Классы и марки бетона

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

• барит;
• магнетит;
• чугунный скрап;
• лимонит;
• гематит.

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

• шлакопортландцемента;
• глиноземистого цемента;
• обычного портландцемента;
• пуццоланового портландцемента;
• гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Латунные заглушки труб

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Таблица 1

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Таблица 2

Пропорции портландцемента М500, песка и щебня в бетонной смеси

Существуют различные виды пластификаторов, которые добавляют в смесь для придания нужных характеристик. Они позволяют изменить состав раствора, например, жаропрочный бетон исключает применение щебня. Чаще всего используют гипер- и суперпластификаторы, а также замедлители, увеличивающие срок твердения раствора.

Гиперпластификторы нужны для создания пластичного декоративного бетона, а при наличии в смеси противоморозных добавок можно осуществлять строительные работы при отрицательных температурах.

Морозостойкость

Показатель определяется количеством периодичных циклов оттаивания и замораживания и обозначается литерой F, с числовым значением 25/50/75/100/150/200/300/400/500.

Для реализации морозостойких бетонов необходимо использовать портландцемент и его типы: гидрофобный, пластифицированный, сульфатостойкий, быстротвердеющий.

В цемент нельзя вводить активные минеральные компоненты, повышающие водопотребность вяжущего в железобетоне. Морозостойкий материал создаётся при обеспечении корректной дозировки составных компонентов.

Рабочий раствор должен быть тщательно перемешан, уплотнён. За затвердевающим материалом необходим надлежащий уход. Для созревания предпочтительны естественные условия при сохранности положительных температур и влажности в течение 10 суток.

Водонепроницаемость

Утверждены следующие марки: W2 – W20, с шагом через 2 единицы. Они используются в тех конструкциях, которые должны характеризоваться ограниченной проницаемостью на фоне одностороннего давления воды.

Трактовка маркировки осуществляется следующим образом. Например, железобетон марки W6 не пропускает воду, давление которой составляет 6 атм./0.6 МПа (6 кг/см²). Для жилого строительства показано использование растворов до марки W12.

Факторы, определяющие водостойкость на всех стадиях строительства:

• активность портландцемента. Более высокая активность материала способствует повышению водонепроницаемости даже при увеличении объёма воды в рабочем растворе;
• водоцементное соотношение. Качество бетонной массы с ростом этого показателя уменьшается, что обусловлено образованием множественных капиллярных каналов и систем пор. Соответственно, способность сопротивляться давлению воды падает;
• раздвижка зёрен крупнофракционного наполнителя. Тесто высокой марки водонепроницаемости должно содержать больше растворённых веществ с минимумом крупного заполнителя, по сравнению с обычным железобетоном;
• условия созревания. Водное твердение показано водонепроницаемым бетонам, приготовленным на основе обычного цемента;
• возраст. С увеличением срока созревания материала параметры водонепроницаемости улучшаются.

Характеристики

Бетон М100 на основе гравийного щебня является популярным строительным материалом, применяемым для выполнения подготовительных операций. Он широко применяется при сооружении объектов различного типа. Данная смесь в застывшем виде обладает следующими характеристиками:

• Морозостойкость F50 – материал умеренно прочен и способен выдержать даже более 50 циклов замораживания. Нуждается в дополнительной отделке.
• Класс прочности бетона составляет В7,5. Этот показатель означает, что смесь в застывшем состоянии способна выдержать нагрузки до 98 кг на см кв. Подходит для изготовления не несущих сооружений.
• Материал производится 4-х типов по показателям подвижности: П1-П4.

В качестве основного наполнителя используется гравий мелкой фракции. Это материалы в основном природного происхождения, которые добываются на поверхности земной коры. Крупные камни дробятся и просеиваются до нужной фракции. Данный вид щебня является менее прочным, чем гранитный, но зато он имеет сравнительно малый радиационный фон.

Производство бетонных и железобетонных работ в зимних условиях

При температуре ниже 0°С вода в бетонной смеси замерзает, реакция гидратации прекращается и бетон не отвердевает. Если к моменту замерзания бетон набрал определенную прочность, то после оттаивания он может достичь проектной марки. Минимальное значение прочности, что может быть допущено к моменту замерзания, называется критической прочностью. Эта прочность указывается в проекте, ее минимальное значение регламентируется СНиП.

Для обеспечения рационального температурно-влажностного режима отвердевания бетона применяют разные способы: безобогревное выдерживание бетона, искусственный подогрев и комбинированную выдержку.

Безобогревную выдержку бетона осуществляют путем применения метода термоса и химических добавок.

Для искусственного подогрева бетона используют электроэнергию, пар и теплый воздух.

Комбинированная выдержка является соединением отдельных методов.

Температура бетонной смеси, которая укладывается в опалубку при выдерживании бетона по методу термоса, должна отвечать установленной расчетом, при применении искусственного обогрева — быть не ниже +5°С.

Производство бетонных работ в зимних условиях требует соответствующей подготовки: предварительно определяют объемы работ и выбирают методы их выполнения; защищают грунт основания от промерзания и т.п.. При транспортировке бетонной смеси утепляют тару и прогревают ее перед загрузкой у нее бетонной смеси. Открытые поверхности бетона укрывают.

Перед укладкой бетонной смеси опалубку и арматуру очищают от снега и пыли. Арматурные стержни диаметром более 25мм., арматуру из прокатных профилей и большие залоговые части при отрицательной температуре воздуха ниже -10°С подогревают до положительной температуры.

Бетонирование монолитных конструкций с применением прогревания бетона необходимо проводить таким образом, чтобы исключить возможность возникновения значительных температурных деформаций. Для этого в определенных местах оставляют разрывы, которые заполняют бетонной смесью после охлаждения положенного раньше бетона к 15°С.

Самые частые ошибки при работе с бетоном

• Нарушать пропорции. Если вы определили пропорции самостоятельно, или в проекте указаны конкретные значения для каждого компонента – придерживайтесь заданных параметров. Когда в бетон кладут слишком много цемента, он высыхает и сильно усаживается, а в итоге трескается и теряет прочность. Когда цемента слишком мало, частицы заполнителя непрочно склеиваются между собой. Такой бетон будет крошиться и деформироваться под нагрузкой.
• Использовать цемент с истекшим сроком годности. Если цемент хранится дольше срока годности, пусть и в запечатанной упаковке, он впитывает воду из воздуха. Частицы цемента склеиваются, и часть массы в мешке уже не годится для бетонной смеси. Такого цемента потребуется больше, чтобы достичь нужной прочности бетона. За три месяца хранения после того, как истечет срок годности, прочность цемента снизится на 20%. За год – на 40%. Чем выше марка цемента, тем быстрее он теряет полезные свойства.
• Смешивать цемент с грязной водой. Грязная вода в данном случае – вода, которая содержит примеси, глину, остатки растений. Минерализованная или застоявшаяся вода из ближайшего водоема тоже не подойдет. Некоторые химические соединения, например, сульфаты, вызывают коррозию бетона. Посторонние компоненты не дадут цементу прочно сцепиться с заполнителем и песком, в результате бетон потеряет прочность и впоследствии начнет слоиться и крошиться. Используйте чистую водопроводную воду.
• Использовать песок или щебень с примесями. Причина все та же – вы не получите однородную бетонную массу, бетон окажется непрочным.
• Использовать излишне влажные сыпучие материалы. От влажности песка зависит количество воды, которое нужно добавить в раствор. Если не учесть реальную влажность песка, воды в растворе может оказаться больше, чем нужно. Увлажненный заполнитель может оказаться бомбой замедленного действия: если вода, которая содержится в порах, начнет зимой замерзать и расширяться, бетон потрескается изнутри. А значит, начнет терять прочность и разрушаться.

Заливать бетон неоднородной консистенции. Масса к моменту, когда вы начнете ее заливать, должна быть полностью однородной. Иначе не получится надежного сцепления с арматурным каркасом. Внутри смеси образуются воздушные пузыри. Бетон утрачивает прочность. Стоит использовать небольшие бетоносмесители или миксеры.

Не уплотнять бетонную смесь в опалубке после заливки. В этом случае бетон может не заполнить форму полностью и внутри него останутся пустоты – конструкция из такого материала не будет прочной. Чтобы уплотнить бетон, лучше использовать строительные вибраторы.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость – характеристика бетонной смеси по прочности связи внутри материала

Важность заключается в том, что вода, проникая в микротрещины, при замерзании разрушает его изнутри

Водонепроницаемость обозначается знаком W от 2 до 20 – это числовой показатель сопротивляемости проникновению влаги в толщу под действием давления. Для достижения необходимых характеристик гидросопротивления используется все тот же гидрофобный цемент либо другие уплотняющие и гидрофобные добавки.

Стоит отметить, что при этом цена получится значительно выше, зато появится ряд положительных качеств:

• возможность сэкономить на гидроизоляции оснований в местности с близким залеганием грунтовых вод;
• продление срока службы ввиду повышения морозостойкости, применительно к незащищенным конструкциям, таким как заборы, отмостки, бетонные дорожки.

Бетон М-350 (В-25)

Классификация этого бетона по прочности — В25, то есть 95% всех отлитых из него деталей выдерживают давление 25 МПа или 350 кг на см2. Это дает возможность использовать его при:

• заливке фундаментов под тяжелые многоэтажные здания;
• возведении несущих стен, колонн;
• изготовлении перекрытий, балок с высокой несущей способностью;
• формировании чаш бассейнов;
• производстве плит для аэродромов;
• покрытии автомагистралей.

Смесь приобретает свои характеристики за счет высокого содержания портландцемента. Она быстро схватывается, поэтому требует оперативности работ или добавления пластификаторов. Стойкость к погодным факторам позволяет использовать его в районах Крайнего Севера, а также при близко расположенных грунтовых водах.

Требования по ГОСТ 28013-98

Данный государственный стандарт предусматривает разделение кладочных растворов по следующим критериям:

• типу связующего ингредиента;
• плотности состава.

Последний параметр подразделяет все растворы на жирные и тощие. В первом случае в смеси должен применяться кварцевый песок, требования к которому оговорены в ГОСТ 8736-93, во втором предусматривается использование пористого компонента.

Жирный состав отличается прочностью и содержит большую долю цемента ГОСТ 30515. Но имеет минус – быстро застывает, поэтому необходимо его быстро использовать, а со временем из-за своей прочной структуры он может трескаться.

Возможно вас также сможет заинтересовать информация о том, каков удельный вес цемента м500.

Также в 28013 ГОСТ указывается нижний предел расхода цемента, который составляет на 1 м3 – 100 кг. По этому стандарту качественный готовый раствор должен обладать следующими свойствами:

• водонепроницаемостью, чтобы строение не впитывало в себя влагу снаружи;
• адгезией, обеспечивающей надежное сцепление и высокое сопротивление подвижности скрепляемых материалов;
• морозостойкостью. Раствор должен выдерживать от 50 до 1000 оттаиваний и замерзаний. На упаковке смеси этот показатель будет указан с буквой F;
• прочность. Ее показатель исчисляется в кгс/см². В марке цемента М-100 буквой обозначена прочность, а цифрой ее значение;
• взаимодействие с другими строительными материалами. Отрицательное влияние раствора исключено;
• водоудержание и расслаиваемость. Их соотношение в свежем растворе 90 на 10;
• подвижность – возможность цементного состава расплываться по обрабатываемой поверхности и заполнять собой все неровности на ней. Ее можно определить специальным металлическим снарядом, выполненным в виде конуса. Его погружают в готовый раствор, и по оставшимся на нем излишкам смеси делается вывод о ее текучести;
• пластичность. В составах смесей присутствуют специальные пластификаторы, которые заменяют в растворе воду и обогащают его пузырьками воздуха. За счет них происходит увеличение времени схватывания состава, исключение появления плесени и грибков, а также усадки.

При покупке раствора можно проверить его соответствие ГОСТу, который предусматривает наличие на упаковке условных обозначений:

• вида вяжущего компонента;
• назначение состава;
• марки: прочности, подвижности и средней плотности;
• указания государственного стандарта.

Также будет интересно посмотреть, как выглядит и как применяется штукатурная станция для песчано цементного раствора.

Основные характеристики бетона

В документации на строительный материал марка обозначается буквой М, а расположенные рядом цифры указывают на его прочность. Можно купить бетон прочностью до М1000, однако широко используются марки в диапазоне М100-М450. Последние успешно доказали достаточный уровень прочности для возведения мостов, эстакад, взлетно-посадочных полос и гидроэлектростанций.

Класс бетона обозначается буквой B и указывает на значение прочности материала и уровень нагрузки, которую он способен выдержать. Для характеристики бетона используются также показатели морозостойкости, водонепроницаемости, жесткости, которые играют важную роль в определенной ситуации. Приобретать бетон рекомендуется строго в соответствии с марками и другими параметрами, важными для функционирования будущего сооружения.

Использование по назначению

Обычно при покупке тяжелых типов обращают внимание на маркировку. Все тяжелые типы делают по ГОСТ 7473-94

Марку присваивают в зависимости от свойств. Определенной марки говорит о том, что он будет отвечать определенным показателям качества. Все виды тяжелых бетонов имеют марку от М100 до М1000. Эта цифра будет говорить о том, какую прочность имеет бетон на осевое сжатие. Обычно у населения популярностью пользуются такие марки, как М300, М350, М200. А вот в специальном строительстве применяют марку не ниже М400.

О том сколько сохнет бетон, указано в данной статье.

Марка М100-150 – эту марку применяют на самых первых подготовительных этапах постройки, до заливки фундамента. Часто применяют, когда строят дороги в качестве бордюров, также используют для стяжки полов и садовых дорожек.

М200-250 – этот тип применяют при заливке площадки, при постройке подпорных стен и лестниц. Самый популярный класс бетона b25 , относится к тяжелым бетонам и поэтому сфера его применения довольно широка.

М300 – который применяют при заливке монолитного фундамента, а также для возведения стен. 

М350 –  используют для фундамента, который был сделан из плит. Обычно это происходит при постройке многоэтажных монолитных домов. Раствор марки М350 применяют в постройке бассейнов, несущих колонн и дорожных плит аэродромов. 

М400-450 – по своим свойствам очень крепок. В связи с этим его используют, когда строят дамбы, плотины, метро. Также его применят при строительстве бассейнов возле частных домов. При строительстве аквапарков тоже требуется повышенная прочность, поэтому марка бетона М450 хорошо с этим справится. 

Марки М500-550 в своем составе имеет очень много цемента, что обуславливает его прочность. Гидротехническое строительство не может обойтись без этого типа бетона. Область применения – в постройке железобетонных конструкций тоже применяют эту марку бетона. 

Марки от М600 до М1000 используют редко. Это связано с тем, что эти марки имеют абсолютно другое соотношение входящих в него компонентов и отвечают очень высоким требованиям. 

Легкие типы имеют достаточно низкий запас прочности, поэтому использовать его в качестве основного материала для постройки не рекомендуется. А вот в качестве утеплителя и теплоизоляционного материала его можно использовать повсеместно. В связи с эти легкие типы бетонов делят на такие группы, как:

1. С теплопроводностью до 0, 2 Вт/(мх°С), а прочность его до 500 кг на метр кубический. Хорошо подойдет для плит в виде утеплителя.
2. Конструкционно-теплоизоляционный бетон – чаще всего применяют для строительства перегородок, стен и перекрытий. Маркируется такой бетон М35.
3. Конструкционный бетон – у них самая большая объемная масса, лежащая в пределах от 1400 до 1800 кг на метр кубический. Прочность бетона относится к марке М50.

Для того, что бы узнать сколько кубов щебня в кубе бетона, необходимо прочесть данную статью.

Выбирая ту или иную марку и тип бетона, ориентируйтесь на то, для каких целей вы хотите его использовать.

Водонепроницаемость

Утверждены следующие марки: W2 – W20, с шагом через 2 единицы. Они используются в тех конструкциях, которые должны характеризоваться ограниченной проницаемостью на фоне одностороннего давления воды.

Трактовка маркировки осуществляется следующим образом. Например, железобетон марки W6 не пропускает воду, давление которой составляет 6 атм./0.6 МПа (6 кг/см²). Для жилого строительства показано использование растворов до марки W12.

Факторы, определяющие водостойкость на всех стадиях строительства:

• активность портландцемента. Более высокая активность материала способствует повышению водонепроницаемости даже при увеличении объёма воды в рабочем растворе;
• водоцементное соотношение. Качество бетонной массы с ростом этого показателя уменьшается, что обусловлено образованием множественных капиллярных каналов и систем пор. Соответственно, способность сопротивляться давлению воды падает;
• раздвижка зёрен крупнофракционного наполнителя. Тесто высокой марки водонепроницаемости должно содержать больше растворённых веществ с минимумом крупного заполнителя, по сравнению с обычным железобетоном;
• условия созревания. Водное твердение показано водонепроницаемым бетонам, приготовленным на основе обычного цемента;
• возраст. С увеличением срока созревания материала параметры водонепроницаемости улучшаются.

Прочность бетона

В зависимости от марки бетона по прочности на сжатие раствор будет в большей или меньшей степени устойчивым к нагрузкам в различных условиях. Этот параметр обозначается буковой «М» и числом от 50 до 1000, которое указывает какую нагрузку в кгс/см2 способен выдержать определенный состав. Допустимая погрешность (коэффициент вариации) этого показателя составляет 13,5%.

Также существует класс бетона на сжатие, который измеряется в МПа (мегапиксели) и обозначается буквой «В», после которой стоят цифры в диапазоне от 3,5 до 80, указывающие какое давление материал выдерживает в 95% случаев.

Класс бетона и его марка неразрывно связанны между собой, поэтому зная один из показателей, можно легко определить другой.

Чтобы определить марку бетона и класс бетона, рассмотрим таблицу, соответствующую ГОСТ 26633-91.

Согласно этим данным определяется марка и класс на прочность бетонного раствора.

Чаще всего при производстве строительного материала для фундаментальных оснований используется бетон М 400, однако не будет лишним рассмотреть и сферы применения других марок.

М 50-100

Самым хрупким и ненадежным считается состав с маркировкой 50. Чаще всего его используют при заполнении пустот в конструкциях, которые не испытывают нагрузок. Приблизительно то же самое можно сказать о смесях М 75 и М 100. Так называемому «худому» бетону нашлось применение при заливке чернового слоя строительной смеси. Эти составы используют при изготовлении подстилающей подушки (подбетонки) для фундаментов, стяжек и при монтаже дорожных оснований.

Исходя из того что, класс бетона по прочности на сжатие соответствует В 7,5, показатель такого материала не позволяет применять его для серьезных работ.

М 150

Обладая чуть лучшими прочностными показателями бетон М 150 также можно отнести к легким бетонам, которые не стоит выбирать для конструкций, испытывающих нагрузки. Такие смеси можно использовать для черновых работ и при заливке фундамента для маленьких одноэтажных построек. Также допускается его применение для стяжек, садовых террас, дорожек и площадок, по которым будут ходить люди.

М 200-250

При соотношении марки 200 и класса бетона В 15 состав получается более прочным. Его можно использовать для возведения подпорных стен, при изготовлении лестниц, площадок, дорожек, отмосток и бордюров. Нередко М 200 заливают фундаментальные основания ленточного типа (только при условии устойчивости почвы) и открытые террасы.

Прочности бетона хватает для монтажа стяжек в помещениях с небольшой механической нагрузкой.

Практически таким же свойством отличается и бетон М 250 – его также часто заливают в качестве плит с малой нагрузкой.

М 300

Если рассматривать марки бетона и их характеристики, то М 300 сегодня пользуется довольно большим спросом при возведении монолитных фундаментов, благодаря оптимальному соотношению цены и качества. Также смеси этого типа подходят для заливки площадок и при изготовлении лестниц как на улице, так и внутри дома. Бетон М 300 обладает хорошей влагоустойчивостью, поэтому влажная среда не оказывает на него разрушительного воздействия.

М 350

Если выбрать марку бетона с классом В 27,5, то вы получите прочный материал для строительства конструкций как монолитного, так и перекрывающего типа. Такие составы используют при закладке фундамента для многоэтажных зданий. Благодаря повышенной прочности смеси, она также подходит для более серьезных построек: бассейнов, несущих колонн, аэродромных плит и многого другого.

М 400

При таком соответствии марки и класса бетона (М 400, В 30) за строительный материал придется заплатить довольно дорого. В силу высокой стоимости смеси этого типа не отличаются большой популярностью у частных застройщиков. Тем не менее, бетон М 400 быстро схватывается, поэтому его чаще применяют при строительстве крупных объектов: торговых комплексов, спортивных арен, банков, аквапарков и так далее. Также этот бетон подходит для заливки мостов, подводных сооружений, высоконагруженных опор и гидротехнических построек.

М 500 и выше

Такие составы можно отнести к узкоспециализированным, так как при такой концентрации цемента и прочностных показателях, применять М 500 для строительства жилых домов не рационально. Обычно бетонные смеси этого класса применяются для возведения банковских хранилищ, мостов, плотин, дамб и стратегических объектов.

Помимо классификации бетонов по прочности, стоит также учитывать и другие отличия.