Качество конструкционного бетона характеризуется классами и марками в зависимости от назначения железобетонных конструкций и условий эксплуатации. Строительные нормы устанавливают следующие показатели качества бетона:
- класс бетона по прочности на осевое сжатие B;
- класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по средней плотности D;
- марка по самонапряжению Sp.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 суток хранения при температуре 20±2оС с учетом статистической изменчивости прочности (рис. 6).
Рис. 6. Кривые распределения прочности,
как случайной величины:
n и R – соответственно количество кубов, имеющих одинаковую прочность, и величина прочности; 1 – опытные значения n и R; 2 – теоретическая кривая, характеризующая разброс прочности с учетом статистической изменчивости (кривая Гаусса)
Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов:
,
где n 1, n 2, …, nk – число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно R 1, R 2, …, Rk, n – общее число испытаний.
Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, характеризующее изменчивость прочности:
,
где Δ1= R 1- Rm; Δ2= R 2- Rm; …;Δ k = Rk - Rm – отклонения.
Коэффициент вариации прочности бетона в партии:
.
Наименьшее контролируемое значение – временное сопротивление B – расположено на расстоянии χSm влево от значения Rm, т.е.:
,
где χ – число, показатель надежности.
Исходя из значения χVm оценивают обеспеченность гарантируемых значений прочности бетона не менее B. В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0,95. Это имеет место при χ =1,64.
Для тяжелых бетонов установлены классы B 7,5 ÷ B 60.
Аналогичным образом определяют класс бетона по прочности на осевое растяжение.
Класс бетона по прочности на осевое растяжение: Bt 0,8 ÷ Bt 3,2
Марка бетона по морозостойкости – характеризуется числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. После определенного числа циклов производят испытания бетонных кубов на сжатие. Снижение прочности на 15 % при таком количестве циклов определяет марку бетона по морозостойкости. F 50 ÷ F 500.
Марка бетона по водонепроницаемости – характеризуется предельным давлением воды (кг/см2), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый стандартный образец. W 2 ÷ W 12.
Марка бетона по средней плотности – гарантированная собственная масса бетона (кг/м3): тяжелый бетон D 2200 ÷ D 2500.
Марка бетона по самонапряжению - значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования μ = 0,01, и контролируется на образцах-призмах размером 10×10×40см.
Sp 0,6 ÷ Sp 4.
Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. При благоприятных условиях твердения прочность бетона может нарастать годами. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.
