80. Основные свойства бетона: прочность, морозостойкость, водонепроницаемость. Как устанавливают марки по морозостойкости и водонепроницаемости, классы бетона по прочности.

Прочность, морозостойкость, водонепроницаемость определяют испытанием образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава либо выпиленных, выбуренных или выломанных из изделий и конструкций.

Прочность тяжелого бетона на плотных заполнителях впроектом возрасте характеризуют классами по прочности на сжатие и нормативными сопротивлениями бетона растяжению f_ctk,0,05.

Класс бетона по прочности на сжатие – это количественная величина, характеризующая качество бетона, соответствующая его гарантированной прочности на осевое сжатие, обозначается буквой «С» и числами: перед чертой – выражающими значение нормативного сопротивления (f_ck, МПа), после черты - гарантированной прочности бетона ( f^G_cube , МПа). При испытании контрольных образцов – кубов на сжатие других размеров вводят поправочные коэффициенты.

При испытании бетона в другом возрасте (не менее 3-х суток твердения) ориентировочно можно определить класс бетона по логарифмической зависимости: , где R_n– предел прочности бетона в возрасте n суток, МПа; R₂₈ – предел прочности бетона в возрасте 28 суток, МПа; n – число суток твердения в бетоне.

Определение прочности бетона

Все образцы одной серии 10×10×10 должны быть испытаны в расчётном возрасте в течение не более 1 часа. Максимальные усилия, достигнутые в процессе испытания, принимают за разрушающую нагрузку. При разрушающем методе испытаний контрольные образцы испытывают до разрушения на гидравлическом прессе. Предел прочности при сжатии определяют по формуле

, где F – разрушающая сила, Н; А – площадь поперечного сечения, мм²; α – масштабный коэффициент, учитывающий переход к прочности образцов базового размера. Разрушенные образцы необходимо подвергнуть визуальному осмотру.

Марка бетона поводонепроницаемости характеризуется максимальной величиной давления воды, при которой не наблюдается ее просачивания через образцы, изготовленные и испытанные в соответствии с ГОСТ 12730.5-84. Для бетонных конструкций, назначают следующие марки бетона по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20. Марки бетона по водонепроницаемости в зависимости от классов по условиям эксплуатации следует принимать по СНБ 5.03.01. Водонепроницаемость серии образцов оценивают максимальным давлением воды, при котором на четырех из шести образцах не наблюдалось просачивание воды. Марку бетона по водонепроницаемости принимают по таблице.

Определение водонепроницаемости по «мокрому пятну»

Изготовленные образцы (внутренним диаметром 150 мм и высотой 150; 100; 50 и 30 мм) хранят в камере нормального твердения при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности воздуха не менее 95 %. Перед испытанием образцы выдерживают в помещении лаборатории в течение суток. Диаметр открытых торцевых поверхностей бетонных образцов – не менее 130 мм. Давление воды повышают ступенями по 0,2 МПа в течение 1–5 мин и выдерживают на каждой ступени в течение времени. Испытание проводят до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна.

Водонепроницаемость каждого образца оценивают максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдалось ее просачивание через образец.

Марки бетона по морозостойкости характеризует число выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии.

Определение морозостойкости бетона

Морозостойкость бетона определяют в проектном возрасте, соответствующей его классу (прочности). Количество и размер изготовляемых образцов бетона в зависимости от метода определения морозостойкости принимают по таблице

Определение морозостойкости бетона базовым методом

Образцы для испытания должны быть без внешних дефектов, средняя плотность которых не отличается от минимальной более чем на 50 кг/м³. Массу образцов определяют с погрешностью не более 0,1 %.

Контрольные образцы бетона перед испытанием на прочность, а основные образцы – перед замораживанием насыщают водой/раствором соли температурой (18 ± 2) °С. Для насыщения образцы погружают в жидкость на 1/3 их высоты на 24 ч, затем уровень жидкости повышают до 2/3 высоты образца и выдерживают в таком состоянии еще 24 ч, после чего образцы полностью погружают в жидкость на 48ч таким образом, чтобы уровень жидкости был выше верхней грани образцов не менее чем на 20 мм.

Число циклов испытания основных образцов бетона в течение одних суток должно быть не менее одного. Контрольные образцы через 2 – 4 ч после извлечения из ванны испытывают на сжатие. Основные образцы загружают в морозильную камеру в контейнере. Началом замораживания считают момент установления в камере температуры минус 16 °С. В каждом возрасте испытывают по шесть основных образцов. Образцы после замораживания оттаивают в ванне с водой при температуре (18 ± 2) °С. Они должны быть погружены в воду таким образом, чтобы над верхней гранью был слой воды не менее 50 мм.

Марку бетона по морозостойкости принимают за соответствующую требуемой.