Бетон 7 суток и 28 суток гост

Набор прочности бетона

Набором прочности бетона называют процесс застывания материала до 100 процентов твердости. Согласно нормативам ГОСТ, время набора полной прочности должно составлять 28 суток. Если температурные условия соответствуют нормативам, на 7 сутки твердость бетона достигает 70 процентов.

Застывание раствора — процесс, который отложен во времени. Даже по достижении 100 процентов набора через 28 дней, прочность бетонной конструкции продолжает изменяться. В благоприятных условиях бетон продолжает набирать прочность в течение года и может улучшить свои свойства в 1,5-2 раза.

ПРИМЕР: Бетон марки М-250, рассчитанный на максимальную нагрузку 262 кгс/см 2 , через год застывания при температуре в диапазоне от +5 до +25 0 С во время замеров на прочность показывает, что его можно причислить к материалу класса В25, который способен выдерживать нагрузку 327 кг/см 2 .

Процесс твердения бетона

Застывание раствора — комплексная химическая реакция, в которой во время контакта минералов с водой запускается процесс гидратации. В результате присоединения молекул воды к клинкерным частицам образуется твердое монолитное вещество. Специалисты по изучению строительных материалов разделяют процесс достижения залитым раствором полной готовности к эксплуатации на два этапа — схватывание и твердение.

Схватывание

На этой стадии происходит трансформация раствора из полужидкого в твердое состояние.

• Для поддержания материала в нужной степени пластичности с момента смешивания цемента с водой до окончания заливки в подготовленные формы, бетон непрерывно перемешивают. Для этого используют специальные агрегаты — бетономешалки.
• После заливки раствор утрамбовывают внутри опалубки и прекращают механическое воздействие на него. Без перемешивания клинкерная смесь активно вступает в реакцию с водой и теряет свою подвижность.

Стандартные смеси схватываются за 24 часа. Потеря подвижности материала — главное отличие схватывания. После полной потери пластичности раствора на месте застывания начинается процесс твердения.

Твердение

Затвердевание бетона — главный и самый ответственный этап формирования ж/б конструкции. Во время реакции твердения происходит окончательное превращение сухого раствора, соединенного с водой, в монолитный материал, который похож по прочности на камень.

Набор прочности по суткам

Насколько планомерно и эффективно происходит твердение, показывает анализ состояния бетона, который проводят в первые пять суток с момента заливки. В целом достижение кондиции материала видно из следующей таблицы:

Процент прочности дан в соответствии с заводскими показателями — размер процентов вычисляется от 100% заявленной производителем прочности в пределах параметров 261 – 1310 кг/см 2 . То, через сколько дней залитый раствор приобретет указанные характеристики, зависит от пропорций смешивания воды и клинкерной смеси. Если к четырем частям сухой основы добавлено не две, а одна часть воды, процесс твердения будет проходить в 2 раза быстрее.

Таблица набора прочности бетона

Таблица усредненных показателей набора прочности бетонным раствором при различных температурах — сроки твердения бетона до 100%.

График набора прочности бетона

Твердение схватившегося бетонного раствора:

• показатель времени в сутках — нижняя горизонтальная ось;
• процент твердения раствора — вертикальная ось;
• температура воздуха в окружающей среде — верхняя горизонтальная ось;
• динамика набора прочности — кривые в общем поле.

Часть температурных режимов отображена на правой вертикальной оси, так как при температуре ниже 17 0 С за 28 суток раствор не успевает застыть на 100%.

Условия твердения

Как и любая другая химическая реакция, схватывание и твердение бетона зависит от условий для набора прочности. В число естественных условий твердения специалисты по изготовлению бетонных конструкций включают температуру воздуха и относительную влажность воздуха, которая должна составлять не менее 80%, а в идеале — 90 – 93%.

Нормальные условия: указанная влажность и температура в районе 22 0 С. В зимних условиях такая влажность может уменьшить скорость «вызревания» раствора и даже остановить процесс затвердевания вплоть до сезонного повышения температуры воздуха.

Естественное твердение бетона можно регулировать с помощью дополнительных действий:

1. Дозирование воды. Добавление в раствор воды в соотношении больше, чем 3 части воды на 5 частей клинкерной смеси, влияет на степень прочности и провоцирует появление пустот внутри застывшего массива.
2. Состав раствора. В клинкерную смесь входит цемент, песок, щебень/гравий. От пропорций, в которых эти элементы смешаны, зависит срок затвердевания раствора и качество бетона.
3. Время размешивания раствора. В процессе перемешивания вручную и в автоматических устройствах вода испаряется из клинкерной смеси. Если размешивание продолжать более 2 часов, прочность бетона снижается.

В различных условиях бетонный раствор ведет себя по-разному. Для точного расчета пропорций, сроков и выбора марки рекомендуется привлекать профессионалов.

Набор прочности в зависимости от температуры

Влияние температуры на скорость твердения — главный фактор, который необходимо учитывать при расчетах изготовления ж/б изделий и конструкций.

• В условиях повышенных температур скорость набора прочности увеличивается благодаря повышению скорости гидратации. Одновременно с этим при застывании бетона в условиях температуры выше +22 0 С ускоряется испарение воды из раствора. Если нормы дозировки «смесь/вода» соблюдены, это помогает раствору схватиться и затвердеть быстрее. Когда воды в застывающем растворе не хватает, это влечет за собой появление трещин и пустот, наполненных воздухом.
• При отрицательных температурах вода в бетонной смеси замерзает и перестает вступать в процесс гидратации. Это останавливает набор прочности. Если температура твердения составляет 0 – 16 0 С, динамическая вязкость воды увеличивается почти в 2 раза. Такое изменение характеристик снижает скорость затвердевания бетона.
• Оптимальная температура твердения составляет +18 – 22 0 С. При нормальной температуре правильно замешанный и выдержанный раствор затвердевает за 28-30 суток и будет продолжать «созревать» еще в течение нескольких месяцев, улучшая первоначально заявленные характеристики.

Континентальный климат, распространенный в РФ, не всегда позволяет бетонщикам работать при нормальной температуре для набора прочности. Строительство и производство ж/б изделий в наших климатических условиях требует ускорять процесс твердения.

Как ускорить твердение бетона

Методы ускорения набора прочности бетона:

1. Использование особых марок цемента.
2. Подогрев застывающего раствора.
3. Применение добавок для ускорения затвердевания.

Для работ и производства в холодном климате принято отдавать предпочтение маркам цемента со спецдобавками и глиноземистому цементу. Такие виды быстро застывают благодаря наличию в их составе специальных добавок для твердения — калия и хлористого водорода. Цемент глиноземистого типа отличается высокой теплоотдачей во время «созревания» и поэтому набирает прочность с нормальной скоростью даже при температуре, близкой к 0 0 С.

Подогрев залитого бетона осуществляется с помощью термоизоляции и специального оборудования — электродов, проводов ПСНВ, ИК приборов и систем парового прогрева. В качестве спецдобавок используют сульфат натрия, поташ, соду, хлористый кальций и железо.

Прочность бетона

Согласно действующему техническому регламенту — ГОСТ тяжелые бетоны классифицируются по следующим показателям:

• прочности, от В7,5 до В120;
• морозостойкости, от F50 до F1000;
• водонепроницаемости от W2 до W20;
• истираемости: G1, G2, G3.

Основной характеристикой тяжелого бетона является показатель прочности бетонных кубиков в МПа, принятый с коэффициентом 0,95, учитывающим возможную неоднородность образцов одной партии — класс прочности бетона на сжатие В.

Класс прочности бетона на сжатие В — средняя величина, полученная в результате испытания партии кубических образцов из одной партии. На сжатие испытываются от 2 до 6 бетонных кубиков со стороной 10, 15 (базовый размер), 20, 25 и 30 см (ГОСТ Подготовленные к испытаниям образцы должны укладываться в поверенные формы и твердеть при стандартных величинах температуры 20°С ±3°С и относительной влажности — 95% ±5% в течение 28 суток.

Прочность каждого образца при испытаниях на сжатие рассчитывается с точностью до 0,1 МПа с учетом величины разрушающей нагрузки, опорной площади образца и масштабного коэффициента, приводящего фактический размер образца к базовому. Фактическую прочность бетона всей партии определяют, как среднюю прочность серии единичных образцов одной партии с учетом коэффициента вариации показателя прочности.

Показатели наиболее употребительных классов прочности тяжелых бетонов:

Класс бетона по прочности на сжатие

Средняя прочность бетона, кг/см 2 с учетом коэффициента вариации 13,5%,

Лабораторные испытания бетона

Фундамент, стены и кровля – ответственные конструкции здания. Фундамент — самая важная из них. Его уже нельзя подлатать чуть позже. Ошибки могут стать причиной трещин всей конструкции, а иногда и причиной демонтажа дома. Нельзя экономить при выборе поставщика, марки бетона, выборе строительной компании и на лабораторных испытаниях после заливки.

Вас обманут или вы ошибётесь почти наверняка, если вы не работали на крупной стройке. Как этого избежать – в конце статьи.

На своих объектах мы проводим лабораторные испытания бетона в конструкциях (фундамент, стены, перекрытия) для определения набора фактической прочности. Проще говоря, чтобы удостовериться, что бетон, за который мы платили как за марку B-25, набрал 32,7 мПа (мегапаскаль).

Разберёмся, в какое время вообще это делать?

ГОСТ 18105-2018 «Правила контроля и оценки прочности» предписывает:

Проверка прочности бетона проводится на объектах строительства на 7 и 28 сутки после укладки смеси. В недельном возрасте бетон должен набрать не менее 70 % от проектной прочности, в возрасте 28 суток — 100 % и более. Проверка прочности бетона на 7 сутки требуется для контроля хода строительства. При этом, если за неделю бетон набрал 90 %, то испытания на 28 сутки уже не проводятся.

Откуда такие сроки? И почему не раньше или позже? Процесс набора прочности бетона связан с реакцией гидратации цемента. Скорость реакции напрямую зависит от температуры и влажности бетона.

На крупных стройках и-за сжатых сроков даже летом прогревают бетонные конструкции до +50 ̊С для набора 100 % прочности за 4 суток. В естественных условиях при среднесуточной температуре +20 ̊С бетон наберёт 100 % прочности за 22 суток. График набора прочности в таблице:

Мы применяем 2 метода: отрыв со скалыванием и метод ударного импульса. Это неразрушающие методы определения прочности бетона, которые проводятся непосредственно на объекте.

Ударный импульс

На небольшом участке предварительно убирается гидроизоляция и сначала производится проверка косвенных характеристик с помощью прибора ОНИКС 2.5 Этот электронный склерометр позволяет определять фактический класс бетона.

Это простой метод и использовать только его не очень эффективно, поэтому мы применяем еще один.

Отрыв со скалыванием

Далее, в этом же участке фундамента сверлится отверстие, в которое вставляется и фиксируется анкер. Прибор вытягивает анкер из бетона до момента отрыва и измеряет нагрузку. Отрыв со скалыванием показывает сразу 2 показателя: набор прочности бетона и сплошность (отсутствие пустот). Испытание проводится аттестованной лабораторией и дает результат высокой точности.

Почему лабораторные испытания необходимы?

1. Мелкие частные компании часто снижают марку бетона, чтобы разница в цене была больше. Например, вместо марки В-25 продадут В-15 еще и на полкуба меньше. Но проверить без лаборатории вы это не сможете. Чем ниже марка бетона, тем ниже его несущая способность.

Как обычно бывает: у вас возле участка столб, на котором табличка: «Бетон от производителя». Вы звоните, а там говорят: я владелец КАМАЗ, мне завод должен бетон за грузоперевозки, и у меня даже цена ниже. И вы думаете: вот же повезло! Заказываете марку B-25. Владелец КАМАЗ едет на завод и говорит: грузите мне B-20, а паспорт дайте на B-25. Или просто подделывает паспорт на бетон с левой печатью. Поверьте, так делают все перекупы, ведь они знают, что вы не будете заказывать лабораторные испытания. Вы же не генподрядчик многоэтажного дома.

Что ещё хуже, сами заводы часто занижают марку, когда знают, что бетон пойдёт на не поднадзорный объект. И это проверенный факт.

2. Бетон не провибрировали, а это обязательная процедура. Вибрация нужна для равномерного распределения щебня и цемента. Без нее весь щебень осядет на дно, и это будет уже неоднородная по прочности конструкция. На крупных стройках такие приписывают демонтировать без разговора.

Неграмотные строители могли не провибрировать вообще или сделать это неправильно, а вы по каким-то причинам не проконтролировали.

3. Долго принимали бетон, потому что рано заказали, или не были готовы подъезды, и он сварился. Звучит странно, но через 2-3 часа после замеса, цемент начинает схватываться. Что-то вроде комков в манной каше. Такой бетон уже не наберёт однородную прочность — только на выброс.

4. Разбавили смесь водой на стройплощадке. Категорически запрещено! От количества воды напрямую зависит марка бетона. Но строителям с Авито бетон был густоват, они его разбавили. В итоге, вместо марки B-25 получилась B-15. Но деньги-то уже забрали. И спросить вы можете только с себя.

5. Любые другие нарушения технологии монолитных работ.

Все вышеперечисленные факторы снижают прочность бетона и несущую способность фундамента, но «на глаз» это не проверить. Лучше узнать о проблемах до кладки стен, пока ситуацию еще можно исправить. Именно для этого мы проводим лабораторные испытания на всех объектах и вам советуем. Согласитесь, лучше полный демонтаж непригодного фундамента или его укрепление, чем крушение готового дома. А имея на руках протокол испытаний, вы сможете обратиться в суд, чтобы недобросовестные строители понесли ответственность.

Определение прочности бетона

При обследовании конструкций, сооружений и зданий обязательным этапом является определение прочности бетона. От этого значения напрямую зависит безопасность и срок эксплуатации любой изготовленной с применением бетона конструкции или отдельных элементов строительных сооружений.

Зная прочностные показатели бетона можно избежать ряда проблем и предотвратить ухудшение эксплуатационных качеств построек и преждевременное их разрушение. Кроме этого определение класса прочности бетона является неизбежной процедурой при сдаче здания в эксплуатацию.

От чего зависит прочность

Бетон набирает прочность вследствие происходящих при взаимодействии бетонной смеси с водой химических процессов. При этом скорость химических реакций под влиянием некоторых факторов может ускоряться или замедляться, что непосредственно влияет на прочностные характеристики конечного продукта.

К числу основных технологических факторов относят:

• размеры и форма конструкции;
• коэффициент усадки бетона при заливке;
• степень активности цемента;
• процент вместительности в смеси цемента;
• пропорции в используемом растворе цемента и воды;
• типы и качество применяемых наполнителей, и правильность их смешивания;
• степень уплотнения;
• время застывания раствора;
• условия, в которых происходит отверждение: показатели влажности и температуры;
• применение повторного вибрирования;
• условия транспортировки раствора;
• уход за монолитной конструкцией после заливки.

От каждого из этих критериев зависит какой прочностью будет обладать бетон и надежность возведенных из него сооружений или отдельных конструктивных элементов.

Прочностные характеристики бетона могут ухудшиться если нарушены производственные технологии. Как пример грубых нарушений можно привести превышение допустимого времени пребывания в пути бетонной смеси, не выполнение уплотнения и трамбовки при заливке и другие.

Виды прочности бетона

Чтобы определить безошибочно прочность бетона необходимо знать какой она бывает:

• проектная. Предполагает полную нагрузку на конкретную марку бетона. Значение получить можно того, как проведено определение прочности по контрольным образцам. Испытанию подлежат образцы при естественной выдержке в течение 28 суток;
• нормированная. Значения определяются по нормативным документам и ГОСТам;
• требуемая. Принимаются минимальные показатели, допускаемые указанными в проектной документации нагрузками. Получить такие значения можно только в специализированных строительных лабораториях;
• фактическая. Получается величина в ходе проведения испытаний. Число должно составлять не менее 70% от проектной. Прочность такого вида является отпускной;
• разопалубочная. Обозначает, когда можно разопалубливать конструкции или испытательные образцы без из деформаций.

Обычно в первые 7-15 суток при условии оптимальной влажности и температуре 15-25 бетон достигает прочности до 70%. Если такие условия не выдерживаются, то соответственно затягиваются и сроки.

Обычно говоря о прочности, под этим понятием подразумевают кубиковую на сжатие. Но профессиональные бетонщики в обязательном порядке уточняют следующие характеристики:

• на сжатие. Основой маркировки здесь выступает кубиковая прочность, получаемая при испытании образцов на прессе. Определение прочности бетона на сжатие с образцами кубической формы и 28-суточного возраста считается эталонным. Но довольно часто проводят также испытания бетона на 7 сутки после заливки;
• на изгиб. Как правило рассчитывается при проектных работах;
• на осевое растяжение. В лабораторных условиях достаточно трудно создать для образца требуемы нагрузки, поэтому проектировщики применяют конкретные величины, введенные в проектных институтах;
• передаточная. Обозначает прочность в момент обжатия, когда бетону передается напряжение арматуры. Величина указана в технических и проектных документах.

От того, насколько точно вычислена прочность, зависит надежность изготавливаемых из материала конструкций. Поэтому в расчетах важен каждый исчисляемый показатель.

Какие требования к проверке предъявляет ГОСТ

Качество бетона на прочность проверяют как сами производители, так и контролирующие органы, руководствуясь при этом требованиями ГОСТов. Методика проведения испытаний и порядок обработки полученных результатов регламентированы ГОСТами 22690-88, 10180-2012, 18105-2010, 7473-2010, 13015-2003, 17621-87, 27006-86, 28570-90.

Указанные стандарты распространяются на все виды бетона и четко определяют правила проведения испытаний всеми существующими методами и оценки прочности. Основными нормируемыми и контролируемыми значениями в ходе проверок являются:

• прочность на сжатие в конструкциях или отобранных образцах. Обозначается буквой В, определяется в классах;
• прочность на осевое растяжение (Bt) – устанавливается класс;
• водонепроницаемость (W) – проводится определение марки бетона;
• морозостойкость (F) – рассчитывается марка;
• средняя плотность (D) – исчисляется в марках.

Проводятся испытания разными методами, при этом исследуются вырубленные из монолита или только что залитые образцы площадью от 100 до 900 см². Расстояние от края конструкции и между проверяемыми местами, и количество измерений четко регламентированы нормативными документами.

Все полученные значения записываются в протокол определения прочности бетона, согласно которого определяются прочностные свойства сооружений на предмет соответствия всем действующим нормативам.

Определяются прочностные значение в Мпа или кгс/см². Ниже приведена таблица определения прочности бетона разных классов и марок.

Какие существуют методы испытаний

В обследовании уже построенных зданий и в производстве стройматериалов применяются разные методы определения прочности бетона. Все они разделяются на функциональные группы: разрушающие и неразрушающие. Последние выполняются прямым и косвенным способами.

С помощью данных методик осуществляется контроль и получается оценка прочностных показателей бетона в уже возведенных и эксплуатируемых зданиях, на стройплощадках и в лабораторных условиях.

Разрушающие методы

Испытания разрушающим методом подразумевают вырубку или выпиливание образцов из готовой бетонной конструкции, которые впоследствии разрушаются на специальном прессе. Цифровые величины сжимающих усилий фиксируются после каждого испытательного мероприятия.

Такой способ позволяет получить достоверную информацию о характеристиках материала, но из-за высокой трудоемкости, дороговизны и образования на сооружениях локальных разрушений используется только в крайних случаях.

В условиях производства проверки выполняют на специально заготовленных сериях образцов, отобранных из рабочей смеси с полным соблюдением технических регламентов и стандартов. Образцы цилиндрической или кубовидной форм выдерживаются в максимально приближенной к заводским условиям среде, после чего проходят тестирование на прессе.

Неразрушающие прямые

Контрольные проверочные тесты прямым неразрушающим методом контроля осуществляются без нанесения повреждений обследуемым объектам. Для механического воздействия на исследуемую плоскость применяются специальные приборы для определения прочности бетона, с помощью которых взаимодействие производится:

• способом отрыва. Составом на основе эпоксидов к монолитной поверхности приклеивается диск из высокопрочной стали. Далее с применением специальных механизмов диск вместе с бетонным фрагментом отрывается. Посредством математических расчетов условная величина усилия переводится в определяемый показатель;
• методом отрыва со скалыванием. В данном случае прибор не к диску крепится, а непосредственно в полость бетонного объекта. В просверленные отверстия помещаются анкеры лепесткового типа, после чего элемент материала нужного размера извлекается. При этом устанавливается разрушающее усилие;
• способом скалывания ребра. Применяется к таким конструкциям с наличием в них колонн, перекрытий и балок. К выступающему участку крепится прибор, нагрузка плавно увеличивается. Глубину и усилие скола устанавливают в момент разрушения, затем искомая прочность рассчитывается по формуле.

Механические методы определения прочности бетона не применяются, когда менее 20 мм составляет толщина защитного слоя. Особо относится это к технике скалывания.

Неразрушающие косвенные

При таких испытаниях прочность устанавливается без введения в тело конструкции тестирующих устройств. В данном случае применяют следующие способы:

• исследование ультразвуком. Прибор устанавливается на ровную неповрежденную поверхность, по предварительно составленной программе прозванивают один за другим каждый участок. Ультразвуковым способом прочностные показатели получаются путем сравнивания скорости прохождения волн в эталонном образце и готовой конструкции;
• метод ударного импульса. Здесь молотком Шмидта ударяют по поверхности бетона и фиксируют образуемую при ударе энергию. Точность искомых значений с помощью техники ударного импульса относительно невысокая;
• метод упругого отскока. Проводится стекломером, который измеряет путь бойка при ударе о бетон;
• способ пластического отскока. Состоит в сравнении образующего вследствие удара металлическим шаром размеров следа с эталонным отпечатком. На практике применяется наиболее часто, проводится молотком Кашкарова, в корпус которого помещается стальной стержень.

Основные характеристики контроля прочности ударным методом, отрывом и другими неразрушающими способами приведены в таблице.

Заключение

Испытание бетона – неотъемлемый этап контроля и определения прочности материала. Среди существующих методов исследования наиболее целесообразным считается неразрушающий контроль бетона. Входящие в данную категорию способы более доступны в финансовом плане в отношении к лабораторным испытаниям. Но для получения точных результатов необходимо правильно выстроить градуировочную зависимость приборов, а также устранить все искажающие результаты измерений факторы.