Міцність бетону: класи міцності бетону, від чого залежить і як вимірюється

Міцність бетону - це його здатність чинити опір різним механічним навантаженням, таким як стиск, розтяг, згин і зсув. Міцність бетону вимірюється в одиницях тиску (наприклад, мегапаскалі або меганьютони на квадратний метр) і може відрізнятися в залежності від виду навантаження. Наприклад, міцність на стиск бетону зазвичай вища, ніж міцність на розтяг. Для забезпечення певної міцності бетону за різних умов використовують різні класи бетону, які відповідають певним характеристикам. Базова характеристика – це міцність бетону на стиск.

Міцність бетону на стиск

Однією з ключових характеристик важкого бетону є показник міцності бетонних кубів, виражений у МПа. Цей показник визначається з урахуванням коефіцієнта 0,95, який враховує можливу неоднорідність зразків, що входять до однієї партії. Цей параметр відноситься до класу міцності бетону на стиск Ст.

Міцність бетону на стиск - це широко визнана характеристика, що дозволяє оцінити властивості певної суміші бетону. Облік цього аспекту особливо важливий, оскільки це ключовий параметр, що визначає здатність бетону протистояти навантаженням, що впливають на його об'єм. Цей показник точно свідчить про придатність конкретної суміші задоволення потреб конкретного проекту.

Клас міцності бетону на стиск являє собою середнє значення, отримане в ході випробувань партії кубічних зразків з однієї і тієї ж партії. Для проведення випробувань на стиск вибирається від 2 до 6 бетонних кубиків, з розмірами сторін 10, 15 (базовий розмір), 20, 25 та 30 см.

Міцність бетону на стиск - це широко визнана характеристика, що дозволяє оцінити властивості певної суміші бетону. Облік цього аспекту особливо важливий, оскільки це ключовий параметр, що визначає здатність бетону протистояти навантаженням, що впливають на його об'єм. Цей показник точно свідчить про придатність конкретної суміші задоволення потреб конкретного проекту.

Випробування міцності бетону на стиск проводяться з використанням спеціальних кубічних зразків свіжої бетонної суміші. Ці зразки піддаються стиску на різних етапах затвердіння. Розмір та форма зразків також впливають на отримані результати міцності. Додаткові випробування проводяться для детальнішого аналізу розвитку сили бетону.

Міцність бетону на стиск зазвичай змінюється в діапазоні від 170 кг/см2 (що відповідає класу М200) до 400 кг/см2 (М500) і навіть вище в житлових та комерційних будівлях. У деяких проектах також використовуються бетони з міцністю понад 800 кг/см2 (М800).

Від чого залежить міцність бетону

Характеристики міцності важкого бетону тісно пов'язані з пропорціями компонентів у його складі. Ці компоненти включають:

• Цемент: основний сполучний матеріал.
• Великий заповнювач: такий, як вапняний, гравійний або гранітний щебінь.
• Дрібний заповнювач: представлений річковим або кар'єрним піском, очищеним від глинистих та мулкових включень.

Приблизно в бетоні класу В7,5 пропорції компонентів цементу, піску і щебеню становлять 1:4,6:7,0. У той час як у бетоні класу В60 ці пропорції перетворюються на 1:0,8:2,0. Слід зазначити, що у разі бетону з низькою міцністю можна використовувати вапняний щебінь та стандартний пісок. Однак для виробництва бетону високої міцності потрібне використання виключно гранітного щебеню та збагаченого піску.

Міцність бетону на вигин та розтягування

Міцність бетону на розтягування варіює від 20 до 50 кг на квадратний сантиметр, що відповідає діапазону від 2 до 5 МПа. Це означає, що в середньому напруга розтягування становить приблизно 10% міцності на стиск.

Дослідження міцності бетону на вигин зазвичай проводиться шляхом випробування простої балки, де навантаження концентрується у трьох різних точках. Потім отримані значення виражаються у модулі розриву (MR) у кілограмах на квадратний сантиметр.

Залежно від складу конкретної бетонної суміші міцність на вигин, в ідеалі становить приблизно 10% до 15% від міцності на стиск.

Застосування бетону різних класів міцності

Область застосування важкого бетону тісно пов'язана з його міцністю, що визначає різноманітність його використання:

• Для класу B7,5 характерне використання у підготовці автомобільних доріг, створенні фундаментів з невеликим навантаженням, вимощення будівель, паркових доріжок та стяжок підлог.
• Класи B10 до B12,5 знаходять застосування у бетонуванні несучих елементів низьких будівель.
• Класи B15 до B22,5 широко використовуються для створення монолітних фундаментів та перекриттів, будівель середньої поверховості, а також для бетонування підпірних стінок.
• Класи B25 до B30 призначені для важливих конструкцій, включаючи ростверки та фундаменти, що несуть елементи монолітних каркасів, басейнів та ємнісних споруд.
• Класи B35 до B60 застосовуються в об'єктах транспортного та гідротехнічного будівництва, включаючи оборонні споруди, баштові конструкції, атомні електростанції та інші проекти.

Саме міцність бетонного матеріалу стає визначальним фактором при оцінці його придатності чи непридатності для використання у будівельних роботах. Різноманітні класифікації бетону призначені для спорудження різноманітних конструкцій та здійснення різних функцій.

Наприклад, у разі багатоповерхових будівель, колони на першому поверсі мають більш високу значущість з точки зору структурної цілісності, порівняно з несучими стінами. Нестача необхідної міцності може призвести до складних, дорогих і навіть небезпечних ремонтних робіт або, у найгіршому випадку, серйозної деградації. Важливо усвідомлювати, що загальна надійність будь-якої конструкції має найважливіше значення, проте рівень її значущості залежить від взаємодії та характеристик її структурних елементів.