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.
Марка бетона и класс бетона
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.
Дoбaвки для уcкopeния твepдeния бетона
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.
Бетон конструкционный
Таблица. Марки бетона в зависимости от характеристик.
| Степень | Истираемость | Морозостойкость | Водонепроницаемость |
|---|---|---|---|
| Низкая | G1 | До F50 | До W4 |
| Средняя | G2 | F50…F300 | W4…W12 |
| Высокая | G3 | От F300 | От W12 |
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.
Таблица классификации бетона
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.
Чем цементобетонные дороги лучше асфальтобетонных
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.
Что такое арболит
Структура
По тому, какую материал имеет структуру, можно выделить следующие его типы: плотный, поризованный, ячеистый и крупнопористый.
Макроструктура бетона
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.
Структура фибробетона
Водонепроницаемость
Водонепроницаемость, это когда бетоны могут сопротивляться влиянию влаги и не крошиться, то есть, не напитываться влагой принудительно. Марки бетонных ячеистых изделий обозначаются буквой W, после которой ставят цифру 2, 4, 6, 8 и 12. Бетонами с высоким уровнем водонепроницаемости пользуются чаще, ведь они обладают такими достоинствами:
Пригодны для сооружения зданий в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности земли.
Это вид бетона не страшится резких перепадов температур
Особенно это важно для построенных конструкций, которые не защищены от подобного влияния.. Уровень данного эксплуатационного свойства зависит от типа применяемого материала, а также от наличия внутри смеси различных дополнительных компонентов, обстановки, в которой происходило застывание изделия
Также на качество водонепроницаемости оказывает влияние внутренняя структура материала
Уровень данного эксплуатационного свойства зависит от типа применяемого материала, а также от наличия внутри смеси различных дополнительных компонентов, обстановки, в которой происходило застывание изделия. Также на качество водонепроницаемости оказывает влияние внутренняя структура материала.
Прочность бетона
В зависимости от марки бетона по прочности на сжатие раствор будет в большей или меньшей степени устойчивым к нагрузкам в различных условиях. Этот параметр обозначается буковой «М» и числом от 50 до 1000, которое указывает какую нагрузку в кгс/см2 способен выдержать определенный состав. Допустимая погрешность (коэффициент вариации) этого показателя составляет 13,5%.
Также существует класс бетона на сжатие, который измеряется в МПа (мегапиксели) и обозначается буквой «В», после которой стоят цифры в диапазоне от 3,5 до 80, указывающие какое давление материал выдерживает в 95% случаев.
Класс бетона и его марка неразрывно связанны между собой, поэтому зная один из показателей, можно легко определить другой.
Чтобы определить марку бетона и класс бетона, рассмотрим таблицу, соответствующую ГОСТ 26633-91.
Согласно этим данным определяется марка и класс на прочность бетонного раствора.
Чаще всего при производстве строительного материала для фундаментальных оснований используется бетон М 400, однако не будет лишним рассмотреть и сферы применения других марок.
М 50-100
Самым хрупким и ненадежным считается состав с маркировкой 50. Чаще всего его используют при заполнении пустот в конструкциях, которые не испытывают нагрузок. Приблизительно то же самое можно сказать о смесях М 75 и М 100. Так называемому «худому» бетону нашлось применение при заливке чернового слоя строительной смеси. Эти составы используют при изготовлении подстилающей подушки (подбетонки) для фундаментов, стяжек и при монтаже дорожных оснований.
Исходя из того что, класс бетона по прочности на сжатие соответствует В 7,5, показатель такого материала не позволяет применять его для серьезных работ.
М 150
Обладая чуть лучшими прочностными показателями бетон М 150 также можно отнести к легким бетонам, которые не стоит выбирать для конструкций, испытывающих нагрузки. Такие смеси можно использовать для черновых работ и при заливке фундамента для маленьких одноэтажных построек. Также допускается его применение для стяжек, садовых террас, дорожек и площадок, по которым будут ходить люди.
М 200-250
При соотношении марки 200 и класса бетона В 15 состав получается более прочным. Его можно использовать для возведения подпорных стен, при изготовлении лестниц, площадок, дорожек, отмосток и бордюров. Нередко М 200 заливают фундаментальные основания ленточного типа (только при условии устойчивости почвы) и открытые террасы.
Прочности бетона хватает для монтажа стяжек в помещениях с небольшой механической нагрузкой.
Практически таким же свойством отличается и бетон М 250 – его также часто заливают в качестве плит с малой нагрузкой.
М 300
Если рассматривать марки бетона и их характеристики, то М 300 сегодня пользуется довольно большим спросом при возведении монолитных фундаментов, благодаря оптимальному соотношению цены и качества. Также смеси этого типа подходят для заливки площадок и при изготовлении лестниц как на улице, так и внутри дома. Бетон М 300 обладает хорошей влагоустойчивостью, поэтому влажная среда не оказывает на него разрушительного воздействия.
М 350
Если выбрать марку бетона с классом В 27,5, то вы получите прочный материал для строительства конструкций как монолитного, так и перекрывающего типа. Такие составы используют при закладке фундамента для многоэтажных зданий. Благодаря повышенной прочности смеси, она также подходит для более серьезных построек: бассейнов, несущих колонн, аэродромных плит и многого другого.
М 400
При таком соответствии марки и класса бетона (М 400, В 30) за строительный материал придется заплатить довольно дорого. В силу высокой стоимости смеси этого типа не отличаются большой популярностью у частных застройщиков. Тем не менее, бетон М 400 быстро схватывается, поэтому его чаще применяют при строительстве крупных объектов: торговых комплексов, спортивных арен, банков, аквапарков и так далее. Также этот бетон подходит для заливки мостов, подводных сооружений, высоконагруженных опор и гидротехнических построек.
М 500 и выше
Такие составы можно отнести к узкоспециализированным, так как при такой концентрации цемента и прочностных показателях, применять М 500 для строительства жилых домов не рационально. Обычно бетонные смеси этого класса применяются для возведения банковских хранилищ, мостов, плотин, дамб и стратегических объектов.
Помимо классификации бетонов по прочности, стоит также учитывать и другие отличия.
Какие классы бетона бывают.
Охарактеризовать бетон по его свойствам, нам поможет его класс!
Класс бетона — числовая черта любого его свойства, в соответствии с чем его и применяют. Установленная маркировка класса бетона в зависимости с его свойствами должна обеспечиваться более чем в 95 %. Ошибкой определения класса бетона происходит лишь 5-ти %, то есть из ста заказанных машин бетона, возможно ожидать его несоответствие В 5-ТИ МАШИНАХ.
Классы бетона маркируют буквенно-цифровыми индексами:
Вторые: В12,5; В15; В20; В25; В30; В40; В45; В50; В55; В60;
Первые: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10;
Такое соотношение меж классом и полученными марками бетона по его прочности при нормативном коэффициенте V = 13,5%.
Класс бетона можно определить и на “глазок”, для этого достаточно знать марку бетона. Чуть ниже на фото какой класс бетона к какой марке подходит:
Какой класс к какой марке бетона подходит
Самые главные ошибки
Сразу же нужно заметить, что бетонные смеси могут изготавливаться по-разному. Всё будет зависеть от того, Какие строительные конструкции нужно изготовить из получившейся смеси. Самая главная ошибка — это неправильное использование дозировки цемента. Превышение, также занижение этой составляющей тотально влияет на готовую конструкцию. Также нужно чётко смотреть какую марку цемента использовать, прежде чем класть ее в будущий раствор.
Ещё к одной очень важной ошибке можно отнести отсутствие качественного замеса раствора при изготовлении крупных партий цемента
- Хороший замес — одна из самых важных составляющих при изготовлении бетона в промышленных масштабах;
- Ни в коем случае нельзя использовать грязные наполнители, не просеянный песок, имеющий вкрапления из кусков глины. Всё это ведёт к некачественно изготовленному раствору, который будет очень плох в готовых изделиях;
- Также нельзя использовать грязную воду. Жидкость нужно очищать перед тем как произойдет замес. Вода очищается от тины, кусков глины, всевозможных биологических загрязнителей;
- Ни в коем случае не нужно использовать цементный порошок после длительного хранения.
И очень внимательно нужно следить за тем, чтобы не было передозировки различного рода упрочняющих добавок, которые добавляются в железобетонный раствор.
Условное обозначение
Краткое обозначение необходимо при оформлении заказа бетона заданного качества. Если заказывается бетон заданного состава, маркировку не используют.
В обозначении указывают следующие данные:
- Тип бетона (сокращенно)
- Класс прочности
- Марка удобоукладываемости по осадке конуса
- Необязательные показатели – марка средней плотности, морозостойкости, водонепроницаемости, иные характеристики
Тяжелый бетон, класс прочности В20, марка удобоукладываемости по осадке конуса П3, морозостойкость 150 циклов, нормальная водопроницаемость, водонепроницаем при давлении до 0.4 МПа
По морозостойкости
Разрушения бетона из-за низкой морозостойкости.
Еще один важный параметр, который напрямую влияет на качество материала
Особенное внимание ему уделяют при разработке проектов в холодных регионах. Низкие температуры губительно влияют на бетон, разрушая структуру
Влага, попадая на поверхность, просачивается в поры материала, после замерзания увеличивается в объеме. Процесс постоянного замерзания-оттаивания приводит к появлению мелких трещин, которые со временем расширяются.
Морозостойкий материал получают с помощью специальных химических добавок, которые досыпают в раствор в количестве, указанном в инструкции. Данные материалы имеют свою маркировку, существуют в диапазоне от F-50 до F-1000. Показатель возле буквы показывает, сколько циклов оттаивания-замерзания может перенести материал без ухудшения исходных свойств.
Неразрушающие способы
Механический контроль параметров бетона при использовании неразрушающих методик позволяет сохранить целостность образца и использовать специальное лабораторное оборудование, фиксирующее:
- значение величины отскока;
- ударную величину импульса;
- отрывание;
- откалывание;
- значение мягкой деформации;
- результат комбинированного воздействия отрыва одновременно с откалыванием.
Прочность имеет изменчивый характер (с течением времени раствор твердеет и крепчает) и набирает свою нормальную (проектную) силу только через 28 ней
В зависимости от изменения глубины погружения бойка в массив делается заключение о прочностных характеристиках. Применяются специальные лабораторные молотки, с помощью которых производится пластическая деформация бетонной поверхности. В результате ударного воздействия образуется лунка, по диаметру которой рассчитываются прочностные параметры. Производя замер по данной методике, выполняйте работы в следующей очередности:
- Очистите поверхность от краски, штукатурки, слоя шпатлевки.
- Выполните на контролируемом участке порядка 10 ударов средней силы, соблюдая интервал между отпечатками порядка 5 сантиметров.
- Проконтролируйте, используя штангенциркуль, размеры лунок, соблюдая точность до одной десятой доли миллиметра.
- Определите среднее арифметическое диаметра отпечатка.
- Используйте тарировочную кривую, построенную на результатах замеров эталонных образцов, и в соответствии с полученным средним диаметром определите параметр прочности.
При отсутствии проб и необходимости получить информацию о процентных характеристиках используется неразрушающий контроль с помощью специальных приборов – склерометров, которые используют принцип упругого отскакивания. Применяются, также, пистолеты, рабочим органом которых является стержневой ударник. Шкала прибора показывает цифровое значение, основанное на реакции бойка.
Чем выше культура производства у конкретного производителя, тем ближе реальные значения класса бетона приближаются к его марке
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?
Что собой представляет материал?
Высокопрочным бетоном называют тяжелые, мелкозернистые смеси марок М600-М1000, минимальная прочность на сдавливание которых равняется В60 и выше. Применение высокопрочных растворов позволительно для строительства различных уровней сложности. Любой архитектурный проект можно воплотить в реальность при помощи такого стройматериала.
Высокопрочный бетон отлично взаимодействует с крепким армирующим материалом. Их тандем высоко ценится и пользуется широким спросом у мастеров, особенно при возведении железобетонных строений. Наборные железобетонные сооружения возводятся на тяжелых бетонах марок 400-500. Применение стройматериалов больших марок разрешает уменьшить массу строений, сократить диаметр в разрезе, изготовить максимально подходящие по параметрам изделия.
Высокопрочные бетоны, склонные к стремительному застыванию, способны практически в таких же темпах повышать свой уровень крепости. Это позволяет значительно уменьшить время паровой обработки бетонных конструкций при их производстве, а иногда и вовсе отказаться от данной манипуляции.
Низкий уровень деформирования в высокопрочном бетоне при краткосрочных либо довольно продолжительных нагрузках увеличивает твердость конструкционных деталей, способствует уменьшению расползания стройматериала. Высокопрочному бетону свойственна та же интенсивность усадки, что и раствору со средней прочностью.
Заполнители — щебень и песок
Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.
Песок
Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.
Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.
Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен
Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.
Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.
Щебень
Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.
Фракции щебня стандартны:
- особо мелкий 3-10 мм;
- мелкий 10-12 мм;
- средний 20-40 мм;
крупный 40-70 мм.
В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.
Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции
Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль
Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.
Хранение заполнителей
Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.
Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.
Подвижность бетона
Подвижность бетона (П) говорит о степени его текучести, отчего напрямую зависит удобство работы с составом. Числовой коэффициент выражается в диапазоне от 1 до 5: чем он выше, тем более жидким будет состав. В частном строительстве при обустройстве фундамента используется бетон П2 и П3. Более текучие составы применяются только в тех случаях, когда нужно залить плотно армированную основу, или когда бетон подается с помощью бетононасосов.
С более текучим составом работать, конечно же, удобнее, но в уже готовый бетон нельзя добавлять воду для увеличения подвижности состава. В этом случае марка раствора сразу же понижается, уменьшая итоговую прочность.
Определение марки
Определение марки по мокрому пятну.
Марка главным образом зависит от количества цемента в бетонной смеси. Бетон с высшим числом более сложен в использовании – чем выше значение, тем меньше период застывания
При выборе важно подобрать правильное соответствие качества-цены. Проверить прочность можно в лабораторных условиях неразрушающим методом – предполагается сжатие образцов сильным прессом
Главный критерий, согласно которому определяются с необходимой маркой – вид предполагаемого сооружения. Для подготовительных работ при заливке фундамента, дорожных работах используют М-100, М-150. Наиболее известным считается М-200, сфера использования которого довольно широка – сооружение лестниц, опорных стен, заливка фундамента.
Для заливки монолитных фундаментов преимущественно используют М-350 – такой бетон способен выдержать существенные нагрузки. М-250, М-300 постепенно уходят с рынка строительных материалов, являются промежуточными, используются достаточно редко. Высшие маркировки бетона используют для постройки гидротехнических объектов, плотин, дамб – иными словами, конструкций, подвергающихся постоянному большому давлению, к которым выдвигают особые требования.
Особенности современных бетонных составов
Еще в советское время стандартная номенклатура строительных материалов предусматривала возможность изготовления высокопрочных бетонов соответствующих классов от В40 до В60. Их применяли в строительстве особо ответственных конструкций и элементов мостов, плотин, железнодорожных шпал и других. Однако отличительной характеристикой этих составов являлась их высокая жесткость и низкая способность к качественной укладке.
Способность сверхпрочного бетона к самостоятельному уплотнению при укладке
При получении новых сортов бетона изготовители строительных материалов получают уникальную структуру искусственного камня благодаря применению технологии непрерывной гранулометрии всех составляющих компонентов.
Точно подобранные фракции наполнителей размером не более 20 мм и специально обработанных для получения особой формы, позволяют получить особое активное строение материала, способного перетекать и уплотняться под собственным весом. За счет этих свойств такие смеси получили обобщающее название самоуплотняющихся бетонов (СУБ).
Сочетание высококачественных портландцементов тонкого пола, активных добавок из минерального сырья и мелких обработанных наполнителей такая система при укладке остается максимально стабильной и удобной в работе. Однако следует заметить что подбор и сортировка составляющих компонентов достаточно сложные в технологическом плане. Поэтому такие сбалансированные системы довольно дороги и используются только после соответствующего экономического обоснования.
