Классификация марок бетона и перевод марки в класс

Бетон при строительстве применяется повсеместно. Однако нужно учитывать, что его различные виды существенно отличаются между собой по качеству и прочности. Чтобы выбрать тот материал, который подходит наилучшим образом для конкретной ситуации, разберёмся в том, что такое марки бетона и его классы, и чем между собой отличаются его разновидности.

Прочность бетона должна соответствовать нормативам Источник i.ytimg.com

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.

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.

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

Классификация по структуре

Различают плотные, крупнопористые, ячеистые бетоны. Чем выше плотность материала, тем прочнее материал.

Плотные бетонные смеси используют для изготовления несущих конструктивных элементов. Объём воздушных пор по техническим нормам не должен превышать порог в 6 %. Путем введения добавок, которые вовлекают воздух, получают поризованные бетоны (воздуха не больше 12%). Такая структура снижает теплопроводность, препятствует расслаиванию материала.

Крупнопористые бетонные смеси изготавливают без добавления песка. В качестве заполнителя используют гравийные наполнители разных фракций. Материал используют для конструкций с небольшим напряжением.

Ячеистые пенобетон, газобетон делают с помощью добавок, которые образуют поры внутри материала. У них высокие теплоизоляционные показатели. Используют в малоэтажном строительстве. Либо в качестве стенового материала не несущих конструкций для многоэтажных зданий.

Эксплуатационные характеристики

Водопроницаемость и морозостойкость бетонного монолита – характеристики взаимосвязанные. Чем меньше попадет воды в толщу бетона, замерзнет и расширится, тем больше циклов заморозки выдержит искусственный камень без разрушения от выветривания. Водонепроницаемость (W) – показатель давления воды на поверхность, при котором вода проникает в поры бетона. Морозостойкость (F) показывает сколько циклов замораживания выдержит образец до снижения прочности

Удобоукладываемость бетона

Цемент начинает образовывать кристаллогидраты в бетонной массе сразу после смешивания с водой. Задержать процесс можно перемешиванием. Доставка в миксере удлиняет время схватывания, но живой масса остается не более 3-4 часов после затворения. Конкретный запас по времени зависит от характеристики – жесткость раствора, подвижности массы. Время живучести раствора и подвижность определяют удобоукладываемость бетонной смеси

Прочностные характеристики бетона

Основная характеристика, прочность бетона на сжатие зависит от суммарных факторов: качества цемента и применяемых компонентов, выдерживания технологии затворения, заливки и ухода за массой до набора прочности.

Образцы от каждой партии бетона проверяют на набор прочности при нормальных условиях (20 0 С). Процесс твердения и набора прочности проверяется на 3,7,14,28 день после заливки. Стандартные образцы заливаются в подготовленные формы при доставке партии на площадку. По 3 образца дробятся под прессом, показывая среднюю стойкость к разрушающему усилию «М» в кгс/см2.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Формирование цены и стоимость марочного бетона

Выбор и покупка конкретного класса и марки определяется в первую очередь Вашим проектом. Но, несмотря на расчёты, необходимо учесть факторы, которые могли быть опущены на стадии проекта (например, протечка грунтовых вод), ориентироваться на месте и подбирать марку опытным путём. Существует прямая зависимость цены бетона от её марки, так как последняя определяется количеством в смеси вяжущего вещества, наиболее дорогого компонента. Чем выше марка, тем дороже цена. Тем важнее выбрать оптимальный материал, дабы обезопасить себя от рисков и не переплатить за завышенные показатели прочности.

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.

Пропорции цемента, песка и щебня для получения бетона определенной марки

Для расчета соотношения составляющих бетона, объем цемента принимается за 1 часть. Объем других составляющих определяется согласно с информацией в таблице ниже.

Таким образом, пропорция на 1м3 для марки М200 с применением цемента М400 весом 280 кг, песка 740 кг и щебня 1250 кг примет такой вид: 1: 2,8: 4,8. Обязательным условием для получения хорошего цемента является содержание воды 20% от общего объема (180 л).

Таблица пропорций для получения бетона определенной марки

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.

Особенности различных марок

Каждая из используемых марок подходит для определённого круга задач. Далее будут рассмотрены те, которые применяются наиболее часто.

М50-М100

Самым слабым и ненадёжным считается бетон, марка которого М50. Однако у него имеется своя сфера применения.

Непрочный бетон нельзя использовать для конструкций, находящихся под напряжением Источник forums.drom.ru

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.

Потребуется:

• 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.

Применение разных марок бетона

Для простых работ, не требующих особой прочности, не нужно использовать составы высоких марок, так как это не выгодно. Экономить также не следует, если от прочности и надежности конструкции зависит жизнь и здоровье людей. Рассмотрим, какой марки бетон нужен для пола и другие самые распространенные варианты использования бетонных смесей.

Марки бетона для ленточного фундамента

Ленточный фундамент хорошо подходит для частного строительства. Железобетонная лента, заглубленная в почву, огибает постройку по периметру и проходит под несущими элементами. Выбор марки бетона для ленточного фундамента частного дома определяется массой строения, типом почвы, наличием грунтовых вод, климатическими особенностями местности.

Для заливки подушки под основание подойдет бетон М100–150. Для возведения фундамента на устойчивой почве, если дом одноэтажный, то лучше купить бетон М200. Бетон М300 — универсальный вариант для частных домов в 1–2 этажа. Это хорошее сочетание цены и прочности.

Марки бетона для стяжки пола

Для пола в жилом помещении подойдет бетон М100–200. М100 можно использовать для подготовительных работ перед укладкой основного фундамента, обустройства пола в маленьких помещениях, укладки теплого пола. М200 — универсальный вариант, который обладает достаточной прочностью, чтобы полы прослужили несколько десятилетий. Бетон М250 и более высокие марки используют для заливки пола в помещениях с высокими нагрузками.

Марки бетона для отмостки

Отмостки не подвергаются большим нагрузкам и механическим повреждениям, но на их прочность влияет стекающая вода, поэтому при выборе бетона нужно учитывать его морозостойкость и влагостойкость. Оптимальными характеристиками обладают М200, 250, 300. В этом случае отмостка будет хорошо защищать фундамент от сырости и последствий, вызванных ею — появлению трещин и пустот, проседанию основания.

Марки бетона для гаража

Для возведения фундамента на суглинистой почве понадобится более прочный раствор, чем для супесчаной. Если гараж будет из кирпича или каменных блоков, подойдет М300 или бетон М400. Если будете строить из металлических листов, пеноблоков и шлакоблоков, М200 будет достаточно. Для гаража с подвалом нужен раствор М350. Общее правило — чем тяжелее конструкция и почва, тем выше марка.

При заливке пола в гараже оптимальные характеристики у раствора М300, но подойдет и бетон М350. Он обеспечит высокую динамическую устойчивость, не будет пропускать воду, крошиться и пылить.

Марки бетона для фундамента дома

Выбор марки зависит от типа основания, наличия подвала или цокольного этажа, веса общей конструкции, типа грунта. Для ленточно-столбчатых конструкций, свайного фундамента подходит М250. Такой фундамент можно делать на местности с перепадом высот, неустойчивой почвой. Заливные сваи можно сделать самостоятельно. Если почва суглинистая, лучше взять М300 или М400. Эти марки подходят для обустройства ленточных, буронабивных свайных конструкций с монолитным ростверком.

Требования к цементам для бетонов

Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».

Виды портланцементов и их хранение

Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.

Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий

Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.

Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.