Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула для расчета прочности бетона; какие показатели учитывают

Формула для расчета прочности бетона — какие показатели учитывают?

Одним из главных свойств материала называют прочность бетона при осевом сжатии, растяжении при изгибе затвердевшей смеси. Крепость при сжатии выделяют двух видов: призменную, а также кубиковую. Равным образом долговечность раствора характеризуется классом или маркой. Существует процесс по набору бетоном затвердения, он длится ровно 28 дней. Примерно через 7 суток состав обретает 70% своей окончательной крепости.

Что учитывать и от чего зависит?

Физико-механические свойства находятся под тесным воздействием бетонной структуры, зависящие от смешанности раствора и разнящиеся способами изготовления. А также крепость обусловливается следующими факторами:

  • интенсивность бетонно-цементного раствора;
  • содержимое компонентов в процентном количестве;
  • водоцементные пропорции в составе смеси;
  • промышленные характеристики;
  • свойства наполнителей;
  • уровень перемешивания ингредиентов состава;
  • часы, потраченные на приобретение раствором твердости;
  • температурные показатели в атмосфере;
  • сырость в окружающей среде.

Распределение по маркам и классам

Марка обозначается буквой М, а сопутствующая цифра возле нее определяет среднее примерное значение прочности при сжатии, выражается в кгс/см2. Таблица по показателям прочности:

МаркаСтепень прочности, кгс/см2
10098,2
150158,6
200197,4
250261,90
300307,40
350337,42
400392,8
450459,29
500522,77

Марка бетона полностью зависит от количественного соотношения цемента в составе раствора. При этом принято считать, что чем больше количество, тем выше марка и, в обратном порядке.

Грамотно вычислить количество ингредиентов материала можно с помощью специального калькулятора.

Определяют крепость еще и по цементным классам. Их разделяют для легких и тяжелых составов, а также по уровням крупности. Для расчета составов и пропорций применяют формулы, а для быстроты подсчета есть автоматические калькуляторы. Средняя прочность с коэффициентом крепости n = 0,136 и обеспеченностью t = 0,96 зависит от класса и формула для вычисления: Вb = Rb х0,778 или Rb = Вb / 0,778.

Характеристики цемента

ВидКласс, В
Легкий10, 12,5, 15, 30, 40
Тяжелый10, 12,5, 15, 30, 40, 50, 55, 60
Мелкозернистый, крупность < 2,140
Мелкозернистый, крупность > 130
Нормативные данные

Прочность бетона на растяжение при изгибе, на сжатие и др. определяется ГОСТом 10180—90. К основным контрольным характеристикам состава относят:

  • Нормативные данные сопротивления (Rbn) с вероятностью 95% и обеспеченностью 0,95 или растяжению (Rbtn).
  • Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (смятию). Имеет следующее соотношение, что для первой конечной характеристики обеспеченности Rb составляет — 0,997, а для второй граничное значение Rbser — 0,96.

Как рассчитывать?

Для данного показателя важна и марка цемента, на основе которого производится материал.

Крепость обуславливается многочисленными факторами, но первоочередно зависит от цементной марки Rц и обстоятельств застывания. Учитывая, что качество заполнителей для бетона соответствует запросам, описанным в ГОСТ 10268–80, то прочность материала, зависимая от марки и В/Ц, выражается формулой: Rб = ARц (Ц/В — 0,5), где:

  • Rб — бетонная крепость за 28 сут., МПа;
  • А — показатель, зависящий от наполнителей и их качества;
  • Rц — марка;
  • Ц/В — соотношение цемента и воды в составе (цифра, противоположная В/Ц).
Читайте так же:
Как побелить забор цементом

Динамика набора прочности тяжелого бетона: n = 100 * (lg (n) / lg (28)), где n — день, на который желательно определить крепость цемента (но не меньше 3 дней). При обстоятельствах застывания, отличающихся от обычных, особенно по температурным режимам, нужно знать, что уменьшение температуры способствует торможению твердения, а повышение — ускорению. При показателях 10 градусов по Цельсию, спустя 7 сут. цемент будет иметь крепость 40—50%, а при 5 °C — 31—34%. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вовсе не крепнут.

Граничная высота сжатой зоны (абсолютная или относительная) — показатель (х) предельной прочности бетона, уже перед разрушением.

Формула для вычисления

Чтобы провести расчет прочности бетона на растяжение при изгибе применяют формулу: Rи = 0,1 • P • L / b • h2, где: L — расстояние между балками; Р — масса суммарной нагрузки и к ней добавляется вес бетона; h — высота и b — ширина балки по сечению. Обозначается сокращенно — Btb, и плюсуют число в диапазоне от 0,4 до 8. Прочность на растяжение высчитывают так: Rbt = 0,233 х R2. Показатели растяжения и изгиба существенно меньше, чем способность бетона выносить нагрузки.

Цементы М 500

Вяжущее – основной компонент бетонной смеси. Существует множество разновидностей этого материала, отличных по свойствам и сфере применения, для гражданского и промышленного строительства используют обычный портландцемент разной прочности. Цемент М500 – это вяжущее самого высокого качества для возведения основных конструктивных элементов домов, заводских ангаров и других объектов.

Состав и производство

Цемент марки 500 – это материал в большинстве случаев однокомпонентный, его производят из клинкера с нормированным составом согласно ГОСТ 10178-85, который измельчают вместе с добавками (вводят при необходимости получения определенных свойств камня):

  • Гипс, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 4013. Он способствует расширению раствора в большом количестве, а также пластичности раствора;
  • Доменные или электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476 или другие виды утяжеляющих специальных минеральных добавок; для достижения отдельных показателей прочности, водонепроницаемости, морозостойкости или пластичности.

Клинкер с добавками тщательно измельчают в специальных установках до получения мелкодисперсной фракции частиц и отправляют сырье на испытание перед реализацией и применением.

Маркировка

Цемент М500 маркируется в соответствиями с требованиями ГОСТ 10178-85 по алгоритму:

  • Тип цемента (портландцемент «ПЦ», «шлакопортландцемент ШПЦ»). В данном обозначении скрывается основное сырье, использованное для производства вяжущего;
  • Марка, в нашем случае – 500. В маркировке материала буква М перед цифровым значением не используется;
  • Информация о наличии дополнительных добавок, определяющих свойства материала. Они обозначаются буквой Д (добавки) и цифровым индексом (процент присадок по массе сухого вяжущего), например, Д0 или Д10, Д20 и т.д.;
  • При наличии свойства быстрого твердения «Б»;
  • «СС» — сульфатостойкое вяжущее с присадками;
  • Пластификация или гидрофобизация цемента ПЛ и ГФ соответственно;
  • Обозначение цемента на клинкере с нормированным составом – «Н»;
  • ГОСТ, согласно которому составлена маркировка.

Пример: ПЦ 500-Д20-ПЛ ГОСТ 10178-85 читаем как портландцемент марки 500, добавки в количестве 20%, пластифицированный материал, контролирующий Госстандарт. В таком обозначении содержится вся ключевая информация о материале, что облегчает процесс его подбора.

Кстати, возможное количество добавок к клинкеру для разных марок цемента также определяет стандарт:

Читайте так же:
Как применить застывший цемент

стандарт портландцементов

Технические характеристики цемента м500

При выборе цемента для приготовления бетона в первую очередь определяют внимание на технические параметры полуфабриката. Для цемента м 500 они такие:

ПараметрЕдиницы измеренияЗначение
Прочность на сжатие в возрасте 28 сутокМПа (кгс/см 2 )49,0 (500)
Прочность при изгибе в возрасте 28 сутокМПа (кгс/см 2 )5,9 (60)
Морозостойкость, не менееЦикловF70
Время схватывания, начало-конецМинуты — часы45 мин – 10 часов
Насыпная плотность сухого цементакг/м 31100…1600*
Плотность раствора цемента м500кг/м 33000…3200

*в зависимости от степени уплотнения смеси и минералогического состава сырья. Если точный показатель неизвестен, при расчетах принимают удельный вес сухого вяжущего 1300 кг/м 3 (средний).

Куб цемента м500 весит в среднем 3 тонны. Он зависит от насыпной плотности вяжущего, тонкости помола, которая в среднем составляет 92%, а также от наличия дополнительных компонентов. Например, гипс облегчает объем, а шлак наоборот увеличивает.

Отличия цемента М500 с добавками от чистого материала

Упомянутый ранее ГОСТ определяет технические характеристики по прочности одинаковыми для цемента пц 500 всех типов. На этом схожесть чистого и композитного вяжущего заканчиваются.

Чтобы определить, в чем разница цемента м500 д0 и м500 д20, сравним их в таблице:

Параметр сравненияМ500 Д0М500 Д20
СоставНор­ми­ро­ван­ный, на 100% из клинкера.Клинкер и гипс, шлак и присадки в разных количествах.
Цена в сравненииВысокая из-за существенной стоимости чистого клинкера.Пониженная благодаря более дешевым компонентам.
Качество службыХа­рак­те­рис­ти­ки д0 более высокие: долговечность, во­до­не­про­ни­ца­е­мость, мо­ро­зо­стой­кость.Показатели по тем же критериям более низкие.

Добавки в виде различных минеральных примесей снижают стоимость материала, одновременно повышая некоторые свойства раствора. Они делают массу более пластичной или водостойкой, в зависимости от поставленной задачи.

Какой тип вяжущего выбрать? Нельзя сказать, что цемент м500 без добавок однозначно лучше или хуже – для каждого случая выбирают наиболее подходящий материал по свойствам и цене.

Приготовление бетонного раствора

Общая тенденция: чем выше марка вяжущего, тем более прочный бетон получится при его использовании. Портландцемент М500 подходит для затворения бетонного раствора М100…М450. Причем, чем ниже марка рабочего раствора, тем меньший расход вяжущего происходит. Если посчитать, таким способом можно сэкономить деньги! Достаточно знать правильные пропорции приготовления материала.

Кроме вяжущего понадобится очищенный щебень, речной песок и вода. Технологическая таблица пропорций бетона из цемента м500:

Технологическая таблица пропорций бетона из цемента м500

Чтобы при соблюдении пропорций получить раствор и в дальнейшем конструкцию с ожидаемыми характеристиками, необходимо принимать во внимание срок годности вяжущего. В полиэтиленовых непроницаемых мешках он может храниться 12 месяцев, в многослойных бумажных – 6 месяцев.

Читайте так же:
Как покрасить цементный раствор краской

Примечательно, что каждый 3 месяца происходит ослабление сухого вяжущего на 1 позицию, то есть М500 через 2 месяца после выпуска превращается в М400. Понятно, что указанные в таблице пропорции для такого компонента уже неактуальные. По этой причине необходимо выбирать цемент непосредственно от производителя или прямого поставщика.

Применение

Цемент марки М500 применяется в промышленном и гражданском строительстве в разном качестве:

Как проверить кубатуру бетона при доставке?

Проверяем кубатуру бетона при доставке

Некоторые недобросовестные поставщики грешат тем, что обсчитывают своих клиентов. Безусловно, в соответствии со стандартами допускается незначительное отклонение в количестве доставляемого бетона, которое объясняется усадкой раствора (исходя из СНиП, максимальный коэффициент несоответствия – 2-3% при заливке, и около 2% при транспортировке). Таким образом, вместо предполагаемых 100 куб. м заказчик получает 95 куб. м, и ему придется приобретать недостающее количество, чтобы закончить строительные работы.

Еще один способ обмана клиентов – поставка бетонной смеси в старых миксерах, барабаны которых не очищались несколько лет. Как следствие, засохший на стенках резервуара бетон существенно снижает вместительность бетономешалки (вместо 5 кубов заказанного бетона, можно получить 4).

Как измерить объем бетона самостоятельно?

Чтобы измерить кубатуру бетонной смеси, понадобятся такие инструменты:

  • мерные емкости;
  • метровая линейка;
  • мастерок;
  • конус Абрамса, оснащенный штыковкой;
  • весы.

При контроле соответствия объемов БСГ определяется плотность бетона (также встречается название «удельный вес»). Чтобы обеспечить максимально точный показатель, необходимо знать массу миксера, что позволяет вычислить чистый вес («нетто») бетонной смеси.

Самостоятельная проверка объема бетонного раствора осуществляется в несколько этапов:

  • взвешивается пустая мерная емкость (рекомендуется взять резервуар на 10 л);
  • емкость наполняется привезенным бетонным раствором с горкой;
  • раствор прокалывается штыковкой (данная мера позволяет удалить пузырьки воздуха);
  • излишек (горка) срезается линейкой;
  • наполненная тара взвешивается на весах (это дает возможность определить показатель веса «брутто»).

Показатель «нетто» вычисляется путем вычитания из массы «брутто» веса тары. Как правило, полученный коэффициент варьируется в диапазоне от 24 до 25 кг, а значит примерный индекс плотности доставленного раствора – 2400-2500 кг/куб. м.

Как рассчитать объем в бетонном миксере?

Чтобы вычислить фактический объем бетонной смеси, привезенной в миксере, необходимо определить ее вес нетто. К примеру, контрольное взвешивание показало результат 19,2 т (19 200 кг), а в документации указана доставка 8 куб. м. Путем деления коэффициента 19 200 на 8, получается результат 2400 кг/куб. м, а в соответствии с накладной, плотность раствора должна быть не менее 2500 кг/куб. м. При повторном делении реального показателя нетто на предполагаемый индекс плотности, кубатура не соответствует действительности (вместо необходимых 8 кубов, поставщик доставил 7,68 куб. м).

Чтобы гарантировать соответствие реального объема бетонного раствора и указанной в накладной кубатуре, следует обратиться к проверенным поставщикам, которые заботятся о собственной репутации. Наша компания предлагает приобрести исключительно высококлассный бетон оптом и в розницу, гарантируя максимальное качество услуг.

Читайте так же:
Как расчитать куб цемента

Марки цемента: расшифровка, свойства, применение

Цемент – вяжущий порошок, применяемый в строительстве для изготовления строительных смесей и растворов. Изготавливается из карбонатных и глинистых пород, добываемых открытых способом. В зависимости от сырьевого состава имеет различные эксплуатационные характеристики. Для удобного выбора цемент разделен на марки, каждой из которых соответствует вяжущее с определенным составом и свойствами. Маркировка наносится на упаковку, в которую расфасовывается строительный материала, или отображается в сопроводительной документации к партиям вяжущего, поставляемого потребителю навалом.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

Актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является ГОСТ 31108-2003. В соответствии с ним тип материала указывается комбинацией русских букв, римских и арабских чисел.

Марки цемента

В начале маркировки указывают полное название продукта, а затем – буквы ЦЕМ, римские цифры и буквы, обозначающие подтипы.

Таблица расшифровки марок цемента и области их применения

Обозначение типа вяжущегоВидя вяжущегоПримечаниеОбласти примененияГде не рекомендуется применять
ЦЕМ IПортландцементНе содержит минеральных добавокМонолитные бетонные и железобетонные конструкцииВ конструкциях с особыми свойствами
ЦЕМ IIПортландцемент с минеральными добавкамиБуквы А и В обозначают подтип, характеризующий процентное содержание минеральных добавок, которые указываются после подтипа
ЦЕМ IIIШлакопортландцементМонолитные массивные армированные бетонные конструкции наземного, подземного и подводного размещенияДля производства морозоустойчивых бетонов, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ IVПуццолановыйМонолитные бетонные и ЖБ конструкции подземного и подводного размещенияДля производства морозостойких бетонов и бетонных смесей, которые будут твердеть в сухих условиях, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ VКомпозитныйИмеют различные области применения, в зависимости от состава

Краткие характеристики цемента разных марок:

  • ЦЕМI – портландцемент. Отличается высокой скоростью набора прочности на начальных стадиях. Через сутки после укладки в опалубку продукт приобретает примерно 50% от марочной прочности. Количество минеральных добавок в таком вяжущем не превышает 5%.
  • ЦЕМII – портландцемент с минеральными добавками, количество которых превышает 5% (до 35%). Скорость твердения такой смеси снижается с повышением процентного соотношения присадок.
  • ЦЕМIII – шлакопортландцемент с нормальной скоростью твердения. В состав входит гранулированный шлак, образующийся при производстве чугуна, в количестве 36-65%.
  • ЦЕМIV – пуццолановый с нормальной скоростью набора марочной прочности. В его составе имеются кремнезем (обозначается буквами «МК» или «М»), зола-унос («З»), пуццоланы («П»). Процентное соотношение добавок – 21-35%.
  • ЦЕМV – композитное вяжущее с нормальной скоростью набора прочностных характеристик. В его состав входят 11-30% золы-уноса, 11-30% гранулированного шлака, который является отходом производства чугуна.

После указания подтипа (А или В) указывается тип присадки:

  • Ш – шлак, который является отходом металлургической индустрии;
  • И – известняк;
  • З – зола-унос, которая является отходом энергетических предприятий;
  • П – пуццоланы;
  • М, МК – микрокремнезем.
Читайте так же:
Как залить дорожки во дворе цементом

Далее указывается прочность вяжущего, которая в ГОСТе 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.

Как определить марку (класс) прочности цемента в лабораторных условиях:

  • изготавливают образцы из цементного раствора размерами, определяемыми ГОСТом;
  • образцы помещают на вибростол и вибрируют в течение трех минут;
  • образцы выдерживают в формах в течение двух суток, затем извлекают их и погружают в воду на 28 суток;
  • насухо вытертые образцы испытывают на сжатие, средняя арифметическая величина сопротивления на сжатие трех образцов и является маркой (классом) прочности.

Какие бывают классы прочности цемента и каким маркам они соответствуют, а также их области применения, указаны в таблице.

КлассБлижайшая маркаПрочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее кгс/см 2Области применения
22,5М30022,5Востребован в индивидуальном строительстве для сооружения конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок
32,5М40032,5Материал, наиболее популярный в малоэтажном строительстве, востребован для монолитного бетонирования и изготовления ЖБИ
42,5М50042,5Вяжущее, предназначенное для монолитного строительства многоэтажных объектов, изготовления ЖБИ, эксплуатируемых при высоких нагрузках
52,5М60052,5Применяется при строительстве опор мостов, военно-инженерных объектов

После класса прочности в маркировке вяжущего указывают скорость его твердения:

  • Н – нормально твердеющий;
  • Б – быстро твердеющий.

В конце обозначения указывают нормативный документ, которому соответствуют характеристики материала.

Пример маркировки. Нормально твердеющий портландцемент с минеральными добавками до 5% классом прочности 32,5 (марка М400) обозначается следующим образом: «Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003».

Маркировка цемента по ГОСТу 10178-85

Наряду с обозначениями, установленными ГОСТом 31108-2003, производители часто указывают маркировку по ГОСТу 10178-85, поскольку она является для рядового потребителя более привычной и понятной. В обозначении старого образца указывают:

  • Сокращенное название продукции. ПЦ – портландцемент, ШПЦ – шлакопортландцемент, ССПЦ – сульфатостойкий портландцемент, ППЦ – пуццолановый портландцемент.
  • Марку прочности – М300, М400, М500, М600, которая определяет прочность на сжатие цементного продукта в возрасте 28 суток.
  • Процентное соотношение присадок – буква «Д» и проценты. Например, Д0 – миндобавки отсутствуют или их количество не превышает 5%, Д20 – 20% минеральных добавок.
  • Буквенное обозначение особого свойства вяжущего. «Б» – быстро твердеющий, «Г» – гидрофобный.
  • ГОСТ, в соответствии с которым изготовлен продукт.

Марки цемента по морозостойкости не определяются. Этот показатель устанавливается для продукта, изготовленного на базе цемента, – цементно-песчаного раствора или бетона. Морозостойкость затвердевших цементно-песчаных растворов и бетонов во многом зависит от характеристик мелкого заполнителя (песка) и крупного заполнителя (щебня), а также применяемых присадок.

Андрей Васильев

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector