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

Что представляет собой бетон, его разновидности

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

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

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

Виды бетона

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

Таблица. Марки бетона в зависимости от характеристик.

Классифицируется еще несколько разновидностей материала по ряду признаков.

Плотность бетона

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

Тип вяжущего компонента

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

Вид заполнителя

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

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

Структура

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

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

Марки и классы бетона по прочности

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

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

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

Цены на цемент и основы смесей

Факторы, влияющие на прочность материала

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

Помимо этого, на прочность бетона оказывают влияние следующие факторы.

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

Применение материала разных марок

Бетон может использоваться для решения различных задач.

Таблица. Области применения материала.

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

Методика измерения прочности бетона

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

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

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

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

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

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

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

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

Цены на модельный ряд виброплит

Проведение испытаний

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

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

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

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

Испытания проводятся для каждой партии изделий или конструкций.

Рекомендации по самостоятельному приготовлению бетона М 250

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

Для производства бетонной смеси понадобятся:

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

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

Таблица. Пропорции материалов в зависимости от марки цемента.

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

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

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

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

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

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

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

Цены на популярные модели бетоносмесителей

Шаг 4. Высыпается цемент.

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

Шаг 6. Добавляется щебень.

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

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

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

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

Видео – Марка и класс бетона – в чем разница?