Классификация бетона по назначению и области применения

Бетон — важный, востребованный строительный материал. Ежегодно в мире производится более 20 миллиардов тонн бетонных смесей. Характеристики материала зависят от состава основных ингредиентов, их пропорционального соотношения.

Технические свойства этого материала определяет классификацию бетонов в соответствии со строительными нормами и ГОСТами.

Нормативная документация

Производство строительных материалов в подавляющем большинстве регламентируется государственными стандартами разного образца. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по основным признакам:

• Назначение;
• Устойчивость к коррозии разных видов;
• Вид используемого вяжущего, который определяет основные свойства материала;
• Структура раствора и камня;
• Условия твердения;
• Прочность – основной параметр, который учитывают при выборе компонентов для приготовления раствора;
• Темп набора прочности;
• Плотность усредненная;
• Морозостойкость;
• Водонепроницаемость;
• Устойчивость к истиранию.

Рассмотрим основные признаки, которые обязательно учитывают при выборе бетона для строительства.

Виды добавок

К добавкам в разные виды бетонных смесей относят пластификаторы, ускорители и замедлители отвердения, составы для увеличения жаро- и морозостойкости, суперпластифицирующие смеси для отливок с преднапряжённым армированием, и наборы веществ для конструкционного железобетона.

Номенклатура таких добавок включает в себя за сотню составов. Даже если у крупных строительных объединений нет своей научно-производственной базы для создания и испытания новых составов, к их услугам всегда специализированные лаборатории, где можно заказать разработку состава применительно к конкретному виду строительства. То есть с заданными свойствами.

Для морозостойких бетонов добавляются комплексные пластификаторы, сульфаты (в результате химических реакций с бетоном выделяют тепло), антифризы (обеспечивают процессы гидратации с цементом).

Водонепроницаемость обеспечивается введением в смесь парафинов, октадекановой или нафтеновой кислот, которые заполняют поры и не дают влаге проникнуть сквозь массу готового бетона. Особенно актуален бетон с такими добавками в стяжках, обеспечивающих одновременно с укреплением и выравниванием пола и межэтажную гидроизоляцию.

Для прочности добавляют хлористый кальций, мыльные растворы, фиброволокна.

Есть добавки, увеличивающие время схватывания. Их применяют, если нужно доставить готовую бетонную смесь на большое расстояние в тёплое время года, когда схватываемость раствора повышенная.

А если отливка представляет собой плоскую панель, в которую практически невозможно заложить армирующую сетку и применить для уплотнения смеси вибратор, то в бетон для таких отливок добавляется самоуплотняющаяся добавка, которая работает, обволакивая введённые в смесь наполнители, не оставляя места для газовых пузырьков. Особенно актуально введение таких добавок в заливку стяжки на пол для его выравнивания и гидроизоляции.

Классификация бетона по прочности

Прочность – первый показатель, который учитывают при выборе марки и класса материала при составлении проекта и его расчете. Камень должен нормально воспринимать поступающие нагрузки, устойчивость к ним должна быть в запасе, но не переизбытке – это значительно удорожает процесс строительства, но эффективно не расходуется.

Как измеряется прочность бетонного камня:

1. При замесе раствора берут небольшое количество смеси и заливают ее в форму-куб со стороной 100 мм.
2. Через 28 дней (срок полного набора прочности) образец отправляют на испытание в лабораторию, где куб исследуют под прессом с разными усилиями.
3. По результату определяют соответствие марке и классу.

Классификация бетона по маркам и классам всегда взаимосвязана, значения соответствуют друг другу (смотрите в таблице):

Марка – усредненное значение прочности для материала данного состава. Это лабораторный показатель, на практике в условиях эксплуатации на изделие влияют разрушающие воздействия и характеристики прочности камня меняются.

Погрешность ошибки в прочности практически исключает другой тип классификации – класс. Это точный показатель с допустимой погрешностью не более 5%. Современные проектировщики и инженеры в проектной документации указывают преимущественно обозначение класса бетона, иногда в спаренном варианте: В20 (М250).

Стоит отметить, что лаборатории есть не на каждом предприятии изготовителя, поэтому поставляемый бетонный раствор в обязательном порядке испытывают фирмы-застройщики. Нередко случается, что по истечении срока набора прочности (28 дней) эксперты выявляют несоответствие класса заданному, тогда конструкции подлежат демонтажу.

ГОСТ регламентирует дополнительное деление по прочности:

• Бетон средней прочности (до В50);
• Бетон высокой прочности свыше В55 включительно.

Тяжелые бетоны — основной вид бетонов, которые применяются в массовом строительстве

Приведу их основные параметры и требования к производству и применению.

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА:

По показателям качества бетоны подразделяют:— по прочности:

на классы прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80; В90; В100; В110; В120,
— по морозостойкости:
F50, F75, F100, F150, F200.

— по водонепроницаемости

на марки: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20;
— по истираемости
при испытании на круге истирания на марки: G1, G2, G3.

Классы бетона по прочности, марки по морозостойкости, водонепроницаемости и истираемости устанавливают в соответствии с нормами проектирования и указывают в проектной и технологической документации, стандартах и технических условиях на изделия и конструкции.

Минимальный класс бетона по прочности на сжатие для армированных изделий и конструкций принимают по ГОСТ 13015.

Возраст бетона, в котором обеспечиваются заданные технические требования, должен быть указан в проекте. Проектный возраст бетона назначают в соответствии с нормами проектирования с учетом условий твердения бетона, способов возведения и сроков фактического нагружения конструкций.

Если проектный возраст не указан, технические требования к бетону должны быть обеспечены в возрасте 28 сут.Значения нормируемых показателей отпускной и передаточной прочности бетона сборных бетонных и железобетонных изделий устанавливают в стандартах или технических условиях на эти изделия.

Значения нормируемых показателей прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте устанавливают в технологической документации.

ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННЫМ СМЕСЯМ:

Состав бетонной смеси следует подбирать по ГОСТ 27006 с учетом требований ГОСТ 31384. Подбор состава бетонной смеси для бетона сооружений классов КС-2 и КС-3 по ГОСТ 27751 проводят в лабораториях, соответствующих требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025.

Бетонные смеси для бетонов марки по морозостойкости () и выше следует изготовлять с применением воздухововлекающих (газообразующих) добавок. вовлеченного воздуха в бетонной смеси должно быть не менее 4%.

При назначении к бетону нескольких проектных требований состав бетонной смеси должен обеспечивать получение бетона с нормируемыми показателями в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ БЕТОНА:

Цементы, крупный и мелкий заполнители, вода и добавки должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий с учетом требований ГОСТ 31384.Удельная активность естественных радионуклидов в материалах, применяемых для приготовления бетонных смесей, не должна превышать предельных значений, установленных ГОСТ 30108.

Возможность применения материалов для бетона, показатели качества которых не соответствуют требованиям настоящего стандарта, должна быть подтверждена обосновывающими исследованиями.

В качестве вяжущих материалов следует применять цементы, соответствующие требованиям ГОСТ 10178, ГОСТ 22266, ГОСТ 31108, ГОСТ 33174. В агрессивных условиях эксплуатации изделий и конструкций вид цемента следует выбирать по ГОСТ 31384.

Для бетонов по прочности на сжатие В60 и выше следует применять портландцемент без минеральных добавок марки не ниже ПЦ 500 по ГОСТ 10178 или класса не ниже ЦЕМ I 42,5 по ГОСТ 31108 с содержанием не более 8%.

Минимальный расход цемента для тяжелых бетонов, предназначенных для изготовления изделий и конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует принимать по

ГОСТ 31384.

Заполнители для бетона выбирают по зерновому составу, прочности, морозостойкости, плотности, содержанию пылевидных и глинистых частиц, наличию и содержанию вредных и посторонних загрязняющих примесей, радиационно-гигиенической характеристике и другим показателям качества по ГОСТ 8267 и ГОСТ 8736.

В качестве мелкого заполнителя для бетонов применяют природный песок по ГОСТ 8736, песок из отсевов дробления горных пород по ГОСТ 31424, их смеси, песок из доменных и ферросплавных шлаков черной металлургии по ГОСТ 5578, а также мелкозернистые золошлаковые смеси по ГОСТ 25592. Истинная плотность мелкого заполнителя должна быть в пределах от 2000 до 2800 кг/м включительно. пылевидных и глинистых частиц в мелком заполнителе не должно быть более 3% по массе.

пылевидных и глинистых частиц в мелком заполнителе бетона класса В60 и выше не должно быть более 2% по массе.В качестве заполнителей для бетонов следует применять щебень, щебень из гравия и гравий из плотных горных пород по ГОСТ 8267, щебень из отсевов дробления плотных горных пород по ГОСТ 31424, щебень из доменных и ферросплавных шлаков черной металлургии по ГОСТ 5578, щебень из дробленого бетона и железобетона по ГОСТ 32495, щебень из шлаков ТЭЦ по ГОСТ 26644.

Средняя плотность крупного заполнителя должна быть в пределах от 2000 до 3000 кг/м включительно.Щебень из дробленого бетона и железобетона не следует применять в бетонах класса по прочности на сжатие выше В35.

Виды вредных примесей в заполнителях и их допустимое содержание — по

ГОСТ 8267 и ГОСТ 8736.Наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть установлена в стандартах, технических условиях или иных нормативных и технических документах на бетонные и железобетонные изделия и конструкции, утвержденных в установленном порядке.

Крупный заполнитель следует применять в виде раздельно дозируемых фракций при приготовлении бетонной смеси. Допускается применение крупного заполнителя в виде смеси двух смежных фракций.

В качестве крупного заполнителя бетона классов по прочности на сжатие В60 и выше следует применять щебень из плотных горных пород по ГОСТ 8267 марки по дробимости не ниже 1200. зерен слабых пород в щебне для бетона классов В60 и выше не должно превышать 5% массы.

Плотность

Отношение массы к объему – следующий показатель, который принимают при выборе материала. Классификация по плотности бетона по ГОСТ:

• Особо легкие (ноздреватые) с высокой пористостью. Объемный вес – до 800 кг/м3. Это пено- и газобетоны;
• Легкие с плотностью 800-2000 кг/м3. Это пемзобетоны, шлакобетоны, арболит и другие материалы на цементном вяжущем с лёгкими заполнителями;
• Тяжелые бетоны или обычные. Их плотность 2000-2500 кг/м3. Это стандартный материал для основного строительства конструкций зданий, монолитного домостроения. Наполнитель – щебень, гравий;
• Особо тяжелые бетоны содержат наполнитель из барита, металлов и железных руд. Объемный вес такого материала превышает 2500 кг/м3. Бетон применяется при строительстве специфических объектов, где необходима защита от излучений разной природы (лаборатории, полигоны, атомные станции).

Легкие и особо легкие бетоны обладают низкой плотностью и высокой пористостью, хорошо сохраняют тепло внутри помещений. Их применение возможно без дополнительного утепления.

Тяжелые и особо тяжелые бетоны прочные. Их применение позволяет возводить объекты высокой ответственности и этажности, любой конфигурации в разных климатических условиях, чего не скажешь о пористых материалах. Правда, камни на щебне и металлическом заполнителе плохо удерживают тепло – чтобы избежать дополнительной теплоизоляции, придется установить очень толстую конструкцию, что потребует немалых расходов.

Классификация по типу вяжущего

Вяжущее – это обязательный компонент бетонного раствора. От его характеристик зависят параметры будущего бетонного камня. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по виду вяжущего:

• Цемент (портландцемент, шлаковый, пуццолановый и т.д.), применяется для приготовления растворов общего назначения;
• Известь гашеная улучшает качество смеси, пластичность, стойкость к влажности;
• Шлак повышает стойкость материала к сульфатам;
• Гипс вводят в бетон для приготовления штукатурок для внутренних работ, для изготовления предметов декора и несложных самонесущих конструкций;
• Специальные типы вяжущего – это полимеры сложной структуры, вводимые в раствор для приобретения материалом необходимых специфичных качеств.

На практике вяжущие компоненты комбинируют для корректировки отдельных свойств бетона.

Описание технических требований и характеристик тротуарной плитки

Производство бетонных тротуарных плит в РФ регламентируется введенным в действие 1 марта 2022 года межгосударственным стандартом ГОСТ 17608-2017. Данный стандарт введен взамен устаревшего ГОСТ 1991 года и соответствует европейскому стандарту EN 1338:2004 (Concrete paving blocks – Requirements and test methods, NEQ). Стандарт распространяется на бетонные тротуарные плиты из тяжёлого и мелкозернистого бетонов (ГОСТ 26633).

Камни мощения могут производиться одно- или двухслойными с лицевым слоем различной цветовой палитры, в том числе со смешанными и переходными оттенками (серия Колормикс), с фактурным декоративным слоем, с дополнительной обработкой и без неё (серии Премиум и Премиум Эко).

Типы тротуарных плит по конфигурации:

• К – квадратные;
• П – прямоугольные;
• Ш – шестиугольные;
• Д – доборные;
• Ф – фигурные;
• ГР – газонная решетка.
• см – смешанная коллекция;
• др – дренажные изделия.

Морозостойкость

При выборе бетонов обязательно учитывают климатические особенности, при которых конструкция будет эксплуатироваться. Для средней и северной полос – это морозостойкость (F). Её регулируют пластификаторы:

• Низкая морозостойкость менее F50;
• Средняя морозостойкость (F50…F300);
• Высокая морозостойкость (F300 и более).

Условия твердения

Для бетонов с разным составом требуются определенные условия твердения:

• Естественные условия (температура 20-22°С, влажность около 50-70%);
• Тепловая обработка при нормальном давлении необходима, например, при зимнем строительстве, когда требуется поддержание положительной температуры;
• Тепловая обработка при высоком давлении (автоклав). Так создают отдельные конструкции для строительства.

Классификация видов бетонов помогает сделать правильный выбор материала с учетом всех ключевых качеств материала. Рекомендуем приобретать материал с выбранными характеристиками у специализированных производителей, которые предоставляют подтверждающую качество документацию. Только в этом случае все условия и тонкости рецептуры будут соблюдены, а значит, материал будет иметь заложенные при расчетах качества.

• Стеновой комплект
• Фундамент

6.3. Проведение испытания

6.3.1. Загружают барабан тремя образцами одной серии и абразивом через съемную крышку, заполняют барабан водой через патрубок 4 и включают привод вала с крыльчаткой. Скорость вращения крыльчатки должна составлять (1100±50) мин.

Черт.3. Барабан истирания

1- барабан; 2 — вал; 3 — крыльчатка; 4 — патрубок подачи воды; 5 — патрубок слива; 6 — съемная крышка.

6.3.2. Всего проводят 10 циклов испытаний для каждой серии образцов. Продолжительность одного цикла испытания составляет 3 ч.

После каждого цикла образцы вынимают из барабана и промывают водой. После чего производят полную замену абразива в барабане в соответствии с требованиями п.3.2.2.