Что такое мпа в строительстве определение

Прочность бетона на сжатие традиционно считается одним из основных показателей, характеризующих свойства бетона. Данный параметр выражается в двух понятиях – классе и марке бетона, которые учитываются при выборе смеси для реализации тех или иных работ, выступают главными из технических характеристик, чрезвычайно важны для гарантии способности застывшего монолита выдерживать определенные нагрузки, что сказывается на прочности, надежности, долговечности.

Определенный класс бетона по прочности на сжатие маркируется буквой В и определенной цифрой, демонстрирует так называемую кубиковую прочность (когда образец в форме куба сжимают под прессом и фиксируют отметку, на которой он разрушается). Считается давление в МПа, предполагает вероятность разрушения при указанном показателе максимум 5 единиц из 100 испытуемых. Регламентируется СНиП 2.03.01-84.

Прочность бетона (МПа) может быть разной – классы дифференцируются в пределах 3.5-80 (всего существует 21 вид). Самыми популярными стали около десятка смесей с классами В15 и В20, В25 и В39, В40. Любой класс приравнивается к соответствующей ему марке (аналогичным образом правило работает наоборот). Значение прочности бетона в МПа (класс) чаще всего указывается в проектной документации, а вот поставщики реализуют смеси с указанием марки.

Как перевести, например, 1 МПа в кгс/см2 ?

Марка бетона обозначается буквой М и цифровым индексом в диапазоне 50-1000. Регламентируется ГОСТом 26633-91, соответствует определенным классам, допустимым считается отклонение прочности максимум на 13.5%. Для марки бетона основными требованиями являются объем/качество цемента в составе. В свою очередь, марка обозначается в кгс/см2, определение марки возможно после полного застывания и затвердевания смеси (то есть, минимум через 28 суток после заливки).

Чем выше цифра в индексах класса и марки, тем более прочным будет бетон и тем выше его стоимость (как при покупке уже готового раствора, так и при самостоятельном замесе за счет большего объема цемента и более высокой его марки).

С учетом вышеизложенных фактов основная задача мастера – определить идеальные характеристики для раствора с учетом сферы использования и предполагаемых нагрузок. Ведь приготовление слишком прочного бетона приведет к неоправданным расходам, недостаточно прочного – к разрушению конструкции. Обычно средняя прочность бетона для тех или иных работ, конструкций указывается в ГОСТах, СНиПах – эти значения и берут за ориентир.

1. Теплоизоляционные смеси – от В0.5 до В2.
2. Конструкционно-теплоизоляционный раствор – от В2.5 до В10.
3. Смеси конструкционные – от В12.5 до В40.
4. Особые бетоны для усиленных конструкций – выше В45.

Методы и испытания бетона на прочность

Для определения марки и класса бетона используют разнообразные методы – все они относятся к категориям разрушающих и неразрушающих. Первая группа предполагает проведение испытаний в условиях лаборатории посредством механического воздействия на образцы, которые были залиты из контрольной смеси и полностью выстояны в указанные сроки.

Для проведения исследований используют специальный пресс, который сжимает опытные образцы и демонстрирует предел прочности при сжатии. Разрушение – наиболее верный и точный метод исследования бетона на прочность таких видов, как сжатие, изгиб, растяжение и т.д.

• Воздействие ударом.
• Разрушение частичное.
• Исследование с использованием ультразвука.

Ударное воздействие может быть разным – самым примитивным считается ударный импульс, который фиксирует динамическое воздействие в энергетическом эквиваленте. Упругий отскок определяет параметры твердости монолита в момент отскока бойка ударной установки.

Также используется метод пластической деформации, который предполагает обработку исследуемого участка особой аппаратурой, которая оставляет на монолите отпечатки определенной глубины (по ним и определяют степень прочности).

Частичное разрушение также может быть разным – скол, отрыв и комбинация данных способов. Если для испытаний используется метод скола, то ребро изделия подвергают особому скользящему воздействию для откалывания части и определения прочности. Отрыв предполагает использование специального клеящего состава, которым на поверхности крепят металлический диск и потом отрывают. При комбинировании данных способов анкерное устройство крепят на монолит, а потом отрывают.

Когда используется ультразвуковое исследование, применяют специальный прибор, способный измерить скорость прохождения ультразвуковых волн, проникающих в монолит. Основное преимущество данной технологии – она позволяет изучать не только поверхность, но и внутреннюю структуру бетона. Правда, в процессе исследований велика вероятность погрешности.

Контроль прочности бетона

Для того, чтобы бетонный раствор точно соответствовал указанным параметрам и выдерживал нагрузки, за его качеством следят еще на этапе приготовления. Прежде, чем готовить смесь, обязательно изучают рецепт, требования к компонентам и их пропорциям.

• Соответствие используемого цемента указанным в рецепте маркам – так, для приготовления бетона М300 точно не подойдет цемент М100, даже при условии его большого объема. Чем выше число рядом с буквой М в маркировке цемента, тем более прочным получится раствор.
• Объем жидкости в растворе – чем больше воды в смеси, тем активнее влага испаряется в процессе высыхания и может провоцировать появление пустот, когда идет затвердевание.
• Качество и фракция наполнителей – шероховатые частицы неправильной формы обеспечивают наиболее крепкое сцепление ингредиентов в составе бетона, что в процессе твердения дает требуемый результат в виде высокой прочности. Грязный наполнитель может понизить характеристики бетона по прочности на растяжение и сжатие.

• Тщательность смешивания компонентов на всех стадиях приготовления раствора – по технологии раствор замешивается в исправной бетономешалке или на производстве в течение длительного времени.
• Квалификация работников – также играет важную роль, так как даже при условии применения качественной смеси В20, к примеру, прочность может быть снижена из-за неправильной укладки, отсутствия уплотнения (вибрация обеспечивает повышение прочности бетона на 30%).
• Условия застывания и эксплуатации – лучше всего, когда бетон застывает и приобретает твердость при температуре воздуха +15-25 градусов и высокой влажности. В таком случае можно говорить о точном соответствии монолита его марке – если был залит бетон В15, то и демонстрировать будет его технические характеристики.

Прочность бетона: таблица

Бетон по прочности на растяжение, при изгибе, воздействии других нагрузок демонстрирует определенные значения. Далеко не всегда они соответствуют указанным в ГОСТе и проектной документации, часто есть погрешность, которая может быть губительной для монолита и всей конструкции или же не оказывать никакого воздействия.

Виды прочности, касающиеся марки бетона и его качества: на сжатие и изгиб, осевое растяжение, а также передаточная прочность. Бетон напоминает камень – прочность на сжатие бетона обычно намного выше, чем на растяжение. Поэтому основной критерий прочности монолита – его способность выдерживать определенную нагрузку при сжатии. Это самый значимый и важный показатель.

Так, к примеру, показатели бетона В25 (класс прочности) и марки М350: средняя стойкость к сжатию до 350 кгс/м2 или до 25 МПа. Реальные значения обычно чуть ниже, так как на прочность оказывают влияние множество факторов. У бетона В30 будут соответствующие показатели и т.д.

Чтобы определить данные показатели, создают специальные кубы-образцы, дают им застыть, а затем отправляют под лабораторный пресс специальной конструкции. Давление постепенно увеличивают и фиксируют в момент, когда образец треснул или рассыпался.

Определяющее условие для присвоения марки и класса бетону – расчетная прочность на сжатие, которая определяется после полного схватывания и застывания монолита (28 суток занимает процесс).

Именно по прошествии 28 суток бетон достигает показателя расчетной/проектной прочности по марке. Прочность на сжатие – самый точный показатель механических свойств монолита, его стойкости к нагрузкам. Это своеобразная граница уже затвердевшего бетона к воздействующему на него механическому усилию в кгс/м2. Самая большая прочность у бетона М800/М900, самая низкая – у М15.

Прочность на изгиб повышается при увеличении индекса марки. Обычно показатели изгиба/растяжения ниже, чем нагрузочная способность. Молодой бетон демонстрирует значение в районе 1/20, старый – 1/8. Данный параметр учитывается на проектном этапе строительства. Способ определения: из бетона заливают брус 120х15х15 сантиметров, дают затвердеть, потом устанавливают на подпорки (расстояние между ними 1 метр), в центре помещают нагрузку, увеличивая ее постепенно, пока образец на разрушится.

Прочность считается в Btb и обозначается цифрой в диапазоне 0.4-8.

Осевое растяжение в процессе проектирования учитывают редко. Этот параметр важен для определения способности монолита не покрываться трещинами при ощутимых перепадах влажности воздуха, температуры. Растяжение представляет собой некоторую составляющую, взятую от прочности на изгиб. Определяется сложно, часто образцы балок растягивают на специальном оборудовании. Актуально значение для бетона, который используется в сферах, исключающих возможность появления трещин.

Передаточная прочность – это нормируемое значение прочности бетонного монолита напряженных элементов при передаче на него силы натяжения армирующих элементов. Данный показатель предусматривается нормативными документами, ТУ для разных видов изделий. Обычно назначают минимум 70% проектной марки, многое зависит от свойств арматуры.

Прочность бетона на 7 и 28 сутки: ГОСТ, таблица

Бетоны бывают разными. Как правило, все виды по маркам и классам делят на легкие, обычные и тяжелые (часто последние две группы объединяют, так как все обычные бетоны считаются тяжелыми).

Источник: 1beton.info

Прочность бетона

Основное требование, предъявляемое к бетону — это набор им в определенный срок заданной по расчету средней прочности на сжатие. Прочность измеряет способность бетона выдерживать расчетные нагрузки.

Предварительное определение прочности важно при выполнении любых работ, т.к. позволяет подобрать бетонную смесь с заданными параметрами под конкретную задачу.

Основные виды прочности бетона:

• Нормируемая — прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают бетонную смесь, изделие или конструкцию.
• Передаточная – прочность бетона предварительно напряженных изделий на момент передачи на него предварительного натяжения арматуры.
• Отпускная — прочность бетона, при которой изделие разрешается отгружается с завода-производителя потребителю. Величину отпускной прочности определяют с учетом времени транспортировки на объект, монтажа и возможности дальнейшего нарастания прочности бетона в изделиях в зависимости от климатических условий и времени года.
• Распалубочная – это минимальная набранная прочность бетона, при которой возможно начинать распалубливание (снимать опалубку), не повреждая бетон.
• Проектная (марочная) — прочность бетона в возрасте 28 суток (или в другие сроки, указанные в нормативных документах), гарантированное время его застывания, допускающая передачу на изделие полной проектной нагрузки, т.е достигшее максимальной 100% прочности. Промежуточный возраст — временной интервал, который находится в проектном периоде.
• Требуемая — минимально допустимое среднее значение прочности в исследуемой партии, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности. Устанавливается в лабораториях с учетом однородного состава субстанции.
• Фактическая — среднее значение прочности бетона, рассчитанное по результатам ее определения в партиях бетонной смеси, изделий или монолитных конструкциях.
• Критическая — это порог минимальной прочности, по достижению которого бетон переходит в стабильное состояние. Дальнейшее замораживание состава уже не приведет к разрушению структуры и потери прочности, а при оттаивании он лишь продолжит ее набирать.

Классы и марки бетона

В силу того что конструктивные элементы здания (фундамент, стены, лестницы) в процессе эксплуатации должны выдерживать различную степень нагрузки, при строительстве используется бетон с различными характеристиками. Марка и класс бетона — важные прочностные показатели, учитываемые при сооружении любого объекта. Для того чтобы не переплачивать за дорогой состав, важно определить их.

• Марка бетона — среднее значение прочности, полученное при испытании серии образцов. Обозначается — М50, М100…М1000 (цифры указывают на то, какую нагрузку в килограммах может выдержать 1 см бетонной поверхности). Например: если возьмем бетон марки М200, сформируем из него 5 кубов, испытаем их под прессом, то каждый из них покажет разные значения прочности. Но среднее значение будет равно 200 кг/см 2 .

• Класс бетона — это минимальное гарантированное значение прочности бетона, полученное при испытании серии образов. Величина «класс бетона» введена позднее, регламентируется СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и учитывает неоднородность прочности бетона. Обозначение: B3.5, В5…В60 (цифровое значение соответствует давлению, которое бетонный кубик или призма выдерживает без разрушения в мегапаскалях, МПа). Например: класс В25 говорит о том, что при испытании 100 одинаковых образцов из этого бетона не менее 95 шт имеют кубиковую прочность R>=25МПа.

Обобщая: класс указывает гарантированные цифры, марка— только среднее значение.

Применение марок бетона по прочности на сжатие на данный момент сочли потерявшим физический смысл, т.к. по действующим документам прочностные характеристики бетона регламентируются с учетом однородности прочности бетона.

Таблица соответствия классов и марок

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и ближайшими марками по прочности при нормативном коэффициенте вариации, равном 13,5% для конструкционных бетонов.

Класс бетона по прочности на сжатие, МПа	Средняя прочность бетона, кгс/см²	Ближайшая марка по прочности	Класс бетона по прочности на сжатие	Средняя прочность бетона, кгс/см²	Ближайшая марка по прочности
В0,35	5,01	М5	B27,5	360,2	M350
В0,75	10,85	М10	B30	392,9	M400
В1	14,47	М15	B35	458,4	M450
В1,5	20,85	М25	B40	523,9	M550
В2	28,94	М25	B45	589,4	M600
В2,5	32,74	М35	B50	654,8	M700
В3,5	45,8	M50	B55	720,3	M700
B5	65,5	M75	B60	785,8	M800
B7,5	98,2	M100	B65	851,3	M900
B10	131	M150	B70	916,8	M900
B12,5	163,7	M150	B75	982,3	M1000
B15	196,5	M200	B80	1047,7	M1000
B20	261,9	M250	B90	1178,7	M1150
B22,5	294,7	M300	B100	1309,6	M1300
B25	327,4	M350

От чего зависит прочность бетона?

На итоговую прочность конструкции оказывает влияние несколько факторов:

Как увеличить прочность бетона?

Для повышения эксплуатационных качеств бетонных изделий строители добавляют в состав специальные добавки (пластификаторы, стабилизаторы), используют портландцемент в качестве вяжущего, укрепляют фиброволокном и арматурой, а готовые конструкции покрывают пропиткой.

Зимнее бетонирование

При минусовой температуре затвердевание раствора сопряжено с трудностями. Бетонный раствор — это смесь из наполнителей и воды. При замесе происходит гидратация (соединение с водой). При понижении температуры до -5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой и вовсе прекращается. Начиная с 0⁰С вода в растворе начинает замерзать с образованием кристаллов льда.

При этом она расширяется и разрушает структуру бетона, не набравшего критическую прочность.

Поэтому главным условием для успешной заливки в мороз является соблюдение технологии твердения, а именно — сохранение тепла и влажности. Оптимальной температурой для набора марочной прочности является температура около 20⁰С.

Для успешного набора критической прочности требуется от 3 до 7 дней, в течение которых проводят мероприятия для искусственного нагрева свежеуложенного раствора.

• Утепление, обогрев бетонируемой площадки тепловыми пушками, системами подогревающих кабелей — затратный метод, требующих большого объема энергии.
• Введение противоморозных присадок (уменьшающих температуру замерзания воды или увеличивающих скорость затвердевания раствора) — самый экономный метод.

За первую неделю бетон способен набрать до 60-70% марочной прочности, после чего его замораживание уже не приведет к пагубным последствиям. Снижение температуры ниже нуля только приостановит процесс вызревания, после оттаивания он вновь возобновится.

Как определить прочность бетона самостоятельно?

Визуально осмотрите подготовленный раствор.

• Он должен иметь серый с синеватым оттенком цвет. Присутствие желтого или рыжего цвета говорит о превышении в рецептуре нормы песка.
• При заливке небольшого количества в котлован должна получится лепешка без слоев и трещин.
• Консистенция — однородная, без сгустков и комков, не расслаивается.

Застывшую конструкцию проверяем тестом при помощи молотка и зубила. Нанеся удар средней силы молотком (весом 0,3-0,4 кг), оцениваем полученную вмятину.

• Если она превышает 1 см — примерный класс прочности В5 (М75),
• менее 0,5 см — В10 (М150),
• на В15-25 (М200-250) — неглубокий след,
• на В25 (М350) — незначительная отметина.

Обращайтесь в лабораторию «И.Д.К» Предложим индивидуальные условия на исследования!

Источник: idk24.ru

Прочность бетона на сжатие

Когда перед человеком возникает вопрос о покупке бетонной смеси или готового изделия, то в первую очередь он задумывается о качестве продукции, ведь это напрямую связано с безопасностью строительного сооружения.

Определение понятия прочности бетона: марка и класс

Основополагающей характеристикой бетона является его показатель прочности, который выражается в виде класса и марки.

Для выполнения необходимых задач в строительстве пользуются соответствующими классами. Так, для гидросооружений нужен один класс, а при бетонировании фундамента под одноэтажный дом – другой.

Марка бетона «М» выражает усреднённые значения прочности, единицы измерения – кгс/см 2 , класс бетона обозначается литерой «В» и выражается в МПа. Разница между этими двумя понятиями выражается не только в виде буквы и единицы измерения.

Главное отличие заключается в том, что марка указывает на среднюю величину предела прочности, а класс – на точные значения, расхождение составляет меньше 5%. Для сложных расчётов используют класс бетона, т. к. с применением марки возникает риск ошибки, при котором настоящие показатели окажутся меньше расчётных. Например, в характеристиках указывается М100 и В7,5. Расшифровывается это так: точное усилие, необходимое для разрушения, составит 7,5 МПа, а обобщенная нагрузка равна 100 кгс/см 2 , т. е. фактически эта цифра может быть и 105, и 103,6, и 93, и 97,2 и пр.

Класс и марка бетона по прочности на сжатие по ГОСТ

Таблица 1 – Сравнительная характеристика бетонов разных классов и марок

Документы, которые применяются при определении прочности

Требуемая прочность жёстко регулируется. Есть в наличии несколько основных документов для вычисления этой характеристики:

• ГОСТ 10180-2012 – применяется для образцов из готовой бетонной смеси;
• ГОСТ 28570-2019 – рассчитан для бетонных образцов;
• ГОСТ 22690-2015 – для крупных сооружений без создания проб-образцов.

Способы определения прочности: испытание бетона на сжатие

Существует два метода:

• разрушающий;
• неразрушающий.

При первом способе измеряют минимальные усилия, приложенные для поломки кубов и цилиндров, которые вырезают, выпиливают или выбуривают из целых изделий. Скорость увеличения силы нагрузки при этом постоянна. После выполнения испытания вычисляется итоговое значение таких усилий.

При втором способе нахождения требуемого показателя воздействуют механически на заданное место (удар, отрыв, скол, вдавливание, отрыв со скалыванием, упругий отскок). Точка приложения прибора не должна быть на краю или напротив арматуры. Далее находят результат по выраженной градации.

Рассчитывать на полную правдивость не стоит, имеется погрешность до 10 % для каждого из видов проверок.

Как выбирают образцы при разрушающем методе

1. Пробы из бетонной смеси.

Для испытаний приготавливают образцы кубической и цилиндрической формы. Эталонным считается куб с длинной грани 150 мм.

• Все экземпляры создают в специальных формах, перед использованием конструкции смазывают маслом. Далее наполнят её бетонной смесью и уплотняют.
• Утрамбовывают при помощи штыкования стальным стержнем, виброплощадки или глубинного вибратора.
• Через сутки все затвердевшие образцы достают и размещают в боксе с нормальными условиями (влажность – 95%, температура – +20 °С). Иногда заготовки размещают в водной среде или в автоклаве.

1. Образцы из готовых бетонных изделий.

Экземпляры для проверки прочности получают методом вырубки, выпиливания или выбуривания из целых изделий. В месте отбора не должно быть арматуры в точке, где извлечение не понесёт за собой снижение несущей способности. Пробы делают вдали от стыков и края изделия. Образцы извлекают из средней части пробы как на рисунке.

Предварительная подготовка к испытаниям

Прежде чем приступить непосредственно к испытаниям, все образцы измеряют и осматривают – нет ли трещин, сколов, рытвин. Если имеются скалывания более 10 мм, рытвины диаметром 10 мм и более и глубиной от 5 мм, образцы выбраковывают.

Также производят обмеры на наличие линейной погрешности, несоответствие перпендикулярности близлежащих граней, смещения от прямолинейности и плоскостности. Если обнаружены такие недочёты, грани и плоскости подвергают шлифованию или выравнивают быстротвердеющим веществом толщиной не больше 5 мм.

Как образцы бетона проходят испытания

Все приготовленные образцы одной группы испытывают на прочность в течение одного часа. Силовое нагружение производят не прерываясь, с постоянной скоростью увеличения нагрузки до разрушения. При этом, время от начала нагружения до его окончания – не меньше 30 с.

Во время проверки пользуются специальными строительными стендами:

• образцы кладут на нижнюю плиту пресса по центру;
• после совмещают верхнюю плиту и экземпляр, чтобы они находились плотно друг к другу;
• далее подают силовую нагрузку со скоростью 0,6±0,2 МПа/с.

Расчёты испытаний: формула

Прочность бетона на сжатие (R, МПа) считают с погрешностью до 0,1 МПа по формуле:

Обозначения:

• F – максимальная сила, Н;
• A – площадь грани под нагрузкой, мм;
• α – масштабный коэффициент, который приводит прочность к эталонной;
• KW – коэффициент, необходимый для ячеистого бетона, учитывающий влажность образцов.

Коэффициенты высчитывались экспериментально и представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Масштабный коэффициент α

KW = 1, исключение – ячеистый бетон, его можно найти в таблице ГОСТа 10180.

Показатель прочности бетона рассчитывают как среднее арифметическое от прочности всех образцов, участвовавших в проверке: если образцов 3, то среднее арифметическое значение двух образцов с высшей прочностью.

Показатель прочности на сжатие – это такой показатель, который невозможно подделать. Проверку этой характеристики выполняют только аккредитованные лаборатории и строительные организации, которые сами подвергаются неоднократным проверкам – у них есть лицензии, подтверждающие право на выполнение тех или иных работ.

Источник: betonpedia.ru

О прочности бетона в МПа, таблица и единицы измерения

О бетоне уже написаны горы справочной литературы. Зарываться в нее обычному застройщику нет смысла, ему достаточно знать, что такое прочность бетона в МПа, таблицу конкретных значений этого показателя и как эти цифры можно использовать.

Итак, прочность бетона (ПБ) на сжатие — это самый главный показатель, которым характеризуется бетон.

Конкретное цифровое значение этого показателя называется Классом бетона (В). То есть под этим параметром понимают кубиковую прочность, которая способна выдержать прилагаемое давление в МПа с фиксированным процентом вероятности разрушение образца не более 5 экземпляров из сотни.

Это академическая формулировка.

Но на практике строитель обычно пользуется другими параметрами.

Существует также такой показатель ПБ, как марка (М). Этот предел прочности бетона измеряется в кгс/см2. Если свести все данные о прочности бетона в МПа и кгс/см2 в таблицу, то она будет иметь вот такой вид.

Как обычно проводятся испытания на прочность? Бетонный куб размерами 150x150x150 мм берется из заданной области бетонной смеси, крепится с металлической специальной форме и подвергается нагрузке. Отдельно следует сказать о том, что подобная операция производится, как правило, на 28-е сутки после укладки смеси.

Что дают застройщику числовые значения данных (выраженных в МПа или) этой таблицы прочности бетона?

Они помогают правильно определить область применения продукта.

Например, изделие В 15 идет на сооружение ж/б монолитных конструкций, рассчитанных под конкретную нагрузку. В 25 — на изготовление монолитных каркасов жилых зданий и т.д.

Какие факторы влияют на ПБ?

Как быть, если возникла необходимость перевести МПа в кгс/см2? Существует специальная формула.

0,098066 МПа = 1 кгс/см2 .

Или (если немного округлить) 10 МПа = 100 кгс/см2.

Далее следует воспользоваться данными таблицы прочности бетона и произвести нужные расчеты.

Один ответ на О прочности бетона в МПа, таблица и единицы измерения

При лабораторных исследованиях при какой нагрузке происходит разрушения М300 ?
При его номинальной прочности 300кгс/см.кв

Источник: stroydombystro.ru