Способы определения прочности бетона различных марок

Прочность бетона – основной показатель, свидетельствующий о долговечности материала. Под прочностью стоит понимать способность сопротивляться агрессивным средам и механическим силам, поступающим извне. Чаще всего при измерении прочности используются два метода неразрушимого контроля: механический и ультразвуковой.

Проверку бетона, будь то фундамент или стены, застройщики должны проводить, прежде чем сдавать строение в эксплуатацию. Поскольку некачественный с низкой прочностью бетон грозит, что здание преждевременно выйдет из строя, в его стенах/фундаменте появятся трещины.

Проверка проходит при соблюдении определенных правил, которые прописаны ГОСТ 18105-86. Прочность, кроме всего прочего, зависит и от однородности состава смеси, а свидетельствует о последней Vm – коэффициент вариации.

Способы проверки прочности

Есть несколько вариантов, некоторые из них требуют лабораторных исследований, другие же проверяются непосредственно на месте возведения бетонных конструкций и не имеют разрушающих последствий. То есть по характеру воздействия способы делятся на разрушающие и неразрушающие варианты.

Способ №1 – разрушение

Если выбор неразрушающих методов происходит, основываясь на предпочтениях застройщика, то разрушающие прописаны в СНиП и относятся к обязательным. Для исследования берется либо специально приготовленный для этого бетон, либо же его выкалывают из уже построенной конструкции. Метод основывается на сжатии/раздавливании кубиков с непрерывным увеличением нагрузок.

Способ №2 – неразрушающие способы

Включают следующие методы:

• упругий отскок;
• отрыв;
• ударный импульс;
• скалывание;
• отрыв со скалыванием;
• пластическая деформация.

Для перечисленных испытаний используются приборы, работающие за счет механического принципа действия. Прочность определяют, основываясь на показателе глубины внедрения в материал.

1. Молоток Физделя. Принцип действия: по удару молотком и образовавшейся лунке (ее глубине) определяют прочность бетона. Место, на котором проводят эксперимент должно быть очищенным от отделочных материалов: шпатлевки, штукатурки, окрасочного слоя. Удар локтем должен наноситься до 12 раз, каждый из них на расстоянии 3 см от предыдущего. Измерение диаметра лунки происходит посредством штангенциркуля с точностью до 0,1 мм. Берется средний диаметр отпечатка и определяется тарировочная кривая. Последняя основывается на диаметре вмятин и лабораторных исследованиях образца, взятого из строения или же изготовленного по аналогичным технологиям.
2. Молоток Кашкарова. Он образовывает после удара два отпечатка. Один будет виден на конструкции, которую исследуют, второй же останется на эталонном стержне. Далее происходит сравнение диаметров двух отпечатков. Соотношение диаметров зависит от прочности материала. Скорость удара и его сила неважны для данного метода.
3. По принципу упругого отскока работает несколько приборов, одни из них: пистолет ЦНИИСКа, склерометр КМ, молоток Шмидта и др. Измерение автоматизировано (взвод и пуск бойка осуществляются автоматически), достаточно добиться соприкосновения поверхности с ударником. Результаты исследования появляются на шкале прибора.
4. Метод «на отрыв со скалыванием» определяет прочность материала непосредственно в теле бетонных элементов. Используют анкерные устройства, которые имеют три типа, отличающиеся способом установки. Главное условие для всех – отсутствие в испытуемой зоне арматуры.

Первые два метода основаны на свойствах пластической деформации.

Отдельно от всех по своему принципу действия стоит неразрушающий способ – исследование ультразвуком. Основа данного метода – связь между скоростью распространения ультразвука по материалу и прочности последнего. Можно установить сухой контакт, либо же использовать вязкие материалы наподобие солидола.

Кроме прочности, ультразвуковые волны определяют однородность бетона, модули упругости, местонахождение дефектов. Данный метод считается одним из наиболее точных.

Активность цемента

Прочность бетона напрямую зависит от степени активизации цемента. Чем активность вещества выше, тем прочнее бетон. Но в то же время нужно учитывать, что наиболее активный цемент:

• чувствителен к действию углекислоты, содержащейся в воздухе;
• в большей степени подвержен влиянию влаги из окружающей среды;
• теряет свою активность при хранении.

Чем меньшие в объеме частицы цемента, тем быстрее они теряют свою активность. Поэтому тонкомолотые цементы нужно не только, как можно скорее употребить в дело, но и тщательно упаковывать и следить за температурным режимом, влажностью в помещении, где они хранятся.

Прочность бетона и марки

Марка – это и есть показатель прочности, отображенный в кгс/кв. см – предельной способности материала выдержать определенные силы при сжатии. Буква М на маркировки бетона означает марку, а цифра возле нее – приблизительный показатель прочности, который колеблется в пределах 10-35 кгс/см². Для строительства жилых помещений стоит использовать марки от М 100 до М 500.

Таблица №1. Марки и показатели прочности

Количество цемента в составе бетона и определяет его марку. При значительном содержании цемента марка будет выше. Если цемента в составе мало, то и марка ниже.

Каждая марка подходит для определенного вида строительных работ

Таблица №2. Марка и сфера ее применения

Какой бы марки бетон не был, максимальной прочности он достигает по истечению 28 дней после его заливки, за 7 дней способен окрепнуть до 80%. Третьи сутки – 30% прочности. Все испытания стоит производить именно на третий, седьмой и двадцать восьмой день.