Все про бетон

Содержание

Класс бетона — новые (С) и старые (В) обозначения

Проектировщику не обойтись без понимания, что такое бетон, какие бывают его классы. Основные положения о бетоне регламентированы в ДБН В.2.6-98:2009 «Бетонные и железобетонные конструкции», которые в Украине был введен в действие с 2011 года. По факту этот нормативный документ является переводом аналогичного европейского стандарта.

Для некоторых проектировщиков стало удивлением новое обозначение класса бетона. Даже строительные организации, которые прекрасно разбираются в классах, начинают делать ошибки. С целью внести ясность в обозначение класса бетона написан этот материал.

Соотношение между классами и марками бетона

Следует отметить, что марку бетона практически никто не использует. Однако для понимания некоторых старых типовых проектов и прочих инженерных решений следует запомнить, где можно найти таблицу соотношений по прочности на сжатие.

Если раньше класс бетона обозначался как В20, тот теперь этот же класс бетона обозначается как С15/20. Дело в том, что в некоторых европейских странах, таких как Великобритания, для проверки прочности бетона на сжатие используют цилиндр. У него высота в два раза больше диаметра. В других странах для проверки прочности используется бетонный кубик. Поэтому для этих образцов показатели будут разными.

Пример. Бетон кл. С12/15 означает:

  • минимальная прочность цилиндра на сжатие 12 МПа;
  • минимальная прочность кубика на сжатие 15 МПа.

15 МПа – это и есть тот привычный кл. В15, которым пользуются у нас.

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

Среднюю прочность бетона каждого класса определяют при нормативном коэффициенте вариации, равном v=13,5% для конструктивных бетонов и v=18% для теплоизоляционных бетонов по формуле

где В – значение класса бетона, МПа:0,0980665 – переходной коэффициент от МПа к кг/см2>.

Класс бетона и его применение в строительстве

Следует понимать, что помимо класса бетона следует учитывать его морозостойкость (F), водонепроницаемость (W) и ряд других показателей. Часто застройщики ищут в интернете информацию о классе бетона, который необходимо использовать для той или иной конструкции. Прямого ответа на этот вопрос нет. Необходимо разбирать каждый индивидуальный случай с учетом действующих нагрузок на конструкцию. Однако существуют общие рекомендации по применению класса бетона.

С8/10 (В10) используют для строительства бетонных подготовок под монолитные конструкции. Делает это для того, чтобы при укладке бетона «молочко» не убежало в грунт. Также бетонная подготовка позволяет более точно контролировать необходимые величины защитного слоя. В некоторых случаях этот класс бетона используется для строительства стяжек и дорожек.

С12/15 (В15) часто используется в частном строительства для всех конструкций, которые воспринимают сугубо вертикальную нагрузку. Это могут быть фундаменты, стены, колонны, заборы и т.д. Не рекомендуется применять для бетонирования сложных элементов здания.

С16/20 (В20) практически повсеместно используется для бетонирования монолитных конструкций, от фундаментов до подпорных стен. Может быть использован для бетонирования плит перекрытия, которые не несут большой нагрузки.

С20/25 (В25) используется для изготовления свайных фундаментов, ростверков под большие сооружения, ригелей и балок с большой величиной пролета. Бассейны, вертикальные стены и перекрытия также строят из бетона этого класса.

С25/30 (В30) применяется для возведения мостовых и гидротехнических сооружений, где требуется высокая прочность бетона. Также этот класс бетона может быть назначен при сложных эксплуатационных условиях конструкций.

Таблица возможных вариантов применения класса бетона

Бетонирование конструкций Класс бетона
Класс бетона для армопояса С16/20 (В20) или С20/25 (В25)
Класс бетона для пола гаража С12/15 (В15) или С16/20 (В20)
Класс бетона для фундамента С12/15 (В15) или С16/20 (В20)
Класс бетона для монолитного перекрытия В основном С20/25 (В25)
Класс бетона для колонн С16/20 (В20) или С20/25 (В25)
Класс бетона для ростверка В основном С20/25 (В25)
Класс бетона для подпорных стен С16/20 (В20) или С20/25 (В25)
Класс бетона для отмостки С8/10 (В10)
Класс бетона для ленточного фундамента С12/15 (В15) или С16/20 (В20)
Класс бетона для буронабивных свай В основном С20/25 (В25)
Класс бетона для полов С8/10 (В10) или С12/15 (В15)
Класс бетона для монолитных стен В основном С20/25 (В25)
Класс бетона для тротуарной плитки С8/10 (В10) или С12/15 (В15)
Класс бетона для стяжки С8/10 (В10) или С12/15 (В15)
Класс бетона для бассейна С25/30 (В30)

© Статья является собственностью recenz.com.ua. Использование материала разрешается только с установлением активной обратной ссылки

Класс и марка бетона по ГОСТ, сферы применения, классификация

Вся история строительной индустрии тесно связывается с прочным монтажным материалом. Постепенно требования к его качеству возрастают. Это относится к созданию автомобильных и железнодорожных мостов, дорожной инфраструктуры, многоэтажных зданий, производственных комплексов. Архитектурные решения подразумевают применение сверхпрочных конструкций, с прогнозом несущей способности, сопротивляемости воздействию воды и перепаду температуры окружающей среды.

  1. Состав и изготовление
  2. Понятие класса и марки
  3. Технические характеристики
  4. Соотношение основных показателей
  5. Разновидности бетона

Бетон — общее понятие и стандартизация

Главные компоненты — вяжущий элемент, вода, наполнитель, добавки. При смешивании получается однородная пластичная масса, которая после застывания образует прочный бетонный монолит определенной марки. Соответствие требованиям и нормам технического стандарта, в частности ГОСТ 7473–94, заключается в способности бетона различного класса выдерживать нагрузки. Проверка проектных расчетов и фактических результатов проходит в лабораторных условиях, эталонные кубики и цилиндры подвергают сдавливанию, попеременному замораживанию. Проект работ предусматривает проведение испытаний на различных этапах времени. При отсутствии такого требования, результат определяется при возрасте испытательного образца 28 дней.

Характеристики прочности, условные обозначения

Технологическая марка бетона обозначается латинской литерой М и дает информацию о количественном содержании цемента в смеси. При изготовлении проекта выполняется серия пробных нагрузок, итоговый показатель — среднее значение величины сжатия, измеряется в кг/см2. Класс отмечается буквой В. Его значение присваивается на основании испытаний и считается гарантированным показателем. Цифровой индекс описывает уровень нагрузочного давления, единица измерения МПа. По сути, класс прочности и марка характеризуют одинаковые величины.

Основные параметры

Нормируются согласно техническим положениям ГОСТ 7473–94 и ГОСТ 27006. В зависимости от состава, качество бетонной смеси отвечает определенным требованиям:

  1. Прочность характеризует сопротивление внешним воздействиям в поперечном (сжатие) и продольном (изгиб) направлении.
  2. Водонепроницаемость — способность препятствовать проникновению воды, обозначается литерой W, единица измерения кг/см2.
  3. Морозостойкость — индекс F20 указывает на количество последовательных заморозок и оттаивания, которые выдерживает бетонный монолит при сохранении исходных параметров, цифровое выражение соответствует числу циклов.

Проектирование и строительство

Важным является соотношение класса и марки. Техническая документация учитывает факторы, влияющие на качество смеси. Это тип наполнителя, цемент, погодные условия, время доставки. Расчетная марка и класс бетона в таблице, позволяют провести соответствие показателей.

Класс Средняя прочность, кг/см2 Ближайшая марка
В3,5 46 М50
В5 65 М75
В7,5 98 М100
В10 131 М150
В12,5 164 М150
В15 196 М200
В20 262 М250
В25 327 М350
В30 393 М400
В35 458 М450
В40 524 М550
В45 589 М600
В50 655 М600

Порядок и методика вычислений описываются в ГОСТ 26633-91. Существуют программные комплексы KSYBS 6.3 для выбора оптимального состава смеси.

Классификация бетона

Выполняется по виду материалов, условиям производства и физическим свойствам.

1. По марке вяжущего элемента — цемент, известь, гипс, битум различных видов, полимерные соединения или их комбинации.

2. По назначению класс бетона делится на: гидротехнический, асфальтобетон, теплоизоляционный, огнеупорный, общестроительного предназначения.

3. По условия созревания, бывает естественного твердения, автоклавного метода производства, с обработкой горячим паром.

4. По удобоукладываемости — жесткие и пластичные марки.

5. По структурному строению класс зависит от технологии изготовления и количественного содержания компонентов. Выделяют ячеистый, пористый и плотный.

6. По размеру зерен бетон классифицируют на крупнозернистый и мелкозернистый.

7. По типу наполнителя различают марки, содержащие отходы металлургии или фаянса и фарфора. Используются при монтаже сооружений противорадиационной защиты и технологических печей.

8. По удельному весу подразделяется на легкий и тяжелый бетон, масса равна 500–2000 кг/м3 и 2000–2500 кг/м3 соответственно.

Область применения

Разнообразие свойств, параметров и характеристик бетона обуславливает внедрение определенных марок и классов в различные отрасли строительства.

  • М50–М75 служит для устройства бордюрных подушек, подготовительных оснований.
  • М100–М150 — заливка площадок, полов.
  • Марка М200 — изготовление подпорных стен, заборов из бетона, лестниц.
  • М300 — фундаменты разного класса, плиты перекрытия.
  • Марка М350 — строительство автомагистралей, в монолитном домостроении жилого и коммерческого назначения, взлетных и посадочных полос аэродромов, несущих колонн.
  • М400–М450 — бетон предназначается для создания элементов специальных конструкции метрополитена, крытых бассейнов, дамб.
  • Марка М500–М550 применяется при сооружении гидротехнических и противорадиационных комплексов с повышенным классом защиты.

свойства, виды, советы по выбору

Дата: 30 декабря 2016

Просмотров: 1421

Коментариев: 0

Какая существует классификация бетона?

Невозможно представить выполнение современного строительства без применения бетона, который представляет собой основной строительный материал, приготовленный по специальной технологии. Введение дополнительных ингредиентов улучшает эксплуатационные характеристики бетонов и изменяет их структуру.

Являясь главным материалом, применяемым при возведении объектов, бетон используется для следующих целей:

  • изготовления сборных железобетонных конструкций;
  • заливки монолитных армированных сооружений.

Классификация делит смеси на разновидности, применяемые для выполнения внутренних работ, наружных мероприятий.

Растворы отличаются по своему назначению, виду вяжущего ингредиента, плотности, прочностным характеристикам, водонепроницаемости, стойкости к пониженным температурам, структуре. Рассмотрим особенности различных растворов и их характеристики.

Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке

Назначение

Специфика эксплуатации изделий из железобетона требует использования различных бетонных составов. Основной акцент делается на то, как монолитная конструкция будет вести себя при эксплуатации. При определенных ситуациях необходима повышенная устойчивость к огню, вибрации, где-то восприимчивость к ударным усилиям, сульфатостойкость.

В зависимости от конкретной сферы использования существуют следующие виды растворов:

  • Конструкционного назначения, являющиеся традиционными, применяемыми в конструкциях, на которые действуют приложенные внешние усилия – балках, плитах перекрытиях, колоннах, основаниях зданий. Составы отличаются устойчивостью к деформации, пониженной температуре, имеют повышенную прочность.
  • Теплоизоляционно-конструкционные составы, применяемые для изготовления наружных стен объектов, покрытий и ограждающих конструкций. Их особенностью является возможность воспринимать нагрузки одновременно с обеспечением тепловой защиты объекта.
  • Смеси теплоизоляционного назначения, которые при незначительной толщине материала способны обеспечить высокую тепловую изоляцию конструкций, построенных из традиционного бетона.
  • Растворы, предназначенные для гидротехнического применения, которые, наряду с высокой прочностью и сопротивлением к деформации, имеют значительную устойчивость к проницаемости водой, перепадам температуры и способны на протяжении длительного времени выдерживать воздействие агрессивных факторов.

    Бетонный раствор относится к категории строительных материалов, используемых для возведения базовой основы

  • Обладающие химической стойкостью к воздействию щелочей, солей, кислот, которые на протяжении длительного времени сохраняют свои эксплуатационные свойства и применяются в качестве основного строительного материала или защитного слоя бетонных конструкций.
  • Смеси для дорожного строительства, используемые для покрытий, аэродромных площадок, которые отличаются прочностью, значительным пределом износоустойчивости, не боятся знакопеременных перепадов влажности, температуры.
  • Растворы, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и сохраняющие при этом свои физические характеристики, механические свойства. Они используются для технологических нужд, когда при эксплуатации возникает нагрев, при котором необходимо сохранить прочность.
  • Растворы декоративного назначения, отличающиеся устойчивостью к воздействию атмосферных факторов и применяемые для отделочных работ различных строительных конструкций. Они отличаются своей структурой, цветовым решением, имеют повышенные эстетические характеристики.

Особенности вяжущих веществ

Одним из основных моментов, определяющих свойства бетонного раствора, является вид применяемого вяжущего вещества. В зависимости от вяжущего для бетона, они делятся на следующие виды:

  • традиционно применяемые цементные растворы, основным компонентом которых является портландцемент и его разновидности, содержащие шлаки, глинозем, различные безусадочные, напрягающие, цветные виды цементов. К этой группе относится декоративный материал, предлагаемый в широкой цветовой гамме;

Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента

  • силикаты на основе извести, произведенные по автоклавной технологии с воздействием на массив повышенной влажности, температуры;
  • гипсовые смеси, предназначенные для изготовления внутренних конструкций, применяемых при строительстве объектов – перегородок, отделочных элементов и подвесных потолков. Основным ингредиентом является гипс, который комплексно со специальными ингредиентами обеспечивает высокую водостойкость конструкционных элементов;
  • полимерные цементные растворы, основой которых являются водорастворимые смолы, латексы, различные цементы. Они отличаются устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, повышенной температуре и применяются в химической, литейной промышленности, при переработке сельскохозяйственного сырья, а также для изготовления специальных резервуаров, где хранятся кислоты;
  • бетонные растворы на щелочной основе, отличающиеся значительной устойчивостью к агрессивному воздействию различных факторов, повышенной прочностью;
  • цементнополимерные смеси, полученные путем смешивания растворов из полимеров с обычным бетоном, которые отличаются значительным уровнем сопротивления растягивающим нагрузкам, устойчивостью к циклам замораживания, химической стойкостью.

Отличие по плотности

Плотность является одним из важных свойств, которое определяет устойчивость бетонного изделия к проницаемости влаги, воздействию отрицательных температур и сопротивлению сжимающим нагрузкам. На удельный вес влияет размер применяемых заполнителей – гравия, гранита, керамзита, известняка и других материалов.

Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению

В зависимости от плотности, составы делятся на следующие типы:

  • Легкие смеси плотностью 0,5-1,8 т/м3, основой которых являются пористые наполнители, такие, как пемза и керамзит. Эта категория включает ячеистые материалы – газобетонные, вспененные, пористые смеси, полученные методом вспучивания вяжущего ингредиента в процессе химической реакции растворенной в воде специальной добавки.
  • Тяжелые составы плотностью 1,8-2,5 т/м3, применяемые при строительстве ответственных конструкций. Они востребованы для гидротехнических сооружений, транспортных, промышленных объектов, находящихся выше и ниже нулевой отметки – оснований зданий, колонн, стен, балок. В качестве заполнителя применяется плотный щебень, крупный гранит диабаз или известняк.
  • Растворы с повышенной плотностью до 2,5 т/м3, относящиеся к особо тяжелым, основанным на базе стального наполнителя, чугунной дроби, железорудных ингредиентов. Данный вид смеси используется, как радиационная защита при строительстве объектов энергоснабжения.

Прочностные характеристики

Качество бетонного состава определяется прочностью, которая характеризуется маркой или классом. Прочность при застывании изменяется с течением времени. Она определяет его эксплуатационные характеристики, постепенно нарастает следующим образом:

  • на протяжении трех дней после заливки достигается 60% эксплуатационной твердости;

Классификация бетонных смесей по степени жесткости

  • через неделю массив достигнет 70% необходимой прочности;
  • проектные характеристики бетонного массива достигнут эксплуатационных значений через 4 недели с момента формования.

Немаловажным фактором является соблюдение правильного температурного режима, при котором происходит твердение материала. Важно обеспечить сохранение влаги, необходимую температуру для обеспечения заданных свойств. Процесс гидратации смеси нормально протекает при температуре 10-25 градусов Цельсия.

В зависимости от показателя прочности, производится деление на марки и классы:

  • Марки обозначаются буквой «М» и цифровым индексом, расположенным в диапазоне от 5 до 800. Цифровое значение марки характеризует усилие, выраженное в килограммах на сантиметр квадратный, при котором происходит окончательное разрушение бетонного эталона кубический конфигурации. Например, состав, имеющий маркировку М100, обладает гарантированным запасом прочности на сжатие, величина которого равна 100 кг/см². С возрастанием индекса в маркировке увеличиваются прочностные свойства.
  • Каждой марке соответствует определенный класс, обозначаемый буквой «В» и набором цифр, находящихся в диапазоне от 0 до 60. Цифры обозначения, характеризуют величину усилия в мегапаскалях, которую способен выдерживать данный состав. Например, класс В7,5 воспринимает давление 7,5 мегапаскалей (МПа). Наиболее распространенными, применяемыми при выполнении строительных мероприятий, являются растворы с классификацией от В7,5 до В400.

Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона

Выбор необходимого состава, согласно его прочности, определяется особенностями проекта на выполнение строительных работ.

Устойчивость к пониженной температуре и влаге

Бетонные составы отличаются по степени устойчивости к воздействию отрицательных температур. Смеси, устойчивые к замораживанию, согласно требованиям стандарта, обозначаются буквой «F». Морозоустойчивость характеризует количество циклов замораживания и оттаивания, с сохранением прочностных характеристик бетонной смеси.

С увеличением удельного веса состава повышается морозостойкость. В соответствии с этим параметром бетоны различаются марками, расположенными в диапазоне от F25 до F1000. Введение специальных добавок повышает устойчивость к воздействию пониженных температур. Такой бетон может застывать при отрицательной температуре, не реагировать на циклические колебания температурного режима.

Водонепроницаемость характеризует способность бетонного массива противодействовать проникновению влаги. Классификация составов осуществляется латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 12. Определение устойчивости к проникновению влаги под давлением определяется лабораторным методом на эталонных кусках бетона определенного размера.

Структура

В зависимости от особенностей наполнителя и наличия воздушных полостей, бетоны отличаются по своей структуре, которая характеризуется:

  • повышенной плотностью, характеризующейся применением мелкофракционного заполнителя, отсутствием в бетонном массиве полостей;
  • наличием пор, образованных в вяжущем материале, который затвердел в пористом состоянии;

Тип бетонной смеси в первую очередь зависит от будущего предназначения и типа эксплуатации возводимой конструкции из бетона

  • концентрацией ячеек – искусственно созданных полостей, наполненных воздухом, без применения специальных заполнителей;
  • значительной концентрацией крупных пор, представляющих собой объемный заполнитель массива, в котором отсутствует песок.

Армирование

Важнейшим свойством бетонного монолита является высокий уровень сопротивления сжимающим усилиям и низкий уровень – растягивающим. С целью увеличения сопротивляемости бетонного массива растяжению он усиливается специальной арматурой, которая воспринимает усилия, растягивающие конструкцию. В зависимости от особенностей арматуры, армированные составы делятся на следующие виды:

  • Железобетоны, усиленные стальными прутками, которые обладает высокой сопротивляемостью растягивающим и сжимающим усилиям.
  • Массивы с предварительно напряженным стальным каркасом, обеспечивающим высокую устойчивость к растрескиванию.
  • Составы с синтетическим армированием.
  • Дисперсно-усиленные смеси с применением фибры и других материалов.

Разновидности для наружного и внутреннего использования

В зависимости от того, где применяется бетон – для выполнения наружных строительных работ или внутреннего обустройства помещений, он разделяется на следующие виды:

  • составы, невосприимчивые к воздействию природных факторов – армированный бетон, гидротехнический материал, асфальтобетон, силикат, керамзитонаполненный материал, смеси с добавлением туфа и перлита;
  • растворы, применяемые при выполнении строительных мероприятий внутри помещений – ячеистый бетон, включающий пенобетон и газонаполненный композит, а также композиты на основе органического полимера, гипса.

Заключение

Популярность товарных бетонов при выполнении строительных мероприятий растет, благодаря комплексу положительных характеристик:

  • Устойчивости к отрицательным температурам.
  • Увеличенной прочности.
  • Повышенной долговечности.
  • Устойчивости к растрескиванию.
  • Жаростойкости.

Сегодня предлагаются различные виды бетонов, применяемые для выполнения конкретных строительных задач. Классификация растворов из бетона позволяет определить оптимальный вариант для использования при выполнении строительных мероприятий. Правильно подобранная марка смеси гарантирует длительный срок эксплуатации объекта.

  • Элакор грунт
  • Чем покрыть бетонную крышу гаража
  • Установка в колодец колец
  • Пропитки литиевые для бетона
  • Бетонирование колонн
  • Как выровнять бетонный пол под ламинат без стяжки
  • Насос героторный для бетона
  • Цокольный монолитный этаж
  • Как приготовить в домашних условиях бетон
  • Антисептик глубокого проникновения для бетона
  • Устройство перемычки в проеме перегородки из блоков

Даже специалисты по строительству иногда не могут перечислить все виды бетона. Основные типы этого строительного материала включают в себя не более 40 разновидностей. Можно классифицировать и систематизировать бетоносмесь относительно ее составляющих. Однако стоит также учесть, что этот стройматериал можно разделить по типам производства, цели и месту использования.

Основная информация

Обычный бетон содержит в себе цемент в качестве основного связующего вещества. Еще одним составляющим, без которого нельзя изготовить бетонную смесь, является простая вода. Чтобы повлиять на консистенцию и прочие свойства, к смеси добавляются другие бетонные примеси. Полная сушка материала может произойти только после затвердевания.

Общая классификация

Виды бетонов и их свойства будут различаться в зависимости от состава, консистенции и свежеуложенности смеси.

Смесь, в которой цементная паста еще отсутствует, называется свежей. Во время добавления этого ингредиента стройматериал называется молодым или зеленым. После того как цементная паста будет окончательно добавлена, полученная смесь называется закаленной бетоносмесью.

Состав смеси определяется многими параметрами. Основные из них — это класс прочности и условия окружающей среды. В обычной бетонной смеси класса прочности С25/30 один кубический метр содержит:

  • 285 кг цемента;
  • 200 л воды;
  • 1900 кг заполнителя.

Это соответствует соотношению смешивания 1:0,6:7.

Консистенция и прочность

Консистенцию свежей бетоносмеси следует выбирать таким образом, чтобы ее можно было без проблем транспортировать и укладывать, не прибегая к сегрегации. Основным свойством этого стройматериала является технологичность. Свежая консистенция должна быть определена до начала строительства и соблюдена во время всего процесса работы. По мере увеличения текучести бетоносмесь становится дороже. При откачивании бетонной смеси консистенция ее должна быть похожа на жидкий пластик.

Прочность на сжатие является одним из важнейших свойств. DIN 1045−1: 2001−07 для армирования железобетонных конструкций обусловливает оценку испытанием через 28 дней на кубиках длиной 15 см (кубики для испытаний) или цилиндрах длиной 30 см с диаметром 15 см.

На основе определенной прочности на сжатие бетонная смесь может быть отнесена к определенным классам прочности. С12/15 имеет характерную прочность на сжатие цилиндра 12 Н/мм² и характерную прочность на сжатие куба 15 Н/мм². В рамках гармонизации европейских стандартов эти конкретные классы прочности в настоящее время стандартизируются по всей Европе.

Типы в зависимости от производства

Классификация бетона может базироваться не только на типе основных компонентов раствора и характеристиках, но и учитывать сферу использования материала. В зависимости от типа производства и места применения разновидности бетона и их свойства принято делить следующим образом:

  1. Монолитный бетон — бетоносмесь, которая обрабатывается непосредственно на строительной площадке и там же используется для опалубки. Смесь на место строительства либо доставляется в готовом виде, либо производится уже там. После заполнения опалубки бетонная смесь на месте должна быть уплотнена, то есть следует удалить все имеющиеся воздушные пузырьки с помощью специальных вибрационных машин.
  2. Торкрет. Бетон, который подается сжатым воздухом в трубах или шлангах к распылительному соплу, где он наносится листовым способом и тем самым сжимается одновременно. Этот процесс бетонирования особенно важен при туннелировании, закреплении открытых пород или неконсолидированных горных пород, а также при восстановлении и укреплении бетонных и железобетонных конструкций.
  3. Подводный бетон — это строительный материал, установленный под водой. Для предотвращения выделения составляющих компонентов из смеси необходимы специальные методы бетонирования, такие как использование фиксированных бункеров (метод подрядчика). Бетоносмеси должны иметь хорошую фиксацию и обрабатываемость. Для этого содержание цемента должно составлять не менее 350 кг/м3. Подводная бетоносмесь используется в качестве барьерного слоя для плит перекрытия, особенно в стенах диафрагмы и грунтовых водах.
  4. Пробитый — это бетон, который уплотняется быстро вращающейся стальной опалубкой. Это приводит к уменьшению содержания цемента до 0,3 и, следовательно, к получению плотного и очень твердого состава. Трубы, мачты и сваи устанавливаются с использованием этой бетоносмеси.
  5. Вакуумный. Подразумевается процесс, в котором генерируются вакуумный насос и всасывающие коврики. В результате часть воды, не требуемой для гидратации, удаляется из свежего бетона. Благодаря специальной обработке свежей бетоносмеси уменьшается растрескивание при усадке. Это приводит к более плотным и износостойким бетонным поверхностям. Кроме того, этот метод обеспечивает высокую прочность, позволяет раннее использование поверхности и придает бетону большую устойчивость к морозу.
  6. Стяжка-бетон​. Смесь бетонных конструкций представляет собой специальный бетон для производства слоев пола в зданиях. Она отвечает специальным требованиям, благодаря которым путем ограничения размера зернистости элементов могут быть получены тонкие слои толщиной в несколько сантиметров с хорошими поверхностными свойствами.
  7. Газобетон (газированный бетон) — это минеральный материал, который производится путем химического вспенивания раствора. Суспензия щелочного раствора реагирует с газообразными порошками из неблагородных металлов, например, с алюминием. Аэрированный бетон практически не содержит агрегатов. Перед отверждением блоки разрезаются на стеновые элементы, изоляционные части или камни. Газобетон имеет низкую прочность и теплопроводность из-за незначительной объемной плотности. Компоненты из автоклавного газобетона, например, железобетон, могут содержать армирование для поглощения растягивающих сил.
  8. Фибробетон. Волокна добавляются к бетону для повышения прочности при разрыве и, следовательно, для предотвращения разрушения и растрескивания. Они встроены в некую матрицу (цементный камень) и действуют как подкрепление. При более высоких растягивающих напряжениях в бетоносмеси возникают трещины. Благодаря волокнистому бетону эти повреждения становятся более узкими и, следовательно, безвредными.
  9. Стеклянный. Можно использовать короткие или длинные волокна, вставленные в направлении растяжения. Длинные волокна обычно применяются в виде стекловолоконных текстильных материй.
  10. Полимерный (ПК). В отличие от обычной, полимерная смесь содержит полимер (пластик) в качестве связующего вещества. Цемент используется в полимерной бетоносмеси только в качестве наполнителя, так как расширение агрегата внутри не предполагает никакого связующего эффекта. Полимерный бетон в основном используется для обновления каких-либо элементов. Из-за короткого времени отверждения полимеров (менее одного дня) на дорогах и мостах можно избежать длительных пробок в период ремонтных работ.
  11. Хрустальный (дренажный). Очищенный бетон содержит в себе зернистые гранулы, а также цемент и воду. Отличается смесь отличной морозостойкостью. Хрустальная бетоносмесь используется в дорожном строительстве, при размещении бордюров и т. д. Сегодня она часто производится с использованием полимерных связующих.
  12. Асфальтобетон — это название, характерное для смеси битума и заполнителя.
  13. Минеральный бетон представляет собой высокоплотную минеральную смесь с высоким показателем зернистости. Минеральная смесь является высокопрочным строительным материалом без связующего элемента. Чаще всего используется в строительстве тротуаров.
  14. Голубой бетон — особенно устойчивый тип строительного материала, который использовался до и во время Второй мировой войны для изготовления бункеров.

Для бетонной площадки используется смесь, которая производится непосредственно на стройплощадках. В основном это распространено на участках, где требуется большое количество бетоносмеси. Одним из примеров использования такого материала является строительная площадка вокруг Потсдамской площади в Берлине. В течение многих лет там наблюдался большой спрос на бетоносмесь для жилых и административных зданий, туннелей, дорог, метро и железнодорожных станций. Бетонные заводы строительной площадки представляют все классы прочности бетоносмеси.

Также бетоносмесь бывает заводского производства. Изготавливается она непосредственно на стационарном бетонном заводе, после чего ее подают с помощью бетоносмесительного транспортного средства на строительные площадки.

Другое название товарного бетона — готовый бетон. Производство его указано в Европейском стандарте EN 206.

Новейшие разработки

Можно выделить также и новые виды бетона. Названия современных разновидностей материала выглядят следующим образом:

  1. Самоуплотняющийся. С помощью определенных смесей или примесей можно производить бетон, который не требует перемешивания. Эта бетоносмесь называется SVB или SCC (Self-Compacting Concrete).
  2. Высокопрочный. Производится с применением цементов с высокой прочностью сжатия, а также с очень мелкими добавками.
  3. Сверхвысокопрочный бетон (UHFB) известен во всем мире. Он достигает прочности сжатия до более 200 МПа. Этот материал смешан с волокнами. Его прочность на растяжение составляет 15, прочность на изгиб — до 45 МПа.
  4. Инфракрасный или сверхлегкий. При сухой насыпной плотности не более 800 кг/м³ говорят об инфракрасной или сверхлегкой бетоносмеси. Нижний предел веса для этого типа в настоящее время составляет около 350 кг/м³. Низкая плотность обусловлена ​​специальным производством, различными легкими бетонными заполнителями и микроструктурой смеси. Прочность на сжатие настолько мала, что материал нельзя использовать в качестве конструкционного бетона. Основные преимущества этой бетоносмеси в дополнение к малой массе заключаются в низкой теплопроводности.
  5. Прозрачный. Вставив оптические волокна, венгерский ученый Арон Лосончи смог изготовить полупрозрачные бетонные элементы. Полученная смесь имеет содержание стекловолокна 3—5%. Почти без потерь через оптические волокна светопроводимость позволяет видеть свет, тени или даже цвета при толщине стенок до двадцати метров. В отличие от фибробетона или текстильного армированного бетона, используются здесь оптические волокна, которые позволяют производить передачу света.
  6. Бумажный бетон — это строительный материал, который имеет легкий вес и обладает высокой прочностью. Для изготовления могут также использоваться другие отходы переработки волокон и металла.
  7. Стеклянный пенобетон или бетон Vetrocell — это бетонная смесь, в которой вместо песка и гравия используется стеклянная пена. Строительный материал твердый, но при этом очень легкий. Стеклянная пена также обладает очень хорошими теплоизоляционными свойствами. Ее прочность на сжатие составляет от 8 до 47 МПа, плотность — от 800 до 1600 кг/м³ и теплопроводность — от 0,12 до 0,38 Вт/(м·K).

Разнообразные таблицы с техническими характеристиками бетонов не дают полного представления о возможностях их использования в строительстве. Поэтому прежде чем выбирать такие материалы, необходимо изучать описание их эксплуатационных свойств и сферу применения.

Бетон: виды бетона, классификация, свойства и назначения

Бетон представляет собой массу, которая хорошо уплотнена и перемешана. Ее получают из специального материала с добавлением воды и других ингредиентов. В качестве первого выступает цемент. В процессе производства следует руководствоваться точными пропорциями, только тогда раствор затвердеет до каменного состояния и проявит долговечность и прочность.

На сегодняшний момент известно несколько разновидностей бетонных смесей, которые особо распространены в строительстве. Затраты на бетонные материалы довольно часто превышают 20% от стоимости здания. При этом не учитываются затраты бетона на стены. Это позволяет сделать вывод о том, что выбор бетона – это важная составляющая строительства.

Значимым фактором являются процессы приготовления и нанесения раствора. Однако для начала необходимо ознакомиться с основными видами и свойствами бетона. До затвердевания смесь из воды, песка, гравия и цемента имеет жидкую консистенцию. Среди основных преимуществ готовой конструкции — устойчивость к нагрузкам, а также долговечность. Но при сверхвысоких нагрузках материал может покрыться трещинами. Для того чтобы это исключить, следует использовать способ предварительного напряжения.

Его суть состоит в том, что бетонную массу обжимают натянутой арматурой. Все силы растяжения, которые воздействуют на конструкцию, будет воспринимать арматура. Это позволяет увеличить прочность конструкции и самого здания, снижая расходы на арматуру.

Классификация бетона

Рассматривая виды бетонов и их классификацию, вы сможете выделить несколько типов этого материала. Среди прочих факторов, которые позволяют подразделить состав на отдельные группы, следует упомянуть усредненную плотность. Одним из вариантов бетона является сверхтяжелый, усредненная плотность которого составляет больше 2450 кг/м3. В процессе производства используются гематит и магнетит. Эти породы являются рудными. Предварительно их измельчают до окалины, стружек или опилок. Материал используется при строительстве атомных электростанций и при необходимости защиты помещений от радиационного излучения.

Еще один вид тяжелого бетона – одноименный материал, плотность которого достигает 2400 кг/м3. Тогда как минимальное значение равно 1700 кг/м3. Этот материал является наиболее распространенным видом смеси, ведь подходит для строительства несущих и подземных конструкций, а также возведения простых стен, фундаментов и перегородок. Основным компонентом раствора выступает щебень из горных пород, среди них:

  • гранит;
  • диабазит;
  • известняк.

Рассматривая виды легкого бетона, следует выделить одноименный состав, плотность которого достигает 1700 кг/м3. Эта смесь может иметь пористые заполнители, которые иногда даже не используются. Заполнители могут быть искусственными или естественными. Структура внутри имеет замкнутые поры. Такие бетоны обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и используются в частных домах.

Среди видов легкого бетона – сверхлегкий материал, плотность которого не превышает 450 кг/м3. Такие смеси используются в качестве теплоизоляционного ячеистого материала, который обладает большим количеством пор на основе легких пористых заполнителей. Такие конструкции популярны своей высокой теплоизоляцией и могут использоваться не только для утепления полов, стен и потолков, но и в роли целостной конструкции.

Виды бетона относительно структуры

Современный рынок бетонных смесей предлагает растворы, которые классифицируются еще и по структуре. Таким образом, материал может быть уплотненным. С помощью такой смеси можно достичь максимального заполнения пространства, свободные зоны при этом практически отсутствуют, что способствует твердости и плотности. Этот материал изготавливается из мелкофракционных и крупных заполнителей, а также плотного связующего вещества.

В строительстве довольно активно используется и пористый бетон, который имеет соответствующую структуру, а применяется при возведении стен и устройстве фасадов. Ячеистый бетон – это смесь, в состав которой не входят заполнители. Взамен к ингредиентам добавляются искусственные породы в форме замкнутых ячеек, которые наполнены воздухом. Такой раствор распространён при строительстве одноэтажных домов.

Одним из самых популярных материалов в строительстве сегодня является бетон. Вид бетона, который никак нельзя обойти стороной, — сверхпористый. У него структура образуется крупным заполнителем, который не дополняется песчаными породами.

Виды бетона относительно связующего вещества и назначение смесей

Рассматривая классы бетона, можно подразделить материал по внутренним наполнителям. Иногда раствор изготавливается на основе цемента. Такая смесь может предусматривать следующие виды цементов:

  • клинкерный;
  • шлакопортландцемент;
  • портландцемент;
  • пуццолановый цемент.

Полученная смесь используется при строительстве многоэтажных домов. Нельзя обойти стороной и силикатные растворы, которые получаются из известняков. В процессе производства используются автоклавы, где материал подвергается термообработке, что позволяет увеличить его силовые показатели. Если в строительстве вы решили использовать бетон, виды бетона обязательно следует изучить.

Среди прочих необходимо выделить гипсовые смеси, которые обладают внушительной способностью к водопоглощению. Такие растворы используются при возведении внутренних стен и устройстве потолков. Этот материал распространён из-за его бюджетности. Смесь может быть ещё и шлаково-щелочной. В качестве связующего вещества выступает шлаковая щелочь. Данный раствор устойчив к агрессивным внешним факторам.

А вот полимерные смеси изготавливаются из одноимённых компонентов, в качестве главного связующего вещества в которых выступают смолы:

  • фурановые;
  • полиэфирные;
  • эпоксидные.

Составы на этой основе рационально использовать для офисных или жилых зданий. Отлично полимерные смеси зарекомендовали себя в условиях заводов, деятельность которых направлена на химическое производство и переработку металлов. Это обусловлено тем, что бетон обладает высокой устойчивостью и износостойкостью по отношению к тепловым условиям.

Классификация бетона относительно назначения

Бетоны, которые описаны в статье, могут классифицироваться ещё и по назначению. Таким образом, составы могут быть конструкционными. Они предназначены для возведения несущих конструкций и перекрытий. Такие растворы отлично противостоят силовым нагрузкам. В качестве главных преимуществ выступают устойчивость к деформациям, прочность и возможность использовать при низких температурах.

Конструкционно-теплоизоляционные составы – это растворы, которые широко используются в наружных конструкциях, при строительстве фасадов и ограждений. Основной особенностью этих бетонов выступает способность к теплозащите. Рассматривая основные виды бетона, вы обратите внимание на теплоизоляционные смеси. Они используются для обеспечения высокого термического сопротивления, поэтому их применяют для ограждающих конструкций. Материал позволяет сформировать небольшой слой, но использовать его можно в качестве несущих конструкций.

Теплоизоляционные бетоны могут быть нанесены на поверхность обычных бетонных конструкций. Среди прочих необходимо выделить гидротехнические смеси, которые используются для обеспечения высокой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к агрессивным внешним условиям. Эти бетоны популярные в северной части страны, где их используют для возведения жилых домов.

В статье представлены виды бетона и их применение. Среди прочих – дорожные бетонные смеси, которые используются в роли верхнего слоя дороги и на взлетно-посадочной площадке в аэропорту. Этот класс материала характеризуется высокой устойчивостью к трещинам и деформациям. Под воздействием перепадов температур конструкция не разрушается.

Бетоны, виды, свойства и применение которых описаны в статье, могут быть еще и химически устойчивыми. Они отлично переносят воздействие щелочей, кислот и солей. Обладают уникальными характеристиками и могут похвастать высокой износостойкостью, а также отлично переносят воздействие паров и химических соединений. Этот бетон служит в роли изоляционного материала, а наносить его можно на готовый слой. Но химически устойчивые составы нельзя использовать для несущих конструкций.

Основные свойства бетона

Среди основных показателей, которыми характеризуется бетон, следует выделить прочность на сжатие. По ней устанавливается класс материала. Например, обозначение В25 говорит о том, что стандартный кубик из бетона этого класса будет способен выдержать давление, равное 25 МПа.

Для определения прочности следует учитывать коэффициенты. Для вышеупомянутого материала по прочности на сжатие нормативное сопротивление будет равно 18,5 МПа, тогда как расчетное сопротивление составляет 14,5 МПа. Наряду с классами, прочность материала задается марками, которые обозначаются буквой М и цифрой в пределах от 50 до 1000. Она означает предел прочности на сжатие в кг/см². Если в строительстве вы решили использовать бетон, виды бетона обязательно следует рассмотреть. Они подразделяются ещё и по удобоукладываемости. По этому признаку материал обозначается буквой П и может подразделяться на бетоны:

  • жесткие;
  • сверхжёсткие;
  • подвижные.

Среди других важных показателей необходимо выделить:

  • прочность на изгиб;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость.

Что касается морозостойкости, то она обозначается буквой F и цифрами от 50 до 1000, которые указывают на количество циклов замерзания и оттаивания. А вот водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами от 2 до 20. Они указывают на давление воды, которое будет способен выдержать образец в виде цилиндра.

Разновидности бетона по маркам

Для того чтобы получить хороший бетон, следует соблюдать технологию его изготовления и придерживаться рекомендаций по пропорциям и составу. Во многом состав зависит от назначения и ответственности будущей конструкции. Например, для бетона марки М100 будет израсходовано меньше цемента, чем на бетон марки М400 или М500. Наиболее часто товарный бетон выполняется из цемента марки М400 и М500 с использованием песка, щебня и различных добавок. Последние могут быть противоморозными.

При определении пропорций следует учитывать множество факторов, среди них:

  • фракция щебня;
  • фракция песка;
  • плотность;
  • морозостойкость;
  • подвижность;
  • водонепроницаемость.

Рассматривая виды и марки бетона, можно выделить материал, который обозначается буквой М и цифрами в пределах от 100 до 450. Массовый состав для марки бетона М100 выглядит следующим образом: 1 : 4,6 : 7,0. В данном случае речь идет о соотношение цемента, песка и щебня. А вот при необходимости приготовления марки бетона М250 следует соединить вышеупомянутые компоненты в пропорциях: 1 : 2,1 : 3,9 . Для того чтобы изготовить бетон марки М400, следует соединить цемент, песок и щебень в соотношениях, которые равны 1 : 1,2 : 2,7. В данном случае речь идет о растворе, который изготавливается из цемента марки М400.

Дополнительно о марках стоит сказать, что существуют бетоны М50-М1000. Выбор конкретной марки будет зависеть от требуемой прочности и области использования. В проектной документации можно отыскать марку раствора. Если таковой нет, то следует довериться строителям или сделать выбор самостоятельно. Некоторые полагают, что марка бетона зависит от марки цемента. Однако первую присваивают с учетом используемых пропорций.

Бетон, виды и свойства которого были описаны выше, представлен сегодня в широком разнообразии. Поэтому строителям следует задуматься, какую смесь выбрать. Не следует делать необдуманную покупку. Важно определиться с целями, которые вы преследуете, и нагрузками, которые будут выдерживать сооружения из бетона.

Важно обратить внимание на показатели деформации и прочности. Если эти аспекты будут приняты во внимание, то подобрать бетонную смесь будет довольно просто. Например, если вы хотите сделать конструкцию с высокой водонепроницаемостью, то следует приобретать или готовить гидротехнический раствор. Из него возводят здания, которые будут эксплуатироваться в болотистой местности.

История

Основная статья: Римский бетон

Бетон известен более 4000 лет (Древняя Месопотамия) , особенно широко использовался в Древнем Риме. Италия — вулканическая страна, в которой легко доступны компоненты, из которых может быть приготовлен бетон, включая пуццоланы и лавовый щебень. Римляне использовали бетон в массовом строительстве общественных зданий и сооружений, включая Пантеон, купол которого до сих пор является наиболее крупным в мире выполненным из неармированного бетона. При этом в восточной части государства эта технология не получила распространения, там в строительстве традиционно использовался камень, а затем и дешёвая плинфа — род кирпича.

Вследствие упадка Западной Римской империи широкомасштабное строительство монументальных зданий и сооружений сошло на нет, что сделало использование бетона нецелесообразным и в сочетании с общей деградацией ремесла и науки привело к утрате технологии его производства. В период раннего Средневековья единственными крупными архитектурными объектами были соборы, которые возводились из природного камня.

Современный бетон на цементном вяжущем веществе известен с 1844 года (И. Джонсон). Патент на портландцемент получил в 1824 году Джозеф Аспдин; патент на «римский цемент» получил в 1796 году Джеймс Паркер.

Мировыми лидерами в производстве бетона являются Китай (430 млн м³ в 2006 г.) и США (345 млн м³ в 2005 г. и 270 млн м³ в 2008 г.) В России в 2008 г. было произведено 52 млн м³.

Изготовление

Цементобетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольших количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при этом условном соотношении получается бетон марки 350. Соотношение воды и цемента («водоцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5 и выше.

Распространенной ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность, потому очень важно точно соблюсти водоцементное соотношение, которое рассчитывается по таблицам в зависимости от используемой марки цемента.

Виды бетона

Согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 7473-2010 (ранее 7473-94) классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего вещества, виду заполнителей, структуре и условиям твердения:

  • По назначению различают
    • бетоны обычные (для промышленных и гражданских зданий)
    • специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).
  • По виду вяжущего вещества различают цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.
  • По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых или специальных заполнителях.
  • По структуре различают бетоны плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры.
  • По условиям твердения бетоны подразделяют на твердеющие в естественных условиях, в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении или в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Дополнительно к классификации ГОСТ 25192-2012 используется следующая классификация.

  • По средней плотности бетоны подразделяют на:
  • особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый;
  • тяжёлый (плотность 2200—2500 кг/м³);
  • облегченные (плотность 1800—2200 кг/м³);
  • легкий (плотность 500—1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, пемзобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый;
  • особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³).
  • По содержанию вяжущего вещества и заполнителей бетоны подразделяют на:
  • тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя);
  • жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя);
  • товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).

Подбор состава бетона

Стандартная область просеивания песка для подбора состава бетона

Одной из важнейших составляющих бетонной смеси является песок. Для приготовления бетона лучше использовать природный песок от среднего до крупного. Крупность песка и его соотношение с крупным заполнителем (щебнем или гравием в тяжелом бетоне, керамзитом- в легком) в составе бетонной смеси влияет на подвижность и количество цемента. Чем мельче песок, тем больше требуется минерального заполнителя и воды. Важнейшим ограничением при использовании природного песка является ограничение на наличие в составе песка глины или глинистых частиц. На прочность бетона мелкие (глинистые) частицы влияют очень сильно. Даже незначительное их количество приводит к существенному снижению прочности бетона. Поэтому при отсутствии природного песка без глинистых частиц имеющийся в наличии песок улучшается (обогащается) с помощью следующих процедур: промывки песка; разделения песка на фракции в потоке воды; выделения из песка нужной фракции; смешивания песка, имеющегося в зоне выполнения работ, с привозным высококачественным песком.

После обогащения и подготовки песок должен удовлетворять условиям, определяемым так называемой стандартной областью просеивания. Зерновой состав, определяемый просеиванием песка через сита с разными отверстиями, должен укладываться в область, показанную на рисунке штрихами. Можно использовать песок с размерами частиц с учётом и не заштрихованной области, но только для бетонов марки 150 и ниже.

Вместо песка можно успешно использовать отходы производства металлургической, энергетической, горнорудной, химической и других отраслей промышленности.

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона.

Класс бетона В — это кубиковая (призменная) прочность в МПа, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в пяти случаях можно ожидать его не выполненным.

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что стандартные кубики (150×150×150 мм), изготовленные из бетона данного класса, в 95 % случаев выдерживают давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для бетона класса В25 по прочности на сжатие нормативное сопротивление Rbn, применяемое в расчетах, составляет 18,5 МПа, а расчётное сопротивление Rb — 14,5 МПа.

Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Класс бетона
по прочности
Ближайшая марка бетона
по прочности
B3,5 М50
B5 М75
B7,5 М100
B10 М150
B12,5 М150
B15 М200
B20 М250
B22,5 М300
B25 М350
B27,5 М350
B30 М400
B35 М450
B40 М550
B45 М600
B50 М700
B55 М750
B60 М800
B65 М900
B70 М900
B75 М1000
B80 М1000

Из актуальной версии ГОСТ 26633-2015 данная таблица изъята, так как вводит в заблуждение.

До момента испытаний образцы бетона должны храниться в камерах нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции может осуществляться неразрушающими методами контроля с помощью молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта, склерометров различных конструкций, ультразвуковых приборов и других.

Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

  • сверхжёсткие (жёсткость более 50 секунд);
  • жёсткие (жёсткость от 5 до 50 секунд);
  • подвижные (жёсткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости Норма по жёсткости, с Осадка конуса, см
Сверхжёсткие смеси
СЖ3 Более 100
СЖ2 51—100
СЖ1 менее 50
Жёсткие смеси
Ж4 31—60
Ж3 21—30
Ж2 11—20
Ж1 5—10
Подвижные смеси
П1 4 и менее 1—4
П2 5—9
П3 10—15
П4 16—20
П5 21 и более

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем удобоукладываемости не ниже П2.

Другие важные показатели

  • Прочность на изгиб.
  • Морозостойкость — обозначается латинской буквой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.
  • Водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.

Добавки для бетона

Применение добавок позволяет существенным образом влиять на смеси, бетоны и растворы придавая им специфические свойства. ГОСТ 24211-2008 предлагает следующую классификацию добавок:

  1. Добавки, регулирующие свойства бетонных и растворных смесей:
    • пластифицирующие добавки повышают подвижность бетонной смеси, тем самым позволяя получить заданную консистенцию при меньшем расходе воды;
    • водоредуцирующие добавки позволяют получить высокоподвижные смеси с низким водосодержанием, следовательно, с относительно небольшим объемом цементного камня;
    • стабилизирующие добавки обеспечивают сохранность консистенции, тем самым предотвращая расслоение смеси при укладке и уплотнении;
    • добавки регулирующие сохраняемость подвижности смеси востребованы в жаркое время года, при необходимости длительной транспортировки смеси;
    • добавки увеличивающие воздухо- (газо) содержание смеси или воздухововлекающие добавки повышают морозостойкость, водонепроницаемость и устойчивость к коррозии, но несколько снижают прочность будущей конструкции;
  2. Добавки, регулирующие свойства бетонов и растворов:
    • регулирующие кинетику твердения бетона:
      • замедлители применяют, когда возникает необходимость увеличить время до начала схватывания бетонной смеси в случае длительной транспортировки;
      • ускорители сокращают время твердения бетона;
    • повышающие прочность бетона — добавки этого типа увеличивают стойкость бетона к истиранию, ударам и раскалыванию;
    • снижающие проницаемость — вещества, повышающие плотность структуры бетона;
    • добавки повышающие защитные свойства по отношению к стальной арматуре применяют для предотвращения коррозии при непосредственном контакте бетона с арматурой в железобетонных конструкциях;
    • добавки повышающие морозостойкость увеличивают количество циклов попеременного замерзания и оттаивания бетона без потери прочностных свойств;
    • добавки повышающие коррозионную стойкость бетона в условиях среды, вызывающей ухудшение свойств материала;
    • расширяющие добавки применяют с целью компенсировать усадку бетона в процессе эксплуатации конструкции;
  3. Добавки, придающие бетонам и растворам специальные свойства:
    • противоморозные добавки при растворении в воде сильно понижают температуру замерзания смеси, предотвращая ее замерзание при транспортировке, а также препятствуют промерзанию свежеуложенного бетона в холодное время года;
    • гидрофобизирующие добавки придают стенкам пор бетона водоотталкивающие свойства, увеличивая водонепроницаемость бетона, а также препятствует возникновению капиллярного эффекта;
    • фотокаталитические добавки придают бетону свойства самоочищаться, в результате такой реакции происходит разложение практически любых встречаемых на стенах всякого сооружения загрязнений — пыли, плесени, бактерий, частиц выхлопных газов и т.д.
  4. Минеральные добавки для бетона:
    • тип I — активные минеральные:
      • обладающие вяжущими свойствами;
      • обладающие пуццолановой активностью;
      • обладающие одновременно вяжущими свойствами и пуццолановой активностью.
    • тип II — инертные минеральные.

Защита бетона

Гидроизоляционную защиту бетона подразделяют на первичную и вторичную. К первичной относят мероприятия, обеспечивающие непроницаемость конструкционного материала сооружения. Ко вторичной — дополнительное покрытие поверхностей конструкций гидроизоляционными материалами (мембранами) со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды.

Меры первичной защиты предполагают использование материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость в агрессивной среде, а также обеспечивающих низкую проницаемость бетона. К мерам первичной защиты относятся также вопросы выбора рациональных геометрических очертаний и форм конструкций, назначение категорий трещиностойкости и предельно допустимой ширине раскрытия трещин, рассмотрение сочетания нагрузок и определение непродолжительного раскрытия трещин, назначение толщины защитного слоя бетона с учётом его непроницаемости. Также к первичной защите можно отнести применение интегральных капиллярных материалов — гидроизоляция строительными смесями проникающего действия. При этом уплотняется структура бетона и происходит увеличение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости на весь срок службы.

Задача вторичной защиты — не допустить или ограничить возможность контакта агрессивной среды и бетона. В качестве вторичной защиты используют обеспыливающие пропитки, тонкослойные покрытия, наливные полы и высоконаполненные покрытия. Чаще всего в качестве связующего материала при производстве полимерных составов применяются эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные компоненты. Механизм защиты бетонного основания заключается в уплотнении поверхностного слоя и изоляции поверхности.

Проблема защиты бетона от химической и электрокоррозии стоит особенно остро для объектов железнодорожного транспорта, где блуждающие токи утечки сочетаются с агрессивным химическим воздействием.

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.

Основные показатели бетона

Бетон классифицируется по нескольким показателям, среди которых особенно выделяются:

  • прочность на сжатие. Именно по ней можно определить класс бетона. В соответствии с приведенными на этикетках цифрами можно понять, какое давление в миллипаскалях может выдержать материал. В соответствии с этим параметром необходимо производить расчеты нормативного и расчетного сопротивления;
  • прочность. Маркируется специальными обозначениями в виде буквы М с указанием цифры. Измеряется в килограммах на квадратный сантиметр;
  • удобоукладываемость. Обозначается буквой П. По этому параметру бетоны подразделяются на подвижные, жесткие и сверхжесткие;

Также существуют морозоустойчивость (обозначается буквой F с цифровыми показателями), изгибная прочность, водонепроницаемость (обозначается буквой W с соответствующими цифрами). Последняя показывает способность материала выдерживать максимально допустимое значение водного давления.

Перед началом строительства обязательно необходимо изучать все разновидности бетона — от выбора смеси будет зависеть качество строения и долговечность эксплуатации. Покупка наобум чревата последствиями.

При выборе бетона для строительства определите цель и нагрузки, которые способна выдержать определенная разновидность бетонной смеси. Прочность и невосприимчивость к деформации сыграют далеко не последнюю роль.

Если все указанные параметры будут учтены, вы легко сможете подобрать необходимую смесь для строительства.

Записи созданы 4315

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх