Бетон: классификация, технические параметры и области применения

Классификация прочности

Марка (М) — показатель прочности на сжатие, изгиб. Технические нормы определяется ГОСТ 22 236 85. Испытание образцов проходит на специальном прессе. Марка прочности напрямую зависит от количества цемента в единице бетонной смеси, заполнителя.

Прочность зависит не только от пропорционального состава компонентов, но и от следующих факторов:

качественного состава воды, заполнителя;
соблюдения всех необходимых технологических условий;
погодных условий в момент заливки.

С целью уточнения показателя прочности введено понятие класса бетона. Допуск отклонения от нормы не более 5 %. Профессиональные строители ориентируются на характеристику «класс бетона», маркируется буквой «В». Регулируется показатель класса СНиП 2.03.01-84, описывает нормативные показатели для различных бетонных, ЖБ конструкций.

Классификация бетона по маркам (таблица)

Марка бетона по прочности на сжатие	Класс бетона по прочности на сжатие
М15	В1
М25	В1,5-2
М35	В2,5
М50	В3,5
М75	В5
М100	В7,5
М150	В10-12,5
М200	В15
М250	В20
М300	В22,5-25
М350	В25-27,5
М400	В30
М450	В35
М500	В40
М600	В
М700	В20-21
М800	В22

Классификация бетонов по классам (таблица, с допустимыми отклонениями от стандартов).

Класс	Марка	Средняя прочность, Кгс/см2	Коэффициент вариации (отклонения марки от класса), %
В3,5	М50	45,8	+9,2
В5	М75	66,5	+14,5
В7,5	М100	98,2	+1,8
В10	М150	131,0	+14,5
В12,5	163,7	-8,4
В15	М200	196,5	+1,8
В20	М250	261,9	-4,5
В22,5	М300	294,7	+1,8
В25	М350	327,4	+6,9
В27,5	360,2	-2,8
В30	М400	392,9	+1,8
В35	М450	458,4	-1,8
В40	М500	523,9	+5
В45	М600	589,4	+1,8
В50	М700	654,8	+6,9
В55	720,3	-2,8
В60	М800	785,8	+1,8
В65	М900	851,3	+5,7
В70	916,8	-1,8
В75	М1000	982,3	+1,8
В80	1047,7	-4,6

Таблица составлена на основе ГОСТ 26 633-19.

Параметры классификации бетонных смесей

Бетонные смеси изготавливают по технологическим картам. В зависимости от назначения материалу придают определённые свойства. Условия эксплуатации бетонных конструкций определяют необходимые характеристики.

Общая классификация бетонов опирается на следующие параметры:

назначение: конструктивные, специальные (с добавками);
плотность: тяжелые (больше 2000кг/м. куб.) и лёгки (с меньшим показателем 2000кг/м. куб.);
тип вяжущего наполнителя: цементные, шлаковые, гипсовые, известковые, полимерные;
структуру: крупнопористый, ячеистый, поризованный, плотный;
вид заполнителя: пористый, специальный, плотный.

К основным показателям прочности бетона относятся марка и класс.

Особенности композита

Получение высоких классов по прочности давно уже не считается сложной задачей. В номенклатуре многих советских заводов по производству железобетонных изделий и конструкций существовали подборы составов для классов В40, В45, В50 и даже В60. Такие бетоны использовались для производства конструкций, испытывающих существенные динамические нагрузки, например, шпал или мостовых пролетов. Но главной особенностью и свойством подобных материалов являлась низкая технологичность на этапе работы со смесью, ведь ее удобоукладываемость характеризовалась жесткостью на уровне Ж3 и выше.

Сверхпрочный бетон нового поколения представляет собой не просто материал с высокой стойкостью к различным механическим нагрузкам, но и высокотехнологичную смесь. Укладка такого материала в конструкцию любой геометрии не только не усложняется, но и позволяет сократить количество задействованных рабочих.

Водонепроницаемость

Параметр характеризует цементно-песчаную смесь по прочности внутремолекулярных связей. Проникающая в микротрещины бетона вода способна нанести существенные разрушения конструкции при замерзании. Водонепроницаемость материала измеряется степенью сопротивления проникновению влаги в структуру смеси под действием давления.

Повысить водонепроницаемость бетона способны специальные гидрофобные добавки и уплотнители. Стоимость бетона с высокой степенью водонепроницаемости существенно возрастает, однако в некоторых случаях экономить на этом параметре недопустимо. Кроме того, используя цементно-песчаную смесь с хорошей водонепроницаемостью, вы получаете несколько практических преимуществ. Это экономия на гидроизоляционных материалах при устройстве бетонных оснований с близким нахождением грунтовых вод и непосредственном контакте с влажной средой. Существенным плюсом будет и увеличение срока службы конструктивных элементов благодаря повышению морозостойкости материала, в первую очередь, это незащищенные от воздействия внешней среды конструкции, заборы, отмостки, бетонные укрепления, бордюры, пешеходные дорожки.

Параметры застывших бетонных монолитов

Среди показательных свойств бетонного камня выделяют:

прочность на сдавливание, варьирующаяся от 50 до 100 МПа, а также на растягивание во время загибания – минимум 4 МПа;
уплотненность и пористость;
износостойкость;
устойчивость к минусовым температурам минимум F400 и водонепроницаемые способности от W10;
впитывание влаги максимум 1 %;
малый процент искривления.

К сожалению, повышенная плотность бетонов такого рода из-за высокого давления при взаимодействии с влагой может привести к образованию микроскопических разрывов в материале. Строительную смесь с повышенной плотностью желательно наделить умеренной пористой структурой, которая исполнит роль смягчителя для лишней энергии и напряжения во время тепловыделения при застывании.

Классификация бетонных растворов по прочности

Классификацию бетонного состава по плотности или прочности осуществляют с учетом типа наполнителя. Добавки бывают легкие и пористые, специального назначения и разного уровня плотности.

Кроме того, добавки различают по фракциям, которые являются решающим фактором при обеспечении изделий основными техническими характеристиками.

Итоговые свойства материалов заключаются в морозостойкости, водонепроницаемости и прочности. Наиболее часто применяются добавки и наполнители в виде керамзита, известняка, гравия, диабаза и гранита.

Классификация наполнителей и существующие виды плотности бетона:

Легкие бетонные составы – классифицируют по плотности, которая может составлять от 500 кг на м3 до 1800 кг на м3. Легкие материалы изготавливают с использованием керамзита, вулканического стекла и прочих наполнителей, обладающих пористой структурой. Классификация облегченных бетонов позволяет разделить их на легкие ячеистые изделия, пенобетонные и газобетонные блоки;
Тяжелые бетоны – при классификации таких составов учитываются показатели их прочности, которая может составлять от 1800 кг на м3 до 2500 кг на м3. Добавки для тяжелых бетонов представляют собой горные каменные породы, например, гранит или диабаз;
Особенно тяжелые бетоны – изготавливают с добавлением железной руды или с применением мелких отходов металлопроизводств. Растворы отвечают показателю прочности от 2500 кг на м3.

Применение бетона

Сфера использования бетонных смесей напрямую зависит от свойств состава. Благодаря добавлению химически активных добавок состав приобретает дополнительные свойства: морозостойкость, водонепроницаемость и другие. Это делает бетон универсальным материалом. Используя его:

фиксируют и закрепляют строительные элементы и конструкции;
делают облицовку зданий, причем как снаружи, так и изнутри;
герметизируют стыки;
заливают фундаменты;
строят автомобильные трассы;
возводят мосты, плотины, бассейны, дамбы;
бетон – основной материал для изготовления бетонных плит;
производят ЖБ-изделия;
оформляют интерьеры: колонны, стены, напольные покрытия;
имитируют натуральный камень.

Чаще всего бетон применим для производства бетонных плит перекрытия, из которых «собирается» любое высотное или промышленное здание.

М 100

Легкий бетон сотой марки довольно популярен среди строителей. Одним из главным преимуществ этой смеси является ее дешевизна. Так, на те же деньги, которые потратите на 1 куб М400, вы сможете купить 3 куба бетона М100. Правда, по параметрам водонепроницаемости и морозостойкости В7,5 значительно уступает своим «старшим братьям». Но эти недостатки сейчас устраняются при помощи специальных присадок.

Характеристики смеси М100

Класс – В7,5.

Морозоустойчивость – средняя F50.

Подвижность – П2-П4.

Водонепроницаемость – средняя W3.

Плотность – 2400 кг/м3.

Прочность – 98 кгс/м2.

Уровень водонепроницаемости и морозоустойчивости в большей степени определяется используемыми присадками и наполнителями.

Состав материала

Как и любой другой бетон, М100 состоит из портландцемента четырехсотой или пятисотой марки, очищенного песка со средними фракциями, наполнителя в виде известкового, гранитного или гравийного щебня, а также различными добавками. Отличительной особенностью В7,5 от других марок является «бедность» на цемент. Его едва хватает на связывание частей заполнителя.

Пропорции смешивания компонентов М100

Если используется цемент М400, то на единицу материала приходится 4,6 части песка и 7 частей щебня. При М500 пропорции следующие: 1-5,8-8,1 (цемент-песок-щебень).

Если вам необходимо обустроить собственный дворик, загородный дом или необходимо произвести какие-либо строительные работы в квартире, то лучшим выбором для вас будет – купить бетон М100, так как его на ваши нужды вполне хватит. Переплачивать лишние деньги за более дорогие марки материала не имеет никакого смысла.

Применения бетона М 100

Несмотря на свои скромные показатели, смесь В7,5 используется довольно часто. Она применяется:

для подготовительных работ по возведению фундамента;
как подстилающий слой для дорожного полотна (дорожная подушка), если на таких дорогах в дальнейшем будет незначительная транспортная нагрузка;
для установки бордюрного камня в виде скрепляющего элемента;
в частном строительстве, где нет высоких требований к эксплуатации сооружений.

Наша компания предлагает широкий выбор строительных смесей. У нас вы сможете купить 1 м3 бетона по более выгодной цене, чем в других строительных магазинах. Также мы гарантируем качество нашей продукции, доставим материал в кратчайшие сроки, ответим на любые вопросы.

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемостью называется свойство бетона не пропускать воду под давлением.

Почему бетон пропускает воду?

Несмотря на то что внешне бетон выглядит однородным, его структура имеет капилляры и поры, в которые проникают воздух и вода. Чем плотнее бетон, чем меньше его поры, тем он более водостойкий. Таким образом, прочность, водонепроницаемость и морозоустойчивость бетона прямо пропорциональны друг другу.

Таблица свойств бетона

Водонепроницаемость имеет значение при эксплуатации конструкций в условиях повышенной влажности; также от нее зависит морозостойкость бетона.

В соответствии с ГОСТ 12730.5-84, водонепроницаемость определяется следующими методами:

по «мокрому пятну» (измеряется давление, при котором в образец проникает вода);
по коэффициенту фильтрации;
по воздухопроницаемости (ускоренный метод).

На практике чаще применяют ускоренные методы.

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W и числовым показателем от 2 до 20.

Для повышения водонепроницаемости бетона практикуются следующие мероприятия:

применение глиноземистого цемента, который позволяет получать более плотный бетон;
добавление сульфатов железа или алюминия в смесь;
использование пластификаторов с одновременным снижением водоцементного соотношения;
введение в бетонную смесь гидроизоляционных добавок.

Сфера применения бетона в зависимости от класса:

В7,5 — легкие бетоны, находят применение в основном при подготовительных работах;
В12,5 применяется для стяжек, бетонирования дорожек, заливки фундаментов небольших сооружений;
В15 — широко распространенный класс бетона, используется для строительства зданий не выше 2 этажей;
В20 — для лестниц, ленточных фундаментов, ненагруженных перекрытий;
В22,5 — материал с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, используется для дорожек, фундаментов зданий, лестничных площадок, монолитных стен;
В25 используется для изготовления железобетонных изделий, фундаментов, монолитных стен, бассейнов;
В30 применяется для изготовления мостовых конструкций и гидротехнических сооружений;
В35 находит применение при изготовлении дамб, гидротехнических конструкций;
В40 применяется для изготовления конструкций со специальными требованиями (мосты, хранилища, метро, плотины).

Видео: Классы и марки бетона. В чем разница?

Прочность, водоустойчивость и морозостойкость бетона прямо пропорциональны друг другу и зависят, в числе прочего, от его пластичности и подвижности. Но подвижность бетона, если она достигается путем повышения водоцементного соотношения, снижает его прочность. Лучшее решение для достижения оптимальных характеристик бетона — использование специальных добавок для бетона.

Виды тяжелых спецбетонов

Область применения тяжелых бетонов специального назначения — это особо прочные конструкции или сооружения. эксплуатация которых предполагает особые условия. К наиболее распространенным видам относятся:

гидротехнический, в том числе и мостовой бетон, который в зависимости от марки и прочих показателей, используется при строительстве дамб, плотин, подводных сооружений;
жаропрочные бетоны — составы для создания деталей и конструкций, работающих при длительном воздействии повышенных температур, в том числе и огнеупорные составы, способные выдерживать прямое воздействие открытого пламени;
химически стойкие составы, нейтральные при взаимодействии с агрессивными средами, сохраняющие прочность и стойкость под воздействием масел, кислот, щелочей, соли и нефтепродуктов;
антирадиационные составы — самый редкий вид специального бетона, используемый при сооружений конструкций, ограждающих активные первичные и вторичные технологические зоны атомных объектов.

Узнать цену бетона с доставкой за 1м3 для специальных тяжелых растворов и мостового бетона можно в прайс-листах производителей.

Виды бетона

Согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 7473-2010 (ранее 7473-94) классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего вещества, виду заполнителей, структуре и условиям твердения:

По назначению различают:
- бетоны обычные (для промышленных и гражданских зданий)
- специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).
По виду вяжущего вещества различают цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых или специальных заполнителях.
По структуре различают бетоны плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры.
По условиям твердения бетоны подразделяют на твердеющие в естественных условиях, в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении или в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Дополнительно к классификации ГОСТ 25192-2012 используется следующая классификация —

По средней плотности бетоны подразделяют на:

особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый;
тяжёлый (плотность 2200—2500 кг/м³);
облегченные (плотность 1800—2200 кг/м³);
легкий (плотность 500—1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, пемзобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый;
особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³).

По содержанию вяжущего вещества и заполнителей бетоны подразделяют на:

тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя);
жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя);
товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).
Ячеистый бетон
Газошлакобетон
Газобетон
Железобетон
Фибробетон
Пенобетон
Монолитный пенобетон
Гидротехнический бетон
Архитектурный бетон
Фотокаталитический бетон
Бетоны на органических заполнителях (арболит)
Неавтоклавный газобетон
Полистиролбетон
Костробетон
Пемзобетон
Фибропенобетон

Состав гидробетона

При подборе компонентов для состава гидротехнического бетона, важно учесть все функции, которые он должен выполнять, а именно: морозоустойчивость, водонепроницаемость и прочность. В зависимости от требований подбирается особый состав

То как бетон будет справляться со своими обязанностями, зависит от многих факторов таких как: соотношение воды и цемента, виброуплотнение, качество, время, на протяжении которого выдерживают смесь, качество добавленных компонентов и т. д.

Видео применение гидротехнической добавки в бетон

Рассмотрим компоненты входящие в состав бетона подробнее. Цемент является основным компонентом, который используется при изготовлении данного вида бетона. Имеется несколько видов такого цемента:

Сульфатостойкий цемент используется в случае, когда омываемая область постройки будет контактировать с жесткой водой.
Портландцемент и пластифицированный является основой смесей, которая используется для возведения построек, находящихся в месте, где уровень воды постоянно меняется, а температура всегда ниже нуля.
Гидрофобный цемент используется для создания бетона, который будет применяться при возведении сооружения, на которое постоянно будет воздействовать вода.
Шлаковый и пуццолановый цемент имеют химические характеристики, которые способны противостоять разрушению конструкции водой. Жесткая вода имеет свои разрушительные свойства благодаря присутствию в ней минералов.

Важно! Нужная плотность бетона достигается именно за счет наличия цемента в смеси. Гидробетон включает в себя, помимо цемента, множество других компонентов

Одними из них являются кварцевые пески, они служат в качестве заполнителей. Песок значительно повышает уровень водостойкости. Кварцевые пески обязательны к использованию, так как без них уровень водостойкости падает.

Используемый для гидробетона песок должен быть высокого качества, а также в нем не должно быть почти никаких примесей. Плотность песка соответственно ГОСТу должна быть 2т/м3. Размер зерен должен быть не более 2-х миллиметров. Пренебрежение этим фактором грозит тем, что уровень подвижности смеси будет нежелательным. Все гидротехнические постройки будь то дамбы, причалы или мосты, должны быть очень прочными и надежными. Для получения этих качеств, крупные компоненты для заполнения нужно выбирать очень внимательно. Достаточно часто для этих целей используют гранит из-за его возможности не пропускать воду и не разрушаться под большими нагрузками.

Щебень и гравий используется в составе гидробетона, для обеспечения морозостойкости. Особенности строения гравия и щебня позволяют переносить резкие перепады температур.

Лещадность является очень важным фактором при постройке гидротехнических сооружений. Она делает компоненты более плоскими. Наличие в составе бетона щебня, очень позитивно сказывается на его прочности благодаря его форме. Плоские края зерен позволяют более равномерно распределять нагрузку по всей конструкции, так как они достаточно плотно прилегают друг к другу. Эти характеристики позволяют экономить цемент и песок, потому что их расход в данной ситуации значительно сокращается.

Важно! Когда укладывается гидробетон, его уплотняют с помощью глубинных вибраторов. Подобные операции проводятся с целью повышения нужных показателей

Также в состав бетона входят различные микронаполнители. Их наличие в смеси обеспечивает предотвращение деформации сооружения. Микронаполнители значительно повышают уровень теплопроводимости, это очень позитивно сказывается на долговечности конструкции. В состав гидротехнического бетона входит достаточно много различный химических компонентов, которые делают смесь очень качественной. В наше время ученые химики трудятся над разработкой компонента ЦМИД – 4. Этот компонент позволит сооружать постройки, которые будут постоянно находиться в контакте с питьевой водой. Одним из очень значимых плюсов микронаполнителей, является тот факт, что при их дополнении цемент расходится гораздо меньше.

Важно! При подборе состава для гидробетона нужно обязательно учитывать соотношение пропорций компонентов согласно ГОСТ 26633 2012

Видео: Защита бетонных поверхностей гидротехнических сооружений

Быстротвердеющий бетон

Определенным недостатком бетона является длительность твердения, тогда как технология часто требует достижения определенного уровня прочности в раннем возрасте. Поэтому востребованными являются бетоны, набирающие значительную прочность в возрасте 1—3 суток. Высокопрочные бетоны, рассмотренные выше, являются одновременно и быстротвердеющими. Их получают на высокоактивных цементах и при низких В/Ц. Оба эти фактора способствуют набору значительной прочности в раннем возрасте. Более сложным является обеспечение быстрого твердения для обычных бетонов.

Основные приемы для этого:

применение быстротвердеющих цементов обычных марок;
применение добавок — ускорителей твердения.

В ряде случаев возможно введение пластификаторов с целью снижения В/Ц. В то же время приходится отказаться от ряда минеральных или органических добавок, которые могут замедлять твердение бетона, или уменьшить их дозировки. По этим данным можно формализовать понятие быстротвердеющий бетон. Он должен набирать в двухдневном возрасте не менее 50% марочной прочности. Оценка бетона по скорости твердения и ее использование на практике (например путем включения этого показателя в паспорт на бетон) будет способствовать повышению уровня бетонных работ.

Показательные характеристики жидкого раствора

Главными эксплуатационными параметрами бетонной смеси являются:

плотность от 1,0 до 1,4;
плывучесть с деформацией конуса от 65 до 70 см;
содержание всего 1 % кислорода;
мизерные показатели расслоения;
минимальные сроки поддержания реологических качеств – 3-4 часа.

То, что растворы могут сохранять свои качества на протяжении некоторого времени, дает им большой плюс. Ведь при перевозке дорога от места производства до строительной площадки может длиться не один час. Большую роль играет консистенция раствора. Она должна быть идеально однородной, иначе есть риск расслоения, и как итог, утеря характерных качеств застывшего стройматериала.

Водопроницаемость

В структуре бетонных конструкций есть поры, капилляры. Чем выше открытая пористость, тем больше водопроницаемость. У газобетона она доходит до 25 %. Плотные конструктивные бетоны имеют наименьшую водопроницаемость. Обозначается класс буквой «W».

С целью повышения влагостойкости, морозоустойчивости дополнительно используют пластификаторы, модификаторы.

Неправильный расчёт, подбор компонентов бетонной смеси, переизбыток воды увеличивает водопроницаемость материала. В процессе усадки бетонной смеси, затвердевания, образуются микро полости, которые со временем могут заполниться влагой. Поэтом в момент заливки проводить уплотнение с помощью вибраторов, чтобы избежать образования воздушных пустот.

Классификация бетона по классу прочности, морозостойкости, водопроницаемости (таблица):

Марка бетона	Класс бетона	Водонепроницаемость (W)
М100	В7,5	W2
М150	В12,5	W2
М200	В15	W4
М250	В20	W4
М300	В22,5	W6
М350	В25	W8
М400	В30	W10
М450	В35	W8-W14
М550	В40	W10-W16
М600	В45	W12-W18

Бетон: классификация и области его применения