Классы и марки бетона, класс и экономика бетона.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации устанавливаются показатели качества бетона. Основной показатель – класс по прочности на осевое сжатие: В 15, В 20 МПа (от 3 до 60).

Этот показатель введен взамен показателя прочности марки бетона М200, М250 (кгс/см²).

Факторы, влияющие на прочность бетона:

1. Структура бетона и его состав (< пустот, ↑ прочность)

2. Характер напряженного состояния (лучше всего бетон работает на сжатие)

3. ↑ высоты ведет к ↓ прочности (h/b=4)

4. Способ испытания

5. Возраст бетона и условия твердения

6. Скорость загружения образцов и длительность действия нагрузки

7. Прочность бетона при динамических нагрузках в 2 раза меньше прочности при статических нагрузках.

При проектировании бетонных и ж/б конструкций в зависимости от их назначения и условий эксплуатации нормами устанавливаются показатели качества бетона:

ú Класс бетона по прочности на осевое растяжение (Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 1,6; Bt 2; Bt 2,4; Bt 2,8; Bt 3,2) устанавливают для конструкций, работающих преимущественно на растяжение (резервуары)

ú Марка по морозостойкости (F50…F500 – число циклов замораживания – оттаивания., при которых потеря прочности будет не более 5%) устанавливают для конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию.

ú Марка по водонепроницаемости (W2 … W12 - часы) назначают для конструкций, к которым предъявляют требования непроницаемости, они характеризуют давление воды (кгс/см²), время в часах, когда вода начинает просачиваться через образец.

ú Марка по средней плотности (для тяжелых бетонов D2300 … D2500, для мелкозернистых бетонов D180 … D2400, для легких бетонов D800 … D2100 – кг/м³) назначают для ограждающих конструкций.

Классы и марки бетона на осевое сжатие определяются соответствующим составом бетонной смеси (цемент, заполнитель, вода) и подтверждаются испытаниями контрольных образцов.

Марка бетона на сжатие – среднее сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных через 28 суток хранения при t=20±2°С. Для несущих конструкций В=7,5 и выше, для преднапряженных В=15 и выше.

Для кубов 100*1000*100 масштабный коэффициент 0,91, для кубов размером 200*200*200 -1,1.

Класс бетона по прочности на осевое сжатие –марка бетона на сжатие с учетом статистической изменчивости прочности, гарантированная на 95% (обеспеченность = 0,95).

Изменчивость оценивается методами теории вероятности. Ее параметры:

n

1. Rm = 1/n *∑ R_i– среднее значение временного сопротивления, где n- число образцов серии

n

2. S = (1/ (n-1)*∑(R_i- R_m)²)^1/2 - стандарт; среднее квадратичное отклонение, характеристика изменчивости прочности, показатель качества.

3. V = S/R_m–коэффициент вариации прочности (идеал 0, в среднем по стране 0,135.)

4. по теории вероятности плотность распределения прочности подчиняется закону нормального распределения (симметричная волна)

5. число стандартов, укладывающихся в интервале от среднего значения временного сопротивления (марки) до принимаемого нормативного значения (класса) - β, хар-ка безопасности

По действующим нормам все конструкции должны иметь обеспеченность 0,95 (кирп. кладка- 0,98). β = 1,65, Q=0.05. – для ж/б

Т.о. класс определяется по формуле В = R_m – β *S = R_m*(1-β*S/ R_m)

В = R_m(Марка)* (1- β*V)

Для практического пользования В=М*0,7786*0,0981 (переаод. коэф- т) = М*0,0764

Введение класса бетона позволило влиять на экономику бетона.При качественном изготовлении бетона есть возможность экономить цемент и получать меньшую стоимость бетона. (V)