Марка бетона и класс бетона. таблица параметров бетона

Марки бетона по плотности

Важным показателем качества бетона является его средняя плотность. Данный параметр исчисляется в кг/м3 и фиксируется в маркировке числовым показателем, стоящим после буквы «D». Существует несколько марок бетона по плотности:

1. Марки ниже D500. В данную группу входят пенобетоны и газобетоны. Эти материалы используются для создания стен и перекрытий жилых домов, а также теплоизоляционных сооружений.
2. Марки D500-D1800. Смеси данного вида включают в себя пористые заполнители. Они используются для создания конструктивно-теплоизоляционных сооружений и бетонных конструкций, подвергающихся небольшой нагрузке.
3. Марки D1800-D2200. Заполнителем таких растворов является щебень. Бетон этих марок применяется для строительства жилых зданий, создания фундамента и стен. Вес таких смесей позволяет использовать их для решения множества задач.
4. Марки D2200-D2500. В качестве заполнителей этих веществ выступают гранит, известняк, прочие горные породы и плотный песок. Бетон данного вида используется для создания несущих опор сооружений, фундамента, стен зданий в зонах с неблагоприятным радиационным фоном.
5. Марки D2500 и выше. Заполнителем такого бетона является железная руда, металлическая стружка, магнетит. Смеси данного вида применяются для строительства зданий особого назначения, например, АЗС. Сооружения из такого бетона обладают устойчивостью к радиации.

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.

Что такое бетон

Бетон это смесь четырех составляющих материалов: цемента, песка, щебня и воды. Составляющие бетона смешиваются в специальных пропорциях, образуя густую строительную смесь, которая после твердения образует прочное, монолитное изделие. Благодаря своей текучести в замешанном виде, бетону можно придать любую форму используя для этого, так называемую опалубку.

Пропорции цемента, песка, щебня, воды в бетонном растворе строго рассчитаны, но не являются постоянными величинами. В зависимости от пропорций составляющих бетон разделяют на марки бетона. Основное различие в марках бетона это прочность получаемого бетонного изделия и как следствие, различные области его применения.

Состав бетона и чем он отличается от раствора

Бетонную смесь нужно готовить непосредственно перед использованием, так как она затвердевает и превращается в бетон. Марка бетона обозначается буквой “М”, например М200. чем ниже это показатель тем прочнее смесь получится при застывании.

Это могут делать специализированные заводы в промышленных масштабах или бригада рабочих на строительной площадке, все зависит от количества необходимого материала. Он состоит из:

• Цемент, связующее вещество.
• Песок*, наполнитель для смеси.
• Щебень различной фракции, заполнитель, который придает твердости застывшей смеси.
• Вода, реагент (растворитель), делающий смесь пластичной и позволяющий ей равномерно затвердеть.
• Различные добавки (топинговые, пластификаторы, морозостойкие и тд.).

*Также существуют и другие виды наполнителей – это отходы некоторой промышленности (шлаки) или специально созданные материалы из природных компонентов (керамзит, вермикулит, перлит и т.д.). Также, в современном бетоне, не редко применяются химические заполнители (полистирол).

Выбор цемента

От марки цемента зависит прочность всей смеси, при условии правильного приготовления. Чем выше марка цемента, обозначение буквой “М”, тем больше будет прочность бетонной конструкции.

В отличии от раствора, где на цементе можно не значительно сэкономить, с бетоном шутить нельзя, так как на него возложены все основные нагрузки здания, поэтому нужно строго соблюдать установленным нормам, они приведены в таблице ниже.

Давайте рассмотрим соотношение компонентов бетона разных марок на 1м кубический. Используется цемент м400.

Марка бетона, 1 м3	Цемент М 400	Песок	Щебень	Вода
М 75	170 Кг	945 Кг	1053 Кг	210 Литр
М 100	210 Кг	870 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 150	230 Кг	855 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 200	290 Кг	795 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 250	332 Кг	755 Кг	1080 Кг	210 Литр
М 300	382 Кг	705 Кг	1080 Кг	210 Литр

Выбор щебня, какая фракция нам нужна

Щебень в данном случае играет роль заполнителя, материала создающего плотности всей застывшей смеси. В результате твердость увеличивается, так как твердость щебня выше твердости всех остальных компонентов.

Выбираю фракцию (размер) стоит учитывать где бетон будет применяться. Например для фундамента или бетонной подушки подойдет большая фракция, 5 см диаметром. Для монолитных работ используют более мелкую, 2-3 см., в этом случае получается более гладкая поверхность. Количество наполнителя составляет 450 кг/м3 готовой смеси.

Пропорции бетона разных марок

Основная классификация бетонов ведется по прочности: усредненная (М) и гарантированная (В). Первая в цифровом эквиваленте находится в пределах от 50 до 1000, вторая – от 3 до 40. Например, сухой остаток М250 может выдержать нагрузку в 250 кг/кв. см (за образец для испытаний берут куб монолита).

Классическая формула бетона выглядит так в ведрах:

• 1 – вода;
• 2 – цемент;
• 6 – песок;
• 10 – щебень.

В таблице представлены базовые рецепты. Они помогут с решением вопроса, как рассчитать марку бетона на основе компонентов в зависимости от типа связующего (М400 или М500) и заявленных характеристик рабочего состава.

Бетон (М)	Пропорции бетона на 10 кг цемента М400	Пропорции бетона на 10 кг цемента М500
100	10*46*70	10*58*81
200	10*28*48	10*35*56
250	10*21*39	10*26*45
300	10*19*37	10*24*43
400	10*12*27	10*16*32
450	10*11*25	10*14*29
500	10*10*22	10*12*25

Из таблицы видно, что для раствора с марочной прочностью М300 нужно взять 10 кг цемента М400 и 19 кг песка, 37 кг щебня. Раствор с аналогичными характеристиками можно приготовить из 10 кг цемента М500, 24 кг мелкого и 43 кг крупного наполнителя.

Пропорция воды для бетона может быть в пределах от 50 до 100 % в соответствии с объемом цементного вяжущего. Например, для бетона М100 вяжущий М500 не используют, а с М400 добавляют 1,03 части к одной цемента. Чтобы получить раствор М300, заливают 0,53 (с М400) или 0,61 (с М500) части от объема клинкерного порошка.

Какие требования предъявляются к цементам

В производстве бетона, как правило, используется три вида портландцемента с марками М400 и М500: шлаковый, глиноземистый или пуццолановый. Базовый критерий выбора здесь скорость образования отвердевшей массы. Соответственно, у первого расчет идет на 12, у второго на 10 и у третьего на 8 часов.

Действующими регламентами относительно характеристик вяжущего компонента являются ГОСТ 31108-2003, СНиП 2.03.11-85 и ТР-166-04. Вот некоторые критерии:

• помол 350-380 кг/кв. м с допустимой погрешностью в 10 %;
• густота смеси обусловлена содержанием воды 25-27 %;
• процесс затвердевания раствора занимает 2-5 часов.

Основные требования сводятся к срокам гарантийного качества исходного сырья. Для фундаментных и несущих конструкций применим только свежий порошок, только вышедший с фасовочного конвейера. Причина тому – быстрое снижение показателей клинкерного связующего. Через месяц это 10 %, через полгода – уже 30-35 %

Не менее важно соблюдение правил хранения вяжущего порошка. Это должны быть: герметичная упаковка, низкая влажность, деревянный настил, положительная температура

Бетон М-400 (В-30)

При расшифровке марки этого бетона нам становится понятно, что каждый квадратный сантиметр его поверхности в застывшем виде выдерживает среднюю нагрузку в 400 кг. Такая прочность делает его пригодным для:

• крупных автомобильных и железнодорожных мостов;
• элементов лестниц, несущих конструкций с большой степенью ответственности;
• банковских хранилищ;
• специальных сооружений в гидротехнической, энергетической, добывающей отрасли.

К стандартным компонентам при изготовлении бетона М400 предъявляются крайне высокие требования. Портландцемент, произведенный более чем за 3 месяца до его использования, не подходит для замешивания раствора этой марки

Также уделяют внимание чистоте воды и полной однородности песка и щебня, не допуская примесей глины или органических веществ

От чего зависит прочность?

Бетон изготавливают путем смешивания цемента с водой. В состав добавляются крупные и мелкие заполнители: щебень, гравий, песок.

Портландцемент — вяжущее вещество водного твердения. Смешанный с водой, он не просто высыхает; в растворе протекают реакции гидратации, в результате которых образуются новые кристаллические соединения.

Поэтому главный компонент бетона, от которого зависит его прочность, — цемент.

Прочностные характеристики бетона зависят, прежде всего, от марки цемента, а также от процентного соотношения его в растворе.

Кроме того, на этот показатель влияют:

1. качественные характеристики заполнителей (чистота, фракция);
2. водоцементное соотношение в растворе;
3. тщательность смешивания;
4. качество укладки бетонной смеси, наличие соответствующей обработки и уплотнения;
5. условия окружающей среды (температура, влажность) и правильный уход за уложенным бетоном.

Бетон М50-100 (В-7,5)

Как правило, раствор марки М50-100 замешивают прямо на стройплощадках. Это материал самого низкого качества, поэтому к его изготовлению предъявляется минимум требований. Достаточно смешать в нужных пропорциях цемент выбранной марки, песок, гравий или гранитный щебень. Несущая способность такого бетона крайне мала, но и у него на стройке есть свои задачи:

• бетонная смесь марок М50-100 служит для подготовки основания перед заливкой фундаментов. Чтобы выровнять и связать уплотненный грунт, поверх него формируют стартовый слой из раствора низкого класса. После этого становится удобнее монтировать арматурную сетку для будущего ленточного или столбчатого фундамента;
• аналогичную роль этот материал выполняет при заливке бетонных площадок;
• из М100 отливаются бордюры для дорог, тротуаров;
• при заливке пола в помещении стартовый слой выполняют из материала самых низких марок.

Плотность материала: средняя, истинная и насыпная

Средняя плотность материала ρ(кг/м3) – это масса единицы объема материала в естественном состоянии (с порами и пустотами). Вычисляют путем деления массы образца m на его геометрический объем с порами и пустотами:

ρ = m / V;

Истинная плотность материала ρ (кг/м3) – это масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, без учета пор и пустот. Вычисляют путем деления массы образца m на его абсолютный объем (без пор и пустот):

ρ = m / V_a;

Насыпная плотность материала – это отношение массы материала в свободном рыхло насыпанном состоянии к его объему.  

Истинная плотность песка и щебня примерно 2,65-2,7 т/м3, цемента – 3,1 т/м3.

Средняя плотность песка и щебня – 1,4-1,45 т/м3.

Щебень мы будем рассматривать фракции 5-20 мм – основная фракция для производства бетона и изделий из него.

В данном алгоритме будем считать, что все составляющие — среднего качества. Также будем считать, что вода качеством не хуже питьевой. 

Но самые главные исходные данные, которые необходимы нам для проектирования – это марка бетона по прочности на сжатие М_б. Мы будем исходить из того, какой прочности бетон нам необходим. Также нам необходимо знать марку цемента М_ц. Это, пожалуй, основной компонент, свойства которого влияют на состав бетонной смеси.

Также нам необходимо знать об удобоукладываемости смеси, которая говорит о легкости ее укладки и отсутствии расслоения.

Требования к цементам

Главный компонент для приготовления бетона — цемент. Существует много видов этого материала с различной вязкостью. Чаще для строительства применяют портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного изделия. Цифры в маркировке цемента обозначают нагрузку в мегапаскалях, которую выдерживает сырье.

Для производства бетона от М300 требуется цемент с показателем марки выше в 2-2,5 раза. В быту популярен портландцемент М400: он достаточно прочный для домашних нужд. В промышленности используют марку М500. Она позволяет создавать сырье повышенной прочности.

Большую роль играет свежесть цемента. Такое сырье рассыпчатое, не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не годится для производства.

Соответствие класса бетона (В) и марки (М) и их определение

Прочность бетона на сжатие — это основной показатель, которым характеризуют бетон. В настоящее время, встречаются две системы выражения данного показателя, а именно:

Класс бетона, B — это так называемая кубиковая прочность (т.е. сжимаемый образец в форме куба) показывающая выдерживаемое давление в МПа, с долей вероятности разрушения не более 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см 2 . Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное допустимое отклонение прочности бетона 13,5%. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» установлено следующее соответствие марки бетона его классу.

Марка бетона, М	Класс бетона, B	Прочность, МПа	Прочность, кг/см 2
М50	B3.5	4.5	45.8
М75	B5	6.42	65.5
М100	B7,5	9.63	98.1
—	B10	12.84	130.9
М150	В12,5	16.05	163.7
М200	В15	19.26	196.4
М250	В20	25.69	261.8
М300	В22,5	28.9	294.6
—	В25	32.11	327.3
М350	В27,5	35.32	360
М400	В30	38.35	392.8
М450	В35	44.95	458.2
М500	В40	51.37	523.7
М600	В45	57.8	589.2
М700	В50	64.2	654.6
М750	В55	71.64	720.1
М800	В60	77.06	785.5
М900	В65 / B70
М1000	В75 / B80

Соответствие класса, морозостойкости и водонепроницаемости

Чем выше марка по прочности, тем выше и морозостойкость, и водонепроницаемость. Соответствие между этими характеристиками для стандартных марок бетона приведены в таблице:

Марка бетона	Класс бетона	Морозостойкость F	Воднонепроницаемость W
бетон м100	В-7,5	F50	W2
бетон м150	В-12,5	F50	W2
бетон м200	В-15	F100	W4
бетон м250	В-20	F100	W4
бетон м300	В-22,5	F200	W6
бетон м350	В-25	F200	W8
бетон м400	В-30	F300	W10
бетон м450	В-35	F200-F300	W8-W14
бетон м550	В-40	F200-F300	W10-W16
бетон м600	В-45	F100-F300	W12-W18

Морозостойкость и водонепроницаемость бетона могут быть повышены с помощью использования специальных добавок.

Применение бетона в строительстве

Этот материал чаще всего используют для монолитного строительства, его заливают в опалубку, укрепляя состав арматурной сеткой. Такие конструкции называют железобетонными и на сегодняшний день они считаются самыми прочными и долговечными. Также не последнюю роль здесь играет стоимость состава, они достаточно низкая, а также высокая скорость возведения зданий из монолита.

1. Использование в монолитном строительстве. Как происходит строительство монолитного дома. Технология строительства из бетона достаточно проста, устанавливается опалубка нужного элемента здания и заливается смесь. После затвердевания, порядка 3-4 недель, опалубка разбирается, а монолитная конструкция остается. Таким образом возводятся все элементы: стены, перекрытия, колонны и даже шахты лифтов.
2. В частном строительстве он применяется для заливки ленточного фундамента, перегородок над проемами, бетонной подушки или армопояса. Иногда бетон применяют для заливки междуэтажных перекрытий. Так же применяется при возведении домов методом каркастно-монолитной технологии.
3. В дорожном строительстве. Для устройства дорог с повышенной нагрузкой часто применяют именно бетонные составы.

Также часто используют изделия из бетона:

• фундаментные блоки,
• дорожные бетонные блоки,
• плиты перекрытия,
• бетонные балки перекрытия,
• шлакоблоки,
• канализационные кольца,
• колонны и тд.

Использование при строительстве из несъемной опалубки. Бетон заливают в блоки в качестве наполнителя. После застывания он образует прочный и долговечный каркас, а несъемная опалубка будет служить в качестве утеплителя стен. Технология достаточно новая, но уже распространенная. Как правило используют марки М300 -М400, в некоторых случаях М450, если дом будет иметь 2 этажа или более.

Устройство опалубки для монолитного перекрытия

Поддерживающие балки и винтовые стойки для опалубки лучше всего арендовать. Так, в частности поступают и профессиональные строители, если устройство монолитных конструкций не является для фирмы основным видом работ и выполняется от случая к случаю.

Если аренда невозможна, для каркаса используем сосновый брус сечением 60х70 или больше. По окончанию монолитных работ, его можно будет пустить на лаги полов, либо стропильную систему крыши.

Для сплошной части используем ОСП3 толщиной 16 мм. Она дешевле, чем водостойкая фанера, обычно используемая на стройке, а после пойдет для устройства кровли, на стяжку по утеплителю, черновые полы и т.п.

Схема расстановки балок и стоек при использовании инвентарной опалубки мы узнаем, когда будем её арендовать. Эта схема зависит как от нагрузки, так и типа оснастки.

Рекомендую: Демонтаж в квартире перед ремонтом и подготовка к ремонту

Если же мы используем брус, стойки выставляем рядами, на расстоянии метра друг от друга. Шаг стоек в ряду — 80 см. Поверх каждого ряда укладываем прогон из такого же бруса, прихватывая его к стойкам гвоздями. Всё выставляется строго по уровню.

Стойки, продольные и поперечные прогоны каркаса опалубки

По рядам прогонов укладываем поперечные лаги с шагом 50 см, на которые в свою очередь кладем листы ОСП, пришивая их гвоздями. Шурупы использовать не стоит, опалубку предстоит разбирать и делать это проще, если она собрана на гвоздях.

Квадратный метр бетона плиты, включая арматуру, весит около 340 килограммов. Плюс вес людей, укладывающих бетон. Нагрузка солидная, поэтому отнеситесь к устройству опалубки со всей серьезностью!

Твердение бетона

Гидратация — это процесс взаимодействия цемента с водой, при котором бетон набирает свою прочность. Если в молодом (в возрасте пару недель) бетоне высыхает или замерзает вода, то процесс гидратации останавливается, что негативно влияет на его характеристики. За первую неделю, если бетон стоит в нормальной влажности и температуре, он набирает 70% прочности.

Вообще, первый дни жизни бетона очень важны, необходимо бороться с потерей влаги для нормальной гидратации. Свежеуложенный бетон при высоких температурах можно накрыть мокрой мешковиной или пленкой ПВХ или поливать водой.

При низких температурах вода в бетоне, которая необходима для гидратации, замерзает — процесс, естественно, останавливается. Он, кстати, может продолжиться весной, когда оттает, если конструкцию не размоет к тому времени, но при этом возможно снижение прочности долговечности. Тем не менее, существуют методики так называемого раннего замерзания бетона, при котором бетон со специальными противоморозными добавками укладывают при минусовой температуре, замерзает, а весной, оживши, начинает процесс гидратации цемента.

Существует такое понятие как критическая прочность бетона — это грань, время, после которого за бетон можно уже не волноваться. Этот порог для разных марок бетона — разный. Высокие марки бетона имеют более низкий % порог критической прочности (25-30% от проектной прочности), низкие марки — более высокий %. При нормальных условиях критическая прочность достигается за первые сутки.

Для предотвращения замораживания бетона можно предпринять следующее:

— использовать противоморозные добавки в бетон (ПМД) — они не дают воде замерзнуть и отчасти ускоряют процесс гидратации. Сейчас для этих целей используются составы и препараты, которые не наносят вред арматуре и другим частям конструкций.

— электроподогрев бетона. Существуют специальные трансформаторы, электроды, подогреваемые опалубки. Идеально для зимней заливки бетона, но проблематично для частного застройщика из-за высокого потребления электроэнергии.

— накрыть свежезалитый бетон пленкой. Применимо, хотя не факт, что поможет, если суточная температура не очень низкая, в пределах 1-2 градуса. Пленка будет сохранять тепло, которое выделяется при гидратации. Можно установить газовую или дизельную пушку, чтобы задувать теплый воздух под пленку.

Необходимо тщательно следить за бетоном в первые сутки его жизни.

На заводах ЖБИ такой проблемы с готовыми конструкциями — сваями, бетонными фундаментными блоками ФБС, плитами перекрытия, дорожными плитами — нет. Их пропаривают в специальных теплых и влажных камерах, что позволяет добиться великолепных результатов по набору прочности и быть полностью готовыми к употреблению.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=14.3кг/см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна 0.63тн/м² ивременная нагрузка на перекрытие равна 0.2тн/м².

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Марки бетона по истираемости

Механическое воздействие на бетон приводит к его истиранию. Истиранием называется способность этого искусственного камня изменять свой объем и вес под воздействием истирающих усилий. Степень истираемости зависит от твердости и плотности материала: чем данные показатели выше, тем меньше истираемость. Параметр истираемости бетона определяется числовым показателем, стоящим в маркировке после буквы «G». Существуют следующие марки по истираемости:

1. Бетон марки G1. Обладает низкой степенью истираемости. Такие бетонные смеси для дорожного покрытия используются при строительстве участков дорог, эксплуатируемых в условиях сильной загруженности (дороги и тротуары на магистральных трассах, плиты перекрытий с повышенной нагрузкой).
2. Смесь марки G2. Характеризуется средней степенью истираемости. Применяется для строительства дорог со средней загруженностью и объектов с нормальной нагрузкой (дороги в подземных переходах, элементы производственных сооружений).
3. Раствор марки G3. Обладает высокой степенью истираемости. Используется для создания участков дорог с малой загруженностью (тротуары для двора, дороги вблизи жилых домов).

Итак, мы разобрались, какие бывают марки бетона. Характеристики каждого вида бетонных смесей обеспечивают их применение для решения конкретной задачи. Правильный выбор марки бетона – важнейшее условие, необходимое для обеспечения высокого качества изделий, созданных из данного материала.

Вступление

Любой человек, даже далекий от строительства знает, такое строительное понятие, как бетон, а прилагательное бетонный, ассоциирует с чем-то очень прочным.

Это не удивительно, пожалуй, нет строительных работ, в которых не используется бетон. Из бетона заливают фундаменты домов, делают монолитные каркасы зданий. Бетон используют для устройства оснований пола, заливают полы в гаражах и на производстве, из бетона делают черновые полы в помещениях. Из особых марок бетона заливают бетонные бассейны, строят взлетно-посадочные полосы в аэропортах. Бетон является основным материалом для производства строительных и дорожных плит, фундаментных блоков. В общем, бетон в строительстве везде. Так что такое бетон?

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: Латунные заглушки труб

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

Марка бетона	Массовые состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1:4,6:7,0	41:61	78
М150	1:3,5:5,7	32:50	64
М200	1:2,8:4,8	25:42	54
М250	1:2,1:3,9	19:34	43
М300	1:1,9:3,7	17:32	41
М400	1:1,2:2,7	11:24	31
М450	1:1,1:2,5	10:22	29

Таблица 2

Пропорции портландцемента М500, песка и щебня в бетонной смеси

Марка бетона	Массовые состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1:5,8:8,1	53:71	90
М150	1:4,5:6,6	40:58	73
М200	1:3,5:5,6	32:49	62
М250	1:2,6:4,5	24:39	50
М300	1:2,4:4,3	22:37	47
М400	1:1,6:3,2	14:28	36
М450	1:1,4:2,9	12:25	32

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.

Маркировка

Обозначения различных марок бетона делаются в виде буквы «М» и цифры. Например: М 75 или М 1000. Цифра характеризует степень сопротивляемости бетона силе сжатия. Чем она выше, тем материал прочней. Сопротивление рассматривается в уже затвердевшем материале, что происходит на 28 сутки. Эта величина измеряется в кг на квадратный сантиметр. Например, если взять марку М 300, то рассматриваемое значение составит 300 килограммов на квадратный сантиметр.

Разбираясь в обозначениях бетона можно выбрать наиболее подходящий.

Также применяются другие характеристики:

• Если этот состав планируется использовать при низких температурах, то большое значение имеет степень его морозостойкости ( F ). Для её определения необходимо провести максимально возможное количество полных циклов замерзания и оттаивания твёрдого бетона. Чем эта величина больше, тем выше морозостойкость материала.
• Ещё одна особенность состоит в том, что под давлением внутрь бетона может поступать вода. Чем более высокое давление для этого требуется, тем сильнее водостойкость материала ( W ). Её измеряют по шкале от 1 до 20. Если этот показатель составляет 17 или больше, то такой бетон может применяться при строительстве гидроэлектростанций или дамб.
• Показатель (П) характеризует свойства ещё не застывшей смеси. Он рассказывает о том, насколько легко такая смесь принимает нужную форму. Наименее пластичные смеси характеризуются значениями П1 или П2. Средний уровень соответствует П3-П5. Обычно такая пластичность присутствует у М 350. Такие смеси можно использовать для заполнения опалубки сложной формы. Однако время застывания у такого бетона будет увеличено.

Для изготовления бетона надо брать качественный цемент.

Параметр (Б) представляет собой указание степени прочности застывшей смеси в баллах. Эта величина связана с параметром (М). М 100 соответствует Б7,5, а М 350 – Б35.

Характеристики используемого бетона должны соответствовать типу выполняемых задач.