Марка бетона и класс бетона — таблица характеристик, состав, ГОСТы

Марка бетона и класс бетона — таблица характеристик, состав, ГОСТы

Самым популярным материалом, используемым в строительных целях, является бетон. Он может применяться в изделиях (блоках, плитах и т. д.) или в качестве раствора для возведения монолитных сооружений. Действующие стандарты нормируют несколько наиболее значимых характеристик бетона. Однако его прочность относится к одним из самых важных параметров.

Что представляет собой бетон, его разновидности

Бетон, используемый в строительных целях уже несколько тысяч лет, относится к искусственным материалам. Он производится из нескольких компонентов: вяжущей составляющей, заполнителя, воды и добавок, улучшающих эксплуатационные характеристики, и проходит стадии формования и затвердевания.

Марка бетона и класс бетона
Марка бетона и класс бетона

Бетон относится к универсальным материалам, сфера использования его — чрезвычайно обширна. Он активно применяется при возведении зданий, ограждений, мостов, дорог, других видов конструкций, а также отдельных изделий, необходимых в строительстве и отделке.

Компоненты смеси, из которой получается искусственный камень (так его часто называют), должны быть грамотно подобраны, чтобы после формования и твердения характеристики материала соответствовали действующим нормативам.

Дoбaвки для уcкopeния твepдeния бетона
Дoбaвки для уcкopeния твepдeния бетона

Виды бетона

Сегодня производится множество видов каменного материала, что регламентирует ГОСТ 25192*2012, которые могут применяться в различных строительных областях. Классификация бетона производится по нескольким критериям. В зависимости от назначения он может быть конструкционным или специальным. Для твердения могут использоваться естественные условия или тепловая обработка. Также различается материал по истираемости, морозостойкости, водонепроницаемости.

Бетон конструкционный
Бетон конструкционный

Таблица. Марки бетона в зависимости от характеристик.

СтепеньИстираемостьМорозостойкостьВодонепроницаемость
НизкаяG1До F50До W4
СредняяG2F50...F300W4...W12
ВысокаяG3От F300От W12

Классифицируется еще несколько разновидностей материала по ряду признаков.

Плотность бетона

В зависимости от плотности различают особо легкий, легкий, тяжелый и особо тяжелый искусственный камень. Где используются различные разновидности, наглядно показано на фото.

Таблица классификации бетона
Таблица классификации бетона

Тип вяжущего компонента

Наиболее распространенный материал производится на основе цемента. Он и называется часто цементобетон. Также в качестве вяжущего могут быть использованы: гипс, известь, шлак или полимеры.

Чем цементобетонные дороги лучше асфальтобетонных
Чем цементобетонные дороги лучше асфальтобетонных

Вид заполнителя

Для производства бетона применяются плотные, пористые и специальные компоненты. В зависимости от типа заполнителя производятся следующие виды строительного материала:

  • тяжелый (основными компонентами являются цемент, а также плотные крупный и мелкий наполнитель);
  • мелкозернистый (в нем используется плотный мелкий заполнитель);
  • арболит (в качестве заполнителя применяется органика: древесная щепа, рисовая солома и т. д.);
  • грунтобетон (составной частью смеси является размолотый или гранулированный грунт);
  • золобетон (в легком бетоне в качестве заполнителя используют золу);
  • полимербетон (в состав входят полимеры и мономеры), а также некоторые другие разновидности.
Что такое арболит
Что такое арболит

Структура

По тому, какую материал имеет структуру, можно выделить следующие его типы: плотный, поризованный, ячеистый и крупнопористый.

Макроструктура бетона
Макроструктура бетона

Помимо этого, бетон может быть армированным (для повышения прочности в его теле размещаются арматурные стержни или сетка). Также выпускается фибробетон. При изготовлении этого материала используются мелкие волокна (фибра), которые могут производиться из стали, полипропилена, целлюлозы, базальта, полиамида и т. д. Такие включения позволяют существенно повысить прочностные характеристики искусственного камня.

Структура фибробетона
Структура фибробетона

Марки и классы бетона по прочности

Основная характеристика материала — его прочность на сжатие. Для классификации бетона по прочности используются два вида нормирования: по маркам и классам.

Многоликая прочность бетона. Бетонный образец в процессе испытания
Многоликая прочность бетона. Бетонный образец в процессе испытания

Класс материала обозначается литерой «В» и свидетельствует о гарантированном давлении (в МПа), которое с вероятностью в 95% он может выдержать. Например, бетон класса В20 выдерживает давление в 20 МПА, при превышении его величины — он разрушается (в 5% случаев он может не достичь заявленной производителем прочности).

Марка бетона характеризует средневзвешенную прочность материала, имеющего возраст 28 суток. Она обозначается литерой «М» и цифрами от 50 до 1000. Измеряется марка в кгс/см2. Класс и марка бетона неразрывно связаны.

Соответствие марки бетона классу и их технические параметры
Соответствие марки бетона классу и их технические параметры

Цены на цемент и основы смесей

Цемент и основы смесей

Факторы, влияющие на прочность материала

При производстве бетона крайне важно выдерживать оптимальные пропорции используемых компонентов. При превышении содержания в растворе вяжущего происходит не только существенное удорожание продукта, но и снижение его усадки, текучести и прочностных характеристик. Избыток воды, необходимой для связывания ингредиентов смеси, также приводит к потере прочности. Оптимальное водоцементное соотношение варьируется в пределах 0,5…0,9 и зависит от марки материала.

Допустимое водоцементное соотношение
Допустимое водоцементное соотношение

Помимо этого, на прочность бетона оказывают влияние следующие факторы.

  1. Вид заполнителя (его фракция, степень очистки и форма).
  2. Способы перемешивания смеси и уплотнения уложенного раствора. Приготовление бетона ручным методом обеспечивает худшее качество перемешивания по сравнению с процессом, в котором задействована техника (бетономешалка или другие виды смесителей). Для уплотнения состава необходимо использовать вибрационное воздействие, например при помощи глубинного вибратора. Таким образом, удаляются лишний воздух и повышается прочность готового продукта.
  3. В каких условиях бетон набирает прочность. Максимально возможный показатель прочности достигается материалом через 28 суток после производства и заливки раствора. При этом температура окружающей среды должна быть в пределах 18…20 градусов, а ее влажность — не меньше 90%.
Стойкость бетона к внешним воздействиям
Стойкость бетона к внешним воздействиям

Применение материала разных марок

Бетон может использоваться для решения различных задач.

Таблица. Области применения материала.

Марка бетонаСфера использования
М100Подготовка перед бетонированием фундамента или заливкой оснований.
М150Стяжка пола, устройство дорожек, изготовление фундамента небольших построек.
М200Стяжка пола, бетонирование фундаментов и отмостки, производство дорожек.
М250, М300Изготовление лестничных конструкций, ограждений, монолитных фундаментов, плит перекрытия (нагрузка средняя или легкая).
М350Монтаж чаш бассейнов, фундаментов, плит перекрытия, колонн.
М400Возведение мостов и конструкций, к которым предъявляются специальные требования.
М450, М500, М550Помимо областей, где допускается применение материала марки М 400, этот бетон может применяться при строительстве метро и дамб.
М600Применяется там, где требуется максимальная стойкость к агрессивным средам и наивысшая прочность.

К какой бы разновидности бетон не относился, нормируемые характеристики у него — одни и те же.

Современный строительный материал – прозрачный бетон, открывает новые возможности для строительства и отделки зданий
Современный строительный материал – прозрачный бетон, открывает новые возможности для строительства и отделки зданий

Методика измерения прочности бетона

Способы определения прочностных характеристик материала и требования к контрольным образцам устанавливает ГОСТ 10180-2012. Для вычисления прочности бетона необходимо измерить минимальное усилие, которое способно разрушить определенный образец. При этом статическая нагрузка должна нарастать с неизменной скоростью.

От метода, используемого для определения прочностных характеристик, зависит вид контрольных образцов.

Методы определения прочностных характеристик бетона
Методы определения прочностных характеристик бетона

Также для определения характеристик могут быть использованы другие виды образцов: кубы, имеющие ребра размером 7 см, призмы габаритом 7 х 7 х 28 см, цилиндры, имеющие диаметр 7 см. Габариты контрольных образцов взаимосвязаны с размером использующегося в составе смеси наполнителя.

Габариты контрольных образцов взаимосвязаны с размером использующегося в составе смеси наполнителя
Габариты контрольных образцов взаимосвязаны с размером использующегося в составе смеси наполнителя

Пробы бетона (смеси), из которого изготавливаются контрольные образцы, отбираются из рабочего состава бетонной смеси. Раствор заливается в калиброванные формы, предварительно с внутренней стороны обработанные смазкой. Она не должна изменять характеристики поверхностного слоя контрольного изделия. Уплотнение смеси производится штыкованием, с применением виброплощадки или глубинного вибратора.

Виброплощадка
Виброплощадка

Важно! Если при производстве применяется специальный режим уплотнения бетона, метод изготовления образцов может быть изменен.

Режимы твердения проб различаются в зависимости от технологии, используемой при производстве. Если применяется твердение в естественных условиях, после производства образцы хранятся при температуре 20±5 градусов в формах, накрытых материалом, чтобы предотвратить испарение влаги. Распалубка изделий производится через 24…72 ч (при исследовании прочности на сжатие) или через 72…96 ч (при определении прочности на растяжение). Затем образцы продолжают твердеть при температуре 20±2 градуса и влажности 95±5%.

Испытание образцов бетона
Испытание образцов бетона

Контрольные образцы, твердение которых предполагается под воздействие тепла, помещаются (в формах) в специальные агрегаты: автоклав, камеру для пропарки т. д. После проведения обработки пробы освобождаются от опалубки и хранятся в нормальных условиях или отправляются на испытание.

Важно! Могут применяться и специальные условия твердения, установленные техническими условиями на производство.

Цены на модельный ряд виброплит

Виброплита

Проведение испытаний

Для определения прочности на сжатие образцы помещаются между плитами и к ним прикладывают (до разрушения) постоянно нарастающую нагрузку 0,6±0,2 МПа/с.

Испытание на сжатие
Испытание на сжатие

Проверка образцов на растяжение при изгибе производится в испытательных машинах при помощи возрастающей нагрузки 0,05±0,01 МПа/с.

Бетон хорошо сопротивляется сжатию и плохо — растяжению
Бетон хорошо сопротивляется сжатию и плохо — растяжению

Определение растяжения при раскалывании производится на плите испытательной машины. Испытание проводят при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,05±0,01) МПа/с.

Образцы различных видов бетона
Образцы различных видов бетона

Испытание на осевое растяжение проводится с использованием системы захватов при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,05±0,01) МПа/с до разрушения образца. После проведенных опытов проводится вычисление прочности образцов. Все данные заносятся в журнал испытаний.

Пример протокола испытаний
Пример протокола испытаний

Испытания проводятся для каждой партии изделий или конструкций.

Рекомендации по самостоятельному приготовлению бетона М 250

Для изготовления различных конструкций в частных хозяйствах обычно бывает достаточно бетона, имеющего марку по прочности М250. Ему соответствует класс В20. Такой бетон можно использовать для строительства крылец и лестниц, возведения монолитных построек, устройства парковок, фундаментов и дорожек. Характеристики материала приводятся в таблице.

Основные характеристики материала
Основные характеристики материала

Для производства бетонной смеси понадобятся:

  • портландцемент М400 или М500;
  • песок без включений, имеющий фракцию до 2,5 мм;
  • щебень из гранита или гравий (допускается использовать шлак);
  • вода;
  • добавки. Рекомендуется использовать пластификатор для повышения морозостойкости и подвижности раствора.
Пластификаторы для бетонных составов
Пластификаторы для бетонных составов

Требования к используемым компонентам сформулированы в ГОСТ 26633-2015. Рецептура бетонной смеси зависит от марки цемента.

Таблица. Пропорции материалов в зависимости от марки цемента.

МаркаЦементПесокЩебеньВ/ЦПластификатор,%
М40012,13,90,52До 5
М50012,64,50,62До 5

В/Ц — водоцементное соотношение, которое определяется количеством воды по отношению к массе цемента.

Соответственно, для приготовления 1 м3 раствора из цемента М400 потребуется:

  • 330 кг цемента;
  • 740 песка;
  • 1100 кг щебня;
  • около 140 л воды (ее количество может зависеть от вида крупного и мелкого наполнителей, а также влажности компонентов смеси).

Приготовить бетон самостоятельно не сложно, если иметь в распоряжении бетономешалку.

Шаг 1. Подготавливаются ингредиенты. Особое внимание следует обратить на чистоту заполнителя. Наличие глины и других включений сказывается на качестве готового продукта самым отрицательным образом. Поэтому песок рекомендуется просеять. Также его лучше просушить, если он влажный.

Песок рекомендуется просеять
Песок рекомендуется просеять

Шаг 2. Включается смеситель. При его отсутствии можно смешивать ингредиенты вручную, в любой подходящей емкости, но качество приготовления смеси во вращающемся аппарате с лопастями заметно выше. Ручное перемешивание чревато получением неоднородного состава. К тому же при использовании бетономешалки существенно облегчается труд рабочих.

Шаг 3. В емкость заливается вода (она не должна содержать щелочные или кислотные включения), добавляется пластификатор и другие добавки (для повышения морозостойкости, гидрофобизаторы, регуляторы затвердевания и т. д.). Лучше немного не долить жидкости, добавив ее в конце процесса, чем сделать раствор излишне жидким. При желании можно добавить фибру, она позволит повысить стойкость материала к растрескиванию.

Для работы используется бетономешалка
Для работы используется бетономешалка

Цены на популярные модели бетоносмесителей

Бетономешалки

Шаг 4. Высыпается цемент.

Добавление цемента
Добавление цемента

Шаг 5. Засыпается песок, содержимое миксера перемешивается около двух минут.

Шаг 6. Добавляется щебень.

Перемешивание ингредиентов
Перемешивание ингредиентов

Шаг 7. При необходимости можно долить воды. Среднее время замеса составляет порядка 10 минут. Консистенция материала должна быть максимально густой.

На прочность готового продукта влияет не только качество ингредиентов и правильно организованный процесс их смешения, но и уплотнение смеси. После приготовления раствор помещается в формы или заливается в опалубку. Необходимо провести дополнительную обработку для удаления воздушных пузырьков. При производстве изделий для этого чаще всего используются вибростолы, монолитная конструкция уплотняется при помощи глубинных вибраторов или виброреек.

Процесс уплотнения бетона
Процесс уплотнения бетона

Важно! Заливать бетон при холодной погоде не рекомендуется. Замерзшая внутри вода может привести к разрушению конструкции. При проведении работ в теплое время следует закрыть бетонное сооружение полиэтиленом. Чтобы не появились трещины, в течение двух дней его требуется периодически увлажнять.

Как уже было отмечено, достижение бетоном полной прочности происходит через 28 дней после приготовления раствора.

Видео — Марка и класс бетона — в чем разница?

Ведущий Строительный Сайт России - StroyDay
Adblock
detector