Что показывает однородность по прочности

Если вы покупаете готовое бетонное изделие и продавец вам говорит, что его марка равна, допустим М300 то, что эта цифра реально означает? Формально можно сказать, что он выдержит давление в 300 кгс/см2, но в реальности эта цифра означает немного другое. Понятно, что при массовом производстве невозможно проверять прочность каждого изделия и пользуются средними величинами. Так 300 кгс/см2 – это среднее значение, взятое по выборке бетонных изделий. Выборка должна составлять от 20 до 200 образцов – в зависимости от метода определения прочности.

Очевидно, что в этом случае прочность бетона с некоторой вероятностью может оказаться меньше проектной (заявленной), поэтому марку бетона следует назначать исходя из условия:

Rрасч < Rнорм·K,

где Rрасч – проектная прочность (которая берется в расчетах конструкции), Rнорм – нормативная прочность (которая получается у реальных образцов), K – коэффициент однородности бетона, который вычисляется отношением минимальной в партии образцов прочности на нормативную прочность. Минимальной прочностью, или правильнее сказать, минимально вероятной прочностью называется такое значение прочности, которое повторяется не более чем три раза в партии из 1000 образцов. Согласно центральной предельной теореме, кривая распределения вероятностей значений прочности бетонных образцов подчиняется закону распределения Гаусса и имеет вид:

y = {exp([M-x]2/(2σ2))}/(σ(2π)1/2),

где M – среднее арифметическое по выборке, x – текущее значение прочности, σ – среднее квадратичное отклонение прочности.

Используя стандартные математические операции можно найти значение прочности, вероятность которой равна 0,003 – это и будет минимальное значение прочности:

Rmin = M - 3σ,

тогда показатель однородности K будет определяться соотношением:

K = Rmin/Rnorm = M·(1 - 3σ/M)/Rnorm = M·(1-3Cv)/Rnorm,

где Cv носит название коэффициент вариации.

Показатель однородности характеризует качество работы бетонного завода, если этот показательно низкий, то это означает, что завод имеет плохое сырье, неотработанную технологию и т.д. СНиП регламентируют значение показателя однородности в интервале 0,55 – 0,60, в то время как та же величина для металлов равна 0,85 – 0,90!

Прочность изготовленного бетона может зависеть от времени и за несколько лет его прочность может увеличиться даже в 2 раза! Это явление учитывается при длительных сроках ввода сооружений в эксплуатацию для целей экономии цемента. Таблица ниже показывает значения прочности в единицах 28-дневной прочности

3 дня

7 дней

28 дней

3 мес

6 мес

1 год

2 года

0,26‑0,57

0,42‑0,75

1,00

1,12‑1,52

1,22‑1,70

1,30‑2,27

1,42‑2,73

Рост прочности приближенно вычисляется по формуле

Rn = (R28/lg28)·lg n,

где n – время твердения бетона в сутках, R28 – прочность на 28-е сутки. Факторами, которые определяют рост прочности, являются – качество и минеральный состав цемента, характеристики заполнителей, содержание воды в бетоне и условия твердения. С повышением активности цемента рост прочности усиливается, и максимум приходится на начало твердения. В дальнейшем рост прочности замедляется.

При значения В/Ц от 0,6 до 0,8 необходимо обеспечить медленное испарение воды из бетона, поэтому наличие 90% влажности является оптимальным условием твердения, в этом случае основной рост прочности придется на первые 28 дней. При малых значениях В/Ц – от 0,3 до 0,5 необходимо достичь 100% влажности (что будет являться оптимальным условием для твердения) – в этом случае, влага не только не будет испаряться, но и будет происходит ее поглощение, что также обеспечит рост прочности на начальный этап твердения.

Комментарии закрыты.