Бетон набор прочности график: Набора прочности бетона — график набора по времени

Содержание

График набора прочности бетона в зависимости от температуры

Сегодня бетон является самым популярным материалом для строительства. Широкое распространение этому материалу принесла высокая прочность. Чтобы получить максимальный показатель, необходимо учитывать ряд факторов, среди которых мы выделим температуру. Мы подробно разберем процесс формирования бетона и узнаем, сколько нужно времени для полного застывания в тех или иных условиях. Освоить материал помогут вспомогательные таблицы и графики.

Основными факторами, которые влияют на процесс набора прочности, являются:

температура окружающей среды;
время застывания;
влажность воздуха;
марка.

Также стоит учитывать соотношение цемента и воды в смеси, пропорции ингредиентов, способ перемешивания, скорость укладки и регулярность увлажнения. Максимально качественный результат можно получить только при использовании спецтехники. Ручное замешивание не сможет довести смесь до идеальной однородной массы. Это важно для возведения промышленных объектов, но для частного одноэтажного дома способ замеса особой роли не сыграет.

Стадии набора прочности и влияние температуры

Вы наверняка знаете, что для достижения марочного значения бетона требуется 28 дней. Это общая цифра, которая на деле может отклоняться в большую или меньшую сторону. Чтобы возвести надежную постройку, нужно понимать сам процесс набора прочности, он состоит из двух стадий:

На первой стадии смесь схватывается – все компоненты бетона соединяются между собой.
На второй материал набирает прочность и твердеет.

Первая стадия

Схватывание обычно завершается в течение первых 24 часов с момента заливки. Температура окружающей среды напрямую влияет на скорость завершения первой стадии. Если на улице 20°C и выше, то весь процесс может занять 5 часов. Начинается схватывание через 2-3 часа после замешивания раствора, а завершается через 3 часа. Если речь идет о работе осенью/зимой, то схватывание может длиться больше суток. В холодную пору строительство не прекращается, к примеру, при температуре в 0°C процесс начинается через 7-10 часов после замешивания смеси, после заливки схватывание может длиться до 24 часов.

Важно! Стоит понимать, что на протяжении первой стадии раствор бетона остается подвижным. В это время строитель может повлиять на форму изготавливаемой конструкции. Чтобы уменьшить вязкость раствора используется механизм тиксотропии. За счет этой особенности в бетономешалке смесь долго находится на первой стадии.

Вторая стадия

Когда первая стадия завершена, материал начинает твердеть. Необходимую прочность бетон набирает уже через четыре недели, но окончательный набор прочности завершится только через несколько лет. Марку бетона специалисты смогут определить через 28 дней. Набор прочности бетона в зависимости от влажности и температуры проходит с разной скоростью. В первые 5-6 дней после заливки процесс протекает наиболее интенсивно. После первых трех суток материал получит 30% прочности от марочного значения, которое мы узнаем только через 4 недели.

Через две недели после заливки бетон наберет до 70% прочности, а через 90-100 дней прочность превысит марочный показатель на 20%. Прекратится процесс через несколько лет, но прочность изменится незначительно. При проверке бетона, залитого 3 года назад, можно узнать, что его прочность вдвое превысила марочный показатель.

На таблице ниже показано, как длительность набора прочности зависит от температуры:

Температура

Чем теплее на улице, тем быстрее увеличивается показатель прочности материала. Эта схема работает и наоборот. Процесс полностью остановится при отрицательных температурах. Происходит это из-за того, что вода, обеспечивающая гидратацию цемента, замерзает. Процесс продолжится после повышения температуры воздуха. В России есть много мест, где температура редко превышает 5°C.

Время набора прочности заготавливаемого бетона можно уменьшить при помощи добавления специальных модификаторов. Касается это и температуры, при которой процесс останавливается. Сегодня в холодных регионах используются добавки, которые позволяют смеси набирать прочность при минусовых температурах. Стоит упомянуть и про быстроотвердевающие модификаторы, за счет которых марочная прочность набирается уже через две недели.

Повышение температуры существенно ускоряет созревания материала. К примеру, при 40°C марочное значение марки можно получить уже через 5-7 дней. Профессионалы рекомендуют выполнять строительные работы именно в теплое время года, так как сроки строительства существенно сокращаются.

Зимой, помимо добавок, вам понадобится подогрев материала. Самостоятельно обеспечить нужную температуру для опалубки и самой смеси крайне сложно. Сделать это можно только при помощи дополнительного оборудования и теплоизолирующих материалов. При перегреве раствор и вовсе испортится, порог приходится на 90°C.

График набор прочности

Изучите график набора прочности бетонной смеси, чтобы понять, как процесс твердения зависит от температурных показателей. На графике набора показателя прочности бетона показан процесс твердения бетона M400, кривые для других марок будут меняться. Изучив процесс, вы поймете, сколько нужно суток для достижения разных уровней прочности. Первая линия соответствует 5°C, последняя – 50°C, то есть каждая кривая относится к определенному температурному уровню:

График набор прочности по суткам

Специалисты при помощи этого графика могут определить, когда нужно проводить распалубку монолитного фундамента. По правилам, опалубку можно демонтировать после преодоления 50% прочности от марочного значения бетона. Обратите внимание, что при температуре 10°C или ниже значение марки будет достигнуто только через 4-5 недель. Чтобы ускорить процесс, следует обеспечить подогрев смеси.
<noscript><img src='/800/600/https/stroy-okey.ru/wp-content/uploads/2019/12/Vremya-nabora-prochnosti-betona-v-zavisimosti-ot-temperatury.jpg' style='float: right;' /></noscript> youtube.com/embed/wlGhJsp0zhk» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>

Заключение

Как показывает практика, существует множество причин изменения прочностных показателей бетона. Важно учитывать пропорции, качество компонентов, особенности местности и, конечно же, температуру.

график твердения В25 в зависимости от температуры, время созревания, таблица, скорость схватывания

Когда необходимо изготовить определенную конструкцию, то порой бывает невозможно этого сделать без заливки бетона. Этот материал очень активно используется в области строительства. Главной его характеристикой является прочность на сжатие. Причем устанавливать определенную нагрузку на конкретный элемент запрещено, пока бетон полностью не наберет необходимую прочность. При осуществлении данного процесса имеется ряд факторов, которые так или иначе оказывают свое влияние: состав смеси, внешние условия.

Как это происходит

Процесс схватывания может происходить сразу после того, как была выполнена заливка бетона. Длительность напрямую зависит от температурного режима окружающего воздуха. При ее значении 20 градусов, для схватывания может понадобиться примерно час. Так как этот процесс не носит мгновенный характер, то бетоны, чтобы набрать прочностные характеристики может понадобиться пару месяцев.

Каков состав бетона м 400 на 1 м-3 можно узнать из таблицы в статье.

Очень часто бетон начинает твердеть уже по прошествии двух часов с того момента, как были соединены цемент и вода. А вот для окончательного схватывания нужно подождать 3 часа. Увеличить время твердения помогают специальные добавки в бетон.

Схватывание бетона подразумевает под собой подвижность раствора на весь период, благодаря чему удается воздействовать на смесь. При этом механизм тиксотропии, который указывает на снижение вязкости бетона, твердение и высыхание не происходят. Это условие необходимо учитывать в ходе доставки раствора на бетоносмесители. В этом случае раствор должен перемешиваться в миксере, в результате чего удается сохранить все его важные качества.

Как использовать бетон марки м200, указано в статье.

На видео показывают проверку бетона на прочность сжатия.

Какова пропорция бетона м200 на 1 куб указано здесь.

Благодаря вращению миксера удается предотвратить высыхание бетона, а также набора твердости. Но в этом случае может произойти другая неприятная ситуации – это сваривание материала, в результате чего все его положительные характеристики снижаются. Происходит такое явление чаще всего в летнее время.

Временные рамки

Этот график несет в себе информацию, которая показывает кривую роста прочности на протяжении 28 дней. Именно этого времени будет достаточно, чтобы бетон сумел просохнуть при естественных условиях.

Время, которого будет достаточно, чтобы раствор набрал вес необходимые эксплуатационные качества, носит название период выдерживания бетона. График набора прочностных характеристики показывает время, которые необходимо раствору, чтобы добиться максимальной отметки по прочности.

Каковы технические характеристики по ГОСТу бетона м 200 можно узнать из данной статье.

На видео – набор прочности бетона в зависимости от температуры:

Какова прочность бетона в15 указано здесь.

При нормальных условиях созревание бетона осуществляется в течение 28 дней. Первые 5 дней – это интенсивное твердение материала. Когда позади неделя, то бетон уже набрал 70% всей прочности для выбранной марки. Но приступать к дальнейшим строительным мероприятиям можно после того, как прочность достигал 100%, а это не ранее 28 дней.

Этот период для определенного случая свой. Чтобы точно определить период застывания раствора необходимо выполнять контрольные испытания образцов материала. При проведении работ летом в монолитном домостроении в целях оптимизации процесса для обретения раствору всех физических свойств требуется выполнение следующих условий:

Выдерживание в опалубке раствора.
Дозревание состава после того, как опалубка была удалена.

Условия

Когда необходимо, чтобы раствор приобретал необходимые показатели прочности, требуется придерживаться конкретных условий. Например, самой оптимальной температурой для его твердения считается 20 градусов. Но это далеко не все параметры.

Какова характеристика бетона класса в 25 указано в статье.

Температура

Чем ниже температурные показатели на улице, тем медленнее происходит набор прочности бетона. Если температурный режим предполагает отрицательные показатели, то процесс приостанавливается по той причине, что застывает жидкость, которая обеспечивает гидратацию цемента. Когда температура воздуха начинает повышаться, то процесс набора прочности снова в действии.

Если в составе раствора имеются различные модификаторы, то длительность твердения может во много раз уменьшиться, а температура, которая необходима для установки процесса, снизиться. Изготовители предлагают разнообразные быстротвердеющие составы, благодаря которым удается набирать прочностные характеристики уже по прошествии 14 дней.

Какова таблица набора прочности бетона, можно узнать из данной статьи.

При повышении температуры воздуха процесс созревания раствора начинает ускоряться. Если на улице 40 градусов, то установленная маркой прочность будет достигнута через 7 дней. По этой причине процесс заливки бетона на приусадебном участке в целях сокращения сроков строительства необходимо выполнять в летнее время года.

Если работы осуществляются зимой, то здесь понадобиться ряд дополнительных мероприятий, например, таких как подогрев бетона. Осуществить такие действия очень непросто, ведь для этого нужно обладать подходящим оборудованием и знаниями в этой области. Кроме этого, нужно понимать, что нагрев материала нельзя проводить выше температуры 90 градусов.

Как сделать бетон для отмостки пропорции, указано в статье.

Для того чтобы определить, какое влияние оказывает температурный режим на процесс твердение, необходимо снова обратиться к графику набора прочности. Присутствующие на нем линии с учетом данных, которые собраны с бетона М400 при различных значениях температуры. Согласно этому графику удается понять процент прочности, который будет достигнут по прошествии конкретного количества дней. Для каждой кривой характерна своя температура. Первая линия – это 5 градусов, а вторая – 50 градусов.

При помощи графика удается понять длительность распалубки монолитной конструкции. Демонтаж опалубки ожжет происходить после того, как показатели прочности увеличились на 50% от заданного маркой значения. Кроме этого, важно обращать внимание на то, что при температуре ниже 10 градусов значение прочности, заданное конкретной маркой, не будет достигнуто даже по прошествии 14 дней. Если присутствуют такие погодные условия, то нужно предпринимать меры по прогреванию заливаемого раствора.

Каков график прогрева бетона в зимнее время, можно узнать из данной статьи.

Время

Чтобы определить нормативно-безопасное время начало строительных мероприятий применяется специальная таблица. Она содержит в себе данные марки бетона и его среднесуточные температурные показатели. На основании этих данных удается отыскать информацию, как происходит набор прочности по прошествии конкретного количества суток.

Таблица 1 – Набор прочности в зависимости от количества дней

Марка бетона	Среднесуточная температура бетона в °C	Срок твердения в сутках
		1	2	3	5	7	14	28
		Прочность бетона на сжатие
М200–300, замешанный на портландцементе М 400–500	-3	3	6	8	12	15	20	25
	0	5	12	18	28	35	50	65
	+5	9	19	27	38	48	62	77
	+10	12	25	37	50	58	72	85
	+20	23	40	50	65	75	90	100
	+30	35	55	65	80	90	100	–

После того, как нормативно-безопасный срок поставлен на уровне примерно 50%, то обозначить безопасный срок начала мероприятий можно 72-80% от значения, установленного маркой бетона.

Состав и характеристики бетона

Так как после заливки бетон способен приобретать прочность по причине своего выделения тепловой энергии, то после замерзания жидкости этот процесс останавливается. По этой причине на момент проведения всех работ в зимнее время необходимо задействовать смеси, в составе у которых имеются противоморозные добавки. Цемент марки М-400 необходимый для приготовления бетона изготавливают согласно жестким техническим нормам ГОСТ 31108.

На фото – состав и характеристики бетона

Глиноземистый цемент после его укладки может выделить тепловую энергию в 7 раз большую, чем при использовании обычного портландцемента. По этой причине полученная смесь на его основе начинает набирать прочностные параметры даже, когда на улице отрицательные показатели температуры. На скорость набора прочности немаловажную роль играет марка бетона. Чем она ниже, тем выше максимальная прочность.

Сколько мешков цемента в одном кубе бетона, указано здесь в статье.

Влажность

Если на улице уровень влажность повышен, то это отрицательно влияет на процесс набора прочности. Однако и полное отсутствие влаги делает невозможным процесс гидратации цемента и как результат, твердение полностью останавливается.

Если присутствует максимальная влажность и высокая температура, то скорость набора прочности во много раз повышается. При таком режиме происходит пропаривание материала в автоклавах паром высокого давления.

Влияние таких высоких температурных показателей при минимальной влажности приведет к высыханию. Раствора и снижению скорости твердения. Чтобы можно было избежать такой ситуации, стоит производить увлажнение. В результате таких действий в жаркое время года удастся набрать прочность в минимально возможные сроки.

Специальные добавки

Чтобы бетон смог быстрее набирать прочность, нужно задействовать особые вспомогательные компоненты. Их добавляют при приготовлении раствора. Дозировка зависит от количества цемента. Благодаря таким добавкам бетон способен набрать прочность, соответствующую выбранной марки, всего за 2 недели.

Но достичь таких показателей реально при условии, что процесс твердения осуществляется в летнее время. Для холодной поры необходимо задействовать противоморозные добавки. Благодаря им можно поддерживать в бетоне положительный температурный режим на момент набора прочности.

Электропрогрев

Для ускорения набора прочности бетона в зимнее время задействуют такой метод, как электропрогрев. Еще он носит название контактного обогрева термоопалубкой. При обычных и высоких температурных режимах длительность влияние электропрогрева может достигать 3-8 часов. После этого конструкция уже самостоятельно способна набирать прочностные показатели.

Согласно ГОСТ

Необходимая марка и класс бетона определяется с учетом составленного проекта. Необходимые показатели прочности могут меняться в зависимости от применяемых строительных материалов. Например, при возведении дома на основе легких бетона для основания нет необходимости применять бетон высокой прочности. Когда стены строения будут выполнены из кирпича, то бетон должен иметь высокие прочностные характеристики. Например, для этого используют тяжелый и мелкозернистый бетон по стандарту 26633 ГОСТ.

Для определения прочности применяется ГОСТ 18105-86. В этом случае необходимо подготовить проект или же посмотреть информацию со схожего.

Прочность – это главный показатель качества для бетона ГОСТа любого уровня. Процесс его затвердения начинает происходить уже в первые часы после того, как соединили воду и цемент, а вот его длительность зависит от различных факторов: температуру, влажность, состав бетона. Если вес необходимые условия были соблюдены точно, то процесс набора прочности будет окончен по прошествии 28 дней, а вы сможете приступить к необходимым работам.

Набор прочности бетона.

Твердение бетона представляет собой сложное физико-химическое явление, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения. Вода проникает вглубь частиц цемента постепенно, в результате все новые его порции вступают в химическую реакцию. Поэтому бетон твердеет постепенно, даже через несколько месяцев твердения внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой. Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон на портландцементе через 7-14 дней после приготовления набирает 60-70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.

Иногда используют дорогостоящий глиноземистый цемент, который через сутки твердения дает 80-90% 28-дневной прочности. Ускоряют процесс твердения быстротвердеющие портландцементы, а также жесткие бетонные смеси на обычных цементах.

Для ускорения твердения бетона могут применяться добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. Твердея, бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Также, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетона вследствие выделения тепла при схватывании цемента.

Рис. 6.1. Усредненные кривые набора прочности бетона В15-В25 на сжатие на портландцементе М400 — М500 по дням в зависимости от температуры выдерживания.

Точно рассчитать срок набора прочности бетона в конструкции в условиях строительной площадки невозможно, даже при гарантированном качестве товарной смеси, из-за перепадов температур и изменения влажности окружающей среды.

В условиях производства работ в зимнее время для обеспечения требуемого качества бетона проводят дополнительные технологические мероприятия. При отрицательных температурах замерзает содержащаяся в бетоне свободная вода, образуются кристаллы льда большего объема, чем имела вода. Поэтому в порах бетона развивается большое давление, приводящее к разрушению структуры еще не затвердевшего бетона и снижению его конечной прочности. Конечная прочность снижается тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон. Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Для снижения температуры кристаллизации воды в состав бетона вводят противоморозные химические добавки. Для создания благоприятных условий набора прочности бетоном применяют различные способы поддерживания температурно-влажностного режима выдерживания, такие как, электрообогрев, обогрев паром и устройство «термоса». Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды. Некоторые добавки могут вызывать коррозию арматуры, что снижает прочность сцепления бетона с профилем арматуры, ухудшать удобоукладываемость и вызывать образование высолов на поверхности конструкций. Противоморозные химические добавки в основном приводят к замедлению набора прочности бетоном по сравнению со скоростью твердения бетона в нормальных условиях.

Твердение бетона с добавками.

ПКБ Аксис

График набора прочности бетона

Содержание статьи:

График набора прочности бетона

Прежде чем говорить о графике набора прочности, необходимо знать, что же собой представляет прочность бетона.

Прочность бетона – это основной из нескольких критериев его качества. Её бетон обретает не мгновенно, а постепенно. Время, влажность, температура воздуха – это факторы, влияющие на набор прочности этого строительного материала.

При температурном режиме ниже 10 градусов бетон набирает прочность намного медленнее, при заморозках вода в составе бетона даже способна его разрушить. Чтобы этого не допускать, его обогревают.

Когда невозможно соблюсти необходимые условия, работы, связанные с использованием этого строительного материала, специалисты советую приостановить. Наилучшая температура воздуха для набора необходимой прочности – около 25 градусов.

В благоприятных условиях и при уплотнённой укладке смеси график набора прочности бетона возрастает. И процесс этот идёт на протяжении нескольких лет.

Примерно через неделю после того, как он «схватится», прочность вырастает до 70 процентов от расчётной прочности. Потом бетон продолжает твердеть довольно долго. Это и полгода, а может, и год.

Выбор марки бетона для составления правильного графика

Прочность бетона и марка

Цементы М50, М75, М100 считаются материалами менее прочными. При строительстве ответственных конструкций их не используют.

Там, где требуется большая прочность, подходит бетон М300-М500. Марки более высокой прочности — из разряда самых крепких. Но они применяются в исключительных случаях.

Для чего нужно подбирать марку

Для чего же подбирается марка бетона? Марка бетона выбирается до начала строительства, когда создаётся проектная документация на возведение объекта. Выбор зависит от материалов, используемых при строительстве.

Дом, например, планируется строить из легкого бетона. В таком случае фундамент не требует применения высокопрочного бетона. Эта марка потребуется, если для возведения стен используется кирпич.

Прочность марок бетона зависит от пропорций цемента, щебня и песка (читайте нашу статью: как замесить бетон, пропорции).

Цемент играет большую роль в смеси: чем больше его доля, тем прочнее смесь. Прочность на растяжение у бетона меньше, чем на сжатие. Этот недостаток восполняют с помощью арматуры, изготавливая железобетонные изделия.

Где применяется график набора прочности бетона

График прочности бетона

Что касается графика набора прочности бетона, то он применяется сейчас в современном строительстве. В самом графике отражается, за какой период времени бетон набирает 100%-ную прочность.

Здесь же указывают сроки выполнения строительных работ и сдачи объектов. В оптимальных условиях бетон после заливки «созревает» около месяца. Продолжать строительные работы специалисты рекомендуют не раньше этого периода. Но время его окончательного затвердения в каждом случае отличается.

Зимой бетонная укладка особенна. На скорость твердения материала внешние факторы очень влияют. После заливки бетон в течение суток выделяет тепло и не может набрать хорошую прочность, затем замерзает, так и не приобретая нужную твердость. Впрочем есть технологии прогрева бетона как электродами, так и термоматами.

Уход за бетоном

Уход за таким слоем особенный: бетонную массу надо согревать до набора необходимого процента прочности. Также в это время необходимо бетонной смеси обеспечить гидроизоляцию, чтоб набор прочности не замедлялся.

При оптимальных условиях, когда тепло, достаточно следующих действий:

выдержка в опалубке
последующее созревание бетона

Чтобы уменьшить время его выдержки, а также ускорить время набора прочности состава, специалисты рекомендуют применять пескобетоны с небольшим водоцементным соотношением, у нас можно прочитать о пропорциях замеса бетона, воспользовавшись онлайн калькулятором. Для сокращения сроков «созревания» искусственно подогревают бетон или в него добавляют пластификаторы.

Контроль над набором прочности бетона

В течение первой недели обязателен контроль над тем, в каких условиях выдерживается бетон. Контроль необходим, особенно когда применяют определённые действия: электрический обогрев, увлажнение и укрывание бетона влагозащитными материалами. Особое внимание надо уделить увлажнению его поверхности.

Бетон нужно накрывать

Прочность состава проверяют с помощью контрольных проб. Особенно важен контроль за только что вылитым слоем бетона. Контролируют и защиту его от механических повреждений, от чего не защищена свежая кладка.

Через неделю после заливки конструкцию можно будет нагружать, если температура воздуха всё это время была оптимальной. Качество монолитных элементов из бетона, выпущенных на заводе, обследуют следующим образом.

Для начала оценивают его внешне, то есть как он выглядит. Далее обследуют его размеры согласно проекту. А уже потом оценивают уровень выравнивания и наклона.

И на последнем этапе выявляют антикоррозийную защиту закладной части, если это отражено в проекте. Таким образом, происходит составление графика набора прочности бетона.

Всё это можно сделать и самостоятельно, но лучше перед началом работ посоветоваться с квалифицированными экспертами, которые имеют огромный опыт работы данной сфере области. И потом уже после составления данного графика браться за более сложную работу – это строительство.

график твердения В25 в зависимости от температуры, время созревания, таблица, скорость схватывания

Главное свойство бетонной смеси определяет набор прочности бетона, отражающий качественное состояние монолитной конструкции. Поскольку она находится во взаимосвязи со структурой данного строительного материала, то набор прочности можно поделить на два шага, связанных со схватыванием и затвердеванием бетона. Для последнего характерно наличие физико-химических свойств, возникающих при взаимодействии цемента с водой. Кода идет формирование бетона, то гидратация цемента вызывает образование других соединений.

Схема приготовления бетона.

Как это происходит

Каков состав бетона м 400 на 1 м-3 можно узнать из таблицы в статье.

Очень часто бетон начинает твердеть уже по прошествии двух часов с того момента, как были соединены цемент и вода. А вот для окончательного схватывания нужно подождать 3 часа. Увеличить время твердения помогают специальные добавки в бетон.

Как использовать бетон марки м200, указано в статье.

На видео показывают проверку бетона на прочность сжатия.

Какова пропорция бетона м200 на 1 куб указано здесь.

Стадия схватывания

Схватывание происходит в течение первых суток с момента его приготовления. Сколько времени потребуется для завершения первой стадии напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Теплая погода

В летний период, когда температура 20 °C и выше, на схватывание может потребоваться около часа. Процесс начнется приблизительно через два часа после приготовления смеси и завершится, следовательно, через три.

Прохладное время года

При похолодании время начала и завершения стадии сдвигается. Для схватывания требуется больше суток. При нулевой температуре процесс начинается, как правило, только через 6 – 10 часов после приготовления раствора и может длиться до 20 часов после заливки. В жаркую погоду время, наоборот, уменьшается. Иногда для схватывания достаточно 10 минут.

Уменьшение вязкости раствора

На первой стадии приготовленная смесь остается подвижной. В этот период еще можно оказать механическое воздействие, придав изготавливаемой конструкции требуемую форму.

Однако следует учесть, что ряд процессов вызывает необратимые изменения в смеси, что негативно отражается на качестве затвердевшего бетона. Особенно быстро «сваривание» происходит в летний период.

Временные рамки

Каковы технические характеристики по ГОСТу бетона м 200 можно узнать из данной статье.

На видео – набор прочности бетона в зависимости от температуры:

Какова прочность бетона в15 указано здесь.

Выдерживание в опалубке раствора.
Дозревание состава после того, как опалубка была удалена.

Набор прочности

Чем больше прошло времени после заливки раствора, тем выше стали его свойства. При оптимальных условиях бетон набирает прочность на 100 % на 28-ой день. На 7-ой день этот показатель составляет от 60 до 80 %, на 3-ий – 30 %.

Рассчитать приблизительное значение можно по формуле: Rb(n) = марочная прочность*(lg(n)/lg(28)), где:

n – количество дней;
Rb(n) – прочность на день n;
число n не должно быть меньше трех.

Оптимальной температурой является +15-20°C. Если она значительно ниже, то для ускорения процесса затвердения необходимо использовать специальные добавки или дополнительный обогрев оборудованием. Нагревать выше +90°C нельзя.

Поверхность должна быть всегда влажной: если она высохнет, то перестает набираться прочность. Также нельзя допускать замерзания. После полива или нагрева бетон снова начнет повышать свои прочностные характеристики на сжатие.

График, показывающий, сколько времени требуется для достижения максимального значения при определенных условиях:

Марка по прочности на сжатие

Класс бетона показывает, какую максимальную нагрузку в МПа он выдерживает. Обозначается буквой В и цифрами, например, В 30 означает, что куб со сторонами 15 см в 95% случаев способен выдержать давление 25 МПа. Также прочностные свойства на сжатие разделяют по маркам – М и цифрами после нее (М100, М200 и так далее). Эта величина измеряется в кг/см2. Диапазон значений марки по прочности – от 50 до 800. Чаще всего в строительстве применяются растворы от 100 и до 500.

Таблица на сжатие по классам в МПа:

Класс (число после буквы – это прочность в МПа)	Марка	Средняя прочность, кг/см2
В 5	М75	65
В 10	М150	131
В 15	М200	196
В 20	М250	262
В 30	М450	393
В 40	М550	524
В 50	М600	655

М50, М75, М100 подходят для строительства наименее нагружаемых конструкций. М150 обладает более высокими прочностными характеристиками на сжатие, поэтому может применяться для заливки бетонных стяжек пола и сооружения пешеходных дорог. М200 используется практически во всех типах строительных работ – фундаменты, площадки и так далее. М250 – то же самое, что и предыдущая марка, но еще выбирается для межэтажных перекрытий в зданиях с малым числом этажей.

М300 – для заливки монолитных оснований, изготовления плит перекрытий, лестниц и несущих стен. М350 – опорные балки, фундамент и плиты перекрытий для многоэтажных зданий. М400 – создание ЖБИ и зданий с повышенными нагрузками, М450 – плотины и метро. Марка меняется в зависимости от количества содержащегося в нем цемента: чем больше его, тем она выше.

Чтобы перевести марку в класс, используется следующая формула: В = М*0,787/10.

Условия

Какова характеристика бетона класса в 25 указано в статье.

Температура

Какова таблица набора прочности бетона, можно узнать из данной статьи.

При повышении температуры воздуха процесс созревания раствора начинает ускоряться. Если на улице 40 градусов, то установленная маркой прочность будет достигнута через 7 дней. По этой причине процесс заливки бетона на приусадебном участке в целях сокращения сроков строительства необходимо выполнять в летнее время года.

Как сделать бетон для отмостки пропорции, указано в статье.

Каков график прогрева бетона в зимнее время, можно узнать из данной статьи.

Время

Таблица 1 – Набор прочности в зависимости от количества дней

Марка бетона	Среднесуточная температура бетона в °C	Срок твердения в сутках
		1	2	3	5	7	14	28
		Прочность бетона на сжатие
М200–300, замешанный на портландцементе М 400–500	-3	3	6	8	12	15	20	25
	0	5	12	18	28	35	50	65
	+5	9	19	27	38	48	62	77
	+10	12	25	37	50	58	72	85
	+20	23	40	50	65	75	90	100
	+30	35	55	65	80	90	100	–

Состав и характеристики бетона

На фото – состав и характеристики бетона

Сколько мешков цемента в одном кубе бетона, указано здесь в статье.

Влажность

Влияние таких высоких температурных показателей при минимальной влажности приведет к высыханию. Раствора и снижению скорости твердения. Чтобы можно было избежать такой ситуации, стоит производить увлажнение. В результате таких действий в жаркое время года удастся набрать прочность в минимально возможные сроки.

Специальные добавки

Электропрогрев

Что влияет на сроки твердения бетонной массы

Температурно-влажностный режим играет огромную роль в процессе схватывания и отверждения бетона. В жаркие дни поверхность монолита смачивают водой, чтобы цементному порошку хватило жидкой составляющей для полноценного завершения химических реакций. В таких условиях схватывание камня происходит гораздо быстрее, чем при низких температурах

Следует принимать во внимание тот факт, что минусовые значения и недостача воды способны даже остановить застывание растворной массы

Лабораторные исследования показали, что оптимальной температурой окружающего воздуха для начала и продолжения процесса твердения бетона является 20-30 градусов. При этом влажность на его поверхности должна составлять не менее 90 процентов, что достигается путем полива и накрытия глыбы полиэтиленовой пленкой или рубероидом. Описанные условия позволят камню набрать 70-типроцентную прочность в течение первых пяти-семи дней после заливки опалубки. Марочные же показатели достигаются через две-четыре недели.

Конечно же, лабораторные условия перенести в реальность не представляется возможным. На открытых площадках температура и влажность постоянно меняются в зависимости от:

времени суток;
сезонных изменений;
климатических особенностей;
наличия атмосферных осадков и т. д.

Фактически, набор бетоном прочности на сжатие происходит намного дольше 28 суток, но последующий процесс твердения продвигается настолько медленно по сравнению с первой семидневкой, что после четырех недель его в большинстве случаев не принимают во внимание. Хотя при неблагоприятных условиях, спровоцированных низкой температурой, сроки застывания увеличивают на несколько дней, а то и недель

В промышленных условиях заливку бетона допускается выполнять при минусовых температурах. Для предотвращения замерзания воды в растворе и для ускорения отверждения бетонной массы, производится ее принудительный прогрев. Нередко в раствор подмешивают специальные добавки.

Частным застройщикам рекомендуется заливать монолитные конструкции в летний период года, когда среднесуточная температура не опускается ниже 15-20 градусов.

Проведение работ следует планировать заранее

Важно позаботиться о том, чтобы срок застывания бетона закончился раньше наступления холодных ночей. В случае понижения среднесуточной температуры до уровня +5 градусов, находящийся в процессе твердения камень накрывают теплоизолирующими материалами, а при угрозе появления заморозков – над монолитной глыбой устанавливают парник

Согласно ГОСТ

Для определения прочности применяется ГОСТ 18105-86. В этом случае необходимо подготовить проект или же посмотреть информацию со схожего.

Способы заливки бетона при повышенных температурах

Среди многих факторов, оказывающих влияние на набор прочности бетонного раствора, в большей степени можно отметить следующие:

Соотношение воды с цементом.
Уровень уплотнения смеси.
Тип цемента, необходимый при производстве раствора.
Определенная температура, которая характерна в процессе твердения бетона.

В подавляющем большинстве случаев, связанных с осуществлением работ с использованием раствора бетона, влияние атмосферных условий может быть слишком далеким от идеальных, поэтому необходимо принятие дополнительных мер. Когда заливка раствора осуществляется в холодный период, то отрицательные температуры требуют обеспечения прогрева смеси.

С этой целью можно применять ряд различных способов. Среди них можно выделить процесс прогрева бетона с применением электрических проводов. При этом заливку раствора делают, используя теплую опалубку. Для предотвращения процесса кристаллизации воды зимой в бетон производится ввод соответствующих антиморозных присадок.

В зимних условиях иногда может быть использован способ, который предполагает гидратацию цемента. С этой целью в бетон добавляют противоморозные вещества в небольших количествах. Температура при заливке смеси должна составлять не менее -15°С. Данные условия связаны с быстрым замерзанием воды и прекращением процесса гидратации, возобновление которого происходит только в весенний период. Применение данного метода способно приводить к процессу снижения качества бетонной конструкции.

Другое экстремальное условие связано с повышенным уровнем температуры окружающего воздуха. Данный случай позволяет увлажнять застывающий раствор. При этом после поливания раствора водой бетон должен быть укрыт специальной пленкой и слоем состава, который имеет битумную основу. Созревание бетона требует осуществления контроля над изменением объема смеси. Превышение в процентах не должно составлять 1% от первоначального уровня показателя.

Отсутствие усадки при этом является идеальным моментом, хотя на практике это не всегда становится возможным. При изменении объемов, которое имеет практическое значение, возможно применение специальных мер, далеко не всегда являющихся эффективными. Если времени на процесс высыхания бетона недостаточно, то на заливке могут появиться трещины, которые способны вызвать понижение прочности всей строительной конструкции.

Марки бетона по прочности и классу

Класс бетона	Rb , кгс/кв.см	Rb ,МПа	Ближайшая марка бетона
В3,5	46	4,6	М50
В5	65	6,5	М75
В7,5	98	9,8	М100
В10	131	13,1	М150
В12,5	164	16,4	М150
В15	196	19,6	М200
В20	262	26,2	М250
В25	327	32,7	М350
В30	393	39,3	М400
В35	458	45,8	М450
В40	524	52,4	М550
В45	589	58,9	М600
В50	655	65,5	М600
В55	720	72	М700
В60	786	78,6	М800

В зависимости от проекта строительства определяются необходимые класс и марка бетонной смеси. Если предварительного проекта нет, то в таком случае можно довериться мнению специалистов. Бывает такое, что строители не всегда разбираются в данном вопросе. В таком случае можно самостоятельно определить подходящий бетон.

Значения марки материала (м 50, м 100 и т.д) соответствуют среднему значению предельной прочности бетона на сжатие (кгс/см2). Для того чтоб проверить соответствие бетона заданным критериям проводят эксперимент: берут выдержанный проектный бетон и с помощью специально пресса сжимают отлитые пробные кубики из этой бетонной смеси.

Сейчас в строительстве в большинстве случаев используют такой показатель бетонной смеси, как ее класс. В общей сложности этот параметр аналогичен марке бетона, но имеет свои отличительные особенности. При определении марки материала используют среднее значение прочности, а при определении класса – берут этот критерий с гарантированной обеспеченностью

Вообще это не столь важно для обычного человека, поэтому не будем вдаваться в подробности. Главное знать, что во всей проектной документации указывается класс бетона

Согласно СТ СЭВ 1406 сегодня все требования к бетону указывают в классах. Правда не все соблюдают этот требование, поэтому большинство строительных организаций использует в своей деятельности марку бетона.

В первую очередь важно получить именно ту марку бетона, которая нужна именно для данного проекта. Есть возможность проверить заказ, но сразу сделать это не получиться

Для этого необходимо при разгрузке отлить парочку пробных форм размером 15х15х15 см. Для отлива можно использовать обычные доски. Перед заливкой смеси в форму, ящик следует обдать влагой, так как сухое дерево забирает влагу из бетона. Этот процесс оказывает негативное влияние на гидратацию цемента. Когда смесь залили в ящик, ее необходимо потыкать куском арматуры. Этот процесс напоминает толчение картофеля. Такая процедура необходима для того, чтоб исключить образование раковин и попадание воздуха. Для уплотнения смеси следует ударить молотком по бокам формы. Отлитые пробные формы следует хранить при температуре 200С и влажности воздуха 90%. После того, как бетонная смесь в формах твердела 28 дней, ее можно отвезти в лабораторию для проведения эксперимента. Его результаты покажут или соответствует марка бетона на упаковке реальным его свойствам. Стоит отметить, что при твердении бетона существуют и промежуточные даты, по которым можно определить марку бетонной смеси (3,7 и 14 дней).

На какие моменты следует обратить внимание при формировании и хранении пробных форм: • не нужно разбавлять бетонную смесь в автобетоносмесителе; • пробы следует брать прямо с лотка бетоносмесителя; • необходимо тщательно штыковать форму; • хранить формы желательно в подвале или тени. Это собственно вся информация о пробных кубиках

Если у Вас нет взятых проб, то специалисты экспериментальных лабораторий могут непосредственно на месте определить марку бетона. С этой целью используется прибор, который называется склерометр. Он работает на основе ударного импульса. Можно использовать и ультразвуковые методы определения прочности бетонной смеси

Это собственно вся информация о пробных кубиках. Если у Вас нет взятых проб, то специалисты экспериментальных лабораторий могут непосредственно на месте определить марку бетона. С этой целью используется прибор, который называется склерометр. Он работает на основе ударного импульса. Можно использовать и ультразвуковые методы определения прочности бетонной смеси.

Применение различных марок бетона

Бетон М-100 (В 7.5)

Главное назначение этой марки бетона состоит в подготовительных работах перед началом заливки цельных плит и фундаментов. В этом случае идет речь о бетонной подготовке. На подушку из песка укладывают тонкий слой бетонной смеси марки м 100 (В 7.5). После того, как бетон засыхает, проводят работы с арматурой.

Бетон М-150 (В 12.5)

Эту марку бетона также используют в подготовительных работах перед заливкой цельных плит и фундаментов. Кроме того, его используют для изготовления полов фундаментов, стяжек, бетонировании дорожек.

Бетон М-200 (В 15)

Эта марка чаще всего используется при изготовлении стяжек полов, отмосток, фундаментов, дорожек. Бетон М-200 (В 15) – один из самых востребованных в строительстве. У этой марки прочность дает возможность решать многие строительные задачи: изготовление плит и свайных фундаментов, лент, бетонных лестниц, площадок, дорожек, подпорных лестниц. Заводы, которые специализируются на изготовлении ЖБИ и ЖБК используют эту марку бетона для производства фундаментных блоков и дорожных плит.

Бетон М-250 (В 20)

Из этой марки бетона изготавливают монолитные фундаменты (плитные, ленточные, свайно-ростверковые), площадки, бетонные отмостки, дорожки, заборы, подпорные стены, лестницы, малонагруженные плиты.

Бетон М-300 (В 22.5)

Бетон М-350 (В 25)

Главное предназначение этой марки бетона заключается в изготовлении монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, ригелей, плит перекрытий, балок, колонн, чаш бассейнов, монолитных стен и других конструкций повышенной ответственности. Эту марку бетона чаще других используют при изготовлении ЖБИ. Из бетона М-350 (В 25) делают аэродромные плиты ПАГ, которые предназначены для эксплуатации при экстремальных нагрузках. Из этой марки бетона также делают многопустотные плиты для перекрытий.

Бетон М-400 (В 30)

Из этой марки бетона чаще всего изготавливают несущие конструкции для мостов, банковские хранилища, гидротехнические сооружения, специализированные ЖБИ и ЖБК, ригелей, колонны, балки, чаши для бассейнов и конструкции со специальными требованиями. Эту марку бетона используют очень редко. Использование бетона М-400 (В 30) строго регламентировано. Это связано с тем, что дальнейшая эксплуатация конструкций из него имеет повышенное значение.

Сроки твердения бетона в зависимости от внешних факторов

Как упоминалось выше, продолжительность застывания бетонной массы увеличивается по мере снижения температуры окружающего воздуха. В идеале, бетон марки М300 набирает стопроцентную прочность на сжатие при +20 градусах через 28 суток, тогда как при среднесуточных показателях температуры в пределах +5 градусов прочность за четыре недели сможет достичь лишь 77 процентов. Рассматривая графики твердения бетонного камня, представляющие собой выгнутые линии, можно с уверенностью сказать, что в последнем случае срок набора проектной прочности увеличится вдвое по сравнению с предыдущим вариантом.

В определенных случаях пригрузка бетонных конструкций разрешается после 50-процентного отверждения монолита. Здесь зависимость прочности от температуры выглядит следующим образом:

при +20 градусах должно пройти более 3 суток после заливки опалубки;
при +10 градусах – не менее 5 суток;
при +5 – 8 дней и более.

В жаркую погоду, когда столбик термометра поднимается выше 30 градусов, для набора 55-процентной прочности может понадобиться всего лишь 48 часов. Но при столь быстром застывании бетона нагружать конструкцию рекомендуется, все же, не раньше чем через 4-5 суток. В таком случае лучше будет перестраховаться, чем переделывать работу.

Общие принципы расчета времени застывания

Точные вычисления сроков набора расчетной и максимальной прочности бетоном применяются при возведении ответственных объектов, призванных выдерживать значительные нагрузки, в условиях дефицита времени.

В большинстве случаев в частном, коммерческом и промышленном строительстве принято считать, что пол или фундамент дома должен достичь максимальной прочности через 28 дней. Это утверждение требует корректировки – за указанное время (4 недели) раствор приобретет прочность, достаточную для выдерживания номинальных нагрузок. Максимальное значение в некоторых случаях достигается через несколько месяцев.

При выполнении небольших бетонных конструкций дома, не испытывающих значительных нагрузок, допускается приступать к дальнейшим строительным работам через 5 суток после заливки раствора, когда он схватывается и по нему можно без опаски ходить, бетон на этом этапе выдерживает контакт с нетяжелыми предметами, незначительную нагрузку.

Время, сутки	Степень набора прочности, в % от расчетного значения
1-3	30 и менее
7-14	60-80
28	100

Расчетная прочность цемента различных марок

Цемент	Прочность, кгс/см²
М100	98,23
М150	130,97-163,71
М200	196,45
М250	261,93
М300	327,42-360,18
М400	392,9
М450	458,39
М500	523,87

При строительстве усиленных конструкций (мостов, переходов и пр. ) кроме расчетного времени набора прочности применяют такое понятие, как контрольный срок застывания. Обычно он составляет 90 дней и по истечении этого периода бетон должен стать на 20% прочнее, чем через месяц после заливки.

Системы электрического подогрева бетона

Разработаны специальные трансформаторы и электроды для подогрева бетонной смеси. Их использование идеально подходит для заливки бетона в зимний период. Но эти системы очень дорогие и практически недоступны частным застройщикам. Возникают проблемы с доставкой, арендой и монтированием подобных установок. Кроме того, такой трансформатор будет потреблять не один десяток КВт в час, что сразу же отбрасывает идею электрообогрева бетона. Ведь в загородных поселках нет таких подстанций, которые могли бы питать подобную систему;

Если средняя температура на улице не опускается ниже -20С, то бетон можно накрыть обычной пленкой ПВХ. Такой подход не всегда помогает, но если других вариантов нет, то попробовать можно. Но здесь бывает такое, что во время укладки температура одна, а потом резко холодает и пленка уже не спасет. Стоит знать, что гидратация проходит с выделением тепла, которое необходимо беречь. В таком случае можно применить дизельную или газовую пушку для того, чтоб закачивать теплый воздух под пленку. Не стоит забывать о том, насколько важны первые жизненные дни бетона.

Что влияет на прочность

На показатель оказывают влияние следующие факторы:

количество цемента;
качество смешивания всех компонентов бетонного раствора;
температура;
активность цемента;
влажность;
пропорции цемента и воды;
качество всех компонентов;
плотность.

Также он зависит количества времени, которое прошло с момента заливки, и использовалось ли повторное вибрирование раствора. Наибольшее влияние оказывает активность цемента: чем она выше, тем больше получится прочность.

От количества цемента в смеси также зависит прочность. При повышенном содержании он позволяет увеличить ее. Если же использовать недостаточное количество цемента, то свойства конструкции заметно снижаются. Увеличивается этот показатель лишь до достижения определенного объема цемента. Если засыпать больше нормы, то бетон может стать слишком ползучим и дать сильную усадку.

В растворе не должно быть слишком много воды, так как это приводит к появлению в нем большого количества пор. От качества и свойств всех компонентов напрямую зависит прочность. Если для замешивания использовались мелкозернистые или глинистые наполнители, то она снизится. Поэтому рекомендуется подбирать компоненты с крупными фракциями, так как они значительно лучше скрепляются с цементом.

Способы определения прочности

По прочности на сжатие узнаются эксплуатационные характеристики сооружения и возможные на него нагрузки. Вычисляется этот показатель в лабораториях на специальном оборудовании. Используются контрольные образцы, сделанные из того же раствора, что и отстроенное сооружение.

Также вычисляют ее на территории строящегося объекта, узнать можно разрушаемым или неразрушаемым способами. В первом случае либо разрушается сделанная заранее контрольная проба в виде куба со сторонами 15 см, либо с помощью бура из конструкции берется образец в виде цилиндра. Бетон устанавливается в испытательный пресс, где на него оказывается постоянное и непрерывное давление. Его увеличивают до тех пор, пока проба не начнет разрушаться. Показатель, полученный во время критической нагрузки, применяется для определения прочности. Этот метод разрушения пробы является самым точным.

Для проверки бетона неразрушаемым способом используется специальное оборудование. В зависимости от типа приборов он делится на следующие:

ультразвуковой;
ударный;
частичное разрушение.

При частичном разрушении на бетон оказывают механическое воздействие, из-за чего он частично повреждается. Провести проверку прочности в МПа этим методом можно несколькими способами:

отрывом;
скалыванием с отрывом;
скалыванием.

В первом случае к бетону на клей крепится диск из металла, после чего его отрывают. То усилие, которое потребовалось для его отрыва, и используется для вычисления.

Метод скалывания – разрушение скользящим воздействием со стороны ребра всего сооружения. В момент разрушения регистрируется значение приложенного давления на конструкцию.

Второй способ – скалывание с отрывом – показывает наилучшую точность по сравнению с отрывом или скалыванием. Принцип действия: в бетоне закрепляются анкера, которые впоследствии отрываются от него.

Определение прочности бетона ударным методом возможно следующими путями:

ударный импульс;
отскок;
пластическая деформация.

В первом случае фиксируется количество энергии, создаваемой в момент удара по плоскости. Во втором способе определяется величина отскока ударника. При вычислении методом пластической деформации используются приборы, на конце которых расположены штампы в виде шаров или дисков. Ими ударяют о бетон. По глубине вмятины вычисляются свойства поверхности.

Принцип отвердевания бетонного раствора

Выясняя, сколько сохнет фундамент дома, важно понимать, что помимо обычного высыхания (испарения влаги) пол или иная конструкция из бетона в это время твердеет благодаря происходящим в смеси химическим процессам. Под воздействием воды компоненты смеси вступают в более тесный контакт, создаются идеальные условия для гидратации или минерализации смеси

В это время вяжущая составляющая преобразуется в гидраты кальция и объединяет все элементы состава, включая крупнофракционные (щебень, гравий и пр.) в единый монолит

Под воздействием воды компоненты смеси вступают в более тесный контакт, создаются идеальные условия для гидратации или минерализации смеси. В это время вяжущая составляющая преобразуется в гидраты кальция и объединяет все элементы состава, включая крупнофракционные (щебень, гравий и пр.) в единый монолит.

В отличие от обычного высыхания затвердевание бетона не может происходить быстрее, чем это необходимо по технологии, – ускоренная потеря влаги приведет к тому, что в контакт с водой и в реакцию вступят не все гранулы бетонной смеси, внутри фундамент, блок, пол дома или иной конструкции будут оставаться участки с низкой прочностью, сыпучие и способствующие скорому разрушению постройки в целом.

Время набора прочности бетона через 7 суток, график набора требуемой прочности СНИП в Санкт Петербурге

Качество бетона оценивается по показателю прочности. От него будет зависеть, сколько прослужит построенное здание, сооружение или будущая конструкция. Изготавливаться бетон должен обязательно по установленным требованиям ГОСТа и должны соблюдаться условия сжатия, обычно они варьируются в диапазоне М50-800. Самым востребованным считается цемент марки М100-500. При производстве бетона каждая партия тщательно исследуется и проверяется на все характеристики. Но в основном потребители считают нужным испытывать материал на прочность. Во время испытаний обязательно нужно выдерживать время набора прочности бетона. Только так можно получить точные данные.

Классификация бетона

Материал выпускается разного вида. Но есть три основных:

Тяжелые составы. Их делают из традиционных плотных заполнителей и цементов (М50-800).

Легкие составы. Используются пористые заполнители. Это бетоны М50-450.

Ячеистые составы. Относятся к разряду легких и особо легких смесей (М50-150).

Устанавливается проектная марка бетона уже на этапах проектирования, когда ведется расчет и выбор всех конструкций. Требуемая прочность бетона получается на основании сопротивления осевому сжатию в контрольных образцах-кубиках. Для будущей конструкции наиболее важным является осевое растяжение и поэтому марку цемента определяют согласно сопротивлению на это растяжение.

Набор прочности бетона на растяжение растет с увеличением марки по прочности на сжатие (это указано в СНИПе), но надо учитывать, что в диапазоне высокопрочных материалов возможно замедление роста сопротивления.

Марка бетона и его класс прочности, а также состав определяется в зависимости от области применения. К менее прочным относят материалы, которые обозначены М50, М75, М100. Их используют тогда, когда конструкции не ответственны и им не требуется выдерживать сильные нагрузки.

Если при возведении зданий, сооружений важна большая прочность, то нужно использовать бетон марки М300. Для стяжки неплохим вариантом является состав М200. Цементы от марок М500 относятся к самым крепким.

Важность графика набора прочности

Исследовательская работа по определению характеристик материала проводится согласно графику набора прочности бетона. Все эксплуатационные свойства раствор приобретает через определенное время, которое называется периодом выдерживания бетона. В графике отражается время, требуемое для достижения самого высокого значения прочности.

С того момента как заливается смесь по формам показатели прочности постоянно меняются. Так через 7 суток прочность бетона будет одной, а через 28 дней уже другой, более высокой. Срок 28 дней – это как раз то время, когда материал созревает полностью, но важно, чтобы для этого были созданы требуемые условия. Интенсивное твердение бетона происходит в первые 5 дней, а через 7 дней прочность достигается 70 процентов, но при этом нужно учитывать марку и класс. Специалисты рекомендуют дальнейшие строительные работы начинать только тогда, когда материал достигнет 100-процентной прочности и не раньше, то есть через 28 дней после заливки.

Есть такое понятие в строительстве, как распалубочная прочность бетона (его можно найти в СНИПе). То есть это самый минимальный показатель прочности, но при ней уже можно убрать опалубку и при этом материал не будет поврежден. Такая прочность вполне достаточна для транспортировки, но проводить строительные работы дальше пока нельзя. Надо выдержать конструкции еще минимум 28 дней.

Лаборанты отмечают, что время набора прочности может быть различным. Чтобы определить их точно, необходимо провести испытание образцов из каждой партии.

Если монолитное строительство происходит в теплое время года, то состав выдерживать для обретения оптимальных физических и механических свойств надо следующим образом:

Выдержать в опалубке бетона;

Дать дозреть составу после удаления опалубки.

Для холодного времени немного другие правила. Чтобы бетон приобрел требуемую прочность, то сам материал и его гидроизоляцию необходимо дополнительно обогревать. Потому что при низкой температуре процесс полимеризации проходит медленней.

Более подробно об этой информации можно узнать у специалистов в нашей компании (мы находимся в Санкт-Петербурге). У нас имеется специализированная лаборатория, и работают квалифицированные специалисты.

Набор прочности бетона по суткам в зависимости от температуры и класса

Твердение бетона представляет собой сложный поэтапный процесс, время достижения требуемых характеристик определяется целым рядом факторов: от правильности подбора состава и пропорций компонентов до условий окружающей среды. Контроль за всеми стадиями бетонирования и ухода обязателен, нормы выдержки в сутках в каждом случае свои, особенно в зимнее время. Исключить риски помогают графики и таблицы прочности, отражающие изменения по часам и в сутках в зависимости от температуры воздуха и других внешних факторов.

Оглавление:

Описание
Устройство
Принцип работы

Понятие прочности, стадии ее набора

Эта характеристика является самой важной, именно она определяет соответствие качеств конструкций ожидаемым условиям эксплуатации. Прочность задается марками (отражающим предельные нагрузки на сжатие в кг/см²) и классом (доверительной вероятностью обеспечения заявленных свойств в 95%). В нормальных условиях ее максимальное марочное значение достигается на 28 сутки после начала бетонирования, за этот промежуток раствор проходит все стадии гидратации цемента, а именно: схватывание и твердение.

Время первой стадии полностью зависит в первую очередь от состава и температурных условий и варьируется от 20 минут до 1 дня. На этом этапе начинается образование внутренних связей, но смесь еще сохраняет подвижность и поддается механическим воздействиям. На практике это означает возможность предотвращения появления крупных трещин в течение первых 1-2 часов после бетонирования путем виброобработки, выравнивания поверхности заливаемых монолитов и поправки формы изготавливаемых изделий.

В зимнее время сама стадия удлиняется на 15-20 часов и затягивается ее начало (в особо сложных условиях – до 10 ч), в жаркую погоду – наоборот. При необходимости ее продления (например, в ходе доставки или заливке большого объема) смесь перемешивают с целью сохранения подвижности и качества в полной мере.

Стадия твердения начинается по окончании схватывания и длится вплоть до 100% вывода из раствора влаги, в ряде случаев она занимает несколько лет. Интенсивность процесса экспоненциальная: максимальная скорость набора прочности наблюдается в первые 3 дня (до 30% от марочной), до 70 % – в течение 7-14 и до 100 % на 28 сутки. Далее он замедляется, но не останавливается никогда, искусственный камень относится к материалам с упрочняющейся со временем структурой. При расчетах и проектировании используются величины, соответствующие выдерживаемой нагрузке на сжатие на 28 день, на практике они могут быть выше на 20 и более %.

График набора прочности

Взаимосвязь между значением этой характеристики и условиями внешней среды отражена в таблице:

Время застывания, сутки	Процентное соотношение прочности в сравнении с нормативом, достигаемым на 28 день в зависимости от температуры окружающего воздуха, °С
Время застывания, сутки	0	+5	+10	+15	+20	+25	+30
1	20	23	27	30	34	37	39
2	26	30	34	39	43	47	50
3	30	35	41	45	50	52	56
4	34	40	46	50	55	58	63
5	39	44	51	55	60	63	68
6	42	48	54	59	64	68	72
7	45	52	58	63	68	72	76
10	53	60	67	72	77	82	85
14	60	68	74	81	86	690	95
21	70	76	83	91	97	> 100	> 100
28	75	83	90	100	> 100	> 100	> 100

Набор прочности бетона в зависимости от температуры можно отследить визуально, по специальному графику, но табличными значениями пользоваться удобнее. Чаще всего эти данные используются с целью вычисления сроков выдерживания в опалубке и дозревания состава после ее демонтажа. Также они помогают отследить влияние изменений температуры на достигаемые характеристики.

Оптимальными условиями признаны +20° C, в этих пределах и с уровнем влажности не ниже нормы ЦПС набирает марочную прочность равномерно, без создания зон внутреннего напряжения и без растрескивания.

Факторы влияния и ускорения

К главным критериям относят:

Внешние условия среды в ходе схватывания и застывания. Помимо температуры воздуха на величину итоговой прочности оказывает влияние влажность (чем она будет выше, тем лучше) и состояние основания (опалубка и грунт не должны быть холодными, зимой их рекомендуется предварительно подогревать).
Бетонный состав: тип, доля и активность вяжущего, пропорции сухих компонентов, соотношение В/Ц. Качество заполнителей на скорость набора марочной прочности влияет слабо, но итоговое значение от этого фактора зависит напрямую.
Степень уплотнения и однородность. Наличие сухих участков нарушает процессы гидратации; растворы, уложенные с применением виброоборудования, имеют лучшие показатели прочности и застывают точно по графику.
Время от начала заливки. Игнорирование нормативно-безопасных и оптимальных сроков последующих строительных работ влияет на целостность заливаемых конструкций.

Лучшие результаты достигаются при выдержке при оптимальной температуре и влажности в пределах указанной временной нормы, но в ряде случаев набор прочности требуется ускорить. Чаще всего такая ситуация возникает зимой из-за риска замерзания воды. Среди принимаемых мер выделяют ввод ускорителей и противоморозных добавок, обгорев опалубки, грунта или самого бетона электрокабелем, установку тепловых пушек, снижение В/Ц соотношения без потерь пластичности.

Прогноз прочности бетона на сжатие с использованием машинного обучения | by Pranay Modukuru

Применение машинного обучения в гражданском строительстве

Прочность бетона на сжатие определяет качество бетона. Обычно это определяется стандартным испытанием на раздавливание бетонного цилиндра. Это требует от инженеров создания небольших бетонных цилиндров из различных комбинаций сырья и испытания этих цилиндров на изменение прочности при изменении каждого вида сырья.Рекомендуемое время ожидания для тестирования цилиндра составляет 28 дней, чтобы гарантировать правильные результаты. Это занимает много времени и требует много труда для подготовки различных прототипов и их тестирования. Кроме того, этот метод подвержен человеческой ошибке, и одна небольшая ошибка может привести к значительному увеличению времени ожидания.

Одним из способов сокращения времени ожидания и уменьшения количества пробных комбинаций является использование цифрового моделирования, при котором мы можем предоставить компьютеру информацию о том, что мы знаем, и компьютер пробует различные комбинации для прогнозирования прочности на сжатие. Таким образом, мы можем уменьшить количество комбинаций, которые мы можем опробовать физически, и сократить время на эксперименты. Но чтобы разработать такое программное обеспечение, мы должны знать отношения между всем сырьем и то, как один материал влияет на прочность. Можно вывести математические уравнения и запустить моделирование на основе этих уравнений, но мы не можем ожидать, что отношения будут такими же в реальном мире. Кроме того, эти тесты проводились уже много раз, и у нас есть достаточно реальных данных, которые можно использовать для прогнозного моделирования.

В этой статье мы собираемся проанализировать набор данных Конкретной прочности на сжатие и построить модели машинного обучения для прогнозирования прочности на сжатие. Этот блокнот, содержащий весь код, можно использовать параллельно.

Набор данных состоит из 1030 экземпляров с 9 атрибутами и не имеет пропущенных значений. Есть 8 входных переменных и 1 выходная переменная. Семь входных переменных представляют количество сырья (измеряется в кг / м³), а одна представляет возраст (в днях). Целевая переменная — прочность бетона на сжатие, измеряемая в (МПа — мегапаскаль).Мы исследуем данные, чтобы увидеть, как входные характеристики влияют на прочность на сжатие.

Первым шагом в проекте Data Science является понимание данных и анализ данных перед выполнением любого моделирования. Это включает в себя проверку любых пропущенных значений, построение функций по отношению к целевой переменной, наблюдение за распределением всех функций и так далее. Давайте импортируем данные и приступим к анализу.

Давайте проверим корреляцию между входными характеристиками, это даст представление о том, как каждая переменная влияет на все другие переменные.Это можно сделать, вычислив корреляции Пирсона между функциями, как показано в приведенном ниже коде.

 corr = data.corr () sns.heatmap (corr, annot = True, cmap = 'Blues')

Мы можем наблюдать высокую положительную корреляцию между прочностью на сжатие (CC_Strength) и Cement . это действительно так, потому что прочность бетона действительно увеличивается с увеличением количества цемента, используемого для его приготовления. Кроме того, Age и Super Plasticizer являются двумя другими факторами, влияющими на прочность на сжатие.

Есть и другие сильные корреляции между характеристиками,

Сильная отрицательная корреляция между Суперпластификатор и Вода .
положительная корреляция между суперпластификатором и зольной пылью , мелким заполнителем .

Эти корреляции полезны для детального понимания данных, поскольку они дают представление о том, как одна переменная влияет на другую. Кроме того, мы можем использовать парный график в морском судоходстве, чтобы построить парные отношения между всеми элементами и их распределением по диагонали.

 sns.pairplot (data)

Парный график дает визуальное представление корреляций между всеми функциями.

Мы можем построить графики разброса между CC_Strength и другими функциями, чтобы увидеть более сложные отношения.

CC_Strength vs (Цемент, Возраст, Вода)

 sns.scatterplot (y = "CC_Strength", x = "Cement", hue = "Water", size = "Age", data = data, ax = ax, sizes = (50, 300))

Наблюдения, которые мы можем сделать из этого графика,

Прочность на сжатие увеличивается с увеличением количества цемента , поскольку точки перемещаются вверх, когда мы перемещаемся вправо по оси x.
Прочность на сжатие увеличивается с возрастом (поскольку размер точек представляет возраст), это не всегда так, но может быть до некоторой степени.
Цемент с меньшим возрастом требует больше цемента для большей прочности , поскольку меньшие точки перемещаются вверх, когда мы движемся вправо по оси x.
Чем старше цемент, тем больше воды ему требуется. , это можно подтвердить, наблюдая за цветом точек. Более крупные точки темного цвета указывают на пожилой возраст и больше воды.
Прочность бетона увеличивается, когда используется меньше воды. при его приготовлении, поскольку точки на нижней стороне (ось y) темнее, а точки на верхней стороне (ось y) ярче.

CC Прочность против (мелкого заполнителя, суперпластификатора, летучей золы)

 sns.scatterplot (y = "CC_Strength", x = "FineAggregate", hue = "FlyAsh", 
 size = "Superplasticizer", data = data , ax = ax, sizes = (50, 300))

Наблюдения,

Снижение прочности на сжатие Летучая зола увеличивается , поскольку более темные точки сосредоточены в области, представляющей низкую прочность на сжатие.
Предел прочности на сжатие увеличивается с суперпластификатором , поскольку чем больше точка, тем выше она на графике.

Мы можем визуально понимать 2D, 3D и максимальные до 4D графики (функции, представленные цветом и размером), как показано выше, мы можем дополнительно использовать функции построения строк и столбцов с помощью seaborn для дальнейшего анализа, но все же , нам не хватает возможности самостоятельно отслеживать все эти корреляции. По этой причине мы можем обратиться к машинному обучению, чтобы зафиксировать эти отношения и лучше понять проблему.

Прежде чем мы подгоним модели машинного обучения к данным, нам нужно разделить данные на обучающие, тестовые разбиения. Функции можно масштабировать, чтобы получить среднее значение, равное нулю, и стандартное отклонение, равное 1, то есть все функции попадают в один и тот же диапазон.

 X = data.iloc [:,: - 1] # Характеристики 
 y = data.iloc [:, - 1] # Целевой X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split (X, y, test_size = 0.2, random_state = 2) sc = StandardScaler () X_train = sc.fit_transform (X_train) 
 X_test = sc.transform (X_test)

После подготовки данных мы можем сопоставить различные модели с данными обучения и сравнить их производительность, чтобы выбрать алгоритм с хорошей спектакль.Поскольку это проблема регрессии, мы можем использовать RMSE (среднеквадратическую ошибку) и оценку $ R² $ в качестве показателей оценки.

1. Линейная регрессия

Мы начнем с линейной регрессии, так как это лучший алгоритм для любой задачи регрессии. Алгоритм пытается сформировать линейную связь между входными объектами и целевой переменной, то есть он соответствует прямой линии, заданной формулой

Linear Regression

, где w_i соответствует коэффициенту признака x_i.

Величину этих коэффициентов можно дополнительно контролировать, используя условия регуляризации для функций затрат.Добавление суммы величин коэффициентов приведет к тому, что коэффициенты будут близки к нулю, этот вариант линейной регрессии называется Lasso Regression. Добавление суммы квадратов коэффициентов к функции стоимости приведет к тому, что коэффициенты будут в одном диапазоне, и это изменение называется регрессией Ridge . Оба этих варианта помогают снизить сложность модели и, следовательно, снизить вероятность переобучения данных.

 # Импорт моделей 
 из sklearn.linear_model import LinearRegression, Lasso, Ridge # Linear Regression 
 lr = LinearRegression () # Lasso Regression 
 lasso = Lasso () # Ridge Regression 
 ridge = Ridge () # Подгонка моделей к данным обучения 
 lr.fit (X_train, y_train) 
 lasso.fit (X_train, y_train) 
 ridge.fit (X_train, y_train) # Создание прогнозов на основе тестовых данных y_pred_lr = lr.predict (X_test) 
 y_pred_lasso = lasso.predict (X_test) 
 y_pred_ridge (X_pred_ridge. from sklearn.metrics импортировать mean_squared_error, mean_absolute_error, r2_score print ("Модель \ t \ t \ t RMSE \ t \ t R2") 
 print ("" "LinearRegression \ t {:.2f} \ t \ t {:. 2f} "" ". Format (np.sqrt (mean_squared_error (y_test, y_pred_lr)), r2_score (y_test, y_pred_lr))) print (" "" LassoRegression \ t {: .2f} \ t \ t {:. 2f} "" ". format (np.sqrt (mean_squared_error (y_test, y_pred_lasso)), r2_score (y_test, y_pred_lasso))) print (" "" RidgeRegression \ t {: .2f} \ t \ t {:. 2f} "" ". format (np.sqrt (mean_squared_error (y_test, y_pred_ridge)), r2_score (y_test, y_pred_ridge)))

Выход

Нет большой разницы в производительности с этими тремя алгоритмами , мы можем построить коэффициенты, назначенные тремя алгоритмами для функций, с помощью следующего кода.

 coeff_lr = lr.coef_ 
 coeff_lasso = lasso.coef_ 
 coeff_ridge = ridge.coef_ labels = req_col_names [: - 1] 
 x = np.arange (len (labels)) 
 width = 0.3 fig, ax = plt.subplots (figsize = (10,6)) 
 rects1 = ax.bar (x - 2 * (width / 2), coeff_lr, width, label = 'LR') 
 rects2 = ax.bar (x, coeff_lasso, width, label = 'Лассо') 
 rects3 = ax.bar (x + 2 * (ширина / 2), coeff_ridge, width, label = 'Ridge') ax.set_ylabel ('Coefficient') 
 ax.set_xlabel ('Features') 
 ax.set_title ('Коэффициенты признаков') 
 ax.set_xticks (x) 
 ax.set_xticklabels (labels, rotation = 45) 
 ax.legend () def autolabel (rects): 
 "" "Прикрепите текстовую метку над каждой полосой в * rects *, отображающую ее высоту." "" 
 для прямоугольника в прямоугольниках: 
 height = rect.get_height () 
 ax.annotate ('{:. 2f}'. Format (height), xy = (rect.get_x () + rect.get_width () / 2, height ), xytext = (0, 3), textcoords = "смещение точек", ha = 'center', va = 'bottom') autolabel (rects1) 
 autolabel (rects2) 
 autolabel (rects3) 
 fig.tight_layout () 
 plt.show ()

Как видно на рисунке, регрессия Лассо подталкивает коэффициенты к нулю, а коэффициенты с нормальной линейной регрессией и регрессией по гребню почти одинаковы.

Мы можем дополнительно увидеть, как выглядят прогнозы, построив график истинных и прогнозируемых значений,

 fig, (ax1, ax2, ax3) = plt.subplots (1,3, figsize = (12,4)) ax1.scatter (y_pred_lr, y_test, s = 20) 
 ax1.plot ([y_test.min (), y_test.max ()], [y_test.min (), y_test.max ()], 'k--', lw = 2) 
 ax1.set_ylabel ("True") 
 ax1.set_xlabel ("Predicted") 
 ax1.set_title ("Linear Regression") 
 ax2.scatter (y_pred_lasso, y_test, s = 20) ax2.plot ([y_test.min (), y_test .max ()], [y_test.min (), y_test.max ()], 'k--', lw = 2) ax2.set_ylabel («True») 
 ax2.set_xlabel («Predicted») 
 ax2. set_title ("Регрессия лассо") 
 ax3.scatter (y_pred_ridge, y_test, s = 20) ax3.plot ([y_test.min (), y_test.max ()], [y_test.min (), y_test.max () ], 'k--', lw = 2) 
 ax3.set_ylabel ("True") 
 ax3.set_xlabel ("Predicted") 
 ax3.set_title («Регрессия гребня») 
 fig.suptitle («Истина или прогноз») 
 fig.tight_layout (rect = [0, 0,03, 1, 0,95])

Если прогнозируемые значения и целевые значения равны, то точки на диаграмме разброса будут лежать на прямой. Как мы видим здесь, ни одна из моделей не предсказывает правильно прочность на сжатие.

2. Деревья решений

Алгоритм дерева решений представляет данные с древовидной структурой, где каждый узел представляет решение, принятое по функции.В этом случае этот алгоритм даст лучшую производительность, так как у нас есть много нулей в некоторых входных функциях, как видно из их распределения на парном графике выше. Это поможет деревьям решений строить деревья на основе некоторых условий для функций, которые могут дополнительно улучшить производительность.

 из sklearn.tree import DecisionTreeRegressor 
 dtr = DecisionTreeRegressor () 
 dtr.fit (X_train, y_train) 
 y_pred_dtr = dtr.predict (X_test) print ("Модель \ t \ t \ t \ t RMSE \ t \ t R2 ") 
 print (" "" Регрессор дерева решений \ t {:.2f} \ t \ t {:. 2f} "" ". Format (np.sqrt (mean_squared_error (y_test, y_pred_dtr)), r2_score (y_test, y_pred_dtr))) plt.scatter (y_test, y_pred_dtr) 
 plt.plot ( [y_test.min (), y_test.max ()], [y_test.min (), y_test.max ()], 'k--', lw = 2) 
 plt.xlabel ("Прогнозируемый") 
 plt. ylabel ("True") 
 plt.title ("Регрессор дерева решений") plt.show ()

Среднеквадратичная ошибка (RMSE) снизилась с 10,29 до 7,31, поэтому регрессор дерева решений повысил производительность на значительная сумма.Это можно увидеть на графике, так как больше точек находится ближе к линии.

3. Случайные леса

Использование регрессора дерева решений улучшило нашу производительность, мы можем еще больше повысить производительность за счет объединения большего количества деревьев. Random Forest Regressor обучает случайно инициализированные деревья со случайными подмножествами данных, выбранных из обучающих данных, это сделает нашу модель более устойчивой.

 из sklearn.ensemble import RandomForestRegressor rfr = RandomForestRegressor (n_estimators = 100) 
 rfr.fit (X_train, y_train) y_pred_rfr = rfr.predict (X_test) print ("Модель \ t \ t \ t \ t RMSE \ t \ t R2") print ("" "Регрессор случайного леса \ t {: .2f} \ t \ t {:. 2f} "" ". format (np.sqrt (mean_squared_error (y_test, y_pred_rfr)), r2_score (y_test, y_pred_rfr))) plt.scatter (y_test, y_pred_rfr) 
 plt.plot. ([y_pred_rfr) min (), y_test.max ()], [y_test.min (), y_test.max ()], 'k--', lw = 2) 
 plt.xlabel ("Прогнозируемый") 
 plt.ylabel (" True ") 
 plt.title (" Регрессор случайного леса ") 
 plt.show ()

RMSE дополнительно уменьшился за счет объединения нескольких деревьев.Мы можем построить график важности функций для древовидных моделей. Важность функции показывает, насколько важна функция для модели при прогнозировании.

 feature_dtr = dtr.feature_importances_ 
 feature_rfr = rfr.feature_importances_ labels = req_col_names [: - 1] 
 x = np.arange (len (labels)) 
 width = 0.3 
 fig, ax = plt.subplots (figsize = (10 , 6)) 
 rects1 = ax.bar (x- (width / 2), feature_dtr, width, label = 'Decision Tree') 
 rects2 = ax.bar (x + (width / 2), feature_rfr, width, label = 'Случайный лес') 
 топор.set_ylabel ('Importance') 
 ax.set_xlabel ('Features') 
 ax.set_title ('Feature Importance') 
 ax.set_xticks (x) 
 ax.set_xticklabels (labels, rotation = 45) 
 ax.legend (loc = "верхний левый", bbox_to_anchor = (1,1)) 
 autolabel (rects1) 
 autolabel (rects2) 
 fig.tight_layout () 
 plt.show ()

Цемент и возраст рассматриваются как наиболее важные характеристики с помощью tree- на основе моделей. Летучая зола, грубые и мелкие заполнители — наименее важные факторы при прогнозировании прочности бетона.

Сравнение

Наконец, сравним результаты всех алгоритмов.

 models = [lr, lasso, ridge, dtr, rfr] 
 names = [«Линейная регрессия», «Регрессия лассо», «Регрессия гребня», «Регрессор дерева решений», «Регрессор случайного леса»] rmses = [] для модели в моделях: 
 rmses.append (np.sqrt (mean_squared_error (y_test, model.predict (X_test)))) x = np.arange (len (names)) 
 width = 0.3 
 fig, ax = plt.subplots (figsize = (10,7)) 
 rects = ax.bar (x, rmses, width) 
 ax.set_ylabel ('RMSE') 
 ax.set_xlabel ('Models') 
 ax.set_title ('RMSE with Different Algorithms') 
 ax.set_xticks (x) 
 ax.set_xticklabels (names, rotation = 45) 
 autolabel (rects) 
 fig.tight_layout () 
 plt.show ()

Мы проанализировали данные о прочности на сжатие и использовали машинное обучение для прогнозирования прочности бетона на сжатие. Мы использовали линейную регрессию и ее варианты, деревья решений и случайные леса, чтобы делать прогнозы и сравнивать их эффективность.Регрессор случайного леса имеет самый низкий RMSE и является хорошим выбором для этой проблемы. Кроме того, мы можем дополнительно улучшить производительность алгоритма, настроив гиперпараметры, выполнив поиск по сетке или случайный поиск.

И-Ченг Е, «Моделирование прочности бетона с высокими эксплуатационными характеристиками с использованием искусственных нейронных сетей», Исследование цемента и бетона, Vol. 28, №12, с. 1797–1808 (1998).
Ахсанул Кабир, М.Д. Монжурул Хасан, Хасро Миа, «Модель прогнозирования прочности для бетона», ACEE Int.J. по гражданской и экологической инженерии, Vol. 2, №1, август 2013 г.
https://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/Concrete+Compressive+Strength

Время отверждения бетона | Специалисты по отверждению бетона Powerblanket

Ожидание затвердевания бетона может легко проверить терпение, особенно когда вы готовы перейти к следующему этапу проекта. Однако важно помнить, что конечной целью является качество, а не скорость. Бегство вперед и отсутствие достаточного количества времени для правильного застывания бетона до того, как пешеходы или тяжелая техника смогут пройти по недавно уложенному цементу, могут серьезно нарушить целостность бетонной плиты.

Специалисты по бетону используют правило «70 из 7» , чтобы узнать, когда бетон достаточно затвердел. После 7 дней бетон достиг 70% указанной прочности на сжатие и может выдерживать большинство нагрузок.

Лучший рецепт бетона Dang

Невозможно должным образом отвердить бетон, если вы не понимаете, что это такое. Бетон состоит из трех частей: цементной смеси, воды и заполнителя. Все три вместе образуют прочный и надежный бетон.

Цемент

Cement.org раскрывает подробную информацию о том, что составляет цемент:

«Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов. Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник, мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой ».

В зависимости от марки или условий заливки, некоторые производители бетона будут включать добавки в цементную смесь, чтобы помочь бетону быстрее затвердеть или затвердеть в неблагоприятных условиях заливки, таких как холодная погода или среда с высокой влажностью.Обычно большинство смесей на 10-15% состоят из цемента.

Вода

Отверждение бетона больше всего зависит от того, сколько воды добавлено в смесь. Слишком много воды, и бетон будет очень пористым, что приведет к растрескиванию и сколам. Недостаточно воды, и цемент и заполнитель не соединятся вместе. Высокое соотношение воды к цементу используется, когда бетон должен быть свежим и податливым при отверждении. Низкое соотношение воды и цемента используется для повышения прочности и имеет тенденцию к более быстрому отверждению.В зависимости от используемого заполнителя в большинстве цементных смесей используется 15-20% воды.

Если вы не заливаете бетон в холодную погоду, тип и температура воды не имеют значения. Когда имеет значение температура, используйте в бетонной смеси горячую воду, чтобы предотвратить ее замерзание внутри бетона.

Агрегат

Песок — наиболее распространенная форма заполнителя, хотя можно использовать почти любой камнеподобный материал, если он измельчен. Даже битые куски бетона превосходны в качестве заполнителя.При добавлении в смесь цемент и вода образуют пасту, которая связывает заполнитель вместе в процессе, известном как гидратация. После того, как все три смеси будут достаточно перемешаны, можно заливать вновь сформированный бетон и начинать отверждение.

Факторы отверждения цемента

Несколько факторов влияют на время отверждения бетона, в том числе:

Пропорции смеси — Увеличение отношения цемента к воде уменьшит время схватывания, но может поставить под угрозу долгосрочную прочность.
Тип используемой смеси — Для ускоренного твердения доступны быстротвердеющие бетонные смеси и добавки
Нормативная прочность
Размер и форма плиты
Окружающая погода / температура — Более высокие температуры сокращают время схватывания бетона, но могут снизить долговременную прочность.

Сколько времени нужно для схватывания бетона?

Бетон никогда не перестает твердеть, его прочность со временем только растет. Становится безопасным ходить через 2-3 дня после заливки, но не следует считать «застывшим», пока он не застынет хотя бы в течение недели.

После первоначальной укладки бетон очень быстро набирает прочность в течение 3-7 дней, затем постепенно в течение следующих 3 недель. Время отверждения бетона обычно составляет 24-48 часов, что безопасно для обычных пешеходов.По прошествии одной недели бетон обычно достаточно затвердевает для продолжения строительства, включая тяжелую технику. Считается, что бетон достиг полной прочности через 28 дней после укладки.

Правило «70 из 7»

При определении времени высыхания бетона помните правило «70 из 7» : большинство бетонных смесей достигают 70% указанной прочности на сжатие через 7 дней. На данный момент он готов к обычному трафику.

Одеяла для отверждения бетона

К сожалению, холодная погода в зимние месяцы может серьезно замедлить время схватывания бетона и существенно задержать строительные работы.Лучшая температура для отверждения бетона — выше 50 ° F, что может быть трудно воспроизвести, если температура воздуха ниже нуля.

Жестче, лучше, быстрее, сильнее

К счастью, доступны такие решения, как бетонные покрытия, которые поддерживают оптимальную температуру во время отверждения. Бетонные покрытия для отверждения — это эффективный вариант, который отверждает бетон в 2,8 раза быстрее, чем обычное изолированное одеяло, и должным образом сохраняет влажность на протяжении всего процесса гидратации. Бетонные покрытия легко транспортируются и устанавливаются и соответствуют требованиям ACI для бетонирования в холодную погоду.Если вы ищете решение для поддержания оптимального времени отверждения бетона в холодную зиму, использование бетонного покрытия — лучший метод для сушки и отверждения бетона.

% PDF-1.5
%
1 0 obj
>
>>
endobj
4 0 obj

/ CreationDate (D: 20180219105722 + 01’00 ‘)
/ ModDate (D: 20180219105722 + 01’00 ‘)
/Режиссер
>>
endobj
2 0 obj
>
endobj
3 0 obj
>
endobj
5 0 obj
>
/ XObject>
>>
/ Аннотации [107 0 R]
/ Родитель 2 0 R
/ MediaBox [0 0 595 842]
>>
endobj
6 0 obj
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 114 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 0
>>
endobj
7 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 115 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 11
>>
endobj
8 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [117 0 R 118 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 119 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 1
>>
endobj
9 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 120 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 47
>>
endobj
10 0 obj
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 121 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 48
>>
endobj
11 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 122 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
>>
endobj
12 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841.92]
/ Содержание 123 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 55
>>
endobj
13 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 124 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 56
>>
endobj
14 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 125 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 57
>>
endobj
15 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 126 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 58
>>
endobj
16 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [128 0 R 129 0 R 130 0 R 131 0 R 132 0 R 133 0 R 134 0 R 135 0 R 136 0 R 137 0 R
138 0 R 139 0 R 140 0 R 141 0 R 142 0 R 143 0 R 144 0 R 145 0 R 146 0 R 147 0 R
148 0 R 149 0 R 150 0 R 151 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 152 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 59
>>
endobj
17 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [154 0 R 155 0 R 156 0 R 157 0 R 158 0 R 159 0 R 160 0 R 161 0 R 162 0 R 163 0 R
164 0 R 165 0 R 166 0 R 167 0 R 168 0 R 169 0 R 170 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 171 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 85
>>
endobj
18 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 172 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 102
>>
endobj
19 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [182 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 183 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 2
>>
endobj
20 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [184 0 R 185 0 R 186 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 187 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 104
>>
endobj
21 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 189 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 108
>>
endobj
22 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 190 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 109
>>
endobj
23 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [194 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 195 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 3
>>
endobj
24 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 199 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 4
>>
endobj
25 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [202 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 203 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 5
>>
endobj
26 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [207 0 R 208 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 209 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 6
>>
endobj
27 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [212 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 213 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 7
>>
endobj
28 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 214 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 115
>>
endobj
29 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 215 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 116
>>
endobj
30 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [218 0 R 219 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 220 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 8
>>
endobj
31 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [222 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 223 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 9
>>
endobj
32 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 225 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 10
>>
endobj
33 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 226 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 120
>>
endobj
34 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 227 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
>>
endobj
35 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 228 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 121
>>
endobj
36 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [230 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 231 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 12
>>
endobj
37 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 232 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 123
>>
endobj
38 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 235 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 13
>>
endobj
39 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [237 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 238 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 14
>>
endobj
40 0 obj
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [240 0 R 241 0 R 242 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 243 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 15
>>
endobj
41 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [245 0 R 246 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 247 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 16
>>
endobj
42 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [249 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 250 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 17
>>
endobj
43 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 255 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 18
>>
endobj
44 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 258 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 19
>>
endobj
45 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 261 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 20
>>
endobj
46 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 266 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 21
>>
endobj
47 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 270 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 22
>>
endobj
48 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [272 0 R 273 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 274 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 23
>>
endobj
49 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [276 0 R 277 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 278 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 24
>>
endobj
50 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 280 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 135
>>
endobj
51 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [283 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 284 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 25
>>
endobj
52 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 285 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 137
>>
endobj
53 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 286 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 138
>>
endobj
54 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 287 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
>>
endobj
55 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 289 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 27
>>
endobj
56 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 291 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 139
>>
endobj
57 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 294 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 28
>>
endobj
58 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 295 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 140
>>
endobj
59 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 296 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 141
>>
endobj
60 0 obj
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [298 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 299 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 29
>>
endobj
61 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [300 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 301 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 143
>>
endobj
62 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 303 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 30
>>
endobj
63 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 304 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 145
>>
endobj
64 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 305 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 146
>>
endobj
65 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Annots [306 0 R 307 0 R 308 0 R 309 0 R 310 0 R 311 0 R 312 0 R 313 0 R 314 0 R 315 0 R
316 0 R 317 0 R 318 0 R 319 0 R 320 0 R 321 0 R 322 0 R 323 0 R 324 0 R 325 0 R
326 0 R 327 0 R 328 0 R 329 0 R 330 0 R 331 0 R 332 0 R 333 0 R 334 0 R 335 0 R
336 0 R 337 0 R 338 0 R 339 0 R 340 0 R 341 0 R 342 0 R 343 0 R 344 0 R 345 0 R
346 0 R 347 0 R 348 0 R 349 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 350 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 147
>>
endobj
66 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [351 0 R 352 0 R 353 0 R 354 0 R 355 0 R 356 0 R 357 0 R]
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 358 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 193
>>
endobj
67 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 359 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 200
>>
endobj
68 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ Аннотации [362 0 R 363 0 R 364 0 R 365 0 R]
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 366 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 26
>>
endobj
69 0 объект
>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 367 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 205
>>
endobj
70 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 369 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 32
>>
endobj
71 0 объект
>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 371 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 33
>>
endobj
72 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 372 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 206
>>
endobj
73 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 373 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 207
>>
endobj
74 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 375 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 34
>>
endobj
75 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 378 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 35
>>
endobj
76 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 379 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 208
>>
endobj
77 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 381 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 37
>>
endobj
78 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 384 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 38
>>
endobj
79 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 385 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 209
>>
endobj
80 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 387 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 39
>>
endobj
81 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 390 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 40
>>
endobj
82 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 391 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 210
>>
endobj
83 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 393 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 41
>>
endobj
84 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 396 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 42
>>
endobj
85 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 397 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 211
>>
endobj
86 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 399 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 43
>>
endobj
87 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 402 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 44
>>
endobj
88 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 403 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 212
>>
endobj
89 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 405 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 45
>>
endobj
90 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 408 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 46
>>
endobj
91 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 409 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 213
>>
endobj
92 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 411 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 49
>>
endobj
93 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 414 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 50
>>
endobj
94 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 415 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 214
>>
endobj
95 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 417 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 51
>>
endobj
96 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 420 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 52
>>
endobj
97 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 421 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 215
>>
endobj
98 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595.32 841,92]
/ Содержание 423 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 53
>>
endobj
99 0 объект
>
/ ExtGState>
/ XObject>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 426 0 руб.
/ Группа>
/ Вкладки / S
/ StructParents 54
>>
endobj
100 0 объект
>
/ ExtGState>
/ ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI]
>>
/ MediaBox [0 0 595,32 841,92]
/ Содержание 427 0 руб. Q3 =.WvO2blJ: K_ѓ = .ksXL @

Метод зрелости — Руководство по прочности бетона

По мере того, как листья начинают меняться, и температура начинает падать, строительные компании и производители готовых смесей готовятся к более холодной погоде. Чтобы избежать задержек или столкнуться с такими проблемами, как замерзание бетона в раннем возрасте, отсутствие необходимой прочности, неправильное отверждение, быстрые изменения температуры и ненадлежащая защита конструкций, подрядчики должны планировать, планировать, планировать. Это предполагает использование правильной защиты и инструментов, которые помогут создать прочный бетон во время бетонирования в холодную погоду.

«Холодная погода» определяется в ACI 306R-16 следующим образом: «Когда температура воздуха упала до или ожидается ниже 40 ° F (4 ° C) в течение периода защиты». ACI относится к периоду защиты как «время, рекомендованное для предотвращения неблагоприятного воздействия на бетон воздействия холода во время строительства». Подрядчики должны подготовиться задолго до изменения погоды, чтобы должным образом защитить свежий бетон. Наличие необходимого оборудования, готового к использованию на строительной площадке, такого как брезент и одеяла, может помочь избежать посторонних задержек и небезопасной застройки бетона.

Чтобы обеспечить надлежащее развитие прочности в этих условиях окружающей среды, некоторые спецификации размещения включают:

Температура бетона должна поддерживаться выше 40 ° F (4 ° C) в течение 48 часов после заливки.
Все бетонные поверхности должны быть защищены в течение первых 24 часов после укладки, чтобы предотвратить повреждение от замерзания.
Температура бетона не может достигать отметок замерзания до достижения определенной прочности (3,5 МПа / 500 фунтов на кв. Дюйм), иначе вся конструкция будет иметь пониженную прочность.

Если эти методы не соблюдаются, любой конкретный строительный проект подвержен различным рискам. К ним относятся растрескивание, быстрые изменения температуры и потеря прочности.

Контроль температуры вашего бетона в холодную погоду

Наиболее распространенным методом контроля прочности монолитного бетона является использование цилиндров, отверждаемых в полевых условиях. Эти образцы отливаются и отверждаются в соответствии с ASTM C31 перед испытанием на прочность на сжатие на различных этапах, обычно в сторонней лаборатории.Обычно, если плита достигла 75% своей проектной прочности, инженеры дают «добро» своей команде, чтобы перейти к следующим этапам процесса строительства.

Однако при заливке в холодную погоду ACI 306 особо не рекомендует использовать этот метод, поскольку полевые цилиндры «могут вызвать путаницу и ненужные задержки в строительстве». Во многом это связано с тем, что холодная погода затрудняет поддержание цилиндров в тех же условиях, что и ваша конструкция.

Поэтому рекомендуется использовать другие методы испытаний на месте, такие как испытания на зрелость, для контроля прочности бетона.

SmartRock может быть очень полезным на стройплощадке при мониторинге бетона в холодную погоду. Когда вы используете SmartRock на рабочем месте, данные о температуре и прочности загружаются на мобильное устройство каждые 15 минут. Это делается с помощью беспроводного сигнала, а это означает, что вы должны находиться на месте, чтобы собрать эту информацию. Однако это намного проще, чем искать провода под одеялом, чтобы собрать данные с помощью регистратора, если бы вы использовали проводные датчики. Это также улучшает стандарты безопасности на вашем объекте, поскольку нет проводов, которые мешали бы другим операциям.Кроме того, эти встроенные датчики обеспечивают измерение температуры и прочности с точностью до ± 0,1 ° C. Это позволяет осуществлять тщательный мониторинг в холодную погоду, служа напоминанием подрядчикам, когда их бетон становится слишком холодным и рост прочности замедляется. Получая результаты в реальном времени, подрядчики могут улучшить процесс отопления, снизить затраты на электроэнергию и сэкономить время в своем графике проекта, зная, когда переходить к последующим строительным операциям, таким как снятие опалубки или последующее натяжение.

Как рассчитать прочность на сжатие

Обновлено 26 ноября 2018 г.

Лиза Мэлони

Прочность на сжатие — это эффективный способ измерения нагрузки, которую может выдержать поверхность или материал. Испытание на такую силу проводится путем приложения силы вниз на верхнюю часть объекта в сочетании с равной и противоположной силой, действующей снизу вверх. Другими словами, вы раздавливаете его, а затем используете простую математическую формулу, чтобы определить сжимающую нагрузку, которая была принята до разрушения материала.

TL; DR (слишком длинный; не считывалось)

Формула напряжения сжатия:

CS = F ÷ A, где CS — прочность на сжатие, F — сила или нагрузка в точке отказ и A — начальная площадь поперечного сечения.

Соображения при испытании сжимающей нагрузки

Испытание на прочность на сжатие требует точных измерений, поэтому процесс «сжатия» при испытании на сжимающее напряжение должен проводиться в тщательно контролируемых условиях, включая равные и противодействующие силы, прилагаемые для сжатия материала от как сверху, так и снизу.

Из-за этого, а также из-за того, что испытание проводится до момента отказа или остаточной деформации, вы не будете тестировать реальную конструкцию на месте; вместо этого вы бы испытали кубический или цилиндрический образец. Форма куба или цилиндра гарантирует, что у вас будут плоские параллельные поверхности вверху и внизу вашего образца, и обе стороны должны быть поперечными, то есть взятыми под прямым углом к вертикальной оси образца.

Точки данных в формуле сжимающего напряжения

После того, как вы настроили образец в соответствующем аппарате для вашего научного процесса «раздавливания», вам нужно будет принять к сведению две точки данных.Первый — это площадь поперечного сечения образца, который вы пересекаете, или, другими словами, площадь поверхности только одной из его граней.

Другая точка данных, которую вам нужно будет измерить, — это сила, приложенная к вашему образцу в момент его разрушения. Вы будете прилагать усилие медленно до отказа, который обычно определяется как остаточная деформация. Другими словами, деформация, которая не вернется к своей первоначальной форме после снятия сжимающей силы. Часто «остаточная деформация» имеет место, когда объект ломается.

Расчет прочности на сжатие

Когда у вас есть эти точки данных — независимо от того, измерили ли вы их сами в лаборатории или получили их в виде задачи с текстом — вы можете рассчитать прочность на сжатие вашего объекта. Формула:

CS = F ÷ A, где CS — прочность на сжатие, F — сила или нагрузка в точке разрушения, а A — начальная площадь поперечного сечения.

Пример: Вас попросили рассчитать прочность на сжатие бетонного цилиндра.Каждая из граней поперечного сечения цилиндра имеет 6 дюймов в поперечнике, и цилиндр разрушился при силе в 71 000 фунтов. Какова прочность на сжатие этого образца бетона?

Вы можете пойти дальше и заменить измерение силы 71 000 фунтов в свое уравнение на F . Но не торопитесь и вставьте 6 дюймов для площади поперечного сечения, A . Вам дан диаметр грани цилиндра, но вам нужна площадь поверхности этой грани.

Чтобы вычислить площадь поверхности, запомните, что площадь круга равна πr ², где r — радиус круга, равный 1/2 диаметра круга. Таким образом, при диаметре 6 дюймов радиус вашего круга составляет 3 дюйма, а его площадь равна π (3) ² = 28,26 дюйма ².

Теперь, когда у вас есть эта информация, ваше уравнение выглядит следующим образом:

CS = 71000 фунтов ÷ 28,26 дюйма ² = 2512 фунтов на квадратный дюйм

Таким образом, прочность на сжатие вашего образца составляет 2512 фунтов на квадратный дюйм.Кстати, это соответствует стандартной прочности бетона на сжатие 2500 фунтов на квадратный дюйм для жилых помещений; бетон для коммерческих структур может иметь прочность на сжатие 4000 фунтов на квадратный дюйм и более.

Проблемы контроля качества

Введение

Даже с лучшими конструкциями смеси, отказы
встречаются в бетонных конструкциях, некоторые из которых связаны с проектированием
а остальные — к самому материалу. Однако чаще всего
отказ — результат халатности и невнимания к качеству
рабочая площадка во время строительства.

Контроль качества (QC) — проверка качества материала.
и строительство выполняется застройщиком, при этом гарантия качества (QA)
выполняется независимым уполномоченным агентом, нанятым владельцем.

Статистический контроль качества

Эффективная и экономичная система контроля качества должна
основываться на статистических методах. Самое главное, что касается бетона
касается отбор образцов для испытаний.Выборка должна быть случайной,
и должен быть как можно более репрезентативным для всего материала.

Обычно предполагается нормальное распределение Гаусса для
исследуемое свойство (большая часть контроля качества проводится для бетона на сжатие
прочность, поскольку обычная конструкция также основана на прочности). В
распределение может быть представлено либо с использованием переменной силы, либо
преобразованная переменная, называемая стандартной нормальной переменной, которая определяется
как:
Z = (X — µ) / σ, где X — силовая переменная, следующая за
нормальное распределение, µ — средняя численность популяции,
а σ — стандартное отклонение совокупности.

На рисунке 1 показана функция плотности вероятности, связанная с
стандартная нормальная переменная. Определения характеристической прочности
бетона основаны на этой функции. Согласно определению,
95%, если образцы должны обладать прочностью выше характеристики
прочность на сжатие (f _ck) бетона. Из функции плотности вероятности
это соответствует значению –1.65 для стандартной нормальной переменной.
Согласно ИС определяется целевая прочность бетонной смеси.
как:
Сила цели = f _ck + 1,65 σ, где s — стандартное отклонение.
Стандартное отклонение σ может быть изначально основано на предыдущем опыте, и
позже определяется по результатам испытаний.

Рисунок 1. Плотность вероятности
функция для нормальной случайной величины

Карты контроля качества

Контрольные карты обычно готовятся для бетона
прочность (см. рисунок 2).Согласно функции плотности вероятности
для нормальной случайной величины 99,9% площади заключено между
± 3σ. Таким образом, пределы предупреждений и действий обычно устанавливаются на
2σ и 3σ соответственно.

Рисунок 2. Контрольные диаграммы
По материалам: П. К. Мехта и П. Дж. М. Монтейро, «Бетон: структура,
свойства и материалы », второе издание, Prentice Hall, Inc.,
Нью-Джерси, 1993

Три типа презентаций
прочности на сжатие (или любой другой параметр QC) можно использовать: (1)
индивидуальные значения силы, (2) скользящее среднее на основе среднего
из пяти предыдущих наборов тестов (каждый набор состоит в среднем из 3 образцов),
и (3) скользящее среднее для диапазона сильных сторон, где каждая точка представляет
средний диапазон 10 предыдущих наборов тестов (каждый набор — 3
экземпляры).Случайные выбросы в индивидуальных значениях силы
не должно быть значительным. Скользящее среднее значение силы может сгладить
данные, а скользящее среднее диапазона сильных сторон может указывать
воспроизводимость результатов испытаний.

Критерии приемки согласно
по индийским стандартам

Согласно коду IS (п.
16 IS 456: 2000), для данного набора испытаний прочность на сжатие
принимается как среднее значение трех тестов, ни один тест не отличается от
в среднем более чем на 15%.Считается, что требования к прочности соответствуют
стандарты в следующих условиях выполнены.
Прочность на сжатие:

Среднее значение 4 результатов испытаний>
f _ck + 0,825 σ, или f _ck + 4 МПа (в зависимости от того, что больше)
Результат индивидуальной прочности> f _ck — 4 МПа
Прочность на изгиб (f _t — характерная прочность на изгиб):
Среднее из 4 результатов испытаний> f _t + 0.3 МПа
Результат индивидуальной прочности> f _т — 0,3 МПа

Факторы качества

Для бетона хорошего качества
строительства, необходимо обеспечить четыре Cs:

Убедитесь, что конструкция крышки
обслуживается
Обеспечьте достаточное количество цемента
и собственно с / у
Обеспечить адекватное уплотнение
так что нет сот
Обеспечьте хорошее отверждение, чтобы
получается расчетная прочность

Сердечники, удаленные из бетонных секций, обычно имеют более низкую прочность
сравнили с образцами кошек и вылечили в стандартных лабораторных условиях.Согласно
в ACI, если из репрезентативной части удалено не менее 3 ядер
бетон и ни один из них не показывает прочность менее 75% от характеристики
прочность (также в среднем не менее 85% от характеристической прочности),
тогда бетон находится в хорошем состоянии.

Исследование корреляции между прочностью бетона и значениями UPV

П.Тургут
Университет Харрана, Инженерный факультет, Департамент гражданского строительства Кампус Османбей, 63000, Шанлыурфа, Турция

Контактное лицо для корреспондентов:
П.Тургут, электронная почта: [email protected]
Тел .: + 90-414-314-0020; факс: + 90-414-344-0020

Аннотация

В этом исследовании связь определяется между прочностью бетона и UPV (скоростью ультразвукового импульса) с использованием данных, полученных от многих кернов, взятых из различных железобетонных конструкций, имеющих разный возраст и неизвестное соотношение бетонных смесей.Кроме того, устанавливается корреляция, чтобы найти зависимость прочности бетона от UPV между данными, полученными в ходе предыдущих лабораторных исследований образцов бетона с различными соотношениями смеси. Путем обработки корреляции между этими наборами данных получается формула наилучшего соответствия для зависимости прочности бетона от UPV. Таким образом, с помощью этого исследования разработана общая формула прочности бетона для UPV без учета соотношений бетонной смеси. Эта новая формула позволяет находить прочность бетона практически в существующих бетонных конструкциях, в которых данные о соотношении бетонных смесей отсутствуют или отсутствуют.Его также можно использовать в условиях, когда количество структур слишком велико, а время их осмотра слишком ограничено.

Ключевые слова: Ультразвук; Неразрушающий контроль; Конкретный

1. Введение

Неразрушающий контроль (NDT) бетона имеет большое научное и практическое значение. Эта тема привлекает все большее внимание в последние годы, особенно необходимость определения качественных характеристик поврежденных конструкций из бетона с использованием методов неразрушающего контроля.Мальхотра [1] представил всесторонний обзор литературы по неразрушающим методам, обычно используемым для испытаний и оценки бетона. Лещинский [2] резюмировал преимущества неразрушающих испытаний как снижение трудоемкости испытаний, уменьшение трудоемкости подготовительных работ, меньшее повреждение конструкции, возможность испытания прочности бетона в конструкциях, в которых невозможно просверлить стержни, и применение менее дорогостоящего испытательного оборудования по сравнению с тестированием керна.Эти преимущества не имеют значения, если результаты не являются надежными, репрезентативными и как можно более близкими к реальной прочности испытанной части конструкции.

Продольные ультразвуковые волны — привлекательный инструмент для исследования бетона. Такие волны имеют самую высокую скорость, поэтому их просто отделить от других волновых мод. Это портативное оборудование, которое можно использовать в полевых условиях для испытаний на месте, оно действительно неразрушающее и успешно применяется для испытаний материалов, отличных от бетона.К тому же ни один из доступных неразрушающих методов испытания бетона на прочность лучше. Тем не менее, существуют внутренние и практические факторы, которые могут помешать определению прочности бетона с помощью ультразвуковых методов. Бетон представляет собой смесь четырех материалов: портландцемента, минерального заполнителя, воды и воздуха. Эта сложность делает поведение ультразвуковых волн в бетоне очень неравномерным, что, в свою очередь, затрудняет неразрушающий контроль. Принимая во внимание сложность проблемы, казалось бы, излишне оптимистично пытаться сформулировать метод ультразвукового испытания для определения прочности бетона.Однако, учитывая серьезность проблем с инфраструктурой и величину затрат на восстановление, отчаянно необходимы серьезные улучшения для улучшения текущей ситуации. Например, было неоднократно продемонстрировано, что стандартный ультразвуковой метод с использованием продольных волн для испытания бетона может оценить прочность бетона только с точностью ± 20 процентов в лабораторных условиях [3]

Предыдущие исследования [4-21] по обнаружению корреляции между прочностью бетона и УПВ в основном ограничивались образцами, приготовленными в лабораторных условиях.В этих исследованиях были найдены разные формулы корреляции для разных соотношений бетонной смеси.

Более того, общее выражение зависимости прочности бетона и UPV без учета соотношения бетонной смеси и ее возраста не используется в этих более ранних исследованиях [4-21]. В этом исследовании новая корреляция обнаружена путем сравнения отношения прочности и UPV бетонных стержней, взятых из существующих железобетонных конструкций, и данных, полученных из образцов в лабораторных условиях, которые состоят из различных соотношений бетонной смеси.В более ранних исследованиях [4-21] соотношение бетонных смесей было переменным, и возраст образцов, как правило, составлял 28 дней. Только в одном исследовании [4] использовалось ограниченное количество особей возрастом 28 лет. В этом исследовании возраст существующих железобетонных конструкций, взятых на ядро, колеблется от 28 дней до 36 лет, а соотношение их бетонной смеси не известно.

Неизвестные соотношения бетонной смеси в существующих железобетонных конструкциях являются одной из наиболее распространенных проблем, которые вызывают трудности при определении зависимости прочности от UPV.В связи с этим из-за вариабельности соотношения бетонной смеси результаты лабораторных исследований [4-21] не имеют общей картины, прочность бетона не может быть определена должным образом. Таким образом, эти результаты также не могут представлять собой общий способ анализа. В этом исследовании общая формула наилучшего соответствия разрабатывается путем сравнения значений, полученных для существующих железобетонных конструкций, и результатов более ранних исследований [4-21]. А именно, новая формула корреляции общей прочности и UPV разработана на основе анализа взаимосвязи между кривыми, полученными в результате лабораторных экспериментов [4-21], и кривыми, полученными для существующих железобетонных конструкций.

2. НК-контроль бетона ультразвуком

Среди доступных неразрушающих методов измерения скорости ультразвуковых импульсов наиболее часто используются на практике. Тест описан в ASTM C597 [22] и BS 1881-203 [23]. Принцип испытания заключается в том, что скорость звука в твердом материале V является функцией квадратного корня из отношения его модуля упругости E к его плотности.

(1)

где g — ускорение свободного падения.Взаимосвязи между скоростью импульса бетона, прочностью бетона и модулем упругости бетона приведены в справочных материалах [24-27]. В ходе испытания регистрируется время прохождения импульсов через бетон. Затем скорость рассчитывается как:

где V = скорость импульса (м / с), L = длина (м) и T = эффективное время (с), которое представляет собой измеренное время за вычетом поправки на нулевое время. Были представлены и предложены многочисленные экспериментальные данные и корреляционная связь между прочностью и скоростью импульса бетона.Некоторые цифры, предложенные Уайтхерстом [28] для бетона плотностью приблизительно 2400 кг / м ³, даны как отличные, хорошие, сомнительные, плохие и очень плохие для 4500 м / с и выше, 3500-4500, 3000-3500 и 2000 м / с и ниже значений UPV, соответственно. Основываясь на результатах экспериментов, Tharmaratnam и Tan [29] дали соотношение между скоростью ультразвукового импульса в бетоне Vc и прочностью бетона на сжатие fc как:

, где a и b — параметры, зависящие от свойств материала.

Результаты исследований различных исследователей [4-21] о взаимосвязи между прочностью бетона и UPV показаны на рисунке 1. Образцы, использованные в этих исследованиях, имели форму куба или цилиндра. Полные значения прочности цилиндрического бетона были даны путем пересчета их в стандартный куб длиной 15 см. Эти исследования [4-21] были обработаны на разных образцах, приготовленных в лабораторных условиях и с разными соотношениями бетонной смеси. Как показано на рисунке 1, кривые сила-UPV этих значений отличаются друг от друга.

3. Способ и обсуждение

Корреляция установлена и показана на рисунке 1 с данными, полученными в результате более ранних экспериментальных исследований [4-21], которые были произведены на образцах с разными соотношениями бетонной смеси. Поскольку целью данного исследования является разработка корреляции путем игнорирования соотношений бетонных смесей, возраст и соотношение бетонных смесей каждого образца, использованного в лабораторных исследованиях, не приводятся.

Рис.1. Более ранние исследования [4-21] о взаимосвязи прочности бетона и UPV.

Чтобы разработать новую корреляцию зависимости прочности бетона от UPV, сравниваются кривая, полученная из корреляции, которая представляет данные, полученные в лабораториях, и кривая, полученная из корреляции, которая представляет данные, полученные из существующих железобетонных конструкций. Для этого процесса из 30 армированных конструкций возрастом от 28 дней до 36 лет было получено 82 стержня. Плотность бетонных стержней варьируется от 1 до 1.88 и 2,60 г / см ³. Записи, содержащие данные о пропорциях заполнителя, водоцементном отношении и значении прочности для испытанных бетонов, отсутствовали в конструкциях, испытанных для этого исследования. Ядра были получены из колонн, сдвиговых или подпорных стен в бетонных конструкциях. Размер жил 100х200 мм. В стержнях арматуры не было.

Все керны просверлены горизонтально по толщине бетонных элементов. Для определения прочности стержней на сжатие использовались процедуры BS 1881: Часть 120: 1983 [29] и ASTM C 42-90 [30].Перед проведением испытаний на разрушающее сжатие керны были испытаны с использованием ультразвука для определения скоростей продольных ультразвуковых волн. Скорость распространения ультразвуковых импульсов измерялась путем прямой передачи с использованием ультразвукового устройства Controls E48. Таким образом измерялось время распространения ультразвуковых импульсов с точностью до 0,1 с. Используемые преобразователи имели диаметр 50 мм и максимальную резонансную частоту, измеренную в нашей лаборатории, равную 54 кГц.Прочность на сжатие бетонных стержней были преобразованы в куб со стороной 15 мм. Значения скоростей ультразвуковых импульсов лежат в пределах 1,8 и 5,0 км / с. Прочность бетонных кубов варьировалась от 5,0 до 55,0 МПа.

Корреляция устанавливается так, чтобы найти взаимосвязь сила-UPV между данными из более ранних лабораторных исследований, а кривая наилучшего соответствия, представляющая взаимосвязь, задается как:

где S _Lab и V _Lab соответственно представляют силу и скорость, полученные в лабораториях.Значение R ² оказалось равным 0,83. На рисунке 2 показана зависимость прочности от UPV, которая отражает результаты испытаний, полученные от стержней, полученных из существующих железобетонных конструкций. Здесь различия в прочности и значениях UPV стержней связаны с разным возрастом бетона и соотношением компонентов смеси. Вариация соотношений смеси тестируемых ядер приводит к получению различных корреляций прочности и UPV. В этом отношении эти данные могут использоваться для контроля надежности кривых, которые показывают корреляционные исследования, проводимые в лабораториях [4-21].

Рис.2. Взаимосвязь между прочностью бетона и UPV в существующих железобетонных конструкциях

Корреляция, установленная для данных, показанных на Рисунке 2, представляет наиболее подходящую взаимосвязь между силой и UPV как:

где S _i и V _i соответственно представляют собой прочность и скорость, полученные от существующих железобетонных конструкций. Значение R ² оказалось равным 0.80. Хотя их стандартные вариации и прочность вначале различаются, кривые, полученные в результате более ранних исследований, и существующих железобетонных конструкций растут параллельно, как это видно на Рисунке 3.

Рис.3. Сравнение результатов более ранних работ [4-21] и существующих железобетонных конструкций.

Причина этого зависит от двух причин.
Во-первых, большинство кернов, имеющих скорость до 4,3 км / сек, было собрано из сравнительно старых старых существующих армированных конструкций.Однако более ранние исследования [4-21] основаны на образцах возрастом 28 дней. А именно, считается, что разница между этим исследованием и более ранними [4-21] показателями прочности ядра до 4,3 км / сек объясняется различиями в возрасте использованных образцов. Во-вторых, испытания на прочность на сжатие и UVP-испытания стержней из существующих армированных конструкций измеряются при их естественной влажности. Однако образцы, протестированные в лабораториях, содержат больше влажности. Как известно, прочность на сжатие влажных бетонов меньше, чем у сухих, но значения UPV у них высокие [5,32].Как следствие, разница между значениями стержней, взятых из существующих армированных конструкций, и значениями образцов, подготовленных в лабораториях, неизбежна.

На рисунке 3 найдена и показана наиболее подходящая кривая в зависимости от корреляции между кривой, полученной для существующих армированных конструкций, и кривой, полученной в результате исследований на лабораторных образцах. В зависимости от этих кривых формула наилучшего соответствия находится как:

где S _n и V _n соответственно представляют новые значения силы и скорости.Значение R ² оказалось равным 0,80. Как показано на рисунке 3, кривая, полученная для существующих армированных конструкций, и кривая, полученная для лабораторных образцов, лежат и растут параллельно между значениями 3,4 км / с и 4,3 км / с. Между 4,3 км / с и 5,0 км / с эти кривые начинают приближаться по мере увеличения скорости. Они сходятся на скорости 5,00 км / сек. Это показывает, что высокопрочные бетоны более однородны, чем менее прочные. Как следствие, можно утверждать, что при испытании прочности бетона на УПВ увеличение скорости снижает погрешность.Таким образом, кривая, полученная в результате корреляции существующей армированной конструкции и лабораторных образцов, может быть использована для определения приблизительного значения прочности бетона.

4. Выводы

Из этого исследования можно сделать вывод, что:

В более ранних исследованиях [4-21] не было общей формулы, отражающей прочность бетона с использованием теста UPV. Хотя исследования, проведенные с помощью теста UPV, до сих пор зависели в основном от материалов, которые были бетоном, каждое исследование обнаружило разные корреляции между прочностью и UPV.Это изменение, показанное на рисунке 1, возникает из-за того, что образцы, используемые в лабораторных экспериментах, имеют разное соотношение бетонной смеси. Разница в их влажности и сухости также вызывает различия.
В этом исследовании подтверждается, что, как показано на рисунке 3, оба испытания на образцах бетона, использованных в более ранних исследованиях [4-21], и на существующих железобетонных конструкциях показывают, что значение UPV увеличивается по мере увеличения прочности бетона.
В зависимости от рисунка 3 можно утверждать, что использование UPV-тестов на высокопрочных бетонах является более надежным.
Соотношение прочности и UPV, полученное на образцах лабораторного происхождения, калибруется с результатами испытаний стержней из существующих железобетонных конструкций.
По формуле S _n = 0,3161e ^{1,03V _n}, полученной путем сопоставления результатов более ранних исследований и результатов настоящего исследования, приблизительное значение прочности на сжатие в любой точке бетона может быть практически найдено без учета соотношение смеси бетона с использованием только переменной продольной скорости (Vn).

Список литературы

Малхотра В. М. (ред.), Испытание затвердевшего бетона: неразрушающие методы, ACI, монография № 9, Детройт, США, 1976.
Лещинский А. Неразрушающие методы контроля качества бетонных конструкций вместо образцов и стержней // Материалы международного симпозиума, проводимого RILEM. Бельгия, E FN SPON, U.K., 1991, стр. 377-386.
Поповикс С. Прочность и связанные с ней свойства бетона: количественный подход, Нью-Йорк: John Wiley Sons Inc., 1998.
Prassianakis I.N., Giokas P., Механические свойства старого бетона с использованием разрушающих и ультразвуковых методов неразрушающего контроля, Журнал Concrete Research, 55 (2003) 171-176.
Банджи Дж. Х., Достоверность испытаний скорости ультразвуковым импульсом бетона на месте на прочность, N.D.T. Международный 13 (6) (1980) 296-300.
Facaoaru I., Contribution à i’étude de la ratio entre la résistance du béton à la compression et de la vitesse de la distributioninale des ultrasons, RILEM 22 (1961) 125-154.
Трезос К.Г., Георгиу К., Маребелиас К., Определение прочности бетона на месте с использованием косвенных методов удара и ультразвука, Technika Chronika-Scientific Edition TCG 13 (1993) 27-41.
Микулич Д., Пауза З., Украинц В., Определение качества бетона в конструкции с помощью комбинации разрушающих и неразрушающих методов, Материалы и конструкции 25 (1992) 65-69.
Логотетис Л., Комбинация трех неразрушающих методов определения прочности бетона, докторская диссертация: Афины, 1979.
Qasrawi H.Y., Прочность бетона с помощью комбинированных неразрушающих методов просто и надежно предсказана, Cem Concr Res 30 (2000) 739-746.
Равиндрараджа Р.С., Лу Й.Х. и Там C.T., Бетон из вторичного сырья в виде мелких и крупных заполнителей в бетоне, Magazine of Concrete Research 39 (1987) 214-220.
Гонсалвес А., Оценка прочности монолитного бетона. Одновременное использование сердечников, отбойного молотка и скорости импульса, В: Международный симпозиум NDT в гражданском строительстве. Германия, 1995, стр.977-984.
Соширода Т., Ворапутапорн К., Рекомендуемый метод для более ранней проверки качества бетона неразрушающим контролем, Прочность бетона и технология ремонта (1999) 27-36.
Phoon K.K., Wee T.H., Loi C.S., Разработка статистического критерия обеспечения качества для бетона с использованием метода скорости ультразвукового импульса, ACI Material Journal 96 (5) (1999) 568-573.
Элвери Р.Х., Ибрагим ЛАМ., Ультразвуковая оценка прочности бетона в раннем возрасте, Журнал исследований бетона (1976) 181-190.
Теодору Г.В., Использование одновременных неразрушающих испытаний для прогнозирования прочности бетона на сжатие, ACI SP-112, 1998, 137-152.
Танигава Ю., Баба К., Мори Х., Оценка прочности бетона комбинированным методом неразрушающего контроля, ACI SP-82, 1984, стр.57-76.
Parker W.E., Испытание бетона на скорость пульса, Proc Am Soc Test Mater 53 (1953) 1033-1042.
Юн Ч., Чой К.Р., Ким С.И., Сонг Ю.С., Сравнительная оценка методов неразрушающего контроля для определения прочности на месте, ACI SP 112-6 1988.
Рио, Л.М., Хименес, А., Лопес, Ф., Роса, Ф.Дж., Руфо, М.М., Паниагуа, Дж. М., Определение характеристик и твердение бетона с помощью ультразвукового контроля, Ультразвук 42 (2004) 527-530.
Ариоглу, Э., Ариоглу, Н., Испытания и оценки конкретных образцов керна, Издательство Эврим, Стамбул, 1998.
ASTM C 597-83, Тест на скорость импульса через бетон, ASTM, США, 1991.
BS 1881-203, Рекомендации по измерению скорости ультразвуковых импульсов в бетоне, BSI, U.К., 1986.
А. Нильсен, П. Айцин, Статический модуль упругости высокопрочного бетона по результатам испытаний скорости импульса, Cem Concr Aggr 14 (1) (1992) 64-66.
Р. Филлео, Сравнение результатов трех методов определения модуля упругости бетона, J Am Concr Inst 51 (1955) 461-469.
М. Шарма, Б. Гупта, Звуковой модуль, связанный с прочностью и статическим модулем высокопрочного бетона, Indian Concr J 34 (4) (1960) 139-141.
No related posts.
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Comment*
Name *
Email *
Рубрики
© 2024 © Все права защищены.