Удобоукладываемость бетонной смеси: нормативные документы, марки, методы испытаний

Производители, при указании цены на бетон или бетонные смеси, в своих прайс-листах обычно описывают марку бетона, класс прочности и материал наполнителя. А иногда можно встретить и такую маркировку: M350 В25 П4 F200 W8. О том, как разобраться в марках бетона и маркировке бетонных смесей, пойдет речь в этой статье.

Бетон и бетонная смесь – это, по сути, одинаковые понятия. Разница лишь в том, что бетонная смесь – перемешанная однородная смесь вяжущего вещества (цемента и пр.), заполнителей (щебня, песка и пр.), воды и добавок. А бетон – это уже отвердевшая бетонная смесь.

Новые ГОСТы (25192-2012, 7473-2010) обязывают производителей бетона указывать маркировку своих бетонных месей (БСГ – бетонная смесь готовая, БСС – бетонная смесь сухая). Маркируются основные важнейшие свойства бетона – это марка (M), класс (B), подвижность (П), морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W).

Марка (M) и класс бетона (B)

При покупке бетона основное внимание обычно акцентируется на марке и классе бетона.

Цифры марки бетона (M200, M350 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/см3. Соответствие необходимым параметрам проверяют сжатием (специальным прессом) кубиков отлитых из пробы бетонной смеси, и выдержанных в течение 28 суток. Условно говоря, чем выше в бетоне содержание цемента, тем бетон прочнее – поэтому принято также считать, что число после буквы M (от50 до 1000) показывает содержание цемента: бетонные смеси марок M50 – M100 относятся к сортам бетона с низким содержанием цемента, а M500-M600 – с высоким.

Соответствие марки бетона классу прочности:

Таблица обозначений бетона

Подвижность (П)

Подвижность – это маркировка удобоукладываемости бетонной смеси, рассчитываемая по осадке конуса (ГОСТ 7473-2010)

Грубо говоря, подвижность бетона – это способность смеси заполнять форму, в которую она помещена, способность расплываться и занимать предоставленный объем.

Подвижность определяют опытным путем. Бетонная смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса производится измерение величины осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такой бетон называется жестким. Он почти не изменяет форму, но отлично формуется при помощи вибрационных уплотнителей. Подвижность такого бетона мала, и его использование ограничено: такая бетонная смесь тяжело устанавливается в опалубку определенной формы. Смеси с осадкой от 6см до 12см, относятся к пластичным типам.

Категории подвижности бетонной смеси:

На практике подвижность бетона часто именуют также пластичностью или удобоукладываемостью – т.е. насколько удобно смесь будет укладываться в форму и насколько быстро ее принимать, а также, каким транспортом целесообразней производить доставку бетона.

Для обычных монолитных работ используют бетон с подвижностью П3. При заливке сложных конструкций лучше заказывать П4-П5. Смеси с повышенной пластичностью быстрее и легче принимать и укладывать в опалубку, без применения вибратора. Кроме того, пластичные бетонные смеси удобно прокачивать бетононасосом.

Важно знать: увеличение подвижности бетона достигается добавлением на заводе пластификаторов, а не воды. Вода способна значительно ухудшить качество бетона.

Полезные мелочи

• Простейший способ увеличить подвижность бетона — добавить в него воды. Однако при этом пострадает его прочность; такое решение годится только для ненагруженных монолитов.

В общем случае лучше воспользоваться пластифицирующими добавками.

• Помимо специальных добавок — пластификаторов, цена которых порой оказывается довольно нескромной, для увеличения подвижности раствора в него часто добавляют немного (около столовой ложки на ведро) жидкого мыла или моющего средства для посуды.
• Обработка несущих конструкций с плотным армированием (в частности, их резка или сверление) крайне нежелательны. Помимо прочего, при этом нарушается армирование, которое положено анкерить по краям проема. Если нарушения арматуры в силу каких-то причин нельзя избежать, компромиссом могут стать применение рифленой арматуры, алмазное бурение отверстий в бетоне и резка железобетона алмазными кругами.

Рифление арматурного каркаса позволяет обойтись без дополнительной анкеровки; алмазные резка и бурение не нарушают сцепления между армокаркасом и бетоном ввиду отсутствия ударной вибрации.

Кроме того: края отверстий и проемов при использовании алмазного инструмента будут куда аккуратнее, чем в случае применения перфоратора и отбойного молотка.

Фото позволяет оценить качество краев реза.

Морозостойкость (F)

Показатели морозостойкости бетона отражают количество количество циклов замерзания-оттаивания, выдерживаемые бетоном (от 25 до 1000). Низкая морозостойкость приводит к постепенному снижению несущей способности и к быстрому поверхностному износу бетонной конструкции.

Основная причина разрушения бетона под воздействием низких температур — расширение воды в порах материала при замерзании. Т.е. морозостойкость, в основном, зависит от структуры: чем выше объём пор, доступных для воды, тем ниже морозостойкость.

Сегодня благодаря применению специальных химических добавок (уплотняющих, воздухововлекающих и т.д.) удаётся создавать смеси, выдерживающие сверхнизкие температуры. Строительные бетоны М100, М150 обычно имеют маркировку F50, а бетоны М300, M350 — от F200.

Зависимость подвижности от состава смеси

Подвижность бетона зависит во многом от соотношения наполнителей. Для изменения некоторых характеристик в смесь вводятся присадки (пластификаторы для повышения текучести). Идеальная пластичность получается при верно подобранном водо-цементном отношении. Чем больше наполнителей и чем меньше содержание влаги, тем жестче смесь. Нарушение баланса приводит к ухудшению прочности монолита. Добавлять воду в уже готовый состав нельзя — это приводит к нежелательному расслоению смеси.

В целом, готовый раствор сохраняет свои характеристики неизменными в течение 2 часов после приготовления. Если требуется более длительное хранение или транспортировка, применяют пластификаторы, увеличивающие пластичность до 25%. Раствор с пластификатором можно хранить до 6 часов.

Водонепроницаемость (W)

Водонепроницаемость – это способность бетона не пропускать воду под давлением. При этом давление постепенно повышают до достижения определенной величины, пока не начнется просачиваться вода.

Водонепроницаемость бетона маркируют буквой W и условными единицами (чем выше значение, тем больше водонепроницаемость). Промышленные бетонные смеси имеют параметры от 2 до 20. Водонепроницаемость – одна из важных характеристик бетона, раскрывающая возможность использования смеси под открытым небом, в подземных сооружениях с высоким уровнем грунтовых вод и пр. Для повышения значения W при производстве бетона используют определенные химические добавки или специальный цемент (пластифицированный и др.). В строительной среде бетон с высокой водонепроницаемостью называют также гидротехническим.

Что это такое

Удобоукладываемость бетона — это свойство, влияющее на его способность заполнять опалубку произвольной формы под действием собственного веса. Применительно к текучим смесям оно называется подвижностью; для смесей, неспособных растекаться под собственной тяжестью, используется другой термин — жесткость.

Любопытно: растеканию бетона, самопроизвольному заполнению формы препятствует сцепление частиц наполнителя между собой и со стенками формы; при этом, чем больше частицы, тем больше сопротивление. Способствуют же ему большое количество воды, цемента и специальных добавок — пластификаторов.

От подвижности раствора зависит наличие или отсутствие пор в толще монолита. Недостаток подвижности отчасти нивелируется штыкованием и/или виброукладкой; однако они позволяют избавиться от каверн далеко не всегда. Между тем 2 процента объема, занятого порами, снизят прочность конструкции на 10%; увеличение процента полостей до 5% приведет к 30-процентному уменьшению прочности.

Казалось бы, очевидным решением будет производить только и исключительно смеси высокой подвижности: ведь они прекрасно льются, не требуют утомительного штыкования или энергоемкой виброукладки. Не тут-то было: иногда избыточная подвижность вредна.

Приведем пару простейших примеров:

1. Слишком подвижная смесь будет выливаться через щели дощатой опалубки.
2. При укладке на подсыпку из щебня подвижный бетон не останется на ее поверхности, а уйдет внутрь.

Излишне подвижная смесь уйдет в щебенку.

Марка бетона по ГОСТ 7473-94. Полезное о бетоне.

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: марка бетона (класс прочности), марки морозостойкости и водонепроницаемости. За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/см2) эталонных образцов-кубов.
Проектной маркой бетона по прочности на осевое растяжение является сопротивление осевому растяжению (кгс/см2) контрольных образцов. Эта марка назначается тогда, когда она имеет главенствующее значение.

Марка бетона по морозостойкости характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартного испытания. Назначается для бетона, подвергающегося многократному воздействию отрицательных температур.

Стационарная испытательная лаборатория Передвижная строительная лаборатория

Проектная марка бетона по водонепроницаемости характеризуется односторонним гидростатическим давлением (кгс/см2), при котором образцы бетона не пропускают воду в условиях стандартного испытания. Назначается для бетона, к которому предъявляются требования по плотности и водонепроницаемости.

Проектную марку бетона по прочности на сжатие контролируют путем испытания стандартных бетонных образцов: для монолитных конструкций в возрасте 28 суток, для сборных конструкций — в сроки, установленные для данного вида изделий стандартом или техническими условиями.

Проектную марку бетона монолитных конструкций разрешается устанавливать при специальном обосновании в возрасте 90 или 180 суток в зависимости от сроков загружения, что позволяет экономить цемент.

Прочность бетона определяют путем испытания образцов, которые изготовляют сериями; серия, как правило, состоит из трех образцов.

Предел прочности при растяжении возрастает при повышении марки бетона по прочности при сжатии, однако увеличение сопротивления растяжению замедляется в области высокопрочных бетонов. Поэтому прочность бетона при растяжении составляет 1/10-1/17 предела прочности при сжатии, а предел прочности при изгибе — 1/6-1/10.

Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольшого количества добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при этом условном соотношении получается бетон марки 350. Соотношение воды и цемента («водоцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.

Распространённой ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность.

Библиография

УДК 691.32:006.354 МКС 91.100.30 Ж13

Ключевые слова: бетонная смесь, бетонная смесь заданного качества, бетонная смесь заданного состава, замес, марка по удобоукладываемости, расслаиваемость, сохраняемость, объем вовлеченного воздуха, заказчик, производитель (поставщик), потребитель

Применение бетона М200 (В15)

Бетон этой марки может использоваться во время проведения следующих работ:

1. В процессе заливки фундамента.

2. Заливка бетоном дорог.

3. Вовремя строительства площадок.

4. Производство железобетонных составляющих, которые в последующем используется для возведения зданий и сооружений.

Также на базе марки бетона B15 могут изготавливаться строительные смеси для кирпичной кладки.

Основываясь на стандарты (ГОСТа 7473-94), бетон класса B 15 обладает всеми необходимыми характеристиками, которые предоставляют возможным его эксплуатацию в следующих случаях необходимости:

1. Заливки фундаментов для малоэтажных зданий (ленточного, свайно-ростверкового, плитного типов).

2. Бетонирования различных типов дорожек.

3. Заливки стен подпорного типа и т.д..

4. Заливки и выравнивании напольного покрытия.

5. Возведения межэтажных проемов, площадок, лестниц и прочее.

6. Изготовления железобетонных компонентов для объектов строительства.

Более того, бетон марки B15 станет отличным выбором при необходимости возведения кирпичной стены (кирпичной кладки).

Пропорции изготовления и набор прочности бетонной массы

Для того, чтобы изготовить качественную бетонную смесь необходимо учитывать назначение конструкции, для изготовления которой она служит. При поверхностном подходе в выборе пропорций смеси можно получить очень хрупкий материал, не подходящий по параметрам прочности, водонепроницаемости, морозостойкости или подвижности. Или наоборот получить раствор высокого класса, с высокими физико-механическими показателями, там где в этом нет необходимости. Чтобы изготавливать бетонные растворы, выполняющие свои функции, применяют таблицы:

Состав и пропорции бетона из цемента

Бетон не приобретает всех своих качеств в те 2–3 дня, когда он кажется уже абсолютно твёрдым. В первую неделю после заливки смесь приобретает 70% своей прочности.

Марочной прочности материал достигает на 28 день после укладки. При этом набор прочности после 28 дня не прекращается. В течение трех лет после заливки, конструкция может достигать 300% относительно прочности на 28 день. Он становится очень крепким.

Чтобы оценить скорость набора бетонными массами прочности используют график:

График набора прочности бетона

При постройке собственного дома всегда можно нанять специалистов, которые сделают в домашних условиях всё за вас. Если же обладать некоторым багажом знаний, всегда можно приготовить легкий бетон своими руками или оценить её качество, не упуская деталей.

Жесткость (Ж)

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости. Измеряется в секундах.

Марки жесткости по ГОСТ 7473-2010):

То есть, чем больше времени для уплотнения бетона, тем он становится жестче: Ж 5 – самый жесткий, Ж1 – наименее жесткий.

По ГОСТу 747З-94

(на который отдельные производители до сих пор ориентируются) допустимо использование следующей классификации: бетоны по удобоукладываемости делились на: подвижные (П) жёсткие (Ж) и сверхжёсткие (СЖ).

Вернуться в раздел