Прочность бетона и методы ее измерения

Бетон является одним из самых востребованных строительных материалов, без которого не обходится ни одно строительство. Полученный путем затвердевания смеси, состоящей из цемента, различных наполнителей и воды, этот материал обладает уникальными свойствами, что позволяет использовать его в самых разных строительных работах.

Одной из самых важных характеристик бетона является прочность, напрямую зависящая от плотности. Чем меньше пористость бетона, тем больше его плотность, которая в свою очередь зависит от объема попавшего в смесь воздуха. Чем меньше пористость, тем более плотный бетон, а, значит и более прочный. В строительстве используется формулировка “средняя прочность”. Во время испытаний бетона выводится средний показатель, который получает обозначение, определяющее класс бетона. Обозначается этот показатель буквой “B”, и этот знак является международным.

Согласно ГОСТу прочность бетона достигает максимального показателя при естественном затвердевании в течение 28 суток при определенной температуре и влажности. Под прочностью подразумевается способность сохранять целостность структуры при любых воздействиях.

Благодаря своей пористости, бетон хорошо сопротивляется такому воздействию, как сжатие. Показатель, который получают при этом испытании, является его маркой, которая получила обозначение “М”.

Существуют различные методы измерения прочности бетона:

Кубиковый метод измерения прочности

Первый из них называется кубиковым. Испытанию подвергается образец в виде кубика, который затвердевал в течение 28 дней. Температура воздуха в течение  этого периода должна быть в пределах 23 °С, а влажность допустима до 100%. Давление, которое выдерживает кубик во время испытания, измеряется в мПа.

Призменный метод измерения прочности

Вторым видом испытания является призменный, при котором испытывается на сопротивление образец в виде призмы. В этом случае принимается внимание высота и основание призмы и их пропорциональное взаимоотношение. Увеличение этого показателя означает снижение прочности, измеряемой в кгс/час.

Прочность бетона можно испытать следующими методами:

• разрушающий, заключается в том, что образец бетона раздавливается. При этом проводится фиксация критической прочности, являющийся исходным показателем и обозначаемый в мПа. К этому методу относятся кубиковый и призменный способы;
• при неразрушающем методе на образец воздействуют посредством удара, частичным разрушением, а также испытывают ультразвуком.

Ударный метод в свою очередь разделяется на три способа:

• испытание при помощи ударного импульса. Определяется энергия, выделенная бетоном, в зависимости от силы удара
• метод отскока, при котором определяется величина отскока инструмента
• испытание образца на деформацию в результате давления и получения показаний по глубине деформации.

При использовании метода частичного разрушения применяются три разных способа:

1. Отрыв. При этом способе к поверхности бетона приклеивается металлический диск, а затем отрывается. Усилие, которое было при этом применено, является определяющим значением и используется для определения прочности. Обозначается в мПа.
2. Скалывание. Производится скользящее воздействие на грань бетонного образца и регистрируется усилие, которое требуется для разрушения.
3. Отрыв со скалыванием. На поверхность образца крепится определенная конструкция, которая затем отрывается, а полученные данные фиксируются.

При ультразвуковом обследовании бетона выстраивается градуированная зависимость его прочности и скорости прохождения через него ультразвуковых волн. На результат этого испытания влияют следующие факторы:

• качество наполнителей;
• количество цемента;
• способ смешивания компонентов;
• степень напряженности бетона.

Градуированная зависимость определяется с учетом значений скорости ультразвука и прочности образца. Конечными результатами в этом случае является усредненные значения, полученные при испытании отдельных образцов. Испытания заносятся в таблицу или график.