание

Механическое перемешивание — лучший способ замешивания бетона. Партия мешалки с опрокидывающимся барабаном для использования на стройплощадках. доступны в размерах от 85 до 400 литров. Мощность для барабана вращение обеспечивается бензиновым двигателем или электродвигателем тогда как наклон барабана осуществляется вручную. Грушевидный барабан имеет лопасти внутри для эффективного перемешивания.Смешивание должно быть разрешено действовать не менее 2,5 минут после всех ингредиентов были добавлены. Для небольших работ в сельской местности это может быть Достаточно сложно и дорого достать механический миксер.

Таблица 3.14 Смешивание воды Требования к плотному бетону разной консистенции и Максимальные размеры заполнителя

Максимум размер из агрегат 3	Вода требование 1 / м бетон
	1 / 2- 1/3	1 / 3–1 / 6	1/6 -1/2
	Высокая технологичность	Средняя обрабатываемость	Пластичная консистенция
10 мм	245	230	210
14 мм	230	215	200
20 мм	215	200	185
25 мм	200	190	175
40 мм	185	175	160

³ Включает влагу в совокупности.Количество вода для смешивания — максимум для использования с достаточно хорошо угловатый крупный агрегат правильной формы. 2 См. Таблицу осадки. 3.15.

Рисунок 3.20 Смеситель периодического действия.

Простой ручной бетоносмеситель может быть изготовлен из пустую масляную бочку, установленную в каркас из оцинкованной трубы. Рисунок 3.21 показывает ручную рукоятку, но привод можно легко преобразовать в мощность машины.

Рисунок 3.21 Самостоятельная постройка бетономешалка.

Ручное смешивание обычно применяется для небольших работ. Смешивание должно делать на закрытой платформе или бетонном полу рядом с там, где нужно укладывать бетон, а не на голую землю из-за загрязнения земли.

Рекомендуется следующий метод смешивания вручную:

• 1 Измеренные количества песка и цемента смешиваются переворачивать лопатой не менее 3 раз.
• 2 Около трех четвертей воды добавлено в перемешивайте понемногу.
• 3 Перемешивание продолжают до тех пор, пока смесь не станет однородный и работоспособный.
• 4 Мерное количество камней ,. после смачивания с частью оставшейся воды, распределяется по смесь и перемешивание продолжалось, все ингредиенты были переворачивался не менее трех раз в процессе, используя как как можно меньше воды, чтобы получилась работоспособная смесь.

Все инструменты и платформу следует мыть водой при есть перерыв в перемешивании, и в конце дня.

Тест на оседание

Испытание на осадку дает приблизительное указание удобоукладываемость влажной бетонной смеси. Заполните конусообразную форму ведро с мокрой бетонной смесью и тщательно утрамбовать. Повернуть ведро вверх дном на смесительную платформу. Поднимите ведро, поместите его рядом с бетонной кучей и измерьте осадку, как показано на рисунке 3.22.

Размещение и уплотнение

Бетон следует укладывать с минимальной задержкой после смешивание завершено, и обязательно в течение 30 минут.Особый следует соблюдать осторожность при транспортировке влажных смесей, так как вибрации движущейся тачки могут вызвать разделять. Смесь не должна стекать или падать. в нужное положение с высоты более 1 метра. Бетон укладывать лопатой слоями не глубже 15 см и уплотняется перед нанесением следующего слоя.

При отливке плит поверхность выравнивается стяжкой доска, которая также используется для уплотнения бетонной смеси, как только он был помещен для удаления любого захваченного воздуха.Менее работоспособный чем смесь, тем она пористее и тем больше уплотнение нужно. На каждый процент захваченного воздуха бетон теряет до 5% его прочности. Однако чрезмерное уплотнение мокрой смеси переносят мелкие частицы наверх, в результате чего получается слабый пыльный поверхность.

Ручное уплотнение обычно используется при строительстве фермы. здания. Может использоваться для смесей с высоким и средним удобоукладываемость и для пластических смесей. Мокрые смеси, используемые для стен, уплотняется при помощи обрешетки, палки или куска арматурный стержень.Также помогает стук опалубки. Меньше рабочие смеси, такие как те, что используются для дверей и дорожных покрытий, лучше всего уплотняется трамбовкой.

Рисунок 3.22 Осадка бетона Тесет.

Таблица 3.1 5 Осадки бетона для Различное использование

Согласованность	Спад	Использование	Метод уплотнения
Высокая технологичность	1/2 — 1/3	Конструкции с узкой проходы и / или сложные формы.Сильно усиленный конкретный.	Руководство
Средняя удобоукладываемость	1/3 — 1/6	Обычное использование. Неармированный и нормально армированный бетон.	Руководство
Пластик	1/6 — 1/12	Открытые конструкции с достаточно открытая арматура, которую тяжело обрабатывают вручную для уплотнение полов и дорожных покрытий.Массовый бетон.	Ручной или механический
Жесткий	0 — 1/2	Без армирования или редко армированные открытые конструкции, такие как полы и тротуары, которые механически вибрируют. Заводское изготовление ЖБИ. Бетонные блоки.	Механический
Влажный	0	Заводская сборка ЖБИ.	Механическое или давление

Рисунок 3.23 Руководство уплотнение фундамента и плиты перекрытия.

Более густые смеси можно тщательно уплотнять только механические вибраторы. Покерный вибратор для стен и фундамента (вибростойка) погружается в уложенную бетонную смесь на точки на расстоянии до 50 см. Полы и тротуары вибрируют лучевой вибратор.

Рисунок 3.24 Механический вибраторы.

Строительные муфты

Отливку следует спланировать так, чтобы работа над элементом могла быть завершенным до конца дня. Если остался литой бетон более 2 часов схватится настолько, что нет прямого продолжение между старым и новым бетоном. Суставы потенциально слабые и должны быть спланированы там, где они повлияют на сила члена как можно меньше. Суставы должны быть прямой, вертикальный или горизонтальный.При возобновлении работы старую поверхность необходимо придать шероховатость и очистить, а затем обработать густая смесь воды и цемента.

Опалубка

Опалубка обеспечивает форму и текстуру поверхности бетона. элементов и поддерживает бетон во время схватывания и затвердевания.

Самая простая форма возможна для кромок тротуара, плиты перекрытия, дорожки и др.

Рисунок 3.25 Простой тип опалубка для бетонной плиты.

В больших бетонных плитах, таких как пол, обычно возникают трещины. в ранний период схватывания. В обычной плите, где водонепроницаемость не важна, ее можно контролировать, укладывая бетон в квадратах с швами между допусками бетона слегка двигаться, не вызывая трещин в плите. Расстояние между стыками не должно превышать 3 метра. Самый простой вид это так называемый сухой шов. Бетон заливается прямо против уже затвердевший бетон другого квадрата.

Более сложный метод — это заполнение шва. Зазор 3 мм между квадратами оставляется минимум и заливается битумом или любой сопоставимый материал.

Опалубки для стен должны иметь прочную опору, потому что бетон, в мокром состоянии оказывает сильное давление на боковые доски. Чем больше чем выше высота, тем больше давление. Бетонная стена не будет обычно тоньше 10 см или 15 см в случае армированного материала. конкретный. Если он выше одного метра, он не должен быть меньше толщиной более 20 см, чтобы можно было уплотнить бетон правильно с тампером.Стыки опалубки должны быть плотными. достаточно, чтобы предотвратить потерю воды и цемента. Если поверхность готовая стена должна быть видна, дальнейшая обработка не требуется. ожидаемые, шпунтовые и рифленые доски, строганные с внутренней стороны использоваться для получения гладкой и привлекательной поверхности. Альтернативно Можно использовать фанерные листы толщиной 12 мм. Размеры и расстояние между шпильки и стяжки показаны на рисунке 3.26. Правильный интервал и установка стяжек важна для предотвращения перекоса или полный отказ форм.

Формы должны быть не только хорошо закреплены, но и закреплены. надежно, чтобы они не всплывали, позволяя бетону сбежать снизу.

Формы смазать маслом и тщательно полить. перед заливкой бетоном. Это сделано для предотвращения попадания воды в бетон от впитывания деревянными досками и предотвратить прилипание бетона к формам. Растворимое масло лучше всего, но на практике используется моторное масло, смешанное с равными частями дизельное топливо — самый простой и дешевый в использовании материал.

Деревянные формы при осторожном обращении можно использовать несколько раз. прежде, чем они будут оставлены. Если возникает повторная потребность в Такой же формы выгодно делать формы из стальных листов.

Форму работу можно забрать через 3 дня, но оставив ее в течение 7 дней помогает поддерживать бетон во влажном состоянии.

Для экономии материала на опалубку и ее несущая конструкция, высокие силосы и колонны отлиты с помощью шпонки форма.Форма не построена на всю высоту силоса, но на самом деле может быть всего несколько метров в высоту. Как заливка бетона продолжается форма приподнята. Работа должна идти в быстром темпе что позволяет бетону затвердеть до того, как он покинет нижнюю часть форма. Эта техника требует сложной конструкции. расчеты, квалифицированный труд и авторский надзор.

Бетон для отверждения

Бетон схватится за три дня, но химическая реакция между водой и цементом продолжается намного дольше.Если вода исчезает при испарении, химическая реакция прекращается. Поэтому очень важно, чтобы бетон оставался влажным (влажным). минимум 7 дней.

Преждевременное высыхание также может привести к растрескиванию из-за усадка. Во время отверждения прочность и непроницаемость увеличивается, и поверхность затвердевает от истирания. Полив бетон должен начинаться, как только поверхность станет достаточно твердой во избежание повреждений, но не позднее, чем через 10 — 12 часов после заливки.Покрытие бетона мешками, травой, гессианом, слоем песка. или полиэтилен помогает удерживать влагу и защищает поверхность от сухих ветров. Это особенно важно в тропический климат.

Температура также является важным фактором при отверждении. Для температурах выше 0 C и ниже 40 C Развитие прочности функция температуры и времени. При температуре выше 40С застывание и затвердевание могут происходить быстрее, чем хотелось бы, и приводит к снижению прочности.

Приблизительное время отверждения, необходимое для достижения характеристик прочность на сжатие при различных температурах отверждения для бетона смеси обыкновенного портландцемента. Показать на рисунке 3.27

Рисунок 3.26 Размеры и расстояние между стойками и стяжками в опалубке стен.

Рисунок 3.27 Время отверждения для бетона.

Отделка по бетону

Поверхность свежеуложенного бетона не подлежит обработке. пока не произойдет какая-то настройка.Тип отделки должен быть совместим с предполагаемым использованием. В случае пола Желательна нескользящая поверхность для людей и животных.

Трамбовка: трамбовка оставляет грубую волнистую поверхность при он был использован для уплотнения бетона.

Отделка, нанесенная трамбовкой: возможно образование менее выраженной ряби. перемещая слегка наклоненную трамбовку на хвостовой части над поверхность.

Брумчатая отделка: над свежеутрамбованная поверхность для получения довольно шероховатой текстуры.

Покрытие под дерево: для получения гладкой песчаной текстуры бетона. после утрамбовки можно гладить по дереву. Поплавок используется с полукруглое подметание, передняя кромка слегка поднятый; это сглаживает рябь и создает поверхность с мелкая зернистая текстура, покрытие, часто используемое для полов в животных дома.

Стальная затирка: затирка стали после затирки древесины дает более гладкую поверхность с очень хорошими износостойкими качествами.Однако во влажных условиях он может быть скользким.

Поверхности с обнаженным заполнителем можно использовать для декоративных целей, но может также дать шероховатую, прочную поверхность на горизонтальном плиты. Эту поверхность можно получить, удалив цемент и песок. разбрызгивая воду на новый бетон или устанавливая заполните вручную незатвердевший бетон.

Железобетон

Бетон прочен на сжатие, но относительно слаб на сжатие. напряжение.Нижняя сторона нагруженной балки, например, перемычка над дверь, находится в напряжении.

Рисунок 3.28 Напряжения в бетонная перемычка

Бетон, подверженный растягивающим нагрузкам, необходимо армировать стальные стержни или сетка. Количество и вид арматуры должны быть тщательно рассчитанным или, альтернативно, стандартным дизайном полученный из надежного источника, следует выполнять без вариация.

Важные факторы, касающиеся железобетона:

• 1 Стальные стержни следует очистить от ржавчины и грязи. прежде, чем они будут размещены.
• 2 Для получения хорошей адгезии между бетоном и стальные стержни, стержни должны перекрываться там, где они соединяются как минимум на сорок раз больше диаметра. Когда используются простые стержни, концы стержней должны быть зацеплены.
• 3 Арматурные стержни должны быть хорошо связаны между собой и поддерживаются, поэтому они не будут двигаться при укладке бетона и уплотненный.
• 4 Стальные стержни должны находиться в зоне растяжения и покрыты с бетоном толщиной в три раза больше диаметра или минимум на 25 мм для защиты от воды и воздуха что вызывает ржавчину.
• 5 Бетон должен быть хорошо уплотнен вокруг стержней. 6 Бетон должен быть не менее C20 или 1: 2: 4 номинальной смеси и иметь максимальный размер заполнителя 20 мм.

Бетонные полы иногда армируют сварной сталью сетка или проволочная сетка, размещенная на расстоянии 25 мм от верхней поверхности бетон, чтобы ограничить размер трещин. Однако такие Распределительная арматура необходима только при нагрузках тяжелые, нижележащая почва ненадежна, или когда растрескивание должно быть сведено к минимуму, как и в резервуарах для воды.

Рисунок 3.29 Размещение арматурные стержни.

---

Содержание — Назад — Вперед

Песок и гравий в бетоне

Эффективность бетона зависит от его ингредиентов и консистенции. Вы не хотите, чтобы смесь сжималась или становилась хрупкой; при этом вы не хотите, чтобы он был жидким. В вашей смеси будет четыре основных материала: портландцемент, песок, заполнитель и вода.

При добавлении воды образуется паста, которая связывает материалы вместе, пока смесь не затвердеет.Прочность бетона обратно пропорциональна соотношению вода / цемент. Другими словами, чем больше воды вы используете для замешивания бетона, тем слабее бетонная смесь. Чем меньше воды вы используете для замешивания бетона, тем прочнее бетонная смесь. Смесь с небольшим количеством воды и большим количеством бетонной смеси будет более сухой и менее удобной, но более прочной.

Но, конечно, подпитка — не единственное соображение. Песок и заполнитель помогают снизить стоимость, а также ограничивают усадку, которая происходит с бетоном при его застывании.Чтобы получить прочную, эластичную бетонную смесь, вам необходимо получить правильное соотношение заполнителя, песка и цемента. При смешивании бетона учитывайте следующие формулы:

Один стандартный рецепт требует: одну часть цемента на две части песка и четыре части гравия. В результате получается бетонная смесь с рейтингом C20, что означает, что бетон будет средней прочности. Бетон оценивается по системе, которая показывает прочность смеси после ее отверждения в течение примерно месяца.

Чтобы сделать бетон более прочным, добавьте больше цемента или меньше песка.Чем ближе вы доведете соотношение песка к цементу до равного, тем выше будет оценка. Этот принцип работает и в обратном направлении.

Если вы хотите немного усложнить задачу, некоторые эксперты по бетону рекомендуют использовать 26 процентов песка, 41 процент гравия, 11 процентов цемента и 16 процентов воды. Недостающие 6 процентов объема — это вовлечение воздуха. Воздухововлечение — это примесь, добавляемая к смеси во время производства, чтобы помочь смеси противостоять разрушительному воздействию циклов замораживания-оттаивания.Эта добавка требуется во всем бетоне, контактирующем с внешними элементами. В целом это хорошая смесь общего назначения для фундаментов и других конструкций.

Хотя портландцемент является стандартом для бетонных смесей, тип песка, который вы используете, может варьироваться. Немытый пляжный песок создает смесь, которая не такая прочная, как продукты, изготовленные из очищенного песка. Чистый песок дает более качественный продукт.

Вы можете достичь точного соотношения смешивания, используя ведра или другие измерительные устройства, чтобы получить правильное количество каждого ингредиента для вашей смеси.Получение правильных соотношений на протяжении всего процесса означает постоянное смешивание на протяжении всего вашего конкретного проекта.

Чтобы получить точную оценку материалов для мощения, необходимых для проекта, посетите нашу страницу калькуляторов.

199-CUA: Бетон: использование добавок

Технический комитет 199-CUA

Общая информация

Стул: Мистер.Йос-нгель ЛЕЧУГА АЛЬБАЛА
Заместитель председателя: Г-н Джозеф ПЕРКСАС СЕРАС

Начало деятельности: 2002
Кластер D

Тема сообщения

Использование выбранных побочных продуктов — растущая потребность во всем мире, особенно по экономическим и экологическим причинам. Некоторые из них можно использовать как добавки к бетону. Технические правила использования этих добавок в качестве вяжущего компонента бетона подробно описаны в нескольких стандартах. Тем не менее, в таких стандартах эквивалентная добавка — цемент не очень развита, и тем более правила, касающиеся долговечности бетона с добавками или производственного контроля бетона с добавками, при которых использование добавок затруднено на практике.Эквивалентность бетонов с добавками и без них может быть установлена ​​с помощью испытаний, подтверждающих эквивалентные характеристики. Некоторые комитеты работают таким образом. Это не цель этого предложения. Эквивалентность вяжущих компонентов указанных бетонов также может быть установлена ​​с помощью концепции эффективности добавления. Текущая система оценки эффективности добавок — это концепция значения k. Как правило, эта концепция применяется только при испытаниях на прочность на сжатие.Значение k может применяться ко всем типам добавок, таким как летучая зола, микрокремнезем, измельченный гранулированный доменный шлак и т. Д. Смесь с добавками должна иметь такую ​​же прочность на сжатие, что и смесь без добавок. Значение k для данного возраста зависит от свойств добавки, а также от типа и класса прочности используемого цемента. Источник обоих материалов влияет на результат эксперимента по значению k. Для определения значения k подобный тип агрегатов следует использовать в смесях с добавками или без них.Значение k зависит от водоцементного отношения (так называемого эталонного водоцементного отношения), которое учитывается при его определении. В некоторых случаях можно также учитывать соотношение добавка-цемент. Если значение k определяется в бетоне, следует использовать аналогичное содержание цемента в бетонах с добавками и без них. В любом случае соотношение типа fc = f (w / c) необходимо для оценки значения k, равного fc прочности бетона на сжатие, c содержанию цемента и w содержанию воды.Следует изучить влияние на значение k выбранного f (w / c). Значение k можно определить путем испытаний на строительном растворе. Поскольку значение k сильно зависит от точности испытаний на прочность, испытательный раствор (с низкой изменчивостью) имеет некоторые преимущества вместо испытания бетона. Дисперсия результатов, используемых для определения значения k, должна включать только дисперсию, относящуюся к добавке, а не дисперсию цемента и заполнителей, использованных в испытаниях (в этом случае результаты значения k должны быть скорректированы).Этот тип корректировок следует изучить, поскольку они влияют на используемое конечное характеристическое значение k. В этом предложении будет рассматриваться только бетон с цементом CEM I или комбинациями CEM I и добавок. Содержание добавки (a) в комбинации равно rc (где c — содержание цемента, а r = a / c — соотношение добавка / цемент). Определенные виды эквивалентности цемента и указанных комбинаций установлены в некоторых национальных стандартах. Подобные подходы включены в это предложение, но путем экспериментального определения значения k.Такая же долговечность предполагается, если бетон произведен с цементом или с эквивалентной комбинацией, если требования к долговечности (особенно максимальное содержание цемента и минимальное содержание цемента) одинаковы. Могут быть установлены два типа эквивалентности CEM I — (добавления CEM I +). Тип эквивалентности A: экспериментальное определение значения k позволяет учитывать добавки при расчете водоцементного отношения и эквивалентного содержания цемента. Эти параметры можно сравнить с основными требованиями, регулирующими долговечность бетона i.е. максимальное водоцементное соотношение и минимальное содержание цемента. Содержание цемента в расчете водоцементного отношения может быть заменено на (c + k.a), поскольку обычно предполагается соотношение между w / c и fc, то есть: fc = f (w / c). Тем не менее, такая же замена невозможна в отношении минимального содержания цемента, потому что не существует приемлемых соотношений типа fc = f (Y), поскольку Y — свойство бетона, которое контролирует его долговечность (например, морозостойкость). Кроме того, необходимо иметь более одного свойства. учитывается для каждого класса воздействия.Для минимального содержания цемента та часть содержания цемента, которую можно заменить добавкой (k.a), зависит от класса воздействия (и в некоторых случаях от типа добавки). Можно заменить содержание цемента на (c + q.k.a), если q

Круг полномочий

Расчетное время, необходимое для достижения цели TC-CUA, составляет 4 года. Предлагается следующий график: — Первый год: инвентаризация и оценка существующих правил в отношении экспериментального определения значения k.Согласовать новые предложения. — Второй год: инвентаризация и оценка технических правил для установления эквивалентности добавки — цемент. Согласовать новые предложения. — Третий год: инвентаризация и оценка существующих правил использования значения k при производственном контроле бетона. Согласовать новые предложения. — Четвертый год: согласовать Отчет ТК «Правила учета эффективности дополнений». Рекомендации RILEM.

Подробная рабочая программа

Для цели TC предусмотрены следующие шаги: — Задача 1: обзор установленных правил — Задача 2: оценка указанных правил — Задача 3: предложения по улучшению указанных правил — Задача 4: согласовать рекомендации RILEM в отношении принимаемых во внимание правил и, если таковые имеются, циклических тестов, связанных с этими правилами.- Задача 5: написать отчет TC с учетом соответствующих вкладов в любой семинар, проводимый TC. TC-CUA будет работать по переписке и встречам. Необходимость проведения семинаров или циклических тестов будет оцениваться между задачами 2 и 3.

Техническая среда

TC-CUA связан с несколькими комитетами, такими как: * / CEN / TC 104 / WG 4 по стандартизации летучей золы * / CEN / TC 104 / WG 9 о стандартизации дыма кремнезема * / CEN / TC 104 / SC 1 относительно пересмотра EN 206-1 * / Любой другой международный комитет, разрабатывающий некоторые из пунктов, описанных в этом предложении.С этими комитетами будет установлена ​​связь.

Ожидаемые достижения

Ожидается, что TC подготовит Отчет о рекомендациях RILEM относительно использования дополнений и, если таковые имеются, результатов круговых тестов и протоколов семинаров, продвигаемых TC-CUA.

Группа пользователей

Рекомендации RILEM, согласованные ТК, будут интересны конкретным спецификациям и дополнениям, производителям и пользователям.

Конкретное использование результатов

Рекомендации RILEM, согласованные TC, могут использоваться при разработке положений и экспериментальных методов для применения концепции эффективности добавок (значение k) при проверке основных требований к долговечности (максимальное водоцементное соотношение и минимальное содержание цемента) бетона с добавками, и при производственном контроле бетона, в частности бетона с добавками.

.