Как соотносятся марка и класс бетона?

Марка и класс – в чём разница?

Класс железобетона – основной численный показатель, гарантированно характеризующий его свойства (прочность). Это значит, что свойство, установленное классом, достигается практически всегда.

Стандартом установлено следующее:

• прочность материала на сжатие определяется классами В3.5 – В15, с шагом числового показателя через 1.5 единиц; и В20 – В80, с шагом – 5 единиц. Современные смеси могут принадлежать к промежуточным классам;
• прочность на растяжение по осям Bt 40 – 4.00, с шагом 0.4 единиц. На растяжение железобетон работает хуже, что видно по параметрам предела прочности. Стальная арматура используется именно для повышения несущей способности при растяжении или изгибе;
• прочность на изгиб Btb 40 – 8.00, с шагом через 0.4 единиц.

Ориентируясь на указанные параметры, можно, к примеру, понять, что бетон класса В20, с обеспеченностью 0.95, характеризуется прочностью на сжатие не ниже 20 Мпа (200 кг/см²). Числовое значение обозначает предел прочности в Мпа

Марка бетона – это числовая характеристика свойств, которая рассчитана, как усреднённое значение результатов испытания образцов. Показатель не охватывает изменение прочности в полном объёме конструкции. Для обозначения принято использовать индекс М и числовое значение (от 50 до 1000). Например, марка М500 повествует о том, что предел прочности материала при сжатии составляет не менее 500 кгс/см².

Классы или марки бетона, в чем разница

Для удобства относительно выбора раствора введена система классификации бетонов: марка и класс бетона. Основное качество продукта заключается в его прочности, поэтому этот критерий является первостепенным.

Разница в показателях зависит от связующего компонента и природы, фракции, содержания твердого минерального наполнителя.

Также учитываются следующие моменты:

• количество и качество добавляемой воды;
• степень однородности смешиваемой массы при соблюдении пропорций;
• правильность укладки бетона, его обработки и уплотнения.

Для получения качественного результата не менее важно соблюдать условия, в которых проводятся работы. Так, оптимальными показаниями термометра считаются +18…+20 градусов по Цельсию.

При этом желательно создавать следующее:

• обстановку с минимальными перепадами относительной влажности;
• отсутствие сквозняков внутри здания;
• преграды от сильных порывов ветра.

Полное высыхание независимо от слоя происходит в течение 28 дней.

В документах отмечаются два обозначения относительно прочности бетона:

• Характеристика М рассматривается со времен Советского Союза. В зависимости от марки по прочности на сжатие состав будет в большей или меньшей степени устойчив к нагрузке в различных условиях. То есть, этот параметр указывает нагрузку в кгс/кв. см, которую способен выдержать определенный раствор. Для вычисления берут снятые показания на 3, 7, 14 и 28 день после отливки образца.
• Второй вариант иначе называется классом (бетон B). Введено понятие было уже в России с опорой на европейские стандарты. Указывает на давление материала. Измеряется в МПа.Эта характеристика более точная, так как свидетельствует о том, что превышение давления приводит к разрушению сухого остатка. Например, бетон В50 сохраняет форму до тех пор, пока нагрузка находится в пределах 50 МПа.

Водонепроницаемость

Утверждены следующие марки: W2 – W20, с шагом через 2 единицы. Они используются в тех конструкциях, которые должны характеризоваться ограниченной проницаемостью на фоне одностороннего давления воды.

Трактовка маркировки осуществляется следующим образом. Например, железобетон марки W6 не пропускает воду, давление которой составляет 6 атм./0.6 МПа (6 кг/см²). Для жилого строительства показано использование растворов до марки W12.

Факторы, определяющие водостойкость на всех стадиях строительства:

• активность портландцемента. Более высокая активность материала способствует повышению водонепроницаемости даже при увеличении объёма воды в рабочем растворе;
• водоцементное соотношение. Качество бетонной массы с ростом этого показателя уменьшается, что обусловлено образованием множественных капиллярных каналов и систем пор. Соответственно, способность сопротивляться давлению воды падает;
• раздвижка зёрен крупнофракционного наполнителя. Тесто высокой марки водонепроницаемости должно содержать больше растворённых веществ с минимумом крупного заполнителя, по сравнению с обычным железобетоном;
• условия созревания. Водное твердение показано водонепроницаемым бетонам, приготовленным на основе обычного цемента;
• возраст. С увеличением срока созревания материала параметры водонепроницаемости улучшаются.

Характеристики бетона

Бетон имеет большое распространение в строительстве в виду высокой прочности, огнестойкости и доступности. Но сам по себе это очень капризный материал и очень важен его цементно-песчано-водный состав, поэтому рекомендуется использовать готовый, изготовленный на заводе бетон.

Разделяют основные характеристики бетона. Это прочность, морозостойкость и водонепроницаемость.

Прочность

Прочность — это способность бетонной смеси сопротивляться разрушению от действующих внешних нагрузок.

Различие в прочности различных марок бетона обеспечивается разницей в составе смеси (чем больше содержание цемента, тем выше прочность). Так же увеличение прочности достигается за счет замены щебня на гранит или аналогичные компоненты.

Марки бетона

Марки бетона можно разделить на следующие типы:

• тяжелый бетон на плотных заполнителях (марки М50-М800);
• легкий бетон с пористым заполнителем (марки М50-М450);
• ячеистый бетон, разновидность легкого бетона (марки М50-М150).

Морозостойкость

Морозостойкость — это способность материала к сохранению физико-механических свойств при переменном, многократно повторяемом замораживании и оттаивании. Обозначается F и характеризует количество циклов, которые бетон может перенести без потери своих свойств.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость — это способность бетона не пропускать воду. Марки по водонепроницаемости – W2, W4, W6, W8, W12. Числовое значение равно давлению столба воды, при котором испытываемый образец бетона не пропускает воду в нормальных условиях. Измеряется в кгс/см2.

Бетон в монолитном строительстве

При монолитных работах необходимо следить за тем, чтобы «цементное молочко» (жидкая составляющая бетона) не покидало пределов опалубки, т.к. это может привести к значительной потере марки бетона. Во избежание расслоения бетона запрещается подача бетонной смеси с высоты, превышающей 3 метра.

Проектную прочность бетон набирает в течении 28 суток после заливки, но в нормальных условиях (+15◦С и своевременном уходе за бетоном) за 7 суток бетон набирает 70 % проектной прочности, что позволяется нагружать конструкции и производить дальнейшие работы.

Морозостойкость

Показатель определяется количеством периодичных циклов оттаивания и замораживания и обозначается литерой F, с числовым значением 25/50/75/100/150/200/300/400/500.

Для реализации морозостойких бетонов необходимо использовать портландцемент и его типы: гидрофобный, пластифицированный, сульфатостойкий, быстротвердеющий.

В цемент нельзя вводить активные минеральные компоненты, повышающие водопотребность вяжущего в железобетоне. Морозостойкий материал создаётся при обеспечении корректной дозировки составных компонентов.

Рабочий раствор должен быть тщательно перемешан, уплотнён. За затвердевающим материалом необходим надлежащий уход. Для созревания предпочтительны естественные условия при сохранности положительных температур и влажности в течение 10 суток.

Цементный раствор

Цементный раствор – не содержит крупного наполнителя, имеет три компонента в составе – вода, цемент и песок. На цементный раствор оказывают большое влияние добавки и пластификаторы, которые вводят в смесь при замешивании. Добавки повышают качественные характеристики застывшего раствора – водонепроницаемость, устойчивость к промерзанию, дополнительная прочность и т.д.

В соответствии с ГОСТом 28013-98 цементные растворы различаются по маркам прочности на сжатие.

Таблица областей применения в зависимости от марки прочности цементного раствора

Простые растворы.

Смешиваются на основе одного вяжущего вещества (цемент, гипс, известь, жидкое стекло, глина).

Средняя плотность

Этот показатель соответствует усреднённому значению объёмной массы бетона и маркируется литерой D и числовым значением от 200 до 5000 (кг/м3).

Принято различать:

• смесь бетонную – до выкладки и уплотнения;
• бетон свежеуложенный – смесь уложена в опалубку и уплотнена, но период структурообразования еще не наступил;
• твердеющий железобетон.

Марка D указывает на фактическое значение массы сухого вещества на единицу объёма (кг/м³). Например, у бетонов D500 на 1 м³ приходится 500 кг сухого вещества

Классификация по плотности (объёмному весу):

• особо тяжёлый – 2500;
• тяжёлый – 2000/2500;
• облегчённый – 300/2000;
• лёгкий 500/1800;
• особо лёгкий – 500.

Таблица соответствия по ГОСТ 26633 91

Все параметры нельзя назвать однозначными. Соотношение зависит от однородности железобетона, что подчеркивает необходимость соблюдения всех технологий производства работ особенно, в частном домостроении, где все действия выполняются собственными руками.

Марка бетона и класс бетона — таблица:

Марка цемента

Железобетон приобретает прочность в процессе созревания, поэтому строитель должен быть уверенным в качестве используемого цемента.

Марки портландцемента – М200/300/400/500/600/700. Это условная величина, обозначающая его прочность на сжатие в кг/см2. Искомая прочность бетона при использовании цемента одной марки может варьироваться, что зависит от качественных характеристик, условий созревания, расхода материала.

Зависимость марки бетона от марки цемента указана в таблице

При выборе рекомендовано руководствоваться климатическими таблицами, принимая во внимание самые низкие температуры. Водонепроницаемость бетона оказывает влияние на его морозостойкость

Виды тяжелых бетонов

Тяжелые бетоны, начиная с марки м250, имеют плотность более 1800 кг/м3. Если прочность на сжатие состава 262 кг/см2, то может быть определена ближайшая марка, а именно М250. Согласно ГОСТу 25192-2012 индекс указан в обширном перечне марок строительного материала, начиная с М50 и заканчивая М1000. Число стойкости к сжатию материала 262 удобнее обозначить как 250, поэтому в соответствии с ГОСТом условно на упаковке бетона будет указана марка М250.

Область применения тяжелых бетонов по ГОСТу 25192-2012 — это масштабное возведение объектов, включая многоэтажные дома, плиты перекрытий, заборы, лестницы, чаши бассейнов, взлетные полосы в аэропортах. Различные по прочности марки бетона в соответствии с ГОСТом 25192-2012 подходят для строительства в условиях повышенной влажности, обустройства фундаментов зданий промышленного назначения. Для тяжелых бетонов характерны следующие свойства:

• высокая прочность;
• морозостойкость;
• пожаробезопасность;
• гидронепроницаемость;
• химическая стойкость.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Приготовление бетона — ручным миксером, в бетономешалке и бетон с доставкой от завода. Пропорции на 1м³.
Состав железобетона, его марки и прочность регламентированы ГОСТом 13015-2012. В монолит входит стальная арматура и непосредственно раствор. К тяжелым можно отнести стальбетон, который по ГОСТу имеет повышенную прочность, содержит портландцемент М500, стальную стружку и кварцевый песок.

Прочие физико-механические свойства

Усадка:

• определяет сокращение линейных размеров бетона при его созревании на открытом воздухе;
• степень усадки варьируется от 0.30 до 1.00 мм/м;
• максимальное сокращение наблюдается в начале твердения, — в первые 24 часа достигается 70% от общего показателя;
• если рабочий раствор содержит некорректные пропорции воды и цемента усадка увеличивается.

Огнестойкость:

• определяет способность материала сохранять прочность на фоне кратковременного воздействия высоких температур;
• железобетон прогревается на незначительную глубину, что обусловлено его низкой теплопроводностью;
• при длительном воздействии огня в основе развиваются необратимые химические изменения, и она теряет прочность;
• для обустройства печей и топок используется жароупорный железобетон со специальными наполнителями и глиноземным цементом.

Состав бетона разных марок

Особо тяжелые бетоны, используемые при строительстве крупных промышленных объектов, обеспечивают биологическую защиту от радиоактивного излучения. Это свойство материалов по ГОСТу позволяет использовать их при строительстве ядерных установок и АЭС. Производство особо тяжелых бетонов основано на продвинутых технологиях с использованием программного обеспечения со строго заданными параметрами.

В состав особо тяжелых смесей повышенной прочности, плотность которых более 2500 кг/м3, по ГОСТу могут входить следующие виды добавок:

• барит;
• магнетит;
• чугунный скрап;
• лимонит;
• гематит.

Тяжелый бетон по ГОСТу может быть изготовлен с добавлением следующих видов цементов:

• шлакопортландцемента;
• глиноземистого цемента;
• обычного портландцемента;
• пуццоланового портландцемента;
• гипсоглиноземистого набухающего цементного песка.

Тяжелые бетоны по ГОСТу, имеющие объемную массу свыше 1800 кг/м3, широко применяют для строительства фундаментов, возведения стен зданий, сооружения плотин. Технологический процесс изготовления тяжелых бетонов повышенной прочности согласно ГОСТа основан на обработке сырья под воздействием высоких температур. В качестве крупного наполнителя по ГОСТу в составе тяжелых смесей используют гравий или щебень, а мелкого — природный песок.

В состав марок легких бетонов по ГОСТу 25820-2014 входит пористый наполнитель, что существенно снижает вес материала. Раствор содержит щебень либо гравий без мелкого заполнителя. Легкий ячеистый бетон по ГОСТу 25820-2014 можно получить путем вспенивания цементного теста.

Особо легкие или пенобетоны с наименьшей прочностью имеют сквозную пористую структуру и по ГОСТу состоят из воды, цемента, пенообразующих добавок. В качестве крупного заполнителя может быть использован керамзит, шлак, вермикулит и др. Например, в соответствии с ГОСТом 25214-82 производство силикатного бетона с содержанием воды, неорганических наполнителей и связующего известково-кремниевого вещества требует выдержки температурного режима в пределах 175—190 °C.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Трубы из полипропилена

Приготовить бетон той или иной марки позволят данные из таблиц пропорций составляющих смеси на основе цемента марок М400 и М500 с добавлением песка и щебня в нужном количестве (см. таблицы 1,2).

Таблица 1

Пропорции цемента М400 (портландцемент), песка и щебня в бетонной смеси

Таблица 2

Пропорции портландцемента М500, песка и щебня в бетонной смеси

Существуют различные виды пластификаторов, которые добавляют в смесь для придания нужных характеристик. Они позволяют изменить состав раствора, например, жаропрочный бетон исключает применение щебня. Чаще всего используют гипер- и суперпластификаторы, а также замедлители, увеличивающие срок твердения раствора.

Гиперпластификторы нужны для создания пластичного декоративного бетона, а при наличии в смеси противоморозных добавок можно осуществлять строительные работы при отрицательных температурах.