Бетон на стройплощадке обычно принимают по нескольким небольшим образцам — кубам или цилиндрам, изготовленным из поставленной смеси и испытанным в возрасте 7 и 28 суток. Результаты надёжны ровно настолько, насколько правильно выполнены отбор проб, изготовление и хранение образцов. Ниже мы объясняем, что означает класс прочности, как правильно обращаться с образцами, что показывает результат в 7 суток и что проверить, прежде чем низкий результат приведёт к отбору кернов.

Что означает C25/30: прочность цилиндров и кубов

Класс прочности, например C25/30, содержит два значения в МПа (Н/мм²): характеристическую прочность на сжатие цилиндров 150×300 мм (25) и кубов с ребром 150 мм (30), как правило в возрасте 28 суток. TS EN 206 определяет её как значение, ниже которого, как ожидается, окажутся лишь 5% всех возможных результатов для данного бетона: это статистическая нижняя граница, а не значение, которое должен превысить каждый образец.

Класс прочности	Цилиндр fck,cyl (МПа)	Куб fck,cube (МПа)	Цилиндр / куб
C20/25	20	25	0.80
C25/30	25	30	0.83
C30/37	30	37	0.81
C35/45	35	45	0.78
C40/50	40	50	0.80

Куб показывает более высокое значение прежде всего из-за формы. Трение о стальные плиты пресса препятствует поперечному расширению бетона; в кубе это стеснение охватывает весь образец, а средняя часть цилиндра, высота которого вдвое больше диаметра, разрушается почти без стеснения (Neville, Properties of Concrete). Отношение в таблице классов TS EN 206 непостоянно и относится к характеристическим значениям, поэтому мы никогда не пересчитываем отдельный результат по постоянному коэффициенту: результаты кубов сравнивают со значением для куба, результаты цилиндров — со значением для цилиндра.

Кубы и цилиндры: размеры, торцы и испытание

Форму и размеры образцов устанавливает TS EN 12390-1. Эталонные образцы — куб с ребром 150 мм и цилиндр 150×300 мм; стандарт рекомендует, чтобы размер образца был не менее чем в 3.5 раза больше наибольшей крупности заполнителя. Тип образцов выбирает спецификация, и он сохраняется на всём объекте. Мы испытываем оба типа:

Куб устанавливают на боковую грань, чтобы нагрузка действовала на грани, сформованные стенками формы, а не на заглаженный верх.
Верх цилиндра недостаточно ровный для нагружения, поэтому TS EN 12390-3:2019 требует шлифовать торцы или выравнивать их выравнивающим слоем (капинг); если слой разрушается раньше бетона, испытание считается неудовлетворительным.
Мы измеряем каждый образец, определяем его плотность по TS EN 12390-7:2019 и испытываем по TS EN 12390-3:2019 при постоянной скорости нагружения в диапазоне 0.6 ± 0.2 МПа/с на нашем прессе усилием 2000 kN, соответствие которого классу 1 подтверждено по TS EN 12390-4:2025. Характер разрушения сравнивают со схемами, приведёнными в стандарте.

На объектах по ASTM вместо этого применяются ASTM C31/C31M-26b и ASTM C39/C39M-26 со своими размерами и температурами хранения; смешивать две системы на одном объекте не следует.

Отбор проб из автобетоносмесителя

Пробы отбирают по TS EN 12350-1:2019. Объединённая проба составляется из нескольких порций, взятых в ходе выгрузки; точечная проба берётся из одной части загрузки. Самый первый бетон из лотка не используют, а если этого требует спецификация, пробу берут в месте укладки. Мы фиксируем:

накладную, машину и время приготовления смеси, а также указанные в накладной класс прочности, класс консистенции и наибольшую крупность заполнителя;
время отбора и бетонируемый элемент;
воду или добавки, добавленные на площадке, и кто это разрешил.

Осадку конуса (TS EN 12350-2:2019), плотность бетонной смеси (TS EN 12350-6:2019) и, если требуется, содержание воздуха (TS EN 12350-7:2019) определяют на той же пробе, чтобы результаты по смеси и по затвердевшему бетону относились к одному и тому же бетону.

Изготовление и хранение образцов

Мы изготавливаем и выдерживаем образцы по TS EN 12390-2:2019:

Чистые, плотные, слегка смазанные формы; бетон укладывают слоями и каждый слой полностью уплотняют вибрированием или штыкованием без расслоения смеси; верх выравнивают; каждый образец получает стойкую маркировку.
Не менее 16 часов и не более 3 суток в формах, с защитой от ударов, вибрации и высыхания, при 20 ± 5 °C, а в жарком климате — при 25 ± 5 °C.
После распалубки и до испытания — хранение в воде при 20 ± 2 °C или в камере при 20 ± 2 °C и относительной влажности не менее 95%.
Осторожная перевозка во влажном состоянии; сколы углов и рёбер фиксируются в лаборатории.

Только стандартное хранение делает результаты сопоставимыми с классом прочности. Образцы, выдерживаемые рядом с конструкцией, например чтобы решить, когда снимать опалубку, для оценки соответствия не используются.

Типичные ошибки хранения кипрским летом

По нашему опыту, низкие результаты часто связаны не с бетоном, а с первыми сутками жизни образцов:

формы, оставленные без укрытия на солнце или на горячей плите;
образцы, увезённые через несколько часов после изготовления;
кубы, распалубленные на площадке и хранившиеся сухими вместо воды;
образцы, пролежавшие на площадке больше 3 суток или так и не промаркированные.

В исследовании Bloem для NRMCA, обобщённом Obla и соавторами в журнале Concrete International, цилиндры, проведшие первые сутки на воздухе при 38 °C, набрали около 88% прочности парных образцов стандартного хранения, а через трое суток — около 78%. Предусмотрите для форм затенённое, укрытое и влажное место и запланируйте вывоз на следующий день, чтобы хранение в воде началось вовремя.

Прочность в 7 и 28 суток

Результат в 7 суток — ранний ориентир; набранная к этому времени прочность зависит от цемента, минеральных и химических добавок и температуры. Для иллюстрации: EN 1992-1-1:2004 (Еврокод 2), пункт 3.1.2, описывает набор средней прочности при 20 °C для бетона, выдерживаемого по серии стандартов EN 12390. Для 7 суток это даёт:

Класс цемента по EN 1992-1-1	Классы прочности цемента	Средняя прочность в 7 сут, % от 28 сут
R	CEM 42.5 R, 52.5 N, 52.5 R	около 82%
N	CEM 32.5 R, 42.5 N	около 78%
S	CEM 32.5 N	около 68%

Это расчётные оценки, а не критерии приёмки. Композиционные цементы, замедлители схватывания или жара могут давать совсем другие соотношения; надёжнее данные производителя о наборе прочности данного состава. Приёмка проводится в 28 суток, если спецификация не устанавливает иной возраст, поэтому для испытания в 7 суток изготавливайте отдельные образцы.

Количество образцов, соответствие и низкие результаты

Спецификация устанавливает, как часто отбирать пробы (на объём, день или элемент), сколько образцов изготавливать из каждой и в каком возрасте их испытывать. Далее применяются две разные проверки:

Соответствие у производителя: по TS EN 206 и, где применимо, TS 13515 завод товарного бетона статистически оценивает свою продукцию по собственным результатам.
Идентификационные испытания: TS EN 206 содержит также критерии, позволяющие решить, относится ли конкретный объём бетона, например одна захватка, к бетону, соответствующему требованиям. Они сравнивают среднее и единичные значения с характеристической прочностью, поэтому один результат ниже значения класса сам по себе ещё не означает несоответствия.

При низких результатах сначала проверьте историю образцов: хранение на площадке, перевозку, записи о хранении, возраст при испытании, плотность по сравнению с остальными, характер разрушения, а для цилиндров — подготовку торцов. Если сомнения остаются, из конструкции можно отобрать керны по TS EN 12504-1:2019 и оценить их по TS EN 13791:2019, как описано в нашем руководстве Керны бетона и прочность в конструкции. Что это означает для конструкции, оценивает инженер-конструктор; снос — не первая реакция на низкий результат куба.

Чем мы можем помочь

Мы отбираем пробы бетонной смеси на объекте, определяем осадку конуса, плотность и содержание воздуха, изготавливаем кубы или цилиндры, забираем их, выдерживаем в нашей лаборатории и испытываем в установленном возрасте. Наши протоколы — это PDF с электронной подписью (см. Как читать и проверять протокол испытаний). Подробнее — на страницах Испытания бетона и заполнителей и Отбор бетонных кернов; или свяжитесь с нами, чтобы спланировать отбор проб при бетонировании.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли пересчитать результат цилиндра в результат куба?

Для отдельных результатов — ненадёжно. Пары значений в таблице классов TS EN 206, например 25 и 30 для C25/30, являются характеристическими значениями, и их отношение меняется от класса к классу. Определите тип образцов в начале работ и сравнивайте каждый результат с соответствующим значением.

Результат в 7 суток низкий. Бетон не соответствует требованиям?

Не обязательно. Проверьте первые сутки образцов и их хранение и сравните результат с данными производителя о наборе прочности этого состава. Соответствие оценивается в 28 суток или в возрасте, установленном спецификацией.

Вы испытываете кубы, которые мы изготовили сами?

Да, по TS EN 12390-3:2019, с записью их состояния при поступлении. Поскольку отбор пробы и первоначальное хранение выполняли не мы, в протоколе указывается, что образцы доставлены заказчиком.