Классификация бетона: cовременные типы для внутренних и наружных работ

Качество материала

Под адгезией понимается то, насколько хорошо цементный камень скрепляется с частицами заполнителей. Кроме того, к основным качествам можно также отнести:

• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• прочность на сжатие и растяжение.

Когда материал находится в проектном возрасте, о его прочностных характеристиках можно судить по последним параметрам. Поэтому стоит отметить, что во время приготовления он получается неоднородным.

Здесь представлено соответствие марок и классов бетона

Колебания прочности снижаются при качественной подготовки смеси, а также при более высокой культуре строительства. Поэтому стоит запомнить, что изготовленный материал должен не только иметь средний заданный показатель, но и иметь равномерное его распределение по всей поверхности.

Определение класса

Учесть вышеописанные колебания можно в таком показателе, как класс, под которым понимается процентный показатель какого-либо свойства. К примеру, если указано, что материал имеет класс прочности 0,95, то в 95 случаях и 100 он будет иметь такой показатель.

Стоит отметить, что согласно ГОСТу, классификация бетона состоит из 18 основных классов показателей прочности на сжатие. При этом в начале название класса указывается В1, после чего идет числовое значение предела прочности, отображаемое в МПа.

Классификация изделий

Для более точного восприятия стоит привести пример. Итак, предположим, что перед нами классбетонаВ35. Это означает, что в 95 случаях из 100 он обеспечивает предел прочности на сжатие до 35 МПа.

Кроме того, существуют и другие классы прочности:

• индекс В,, обозначает осевое растяжение;
• индекс Btb отображает предел растяжения при изгибе.

Помните, что предел прочности на сжатие может в 20 раз превышать аналогичное значение прочности на растяжение. Поэтому при строительстве используется стальная арматура, которая повышает несущую способность материала, цена при этом увеличивается.

Таблица марок и классов бетона по прочности на сжатие

Определение марки

Как утверждает стандарт СЭВ 1406-78, главным показателем прочности изделий является именно их класс. Если же во время проектирования различных изделий не учитывался данный стандарт, их прочность описывается при помощи марки.

Под ней понимают какое-либо его свойство, выраженное в численной характеристике, для расчета которой используются средние показанные результаты образцов во время испытаний. Для обозначения марки используют значения, полученные во время испытаний:

Минимальное	Используется, если она определяется по таким показателям, как:· водонепроницаемость;· морозостойкость; · прочность.
Максимальное	Применяется при определении бетона по средней плотности.

Как производить перевод марок бетона в классы

Переход от марки бетона к классу

Например, перевод класса бетона в марку можно провести, обратившись к таблице классификации бетона по маркам и классам:

Класс бетона по прочности (С) по ДБН	Класс бетона по прочности (В) по СНиП	Средняя прочность бетона данного класса R	Ближайшая марка бетона по прочности М, кгс/см2	Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса R — M / R * 100%
Мпа	кг/см2
—	В0,35	0,49	5,01	М5	+0,2
—	В0,75	1,06	10,85	М10	+7,8
—	В1	1,42	14,47	М15	-0,2
—	В1,5	2,05	20,85	М25	-1,9
—	В2	2,84	28,94	М25	+13,6
—	В2,5	3,21	32,74	М35	-6,9
—	В3,5	4,50	45,84	М50	-9,1
—	В5	6,42	65,48	М75	-14,5
—	В7,5	9,64	98,23	М100	-1,8
С8/10	В10	12,85	130,97	М150	-14,5
С10/12,5	В12,5	16,10	163,71	М150	+8,4
С12/15	В15	19,27	196,45	М200	-1,8
С16/20	В20	25,70	261,93	М250	+4,5
С18/22,5	В22,5	28,90	294,5	М300	+1,9
С20/25	В25	32,40	327,42	М350	-6,9
С25/30	В30	38,54	392,90	М400	-1,8
С28/35	В35	44,96	458,39	М450	+1,8
С32/40	В40	51,39	523,87	М550	-5,1
С35/45	В45	57,82	589,4	М600	+1,8
С40/50	В50	64,24	654,8	М700	+6,9
С45/55	В55	70,66	720,3	М700	-2,8

Соотношение числа в обозначении класса бетона (не марки) и прочности выражается через коэффициент 13.5%. В таблице указывается параметр R, обозначающий среднюю прочность. Этот параметр можно вычислить, если нет под рукой таблицы соответствия классов бетона и марок. Формула следующая:

R = В : (0.0980665 * (1- 1.64 * v)) ,

где В – это величина сжатия в классе, v = V : 100 = 13.5 : 100 = 0.135 , 0.0980665 = коэффициент перехода из системы МПа в систему кгс/см2

Нужно помнить, что прочность для класса бетона выражается в МПа, а для марок – в кгс/см2 . Результат вычисления покажет, что средняя прочность для класса В10 будет равна 131 кгс/см2

Применение марок бетона по прочности

Чтобы определить степень прочности материала, следует знать какими марками обозначается этот показатель:

1. М 600 – отличается высокой прочностью и применяется в строительстве мостовых из железа и бетона, сооружений для использования водных ресурсов и построек особо значимого назначения.
2. М 550, М 500, М 450 – прочный материал, внедряется в строительство подземного транспорта, плотин и дамб.
3. М 400 – отличается моментальной адгезией с поверхностью. Но из-за высокой цены, имеет низкую популярность. Используется в строительстве мостов и других специальных конструкций.
4. М 350 – довольно прочный материал, применяется в строительстве ригелей, чаш бассейнов, колонн, плит перекрытий и в строительстве других сложных архитектурных конструкций.
5. М 250, М 300 – это два самых распространенных вида, с их помощью создаются лестницы, бетонные подмостки, подпоры и заборы.
6. М 200 – создание тротуарных дорог, заливка фундамента, создание стяжки в жилых зданиях, а также изготовление лестниц, не обходится без бетона с этим обозначением.
7. М 150 – тощий тип бетона, применяется на начальном этапе строительных работ и ещё для заливки бетонных дорожек и бетонирования пола в помещениях с небольшой площадью.
8. М 100 – используется в подготовительных работах, обычно монтируется тонким слоем, для монтажа арматуры какой-либо конструкции, применяется для обустройства бордюров и в укладке движимой полосы. Это лёгкий тип бетона, поэтому не подходит для работ с ответственными конструкциями.

Знание марок и их применение помогут не ошибиться в выборе материала.

На что обратить внимание при выборе класса бетона

1. Время отвердевания. С «повышением» марки бетона оно уменьшается. Это следует учитывать, если продукция не готовится на месте производства заливки, а доставляется на объект транспортом. Кроме того, определяется и условиями применения, ведь придется организовывать его укладку. Как это будет производиться – вручную или при помощи механизмов и приспособлений (желоб, бетононасос).

Немаловажно и то, при каких погодных условиях ведутся работы. Часто необходимо организовать утепление залитого раствора, чтобы добиться его надежного «схватывания». 2

Размеры фракций. Понятно, что чем они крупнее, тем затруднительнее будет перемешивать раствор, уплотнять загруженную в форму (опалубку) массу. Возможно, придется организовывать вибропрессование, а это не всегда удобно или возможно. Кроме того, есть понятие «текучести» раствора. Это нужно учитывать, если опалубка имеет сложную конфигурацию, так как, возможно, придется тратить время и силы на «растаскивание» бетона по всему объему

2. Размеры фракций. Понятно, что чем они крупнее, тем затруднительнее будет перемешивать раствор, уплотнять загруженную в форму (опалубку) массу. Возможно, придется организовывать вибропрессование, а это не всегда удобно или возможно. Кроме того, есть понятие «текучести» раствора. Это нужно учитывать, если опалубка имеет сложную конфигурацию, так как, возможно, придется тратить время и силы на «растаскивание» бетона по всему объему.

3. Наличие добавок, как они влияют на характеристики бетона? Для фундаментов особенно важны такие показатели, как морозоустойчивость и водоотталкивание.

4. Прочность бетона. Она во многом зависит от марки вяжущего, использовавшегося для приготовления смеси.

современное строительство

Прогрев бетона зимой

Существенный недостаток бетона выявляется при строительстве в зимнее время, когда из-за низких температур прочность возводимых бетонных сооружений находится под угрозой. По этой причине возникает потребность в принудительном прогреве бетона.

Основные и дополнительные способы прогрева бетона

. Среди них различают:

• Прогрев проводом. Доступный метод, который обеспечивает отличный прогрев помещения.
• Прогрев электродами. Обеспечивает быстрое нагревание в силу распространения сети электродов.

• пластинчатые электроды. Они соединяются с бетонным раствором изнутри — крепятся на опалубку. Передают тепло непосредственно бетону.
• полосовые электроды. Крепятся с обеих сторон.
• струнные электроды. Чаще используются в колоннах и крепятся в центральной части.
• стержневые электроды. Применяются там, где невозможно использование других электродов.

Станция прогрева бетона. Используется в тех случаях, когда бетон планируется прогревать проводом. Мощность станции напрямую влияет на уровень прогрева бетона. Управляется вручную или автоматически.
Греющая опалубка. Считается более выгодным и долгосрочным решением для обогрева бетона, чем прогрев при помощи проводов.
Индукционный метод

При таком выборе важно строго рассчитать количество витков и соотнести их с объёмом металла конструкции.
Инфракрасный метод. Эффективный и простой способ прогрева, но достаточно дорогостоящий.
Бетонирование в тепляках и термоматы

Трудоемкий и дорогой метод, который не подходит для больших помещений с колоннами. В таких случаях монолитные колонны или стены лучше защищать пологами, натянув их на строительные леса, поставить термогенераторы принудительного типа.
Набор температуры влияет на набор прочности и сроки снятия опалубки, для этого в зимний период так же необходимо следить за температурой бетона на поверхности и внутри ядра. Поэтому в конструкции делают термоскважины или монтируют термопары. При демонтаже опалубки разница температур окружающей среды и ядра бетонной конструкции не должна превышать 15 градусов.

Марка по прочности на сжатие

1. Это одна из наиболее часто используемых характеристик бетонных конструкций.
2. Инструкция требует для ее определения использовать образцы в виде куба, имеющих длину одной стороны 150 мм.
3. Испытание проводится на протяжении условного проектного возраста – в большинстве случаев это 4 недели.

Специалисты выделяют всего 17 марок тяжелого бетона в зависимости от его прочности на сжатие. Для их обозначения используется индекс «М», после которого указывается число

К примеру, марка М450 означает, что такой бетон гарантирует минимальный предел прочности на сжатие в 450 кгс/см2

Если же принимать во внимание прочность на осевое растяжение, то его марок гораздо больше – от Pt5 до Pt50 (прибавляя каждый раз по 5 кгс/см2). К примеру, марка бетона Pt30 будет означать, что он способен выдержать осевое растяжение до 30 кгс/см2

Для бетона, которые будет использоваться во время изготовления изгибаемых ж/б конструкций, существует также характеристика растяжения при изгибе, которая отображается при помощи индекса «Ptb».

Класс поверхности бетона по СНиПу имеет 4 параметра

Классы и марки

Дело в том, что многое зависит от того, насколько материал является однородным. Для обозначения этой величины используется коэффициент вариации.

Чем ниже его числовое значение, тем большей однородностью обладает бетон. При снижении данного показателя, снижаются, соответственно, класс и марка материала. К примеру, М300, имеющий коэффициент вариации в 18%, получит класс В15, а вот при снижении до значения в 5%, класс повысится до В20.

На числовое значение прочности оказывают влияние множество факторов. Наибольшее — качество исходных компонентов, а также такой показатель, как пористость.

Изготовление раствора

Для набора прочности материала, изготовленного при помощи портландцемента, требуется значительное количество времени. Кроме того, для нормального протекания процесса требуется соблюдение определенных условий.

Морозостойкость

При помощи такого показателя, как марка бетона по морозостойкости можно определить, сколько циклов замораживания и оттаивания может выдержать 28-дневный материал, теряя при этом не более 15% показателя прочности на сжатие. Для обозначения такого показателя используется индекс F, а всего существует 11 классов.

При этом существуют определенные ограничения по процентному содержанию трехкальциевого алюмината в портландцементе.

К примеру, для:

• F200 допускается не более 7% такого вещества;
• F300 – до 5%, и т.д.

Крайне нежелательным является присутствие в цементе активных минеральных добавок, так как в результате их использования увеличивается потребность в воде. А вот снижение водопотребности достигается за счет применения поверхностно-активных веществ.

Работа с раствором в мороз

Вот небольшая инструкция, которой следует придерживаться:

1. Для получения высококачественного морозостойкого бетона должно соблюдаться максимально точное соотношение всех компонентов.
2. Их необходимо тщательно перемешать своими руками, получив максимально однородную смесь.
3. После этого уплотнить.
4. Обеспечить необходимые хорошие условия во время процесса затвердевания.

В ситуациях, когда осуществляется изготовление деталей, обладающих высокой степенью морозостойкости (F200 и выше), стоит помнить, что материал должен твердеть в условиях положительного значения температуры окружающей среды. Кроме того, его влажность должна сохраняться на протяжении около 10 дней.

Водопроницаемость

Марка по такому показателю, как водонепроницаемость определяется путем испытаний материала на ограниченную проницаемость во время одностороннего давления напора воды. Для ее обозначения используют индекс «W», после которого идет число.

Водопроницаемость материала

Оно обозначает максимальное давление (в кгс/см2), которое может выдержать исследуемый образец, диаметр и высота которого составляют 150 мм, во время определенных испытаний. К примеру, маркаW4 выдерживает напор воды в 4 кгс/см2. Всего существует 10 марок – от W2 до W20 (прибавляя по 2 кгс/см2).

Существуют методы, благодаря которым можно увеличить водонепроницаемость смеси во время ее приготовления, укладки и затвердевания бетона, а также методы, которые могут повысить такой показатель уже затвердевшего материала.

Виды бетонов.

В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов. Бетоны классифицируют:

1. по средней плотности;
2. по виду вяжущего вещества;
3. по назначению.

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов. По плотности бетоны делят на:

• особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3;
• тяжелые – 1800…2500;
• легкие -500… 1800;
• особо легкие – менее 500 кг/м3.

Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях – стальных опилках или стружках (сталебетон), железной руде (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барите (баритовый бетон).

Тяжелые бетоны с плотностью 2100…2500 кг/ кубетон м. получают на плотных заполнителях из горных пород (гранит, известняк, диабаз). Облегченный бетон с плотностью 1800…2000 кг/ кубетонм. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600…1900 кг/куб, м.

Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемза, туф). К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях.

Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимерцементные и специальные. Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используют бетоны на шлакопортландцемента (20…25%) и пуццолановом цементе. К разновидностям цементных бетонов относятся: декоративные бетоны, (на белом и цветных цементах), бетоны для самонапряженных конструкций (на напрягающем цементе), бетоны для специальных целей (на глиноземистом и безусадочном цементах).

Силикатные бетоны готовят на основе извести. Для производства изделий в этом случае применяют автоклавный способ твердения.

Гипсовые бетоны готовят на основе гипса. Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные – пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Применение – объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов.

Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Эти бетоны еще только начинают применяться в строительстве.

Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбамидные) или мономеры (фурфуролацетоновый), отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирание, кавитация).

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества (водорастворимые смолы и латексы).

Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее.

В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные, полученные из отходов промышленности.

Бетоны применяют для различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве).

В зависимости от области применения различают:

• обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций);
• гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений;
• бетон для ограждающих конструкций (легкий);
• бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий;
• бетоны специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие:

До затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

По функциональному назначению

Тип бетонной смеси в первую очередь зависит от будущего предназначения и типа эксплуатации возводимой конструкции из бетона. В зависимости от требований используют необходимые бетонные смеси. Обычно рассматриваются вопросы связанные с различными экстремальными условиями эксплуатации ЖБИ, например может требоваться повышенная устойчивость к сульфату, а так же огнеупорность, или устойчивость к вибрациям и.т.д.

Таким образом, по этому показателю отличают бетон общего назначения
и бетон специального назначения
, а так же бывает гидротехнический бетон
и специальный бетон используемый для строительства аэродромов
.

• Бетон общего назначения
  используется для строительства фундаментов, плит перекрытий, различных балок и всевозможных колонн, и других железо-бетонных конструкций.
• Бетон специального назначения
  применяется при строительстве: мостов, дорог и других конструкций, при использовании которых материал будет подвергаться особым условиям использования, например такой специальный бетон используется при возведении корпусов атомных станций, для предотвращения утечек радиации, так же бывает бетон устойчивый к огню и воздействию различных кислот.
• Гидротехнический бетон
  используется при возведении дамб, гидроэлектростанций, водонапорных конструкций.

Прочность бетона
— это так же одна из важнейших технических характеристик бетона, которая в принципе не зависит от классификации бетона. Прочность бетона зависит от количества добавляемого вяжущего вещества и типа используемого заполнителя. Чем больше цемента добавляется в бетонную смесь, тем соответственно выше получается марка (класс) бетонной смеси. Чем прочнее заполнитель, тем прочнее будет бетон.

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.

Связующие компоненты бетона

По виду вяжущего вещества бетон классифицируется таким образом:

• цементные составы, изготовленные на основе портландцемента и его разновидностей;
• силикатные смеси, сочетающие в себе известь, силикатные и алюминатные компоненты;
• гипсовый материал для обустройства внутренних перегородок и навесных потолков;
• шлакощелочной бетон на шлаковых и специальных вяжущих веществах, например на основе жидкого стекла;
• полимербетон, состоящий из латекса, цемента и смол.

Для определения подходящего раствора нужно знать проектную нагрузку на конструкцию, условия ее эксплуатации, тип грунта, уровень подземных вод. На качество завершенного объекта оказывает влияние правильный расчет пропорций воды и равномерность распределения бетона.

Вывод

Правильный выбор бетонной смеси гарантирует долговечность и надежность объекта, причем, осуществляться он должен еще на стадии проектирования. Использование таблицы соответствия марок и классов бетона поможет сравнить эти параметры и сделать верный выбор для реализации постройки определенного назначения.

При этом недопустимо игнорирование таких характеристик материала, как:

• плотность;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• прочность на сжатие.

Следует учитывать, что с повышением марки, время отвердевания раствора уменьшается

Это важно, если он доставляется к месту работ транспортом

Заключение

При осуществлении современных строительных мероприятий расширяются предъявляемые требования. Сегодня востребованы составы, обладающие высокой прочностью, имеющие незначительную усадку, не подверженные влиянию отрицательных температур. Кроме того, они должны быть устойчивыми к образованию растрескивания, обладать теплопроводностью, быть устойчивыми к повышенной температуре и иметь длительный срок эксплуатации.

Классификация бетонных составов позволяет оценить возможность их применения для решения конкретных строительных задач, выбрать оптимальный вариант.