Прочность бетона. Важные факторы при определении прочности.

От того что мы собираемся строить меняются и запросы к строительным материалам. Прочность бетона — один из основных и важных факторов в строительстве. Марку бетона определяют его прочностью. Чтобы избежать в будущем неприятных «сюрпризов» (трещины, разрушения) учитывается прочность бетона. Определяют прочность в лаборатории, на самом объекте строительства, или в домашних условиях, если это не ответственное строение.

От чего зависит прочность бетона? Бетон набирает прочность при застывании. Активность цемента, пропорции цемента и воды, наполнитель и его техническая характеристика, время для застывания, внешние условия.

Определить активность цемента можно в домашних условиях для этого нам понадобится цемент, чистая вода, тарелка, перчатки, мокрая ткань и пластиковый пакет. Цемент смешиваем с водой, смотрим чтобы раствор был не жидким, и быстро вылепливаем «блинчик», середина образца должна быть толще краев. Выдерживаем примерно 10 минут. Если за период этого времени середина нашего образца не нагрелась и раствор не сильно схватился, значит качество цемента хорошее, признаком плохой активности будет быстрое схватывание цемента, трещины, образец будет деформироваться от нагревания.
После того как наш образец затвердел, заворачиваем в мокрую ткань и кладем в пакет, оставляем на 3 суток. Если наш тестовый образец набрал прочность, на поверхности нет трещин, звенящий звук при постукивании, как итог — прочность цемента высокая. (Не забываем, что это примерный результат, и если в процессе ответственное строительство, то надежнее будет активность цемента проверить в лаборатории).

Значимый фактор в бетоне это цементная активность, чем она выше, тем надежнее изделие. Содержание цемента содействует прочности, чем его больше, тем прочнее, и наоборот, маленькое количество повлечет за собой снижение прочности. Не стоит забывать при этом, что прочность увеличивается до определенного момента, и излишек цемента может привести к негативным последствиям, такие как ползучесть, усадка, трещины. В бетонных растворах от 40 до 70% воды (зависит от марки) излишек воды приведет к снижению.

Если в наполнителях в большом количестве глинистые и органические вещества, это плохо отразится на качестве. Как правило, идеальным вариантом для качественного бетона будет использование кварцевого песка разных фракций (от 0.1 до 5 мм) равномерно распределенных по крупности (см. «Сколько цемента входит в куб бетона»).
Время отвердения, внешние условия – все это тоже влияет на качество. Наиболее благоприятной является температура от 15 до 20 °C, влажность 90-100%, при таких параметрах происходит быстрое набирание прочности.
На 28 сутки бетон набирает самый высокий показатель прочности — 100%.
На 7 сутки набирает 60-80%.
На 3 сутки — 30%.

Марка бетона указывает прочность бетона на сжатие и выражается в кгс/см2 (килограмм-силы на см2). Обозначают марку буквой М, цифра после буквы указывает значение прочности. Чаще всего в строительстве используют бетоны таких марок: М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500.

Показатели прочности по маркам

М100 — 98.23 кгс/см2

М150 — от 130.97 до 163.71 кгс/см2

М200 — 196.45 кгс/см2

М250 — 261.93 кгс/см2

М300 — от 294.68 до 327.42 кгс/см2

М350 — от 327.42 до 360.18 кгс/см2

М400 — 392.9 кгс/см

М450 — 458.39 кгс/см2

М500 — 523.87 кгс/см2

Существуют профессиональные и непрофессиональные методы определения прочности бетона. В домашних условиях для испытания берут молоток весом от 400 гр и зубило. Зубило приставляют к бетону и наносят удар молотком средней силы. Далее производим замер повреждения нанесенного бетону и определяем марку. Например: если осталась небольшая риска — марка бетона М350, небольшая зазубрина — М200, глубина повреждения меньше 5 мм — М150, прорезание бетона 10 мм и более — М100. Самостоятельно определять прочность бетона просто, но нужно не забывать что это примерные данные, и в случаи ответственного капитального строительства стоит обратиться к специалистам.

Есть несколько методов определения прочности бетона: разрушающий и неразрушающий.

Разрушающий метод — это полное разрушение бетонного образца. Это значит, что бетонный образец полностью раздавливается под прессом во время испытания. На тестируемый образец непрерывно и равномерно увеличивают нагрузку до самого момента разрушения. Полученную цифру критической нагрузки фиксируют и в дальнейшем по ней рассчитывают прочность бетона.

Существуют также методы частичного разрушения: на отрыв, скалывание, отрыв со скалыванием.

1. Отрыв (при помощи специального клея крепят диск, потом его отрывают, затрачиваемое усилие для разрушения фиксируется и потом используется для вычисления прочности).
2. Скалывание (этот метод подразумевает механическое воздействие на саму конструкцию до момента откалывания, затем регистрируют усилия).
3. Отрыв со скалыванием (при помощи анкерных устройств происходит отрыв образца).

Неразрушающий метод определения прочности бетона не требует разрушения, испытания проводят при помощи инструментов и приборов:

• ударный метод: метод ударного импульса; упругого отскока; пластической деформации; ультразвуковое обследование.
• ударный импульс – регистрируют силу самого удара и возникающую энергию при этом.
• ударный отскок – определяют величину отскока бойка ударника от тестируемой поверхности.
• пластическая деформация –  используют силовое воздействие на образец специальных приборов по типу шарика или диска, в результате удара по отпечаткам определяют прочность.
• ультразвуковое обследование – с помощью специального оборудования определяют скорость звука который проходит сквозь бетонную поверхность.

Огромное количество строительных материалов есть на данный момент, каждый из них имеет свое назначение и применение. Нужно уметь правильно выбирать продукт, ведь от этого зависит качество, и не важно что мы собираемся строить: огромную виллу или обычный гараж.

Применение бетона в зависимости от его прочности см в статье «Как сделать бетон».