Состав и технические характеристики бетона

Марки бетона товарного

В перечислении марок бетона, пойдем от «твердого к мягкому», то есть, от твердых марок бетона до более «мягких», правильно говорить легких бетонов.

Бетон М550, класс В45 самый прочный товарный бетон. Пропорции цемента в бетоне марки М550 максимальные. Используется в производственных процессах при изготовлении специальных железобетонных изделий и в строительстве гидротехнических сооружений. 

Бетон М500 , класс В40, аналогичен бетону М550. Его назначение также для строений и изделий, которые постоянно соприкасаются с водой. Марки бетона М500 и М550 крайне дороги.

Бетоны марок М400, класс В35 и М450, класс B30, также относятся к бетонам высокого класса прочности, и используется в гражданском строительстве сооружений близких к воде (гидроузлы, метрополитен), а также помещений железобетонных изделий специального назначения и банковских хранилищ.

Бетон марки М350, класс В25. Этот бетон используют для устройства фундаментов многоэтажных зданий. Именно этот бетон является основным в производстве ЖБИ изделий, монолитном строительстве, производстве дорожных плит и пустотелых плит перекрытий. Незаменим бетон М350 для заливки бетонных бассейнов, несущих колонн, взлетных полос. В частном строительстве использование бетона М350 не рационально. 

Бетон марки М300, класс В22.5. Популярный товарный бетон для строительства ленточных, свайных и других монолитных фундаментов, популярен в частном строительстве.

Бетоны М200, класс B15 и М250, класс B20 схожие бетоны по характеристикам и применению. Из таких бетонов делают фундаменты малоэтажных домов, небольших лестниц. Такой бетон идет на устройство дорожек и отмостки вокруг дома. Вполне разумно использование бетона М200 или М250 для устройства полов в гараже.

Бетон марки М150, класс В12.5, называют легким бетоном. Бетон этой марки наиболее распространен в частном строительстве и черновой отделки помещений. Его используют для устройства черновых полов в доме, заливки дорожек для пеших прогулок, для выравнивания полов стяжками.

Бетон марки М100, класс В7.5. Легкий бетон, применяемый в подготовительных работах перед армированием и в устройстве фундаментов.

Бетоны марок М50 и М75. Чаще называют цементными растворами. Используются в кладке кирпича и стеновых блоков, штукатурных работ. Отличается отсутствием в составе щебня и большим количеством цемента и песка в составе. В обиходе строителей, редко такой раствор называют бетоном. Более правильное название цементный раствор или пескосмесь.

Виды бетонов по типу вяжущего вещества

По виду основного вяжущего вещества классифицируют бетоны.

Среди них выделяют:

1. Цементные. На основе цемента различных марок, самый распространённый и востребованный вид бетонных смесей. Их используют для внутренних и наружных строительных работ. Востребованные марки бетона, изготовленные на основе портландцемента.
2. Специальные. В зависимости от назначения в цементные смесей добавляют разного рода наполнители, к примеру, металлическую мелкодисперсную стружку для прочности. Добавление магнезита повышает жароустойчивость, барита увеличивает защитные свойства материала от проникновения рентгеновского, радиационного излучения.
3. Железобетон. Армирование бетонных конструкций металлом.
4. Шлакощелочной. Изготавливают из шлакощелочного цемента, в состав которого входит измельченный шлак. При добавлении щелочных компонентов, происходит химическая реакция между алюмсиликатами, глинистыми компонентами. Пор техническим характеристикам, морозостойкости, водонепроницаемости, прочности превосходит бетон на основе цемента. Утилизируются отходы производства, шлак. Перспективное направление развития строительной отрасли.
5. Пенобетон. Вспененная цементная смесь, с добавлением песка, воды, строительного фиброволокна. Отличается низкой теплопроводностью, хорошими показателями влагостойкости. Различают конструктивный, теплоизоляционный пенобетон, соответственно маркируется.
6. Газобетон. Пористый материал, изготавливается методом автоклавирования. Низкая теплопроводность, но может впитывать влагу.
7. Фибробетон. Насыщение цементной смеси фиброволокном придаёт ему дополнительную прочность. Происходит этот процесс за счёт скрепления всех компонентов между собой множеством мелких волокон.
8. Арболит. Блоки изготовленные на основе цемента и стружки дерева. Теплый материал, но впитывает влагу.
9. Кевларобетон. Изготавливается на основе мраморной, граничной крошки, полиэфирных смол, жидкого стекла с добавлением катализатора. Получается имитация натурального камня. Либо по технологии на основе цементных окатышей, с использованием гравитационной бетономешалки.
10. Полимерцементный. К цементу добавляют полимерные наполнители, смолы. Бетонная смесь приобретает дополнительную прочность, отличаются высокой водонепроницаемостью.
11. Гипсовый. Используется для отделочных внутренних строительных работ. Добавление пластификаторов, фибры, других компонентов повышает прочность, влагостойкость.
12. Силикатный. Делают на основе кремнезёма, гидрата оксида кальция. Автоклавная высокотемпературная обработка повышает прочность.

Универсальные свойства бетонной смеси в том, что в зависимости от состава компонентов, добавок получают материалы с широким диапазоном технических характеристик.

Для чего применяется бетон?

Бетон — это базовый строительный материал. Он применяется для изготовления:

1. сборных железобетонных и бетонных конструкций;
2. монолитных бетонных и железобетонных сооружений.

При возведении объектов с применением бетонов их виды и марки определяются уже на проектной стадии. Для каждого элемента в строительных конструкциях (в фундаментах, несущих стенах, колоннах, сваях, внутренних перегородках, сантехкабинах, полах, бассейнах и пр.) должны использоваться соответствующие назначению виды и марки различных бетонов.

Сферы применения обширного ассортимента бетонов в современном строительстве постоянно расширяются. Наиболее перспективны высокопрочные марки бетонов (тяжёлых/лёгких) и спецбетоны с особыми заданными физико-техническими значениями определённых параметров, таких как:

• малая осадка и подвижность;
• морозостойкость;
• долговечность;
• устойчивость к возможному растрескиванию;
• повышенная жаростойкость;
• защита организмов людей от негативного воздействия проникающей радиации и др.

Характеристики и сфера применения бетона разных марок

М100 (В7,5).

Довольно слабый вид бетона, относящийся к тощим. Его лучше пустить на изготовление тонкослойной стяжки, подбетонки и пр. Для объемных монолитных конструкций в строительстве он практически не используется из-за минимальной морозостойкости (F50) и водонепроницаемости (W2). Разве что для легких фундаментов в прочных сухих грунтах – скальных или обломочных. Также из него нередко изготавливаются блоки ФБС. Бетон М150 или класс В10-В12,5 мало чем отличается от этой марки, по крайней мере, сфера применения и недостатки у него те же, только показатель прочности чуть повыше.

М200 (В15).

Весьма распространенный мелкозернистый материал, который нашел широкое применение в частном строительстве. Класс прочности бетона В15 вполне годится для возведения небольших фундаментов под легкие постройки, изготовления ЖБИ, лестничных маршей и отливки внутренних перегородок. Морозостойкость М200 достигает 100-150 циклов, водонепроницаемость укладывается в пределы 0,4-0,6 атм. У этого бетона тоже есть чуть более крепкий «двойник» – М250 с теми же возможностями применения.

М300 (В22,5).

Надежная универсальная марка товарного бетона, которая используется повсеместно. Это лидер рынка и самый востребованный материал в любых сферах. Малоэтажное строительство и промышленные объекты, фундаменты и монолитные стены, а также ЖБИ различного назначения – все это изготавливается из М300 прочностью 22,5 МПа. Водонепроницаемость достигает W6, морозостойкость – не меньше 200 циклов.

М350 (В25).

Этот класс бетона нашел применение в возведении сильно нагруженных конструкций типа балок, несущих плит и колонн. Также его нередко используют для отливки чаш резервуаров и покрытий в аэропортах. Водонепроницаемость на уровне W8 (на два класса выше, чем у М300), морозостойкость соответствует предыдущей марке. Везде, где строениям предстоит работать в сложных условиях и при больших нагрузках, лучше использовать именно В25.

Очень прочный и дорогой вид бетона, предназначенный для промышленного строительства, возведения ответственных и гидротехнических конструкций, мостов. Отличается хорошими показателями водонепроницаемости W10 и морозостойкостью F300. Но из-за высокого содержания цемента он слишком быстро схватывается, поэтому чаще используется вместе с добавками, замедляющими первоначальное твердение.

Особенности выбора

Марка бетона для фундамента частного дома определяется на основании расчетов веса постройки со всеми эксплуатационными нагрузками. И говорить, что какая-то из рассмотренных разновидностей особенно популярна, было бы неправильно. Но в целом для легких зданий хватает М200-М250. Если же дом возводится в 2-3 этажа и из тяжелых материалов (вроде полнотелого кирпича), то здесь понадобится монолит прочностью не ниже М300. А вот применение бетона М400 частными застройщиками уже считается нецелесообразным, из-за высокой стоимости в том числе.

Принимать во внимание только разделение растворов по прочности не совсем корректно, поскольку такая однобокая классификация не дает представления обо всех свойствах готового цементного камня. А ведь именно они определяют сферу его применения

И прежде чем купить бетон подходящего класса, придется учитывать существование различных марок, описывающих другие его характеристики:

• Морозостойкость F50-F300 – количество циклов замерзания/оттаивания монолита с потерей прочности до 5 %.
• Водонепроницаемость в пределах W2-W20 (от 0,2 до 2 атм) – способность противостоять проникновению влаги под соответствующим давлением.
• Пластичность или удобоукладываемость смеси (П1-П5) – временная характеристика, описывающая только подвижность жидкого раствора, после схватывания уже не играющая никакой роли.
• Жесткость (Ж1-Ж4) – здесь предусмотрены 4 класса, разделяющие бетоны на жесткие (тощие) и пластичные. Первые используются для заливки крупных форм, вторые – тонких и густоармированных конструкций. Отнесение смесей к той или иной категории зависит от водоцементного соотношения.

Таблица цен

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.

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 >.

Маркировка бетона

На информационных сайтах и технических справочниках бетонные смеси по прочности разделяются на классы, обозначаемые литерой «В». Одновременно даётся ссылка, что этот класс соответствует марке М. В чем же разница таких обозначений и почему нужно оставить одну маркировку, объясняется тем, что класс бетона указывает – какое предельно допустимое давление в МПа способен выдержать бетонный образец до наступления разрушительных деформаций.

Испытание бетона на сжатиеИсточник cemmix.ru

Нетрудно понять, что конструкции из бетона класса в 20 рассчитываются на предельно допустимую нагрузку равную 20 Мпа.

Марка бетона показывает более усреднённый показатель прочности и поэтому не всегда совпадает с классом прочности. Визуальная наглядность соотношения хорошо просматривается в сравнительной таблице маркировок:

Таблица маркировок бетонов в зависимости от классаИсточник cemmix.ru

В проектной документации обычно указывает класс бетона, а в заказах на изготовление бетонной смеси ссылаются на его марку.

Состав и марки тощего бетона

Согласно регламенту ГОСТ 10178-85 в качестве связующего вещества в «худом» бетоне можно использовать портландцемент М300-М400 или более дешевый шлакоблокоцемент. Однако если сравнивать тощую смесь со стандартным раствором, то при приготовлении непрочного бетона используется меньший объем связующего.

Полезно! Согласно СниП в тощем растворе не должно быть меньше 5% цемента (от общего объема сухой смеси).

Говоря о том, что такое тощий бетон, стоит рассмотреть используемый при его приготовлении заполнитель. По типу заполнителя раствор может быть двух типов:

• мелкозернистым – в этом случае используется щебень фракцией не больше 5 мм;
• крупнозернистым – диаметр наполнителя составляет порядка 40 мм.

Также в составе тощего низкопрочного бетона могут присутствовать пластификаторы и другие добавки, дозировка которых должна быть чуть выше, чем в более прочных строительных смесях.

Чтобы получить тощий бетон М100, для приготовления смеси на 1 м3 необходимо смешать 170 кг портландцемента, 831 кг песка, порядка 1300 кг щебня и 140 л воды. При этом смесь не должна быть сметанообразной. «Худой» цемент должен напоминать по своей консистенции полусухую землю. Объем воды рассчитывается исходя из фракции щебня, если он более мелкий, то необходимо добавить чуть больше воды.

Полезно! Увеличивать количество воды можно не более чем на 85% от объема портландцемента.

Чтобы получить бетон разной марки необходимо использовать портландцемент (лучше М400), песок и гравий в разных пропорциях.

Если вы добавляете ПЦ М500, то соотношение компонентов изменится.

Тощий бетон М200 отличается самой высокой пластичностью среди «худых» материалов. Чем ниже будет марка раствора, тем жестче получится сама смесь. Такие растворы чаще всего используют для укладки бетонных масс большой площади. Если же вы планируете заливать раствор в форму, то стоит выбирать более пластичный материал.

Применение подходящих марок бетонов для различных строительных объектов

При строительстве объектов промышленным способом применяются бетоны товарные, которые имеют следующие маркировочные обозначения, приведённые в таблице:

При изготовлении высококачественных товарных бетонов происходит строгое дозирование компонентов бетонных смесей. Это служит гарантией прочности и долговечности будущих построек.

Стоимость товарного бетона определяется составом и пропорциями компонентов.

Товарные бетоны широко распространены и становятся ещё более популярными благодаря их использованию в монолитных зданиях и сооружениях. Основные отличия бетонов — надёжность, сейсмостойкость, отсутствие технологических швов, равномерность усадки и низкая цена — обусловливает их применение:

• при заливке стен и фундаментов с применением опалубки, позволяющей получать строгие формы заданных монолитных конструкций;
• при создании перекрытий из бетона или железобетона, усиленных стальными каркасами, обеспечивающими повышенную устойчивость к нагрузкам;
• при возведении гидротехнических сооружений, включая изготовление разнообразных бассейнов с любыми размерами и уровнями сложности;
• при использовании в качестве подушки под дорожным полотном во время укладки дорог разных размеров;
• при строительстве различных площадок, придомовых отмосток из бетона, тротуаров и садовых дорожек.

Как проводят испытания?

Методы измерения прочности бетона, требования к тестируемым образцам устанавливает ГОСТ. Для вычисления значения используют минимальное давление, которое приводит к их разрушению. При любых проверках давление на бетон возрастает с неизменной скоростью. Методов есть несколько, каждый из них требует определенной формы образцов.

Цилиндр с диаметром 100-300 мм и куб с различной длиной ребер (от 100 до 300 мм) используют для определения прочности — на растяжение при раскалывании и на сжатие. Для проверки прочности на осевое растяжение берут цилиндры, высота которых вдвое больше диаметра, или призмы, имеющие квадратное сечение – от 100х100х400 до 300х300х1200 мм. Последние образцы также используют для проверки прочности на растяжение при раскалывании и изгибе.

Для определения свойств могут быть взяты и другие виды:

• кубы с длиной ребра 70 мм;
• призмы 70х70х280 мм;
• цилиндры с диаметром 70 мм.

Габариты напрямую зависят от размеров заполнителя, используемого в разных видах бетонных смесей. Пробы берут из рабочего состава, затем заливают в смазанные калиброванные формы. Уплотняют массу тремя способами — штыкованием, с помощью виброплощадки либо глубинным вибратором.

Условия, в которых происходит отвердевание испытуемых образцов, зависит только от способа производства. Если искусственные камни проходят процедуру набора прочности в естественных условиях, то их хранят в накрытых материалом формах при температуре 20-25°.

Распалубку производят по-разному для каждой проверки. Для определения прочности на сжатие изделия извлекают спустя 24-72 часа. Для исследования прочности на растяжение ждут дольше — 72-96 часов. Извлеченные образцы оставляют твердеть при влажности от 95 до 100%, при температуре 20-22°.

Образцы, которые должны доходить до кондиции в других условиях, помещают в камеры для пропарки, автоклавы и т. д. После обработки их извлекают из опалубки, затем либо оставляют храниться в нормальных условиях, либо отправляют на испытания, так как иногда проводят промежуточные тесты прессованием — на третий, седьмой день и через 2 недели. Дополнительные проверки дают возможность получить предварительное заключение, но окончательный тест на 28-й день всегда завершает ряд исследований.

Пропорции и изготовление бетона м250

Качественный состав бетонов любой марки регламентируются техническими нормами и условиями ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные». При изготовлении составные компоненты смеси в сухом виде строго дозируются в определённой пропорции и смешиваются с водой.

Таблица составных пропорций бетона В 20:

Большое влияние на качество бетонного раствора оказывает количество воды, необходимое для придания готовой смеси необходимой пластичности и однородности. В идеальном водоцементном соотношении часть воды составляет 0,3 – 0,5 от объёма вяжущего компонента. Избыток воды приводит к снижению прочности конечного бетонного продукта.

В заводских условиях процесс изготовления происходит на мощном многоуровневом оборудовании с использованием различных вибрационных и вибровакуумных установок. Профессиональные дозаторы и смесители позволяют автоматически подавать предельно минимальный объем воды, что положительно влияет на качество бетонной смеси, и применять добавки для увеличения время твердения и степени текучести раствора. Весь процесс смешивания выполняется мощными бетоносмесительными установками. Приготовленная смесь отличается однородностью и качеством, недоступных для непрофессиональных «домашних» бетономешалок.

Макет бетонного заводаИсточник conmet23.ru

Для самостоятельного приготовления 1 м³ бетона М 250 потребуется бетономешалка ёмкостью 0,25 м³ и основные компоненты смеси:

• Шлакопортландцемент общестроительного или специального назначения М 400 в количестве 0,332 тн.
• Щебень из природного камня фракции 10 – 20 мм в количестве 0,8 м³.
• Песок природный очищенный – 0,5 м³.
• Вода, очищенная от примесей – 0,215 м³.

Вначале в ёмкость бетономешалки в сухом виде загружается цемент и песок. Компоненты смешиваются в бетономешалке и лишь после этого, согласно норме, подаётся вода. В последнюю очередь загружается тяжёлый заполнитель – щебень или гравий.

Расчётное количество составных компонентов бетона класса в 20Источник sdelai-lestnicu.ru

В заключении

Чтобы свести риск заказа бетона у недобросовестных компаний на нет, рекомендуется заключать договор предварительно и только напрямую с производителем (без посредников). В день доставки стоит попросить у сотрудников компании паспорт на бетон. В нем указываются данные компании, параметры смеси. Если вы заказываете несколько машин и водитель говорит, что все документы у того, кто едет последним, стоит быть очень бдительным. Это говорит о том, что от вас что-то скрывают.

Если после «домашней» проверки выяснится, что качество смеси не соответствовало заявленной, то можно обратиться в лабораторию, чтобы подтвердить свои опасения. После этого можно будет предъявить компании претензию и попробовать вернуть деньги назад.

Плотность

Само изделие нельзя назвать плотным строительным веществом. Находящиеся в конструкции ячейки получаются из-за улетучивания излишков влаги, а также из-за того, что во время уплотнения раствора удаляется не весь воздух. Уровень плотности увеличивается в том случае, если были подобраны зернистые дополнительные компоненты, сделан правильный баланс между водой и цементом, после использования пластифицирующих веществ, а также при полном контроле за уплотнением бетонного раствора.

Если показатель плотности ячеистого изделия растет, то улучшаются и другие его параметры – крепость, противостояние влаге, перепадам и влиянию температур, сопротивляемость коррозии. Сырой материал после изготовления и кладки обязательно следует скорее уплотнить. По ходу уплотнительных операций нужно убрать воздушные пузырьки из массы, тщательно распределить раствор. Это поможет достигнуть повышенной плотности готового строительного материала. Однако вследствие подобных манипуляций изделие выходит достаточно тяжелым.

Если нужно получить легкий бетон типа В15, то в качестве дополнительного компонента стоит добавить керамзит. А для типа В25 лучше подойдет ракушечник.