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:
| Марка | Степень прочности, кгс/см2 |
| 100 | 98,2 |
| 150 | 158,6 |
| 200 | 197,4 |
| 250 | 261,90 |
| 300 | 307,40 |
| 350 | 337,42 |
| 400 | 392,8 |
| 450 | 459,29 |
| 500 | 522,77 |
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.
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.
| Вид | Класс, В |
| Легкий | 10, 12,5, 15, 30, 40 |
| Тяжелый | 10, 12,5, 15, 30, 40, 50, 55, 60 |
| Мелкозернистый, крупность < 2,1 | 40 |
| Мелкозернистый, крупность > 1 | 30 |
Нормативные данные
Посмотреть «ГОСТ 10180-90» или cкачать в PDF (3 MB)
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?
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).
Посмотреть «ГОСТ 10268-80» или cкачать в PDF (1 MB)
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.
