ГОСТ 18105-2010. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТБЕТОНЫПравила контроля и оценки прочностиConcretes. Rules for control and assessment of strength

МКС 91.100.30

Дата введения 2012-09-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-2009 «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения».

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ — филиал Федерального государственного унитарного предприятия «НИЦ Строительство»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (приложение Д к протоколу N 37 от 7 октября 2010 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения европейского стандарта ЕН 206-1:2000 «Бетон — Часть 1: Общие технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и критерии соответствия» (EN 206-1:2000 «Concrete — Part 1: Specification, performance, production and conformity») в части контроля и оценки прочности бетона.

Степень соответствия — неэквивалентная (NEQ)

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2012 г. N 28-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 18105-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2012 г.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 18105-86*

________________* В Российской Федерации до 1 сентября 2012 г. действует ГОСТ Р 53231-2008.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

Приложение А (обязательное).Выбор единичного значения прочности бетона при неразрушающем контроле

За единичное значение прочности бетона при неразрушающем контроле принимают:

• при контроле сборных конструкций (плоских и многопустотных плит перекрытий и покрытий, дорожных плит, панелей внутренних несущих стен, стеновых блоков, а также напорных и безнапорных труб) — среднюю прочность бетона конструкции, вычисленную как среднеарифметическое значение прочности бетона контролируемых участков конструкции;
• при контроле других видов конструкций — среднюю прочность бетона конструкции или контролируемого участка или зоны конструкции, или части монолитной и сборно-монолитной конструкции.

Ключевые слова: бетон, правила контроля и оценки прочности, однородность бетона по прочности, приемка бетона по прочности

Полезная информация:

Прочность бетона на сжатие — это основной показатель, которым характеризуют бетон. В настоящее время, встречаются две системы выражения данного показателя, а именно:

Класс бетона, B

— это так называемая кубиковая прочность (т.е. сжимаемый образец в форме куба) показывающая выдерживаемое давление в МПа, с долей вероятности разрушения не более 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Марка бетона, M

— это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см 2 . Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу.

Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие

Марка бетона, М

Класс бетона, B

Прочность, МПа

Прочность, кг/см 2

Определение Марки и Класса бетона

Марка бетона и класс определяются спустя 28 дней со дня заливки, при нормальных условиях, или расчет ведется с учетом коэффициента.

Определение прочности бетона по Шору склерометром (молотком Шмидта)

Одним из наиболее распространенных и эффективных способов быстрого измерения прочности бетона на сжатие или его марку, является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта. Контроль прочности бетона таким методом определяется по ГОСТ 22690-88 «Бетоны определение прочности механическими методами неразрушающего контроля». Так называемый, метод измерения твердости по Шору методом отскока.

Принцип действия молотка Шмидта основан на измерении прочности бетона методом упругого отскока. Боек бъется о поверхность бетона и отскакивает. Боек устанавлвает указатель на шкале склерометра на максимальную высоту отскока. Таким образом, сняв несколько проб, вычисляется средний показатель, определяющий марку бетона.

К сожалению, данный метод не дает точных показаний так как на высоту отскока бойка влияют и прочие факторы такие как шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца, методов уплотнения бетона при его заливке, и соответвенное его общая структура и прочие факторы. Так что погрешность в показаниях склероскопу (склерометру) практически неизбежна, но, к счастью, она очень мала.

Приблизительное соответствие высоты упругого отскока по показаниям шкалы молотка Шмидта (склерометра) классу бетона (B) и его марке (M) приведены в следующей таблице:

Как определить прочность готового бетона

Есть несколько способов диагностики прочностных характеристик бетонной конструкции. Наиболее распространенный определения прочности — способ соскалывания. Но существуют и другие способы:

• Неразрушающая проверка с помощью специальных аппаратов.
• Способ локальных разрушений.
• При ударном способе фиксируется ударная энергия при соприкосновении оборудования и поверхности.
• Ультразвуковой способ с помощью волнового датчика.
• Разрушающие способы с изъятием фрагментов из бетонной конструкции.

Какие факторы влияют на прочность бетона

Прочность бетонной смеси зависит от водоцементного соотношения. Наиболее распространенные соотношение, применяемое на практике: 0,3 : 0,5. При меньшем значении раствор приобретет низкую пластичность, при большем – улучшится подвижность, но понизится прочность. Качество бетонной смеси на основе цемента зависит не только от входящих компонент, но и от их соотношения.

Состав бетона по маркам и классам таблица

Внимание! Чем больше цемента содержится в бетонной смеси, тем выше марка и прочность бетонной конструкции.

Схватывание заливки

Время схватывания бетона составляет:

• жарким летом – не более часа: процесс начинается через 2 часа после приготовления раствора;
• в прохладную погоду – более суток: бетон начнет схватываться через 6-10 часов после приготовления смеси, а весь процесс может занять 20 часов (после заливки).

Любое колебание температуры – похолодание или потепление – отражается на процессе схватывания бетона.

А как бетон набирает прочность при разных показателях влажности воздуха? Если стоит засушливая погода, залитый раствор быстро высыхает, и скорость набора резко снижается. Полное отсутствие влаги приводит к остановке твердения.

Максимальная влажность в сочетании с высокой температурой значительно ускоряет набор прочности материала.

Класс и марка бетона

Главным показателем, по которому определяются класс и марка бетона, выступает предел прочности на сжатие. Причем гарантированную прочность с допустимой погрешностью в 13,5% (так называемым коэффициентом вариации) отражает класс материала, марка необходима для указания среднего значения прочности.

Согласно СНиП 2.03.01-84 первый показатель измеряется в мегапаскалях (Мпа) и обозначается буквой латинского алфавита «B». Например, обозначение «В25» говорит, что материал в 95% случаев выдерживает давление в 25Мпа. Полный диапазон В – от 3,5 до 80, при этом к основному диапазону относят значения B 7.5-B40. Прочность бетона задается маркой «М» и цифрами в пределах 50-1000, отражающими усредненный предел прочности на сжатие (измеряется в кгс/см²). В основной диапазон входят составы М100-М500.

От чего зависит класс бетона

• содержание цемента. Чем выше содержание цемента в смеси, те выше прочность конечного изделия;
• активность цемента. Из цементов повышенной прочности производятся более надежные конструкции.
• водоцементное соотношение. С уменьшением отношения В/Ц растет прочность. Объясняется это структурой состава: избыточная вода способствует образованию излишних пор в бетоне, ухудшающих его технические характеристики.
• качество заполнителей. Снижению прочности состава способствует использование мелкозернистых наполнителей, мелких пылевых фракций, глины, органических примесей.
• степень уплотнения бетонной массы и качество ее перемешивания. Повысить эксплуатационные характеристики состава можно с помощью турбо- и вибросмешивания и уплотнения смеси.

Таблица соотношения классов и марок бетона

При повышении марки прочности бетона при сжатии растет предел прочности при растяжении, но увеличение сопротивления растяжению становится менее значительным в области высокопрочных типов. Прочность материала при растяжении — 1:10 – 1:17 к предельной прочности при сжатии, при этом предел прочности при изгибе равняется 1:6 – 1:10.

Максимально допустимый порог прочности состава для каждой марки индивидуален.

Составы с более высокими показателями М обладают самым низким показателем критической прочности. Достигаются критические показатели в первый сутки после заливки смеси.

Контрольные пробы

Прочность на сжатие проверяется в лабораториях по изготовленным образцам согласно требованиям ГОСТ. Однако проверить соответствие марки можно самостоятельно на стройплощадке.

Для этого нужно:

• приготовить деревянные формы с размерами внутренних граней 100х100х100 мм;
• взять пробу бетонной смеси с лотка миксера и отлить несколько кубиков в приготовленные заранее формы;
• уплотнить состав, проштыковав его в нескольких местах либо по стукав по форме молотком. Данная мера позволяет устранить пузырьки воздуха, образовавшиеся в смеси;
• выдержать полученные кубики при влажности 90% и температуре +20°С, исключая прямое воздействие лучей солнца;
• через 28 дней передать пробы бетона на лабораторию на экспертизу. Можно передать некоторые образцы на промежуточных стадиях затвердевания (на 3-ем, 7-ом и 14-ом дне) для проведения предварительной экспертизы.

Проведение этих мероприятия позволит определить соответствие марки и класса бетона, который привезли на стройплощадку, тому, что вы заказывали.

Водонепроницаемость

Попадающая в микротрещины бетонной конструкции вода может привести к существенным разрушениям при последующем промерзании. Водонепроницаемость измеряется уровнем односторонним гидростатическим давлением (кгс/см²), когда образец не пропускает влагу.

Улучшить показатели водонепроницаемости позволяют уплотнители и гидрофобные добавки. Стоимость бетонной смеси с высокой водонепроницаемостью существенно выше. Зато бетонная конструкция из такой смеси не нуждается в гидроизоляции и дольше прослужит. Именно из водонепроницаемого материала изготавливаются пешеходные дорожки, бетонные укрепления, бордюры и другие объекты, подвергающиеся постоянному воздействию внешней среды.

Влагонепроницаемость материала определяется водоцементным соотношением в составе и коэффициентом фильтрации. Согласно ГОСТу существует 10 уровней водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W16, W14, W18, W20. Непроницаемость означает, бетонный образец 15-сантиметровой высоты выдержит в стандартных условиях определенное максимальное давление воды.

В зависимости от влагопроницаемости бетонная смесь классифицируется на три категории:

• «Н» – нормальная влагостойкость W2-W4;
• «П» — пониженная проницаемость W4-W6;
• «О» – особо низкая влагопроницаемость W8 –W20.

Наиболее стойкой к воде и является марка W20. Однако из-за высокой стоимости W10-W20 применяют только на фундаментальных стройках: строительство бункеров, гидротехнических объектов, водохранилищ. Данные типы обладают еще одним важным качеством: морозостойкостью.

Получение высокомарочного водонепроницаемого бетона

Для этой цели используются способы:

• применяется высокопрочный цемент М600-М1000, который при гидратации поглощает воды намного больше, чем другие типы цемента. ВВ результате образуется плотная камнеподобная масса ;
• в бетонную смесь добавляют воздухововлекающие наполнители: сульфаты алюминия или железа, повышающие уплотнение материала при укладке;
• применяются пластификаторы, понижающие водоцементное соотношение;
• в бетонную смесь добавляются гидроизоляционные составляющие.

Морозостойкость

На упаковку материала наносится соответствующая маркировка, указывающая на степень морозостойкости. Данное свойство определяется числом циклов заморозки/разморозки, при которых материал деформируется. Образец материала погружают в воду или спецраствор, выдерживают там до полного впитывания, потом замораживают до -18 градусов. Периодически замеряют, насколько материалом утеряна прочность. После завершения ряда циклов определяется показатель морозостойкости.

Маркировка морозостойкости

По ГОСТу морозостойкость отмечается следующим образом: F50, F100, F150, F200, F300, и данные марки группируются по схеме:

• Меньше F50: низкий уровень морозостойкости, применяется крайне редко.
• F50 — F100: умеренные, широко используются в строительстве.
• F150, F200: повышенная морозоустойчивость, выдерживает сильные изменения температур.
• F300 — F500: высокая морозоустойчивость, применяется в особо сложных условиях.
• Выше F500: повышенная морозостойкость, применяется в редких случаях. В смеси применяют высокомарочный цемент и добавляют специальные вещества.