Марки бетона: характеристика смесей и их классификация, области применения

Классы или марки бетона: в чем разница?

В классификации, распространенной в СССР, бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как цементы.

Для измерения прочности использовались образцы бетона кубической формы с размером ребра 150 мм. Они должны были затвердеть в тех же условиях, в которых планируется набор прочности основного изделия, после чего на 3-й, 7-й, 14-й дни проводились предварительные испытания давлением, а на 28-й день — определение марки бетона. Таким способом измерялась реальная марка бетона. Она обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему выдерживаемому давлению, измеряемому в кг/см2.

Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы, которые маркируются буквой «В» и числовым показателем, обозначающим предельную прочность на сжатие в МПа.

Для определения класса прочности бетона изготавливаются кубические образцы с размером ребра 150 мм. После твердения в течение 28 суток с соблюдением требований ГОСТ 10180-90 образцы подвергают испытанию давлением и измеряют предельное сжатие в МПа, которое выдерживает образец без разрушения.

Таким образом, класс бетона можно считать более точной характеристикой, но на сегодняшний день многие строители все еще пользуются привычными марками. Приобрести бетон нужного класса и марки можно на сайте beton24moscowsky.ru .

 

Другие методы испытания

Для проведения испытаний используются кубические и цилиндрические образцы или призмы, отлитые из бетона.

В испытательных машинах проводятся следующие виды испытаний:

  1. прочности на растяжение при изгибе;
  2. на растяжение при раскалывании;
  3. на осевое растяжение (в разрывной машине).

Измеряются и другие характеристики готового бетона.

Бетон М100 и М150

Материал марки М100 не обладает высокой прочностью. Эта марка обычно используется для оштукатуривания стен, проведения подготовительных работ при заливке дорожного полотна. Для возведения фундамента М100 подходит в качестве подбетонки – ровной площадки, на которую устанавливают арматурный каркас.

Также возможно применение бетона этой марки при монтаже бордюрного камня, не подвергающегося особым нагрузкам, заливке тротуарных дорожек малой проходимости, т.е все то, что не требует высоких прочностных нагрузок.

Бетон марки М150 примерно такой же по прочностным характеристикам, как М100. Материал довольно прочный для возведения конструкций, не подвергающихся высоким нагрузкам, но недостаточно надежный для заливки «серьезных» объектов.

Классификация плотности бетона кг/м3 по маркам

Марка есть у любого типа. Именно на нее необходимо ориентироваться каждому, кто приобретает цемент. Она складывается из буквы М и идущего далее числа. Кроме того, есть и другая характеристика – класс. В нормативных документах обычно указан именно он, но при заказе покупатели чаще различают бетон по маркам. Класс обозначают буквой В, за ней следуют цифры, которые показывают, какую нагрузку выдержит застывший раствор.

Распространенные марки:

  1. М100. Применяется в процессе подготовительных работ, прежде чем приступить к заливке фундамента. Используется как бетонная основа для бордюров при строительстве дорог.
  2. М200. Самая распространенная марка. Этот раствор относится к классу тяжелых, средняя плотность 2000 кг/м3. В составе – цемент, гравий, песок. Оптимальное сочетание прочности, качества и цены. Подходит для фундамента жилых домов, работ по благоустройству (строительство пешеходных дорожек, тротуаров), изготовления бетонных покрытий, лестниц, плит. Данная марка не трескается, хорошо выдерживает перепады давления и температур. Это и определяет его популярность и универсальность применения.
  3. М250 (класс В 20). Свойства практически совпадают с предыдущей маркой, однако прочность выше. Способен формировать плиты высокой нагрузки.
  4. М300. Подходит для монолитных фундаментов, стен, заборов, лестничных маршей.
  5. М350 (В25). Высокой прочности, применяется для монолитных конструкций в многоэтажном строительстве, а также для несущих колонн зданий, оснований бассейнов и аэропортов.

В таблице которая будет приведена ниже указано, какая марка бетона по средней плотности соответствует определенному классу.

Таблица плотности бетона кг/м3

КлассСредняя прочность, кгc/кв.см.Марка
В565М75
В7,598М100
В10131М150
В15196М200
В20262М250
В25327М350
В30393М400
В35458М450
В40524М550
В50655М600
В60786М800

Как повлиять на объемный вес?

Плотность бетонного монолита во многом определяется особенностями компонентов смеси

 

 

Именно их подбору следует уделить внимание, чтобы получить на выходе желаемый вес бетонного раствора. Причем собственно состав и соотношения в рецептуре – далеко не единственный решающий фактор. Больше половины массы бетона приходится на крупный заполнитель, поэтому изначально необходимо определить его собственный вес и даже насыпную плотность

Последняя покажет, сколько внутри осталось воздушных карманов для песка и цемента, однако масса камней даст куда более серьезную разницу. К примеру, если в состав В25 входит гранитный или доломитовый щебень прочностью М600, его собственная плотность будет настолько велика, что бетон получится не ниже D2200-2400. А пемза, керамзит и туф дадут лишь облегченный тип монолита не тяжелее 1,6-1,8 т/м3

Больше половины массы бетона приходится на крупный заполнитель, поэтому изначально необходимо определить его собственный вес и даже насыпную плотность. Последняя покажет, сколько внутри осталось воздушных карманов для песка и цемента, однако масса камней даст куда более серьезную разницу. К примеру, если в состав В25 входит гранитный или доломитовый щебень прочностью М600, его собственная плотность будет настолько велика, что бетон получится не ниже D2200-2400. А пемза, керамзит и туф дадут лишь облегченный тип монолита не тяжелее 1,6-1,8 т/м3.

Плотность цементного монолита можно изменять и с помощью других компонентов раствора, но уже не так заметно. Например, увеличение веса вызывает применение заполнителей мелких фракций. И не стоит забывать о специальных пластификаторах, улучшающих текучесть смеси, одновременно сокращая количество жидкости в ней.

Морозостойкость

На упаковку материала наносится соответствующая маркировка, указывающая на степень морозостойкости. Данное свойство определяется числом циклов заморозки/разморозки, при которых материал деформируется. Образец материала погружают в воду или спецраствор, выдерживают там до полного впитывания, потом замораживают до -18 градусов. Периодически замеряют, насколько материалом утеряна прочность. После завершения ряда циклов определяется показатель морозостойкости.

Маркировка морозостойкости

По ГОСТу морозостойкость отмечается следующим образом: F50, F100, F150, F200, F300, и данные марки группируются по схеме:

  • Меньше F50: низкий уровень морозостойкости, применяется крайне редко.
  • F50 — F100: умеренные, широко используются в строительстве.
  • F150, F200: повышенная морозоустойчивость, выдерживает сильные изменения температур.
  • F300 — F500: высокая морозоустойчивость, применяется в особо сложных условиях.
  • Выше F500: повышенная морозостойкость, применяется в редких случаях. В смеси применяют высокомарочный цемент и добавляют специальные вещества.

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

 

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.

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.

Область применения классов бетона

Класс бетона определяет область его применения. Так, например, бетон с низким классом прочности (В1-В10) относится к категории «легких» и применяется при строительстве малоэтажных зданий, а также в качестве вспомогательного материала. Высокий класс прочности (В40-В60) делает бетон «тяжелым», благодаря чему он становится незаменим при возведении зданий и сооружений специального назначения, к которым предъявляются высокие требования надежности и стойкости.

Кроме того, существует еще и конструкционный бетон. Цена и прочностные характеристики таких бетонов (В20-В30) находятся где-то посередине. Они отличаются широким общестроительным применением (возведение жилых, общественных, коммерческих зданий), а также служат для производства практически полной номенклатуры железобетонных изделий.

Определения класса

Прочность смеси зависит от правильно подобранного соотношения составляющих, влияние оказывают другие факторы. К таким относят качество воды, песка, незначительные изменения технологии в процессе приготовления, особенности застывания, условия укладки. Именно поэтому похожие маркировки могут иметь неодинаковую прочность.

Уровень прочности, учитывая перечисленные факторы, называют классом. Это параметр, означающий допустимое значение возможного ухудшения качества при условии, что прочность равна указанной. В проектных документах строительства указывают класс

 

 

Важно правильно соотносить характеристики – для этого существуют специальные таблицы

 

Общестроительный бетон

 

Самая большая группа стройматериалов, в которую входят все виды смесей и готовых изделий, широко применяемых в разных сферах гражданского строительства, а также для производства ЖБИ. Из них отливают фундаменты, возводят стены, формируют балки, перекрытия и колонны

При выборе составов для конкретных условий необходимо обращать внимание на марки, которые характеризуют бетон по плотности, прочности, а также морозостойкости и показателям водонепроницаемости после застывания

 

На прочность монолита указывают цифры после букв «М» или «В». В первом случае данные приводятся в единицах кГс/см2. И хотя подобная классификация считается недостаточно точной и морально устаревшей, ей до сих пор активно пользуются. Во втором варианте значения указываются в МПа, и это уже не усредненные цифры с разрешенной ГОСТом погрешностью, а гарантированная прочность. По этим простым записям легко определить характеристики смесей без каких-либо таблиц и справочников.

Разные виды марок бетона находят свое применение в строительстве:

  • М100 – чаще всего используется для подбетонки. В подготовительных работах нужны недорогие жидкие растворы с невысокими показателями прочности и плотности. Все что требуется от таких смесей – сцепить вместе зерна песчано-гравийной подушки, препятствуя их расползанию под нагрузкой.
  • М150 – этот состав покрепче, поэтому он востребован в изготовлении тротуаров, отмостки, цементной стяжки и небольших по величине ЖБИ.
  • М200 – популярный среди частников вид бетона обладает достаточной прочностью, чтобы подбираться для небольших фундаментов и стен в малоэтажном строительстве.
  • М250 – востребован при изготовлении лестничных маршей, а также большинства опорных и несущих конструкций.
  • М300 – самое широкое применение бетона в строительстве именно у этой марки. Ее можно использовать практически в любых работах: от возведения фундамента до отливки монолитных стен и перекрытий.
  • М350 – достаточно прочный бетон, чтобы делать из него конструкции, воспринимающие повышенные нагрузки (колонны, балки).

Помимо прочности классификация общестроительных бетонов учитывает и другие их свойства. Например, морозостойкость не только определяет сферу использования монолита, но и его долговечность:

  • F15 – годится для внутренних работ (заливка стяжки пола, возведение перегородок).
  • F25 – минимальный показатель для строительства внешних стен отапливаемых зданий.
  • F50 и выше – такой бетон для фундамента в самый раз, поскольку сезонное промерзание и оттаивание почвы неизбежно окажет на него термическое воздействие. Причем в северных районах этот показатель должен быть еще больше.

Класс водонепроницаемости имеет особое значение при выборе стройматериалов для устройства ливневых лотков, чаш бассейнов или купелей, а также питьевых и септических колодцев. Он обозначается марками от W2 до W20 и указывает на давление водяного столба, которое может выдержать бетон (единицы измерения – атм·10-1).

Также существует разделение монолитов по плотности (литера D). От нее отчасти зависит прочность бетона, а значит, и возможности его применения. Тяжелые разновидности от D2000-D2500 кг/м3 используются для возведения ответственных конструкций, облегченные – для общестроительных работ. Легкие изделия до D1200 кг/м3 идут в основном как теплоизоляционные материалы, поскольку обладают невысокой несущей способностью, едва дотягивающей до марочной прочности М50-М75.

Применение разных марок указанного материала

Определенные классы бетона используются для выполнения конкретных строительных работ, рассмотрим на примере наиболее часто используемых марок бетона:

 

Таблица прочности различных классов бетона.

  • М 100 (В 7,5) используется для выполнения подготовительных работ, например, для создания основания фундамента, при проведении подготовки во время прокладывания дорог, для монтажа бордюров и др.;
  • М 150 (В 12,5) имеет аналогичную область применения, а также применяется для стяжки пола, создания бетонных дорожек;
  • М 200 (В15) используется для создания полов, фундаментов, отмостки вокруг здания, устройства различных площадок;
  • М 300 (В 22,%) используют для создания ленточного фундамента, для заливки перекрытий, создания бетонных лестниц, заборов;
  • М 350 (В 25) подходит для создания монолитного фундамента и стен, его применяют при заливке бассейнов, создании балок, различных колонн и подпорок;
  • М 400 (В 30) используется при проведении ответственных работ, при возведении мостов, хранилищ в банках, гидротехнических сооружений и других объектов, к которым применяются особые требования.

 

Владея указанной информацией, вы можете смело выполнять частное строительство

Неважно, как вы будете определять качество бетонной смеси, по его марке или по классу, теперь вы знаете, что это понятия взаимосвязаны между собой

 

 

Только правильно выбрав прочность всех строительных материалов, вы сможет быть уверенными в том, что здание получится прочным, надежным и долговечным

Поэтому стоит особое внимание уделять выбору материалов и смесей для строительства, а для этого надо иметь определенные знания и навыки

 

Состав и пропорции

Классический состав бетонного раствора класса В22,5, согласно требованиям ГОСТ 26633-2012 (Бетоны тяжелые и мелкозернистые), имеет следующий состав:

  • портландцемент марок М400 и М500 в качестве связующего элемента в растворе;
  • щебень из гранита, гравия или известняка в роли крупноячеистого заполнителя;
  • карьерный, керамзитный или речной песок в качестве заполнителя мелкой фракции;
  • вода без примесей;
  • химические добавки, позволяющие улучшить свойства готового раствора.

Соотношение компонентов для разных марок цемента, используемых для замешивания бетона класса В22,5, разное.

Марка цементаЦементПесокЩебень
М400123,3
М50011,83,5

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

НазваниеПлотностьВидНазначение
Особо тяжелый>2500Баритовый, магнетитовый, с чугунной дробьюДля зданий с защитой от радиации
Тяжелый2200-2500С тонким заполнителем, быстро твердеет, высокопрочный, на мелком пескеЗаводские, высотные, гидротехнические, перекрытия.
Облегченный1800-2200Легкие наполнители, ячеистыйОграждения, ненагруженные конструкции
Легкий500-1800Туфовый, перлитовый. вермикулитовыйОграждающие конструкции
Особо легкий<500Пенобетон, газобетонУтеплитель

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.

Классификация прочности

Конечными свойствами материалов могут быть мороустойчивость, прочность, водонепроницаемость. Чаще всего используют добавки в виде известняка, диабаза, керамзита, гравия и гранита.

Классификация по плотности и видам наполнителей бетона:

  • Легкие составы – разделяют по плотности, которая может быть равна от 0,5 т/м3 до 1,8 т/м3. Легкие материала делают с добавлением в состав вулканического стекла, керамзита и других наполнителей с пористой структурой. Облегченные бетоны, а именно их классификация помогает разделять их на пенобетонные, ячеистые и газобетонные блоки.
  • Тяжелые составы – в процессе классификации этих видов составов учитывают показатель прочности, который может быть от 1,8т/м3 до 2,5 т/м3. Для тяжелых бетонов используют такие добавки, как  гранит или диабаз (т.е. горные каменные породы).
  • Особо тяжелые составы – их изготовляют с использованием мелких отходов производства металлов или добавляют в состав железную руду. По виду прочности бетон имеет показатели от 2,5т/м3 и выше.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий