Что означает класс бетона?

Марки или классы бетона: в чем отличие

Один из самых часто применяемых материалов в строительных работах — бетон.

Причин такой популярности немало: это доступный материал, высокопрочный и долговечный в эксплуатации, которому можно придавать задуманную форму.

Но бетон бывает разный.

Виды бетона могут различаться по прочности, водонепроницаемости, устойчивости к морозу и другим характеристикам. В зависимости от свойств, тот или иной вид бетона может подходить для производства определенных изделий. Чтобы ориентироваться в разновидностях бетона и иметь возможность выбрать тот, что соответствует целям, были разработаны системы классификации бетона.

Неправильный выбор бетона может привести к катастрофическим последствиям: преждевременному разрушению конструкций, появлению трещин, намоканию, заражению грибками и плесенью, поэтому нужно ответственно и серьезно подходить к подбору строительных материалов.

Поскольку основное качество бетона — его прочность, основная классификация бетонов — классификация по прочности на сжатие.

От чего зависит прочность?

Бетон изготавливают путем смешивания цемента с водой. В состав добавляются крупные и мелкие заполнители: щебень, гравий, песок.

Портландцемент — вяжущее вещество водного твердения. Смешанный с водой, он не просто высыхает; в растворе протекают реакции гидратации, в результате которых образуются новые кристаллические соединения.

Поэтому главный компонент бетона, от которого зависит его прочность, — цемент.

Прочностные характеристики бетона зависят, прежде всего, от марки цемента, а также от процентного соотношения его в растворе.

Кроме того, на этот показатель влияют:

1. качественные характеристики заполнителей (чистота, фракция);
2. водоцементное соотношение в растворе;
3. тщательность смешивания;
4. качество укладки бетонной смеси, наличие соответствующей обработки и уплотнения;
5. условия окружающей среды (температура, влажность) и правильный уход за уложенным бетоном.

Оптимальными для набора прочности бетона являются температура воздуха +18—20° С и высокая влажность. Если условия отличаются от нормы, применяются специальные меры, призванные создать оптимальные условия отвердевания. Расчетная прочность достигается через 28 суток твердения.

Классы или марки бетона: в чем разница?

В классификации, распространенной в СССР, бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как цементы.

Для измерения прочности использовались образцы бетона кубической формы с размером ребра 150 мм. Они должны были затвердеть в тех же условиях, в которых планируется набор прочности основного изделия, после чего на 3-й, 7-й, 14-й дни проводились предварительные испытания давлением, а на 28-й день — определение марки бетона. Таким способом измерялась реальная марка бетона. Она обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему выдерживаемому давлению, измеряемому в кг/см2.

Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы, которые маркируются буквой «В» и числовым показателем, обозначающим предельную прочность на сжатие в МПа.

Для определения класса прочности бетона изготавливаются кубические образцы с размером ребра 150 мм. После твердения в течение 28 суток с соблюдением требований ГОСТ 10180-90 образцы подвергают испытанию давлением и измеряют предельное сжатие в МПа, которое выдерживает образец без разрушения.

Таким образом, класс бетона можно считать более точной характеристикой, но на сегодняшний день многие строители все еще пользуются привычными марками.

Таблица соответствия классов и марок бетона

Другие методы испытания

Для проведения испытаний используются кубические и цилиндрические образцы или призмы, отлитые из бетона.

В испытательных машинах проводятся следующие виды испытаний:

1. прочности на растяжение при изгибе;
2. на растяжение при раскалывании;
3. на осевое растяжение (в разрывной машине).

Измеряются и другие характеристики готового бетона.

Удобоукладываемость

Вернемся к водоцементному соотношению цементных растворов.

Чтобы обеспечить реакции гидратации, достаточно в/ц, равного 0,3. Но бетон с водоцементным соотношением ниже 0,45—0,55 неудобен в работе, поскольку очень тяжелый, густой, не растекается и требует значительных усилий по уплотнению в опалубке.

Таблица марок бетона по удобоукладываемости

Из-за того, что густой раствор сложно уплотнить, в готовых изделиях могут оставаться полости, что отрицательно влияет на прочность изделия.

Существуют два возможных выхода из ситуации:

1. разбавить смесь водой;
2. добавить пластификатор.

Изменение водоцементного соотношения в сторону увеличения количества воды увеличивает удобоукладываемость смеси, но при этом страдает прочность готовых изделий. Эта закономерность отражена в таблице.

Таблица зависимости класса бетона от количества воды в растворе

Применение пластификаторов позволяет повысить пластичность и получить самоуплотняющиеся растворы без потери прочности. Благодаря тому, что смесь становится более подвижной, она хорошо растекается, заполняя опалубку даже сложной конфигурации и уплотняется. В смеси, содержащей в своем составе пластификатор, уменьшается количество и диаметр пор, что благоприятно сказывается на всех свойствах готового изделия.

Современные пластификаторы не только повышают пластичность смеси на 1—4 пункта, но и увеличивают прочность, водостойкость, морозоустойчивость готовых изделий; продлевают срок «жизни» раствора, предотвращают его расслаивание; позволяют экономить воду и цемент.

Подвижность бетона обозначается буквой «П» с числовым показателем от 1 до 5:

1. П1 — малоподвижные смеси. Применяются для монолитных конструкций. Уплотнение смеси обязательно.
2. П2 и П3 — универсальные смеси, подходящие для большинства конструкций. Требуется уплотнение.
3. П4 подходит для армированных конструкций, может применяться без уплотнения.
4. П5 — литьевые или текучие смеси, подходящие для густоармированных конструкций.

Применение пластификатора позволяет повысить удобоукладываемость смеси без увеличения количества воды.

Для испытания подвижности бетона используют испытание с конусом Абрамса (испытание бетона на осадку).

В металлический конус тремя слоями укладывается бетонный раствор, и каждый слой уплотняется штыкованием. В течение 3 минут конус снимают и тут же измеряют высоту бетонного конуса; затем сравнивают его с высотой конуса Абрамса. Марка бетонной смеси по подвижности определяется по осадке конуса.

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:

1. до F50 — низкий класс морозостойкости;
2. F50—F150 — нормальный класс морозостойкости, применяется на всей территории России, срок эксплуатации конструкций до 100 лет;
3. F150—F300 — класс повышенной морозостойкости, применяется в условиях сурового климата;
4. F300—F500 — класс высокой морозостойкости, применяется в условиях повышенной влажности и промерзания грунта;
5. F500—F1000 — крайне высокая морозостойкость.

Морозостойкость бетона напрямую зависит от плотности, отсутствия трещин и крупных пор, а также от его водостойкости, поэтому добавление пластификаторов в раствор существенно повышает этот показатель.

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемостью называется свойство бетона не пропускать воду под давлением.

Почему бетон пропускает воду?

Несмотря на то что внешне бетон выглядит однородным, его структура имеет капилляры и поры, в которые проникают воздух и вода. Чем плотнее бетон, чем меньше его поры, тем он более водостойкий. Таким образом, прочность, водонепроницаемость и морозоустойчивость бетона прямо пропорциональны друг другу.

Таблица свойств бетона

Водонепроницаемость имеет значение при эксплуатации конструкций в условиях повышенной влажности; также от нее зависит морозостойкость бетона.

В соответствии с ГОСТ 12730.5-84, водонепроницаемость определяется следующими методами:

1. по «мокрому пятну» (измеряется давление, при котором в образец проникает вода);
2. по коэффициенту фильтрации;
3. по воздухопроницаемости (ускоренный метод).

На практике чаще применяют ускоренные методы.

Водонепроницаемость бетона увеличивается с возрастом.

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W и числовым показателем от 2 до 20.

Для повышения водонепроницаемости бетона практикуются следующие мероприятия:

1. применение глиноземистого цемента, который позволяет получать более плотный бетон;
2. добавление сульфатов железа или алюминия в смесь;
3. использование пластификаторов с одновременным снижением водоцементного соотношения;
4. введение в бетонную смесь гидроизоляционных добавок.

Сфера применения бетона в зависимости от класса:

1. В7,5 — легкие бетоны, находят применение в основном при подготовительных работах;
2. В12,5 применяется для стяжек, бетонирования дорожек, заливки фундаментов небольших сооружений;
3. В15 — широко распространенный класс бетона, используется для строительства зданий не выше 2 этажей;
4. В20 — для лестниц, ленточных фундаментов, ненагруженных перекрытий;
5. В22,5 — материал с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, используется для дорожек, фундаментов зданий, лестничных площадок, монолитных стен;
6. В25 используется для изготовления железобетонных изделий, фундаментов, монолитных стен, бассейнов;
7. В30 применяется для изготовления мостовых конструкций и гидротехнических сооружений;
8. В35 находит применение при изготовлении дамб, гидротехнических конструкций;
9. В40 применяется для изготовления конструкций со специальными требованиями (мосты, хранилища, метро, плотины).

Видео: Классы и марки бетона. В чем разница?

Прочность, водоустойчивость и морозостойкость бетона прямо пропорциональны друг другу и зависят, в числе прочего, от его пластичности и подвижности. Но подвижность бетона, если она достигается путем повышения водоцементного соотношения, снижает его прочность. Лучшее решение для достижения оптимальных характеристик бетона — использование специальных добавок для бетона.

Различие между маркой и классом бетона

Содержание:

• Что такое марка и класс бетона, и чем они отличаются
• Как найти реальную разницу между классом и маркой бетона
• 3 важные отличия марки бетона и класса, которые надо учесть

Почему проектировщики и строители употребляют понятие «класс бетона»? В чем отличие марки от класса бетона и почему опасно не видеть разницы? Эти и другие тонкости разбирает эксперт компании «Монолит Бетон».

Что такое марка и класс бетона, и чем они отличаются

Марка – средняя прочность бетона. Это лабораторное, усредненное понятие. Параметр берется из общих значений. Он не всегда применим в расчетах при строительстве. Марка не покажет прочность со 100% точностью, ее уровень примерно 50% реальной характеристики.

По большому счету это ничего не скажет о прочности бетона, завезенного для строительства объекта. Ведь параметру марки будет соответствовать только половина смеси. Поэтому на стройплощадке используют понятие «класс прочности». В точности существует значительная разница между маркой и классом бетона.

Класс – обеспеченная прочность бетона. Он показывает прочность материала, исходя из обеспеченности. Измеряется в мегапаскалях. Показатель точен примерно на 95%. Из всей партии закупленной смеси на деле только 5% менее прочные, чем заявлено по классу.

Класс разнится в зависимости от технологий производителей. Бетон одной и той же марки будет иметь разные классы прочности. Например, разница между классом бетона, произведенного ручной бетономешалкой и автоматизированным оборудованием мощного, высокотехнологичного завода получится в 5 единиц (В22,5 и В27,5). Это 1/5 параметра!

Как найти реальную разницу между классом и маркой бетона

По российским стандартам разница между маркой и классом высчитывается по формуле: класс = марка (1- коэффициент вариации * обеспеченность). По техническим условиям:

• коэффициент вариации – 13,5%,
• обеспеченность – 95%.

Отсюда в скобках мы получаем коэффициент 0,87. Узнать класс можно умножив марку на данный коэффициент. Эти расчеты легко найти в стандартной таблице классов и марок.

Отыскав класс и марку бетона, легко рассчитать, в чем разница. Однако этот метод не так уж хорош и по факту устарел. Он не учитывает реальные показатели серьезных, современных предприятий, где применяются высокие технологии. Ингредиенты для бетона взвешиваются электронными весами, вымешивание производится высокотехнологичными агрегатами и прочее. Продукция имеет стабильный состав на выходе. Соответственно коэффициент вариаций у них не 13,5%, а 5% и меньше.

В итоге коэффициент при этом расчете приближен к единице, то есть марка бетона и класс практически не имеют разницы, они одинаковы. Например, М300 на таких заводах имеет класс В29 или 30, а совсем не 22,5, как дается в стандартной, но давно устаревшей таблице.

Покупатель, не зная класс, будет ориентироваться по марке и таблице. Он возьмет бетон М350 или М400, не понимая, что на этом заводе класс прочности, который ему требуется, достигается уже у марки М300. Она дешевле. Есть риск заплатить лишние деньги.

Коэффициент может быть ниже среднестатистического, указанного в таблице. Тогда покупателю явно не повезло. Его дом может не выдержать нагрузку на фундамент, стены, перекрытия. Они окажутся недостаточно прочными.

3 важные отличия марки бетона и класса, которые надо учесть

Рассмотрим несколько особенностей материалов, на которые влияют различия между маркой и классом бетона.

1. Армированный и неармированный бетон

Армирующие стальные пруты, сетки, спирали, прочие конструкции добавляют прочности бетонирующей смеси. Здесь марка и класс бетона различия приобретут существенные. Арматура увеличивает процент прочности примерно на 20-50%. Соответственно, класс прочности увеличивается.

2. Прочность бетона в кирпичной кладке и газобетона у блоков

По СП 15.13330.2012 для определения прочности кладки берется в расчет марка раствора и марка кирпича. Если учесть, что раствор в данном случае тот же бетон, только мелкозернистый, становится не понятно, почему учитывается марка, а не класс. Однако тут нет ошибки. В большом массиве (стена) прочность каждого кирпича и порции смеси для крепления будет усредняться.

Казалось бы, кирпич – маленький блок, рассчитывать прочность газоблоков нужно также. Однако у газобетона класс учитывается, а у кирпича нет. Все дело в размере кирпича и газоблока. В первом случае разница в прочности каждого кирпичика из сотен или тысяч штук в кладке незначительна. Блоки с их приличными размерами при расчете прочности требуют учета и марки, и класса.

3. Разница между классом и маркой у бетона и цемента

Эти параметры различаются, путать их не надо. У цемента отличие состоит только в единицах измерения. Первая измеряется в кгс/см 2 , второй – в МПа. Разницы со стандартными показателями, полученными при испытаниях, нет.

У бетона, как мы убедились, различие между маркой и классом бывает весьма ощутимым и отличается от стандартных параметров из таблиц.

Класс и марка бетона по прочности

Бетон это каменный строительный материал, получаемый в результате твердения залитой в форму и уплотненной полужидкой смеси. Его приготавливают путем перемешивания сухого вяжущего вещества, фракционных заполнителей и воды. В качестве вяжущего элемента наиболее часто применяется цемент, заполнители – щебень, гравий, керамзит, галька измельченный шлак.

Главный технико-эксплуатационный показатель таких материалов, это предел прочности при испытании на сжатие, который позволяет определить марку и класс бетона. При этом данная марка указывает среднее эксплуатационное значение прочности затвердевшего материала, а класс предельно допустимый показатель с возможностью небольшой погрешности.

Кроме этого физические характеристики бетонных материалов предусматривают маркировку по водопроницаемости и морозостойкости. Первый показатель очень важен при строительстве гидротехнических и подземных сооружений, а второй в значительной мере определяет долговечность строительных конструкций, построенных в холодных и умеренных климатических зонах.

Класс и марка бетона по прочности, влагостойкости и морозостойкости

Числовое обозначение класса бетона выражает измеренную прочность образца в мегапаскалях (МПа) и обозначается буквой «B». В диапазон возможных значений входят показатели от 3,5 до 40. Наиболее широко применяемые марки имеют значения от B10 до B40. Например, маркировка B30 означает, что данный строительный материал гарантированно выдержит испытательное давление до 30 МПа.

Марка обозначается буквой «M» и измеряется в кг/см 2 . В диапазон применяемых марок входят бетонные смеси M50-M1000, что означает среднюю прочность в диапазоне от 50 до 1000 кг/см 2 .

Таблица соотношения марки и класса

Соответствие класса, морозостойкости и водонепроницаемости

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой «W» и показывает давление воды, которое способна удерживать поверхность конструкции, не пропуская ее через имеющиеся поры. Величина этого показателя находится в пределах W2-W20. Для обычных зданий и сооружений водонепроницаемость обычно не превышает W4.

Морозостойкость определяет возможное количество последовательных циклов замораживания и оттаивания у бетонов во влажном состоянии. Допустимое нарушение прочности при таких испытаниях не должно превышать 5%. Обозначается буквой «F» и цифровым значением от 50 до 300 циклов. При наличии специальных добавок максимальное значение «F» может быть увеличено, но такие бетонные смеси в массовом строительстве не применяются.

Факторы, влияющие на повышение класса бетона

На прочность застывшей бетонной смеси оказывают влияние следующие факторы:

• марка и количество используемого цемента;
• чистота, качество и размер фракции наполнителей;
• объемное соотношение воды и цемента в приготавливаемой смеси;
• качество перемешивания составляющих компонентов и плотность укладки при формировании конструкций;
• температура окружающего воздуха во время приготовления и использования бетона.

Как видно из перечисления основных факторов, качество бетона напрямую зависит от точного соблюдения принятых в строительстве технологий. Достижение нормативной прочности и соответствие классу на 90% бетонная смесь достигает через 72 часа после заливки в форму.

Определение прочности на сжатие

На заводах, где изготавливаются бетон и железобетонные изделия, прочность на сжатие определяется в лабораторных условиях при исследовании затвердевших контрольных образцов, размеры которых соответствую Государственным стандартам 10180-2012 и 28570-90.

Для определения показателей прочности бетона на сжатие в условиях строительной площадки необходимо:

• изготовить 12 кубических форм с размером грани 100 мм;
• залить отобранную пробу бетонной смеси в подготовленные формы;
• уплотнить состав на вибрационном столе, или хорошо простучав поверхность форм, если их прочность позволяет сделать это;
• установить формы с бетоном для твердения при температуре не ниже 20˚C и влажности не менее 85%;
• выполнить промежуточные испытания бетонных кубических образцов прессовым давлением на 3-й, 7-й и 14-й день, для предварительного заключения о качестве материала;
• окончательные испытания проводятся на 28-й день после помещения бетона в форму.

При отсутствии пресса на строительной площадке, образцы передаются в лабораторию, оснащенную необходимым оборудованием.

Проведение данных мероприятий позволяет определить реальную прочность бетона, используемого для монтажа монолитных конструкций, во время строительства. При этом передача бетонных образцов в испытательную лабораторию позволяет получить данные не только о классе материала, но и другие технико-физические показатели.

Другие способы испытания бетона на прочность

Развитие современных технологий позволило создать приборы для быстрого определения прочности бетона без использования лабораторного прессового оборудования. Для этого используется специальный прибор – склерометр или молоток Шмидта.

Требования к технологии подобных неразрушающих измерений определены в ГОСТ 22690. Способ измерения основан на определении прочности бетона с использованием метода упругого отскока. Металлический боек молотка с определенным поперечным сечением ударяет с заданной силой в бетонную поверхность и отскакивает от нее вверх. Высота отскока фиксируется склерометром. В ходе испытаний производится несколько ударов, и результат вычисляется по среднеарифметическому показателю.

Данный результат менее точный, чем лабораторные испытания. На точность измерений влияет шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца плотность бетонной массы. Однако молоток Шмидта позволяет получать оперативные данные, не задерживая производства строительных работ. У исправного прибора погрешность показателей прочности обычно не превышает 5%.

Прочность бетона на сжатие – важнейший показатель качества материала

Точное соблюдение технологии приготовления бетонной смеси и ее правильная укладка в опалубку обеспечат высокое качество строительных конструкций. Однако контроль прочности материалов и соответствие необходимого класса и марки должен проводиться в обязательном порядке определенном стандартами и нормативными требованиями. Обеспечить такой контроль, можно только определяя показатели прочности на сжатие или используя неразрушающие методы проверки.

Применение различных классов бетонных смесей

Применение этого материала в строительстве строго регламентировано стандартами, которые мы уже упоминали выше. Но, что бы не вникать в эти нормативы, можно выделить следующие положения, в зависимости от места бетонирования и класса применяемого для этого бетона.

Расшифровка маркировки бетона

Расшифровка маркировки бетона

Полная расшифровка марки бетона часто ставит в тупик новичков в строительном деле. При продаже бетонной смеси производители указывают на продукции много буквенных и цифровых показателей, которые невозможно расшифровать без знания маркировки. О том, как разобраться в этих обозначениях, рассмотрим в статье.

Маркировка по прочности

Главный параметр любого раствора – прочность на сжатие. При замешивании материал проходит различные испытания, после чего маркируется литерами М и В. Первая буква определяет его предельную прочность в кгс/см². Вторая указывает на прочностные параметры в МПА с доверительной вероятностью в 0,95. К примеру, если мы рассмотрим бетон b20 f150 w6, то узнаем, что класс его прочности составляет В20, а марка – М250, то есть материал имеет среднюю прочность 262 кгс/см². Показатели и соотношения маркировки для разных смесей можно увидеть ниже.

Рассматривая, что значит та или иная марка, стоит отметить, что прочностные показатели смесей при производстве регулируются согласно ГОСТ 7473-2010 и 25192-2012. Прочностная характеристика зависит от множества факторов, включая:

• соотношение ингредиентов;
• качество цемента;
• точность дозирования;
• способ и тщательность смешивания.

Морозостойкость

Параметр морозостойкости позволяет определить, сколько циклов оттаивания и замораживания выдерживает материал за определенное время с сохранением своих изначальных характеристик. Для маркировки используется символ F и цифровое обозначение от 25 до 1000. Для примера, рассмотрим, что значит бетон f75. Такое значение указывает на то, что стройматериал способен сохранять свои свойства до 75 циклов замораживания/оттайки.

Важно понимать, что минусовая температура способствует расширению влаги, которая находится в порах стройматериала – чем больше объем этих пор, тем ниже морозоустойчивость. При невысоких показателях материал уменьшает несущую способность строительных конструкций и обеспечивает более скорый износ их поверхности.

Выясняя, что означает бетон с той или другой маркировкой, можно соотнести его морозоустойчивость с показателями по прочности. В таблице предлагается соотношение этих параметров для наиболее распространенных растворов.

Водонепроницаемость

Показатель W определяет, насколько хорошо раствор не пропускает влагу сквозь себя под давлением. Цифровое значение водонепроницаемости варьируется от 2 до 20. Если строители используют бетон в15 f150 w6, это значит, что его гидрофобность находится на уровне ниже среднего. Для повышения водонепроницаемости при изготовлении стройматериала применяются различные уплотняющие добавки.

Водонепроницаемость не имеет особого значения при использовании смеси в гражданском строительстве. Другое дело, если раствор применяют в сооружении волнорезов, мостовых опор и других конструкций, находящихся в контакте с водой. В такой ситуации требуется влагостойкий бетон, что значит его показатели выше W10.

Подвижность

Подвижность указывает на удобство раствора в укладке, то есть на его способность растекаться и заполнять все пустоты, в которые его помещают. Характеристика маркируется литерой П. В зависимости от удобоукладываемости выделяют следующее обозначение бетона:

• П5 – текучий;
• П4 – литой;
• П3 – сильноподвижный;
• П2 – подвижный;
• П1 – малоподвижный.

Исходя из указанной марки подвижности, строители могут подбирать способы транспортировки и заливки раствора. Так, для простых монолитных работ подходят материалы с маркировкой П3, а для сложных строительных конструкций лучше подбирать смеси П4 и П5. Растворы с высокой подвижностью намного проще укладывать при изготовлении опалубки, поскольку в процессе работ можно обойтись без вибратора. Покупать пластичный материал следует только у производителя. Не рекомендуется разбавлять раствор водой для повышения подвижности, так как в этих целях используют не жидкость, а специальные пластификаторы.

На основании изложенной информации рассмотрим отдельный пример. Если для строительства используется бетон бст в25 п4 f200 w8, расшифровка означает, что материал имеет марку М350, может выдерживать 200 циклов заморозки/оттайки, отличается средним уровнем водонепроницаемости и низкой подвижностью.

Таким образом, грамотная расшифровка бетона позволяет легко ориентироваться в большом разнообразии товаров на рынке и подбирать именно те растворы, которые оптимально подходят для конкретных работ.

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Классификация марок бетона и перевод марки в класс

Бетон – искусственный камень, полученный затворением на воде вяжущих и наполнителей в точных пропорциях. Залитый в форму состав твердеет, набирает расчетную прочность, превращается в монолит – результат внутренних процессов гидратации. Здесь информация только о бетонных смесях, где вяжущим компонентом служит клинкерный цемент, регламентированный ГОСТ 25192-2012.

Что такое бетон?

Смешиванием цемента, щебня или гравия и песка в определенных пропорциях получают нужный состав. С водой цемент образует клейкое молочко, жидкость заполняет поры между наполнителями, и застывает, связывая их в неразрывное целое.

Химический процесс образования кристаллогидратов обеспечивает потерю текучести в течение нескольких часов, быстрое твердение, постепенный набор прочности. Достижение стандартных показателей искусственного камня наступает через 28 дней после заливки, но процесс продолжается, монолит набирает прочность годами.

Так происходит бетонирование в диапазоне температур +(5-25) 0 . Зимой технология сложнее, вода в жидком составе не должна превращаться в лед.

Факторы, влияющие на качество бетона

Все компоненты, входящие в состав строительной смеси оказывают определенное влияние на ее свойства и определяют место применения.

Маркировка продукта

Тип цемента по ГОСТ 31108-2003 определяет состав. В новой маркировке прочность «В», вместо «М». От вида цемента зависит место его применения.

1. Портландцемент ЦЕМ I, чистый, без добавок;
2. ЦЕМ II – клинкерный цемент с минеральными добавками;
3. Шлакопортландцемент ЦЕМ III;
4. Пуццолановый – ЦЕМ IV;
5. Композитный – ЦЕМ V.

Если раньше в паспорте продукта стояла марка цемента (усредненный показатель), теперь ее аналог – максимальная прочность. Производители параллельно маркирует свой продукт по ГОСТ 10178-85, более привычно для пользователей, с указанием М300-М600 и наличия добавок D.

Классификация по наполнителям

По характеру и структуре заполнителей бетонной массы представлена таблица классификации по плотности кг/м3

Стандартизация показателей

В зависимости от того, где будет применяться смесь проводится классификация бетона по маркам и классам позволяет заказать товарную смесь нужного качества. Специалистами разработаны технологические карты с композиционным составом смесей. Бетоны идентифицируют по показателю прочности на сжатие через 28 дней после заливки образца и застывания его при температуре 20 0 С.

Марка – среднее числовое значение разрушающего усилия стандартных образцов, измеряется кгс/см2. В международных стандартах принято обозначать разрушающую нагрузку в МПа. Этот показатель имеет индекс «В», обозначает не среднее, а абсолютное количество образцов соответствует параметру. Отклонения в меньшую сторону могут быть у 5 % образцов.

Класс, марка, характеристики, применение

Свойства бетона можно улучшить, используя укладку с вибрированием и добавкой нужных присадок. Можно испортить, продержав в миксере дольше положенного времени, неправильным ручным замесом, грязной водой или песком.

Способы повышения прочности бетона

Для повышения прочностных свойств искусственного камня в бетонную массу вводят фибровые наполнители, армирующие добавки из металлических стержней, базальтовых, полипропиленовых и стекловолокон. Добавляются они в замес, дробно, небольшими порциями. Хаотичное расположение фибры обеспечивает восприятие нагрузок не в зоне действия классической арматуры, а равномерно.

Достоинства применения фибры:

• Масса не расслаивается, обладает большей пластичностью.
• Повышается устойчивость к истиранию, прочность на изгиб.
• Улучшается адгезия клея с инертными композитами.

Технология введения добавок различается, в зависимости от их вида. Армирование конструкции фиброй обходится дешевле, чем сеткой.

Присадки, улучшающие характеристики бетонной массы

Чтобы повысить эксплуатационные свойства бетонной массы применяются химические добавки в соответствие ГОСТ 24211-2008. Улучшенные свойства бетонному тесту придадут пластификаты, водоредуцирующие и стабилизирующие добавки.

Свойства цементных композитов скорости твердения изменяют химические ускорители или замедлители. К этой группе относят добавки, снижающие водопроницаемость, повышающие морозостойкость и стойкость арматуры к коррозии.

Специальные свойства композитам на основе цемента придают противоморозные смеси, составы для «холодного» и «теплого» бетона. Их много, каждый состав кроме основного действия может влиять на морозостойкость, прочность, уменьшить расход цемента. Подбирают нужный ингредиент технологи, они же разрабатывают рецептуру употребления.

Способы укладки бетонной массы, влияющие на прочность искусственного камня

Перемешивание бетонного теста в бетономешалке или миксере сопровождается насыщением массы воздухом. При укладке массу уплотняют, используя вибраторы. Процесс обязательный, так как образовавшиеся в толще пузыри воздуха повлияют на прочность сооружения, способствуют появлению трещин. Процесс регламентируют СНиП 3.03.01-87.

Вибрация – механические колебания в растворе разрушают структуру засыпанного продукта, происходить его выравнивание по составы, разжижение. Снимается неизбежное расслоение, вытесняется воздух, залитый раствор уплотняется, дает меньше усадку при застывании.

По степени воздействия на массу различают:

• поверхностные;
• глубинные;
• наружные активаторы вибрации.

На формирующих плитную продукцию производствах устанавливают виброплощадки и вибростолы. Производство виброплит налажено на всех предприятиях, выпускающих формованные ж/б изделия для несущих конструкций. Вибростолы используют для изготовления тротуарных плит.

На строительной площадке к фундаментной опалубке снаружи устанавливают вибраторные установки. Колебания передаются через опалубку или другую форму, облегчают стекание массы из бадьи или бункера.

Поверхностное вибрирование выполняют специальными рейками разных видов, на которых установлен вибратор. Они используются для формирования гладкой поверхности виброплит. Глубинный способ – вибрирующую головку опускают в глубину между арматурой в массивные конструкции, колонны. Если заливка дробная, вибратор должен перемешивать слои, на глубину до 10 см.

Контроль технических показателей твердого и жидкого бетона

Свойства бетонных смесей нормируются российским ГОСТ 7473-2010, адаптированным под международный стандарт качества EH 206-1:2000. Область действия его охватывает тяжелые (БСТ), мелкозернистые (БСМ) и легкие (БСЛ) бетоны на цементной основе. Стандарт касается продуктов для возведения монолитных и сборно-монолитных объектов и формирования виброплит и других несущих конструкций на заводах ЖБИ.

Взятие проб происходит на месте укладки смеси, в момент отгрузки партии на РБУ или из транспортирующей емкости. Образцы берутся из твердой конструкции в виде керна, или формы, стандартизированной для анализа. Испытания бетона проводятся в соответствии ГОСТ 10181-2000. Используются два метода контроля – разрушающий и не разрушающий.

Неразрушающий контроль твердой поверхности

Оценка состояния сооружений чаще всего проводится на соответствие прочности бетона проектной. При контроле используют прямые и косвенные методы.

Прямой основан на взятии образцов, скалыванием ребра, отрывом фрагмента со скалыванием или отрывом металла. Методы местного разрушения точны, их используют для составления графиков неразрушающего ультразвукового исследования. Наиболее часто применяется метод импульсного удара с использованием молотка Шмидта, упругого отскока, пластической деформации.

Цель исследования – получить объективную картину без выпиливания образцов и взятия керна.

Разрушающий контроль

Определение показателя прочности под прессом с разрушением образца и измерением предельной прочности – самый точный метод определения прочности. При разрушении не менее 3 образцов определяется средняя прочность «М». Класс бетона определяется по совокупности показателей нескольких партий.

Отобранные образцы в форме куба 20х20 см или в других стандартных габаритах хранят при температуре 20 0 С. Часть проб разрушается при анализе, другая хранится для арбитражных случаев.

В сомнительных случаях производитель может отобрать не менее 3 проб стандартного формата, куба с гранями 20 см, составить акт с подписью доставщика и передать их на испытание в независимую строительную лабораторию.

По результатам испытаний партии бетона составляется протокол с серийным номером и заносится в электронную базу данных. Там указаны усредненные значение прочности и класс бетона.

Как сделать бетон в кустарных условиях

Случается, повредился отмосток, начала крошиться садовая дорожка, нужно поставить новый забор – бетонирования немного, заказывать миксер невыгодно. Самостоятельно изготовить раствор можно из готовой строительной смеси в пакете, или собрать компоненты самостоятельно.

• Цемент, мелкодисперсный порошок серого или зеленоватого цвета, без комков.
• Щебень, колотый гравий крупного и среднего размера.
• Песок сухой промытый от глины и корней.
• Вода комнатной температуры, чистая, не жесткая.
• Миксер или корыто для замеса, лопата совковая, ведро.

Для лучшей пластичности раствора можно использовать бытовые пластификаторы – крепкий мыльный раствор, клей ПВА и жидкое стекло. Они повысят пластичность, прочность и водоотталкивающие свойства.

Пропорции компонентов

На упаковке мешка с портландцементом ЦЕМ I нанесено весовое соотношение частей при затворении М200 1: 2,3: 3,4. В объемных долях, с учетом плотности компонентов это будет так:

На 1 объем цемента взять 2 части песка и 4 щебня. Перемешать и дробно ввести 0,5 объема воды. Можно меньше, при обеспечении пластичности раствора добавками.

Для получения М250 в корыто добавить еще половину объема щебня, остальные компоненты оставить в прежнем количестве. Для затворения цемента нужно 25 % воды от его количества, но такая смесь будет трудно размешиваться, поэтому дробная добавка воды нужна для создания нужной консистенции.

Порядок замешивания в бетономешалке

Необходимо соблюдать последовательность замеса, не злоупотреблять добавлением воды, так как щебень в бетонной смеси стремится опуститься, выдавливает песок, который всплывает «цементным тестом». Добиться не расслаивающейся после укладки смеси – задача мастера.

• Вылить в работающую бетономешалку часть воды, добавить каплями жидкое мыло для повышения прилипаемости.
• Высыпать ведро щебня
• Засыпать весь цемент.
• Ввести остатки щебня, при необходимости долить немного воды.
• Высыпать песок.

Перемешать состав в течение 2-3 минут, выгрузить.

При замесе вручную порядок тот же, но время каждой операции увеличивается, и смесь теряет в качестве. Укладывая, необходимо уплотнить смесь частым прокалыванием или вибратором. В течение недели поверхность требует достаточного увлажнения, чтобы предупредить появление трещин.