Марки бетона и их характеристики

• На что указывает маркировка материала?
• Буквенное обозначение различных марок бетона
• Более подробно об удобоукладываемости
• Как перевести марку бетона в класс?
• Характеристика легких бетонов

На что указывает маркировка материала?

Прочные и относительно недорогие изделия из бетона используются, как правило, при строительных работах. Основными компонентами материала являются вода, цемент и заполнители. Прежде всего это песок и более крупные фракции: щебень, керамзит, пемза и другие. Иногда, чтобы улучшить показатели, дополнительно вводятся специальные добавки. Существенное отличие бетонных растворов от большинства строительных материалов заключается в их неоднородности. Свойства главным образом зависят от вида цемента, количественного и качественного состава, технологии производства.

Таблица наполнителей для различных марок бетона.

Классификация бетонов осуществляется в соответствии с ГОСТом 25192-82. Буквенный индекс указывает на вид нагрузки, а числовое значение – на ее предельную величину.

Схема соотношения компонентов в бетонной смеси.

Свойства изделий, создаваемых без учета этого стандарта, определяет их марка. Она представляет собой усредненную величину, получаемую в результате испытаний опытных образцов. В ней не учитывается варьирование прочности внутри всего объема конструкции. Предел прочности указывается в кгс/см2.

В строительстве самой распространенной является характеристика прочности на сжатие. Для ее определения используются образцы кубической формы размером 15х15х15 см, проектным возрастом 28 суток со дня отливки. Испытания проводятся также на осевое растяжение и растяжение при изгибе. При маркировке учитывается способность бетона к удобоукладываемости, то есть легкости заполнения формы по всему объему. Она отражает его морозостойкость, водонепроницаемость, устойчивость к агрессивной среде и другие качества, необходимые при строительстве того или иного объекта.

Буквенное обозначение различных марок бетона

Литера М указывает на прочность при осевом сжатии. По степени возрастания она находится в диапазоне от М-100 до М-800. В промышленных масштабах производится выпуск изделий М-100, М-150, М-200, М-250, М-300, М-350 и М-400. Более высокая прочность в строительстве нужна достаточно редко. Данная маркировка наиболее часто используется для тяжелого бетона. Легкий бетон дополнительно маркируется буквой D, по плотности.

Обозначение литерой W введено для показателя водонепроницаемости материала, используемого для строительства труб, резервуаров и других конструкций. Это материалы от W-2 до W-20, в зависимости от предельного давления, при котором вода еще не просачивается через образец. В северных регионах и районах с частым перепадом температур во время оттепелей открытые конструкции возводятся с учетом марки по морозостойкости. Она имеет значение от F-50 до F-1000. С помощью данного показателя можно определить число циклов замораживания-оттаивания, которое может выдержать объект в состоянии насыщения водой, не потеряв при этом заданной прочности.

Схема макроструктуры бетона.

По удобоукладываемости выделяется три вида бетонных растворов: подвижные, жесткие и сверхжесткие. Их свойства определяются соответствующими литерами: П, Ж, СЖ. Для того чтобы определить прочность на осевое растяжение, следует обратить внимание на обозначение буквами P_t: от P_t5 до P_t50, через каждые 5 кгс/см2 испытываемой нагрузки. Прочность на растяжение при изгибе маркируется литерами P_tb: от P_tb5 до P_tb100.

Полная характеристика полученной смеси должна указывать на все вышеперечисленные ее свойства. Она дает представление одновременно об удобоукладываемости, прочности, устойчивости к холоду, перепаду температур и давлению воды. К примеру, используемая для заливки и стяжки полов смесь имеет марку М300 П4 F100 W4. Для фундамента кирпичного дома в 2-3 этажа рекомендуется более прочный водостойкий состав М400 П3 F200 W8. При строительстве высотных зданий, помимо этого, учитывается обозначение прочности на растяжение и изгиб.

Более подробно об удобоукладываемости

Подвижная смесь имеет маркировку П-1. Однако при строительстве монолитных объектов чаще практикуется использование растворов П-2 и П-3. Если конструкция имеет узкую опалубку либо сложную форму, допускается применение бетонов П-4, называемых литыми. Их подвижность увеличивается путем увеличения количества воды в смеси, но, чтобы не нарушать рецептуру смеси, обычно прибегают к добавлению специальных пластификаторов. С их помощью можно повысить подвижность до марки П-5, что приведет к увеличению удобоукладываемости.

График определения прочности бетона.

Показатель устанавливается при помощи стандартного конуса из стального листа. Через воронку его заполняют одним из испытываемых растворов, который потом тщательно уплотняют. Затем конус медленно снимают и ставят рядом с образцом, сформированным из смеси. Дважды производится измерение осадки образца в сравнении с формой, в которую он был отлит. Время повторного измерения не должно быть больше 10 минут от начала заполнения конуса. На основании полученных данных вычисляется коэффициент подвижности, необходимый для классификации бетона по удобоукладываемости.

Если величина осадки близка к нулю, смесь не может считаться подвижной, и ее оценивают по степени жесткости. Уплотнение производится с помощью вибрации до начала выделения цементного молока. В расчетах используется необходимое для этого время в секундах. Чтобы получить более точные показания, испытания проводят дважды. При некоторых видах строительных работ показатель по удобоукладываемости растворов менее важен, чем их способность сохранять форму. Но качественную укладку жестких и сверхжестких смесей осуществляют на виброплощадке, поэтому с ними обычно работают не на стройках, а на заводах ЖБИ.

Как перевести марку бетона в класс?

В строительстве параллельно используются оба вида классификации, и специалисты знают: где, в каких случаях и как следует использовать каждый из них. Но многие предпочитают возводить несложные объекты своими руками. Если в методических рекомендациях домашнему мастеру в качестве параметра растворов указан класс, а при покупке приходится различать их по маркам, это может вызвать определенное затруднение.

Таблица соотношения классов и марок бетона.

Разумеется, полную аналогию провести невозможно, из-за того что отличаются критерии, по которым производится оценка. Установить соответствие можно лишь приблизительно, воспользовавшись следующей формулой определения класса: В=[М(1-1.64v)]/10. Условные обозначения: В – класс в МПа, М – марка в кг/см2, v – коэффициент вариации. Из этого следует: повысив однородность раствора, что приведет к уменьшению коэффициента вариации, при той же марке можно существенно увеличить класс. Если же за коэффициент вариации принять максимально допустимые ГОСТом 13,5%, формула будет выглядеть проще: В=[М 0,787)]/10.

Наконец, можно использовать и готовые табличные данные прочности на сжатие. Классу В3,5 приблизительно соответствует марка М50; В5 – М75; В7,5 – М100; В10 – М150; В12,5 – М150; В15 – М200; В22,5 – М300; В30 – М400. Необходимо только помнить, что погрешность такого перевода составляет от 1,5 до 14,5%. Что касается параметров, характеризующих устойчивость материала к агрессивной среде, а также относящихся к удобоукладываемости смеси, то они определяются только маркой.

Характеристика легких бетонов

К данной группе относятся материалы, имеющие объемную массу не более 1800 кг/м3, а плотность в сухом состоянии – не выше 2000 кг/м3. Их прочность не уступает прочности тяжелых материалов и достигается за счет тех же факторов. Не последнюю роль играет и вид заполнения. Постоянно появляющиеся новые заполнители позволяют достичь необходимых параметров и удобоукладываемости смеси. Данные качества особенно важны там, где требуется снизить вес конструкции.

http://www.youtube.com/watch?v=3aMkuktHtcM

Для легкого бетона, имеющего пористую либо ячеистую структуру, одной из существенных характеристик является его плотность. В зависимости от вида заполнителя марка плотности находится в следующих пределах:

• для керамзитобетона и шунгизитобетона – от D800 до D1900;
• шлакобетона и шлакопемзобетона – от D1000 до D2000;
• перлитобетона – от D800 до D1600;
• бетона на пористых природных заполнителях – от D800 до D2000;
• аглопоритобетона – от D1000 до D2000.

Наиболее высокого класса прочности на сжатие: В40, позволяет добиться керамзитобетон плотностью D1900.

Более легкие строительные материалы благодаря пористой структуре обладают хорошими теплоизолирующими свойствами. Такие сравнительно новые виды, как фибробетон, используются в качестве заменителя арматуры, причем без потери прочности. При производстве данного материала используется как базальтовая фибра, так и фибра стальная, из низкоуглеродистой проволоки.

Базальтовое фиброволокно весьма устойчиво к химическому воздействию. Оно позволяет добиться хорошей удобоукладываемости при одновременном снижении усадочной деформации.

http://www.youtube.com/watch?v=mwShomJ5B6k

Материал с таким заполнителем, в сравнении с традиционными бетонами, показывает более высокую прочность на изгиб, трещиностойкость, жаропрочность, морозостойкость, водонепроницаемость, устойчивость к разрушению, сопротивление кавитации. По некоторым параметрам он превосходит их в несколько раз.