Офис компании:
Россия, Санкт-Петербург,
Красносельское ш., 12А111
Телефон:
+7 (812) 928-58-55

Прочность бетона

Прочность – способность материала сопротивляться разрушениям от внутренних напряжений, испытание бетона на прочностькоторые возникают в результате нагрузки или других действий (растяжение, сжатие, кручение, изгиб, срез). Для бетона прочность является наиважнейшим свойством. Так как бетон хорошо сопротивляется силам сжатия, но хуже – срезу и значительно хуже – силам растяжения, этот материал используют, как правило, в строительстве конструкций, на которые оказываются сжимающие нагрузки.

Для сопротивления растягивающим усилиям, конструкции армируют стальной арматурой. Однако, существуют конструкции (полы, дорожные покрытия), которым приходится воспринимать силы растяжения при изгибе. В таких случаях проектируют состав бетона, который должен иметь заданную прочность при изгибе или растяжении.

Прочность бетона напрямую зависит от характеристик его компонентов, от состава, технологии приготовления, твердения, а также от эксплуатации и испытания. Прочность бетона во многом зависит от структуры и свойств цементного камня, скрепляющего в монолит зёрна заполнителя. Структуру и свойства цементного камня определяет его минералогический состав, водоцементное отношение, возраст цемента, тонкость его помола, технология приготовления, введение добавок. На прочность бетона влияет и качество заполнителя, степень сцепления цементного камня с зёрнами заполнителя. Из-за недостаточного сцепления в бетоне образуются поры и трещины различных размеров, которые в дальнейшем, при повышении нагрузки, увеличиваются и могут привести к разрывам, вплоть до полного разрушения.

бетонная лаборатория

Существует понятие «предел прочности». Это показатель максимального значения механической нагрузки, при которой бетон разрушается. Показатель предельной прочности обозначается буквой R, а измеряется это значение в МПа (или в кгс/см²). Прочность на сжатие тяжёлых бетонов с заполнителем - известняком составляет 7-40 МПа, а с гранитным заполнителем – 10-60 МПа. Лёгкие бетоны, такие как пенобетон, керамзитобетон имеют прочность на сжатие в пределах 5-20 МПа. Прочность на сжатие у специальных бетонов может достигать величины 120 МПа. Бетон по прочности подразделяется на классы, согласно техническим нормам, в зависимости от основных свойств материала: В3,5 – В60.

Значение класса бетона при проектировании конструкций принимается с учётом назначения строительной конструкции, геометрических размеров, условий эксплуатации и экономических соображений. Так, например, бетон В20 используется для плит перекрытий, В25 - для колонн, В30 – для свай. Для строительства Останкинской башни использовался бетон класса прочности В50. Поскольку, бетон по своей природе – неоднородный материал, его прочность и в одной конструкции может изменяться. Определить фактическую прочность бетона в строительных конструкциях не так просто. Точнее, такая задача является очень сложной. Измерение показателя прочности бетона лабораторным путём (сжатие образцов – кубов) не удовлетворяют работников лабораторий, строителей и проектировщиков, так как прочность образца не всегда соответствует действительной прочности бетона в конструкции.

 В последние годы разработаны новые методы определения прочности и однородности бетона в различных участках конструкций, с использованием специальных приборов (прибор КИСИ, шариковый молоток Физделя, эталонный молоток Кашкарова, ультразвуковой метод контроля прочности бетонного материала).

Для того чтобы строительная конструкция из бетона обладала необходимой прочностью, важно, чтобы затвердевание бетона происходило в оптимальных условиях (определённая температура и влажность). Быстрое высыхание или замерзание бетона прекращает физико-химическую реакцию между водой и цементом, что, соответственно, негативно сказывается на качестве бетона. Оптимальные условия для затвердевания бетона и достижения нужной прочности: высокая влажность и температура воздуха от +18ºС до +20ºС. В процессе твердения бетона прочность растёт со временем. Бетон, твердеющий в нормальных условиях, активно набирает прочность в течение первых 7 суток. Далее прочность бетона растёт медленнее. Спустя три года, прочность, относительно состояния на 28-е сутки, достигает 200-250%.