Подбор состава бетона
Содержание:
- Отличие марки от класса
- Марка и класс – в чём разница?
- Пропорции бетона
- Что такое бетон
- Общие сведения
- Прочность на сжатие
- Соотношение между классами и марками бетона
- Использование по назначению
- Состав высокопрочного бетона
- Таблица марок бетона и их характеристики
- Состав бетонной смеси и правильный ее подбор
- Марки прочного бетона
- Морозостойкость бетона
- Соответствие класса бетона (В) и марки (М) и их определение
- Контроль качества бетонных работ
- Марка цемента
- Водопроницаемость
- Состав бетона разных марок
- Общие сведения
- Прочие физико-механические свойства
- Вывод
Отличие марки от класса
Прочность – главное качество, которое ценится в бетоне. Она позволяет зданиям и конструкциям выдерживать необходимые нагрузки и противостоять условиям внешней среды.
Марка бетона
Марка – показатель, зависящий от количества и качества цемента в бетонном растворе. Обозначается латинской буквой М, а цифра рядом с ней показывает прочность в кгс/см2. Учитывает только процентное содержания цемента в строительной смеси.
Класс бетона по прочности
Класс – показатель, определяющий уровень прочности бетона на сжатие. Обозначается латинской буквой В, а цифра рядом показывает значение в МПа.
В проектной строительной документации всегда указывается класс бетона.
Сравнение и различие
Хотя и марка, и класс обозначают прочность бетона, между ними есть и принципиальные отличия.
Марка указывает на технические свойства бетона, а класс – на уровень прочности при эксплуатации. Первый параметр учитывает соотношение цемента в растворе, а второй показывает предельную нагрузку, которую должна вынести конструкция.
Понятия марки и класса взаимосвязаны, их точные значения помогут сделать правильный выбор при закупке материалов для строительства.
Цифра рядом с буквенным показателем класса и марки бетона является показателем прочности. Таблица соотношений по ГОСТ 26633-91 поможет подробнее в этом разобраться. Также это способ точно определить технические характеристики строительной смеси для лучшего применения в частном и промышленном возведении конструкций и зданий.
Таблица 1 – Прочность бетона на сжатие по марках и классам
Класс бетона | Марка бетона | Средняя прочность на сжатие, кгс/см2 |
В3,5 | М50 | 45,8 |
В5 | М75 | 65,5 |
В7,5 | М100 | 98,2 |
В10 | М150 | 131,0 |
В12,5 | М150 | 163,7 |
В15 | М200 | 196,5 |
В20 | М250 | 261,9 |
В22,5 | М300 | 294,7 |
В25 | М350 | 327,4 |
В27,5 | М350 | 360,2 |
В30 | М400 | 392,9 |
В35 | М450 | 458,4 |
В40 | М550 | 523,8 |
В45 | М600 | 589,4 |
В50 | М700 | 654,8 |
В55 | М700 | 720,3 |
В60 | М800 | 785,8 |
В65 | М900 | 851,3 |
В70 | М900 | 916,8 |
В75 | М1000 | 982,3 |
В80 | М1000 | 1047,7 |
В90 | М1150 | 1178,7 |
В100 | М1300 | 1309,6 |
В110 | М1450 | 1440,6 |
В120 | М1500 | 1571,6 |
Также различают отдельный класс жаропрочных бетонов – табл. 2.
Таблица 2 – Классификация жаропрочных бетонов
Класс бетона по предельно допустимой температуре применения | Предельно допустимая температура применения, °С |
И3 | 300 |
И6 | 600 |
И7 | 700 |
И8 | 800 |
И9 | 900 |
И10 | 1000 |
И11 | 1100 |
И12 | 1200 |
И13 | 1300 |
И14 | 1400 |
И15 | 1500 |
И16 | 1600 |
И17 | 1700 |
И18 | 1800 |
Марка и класс – в чём разница?
Класс железобетона – основной численный показатель, гарантированно характеризующий его свойства (прочность). Это значит, что свойство, установленное классом, достигается практически всегда.
Стандартом установлено следующее:
- прочность материала на сжатие определяется классами В3.5 – В15, с шагом числового показателя через 1.5 единиц; и В20 – В80, с шагом – 5 единиц. Современные смеси могут принадлежать к промежуточным классам;
- прочность на растяжение по осям Bt 40 – 4.00, с шагом 0.4 единиц. На растяжение железобетон работает хуже, что видно по параметрам предела прочности. Стальная арматура используется именно для повышения несущей способности при растяжении или изгибе;
- прочность на изгиб Btb 40 – 8.00, с шагом через 0.4 единиц.
Марка бетона – это числовая характеристика свойств, которая рассчитана, как усреднённое значение результатов испытания образцов. Показатель не охватывает изменение прочности в полном объёме конструкции. Для обозначения принято использовать индекс М и числовое значение (от 50 до 1000). Например, марка М500 повествует о том, что предел прочности материала при сжатии составляет не менее 500 кгс/см².
Пропорции бетона
Соотношение основных компонентов в бетонной смеси подбирается в соответствии с конечной задачей – получением нужной марки. В таблице указаны пропорции некоторых бетонов:
Наименование | Марка бетона | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
М200 | М300 | М400 | М500 | ||||
Марка цемента | М400 | М500 | М400 | М500 | М400 | М500 | М500 |
Соотношение компонентов в сухом состоянии в весовых частях, Ц/П/Щ | 1/2,8/4,8 | 1/3,5/5,6 | 1/1,9/3,7 | 1/2,4/4,3 | 1/1,2/2,7 | 1/1,6/3,2 | 1/1,4/2,9 |
Важную роль в качестве бетона играет водоцементное соотношение (В/Ц). Чем оно меньше, тем прочнее конечный продукт. Цемент способен использовать количество воды, равное 0,25 части от своей массы. Но бетон в этом случае будет жестким, поэтому оптимальным водоцементным соотношением считается 0,3-0,75. Лишняя жидкость остается запертой в теле бетона либо испаряется, оставляя после себя воздушные поры. В обоих случаях пострадает прочность фундамента. Для повышения морозостойкости бетона соотношение В/Ц ограничивают диапазоном 0,5-0,6.
В частном строительстве бетон готовится непосредственно на строительной площадке. Отмерять компоненты в таких условиях удобнее ведром. Объемная масса у каждого ингредиента своя. В 10-ти литровом ведре содержится:
- цемента- 15 кг;
- песка- 19 кг;
- щебня – 17,5 кг.
Пример: для приготовления бетона марки М200 на каждые 2 ведра цемента понадобится 5 – песка и 9 – щебня. Воды на это количество смеси достаточно 1 ведра.
Что такое бетон
Бетон – монолитный камень искусственного происхождения, применяемый при строительстве различных объектов. Процесс изготовления представляет собой смешивание вяжущего вещества, наполнителей, разных химических добавок и воды.
Классический состав бетона:
- песок;
- вода;
- щебень;
- цемент.
Соотношение компонентов различается в зависимости от производственной необходимости и качества сухих составляющих раствора.
Строительная сфера находится в постоянном развитии. Это не обошло стороной и бетон. Применение различных наполнителей позволяет улучшать качественные характеристики строительного камня и расширяет его разновидности:
- пескобетон;
- гипсобетон;
- силикатный бетон;
- шлакобетон;
- пемзобетон;
- туфобетон;
- сталебетон;
- железобетон;
- полимербетон.
При добавлении различных химических добавок и присадок можно менять свойства бетонной смеси:
- водонепроницаемость;
- морозоустойчивость;
- быстрое или медленное схватывание;
- подвижность;
- усадка;
- пластичность.
В зависимости от структуры заполнителя бетон различается по типам:
- особо легкий – вес кубического метра раствора не превышает 500 кг;
- легкий – вес составляет 500-1800 кг/м3;
- тяжелый – вес находится в диапазоне 1800-2700 кг/м3;
- особо тяжелый – вес превышает 2700 кг/м3.
Многообразие состава позволяет применять бетон для строительства объектов различной направленности.
Общие сведения
Бетон – это искусственный камневидный стройматериал, получаемый в итоге затвердевания предварительно перемешанной и уплотненной смеси. Ее свойства зависят от пропорций компонентов, которые в ней содержатся:
- вяжущее;
- заполнители;
- затворители;
- добавки (при необходимости).
Здесь можно сделать вывод, что марки бетона и их применение взаимосвязаны: нет смысла делать одинаковую консистенцию для фундамента и для дорожки — это, в первую очередь, экономически невыгодно. Каждый вид смеси должен удовлетворять заданным технологическим параметрам и отвечать требуемым показателям качества после твердения.
Классификация искусственного камня осуществляется по таким признакам:
- назначение;
- средняя плотность;
- вид вяжущего;
- структура;
- вид заполнителей;
- условия уплотнения.
Классификация искусственного камня по структуре:
- крупнопористые;
- поризованные;
- плотные;
- ячеистые.
Качественными показателями бетонных материалов являются:
- марка по морозостойкости, средней плотности и водонепроницаемости;
- класс по прочности на растяжение и сжатие.
Прочность на сжатие
Класс бетонной смеси обозначается буквой «В» и отражает гарантированную прочность монолита на сжатие. Его цифровое значение соответствует той нагрузке, которую бетонный кубик или призма выдерживает без разрушения. Сила давления при этом выражается в мегапаскалях (МПа). Гарантия того, что все фрагменты монолита, выполненные из бетона одного класса, выдержат одинаковую нагрузку — 95%. То есть, 95 из 100 кубиков, отлитых из материала класса В30, точно выдержат давление равное 30 МПа. Лишь пять из них могут не подтвердить свойства класса и разрушиться.
Испытания, устанавливающие класс монолита, проводятся после того, как он наберет максимальную прочность. Этот срок задается проектной документацией, он зависит от планируемых нагрузок, условий твердения и других факторов. Проверка класса производится спустя 28 дней после заливки.
Марка бетона означает среднюю величину его прочности. Для ее отображения используют латинскую букву «М» и числовой показатель в пределах 50-1000. Цифры указывают на то, какую нагрузку в килограммах может выдержать 1см2 бетонной поверхности. Нормативами устанавливается следующее соотношение между классом и маркой бетона:
Так как эти два показателя тесно связаны между собой, можно перевести марку бетона в класс, пользуясь таблицей. При этом следует учитывать, что материал, изготовленный вручную на строительной площадке будут отличаться по классу от произведенного на заводе.
Остановимся подробнее на марках бетона и их применении в строительстве.
Соотношение между классами и марками бетона
Следует отметить, что марку бетона практически никто не использует. Однако для понимания некоторых старых типовых проектов и прочих инженерных решений следует запомнить, где можно найти таблицу соотношений по прочности на сжатие.
Если раньше класс бетона обозначался как В20, тот теперь этот же класс бетона обозначается как С15/20. Дело в том, что в некоторых европейских странах, таких как Великобритания, для проверки прочности бетона на сжатие используют цилиндр. У него высота в два раза больше диаметра. В других странах для проверки прочности используется бетонный кубик. Поэтому для этих образцов показатели будут разными.
Пример. Бетон кл. С12/15 означает:
- минимальная прочность цилиндра на сжатие 12 МПа;
- минимальная прочность кубика на сжатие 15 МПа.
15 МПа – это и есть тот привычный кл. В15, которым пользуются у нас.
Класс бетона по прочности (С) по ДБН | Класс бетона по прочности (В) по СНиП | Средняя прочность бетона данного класса R | Ближайшая марка бетона по прочности М, кгс/см 2 | Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса R — M / R * 100% | |
Мпа | кг/см 2 | ||||
— | В0,35 | 0,49 | 5,01 | М5 | +0,2 |
— | В0,75 | 1,06 | 10,85 | М10 | +7,8 |
— | В1 | 1,42 | 14,47 | М15 | -0,2 |
— | В1,5 | 2,05 | 20,85 | М25 | -1,9 |
— | В2 | 2,84 | 28,94 | М25 | +13,6 |
— | В2,5 | 3,21 | 32,74 | М35 | -6,9 |
— | В3,5 | 4,50 | 45,84 | М50 | -9,1 |
— | В5 | 6,42 | 65,48 | М75 | -14,5 |
— | В7,5 | 9,64 | 98,23 | М100 | -1,8 |
С8/10 | В10 | 12,85 | 130,97 | М150 | -14,5 |
С10/12,5 | В12,5 | 16,10 | 163,71 | М150 | +8,4 |
С12/15 | В15 | 19,27 | 196,45 | М200 | -1,8 |
С16/20 | В20 | 25,70 | 261,93 | М250 | +4,5 |
С18/22,5 | В22,5 | 28,90 | 294,5 | М300 | +1,9 |
С20/25 | В25 | 32,40 | 327,42 | М350 | -6,9 |
С25/30 | В30 | 38,54 | 392,90 | М400 | -1,8 |
С28/35 | В35 | 44,96 | 458,39 | М450 | +1,8 |
С32/40 | В40 | 51,39 | 523,87 | М550 | -5,1 |
С35/45 | В45 | 57,82 | 589,4 | М600 | +1,8 |
С40/50 | В50 | 64,24 | 654,8 | М700 | +6,9 |
С45/55 | В55 | 70,66 | 720,3 | М700 | -2,8 |
Среднюю прочность бетона каждого класса определяют при нормативном коэффициенте вариации, равном v=13,5% для конструктивных бетонов и v=18% для теплоизоляционных бетонов по формуле
где В – значение класса бетона, МПа:0,0980665 – переходной коэффициент от МПа к кг/см 2 >.
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:
- С теплопроводностью до 0, 2 Вт/(мх°С), а прочность его до 500 кг на метр кубический. Хорошо подойдет для плит в виде утеплителя.
- Конструкционно-теплоизоляционный бетон – чаще всего применяют для строительства перегородок, стен и перекрытий. Маркируется такой бетон М35.
- 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.
Состав высокопрочного бетона
Основные по объёму компоненты – цемент, вода, заполнители. Но на свойства бетона большое влияние также имеют добавки. Совместное действие всех составляющих влияет на итоговый результат, поэтому важны характеристики и пропорции каждого компонента: они будут влиять на качество бетона и возможности его применения.
Цемент
Возглавляет перечень материалов, потому что от марки цемента будет зависеть класс бетона. Для приготовления высокопрочных бетонов используются разновидности портландцементов, включая цементы с минеральными добавками, обладающими активностью при пропаривании 32 МПа и больше. Тем самым сокращается длительность тепло-влажностной обработки и уменьшается её стоимость.
Для экономии допустимо уменьшить количество цемента, но при использовании добавок, повышающих прочность. Чтобы срок службы сооружения стал больше, цемент применяют со значением нормальной густоты не более 30%. Температура цемента не должна превышать отметку 60 °С.
Вода
В воде не допустимо содержание сахаров, органических ПАВ и фенолов в количестве более 10 мг/л. Не допустимо наличие масел, нефтепродуктов, жиров, окрашивающих примесей, а также примесей, нарушающих свойства бетона (схватываемость, морозостойкость).
Допускается применение технической воды и воды из природных источников, но содержание примеси должно соответствовать требованиям норм.
Заполнители
Мелкий заполнитель
Как и для большинства бетонов, это крупные или мелкие пески природного происхождения или из отсевов дробления пород горнодобывающей промышленности. Плотность зерен может варьироваться от 2000 г/см³ до 2800 г/см³. Допустимо применение песка из шлаков цветной и чёрной металлургии, а также золошлаковые смеси. Учитывается плотность, состав (концентрация пылевидных частиц и глинистых), пустотность песка. Некачественный или грязный песок значительно снижает свойства бетона.
Крупный заполнитель
Крупный фракционный заполнитель – щебень, прочность которого должна быть выше требуемой марки бетона; щебень, добытый из горных пород с высокой прочностью (диабаз, гранит и др.).
Содержание зерен низкой прочности не должно быть более 10% по массе. Учитываются морозостойкость щебня и прочность (от 100 МПа). При наличии пластификаторов в смеси допускается прочность щебня 80 МПа. Итоговая пригодность заполнителя устанавливается только после испытаний бетона.
- Для бетона крупным заполнителем не рекомендуется брать породу с гладкой поверхностью.
- Плотность зерен должна варьироваться от 2000 до 3000 кг/м³.
- В составе щебня наличие пыли и мелких частиц глины допускается не более 2% от массы.
Марка щебня влияет на итоговую марку бетона, поэтому класс щебня должен быть выше, чем у бетона. Так, для класса бетона В45 марка щебня должна соответствовать классу 1200.
Добавки
Добавки для бетона в строительстве выполняют несколько функций. Главная – это усиление необходимых свойств бетона (устойчивость к сильно низким температурам и перепадам температур; устойчивость к сильным вибрациям; водонепроницаемость и т. д.). Для повышения экономности строительства усиливают опорные свойства бетона при уменьшении количества металлоконструкций и заполнителей. Можно облегчать общий вес строения, добавляя химические компоненты и сохраняя при этом прочность.
Так как к высокопрочным бетонам предъявляются повышенные требования, добавки-пластификаторы в составе присутствуют обязательно. Если используются портландцементы с минеральными добавками, то количество химических добавок увеличивается на 15%.
Цель применения пластифицирующих добавок:
- снизить расход воды в бетоне, сохранив его прочность;
- оптимизировать количества цемента, сохраняя удобоукладываемость и прочность бетона;
- повысить экономию строительства и улучшить тех. характеристики бетонов (стойкость к образованию трещин, усадка и др.);
- увеличить подвижность смесей, сократить длительность укладки при работе с конструкциями сложной конфигурации.
При использовании добавок надо ориентироваться на совместимость используемых добавок и их действие на свойства бетона.
Бетоны с требованием к морозостойкости F200 и выше, а также бетоны для сооружений гидротехнического назначения, следует изготавливать с применением газообразующих или воздухововлекающих добавок.
В бетоны для применения на дорожных и аэродромных покрытиях обязательное наличие воздухововлекающи добавок и пластификаторов.
Бетоны марки П4 и П5 по удобоукладываемости готовятся с обязательным содержанием пластификаторов для монолитных и сборных конструкций.
Таблица марок бетона и их характеристики
Чтобы правильно выбрать бетонную смесь, необходимо знать соответствие марок и классов бетона определенному типу производимых работ. Применять бетон более прочный, чем требует конструкция, будет нерационально. В основном для строительства применяются бетон, не превышающий по прочности на сжатие марку 500.
Рассмотрим таблицу «Марка бетона и класс бетона в зависимости от применения готовой смеси»:
Марка и класс бетона | Основное применение |
М100, (В7,5) | Работы подготовительного характера до заливки плит фундамента, бордюры, теплоизоляция конструкций, как подстилающий слой перед армированием |
М150, (В12,5) | Дорожки на дачных участках, небольшие площадки, заливка монолитных плит фундамента |
М200, (В15) | Основание под фундамент частного дома, отмостка, ленточный фундамент, подушка под дорожное покрытие, стяжка для пола |
М250, (В20) | Устройство фундамента под частный дом, лестницы, небольшие перекрытия, ограждения, заборы, хозяйственные постройки |
М300 | Капитальное строительство частного дома: стены, перекрытия, фундаменты |
М350 | Фундаменты многоэтажных строений, балки, перекрытия, колонны |
М400 | Сооружения гидротехнического назначения, мосты, хранилища, военные объекты |
Из таблицы узнаем, какую марку бетона для фундамента можно использовать для строительства дома в частном секторе.
Если планируется небольшая хозяйственная постройка, можно использовать смесь с невысоким показателем (М200) марки бетона. Для фундамента частного дома, имеющего больше одного этажа, применяется уже более высокая марка (М250, М300).
Чем выше марка и класс бетона, тем выше его прочность на сжатие
Состав бетонной смеси и правильный ее подбор
В строительном материале такого плана большая роль отводится песку, но использовать его можно почти любой. Единственное ограничение стоит на использование природного песка, в составе которого в избытке содержится глина или же ее компоненты.
От количества глиняных частиц на куб бетона зависит его прочность, причем последняя характеристика сильно снижается при увеличении примеси. Если же в наличии есть только песок с глиной, то необходимо предпринять некоторые меры по уменьшению количества вредной примеси. Песок можно промыть, после чего отделить необходимые фракции и смешать с определенным количеством песка покупного.
Подведем небольшой итог всего вышеизложенного. Бетон в строительстве существует с давних времен и в современности он довольно активно используется. Есть много факторов и характеристик, по которым строительный материал можно поделить на несколько групп и видов. Очень важный ингредиент бетонной смеси – песок, а от его качества напрямую зависит качество полученного раствора и его прочность.
Марки прочного бетона
- М50-100
В основном используется для черновой заливки и заполнения образовавшихся пустот конструкций без эксплуатационных нагрузок.
- М150-250
Хорошо подходит для дорожек, террас, отмосток, бордюров, бетонных балок, опорных стен, лестниц и других элементов.
- М300-400
Универсальные виды марок, применяемые в жилищном и промышленном многоэтажном строительстве, чем больше ответственность назначения и эксплуатации конструкции, тем выше прочность материала, который берут для отливки.
- М500 и далее
Берут для особо важных, узкоспециализированных локаций, где повышенные нормативные требования к материалам, чрезвычайно важно повышенная прочность и максимальная долговечность постройки. Аэродромные площадки, метро, тоннели, бункеры, военные и другие объекты специального государственного назначения изготавливаются из бетона М500 и выше, что считается самым прочным бетоном
Морозостойкость бетона
В условиях сурового климата и даже просто в климатических зонах, для которых характерны смена времен года и выраженная холодная зима, большое значение имеет устойчивость сооружений к низким температурам. В этих случаях в строительстве применяются бетоны с повышенными характеристиками устойчивости к воздействию отрицательных температур.
Морозостойкостью бетона называют его способность выдерживать повторяющееся замерзание и оттаивание.
В соответствии с требованиями ГОСТ 10060.0-95, изготавливаются базовые образцы для подвергания замораживанию. Они должны соответствовать образцам для испытания на прочность.
После достижения проектного возраста образцы подвергают замораживанию при –130°С и оттаиванию при +180° С, затем измеряют прочность.
Если образец не потерял прочности при определенном количестве циклов замораживания и оттаивания, значит, он соответствует марке по морозостойкости.
Марку по морозоустойчивости принято обозначать буквой «F» и числом, которое показывает количество циклов замораживания и оттаивания:
- до F50 — низкий класс морозостойкости;
- F50—F150 — нормальный класс морозостойкости, применяется на всей территории России, срок эксплуатации конструкций до 100 лет;
- F150—F300 — класс повышенной морозостойкости, применяется в условиях сурового климата;
- F300—F500 — класс высокой морозостойкости, применяется в условиях повышенной влажности и промерзания грунта;
- F500—F1000 — крайне высокая морозостойкость.
Соответствие класса бетона (В) и марки (М) и их определение
Прочность бетона на сжатие — это основной показатель, которым характеризуют бетон. В настоящее время, встречаются две системы выражения данного показателя, а именно:
Класс бетона, B — это так называемая кубиковая прочность (т.е. сжимаемый образец в форме куба) показывающая выдерживаемое давление в МПа, с долей вероятности разрушения не более 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см 2 . Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу.
Марка бетона, М | Класс бетона, B | Прочность, МПа | Прочность, кг/см 2 |
---|---|---|---|
М50 | B3.5 | 4.5 | 45.8 |
М75 | B5 | 6.42 | 65.5 |
М100 | B7,5 | 9.63 | 98.1 |
— | B10 | 12.84 | 130.9 |
М150 | В12,5 | 16.05 | 163.7 |
М200 | В15 | 19.26 | 196.4 |
М250 | В20 | 25.69 | 261.8 |
М300 | В22,5 | 28.9 | 294.6 |
— | В25 | 32.11 | 327.3 |
М350 | В27,5 | 35.32 | 360 |
М400 | В30 | 38.35 | 392.8 |
М450 | В35 | 44.95 | 458.2 |
М500 | В40 | 51.37 | 523.7 |
М600 | В45 | 57.8 | 589.2 |
М700 | В50 | 64.2 | 654.6 |
М750 | В55 | 71.64 | 720.1 |
М800 | В60 | 77.06 | 785.5 |
М900 | В65 / B70 | ||
М1000 | В75 / B80 |
Контроль качества бетонных работ
Контроль качества бетонных и железобетонных работ должен состоять из проверки:
— качества арматуры и составляющих бетонной смеси, а также условий их хранения;
— работы бетоносмесительных узлов, их дозирующих устройств и бетонного хозяйства в целом;
— готовности блоков и частей сооружений к бетонированию ( подготовка основы, установления опалубки, лесов и подмостей, арматуры и закладных частей);
— качества бетонной смеси при ее приготовлении, транспортировке и укладке;
— правильности ухода за бетоном, сроков распалубливания, а также частичной и полной нагрузки конструкций;
— качества забетонированных конструкций; — осуществление мероприятий по устранению обнаруженных дефектов;
Для проведения мероприятий контроля бетонных работ необходимо вести систематический надзор за проведением работ, выполнять в необходимых случаях соответствующие анализы, исследования, испытания, вести установленную техническую документацию по проведению и контролю качества работ.
При контроле качества бетона проверяют:
— соответствие фактической прочности бетона в конструкции прочности, которая требует проект, а также заданной в сроки промежуточного контроля;
— показатели морозоустойчивости и водонепроницаемости бетона при условии специальных требований проекта.
Необходимо систематически контролировать подвижность и жесткость бетонной смеси в местах ее изготовления и укладки. В случае появления отклонений от заданной консистенции смеси, или же при нарушении ее однородности следует принимать соответствующие меры для улучшения условий транспортировки смеси или изменения ее состава.
Бетонные и железобетонные работы представляют собой комплекс технологических процессов, в результате которых создаются бетонные сооружения необходимых размеров и конфигурации, которые обладают надежностью и долговечностью работы в условиях влияния водного потока, попеременного замерзания и оттаивания и других природно-климатических и производственных факторов.
В комплекс бетонных работ входит приготовление бетонной смеси, транспортировка ее к месту укладки, установление опалубки и арматуры, укладка бетонной смеси и уход за бетоном. Каждый из элементов комплекса представляет собой сложный технологический процесс.
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
Водопроницаемость
В структуре бетонных конструкций есть поры, капилляры. Чем выше открытая пористость, тем больше водопроницаемость. У газобетона она доходит до 25 %. Плотные конструктивные бетоны имеют наименьшую водопроницаемость. Обозначается класс буквой «W».
С целью повышения влагостойкости, морозоустойчивости дополнительно используют пластификаторы, модификаторы.
Неправильный расчёт, подбор компонентов бетонной смеси, переизбыток воды увеличивает водопроницаемость материала. В процессе усадки бетонной смеси, затвердевания, образуются микро полости, которые со временем могут заполниться влагой. Поэтом в момент заливки проводить уплотнение с помощью вибраторов, чтобы избежать образования воздушных пустот.
Классификация бетона по классу прочности, морозостойкости, водопроницаемости (таблица):
Марка бетона | Класс бетона | Водонепроницаемость (W) |
М100 | В7,5 | W2 |
М150 | В12,5 | W2 |
М200 | В15 | W4 |
М250 | В20 | W4 |
М300 | В22,5 | W6 |
М350 | В25 | W8 |
М400 | В30 | W10 |
М450 | В35 | W8-W14 |
М550 | В40 | W10-W16 |
М600 | В45 | W12-W18 |
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
Марка бетона | Массовые состав, Ц:П:Щ (кг) | Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л) | Количество бетона из 10 л цемента (л) |
М100 | 1:4,6:7,0 | 41:61 | 78 |
М150 | 1:3,5:5,7 | 32:50 | 64 |
М200 | 1:2,8:4,8 | 25:42 | 54 |
М250 | 1:2,1:3,9 | 19:34 | 43 |
М300 | 1:1,9:3,7 | 17:32 | 41 |
М400 | 1:1,2:2,7 | 11:24 | 31 |
М450 | 1:1,1:2,5 | 10:22 | 29 |
Таблица 2
Пропорции портландцемента М500, песка и щебня в бетонной смеси
Марка бетона | Массовые состав, Ц:П:Щ (кг) | Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л) | Количество бетона из 10 л цемента (л) |
М100 | 1:5,8:8,1 | 53:71 | 90 |
М150 | 1:4,5:6,6 | 40:58 | 73 |
М200 | 1:3,5:5,6 | 32:49 | 62 |
М250 | 1:2,6:4,5 | 24:39 | 50 |
М300 | 1:2,4:4,3 | 22:37 | 47 |
М400 | 1:1,6:3,2 | 14:28 | 36 |
М450 | 1:1,4:2,9 | 12:25 | 32 |
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.
Общие сведения
Бетон – это искусственный камневидный стройматериал, получаемый в итоге затвердевания предварительно перемешанной и уплотненной смеси. Ее свойства зависят от пропорций компонентов, которые в ней содержатся:
- вяжущее;
- заполнители;
- затворители;
- добавки (при необходимости).
Здесь можно сделать вывод, что марки бетона и их применение взаимосвязаны: нет смысла делать одинаковую консистенцию для фундамента и для дорожки — это, в первую очередь, экономически невыгодно. Каждый вид смеси должен удовлетворять заданным технологическим параметрам и отвечать требуемым показателям качества после твердения.
Классификация искусственного камня осуществляется по таким признакам:
- назначение;
- средняя плотность;
- вид вяжущего;
- структура;
- вид заполнителей;
- условия уплотнения.
Классификация искусственного камня по структуре:
- крупнопористые;
- поризованные;
- плотные;
- ячеистые.
Качественными показателями бетонных материалов являются:
- марка по морозостойкости, средней плотности и водонепроницаемости;
- класс по прочности на растяжение и сжатие.
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.
Вывод
Правильный выбор бетонной смеси гарантирует долговечность и надежность объекта, причем, осуществляться он должен еще на стадии проектирования. Использование таблицы соответствия марок и классов бетона поможет сравнить эти параметры и сделать верный выбор для реализации постройки определенного назначения.
При этом недопустимо игнорирование таких характеристик материала, как:
- плотность;
- морозостойкость;
- водонепроницаемость;
- прочность на сжатие.
Следует учитывать, что с повышением марки, время отвердевания раствора уменьшается
Это важно, если он доставляется к месту работ транспортом