Применение бетона
Область применения бетона обширна — от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Используют бетон в строительстве жилья, качественного и долговечного дорожного полотна, молов, волнорезов и причалов. Характеристики используемого для различных целей материала существенно разнятся.
Например, в строительстве атомных электростанций используют особо тяжелый бетон. 1 м³ этого вещества весит 2,5 т. При строительстве фундаментов многоэтажных домов, а также при изготовлении прочных железобетонных плит используют тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 т.
Бетон прочный и надежный материал для строительства
Легкий бетон, вес которого находится в диапазоне от 0,5 до 1,8 т/м³, используется для изготовления стеновых панелей, блоков и перекрытий. Существует и особо легкий бетон, который предназначен преимущественно для наружной теплоизоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т/м³.
Классификация бетонов по морозостойкости
Морозостойкость бетона, обозначается буквой «F», показывает, сколько циклов «замерзания-размерзания» выдержит бетонная конструкция, сохраняя марку или класс прочности (до 95 %).
С показателем меньше F50 бетонные конструкции используют только в не промерзающих помещениях закрытого типа. Востребованы марки с показателями от F50 до F150. Они хорошо зарекомендовали себя в условиях циклически переменной климатической зоны.
Материал с показателем F300 используют в условиях низкого температурного режима эксплуатации, в северных широтах. Для специальных объектов, с экстремальными погодными, эксплуатационными условиями применяют бетон F300 — F500.
| Марка бетона | Класс бетона | Морозостойкость (F) |
| М100 | В7,5 | F50 |
| М150 | В12,5 | F50 |
| М200 | В15 | F100 |
| М250 | В20 | F100 |
| М300 | В22,5 | F200 |
| М350 | В25 | F200 |
| М400 | В30 | F300 |
| М450 | В35 | F200-F300 |
| М550 | В40 | F200-F300 |
| М600 | В45 | F100-F300 |
Виды бетона по концентрации вяжущего
Данный критерий определяет соотношение вяжущего и наполнителя. Существуют определенные по ТУ (техническим условиям) нормы, по которым готовятся товарные бетонные смеси, но при желании можно заказать состав на собственной рецептуре. Перечень бетонной смеси по концентрации вяжущего таков, что вмещает в себе:
- тощие бетоны
- жирные бетоны;
- товарные бетоны.
Тощие бетоны имеют меньшую концентрацию (содержание) вяжущего, в связи с чем последствиями может быть снижение прочности, соответственно, марка раствора становится ниже. Кроме того, само вяжущее имеет некоторые свойства пластификации, а это значит, что в тощих растворах низкая удобоукладываемость за счет меньшей пластификации вяжущим.
Жирные бетоны напротив, имеют непропорциональность вяжущего и заполнителя в сторону большего количества вяжущего, что казалось бы, хорошо, ведь чем больше вяжущего, тем больше марка раствора, тем больше прочность и пластификация, но нет.
До некоторой грани это хорошо, но переизбыток вяжущего грозит чрезмерной усадкой и трещинами, как последствие. Дело в том, что большое количество вяжущего соответственно держит много воды в растворе, что создает большой процент объёма за счет содержания воды.
Когда раствор начинает схватываться, вяжущее отпускает воду и в этот момент, когда раствор не набрал прочность и находится в гелеобразной фазе твердения, и происходят деформационные трещины.
Товарные бетоны – это те, которые приготовлены по стандартной рецептуре и имеют сертификаты качества, которые гарантируют то, что с данным бетоном не произойдет никаких деформаций, а прочность и другие характеристики его соответствуют нормам.
Классификация бетона
В строительстве виды бетона классифицируются по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют:
- по прочности;
- по плотности;
- по типу вяжущего;
- по морозостойкости;
- по водонепроницаемости;
- по истираемости;
- по скорости набора прочности.
По прочности
Прочность бетона, как и его марка, зависит от количества входящего в его состав цемента или другого вяжущего вещества. Чем больше его объем, тем выше будет показатель прочности. Показатель выражается в кг/см². Определить его можно по марке искусственного камня — чем она выше, тем выше будет показатель прочности.
Плотность
Плотность — показатель, отвечающий за устойчивость искусственного камня к сжатию, его водостойкость, морозостойкость и другие технические характеристики. По этому показателю материал делится на:
- особо тяжелый;
- тяжелый;
- легкий;
- особо легкий.
Стальную стружку добавляют в состав бетона при стройке тяжелых бетонных конструкций. Особо тяжелые бетонные конструкции производят, добавляя в состав смеси стальную стружку или железную руду. Для приготовления тяжелых бетонных смесей в качестве наполнителей используют природные минералы: гранит, известняк, диабаз и т.п.
Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и им подобные. К этому классу относятся газобетон и пенобетон — набирающие популярность строительные материалы.
Классификация по типу вяжущего
По типу вяжущего бетонные смеси подразделяются на 2 большие группы — смеси на неорганических вяжущих материалах и смеси на органических вяжущих материалах.
К первой группе относятся:
- цементные;
- силикатные;
- гипсовые;
- шлаковые;
- синтетические смолы;
- специальные кислостойкие смеси.
Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.
Морозостойкость
Показатель морозостойкости определяет количество циклов замерзания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Обозначают морозостойкость буквой F. Существуют бетонные смеси с показателем морозостойкости от F15 до F1000, где цифры являются показателем количества циклов замерзания и оттаивания.
Водонепроницаемость
Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, показывающими максимально возможное давление воды, которое выдерживает бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:
- низкие (маркировка менее W4);
- средние (маркировка от W4 до W12);
- высокие (маркировка выше W12).
Истираемость
Истираемость — показатель, определяющий изменение в объеме и массе материала под воздействием истирающих усилий. Истираемость бетонных конструкций обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:
- низкая (G1);
- средняя (G2);
- высокая (G3).
Истираемость прямо зависит от прочности материала: чем выше прочность, тем ниже истираемость.
Скорость набора прочности
Скорость набора прочности (твердение) — важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время их введения в эксплуатацию или время проведения отделочных работ. Происходит набор прочности скачкообразно: в первые 5-7 дней после заливки или изготовления показатель твердения достигает 70%, к концу 28 дня он приближается к 100% (при условии соблюдения влажности и температурного режима). После этого срока набор прочности бетонными конструкциями продолжается и может длиться несколько лет.
Существуют 2 вида бетонных смесей: быстротвердеющие и медленнотвердеющие. Для определения скорости набора прочности % прочности 2-дневной бетонной конструкции делят на % прочности этой же конструкции по истечении 28 дней. При показателе больше 0,4 конструкция относится к быстротвердеющим. Показатель меньше 0,4 свидетельствует о медленном твердении.
Условия твердения
На скорость набора бетонными конструкциями прочности большое влияние оказывают условия, в которых происходит твердение материала. Оптимальными условиями для его твердения считаются температурный коридор в +18…+22ºС и относительная влажность окружающей среды не менее 90%.
Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее будет происходить твердение бетонных конструкций. При 0ºС процесс твердения полностью прекращается. Высокая температура приводит к обезвоживанию бетона, что тоже становится причиной замедления или полного прекращения твердения бетонной конструкции и недобору ее прочности.
От прочности и надежности бетонных конструкций напрямую зависят сроки эксплуатации построенного здания или сооружения. Поэтому еще до начала строительства нужно определиться, какая марка и какие технические характеристики материала лучше всего подходят для решения поставленных задач.
Обозначение бетонной смеси
Главная » Общие сведения о бетоне » Обозначение бетонной смеси
Требования к бетонным смесям, в том числе к их условному обозначению, зафиксированный в ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия».
Все бетонные смеси можно разделить на две основные группы:
- Готовые бетонные смеси (БСГ) – изготавливаются на заводе и поставляются к месту строительства в автобетоносмесителе или в самосвале;
- Сухие бетонные смеси (БСС) – после изготовления расфасовываются в мешки для оптовой или розничной реализации.
Следующим важным показателем является удобоукладываемость раствора. Все растворы делятся на три большие группы, каждая из которых имеет свои внутренние марки:
- Подвижные (П1-П5)
- Жёсткие (Ж1-Ж4)
- Сверхжёсткие (СЖ1-СЖ3)
| Маркировка по удобоукладываемости | Норма по жесткости, (с) | Осадка конуса, (см) |
| Сверхжесткие смеси | ||
| СЖ3 | Более 100 | — |
| СЖ2 | 51-100 | — |
| СЖ1 | менее 50 | — |
| Жесткие смеси | ||
| Ж4 | 31-60 | — |
| Ж3 | 21-30 | — |
| Ж2 | 11-20 | — |
| Ж1 | 5-10 | — |
| Подвижные смеси | ||
| П1 | 4 и менее | 1-4 |
| П2 | — | 5-9 |
| П3 | — | 10-15 |
| П4 | — | 16-20 |
| П5 | — | 21 и более |
До 1986 года для обозначения прочности использовалась марка бетона, однако с момента принятия СНиП 2.03.01-84 в обиход вошло понятие класс бетона по прочности на сжатие и растяжение (обозначается латинской буквой «B» с цифрой). Класс определяет гарантированную прочность в МПа с коэффициентом 0,95. Значение этого показателя определяется по истечении 28 суток.
Класс бетона по прочности на сжатие и растяжение В1; В1,5; В2; В2,5…В40; В50; В55; В60 (возможны значения более и менее указанных в данном диапазоне).
Марка бетона также часто используется сегодня. Она обозначает нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см2 (МПах10).
Марка бетона М 50 – М 800 (и более)
Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона
Коэффициент морозостойкости бетона обозначается латинской буквой «F» и числом. Благодаря применению современных химических добавок (воздухововлекающих, уплотняющих и т.д.) удаётся создавать цементы, способные выдерживать сверхнизкие температуры. Обычные строительные бетоны (М 100 – М 150) чаще всего имеют маркировку F 50, более качественный М 350 – F 150 — F 200.
Коэффициент морозостойкости бетона F 50 – F 800 (и более)
Водонепроницаемость находится в прямой связи с маркой бетона и зависит от наличия в составе специальных добавок. Бетон марки 200 чаще всего имеет W 2, а вот М 400 может маркироваться W 8 — W 10.
Коэффициент водонепроницаемости W 2, W 4, W 6… W 20.
Полная маркировка поставляемого цемента может выглядеть так: БСГ В35 П4 F300 W12
Существуют и другие характеристики бетонной смеси, не входящие в обязательную маркировку при реализации: коэффициент сопротивляемости к истиранию, прочность на изгиб, и т.д.
www.01beton.ru
Прочие физико-механические свойства
Усадка:
- определяет сокращение линейных размеров бетона при его созревании на открытом воздухе;
- степень усадки варьируется от 0.30 до 1.00 мм/м;
- максимальное сокращение наблюдается в начале твердения, — в первые 24 часа достигается 70% от общего показателя;
- если рабочий раствор содержит некорректные пропорции воды и цемента усадка увеличивается.
Огнестойкость:
- определяет способность материала сохранять прочность на фоне кратковременного воздействия высоких температур;
- железобетон прогревается на незначительную глубину, что обусловлено его низкой теплопроводностью;
- при длительном воздействии огня в основе развиваются необратимые химические изменения, и она теряет прочность;
- для обустройства печей и топок используется жароупорный железобетон со специальными наполнителями и глиноземным цементом.
Какие бывают классы и марки бетона?
- В настоящее время существуют следующие классы бетона: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60. Основной диапазон классов составляет от B7,5 до B40.
- Известны следующие марки бетона: м 50, м 100, м 150, м 200, м 250, м 300, м 350, м 400, м 450, м 500, м 1000.
Бетон любой марки и класса должен быть однородным. Такое требование связано с техническими свойствами строительного материала. Для определения однородности применяют результаты, полученные на основе испытаний бетонных образцов за какой-либо промежуток времени.
В то же время прочность материала будет неодинаковой, отклоняясь от среднего значения то в одну, то другую сторону. Прочность будет зависеть от качества цемента, правильности приготовления бетонной смеси и некоторых других факторов.
Параметры бетонной смеси
Основная классификация проводится по марке и классу бетона, но есть и другие показатели, которые указывают на свойства и качества данного строительного материала. Главными показателями марок указанного материала являются следующие: морозостойкость, подвижность конструкции и ее водонепроницаемость.
Что же представляет собой классификация по маркам и классам бетона? Исходя из этих показателей, определяют такие параметры бетонной смеси, как качество и прочность.
Данный показатель указывает на то, какое количество цемента находится в объеме готовой бетонной смеси. Числовое значение указывает уровень прочности на сжатие, и он измеряется в кгс/кв.см. Это означает, что если марка бетона М300, то такой материал сможет выдержать при сжатии усилие равное 300 кг/кв.см.
Таблица характеристик бетона.
Обычно это усредненное значение, оно указывается на упаковке, или его можно определить в лабораторных условиях, где есть машины, позволяющие измерить усилие на сжатие. Марку можно определить и другими методами, например, при помощи ультразвука, ударного импульса и т.д.
Даже если для приготовления смеси вы используете одинаковые компоненты, ее прочность может получаться разной. На это влияют еще и другие факторы, например, несоблюдение технологии во время приготовления смеси, состав и качество используемой воды, песка. Приготовленный раствор из цемента одинаковой марки может быть различным по показателям прочности.
Такой параметр, как класс бетона, существует для того, чтобы можно было определить прочности готового материала. Класс бетона указывает на наличие погрешности готовой бетонной смеси. Должно выполняться условие, что в 95% случаев прочность материала будет соответствовать нормативам, именно на это и указывает такой параметр, как класс бетона. Простыми словами — данный параметр указывает на фактическую прочность материала. Такие параметры необходимы для выполнения расчетов конструкции на прочность и другие показатели.
Существует специальная таблица классов бетона и их соответствие маркам:
| Марка | Класс |
| М 100 | В 7,5 |
| М 200 | В 15 |
| М 300 | В 22,5 |
| М 400 | В 30 |
| М 550 | В 40 |
| М 600 | В 45 |
| М 700 | В 55 |
| М 800 | В 60 |
https://youtube.com/watch?v=Mzrj-h365C8
Здесь указаны показатели для наиболее часто используемых смесей, а более подробную таблицу можно найти в специальной литературе. Для определения соответствия указанных параметров используют коэффициент вариации. Данный показатель зависит от разных факторов и может значительно меняться. При использовании одинаковой марки можно получать разные по прочности смеси, принято брать указанный показатель 13,5%, это усредненная величина.
Марка цемента
Железобетон приобретает прочность в процессе созревания, поэтому строитель должен быть уверенным в качестве используемого цемента.
Марки портландцемента – М200/300/400/500/600/700. Это условная величина, обозначающая его прочность на сжатие в кг/см2. Искомая прочность бетона при использовании цемента одной марки может варьироваться, что зависит от качественных характеристик, условий созревания, расхода материала.
Зависимость марки бетона от марки цемента указана в таблице
| Бетон, М | 100.0 | 150.0 | 200.0 | 250.0 | 300.0 | 400.0 | 500.0 |
| Цемент, М | 200.0 | 300.0 | 300.0/400.0 | 400.0 | 400.0 | 500.0 | 500.0/600.0 |
При выборе рекомендовано руководствоваться климатическими таблицами, принимая во внимание самые низкие температуры. Водонепроницаемость бетона оказывает влияние на его морозостойкость
Бетон и его применение
Это искусственный материал, состоящий из вяжущего вещества, заполнителя, разнообразных добавок, улучшающих характеристики камня, и воды. Сфера применения универсальной смеси невероятно широка: ее используют при строительстве зданий — для сооружения разных видов фундаментов, для возведения стен, перекрытий, колонн.
Незаменим главный стройматериал для сооружения ограждений, дорог и тротуаров, мостов, для изготовления таких же искусственных камней для строительных и отделочных работ. Чтобы получить материал, соответствующий действующим нормативам, все компоненты для состава тщательно подбирают, высчитывают и соблюдают пропорции, не отступают от технологии изготовления.
В строительстве всегда используют качественный бетон высоких марок, а также специальные смеси, имеющие целый список необходимых показателей. К ним относится долговечность, малоподвижность, морозостойкость, жаростойкость, минимальная усадка, способность противостоять растрескиванию, атакам влаги.
Основное применение бетона — использование для монолитных либо сборных бетонных (железобетонных) конструкций. Каждый вид строительных работ подразумевает свой вид смеси — соответствующего класса, марки. Нужные характеристики раствора определяют еще на стадии проектирования объекта.
Выбор марки бетона: зависимость от работ
Бетон классифицируют по использованию для смеси различных вяжущих компонентов. Растворы бывают асфальтными, гипсовыми, глиняными, известковыми, полимерными, силикатными или цементными.
Разновидности бетона
Добавление различных наполнителей позволяет получить смеси разных видов.
- Особо тяжелые. Они содержат барит (сульфат бария), железную руду. Такие смеси используют для возведения атомных электростанций, в военном строительстве.
- Тяжелые. В этом случае заполнители более известны: это гравий либо щебень. Эти растворы незаменимы для бетонных/железобетонных конструкций.
- Легкие. В них присутствуют пористые заполнители — перлит, керамзит, пемза (пумицит). Используют их для создания монолитов, блоков, панелей, плит перекрытий.
- Особо легкие — ячеистые бетоны. К ним относят газо- и пенобетон. Материалы очень популярны в малоэтажном строительстве.
Все виды бетона делят на водонепроницаемые, огне- и морозостойкие, жесткие либо пластичные. На последние характеристики влияет степень густоты раствора.
Классы и марки бетона
Чтобы выбрать идеальную смесь, нужно знать, какие классы/марки необходимы для конкретной работы. Самый прочный бетон, используемый в строительстве, — М500, однако далеко не во всех случаях его применение целесообразно. Чтобы знать, чем руководствоваться при выборе, лучше изучить следующую таблицу:
| Класс/марка бетона | Основные области применения |
| В7,5 или М100 | Сооружение бетонных фундаментов в сухих грунтах, бордюры, теплоизоляция |
| В12,5 или М150 | Стяжка пола, строительство дорожек, фундаментов для небольших одноэтажных зданий |
| В15 или М200 | Стяжка пола, основания для одноэтажных домов, обустройство выгребной ямы |
| В20 или М250 | Фундамент частного дома, небольшие перекрытия, лестницы, ограждения, хозяйственные постройки |
| М300 | Опорные конструкции частных домов, плиты перекрытия, основания, лестничные пролеты |
| М350 | Строительство многоэтажных зданий: фундамент, перекрытия, колонны |
| М400-М500 | Сооружение промышленных зданий, тоннелей, мостов, гидротехнических, военных объектов |
Бетоны марок М100, М150 относятся к легким (тощим) смесям, серьезные нагрузки для них запрещены. М200 и М250 во многом похожи: они имеют достаточно высокую прочность на сжатие, по последний вид более надежен, поэтому его применяют даже для сооружения плит перекрытий, но только тех, на которые не будет возлагаться большая нагрузка.
М300 «специализируется» на любых видах оснований для зданий, используется для строительства стен, площадок и заборов. М350 уже имеет достаточную прочность для применения его для обустройства плитных фундаментов многоэтажных домов, для изготовления многопустотных плит перекрытия, несущих колонн, чаш бассейнов, дорожных плит аэродромов.
М400 менее популярен из-за высокой цены. Сфера его «деятельности» — строительство банковских хранилищ, развлекательных, торговых центров, крытых бассейнов, аквапарков. М450 помимо цены имеет еще один недостаток — он довольно быстро схватывается, поэтому его применение ограничено, но используют эту марку для тех же целей, что и М400. Бетоны М500 и М550 очень надежны, но для строительства зданий их не применяют. Их «ниша» — ЖБИ и конструкции спецназначения, гидротехнические сооружения.
Если в планах небольшая хозяйственная постройка, то можно обойтись невысокой маркой бетона — М200. Когда «замышляют» строительство жилого здания, имеющего несколько этажей, приобретают более надежную смесь — М250 либо М300.
Второстепенные качества
Водонепроницаемость, морозостойкость — еще пара необходимых характеристик, на них нужно обращать внимание. Первый показатель обязательно учитывают при строительстве подземных либо гидротехнических сооружений
Второй определяет долговечность строения, возведенного в умеренных или холодных климатических зонах. Эти важные параметры зависят от класса, а также от марки бетона. Чем он прочнее, тем выше способность камня противостоять влаге и морозам.
Водонепроницаемость обозначается буквой W (от W2 до W20), она показывает максимальное давление воды, которое в состоянии удержать поверхность конструкции. Морозостойкость — F (50-300). Последние цифры — количество циклов заморозки-размораживания, после которых материал не теряет своих свойств. Обе характеристики можно улучшить, если использовать специальные добавки.
Подвижность бетона (П1-П5), которую проверяют усадкой конуса, характеризует способность раствора растекаться только благодаря собственному весу. Это качество зависит от марки цемента, пропорций смеси, фракции, а также от формы, чистоты наполнителей, качества всех компонентов и добавок.
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.
Заключение
При осуществлении современных строительных мероприятий расширяются предъявляемые требования. Сегодня востребованы составы, обладающие высокой прочностью, имеющие незначительную усадку, не подверженные влиянию отрицательных температур. Кроме того, они должны быть устойчивыми к образованию растрескивания, обладать теплопроводностью, быть устойчивыми к повышенной температуре и иметь длительный срок эксплуатации.
Классификация бетонных составов позволяет оценить возможность их применения для решения конкретных строительных задач, выбрать оптимальный вариант.
