Твердость бетона – это свойство выдержки химической, механической и физической нагрузки затвердевшей массы. От нее зависит коэффициент сопротивления конструкции к разрушительному воздействию разных факторов. Планировка строительных работ зачастую зависит от срока твердения этого стройматериала.
Подготовка образцов и испытания на прочность проводятся по нормативам ГОСТ 10180-2012. Проверка устойчивости к сжатию осуществляется в лабораторных условиях. Соответственно требованиям стандарта, изготавливаются образцы в виде куба с длиною ребер 100, 150 мм или цилиндра с аналогичным диаметром и высотою. Относительно к полученным результатам производится маркировка и определяется класс бетона.
Только после затвердения бетонная смесь принимает свою конечную форму. По МООСу прочность минерально-каменного материала составляет 4-5 или оптимально 6.
Показатель твердости, в основном, зависит от следующих факторов:
При умеренном повышении количества вяжущего наблюдается улучшение характеристики прочности бетона. Но значительное превышение нормы приводит к минимальному росту коэффициента твёрдости, а параллельно происходит ухудшение технических параметров бетонной смеси (увеличивается ползучесть, возникнет риск на усадку).
Количество жидкости в строительном растворе составит 40-70%. Нарушение норм водоцементного соотношения приводит к увеличению пористости, что снижает твердость бетона. Прочностные характеристики стройматериала напрямую зависят от активности цемента, чем он выше, тем и увеличивается этот показатель.
Для приготовления бетонного раствора используется чистая вода. Производители часто применяют жидкость, проверенную в лабораторных условиях. Инородные включения и примеси в составе влаги могут испортить качество конечной продукции.
Гранулометрические и минералогические анализы проводятся для проверки соответствия состава крупных и мелких заполнителей. Также определяется наличие микрочастиц пыли и грязи, ухудшающие качество смеси. В процессе вибрирования выводятся лишние воздушные массы. Таким образом, уменьшается пористость и увеличивается коэффициент твердости.
После схватывания раствора происходит затвердение и конечная формовка бетона. В результате химической реакции водно-цементная масса трансформируется в уплотненный стройматериал. Оптимальное соотношение влаги к вяжущему минералу сделает конструкцию прочным и долговечным. При недостаточном количестве жидкости образуются трещины после сушки, а превышение нормы влаги приводит к быстрому разрушению (коробление) конечного продукта.
На срок затвердения бетона влияют следующие условия:
Быстрый набор твердости строительного материала происходит в хорошо вентилируемых местах. Превышенный уровень влажности, как и низкая температура, замедляют процесс твердения раствора. Под воздействием высокой температуры смесь интенсивно набирает плотность (испарение влаги), что негативно влияет на его параметры прочности. По ГОСТ в качестве оптимальной температуры воздуха отмечено 18-22 °C.
Соответственно нормам СНиП, полное затвердение бетона марки М100/150/200 происходит через 28 дней, М250/300 28-45 суток.
В процессе производства прочность бетона определяется с помощью специально подготовленного образца – кубика с размером граней 15 см. Далее определяется коэффициент механического давления, способного разрушать структуру материала. Результат присутствует в маркировке (М) изделия. При выдержке давления 98 кгс/см2 , присваивается марка М100. Средний показатель прочности на сжатие оценивается по единице измерения – килограмм-сила.
Класс прочности устанавливается по требованиям ГОСТ 18105-2010. Стандарт разработан для соблюдения правил контроля и оценивания прочности.
В современных методах производства измерение твердости бетона осуществляется ультразвуковым датчиком. Прибор пропускает волны сквозь слои стройматериала. Это неразрушающий контроль качества, проводимое 2 способами:
Поверхностную передачу ультразвука используют для оценки прочности перекрытий и стен. Область обработки – одна сторона бетона. Технология сквозной подачи волн поможет определять плотность опор, колонн, свай и балок. Доступ имеется с двух сторон объекта.
При использовании склерометра оценка происходит по методу обратного отскока. Удар о поверхности пластины позволяет фиксировать величину обратного хода бойка. Также прочность можно определять с помощью молотка Кашкарова.
Для усиления набора твердости бетонного раствора, к нему дополнительно добавляют затворители, связывающие вещества или наполнителя. Существуют несколько видов добавок-ускорителей, но более часто используют полипропиленовую фибру. Также имеются быстротвердеющие виды портландцемента.
Плотность строительного материала улучшается при добавлении бентонитовой глины, микрокремнезей, гипса и других видов пластификаторов и суперпластификаторов. При этом коэффициент твердости увеличивается до 80-140 % от номинального показателя.
Итак, твердость бетон - это мера его способности сопротивляться механическим нагрузкам, таким как сжатие, изгиб, удары и износ. Это одно из важнейших свойств бетона, которое оказывает прямое влияние на его прочность и долговечность при эксплуатации.
