Что влияет на прочность бетона?
Прочность бетона — это техническая характеристика, которая показывает способность противостоять разным видам воздействия, по большей части механическому. Этот показатель является основным при выборе марки бетона для строительства.
Для чего нужно знать прочность бетона?
При проектировании объекта нужно учитывать нагрузку, чтобы не было обрушения. Здесь играет роль прочность бетона.
Если взять менее прочный бетон, то это приведет к серьезным последствиям: трещины, быстрое разрушение и досрочный выход объекта из эксплуатации.
Как определяется прочность?
Для этого процесса введены строительные ГОСТы. Также прочность материала проверяют на строительной площадке перед тем, как сдать объект. Существует два основных способа:
- разрушающий;
- неразрушающий.
Первый вариант подразумевает полное разрушение испытательного образца. Чтобы провести исследование, берут небольшой кусок бетона и кладут под пресс. Нагрузка постепенно увеличивается до тех пор, пока контрольный кусок бетона не сломается. Разрушающий вариант определения прочности является наиболее точным, к тому же он является обязательным перед сдачей объекта.
Неразрушающий вариант подразделяется на несколько подвидов:
- частичное разрушение;
- воздействие ударом;
- обследование при помощи ультразвука.
Вариант с частичным разрушением подразумевает воздействие на поверхность бетона, которая в результате немного разрушается. Такой способ делится еще на несколько видов: отрыв, скалывание, отрыв + скалывание. Первый вариант — прикрепление специального диска к бетону с последующим отрыванием от поверхности. В результате эксперимента фиксируется сила, с которой удалось оторвать диск. Метод скалывания сильно похож на отрыв. В этом случае специальным прибором ведут по ребру бетона и регистрируют ту силу, при которой участок бетонной поверхности откалывается.
Ударный метод тоже подразделяется на три дополнительных вида: импульс, отскок, деформация. Ударный импульс — наиболее простой из всех перечисленных. Его смысл состоит в том, чтобы ударить по бетону, а затем зарегистрировать силу удара и энергию, которая в результате возникнет. Метод отскока состоит в том, чтобы ударить отбойником по бетонной поверхности, а затем зарегистрировать величину отскока. Смысл метода деформации заключается в том, чтобы при помощи закрепленных штампов воздействовать на поверхность бетона, а затем по глубине образованных углублений определить прочность бетона.
При ультразвуковом методе регистрируется скорость, с которой ультразвук проходит сквозь бетон. Главное преимущество этого способа — на прочность проверяется не только поверхность, но и более глубокие слои. Правда, недостаток тоже есть — часто возникают погрешности при расчете.
От чего зависит прочность?
- активность цемента;
- температура, влажность и другие характеристики окружающей среды;
- процентное содержание цемента и жидкости в смеси;
- технические характеристики и качество наполнителя раствора;
- качество смешивания бетона;
- степень уплотнения;
- время, за которое смесь застыла.
Например, если увеличить процент воды в составе, то бетон получится не таким прочным. В идеале жидкости должно быть 15–30% от всего состава смеси.
Прочность бетона через 7 суток и 28 дней
Прочность бетонной поверхности меняется со временем. Так, к примеру, через неделю после застывания бетон может дать только 65–80% от своей максимальной прочности, а на 3 сутки этот показатель находится на 30%. До 100% прочность поднимается только к 28 дню после застывания смеси.
Для этого случая была выведена формула зависимости прочности бетона от времени: Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28, где Rb — прочность, n — число суток, lg — логарифм возраста бетона в десятичной дроби. Правда, есть два нюанса: формула дает только приблизительный результат, так как не стоит забывать про факторы влияния, к тому же ее можно использовать только после того, как прошло трое суток с момента застывания бетона.
Применение бетонной смеси в зависимости от ее прочности
В большинстве случаев М100 используют в начале строительных работ: подготовка основания, заливка монолитных стен, к тому же часто применяют для укладки бордюра на дороге.
М150 — более прочная, чем предыдущая. Помимо вышеуказанных мест применения, эта марка рекомендуется для стяжки пола, иногда для устройства дорог для пешеходов, еще реже применяют для строительства малоэтажных объектов.
М200 используют чаще, чем все остальные. Она достаточно прочная, поэтому бетоном такой марки можно заливать площадки, дороги для пешеходов и даже фундамент. Нередко на основе такого материала строят лестницы и несущие стены.
М250 гораздо прочнее, поэтому её ещё выбирают для производства плит перекрытий, которые нужны при строительстве малоэтажных домов.
Из бетона марки М300 производят плиты перекрытий, несущие стены, заборы и так далее. Нередко из М300 изготавливают монолитный фундамент.
М350 используют при производстве фундаментных плит для многоэтажек, опорных балок и тому подобного. Эта марка рекомендуется для производства аэродромных плит и бассейнов.
Бетон марки М400 один из самых прочных. Из него отливают железобетонные изделия, строят здания, рассчитанные на высокую нагрузку, чаще всего это торговые центры, аквапарки, жилые дома, находящиеся в сейсмоопасной зоне и так далее.
М450 имеет ограниченную сферу применения. Так, бетон этой марки необходим при возведении плотин, дамб, иногда на его основе строят метро.
М500 — самый прочный и крепкий бетон из всех перечисленных в этой статье. Чаще всего эту марку используют для строительства гидротехнических сооружений и железобетонных объектов.