Гост 31914 высокопрочные бетоны

БЕТОНЫ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ТЯЖЕЛЫЕ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ ДЛЯ МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Правила контроля и оценки качества

High-strength heavy-weight and fine-grane concretes for situ-casting structures. Rules for control and quality assessment

Дата введения 2014-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона "НИИЖБ им.А.А.Гвоздева" — подразделением Открытого акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ОАО "НИЦ "Строительство")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) (дополнение N 1 к приложению В протокола от 4 июня 2012 г. N 40)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством

Государственный комитет градостроительства и архитектуры

Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства

Министерство строительства и регионального развития

Министерство регионального развития

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2001-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31914-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Высокопрочные бетоны и конструкции из них обладают рядом специфических особенностей, которые должны быть учтены при контроле их качества, в том числе:

— высокий модуль упругости, делающий бетоны более чувствительными к точности выполнения процедур и предъявляющий более высокие требования к оснастке при испытаниях прямыми методами;

— повышенная экзотермия, влияющая на термонапряженное состояние бетона;

— насыщенное армирование, затрудняющее укладку бетонных смесей и влияющее на степень ее уплотнения.

Для объективной оценки качества высокопрочных бетонов должны быть уточнены критерии и диапазоны допусков, предусмотренных стандартизованными методами испытаний обычных бетонов, а также правильно интерпретированы результаты, полученные разными методами контроля, путем их сопоставления.

Настоящий стандарт уточняет и дополняет требования и основные положения, установленные ГОСТ 7473, ГОСТ 10180, ГОСТ 22690, ГОСТ 17624, ГОСТ 28570, ГОСТ 12730.5, ГОСТ 10060 и ГОСТ 18105.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на высокопрочные тяжелые и мелкозернистые бетоны классов по прочности при сжатии В60 и выше, предназначенные для монолитных конструкций, эксплуатируемых и находящихся на стадии строительства, и устанавливает правила определения, контроля и оценки прочности, морозостойкости и водонепроницаемости с учетом специфики свойств и особенностей испытаний высокопрочных тяжелых и мелкозернистых бетонов.

Определение, контроль и оценку других нормируемых прямых показателей качества высокопрочного тяжелого и мелкозернистого бетона проводят по нормативным документам на эти виды испытаний.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте приведены нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 7473 и ГОСТ 18105, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 высокопрочный бетон: Тяжелый или мелкозернистый бетон классов по прочности на сжатие В60 и выше, приготовленный с применением вяжущего на основе портландцементного клинкера.

3.2 косвенные показатели качества бетона: Нормируемые технологические показатели качества бетонных смесей (для предварительной оценки качества бетона) — удобоукладываемость, средняя плотность, температура, объем вовлеченного воздуха, заданный состав бетонной смеси и др., установленные в технологических регламентах возведения монолитных конструкций или проектах производства работ и договорах на поставку бетонных смесей.

3.3 прямые показатели качества бетона: Прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и другие нормируемые показатели качества бетона, установленные в проектах и договорах на поставку бетонных смесей.

3.4 группа конструкций: Несколько конструкций из бетона одного проектного класса, объединенных по общим признакам: типоразмеру, расположению и срокам возведения.

4 Основные положения

4.1 Контроль и оценку качества высокопрочного бетона следует проводить в соответствии с требованиями настоящего стандарта и специально разработанных технологических регламентов и проектов производства бетонных работ (далее — ППР), утвержденных в установленном порядке производителями работ, как при производстве бетонных смесей, так и в процессе возведения и приемки монолитных конструкций.

4.2 При производстве бетонных смесей контроль качества высокопрочного бетона проводят на предприятиях, производящих бетонные смеси, комплексным применением следующих методов испытаний и видов контроля:

— контроль косвенных показателей качества бетона по удобоукладываемости, средней плотности и другим дополнительным технологическим показателям качества бетонных смесей;

— контроль прямых показателей качества бетона по прочности в партиях, морозостойкости, водонепроницаемости и другим нормируемым показателям качества бетона по контрольным образцам.

4.3 При возведении монолитных конструкций контроль качества высокопрочного бетона проводят на строительной площадке комплексным применением следующих методов испытаний и видов контроля:

— контроль прямых показателей качества бетона по прочности в конструкциях, определенной неразрушающими методами или по образцам, отобранным из конструкций, по прочности в группе конструкций по контрольным образцам, по морозостойкости и водонепроницаемости бетона конструкций по контрольным образцам и другим нормируемым показателям качества бетона по соответствующим нормативным документам на эти виды испытаний.

4.4 При приемке и обследовании возведенных конструкций контроль качества высокопрочного бетона проводят комплексным применением следующих методов испытаний и контроля:

— контроль прямых показателей качества бетона по прочности в конструкциях неразрушающими методами или по образцам, отобранным из конструкций;

— контроль морозостойкости по образцам, отобранным из конструкций;

— контроль водонепроницаемости по испытаниям бетона в конструкциях.

4.5 Контроль прочности бетона в партиях бетонных смесей по контрольным образцам проводят для каждой партии бетонной смеси.

4.6 Контроль прочности бетона в монолитных конструкциях проводят неразрушающими методами для каждой конструкции.

4.7 Контроль прочности бетона в группе монолитных конструкций по контрольным образцам, изготовленным на стройплощадке, допускается в случаях, если невозможно определить прочность бетона в конструкциях неразрушающими методами вследствие отсутствия доступа к бетону конструкций.

4.8 Контроль прочности бетона конструкций по образцам, отобранным из конструкций, проводят в случае, если невозможно применение неразрушающих методов, а также, когда результаты испытаний бетонов методами неразрушающего контроля и по контрольным образцам требуют уточнения.

4.9 Контроль прочности высокопрочного бетона монолитных конструкций и ее оценку на соответствие требованиям проекта проводят с использованием статистических методов с учетом однородности бетона по прочности на основании результатов комплексных испытаний перечисленными выше методами.

5 Контроль косвенных показателей качества бетона

5.1 Определение, контроль и оценку косвенных показателей качества бетона следует проводить партиями в соответствии с ГОСТ 7473, ГОСТ 10181 и настоящим стандартом.

В состав партии на предприятиях включают бетонную смесь одного номинального состава, приготовленную из одних материалов по единой технологии в течение смены.

В состав партии на строительной площадке включают бетонную смесь одного номинального состава, приготовленную на одном заводе-производителе и уложенную в один тип конструкций в течение одной смены.

5.2 Косвенные показатели качества бетона определяют по ГОСТ 10181 испытанием проб бетонной смеси, отобранных из автобетоносмесителей:

— на заводе-производителе — после перемешивания смеси в течение не менее 15 мин;

— на строительной площадке — не позднее чем через 20 мин после доставки бетонной смеси на строительную площадку.

5.3 При определении косвенных показателей качества бетона контроль проводят со следующей периодичностью:

— все нормируемые показатели определяют для каждой партии бетонной смеси на пробе, отобранной из первого автобетоносмесителя;

— удобоукладываемость и среднюю плотность бетонной смеси определяют на пробах, отобранных из последующих четырех автобетоносмесителей;

— при стабилизации всех контролируемых параметров на заданном уровне (соответствие показателей качества бетонных смесей в пяти автобетоносмесителях заданным требованиям) определяют удобоукладываемость бетонной смеси на пробах, отобранных из каждого десятого автобетоносмесителя;

— состав бетонной смеси контролируют в каждом автобетоносмесителе для бетона заданного состава и в первом автобетоносмесителе каждой партии для бетона с заданными свойствами.

Источник

Высокопрочный бетон: состав и марки, виды

Бетонные смеси в строительстве занимают главное место. По количеству задействованного строительного материала бетон занимает основную позицию, а по стоимости готового сооружения может превосходить затраты на все строительные материалы вместе взятые.

Особенно такое положение касается крупногабаритных и специализированных построек, где замена бетона нецелесообразна. При строительстве спец. сооружений применяется бетон с улучшенными характеристиками. Один из таких видов – высокопрочный бетон. Он соответствует ГОСТу 31914-2012 [2]. Прочность на сжатие этого стройматериала соответствует классу В60 или выше. Основа вяжущего – портландцементный клинкер.

Таблица 1 – Области применения высокопрочного бетона

Область применения	Здание/сооружение
Гражданское строительство	Высотные дома
Монолитные конструкции	Плиты дорожные и перекрытия, своды
Сборно-монолитные конструкции	Платформы, тоннели
Военные объекты	Бункеры, строения на полигонах
Космодромы	Стартовые площадки

Бетон высокопрочных классов предназначен для строений с высоким уровнем нагрузки, поэтому требования, предъявляемые к его качеству, очень высокие.

Состав высокопрочного бетона

Основные по объёму компоненты – цемент, вода, заполнители. Но на свойства бетона большое влияние также имеют добавки. Совместное действие всех составляющих влияет на итоговый результат, поэтому важны характеристики и пропорции каждого компонента: они будут влиять на качество бетона и возможности его применения.

Цемент

Возглавляет перечень материалов, потому что от марки цемента будет зависеть класс бетона. Для приготовления высокопрочных бетонов используются разновидности портландцементов, включая цементы с минеральными добавками, обладающими активностью при пропаривании 32 МПа и больше. Тем самым сокращается длительность тепло-влажностной обработки и уменьшается её стоимость.

Для экономии допустимо уменьшить количество цемента, но при использовании добавок, повышающих прочность. Чтобы срок службы сооружения стал больше, цемент применяют со значением нормальной густоты не более 30%. Температура цемента не должна превышать отметку 60 °С.

В воде не допустимо содержание сахаров, органических ПАВ и фенолов в количестве более 10 мг/л. Не допустимо наличие масел, нефтепродуктов, жиров, окрашивающих примесей, а также примесей, нарушающих свойства бетона (схватываемость, морозостойкость).

Допускается применение технической воды и воды из природных источников, но содержание примеси должно соответствовать требованиям норм.

Заполнители

Мелкий заполнитель

Как и для большинства бетонов, это крупные или мелкие пески природного происхождения или из отсевов дробления пород горнодобывающей промышленности. Плотность зерен может варьироваться от 2000 г/см³ до 2800 г/см³. Допустимо применение песка из шлаков цветной и чёрной металлургии, а также золошлаковые смеси. Учитывается плотность, состав (концентрация пылевидных частиц и глинистых), пустотность песка. Некачественный или грязный песок значительно снижает свойства бетона.

Крупный заполнитель

Крупный фракционный заполнитель – щебень, прочность которого должна быть выше требуемой марки бетона; щебень, добытый из горных пород с высокой прочностью (диабаз, гранит и др.).

Содержание зерен низкой прочности не должно быть более 10% по массе. Учитываются морозостойкость щебня и прочность (от 100 МПа). При наличии пластификаторов в смеси допускается прочность щебня 80 МПа. Итоговая пригодность заполнителя устанавливается только после испытаний бетона.

Для бетона крупным заполнителем не рекомендуется брать породу с гладкой поверхностью.
Плотность зерен должна варьироваться от 2000 до 3000 кг/м³.
В составе щебня наличие пыли и мелких частиц глины допускается не более 2% от массы.

Марка щебня влияет на итоговую марку бетона, поэтому класс щебня должен быть выше, чем у бетона. Так, для класса бетона В45 марка щебня должна соответствовать классу 1200.

Добавки

Добавки для бетона в строительстве выполняют несколько функций. Главная – это усиление необходимых свойств бетона (устойчивость к сильно низким температурам и перепадам температур; устойчивость к сильным вибрациям; водонепроницаемость и т. д.). Для повышения экономности строительства усиливают опорные свойства бетона при уменьшении количества металлоконструкций и заполнителей. Можно облегчать общий вес строения, добавляя химические компоненты и сохраняя при этом прочность.

Так как к высокопрочным бетонам предъявляются повышенные требования, добавки-пластификаторы в составе присутствуют обязательно. Если используются портландцементы с минеральными добавками, то количество химических добавок увеличивается на 15%.

Цель применения пластифицирующих добавок:

снизить расход воды в бетоне, сохранив его прочность;
оптимизировать количества цемента, сохраняя удобоукладываемость и прочность бетона;
повысить экономию строительства и улучшить тех. характеристики бетонов (стойкость к образованию трещин, усадка и др.);
увеличить подвижность смесей, сократить длительность укладки при работе с конструкциями сложной конфигурации.

При использовании добавок надо ориентироваться на совместимость используемых добавок и их действие на свойства бетона.

Бетоны с требованием к морозостойкости F200 и выше, а также бетоны для сооружений гидротехнического назначения, следует изготавливать с применением газообразующих или воздухововлекающих добавок.

В бетоны для применения на дорожных и аэродромных покрытиях обязательное наличие воздухововлекающи добавок и пластификаторов.

Бетоны марки П4 и П5 по удобоукладываемости готовятся с обязательным содержанием пластификаторов для монолитных и сборных конструкций.

Правила подбора состава для высокопрочного бетона

Подбор состава смеси – ответственный этап в ходе строительства, особенно с применением бетонов повышенной прочности. Подбор производится с соблюдением всех технических условий поэтапно:

оценка качества компонентов смеси;
определение необходимого уровня качества бетонной смеси;
расчет количества компонентов бетона для предварительных испытаний и изготовление образцов;
испытание контрольных образцов;
внесение изменений в расчет состава компонентов и применение нового состава в условиях производства.

Наличие у высокопрочных бетонов уникальных свойств достигается путем усложнения некоторых производственных технологий. Так, для достижения повышенной прочности уменьшается количество воды: при норме 0,4 в высокопрочных смесях менее 0,35. Содержание цемента повышено до 600 кг/м³. Водопотребность таких смесей повышена, концентрация песка снижена и др. Все эти показатели необходимо учитывать, в зависимости от желаемой марки бетона на выходе.

Для общего случая рассчитать состав и количество материалов для образцов можно следующим образом:

Определить количество воды, основываясь на общих данных о свойствах мелкого и крупного заполнителя.
Определить количество пластифицирующих добавок (0,2-0,4% – для суперпластификаторов; 0,05-0,1% – для пластификаторов).
Количество воды в смеси можно уменьшить, если применить добавки.
Принять три значения и при установленном количестве воды затворения подсчитать соответствующие расходы цемента. Рекомендуется принимать значения 2,5…3,5. При добавлении воздухововлекающих добавок прочность бетона снижается.
Рассчитать доли песка и щебня, ориентируясь на их показатели и желаемом результате.

После проведения всех необходимых расчетов следует приготовить опытные образцы. По готовым образцам проводят анализ полученных свойств, рассчитывают расход на 1 м³ и при необходимости вводят корректировку состава.

Класс бетона

(В) – показатель прочности бетона на сжатие с вероятностью 95%, измеряется в МПа. Определяется значениями от 0,5 до 120 МПа. Т. е. какое максимальное давление выдержит бетон в 95 случаях из 100 (В50 = 50 МПа).

Марка бетона

Помимо показателей прочности, есть марка (М) бетона – маркировка предела прочности на сжатие, измеряется в кгс/см². И если класс бетона гарантирует качество бетона по прочности на 95%, то марка определяет среднее значение прочности.

В таблице 2 приведены соответствия классов и марок для высокопрочных бетонов.

Таблица 2 – Соответствие классов и марок прочности высокопрочных бетонов

Класс бетона по прочности	Ближайшая марка бетона по прочности
B60	М800
B65	М900
B70	М900
B75	М1000
B80	М1000

Характеристики высокопрочного бетона

Ряд особенностей, которые отличают тяжелые бетоны от легких:

большая удельная прочность;
повышенная плотность;
долговечность, высокая прочность, твердость и морозостойкость;
повышенная стоимость производства;
высокая теплопроводность.

Применение того или иного вида бетона регламентируется требованиями, предъявляемыми к готовым конструкциям.

Под действием погодных условий, которые будут влиять на эксплуатацию сооружений, определяют марку морозостойкого бетона. Если температура воздуха может опуститься до –40 °С, то бетон по морозостойкости должен использоваться не ниже F75. Исходя из эксплуатации готового сооружения и условий его расположения, надо точно определять вид бетона для строительства. Для удобства рабочего процесса и экономии можно использовать бетон разных марок на одном строительном объекте.

Цены на высокопрочный бетон

Ориентировочные цены на бетон класса В45 и выше приведены в табл. 3.

Таблица 3 – Цены на высокопрочный бетон

Класс (марка) бетона	Цена
B45 (М600)	4400 р./м 3
B50 (М700)	4500 р./м 3
B60 (М800)	4680 р./м 3
B80 (М1000)	5100 р./м 3

Цены, приведенные в таблице 3, являются приблизительными, актуальны на момент изучения статьи (4-й квартал 2019 года). Для получения более точной информации следует уточнить цены у поставщика.

Виды высокопрочных бетонов

Высокопрочные бетоны, в зависимости от состава, назначения и основных характеристик, делятся на несколько видов.

Мелкозернистый бетон

Главное свойство – отсутствие крупного фракционного наполнителя. Этому виду бетона отдается предпочтение в тех местах, где нет возможности применения щебня или гравия. В связи с отсутствием больших фракций, мелкозернистый бетон получает новые свойства: повышается плотность стройматериала, а цемент используется не меньше марки М500. При необходимости берут цемент со специальными условиями: устойчивость к коррозии, устойчивость к воздействию кислот и др.

Плюсы:

отличная водонепроницаемость;
отсутствие наполнителя;
сопротивляемость изгибающему моменту;
возможность получать уникальные свойства (с применением добавок);
устойчивость к вибрациям;
однородность смеси (позволяет использование при работе со сложными элементами);
отличная пластичность и проникающая способность.

Минусы:

повышенное содержание цемента (в связи с чем незначительно увеличена его ползучесть и усадка);
затруднённая обработка после полного застывания;
заметная усадка после полного набора прочности.

Так как наполнитель отсутствует, повышается расход цемента, скомпенсировать расход можно с помощью пластифицирующих добавок и песков высокого качества.

Применение. Подобный бетон применяют в случае изготовления тонкостенных изделий, в частности, армоцементных. В эксплуатации 5 основных марок бетона, у каждой их которых свое назначение:

М 100 – для ремонтных работ;
М 200 – для конструкций, не требующих больших нагрузок;
М 300 – для заполнения форм с частым армированием;
М 350 и М 400 – для отливки ответственных конструкций.

Класс мелкозернистого бетона отражает его сопротивляемость сжатию, для данного вида достигает значения В80.

Дисперсно-армированный бетон

Особенность этого вида в содержании армирующих волокон (фибр). Фибры могут быть: стальные, минеральные (например, стекло), органические (например, бамбуковые). Изготавливается на основе портландцемента марки не ниже 400, без минеральных добавок. Также в состав входит песок природного происхождения или искусственный.

Применение. В основном для дорожного строительства: дорожное покрытие улиц, магистралей, тротуаров, дорог местного значения, отмосток, и т. д.

Бетоны напрягающие

Главное свойство бетона напрягающего – самонапряжение. Создается путем расширения смеси во время затвердевания. В начальный период застывания бетон расширяется и растягивает арматуру, находящуюся с ним в сцеплении. Изготавливается из цемента напрягающего, в основу которого входят высокоалюминатные шлаки (как правило, отходы металлургии), крупный и мелкий заполнители (чаще это щебень и песок).

Характеристика:

повышенная стойкость к образованию трещин;
водонепроницаемость;
долговечность.
набор прочности при t = 30 °С и выше.

Применение. Характеристики бетона делают возможным его использование в ёмкостных монолитных и сборных конструкциях разного назначения, а также для изготовления: напорных и безнапорных труб, тоннелей, покрытий аэродромов, мостов и т. д. Хорошо проявляются свойства самонапряжения для герметизации и защиты от источников радиационных излучений.

Базальтофибробетон

Получается путем внедрения отрезков базальтового волокна в бетонную смесь. Базальтовое волокно характеризуется очень высокой прочностью, отсутствием деформации и упругостью, превышающей бетон в 3 раза и выше. Плотность волокна меньше стального в 3 раза, что облегчает готовую конструкцию. Вяжущий компонент – портландцемент.

Плюсы:

высокая прочностью и устойчивость к деформациям;
меньший вес готовой строительной конструкции, чем с применением других наполнителей;
лучшее сцепление поверхности волокон с цементной матрицей по сравнению со свойствами других бетонов;
бетонная смесь гомогенизирована.

Минусы:

экономически затратный, т. к. стоимость бетона возрастает с применением базальтовых фибр;
применение портландцементов и гидроксида кальция в составе бетона может приводить к разрушению или ухудшению свойств волокон базальта.

Для снижения разрушающего воздействия составляющих компонентов цементной смеси используют добавки.

Песчаный бетон

Основное отличие его от большинства видов бетонов – основа только на мелком заполнителе, что способствует снижению стоимости и времени на его изготовление. А также невысокая трудоёмкость при производстве.

Характеристики песчаного бетона:

высокая скорость затвердевания;
укладка без виброинструмента;
устойчивость коррозии;
большая прочность;
водонепроницаемость;
меньшая усадка;
морозоустойчивость (при использовании добавок);
пожарная безопасность;
не токсичен для людей.

Применение. Активно применяется при строительстве дорог любых уровней нагрузки и в аэродромном строительстве. В гражданском строительстве – при заливке полов, кирпичной кладке, бетонной стяжке; при экстренных и спасательных работах. Высокопрочный бетон класса В90 применяется в промышленном производстве и при изготовлении железобетонных изделий.

Изготовление высокопрочного бетона

Изготовление бетона высокопрочного типа – занятие затратное и по трудоемкости, и по финансам. Так как этот вид стройматериала используется для специализированных построек, применение его в домашних условиях нецелесообразно. Необходимость приобретения дорогостоящих материалов, таких как особо прочный цемент, низкое В/Ц соотношение, и применение суперпластификаторов, делают процесс изготовления такого бетона энергозатратным и дорогостоящим.

Источник

Состав, характеристики и применение высокопрочного бетона

Строительная промышленность выпускает высокопрочный бетон различных марок, который отличается от классических растворов составом и технологическими характеристиками. Еще несколько лет назад самым прочным считался класс В30, но ситуация кардинально изменилась. Современные материалы наделены упрочненными свойствами, отстроенные конструкции отличаются стойкостью и надежностью.

Состав: использующиеся компоненты

Высокопрочный бетон — это тяжелая, мелкозернистая смесь, представленная марками от М-600 до М-1000, минимальное сопротивление которой на сдавливание и механическое воздействие составляет свыше В65. Такой класс бетонного раствора целесообразно применять для строительных работ любого уровня сложности.

Наделить строительный материал требующимися свойствами и технологическими характеристиками можно с помощью конкретных входящих в состав компонентов, качество и фракционность которых подробно расписаны в существующих государственных нормативах ГОСТа 31914–2012 — «Правила оценки и качества строительной продукции». Контроль за требуемыми свойствами стройматериала проводится такими дополнительными нормативами, как ГОСТ 7473–2010, 18105—2010, 22690—88, 10060—2012.

Песок: требования к компоненту

Самый прочный бетон изготавливается на основе крупного или мелкого кварцевого полевошпатового песка. Параметры обязательной фракционности:

крупнозернистый — 1,5 до 5,5 мм;
мелкозернистый — 0,15 до 0,7.

Чтобы бетонный материал во время укладки ложился равномерно и не возникло проблем с выравниванием слоя, используются мелкие пески. Иногда, в приготовлении конкретного раствора, рецептура пересматривается и отдается предпочтение более крупным кристаллам природного вещества. Некоторые марки бетона основаны только на крупном или среднем кварце, в таких случаях очень важно соблюдать нормы, прописанные в ГОСТ.

Вяжущие вещества

Чаще всего в роли вяжущих компонентов применяется портландцемент, отличающийся особой активностью и подходящей консистенцией. Как правило, профессиональные технологи отдают предпочтение веществам, имеющим минимальный порог густоты 27—30%. Приготовленный на таких компонентах высокопрочный бетон отличится стойкостью и выдержкой, а потребность добавлять в раствор различные модификаторы отпадет.

Компоненты тонкого помола

Крепость материал приобретет при использовании пыли кремнезема.

В классическую рецептуру высокопрочного бетона добавляется кремнеземная пыль, не требуют такой добавки только растворы С 55/67 и С 60/77, силикатный ингредиент в таких материалах выделяется самостоятельно, во время очищения газообразной обработкой. Для других разрядов строительной продукции кремневая добавка обязательна для соблюдения таких технических моментов:

Кремний заполнит свободное пространство, образовавшееся между крупицами цемента, тем самым укрепит сооруженное бетонное изделие.
Реакция между пуццоланом и известью обеспечит процентный рост раствора на прочность.
Кремнеземная пыль улучшит взаимодействие между цементом и песком.

Крупные заполнители

Свойства материала зависят и от наличия в нем щебени.

Крупнозернистой добавкой высокопрочного бетона считается щебенка различных фракций. Отличительная черта от других возможных крупных наполнителей — выдержка на сжатие при высокой влажности в два раза больше, чем у бетонной смеси. Перед применением щебенка проходит отсортировку, очищается от минеральных примесей. Классифицируется шириной зерен:

5—10 мм;
10—20;
20—40 мм.

Применяемость определенного сорта щебня зависит от целевого применения и специфических характеристик сооружаемой конструкции. А также подбор крупного заполнителя подбирается по ширине изделия и типу арматурного материала. Для сооружений со средней нагрузкой используется щебенка до 75 мм, для сильно армированных изделий — свыше 90. Требования к крупному заполнителю:

фракционные факторы;
сухость и качество материала;
поэтапная обработка щебенки перед замесом раствора.

Преимущества бетона: чем отличается от обычного?

Довольно сложные конструкции из данного материала не будут излишне тяжелыми.

Самый прочный в мире бетон может стать решением сложной архитектурной задумки. Бетонный материал легко доукрепляется с армирующими материалами. Особо популярно применение высокопрочной смеси при возведении железобетонных конструкций, которые основаны на тяжелых бетонных марках М-400 и 500. Использование стройматериала позволяет существенно снизить массу сооружаемого объекта, сократить диаметр сооружения в разрезе, быстро и эффективно придать идеальные параметры предполагаемому изделию.

Характеристики: положительные свойства

Малоцементный бетон отличается такими важными критериями:

плотность материала от 0,9 до 1,5 раза;
возможность деформации 50—60 см;
наличие всего 1% кислорода в составе;
отсутствие расслоения после укладки;
влагоустойчивые и морозостойкие качества;
износостойкость;
выносливость перед механическим и атмосферным воздействием.

Где используют: применение материала

Мосты можно возводить, применяя материал с таким свойством.

Строительный раствор, обладающий высокой стойкостью и сопротивлением к разрушающим факторам показан к использованию во всех направлениях строительства. Применение высокопрочных бетонов:

сооружение железобетонных конструкций;
для дорожных покрытий;
возведение мостов и аэродромных взлетных полос;
для сооружения складов, имеющих специфические эксплуатационные особенности;
заливка полов, внутри масштабных сооружений промышленного и жилого типа.

Марки и классификация

Высокопрочным бетоном считается тяжелая, мелкозернистая смесь, обладающая максимальной выдержкой перед сжатием, от В-60 до В-150. Различаются марки от М-400, 500, 600, 800, 1000 и далее с приложением «плюс 100». Более легкие виды используются для строительства классических объектов. Тяжелая марка бетона применяется при отстрое сооружений для эксплуатации в специфических условиях.

Источник

Средняя прочность бетона: как определить

Конечная прочность бетона является самой важной технической характеристикой строительного материала, которая фигурирует во всех проектных расчетах. При этом при расчете той или иной бетонной конструкции используется средняя прочность бетона на сжатие, соответствующая той или ной марке материала и тому или иному классу бетона.

В данной статье рассматривается средняя прочность тяжелого бетона – самого распространенного вида строительного материала применяемого в жилищном и коммерческом строительстве.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на бетоны, применяемые во всех видах строительства. Стандарт не распространяется на бетоны на битумных вяжущих. Стандарт устанавливает классификацию бетонов и общие технические требования к ним. Требования настоящего стандарта должны соблюдаться при разработке новых и пересмотре действующих нормативных и технических документов, проектной и технологической документации на бетонные смеси, сборные и монолитные, бетонные и железобетонные конструкции и изделия.

Морозостойкость

При выборе бетонов обязательно учитывают климатические особенности, при которых конструкция будет эксплуатироваться. Для средней и северной полос – это морозостойкость (F). Её регулируют пластификаторы:

Низкая морозостойкость менее F50;
Средняя морозостойкость (F50…F300);
Высокая морозостойкость (F300 и более).

2 Классификация бетонов

2.1 Бетоны классифицируются по следующим признакам: — основное назначение; — стойкость к видам коррозии; — вид вяжущего; — вид заполнителей; — структура; — условия твердения; — прочность; — темп набора прочности; — средняя плотность; — морозостойкость; — водонепроницаемость; — истираемость.

2.2 В зависимости от основного назначения бетоны подразделяют на: — конструкционные; — специальные (например, теплоизоляционные, радиационностойкие, декоративные).

2.3 По стойкости к видам коррозии бетоны подразделяют на следующие виды: А — бетоны, эксплуатируемые в среде без риска коррозионного воздействия (ХО); Б — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием карбонизации (ХС); В — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием хлоридов (XD и XS); Г — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием попеременного замораживания и оттаивания (XF); Д — бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей химическую коррозию (ХА). Примечание — Среда эксплуатации бетона указана в соответствии с ГОСТ 31384.

2.4 По виду вяжущего бетоны подразделяют на: — цементные; — известковые; — шлаковые; — гипсовые; — специальные (например, полимербетоны, бетоны на магнезиальном вяжущем).

2.5 По виду заполнителей бетоны подразделяют на бетоны на заполнителях: — плотных; — пористых; — специальных (например, металлическая дробь, вспененный гранулированный полистирол).

2.6 По структуре бетоны подразделяют на бетоны со структурой: — плотной; — поризованной; — ячеистой; — крупнопористой.

2.7 По условиям твердения бетоны подразделяют на твердеющие: — в естественных условиях; — в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении; — в условиях тепловой обработки при давлении выше атмосферного (бетоны автоклавного твердения).

2.8 По прочности бетоны подразделяют на бетоны: — средней прочности (класс прочности при сжатии ВВ50); — высокопрочные (класс прочности при сжатии ВВ55).

2.9 По скорости набора прочности в нормальных условиях твердения бетоны подразделяют на: — быстротвердеющие; — медленнотвердеющие. За критерий оценки скорости набора прочности принимают отношение , приведенное в таблице 1.

— прочность бетона в возрасте 28 сут.

2.10 По средней плотности бетоны подразделяют на: — особо легкие (марки по средней плотности менее D800); — легкие (марки по средней плотности от D800 до D2000); — тяжелые (марки по средней плотности более D2000 до D2500); — особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500).

2.11 По морозостойкости бетоны подразделяют на бетоны: — низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее); — средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50 до F300); — высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F300).

2.12 По водонепроницаемости бетоны подразделяют на бетоны: — низкой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости менее W4); — средней водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости от W4 до W12); — высокой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости более W12).

2.13 По истираемости бетоны подразделяют на бетоны: — низкой истираемости (марка по истираемости G1); — средней истираемости (марка по истираемости G2); — высокой истираемости (марка по истираемости G3).

Плотность

Отношение массы к объему – следующий показатель, который принимают при выборе материала. Классификация по плотности бетона по ГОСТ:

Особо легкие (ноздреватые) с высокой пористостью. Объемный вес – до 800 кг/м3. Это пено- и газобетоны;
Легкие с плотностью 800-2000 кг/м3. Это пемзобетоны, шлакобетоны, арболит и другие материалы на цементном вяжущем с лёгкими заполнителями;
Тяжелые бетоны или обычные. Их плотность 2000-2500 кг/м3. Это стандартный материал для основного строительства конструкций зданий, монолитного домостроения. Наполнитель – щебень, гравий;
Особо тяжелые бетоны содержат наполнитель из барита, металлов и железных руд. Объемный вес такого материала превышает 2500 кг/м3. Бетон применяется при строительстве специфических объектов, где необходима защита от излучений разной природы (лаборатории, полигоны, атомные станции).

Легкие и особо легкие бетоны обладают низкой плотностью и высокой пористостью, хорошо сохраняют тепло внутри помещений. Их применение возможно без дополнительного утепления.

Тяжелые и особо тяжелые бетоны прочные. Их применение позволяет возводить объекты высокой ответственности и этажности, любой конфигурации в разных климатических условиях, чего не скажешь о пористых материалах. Правда, камни на щебне и металлическом заполнителе плохо удерживают тепло – чтобы избежать дополнительной теплоизоляции, придется установить очень толстую конструкцию, что потребует немалых расходов.

3 Наименование бетонов

3.1 Наименование бетона определенного типа (вида) должно включать в себя, как правило, все классификационные признаки, установленные настоящим стандартом (см. приложение А). Признаки, не являющиеся определяющими для бетона данного типа (вида), допускается не включать в его наименование. В наименовании конструкционного бетона слово «конструкционный» может быть опущено. При необходимости в наименовании бетона могут указываться конкретные виды вяжущих, заполнителей, условия твердения, а также тип (вид) бетона, уточняющие его назначение, свойства, состав или технологию изготовления.

3.2 Для бетонов, характеризуемых наиболее часто применяемыми сочетаниями признаков, применяют следующие наименования: «тяжелый бетон», «мелкозернистый бетон», «легкий бетон», «ячеистый бетон», «силикатный бетон», «жаростойкий бетон», «химически стойкий бетон».

4 Общие технические требования

4.1 Требования к качеству бетонов должны устанавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта в зависимости от их назначения и условий работы в конструкциях зданий и сооружений: — в стандартах на бетоны определенного типа (вида); — в стандартах и технических условиях на сборные бетонные и железобетонные изделия; — в рабочих чертежах монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

4.2 В нормативных или технических документах на бетоны конкретных типов (видов) должны быть приведены параметрические ряды значений нормируемых показателей качества бетона, контролируемых при производстве конструкций (классы прочности; марки по морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности и другие).

4.3 Каждый нормируемый показатель качества должен иметь стандартизированную методику его определения, а при ее отсутствии — методику, утвержденную в установленном порядке, которая должна быть приведена в нормативном или техническом документе, устанавливающем требование к данному показателю качества.

4.4 Требования к материалам для приготовления бетонных смесей (вяжущим, добавкам, заполнителям, затворителям) и к составу бетона должны устанавливаться в нормативных или технических документах, а также в технологической документации на бетон конкретного вида.

4.5 Требования к нормируемым технологическим показателям бетонных смесей и технологии производства работ по изготовлению бетонных и железобетонных конструкций должны содержаться в технологической документации (проект производства работ, технологический регламент или технологическая карта) на изготовление конструкций конкретных видов на конкретных предприятиях.

4.6 Значения нормируемых показателей качества бетонов следует определять путем испытания специально изготовленных контрольных образцов или испытания бетона в конструкциях по стандартизированным методам.

4.7 Значения нормируемых показателей качества бетонов допускается определять несколькими методами, при этом должна быть обеспечена сравнимость результатов путем установления переходных коэффициентов или другими способами.

4.8 Соответствие показателей качества бетонов проектным требованиям устанавливают путем оценки результатов испытаний с учетом показателей однородности контролируемого показателя качества.

Источник