Прочность бетона,формула и график выражающий зависимость прочности от основных факторов

Прочность бетонов зависит от многих факторов, но в первую очередь от марки (активности) цемента R_ц, количества цемента и воды в нем, а также от условий твердения..

Если качество заполнителей для бетона отвечает требованиям, изложенным в ГОСТ 10268, то прочность тяжелого бетона в зависимости от марки (активности) цемента и В/Ц может быть выражена формулой Боломея-Скрамтаева:

R_б = AR_ц(Ц/В – 0,5),

где R_б – прочность бетона в 28-суточном возрасте, МПа; А – коэффициент, учитывающий качество главным образом заполнителей, составляющий ~ 0,6; R_ц – марка цемента или его активность; Ц/В – цементно-водное отношение (величина, обратная В/Ц).

Из формулы видно, что на разных марках цемента можно получить бетоны одинаковых марок, меняя В/Ц. Практически же из условий экономичности и максимальной плотности бетонов рекомендуется использовать соотношения между R_б и R_ц, приведенные в табл. 1.132.

Марки цемента выбирают также из табл. 1.132.

Таблица 1.132

Марка бетона	М100	М150	М200	МЗОО	М400	М500
Марка цемента		300-400		400-500	500-550

Прочность плотных керамзитобенов R_б (в МПа) определяется по формуле В.Г. Довжика (упрощенный вариант):

R_б = AR_к [1 + lg (R_p/R_к)],

где А – эмпирический коэффициент, принимаемый от 2 до 3 в зависимости от прочности керамзита (меньшее значение для менее прочного заполнителя); R_к – прочность керамзитового гравия, МПа; R_p – прочность на сжатие растворной части бетона, МПа.

Эту формулу можно использовать для ориентировочного определения прочности легких бетонов других видов – на вспученном перлите, туфе, аглопорите и др. Прочность растворной части R_р (в МПа) в формуле прочности легких бетонов целесообразно рассчитывать по формуле Ю.М. Баженова:

R_p=0,6 R_ц (Ц/В-0,8),

в которой значения R_ц и Ц/В аналогичны подобным значениям в формуле для тяжелого бетона.

Конструкционные легкие бетоны требуют более высоких расходов цемента, чем обычные тяжелые бетоны. Для ориентировочной прикидки можно считать, что через 3 сут. бетон на портландцементе наберет прочность около 30%, через 7 сут. – около 60% и через 14 сут. – около 80% по отношению к 28-дневной прочности. Однако твердение бетона продолжается и после 28 сут.: так, к 90 сут. твердения он может набрать дополнительно 30-35% прочности.

Б.Г. Скрамтаев предложил для определения прочности бетона в возрасте, отличном от 28-суточного возраста, пользоваться зависимостью:

Rn=R28(lgn/lg28),

где n – число дней твердения может быть любым, но не менее 3 (чем больше время твердения, тем точнее результат). Формула применима только для бетонов на портландцементе, твердеющих в нормальных условиях.

При условиях твердения, отличных от нормальных, особенно по температуре, следует иметь в виду, что понижение температуры приводит к замедлению твердения, а повышение – к ускорению. Так, при температуре 10°С через 7 дней бетон наберет прочность 40-50%, а при температуре 5°С – только 30-35%. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вообще не набирают прочность. В случае твердения при температуре 30-35°С уже через 3 сут. бетон наберет около 45% прочности; однако нужно помнить, что твердение бетонов должно всегда идти при высокой влажности воздуха. Для сохранения высокой влажности необходимо примерно через 5-6 ч после укладки бетона (практическое время конца схватывания при нормальной температуре) укрывать его водонепроницаемым материалом – толем, пергамином, рубероидом, полимерными пленками и