Характеристики бетонов: Характеристики бетона: особенности, марки и классы

Основные свойства бетонов — технические характеристики

 

Универсальный стройматериал

Бетон представляет собой специально подобранную и уплотненную смесь, которая при застывании формирует искусственный камень. В зависимости от ингредиентов производят большое количество видов данного материала, который успешно используется в жилом, промышленном строительстве, при ремонте, для покрытия дорог и возведения особо прочных конструкций. Все это становится возможным благодаря его уникальным свойствам.

Основные физические свойства бетона

Качество бетона определяют его свойства.

От того, насколько материал будет прочным, плотным, устойчивым к температурным воздействиям и влаге, зависят надежность и эксплуатационный срок изделий из него.

Не в меньшей степени характеристики бетона влияют на процесс перевозки, перемешивания, укладки и скорость работы.

• Прочность на сжатие

Эта характеристика считается наиболее важной. Она определяет способность не разрушаться под воздействием внешних сил. Прочность бетона полностью соответствует аналогичной характеристике заполнителя, входящего в структуру. Это могут быть как природные, так и искусственные каменные материалы – щебень, гравий, крупный песок, руда и т. д. Наполнители выполняют функцию каркаса, а прочность выражается с помощью класса – латинской буквы «В» и цифры, которая указывает на давление. Так, в числе характеристик бетона В25 (b25) значится возможность выдерживать давление 25 МПа.

• Плотность

В бетоне содержатся пустоты – поры, и их количество влияет на плотность материала. Плотность рассчитывают отношением массы бетона к его объему и выражают с помощью кг/м3, а иногда – в процентах. Чем больше этот показатель, тем прочнее бетон. У разных видов материала разная плотность, по этой причине была разработана специальная классификация: особо легкие, легкие, тяжелые и сверхтяжелые бетоны.

• Водонепроницаемость

Бетон незаменим для изготовления гидросооружений – дамб, опор, мостов, и особое значение имеет его водонепроницаемость. Речь идет не только о разрушающем воздействии влаги, но и о давлении водной массы. Влагостойкость бетона определяют опытным путем с использованием несколько образцов, после чего выводится коэффициент размягчения. Для бетона этот показатель должен быть больше 0,8. Производители предлагают особый вид бетона – гидротехнический, технические характеристики которого позволяют использовать его в строительстве объектов, подвергающихся воздействию воды.

• Морозостойкость

К сооружениям в местностях с суровыми климатическими условиями выдвигаются особые требования. Бетонные конструкции, выдерживающие значительные перепады температуры, подходят в этом случае лучше всего. Морозостойкость имеет обозначение F с указанием количества циклов заморозки и размораживания – 50, 100 и т. д.

Эксплуатационные свойства самых популярных марок бетона

• Бетон В15 М200: технические характеристики

Бетон B15 M200 является наиболее распространенным благодаря универсальным эксплуатационным возможностям: он незаменим в коттеджном строительстве. Плотность бетона данной марки варьируется и зависит от заполнителя. Производят как легкий вариант с плотностью в диапазоне 1500-1600, так и более тяжелый до 2500 кг на куб. метр.

• Характеристики бетона М400

Бетон М400 отличается высокой прочностью. Его используют для возведения крупных объектов, предполагающих значительные нагрузки, а также лестниц, плит, колон, ригелей и т. д. Высокое содержание цемента позволяет материалу быстро схватиться, а за счет высокого уровня влагостойкости состав не требует дополнительных добавок для обеспечения гидроизоляции.

Характеристики бетона: марки, классы и особенности

Содержание

• 1 Перевод марки в класс
• 2 Осадка конуса
• 3 Водонепроницаемость
• 4 Морозостойкость
• 5 Подвижность
• 6 Удобоукладываемость
• 7 Плотность

Крепкие и предельно дешевые материалы из бетона применяют обычно во время строительных процессов. Главными составляющими изделия являются цемент, дополнительные добавки и вода. К дополнительным добавкам относятся песок, пемза, щебень, керамзит и многие другие. Порой, чтобы получить продукт лучшего качества, дополнительно добавляют особые компоненты. Важное отличие подобных материалов от других строительных изделий – их неоднородная структура. Характеристики в основном зависят от типа и количества компонентов, их качества и технологии изготовления.

Классом бетона называют числовой коэффициент любого его качества, принимаемый с обещанной обеспеченностью 0,95. Это значит, что из ста случаев несоответствие возможно лишь в пяти. Согласно принятым стандартам, класс бетона обозначают как букву В, а цифрой, что стоит после нее, показывают то давление, что изделие может выдержать после своего созревания (например В15 либо В25).

Маркой бетона принято называть границу крепости на сокращение. Ее обозначают буквой М, а за ней следует цифра (предел 50-1000). Марка бетона оказывает влияние примерно на 45% обеспеченности характеристик бетона. Но в тоже время во время изготовления бетона дозволяется получить изделие разного класса. На это оказывает влияние большое количество факторов – качество компонентов, правильность дозирования, способ изготовления. Так, если изготавливать бетон с маркой М400 в бетономешалке ручного типа, то на выходе получится изделие В25. Однако, если применить бетонный узел, то тогда классификация изменится на В15, а уж на современном промышленном оборудовании и вовсе получим В35.

Перевод марки в класс

• Марка бетона М100 соответствует В7,5. Используется во время предварительных операций по монтажу фундамента.
• Марка бетона М150 соответствует В12,5. Чаще всего его используют для монтажа стяжек, полов, дорожек либо фундаментов небольшого размера.
• Марка бетона М200 соответствует В15. Используется чаще иных из всего перечня бетонных марок. Применяется при установке полов, отмосток, фундаментов, бетонных лестниц, площадок и другого.
• Марка бетона М250 соответствует В20. Ее применяют в основном при создании разного типа фундаментов, отмосток, заборов, стен, площадок, лестниц.
• Марка бетона М350 соответствует В25. Используют обычно для создания плит, колон, балок, бассейнов, монолитных фундаментов.
• Марка бетона М400 соответствует В30. Используют в сложных ответственных строительствах, во время сооружения мостов, банков либо зданий с особыми требованиями к прочности.

Вернуться к оглавлению

Осадка конуса

Осадкой конуса принято называть данные, которые также называются эксплуатационными характеристиками бетонов. Это так называемая пластичность в бетоне, вымеряется она в сантиметрах. Если объяснить еще проще, то чем выше показатель осадки конуса, тем сильнее подвижно данное изделие.

Это значение указывают в технической документации к бетону, обозначают буквой П, после которой пишут цифру в диапазоне 1-5. Но не стоит пренебрегать знаниями об осадке конуса ячеистых изделий. Если предвидятся операции по монолитному строительству, то используют материал с данными П2 либо П3. Если заливается сооружение с плохой доступностью для заливки материалом, то рекомендуют применять изделие П4 и виды с более высокими показателями. Иначе такой раствор еще называют литым бетоном. Если необходимо выполнить укладку в опалубке без применения специальной вибраторной техники, то подобный выбор будет идеальным. Также такая смесь хорошо себя ведет в работе с бетононасосом.

Вернуться к оглавлению

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость, это когда бетоны могут сопротивляться влиянию влаги и не крошиться, то есть, не напитываться влагой принудительно. Марки бетонных ячеистых изделий обозначаются буквой W, после которой ставят цифру 2, 4, 6, 8 и 12. Бетонами с высоким уровнем водонепроницаемости пользуются чаще, ведь они обладают такими достоинствами:

• Пригодны для сооружения зданий в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности земли.
• Это вид бетона не страшится резких перепадов температур. Особенно это важно для построенных конструкций, которые не защищены от подобного влияния.

Уровень данного эксплуатационного свойства зависит от типа применяемого материала, а также от наличия внутри смеси различных дополнительных компонентов, обстановки, в которой происходило застывание изделия. Также на качество водонепроницаемости оказывает влияние внутренняя структура материала.

Вернуться к оглавлению

Морозостойкость

Прочностные характеристики бетона включают в себя уровень морозостойкости готового материала. Данный показатель демонстрирует число периодов размораживания и замораживания, которое не разрушает изделие и не оказывает влияния на его крепость. Если бетон достаточно хорошего качества, то при нормальных обстоятельствах он прослужит не один десяток лет. В случае, когда производитель выпускает строительный материал, не осуществляя контроль за технологией производства, уровнем морозостойкости, на рынке появляются изделия с недостаточной морозостойкостью.

Коэффициент морозостойкости подписывают буквой F, а после пишут число в диапазоне 50-1000. Число – это количество периодов размораживания и замораживания.

Вернуться к оглавлению

Подвижность

Это свойство ячеистого бетона принимать ту форму, которую ему задали. Подвижность – это лишь одно из технических свойств данного материала. Необходимо заметить, что подвижность ячеистого изделия – временное свойство, до момента, пока материал не застынет. После полного затвердевания проверить этот показатель уже нельзя. С момента заливки смеси в форму и до конца процесса уровень коэффициента постепенно снижается.

Вернуться к оглавлению

Удобоукладываемость

Это качество бетонного раствора, которое показывает, как просто он укладывается в необходимую форму, чтобы получить изделие максимальной плотности. Данный показатель весьма важен, ведь от этого зависят крепость и стойкость будущего строения. Но это свойство – больше условное обозначение, чем физическое.

По стандартам изделия могут быть таких видов:

• сверхжесткие;
• жесткие;
• подвижные.

Жесткий вид и сверхжесткий применяют тогда, когда используется процедура вибропрессования. В строительствах частного порядка зачастую применяют подвижный вид изделия.

Вернуться к оглавлению

Плотность

Само изделие нельзя назвать плотным строительным веществом. Находящиеся в конструкции ячейки получаются из-за улетучивания излишков влаги, а также из-за того, что во время уплотнения раствора удаляется не весь воздух. Уровень плотности увеличивается в том случае, если были подобраны зернистые дополнительные компоненты, сделан правильный баланс между водой и цементом, после использования пластифицирующих веществ, а также при полном контроле за уплотнением бетонного раствора.

Если показатель плотности ячеистого изделия растет, то улучшаются и другие его параметры – крепость, противостояние влаге, перепадам и влиянию температур, сопротивляемость коррозии. Сырой материал после изготовления и кладки обязательно следует скорее уплотнить. По ходу уплотнительных операций нужно убрать воздушные пузырьки из массы, тщательно распределить раствор. Это поможет достигнуть повышенной плотности готового строительного материала. Однако вследствие подобных манипуляций изделие выходит достаточно тяжелым.

Если нужно получить легкий бетон типа В15, то в качестве дополнительного компонента стоит добавить керамзит. А для типа В25 лучше подойдет ракушечник.

10 Свойства бетона и их применение

🕑 Время чтения: 1 минута

Свойства бетона зависят от многих факторов, в основном из-за соотношения в смеси цемента, песка, заполнителей и воды. Соотношение этих материалов определяет различные свойства бетона, которые обсуждаются ниже.

Состав:

• Свойства бетона
  • 1. Марки бетона
  • 2.
    Прочность бетона на сжатие
  • 4. Прочность бетона на растяжение
  • 5. Creep в бетоне
  • 6. Усадка бетона
  • 7. Модульное соотношение
  • 8. Коэффициент Пуассона
  • 9. Прочность бетона
  • . Различные свойства бетона:
    1. Марки (M20, M25, M30 и т. д.)
    2. Прочность на сжатие
    3. Характеристическая прочность
    4. Прочность на растяжение
    5. Прочность
    6. Ползучесть
    7. Усадка
    8. Удельный вес
    9. Модульное соотношение
    10. Коэффициент Пуассона
    1. Марки бетона

    Бетон известен своей маркой, которая обозначается как М15, М20 и т. д., где буква М относится к бетонной смеси, а цифры 15, 20 обозначают указанную прочность на сжатие (f _ck ) куба 150 мм через 28 дней, выраженную в Н/ мм ² . Таким образом, бетон известен своей прочностью на сжатие. М20 и М25 являются наиболее распространенными марками бетона, а для тяжелых, очень тяжелых и экстремальных условий следует использовать бетон более высоких марок.

    2. Прочность на сжатие бетона

    Как и нагрузка, прочность бетона также является качеством, которое значительно различается для одной и той же бетонной смеси. Поэтому используется одно репрезентативное значение, известное как характеристическая прочность. Читайте также: Прочность на сжатие бетонных кубов

    3. Характеристическая прочность бетона

    Он определяется как значение прочности, ниже которого ожидается падение не более 5 % результатов испытаний (т. е. 95% вероятность достижения этого значения только 5% не достижения того же)

    Характеристическая прочность бетона в элементе на изгиб

    Характеристическая прочность бетона на изгиб элемента принимается равной 0,67-кратной прочности куба бетона.

    Расчетная прочность (fd) и частичный запас прочности материала

    Прочность, которую необходимо принять для целей проектирования, известна как расчетная прочность и определяется выражением Расчетная прочность (fd) = характеристическая прочность/частичный коэффициент запаса по прочности материала Значение частичного коэффициента безопасности зависит от типа материала и типа предельного состояния. По нормам IS частичный запас прочности принимается равным 1,5 для бетона и 1,15 для стали. Расчетная прочность бетона в элементе = 0,45fck

    4. Прочность бетона на растяжение

    Оценка предела прочности при изгибе или модуля разрушения или трещиностойкости бетона из куба прочности на сжатие получается по соотношениям fcr = 0,7 fck Н/мм ² . Предел прочности бетона при прямом растяжении получен экспериментально с помощью разъемного цилиндра. Он варьируется от 1/8 до 1/12 кубической прочности на сжатие.

    Прочесть бетон на растяжение
    5. Ползучесть бетона

    Ползучесть определяется как пластическая деформация под длительной нагрузкой. Деформация ползучести зависит в первую очередь от продолжительности длительной нагрузки. В соответствии с нормами значение коэффициента предельной ползучести принимается равным 1,6 при 28-дневном нагружении. Подробнее о ползучести бетона

    6. Усадка бетона

    Свойство уменьшаться в объеме в процессе сушки и затвердевания называется усадкой. В основном это зависит от продолжительности воздействия. Если эту деформацию предотвратить, она создает растягивающее напряжение в бетоне и, следовательно, в бетоне появляются трещины.

    7. Модульное соотношение

    Краткосрочное модульное отношение – это отношение модуля упругости стали к модулю упругости бетона. Краткосрочное модульное соотношение = E

    s  / E _c Es = модуль упругости стали (2 x 10 5 Н/мм ² ) Ec = модуль упругости бетона (5000 x SQRT(f _ck ) Н/мм ² ) Поскольку модуль упругости бетона изменяется со временем, возрастом при нагрузке и т. д., модульное соотношение также изменяется соответственно. Частично с учетом эффектов ползучести и усадки код IS дает следующее выражение для долгосрочного модульного коэффициента. Долгосрочное модульное соотношение (m) = 280/(3f _кбк ) Где f _cbc = допустимое сжимающее напряжение из-за изгиба в бетоне в Н/мм ² .
    8. Коэффициент Пуассона

    Коэффициент Пуассона колеблется от 0,1 для высокопрочных бетонов до 0,2 для слабых смесей. Обычно он принимается равным 0,15 для расчета прочности и 0,2 для критерия эксплуатационной пригодности.

    9. Прочность из бетона

    Прочность бетона – это его способность сопротивляться разрушению и разрушению. Одной из главных характеристик, влияющих на долговечность бетона, является его проницаемость для воды и других потенциально вредных материалов. Желаемая низкая проницаемость бетона достигается за счет наличия достаточного количества цемента, достаточно низкого водоцементного отношения, обеспечения полного уплотнения бетона и адекватного отверждения. Подробнее о долговечности бетона

    10. Удельный вес бетона

    Удельный вес бетона зависит от процента армирования, вида заполнителя, количества пустот и колеблется от 23 до 26 кН/м ² . Удельный вес простого и железобетона согласно IS:456 составляет 24 и 25 кН/м ³ соответственно.

    Основные свойства бетона для строительства

    Тахсина Алам

    Бетон представляет собой смесь нескольких материалов. В затвердевшем состоянии этот неоднородный материал становится камнеобразной массой. Широкое использование бетона в строительстве сделало его материалом, вызывающим огромную озабоченность у инженеров. Чтобы участвовать в широком использовании бетона, инженер должен знать его свойства. В этой статье мы кратко рассмотрели свойства бетона.

    По прочности

    По прочности бетоны бывают следующих видов:

    1. Прочность на сжатие
    2. Прочность на растяжение
    3. Прочность на изгиб
    4. Прочность на сдвиг

    Прочность на сжатие

    В Бангладеш используются два типа образцов для испытаний — (1) куб и (2) цилиндр.

    Кубические образцы бетона желаемой пропорции отливают в стальные или чугунные формы, обычно кубические формы размером 6 дюймов. Стандартный цилиндрический образец бетона имеет диаметр 6 дюймов и высоту 12 дюймов и отливается в форме, обычно сделанной из чугуна;

    Стандартные кубики и цилиндры тестируются в установленном возрасте, обычно в 28 дней, с дополнительными тестами, часто проводимыми в 1, 3 и 7 дней. Образцы испытывают на прочность на раздавливание на испытательной машине . Кубические испытания дают гораздо более высокие значения прочности на раздавливание, обычно на 20–30 % больше, чем те, которые дают цилиндры.

    Согласно британскому стандарту прочность цилиндрического образца равна трем четвертям прочности кубического образца.

    Рисунок: Образцы куба и цилиндра для испытаний на прочность при сжатии.
    (Источник: https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/06103/chapt3.cfm)

    Влияние возраста на прочность бетона :

    Бетон набирает прочность со временем. Обычный цементный бетон набирает более 70-75 % своей конечной прочности в течение 28 дней и около 90-95 % в течение одного года. Часто желательно проверить пригодность бетона задолго до получения результатов 28-дневного испытания. При отсутствии конкретных данных о материалах, используемых при изготовлении бетона, можно предположить, что 28-дневная прочность в 1,5 раза превышает 7-дневную прочность. Испытания показали, что для бетона, изготовленного из обычного портландцемента, отношение прочности через 28 дней к 7 дням обычно составляет от 1,3 до 1,7, а большинство результатов превышает 1,5. Таким образом, экстраполяция 28-дневной крепости из 7-дневной крепости вполне надежна;

    Скорость набора прочности различных типов цементных бетонов показана на рисунке ниже.

    Прочность на растяжение

    Бетон очень слаб при растяжении. Прочность на растяжение обычного бетона колеблется от 7 до 10 процентов от прочности на сжатие.

    Прочность на изгиб

    Прочность на изгиб простого бетона почти полностью зависит от прочности на растяжение. Однако опыты показывают, что модуль разрыва значительно превышает предел прочности при растяжении.

    Прочность на сдвиг

    Это реальный определяющий фактор прочности на сжатие коротких колонн. Средняя прочность бетона при прямом сдвиге колеблется от примерно половины прочности на сжатие для богатых смесей до примерно 0,8 прочности на сжатие для бедных смесей.

    Удобоукладываемость

    Прочность бетона данной пропорции смеси очень сильно зависит от степени его уплотнения. Поэтому очень важно, чтобы консистенция смеси была такой, чтобы бетон можно было транспортировать, укладывать и отделывать достаточно легко и без расслоения. Бетон, удовлетворяющий этим условиям, называется работоспособным.

    Factors affecting the workability of concrete are:

    • Water Content
    • Mix Proportions
    • Size of Aggregates
    • Shape of Aggregates
    • Grading of Aggregates
    • Surface Texture of Aggregates
    • Use of Admixtures
    • Use of Supplementary Цементные материалы
    • Время
    • Температура

    Обычно испытание на осадку проводится для косвенного определения удобоукладываемости бетонной смеси.

    Упругие свойства

    Бетон не является идеально эластичным для любого диапазона нагрузок, заметное постоянное схватывание имеет место даже при низких нагрузках. Деформация не пропорциональна напряжению на любой стадии нагружения. Упругие свойства бетона меняются в зависимости от богатства смеси и интенсивности напряжения. Они также меняются в зависимости от возраста бетона.

    Долговечность

    Долговечность – это свойство бетона выдерживать условия, для которых он был разработан, без ухудшения в течение нескольких лет. Отсутствие долговечности может быть вызвано внешними агентами, возникающими из окружающей среды, или внутренними агентами внутри бетона.

    Причины можно разделить на физические, механические и химические.

    Физическая причина возникает из-за воздействия мороза и из-за различий между термическими свойствами заполнителя и цементного теста, в то время как механические причины связаны главным образом с абортом.

    Герметичность

    Проникновение в бетон материалов в растворе может отрицательно сказаться на его долговечности, например, при выщелачивании Ca(OH) ₂ или при воздействии агрессивных жидкостей (кислот). Проницаемость имеет важное значение для уязвимости бетона к воде и морозу. В случае армированного цементобетона проникновение влаги и воздуха приведет к коррозии стали. Это приводит к увеличению объема стали, что приводит к растрескиванию и выкрашиванию бетона. Проницаемость бетона также имеет значение для водоудерживающих и гидротехнических сооружений;

    Сегрегация

    Склонность к отделению крупных зерен заполнителя от бетонной массы называется сегрегацией. Повышается, когда бетонная смесь бедная и слишком влажная. Она также увеличивается при использовании достаточно крупного и грубозернистого заполнителя. Явления сегрегации можно избежать следующим образом.

    1. Добавление в смесь небольших воздухововлекающих добавок.
    2. Ограничение количества воды до минимально возможного.
    3. Все операции, такие как обработка, размещение и консолидация, должны выполняться тщательно.
    4. Бетон не должен падать с большой высоты.

    Вытекание

    Склонность воды подниматься на поверхность свежеуложенного бетона известна как вытекание .