Классы и марки бетона по прочности на сжатие

Бетон – что это?

Являясь искусственным строительным камнем, на начальной стадии своего изготовления бетон представляет собой полужидкую смесь воды, вяжущего вещества и наполнителя. Это его основные компоненты. Для получения тех или иных свойств в бетонную смесь вводятся различные добавки, благодаря чему стала возможной его классификация. В качестве добавок могут выступить пластификаторы, ускорители застывания, вещества, повышающие прочность, водонепроницаемость, стойкость к морозам или к воздействию высоких температур, способность защищать от ионизирующих излучений и т. д.

Вяжущим веществом почти всегда выступает цемент, а в наполнители идут песок, щебёнка, гравий и другие твёрдые сыпучие материалы. Сталь, имеющая практически такой же коэффициент расширения при воздействии на неё жары или холода, как бетон, вводится в него в виде армирующих элементов, в итоге чего получается железобетон. А если в бетонную смесь добавляются стальные и железные опилки и стружка, получается тяжёлый и сверхпрочный бетон. Пример применения изделий из такой смеси – саркофаг над 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС.

Что такое марка и класс бетона

И марка, и класс отражают такой показатель бетона как прочность. По ним можно понять, насколько прочен бетон. Ведь именно прочность стала тем важным показателем, по которому бетон в первую очередь классифицируют. Но эти два термина отличаются по своей сути. В чем разница между маркой и классом, мы расскажем дальше.

В зависимости от марки и класса бетона, определяется сфера его применения
В зависимости от марки и класса бетона, определяется сфера его применения. В зависимости от марки и класса бетона, определяется сфера его применения

Определяют марки и классы бетона после испытаний на прочность
Определяют марки и классы бетона после испытаний на прочность.Определяют марки и классы бетона после испытаний на прочность

Марка бетона по прочности

Марку бетона (М) вычисляют во время испытаний в лаборатории. Там материал сжимают и растягивают, определяя его устойчивость к различным нагрузкам. Как именно это происходит?

Бетонные образцы 10х10х10 см помещают в специальное устройство – под пресс. Далее бетонный кубик сжимают, постепенно увеличивая давление. Когда кубик начинает разрушаться, процедуру останавливают. Так и определяют силу, которую может выдержать тот или иной образец без разрушения. Ее выражают числом. Оно указывает на средний предел прочности. Измеряется показатель в кг/см2. Соответственно, чем ниже марка бетона, тем ниже его прочность.

Принято выделять следующие марки бетона:

  • М50
  • М75
  • М100
  • М150
  • М200
  • М250
  • М300
  • М350
  • М400
  • М450
  • М500
  • М550
  • М600
  • М700
  • М800
  • М900
  • М1000

Класс прочности бетона

Класс – это заявленная, гарантированная прочность бетона. Обозначается показатель латинской буквой «В». Единица измерения – мегапаскаль (МПа).

Класс показывает, какое давление может выдержать материал. Для этого образец также помещают под пресс и смотрят, при какой нагрузке он разрушается. Далее проводят еще несколько таких испытаний – с другими, аналогичными образцами. При этом, во время исследования, 95% образцов должны оставаться целыми после приложения нагрузки. Показатель 95%, или 0,95 называется обеспеченной прочностью либо доверительной вероятностью.

Согласно ГОСТ 26633-2015, существуют следующие классы бетона по прочности на сжатие:

  • В3,5
  • В5
  • В7,5
  • В10
  • В12,5
  • В15
  • В20
  • В22,5
  • В25
  • В27,5
  • В30
  • В35
  • В40
  • В45
  • В50
  • В55
  • В60
  • В70
  • В80
  • В90
  • В100
  • В110
  • В120

Приготовление бетона

При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:

  1. Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
  2. Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.

В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.

Читайте также:  Как сделать пристройку к деревянному или кирпичному дому из бруса: привязка постройки

Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.

Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.

Так все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.

Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.

Требования к цементам для бетонов

Для большей части строительных работ используют цементный бетон, где в качестве вяжущего компонента используется портландцемент. Бывает еще и известковый, но его область применения ограничена в основном отделочными работами, которые делают «по старинке».

Виды портланцементов и их хранение

Видов портландцемента несколько — шлакопортландцемент, глиноземистый и пуццолановый. Все они немного отличаются по характеристикам, но для частного строительства подходит любой. Разница может сказаться только на времени схватывания: дольше всех не застывает шлакопортландцемент — до 12 часов, затем идет стандартный портландцемент — до 10 часов, а быстрее всех застывает глиноземистое вяжущее — не более 8 часов.

Цемент требователен к условиям хранения, и особенно к влажности. Для изготовления важных конструкций — фундаментов, перекрытия и т.п. желательно использовать свежий, недавно вышедший с завода. Уже через месяц он теряет до 10% свои свойств, а через 6 месяцев они ухудшаются на 30-35%. Потому, например, для заливки фундамента лучше брать его максимум двух недельной давности, и закупать незадолго до использования.

Хранить в сухом проветриваемом помещении. Если помещения нет, складывают под крышей или укутав от влаги несколькими слоями пленки. Обратите внимание — укутав, а не укрыв. И желательно не на землю, а на деревянный настил. Все дело в том, что при попадании влаги, даже в парообразном состоянии, цемент становится комковатым, что намного ухудшает характеристики бетона. При обилии влаги он просто становится камнем и использовать его нет никакой возможности. Потому о месте для хранения цемента позаботьтесь заранее.

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Далее идет буква «Д» и цифры, обозначающие количество примесей. М400 Д15, обозначает, что примесей в вяжущем 15%. Для строительных работ эта цифра не должна быть больше 20%.

Факторы, влияющие на качество бетона

Все компоненты, входящие в состав строительной смеси оказывают определенное влияние на ее свойства и определяют место применения.

Маркировка продукта

Тип цемента по ГОСТ 31108-2003 определяет состав. В новой маркировке прочность «В», вместо «М». От вида цемента зависит место его применения.

  1. Портландцемент ЦЕМ I, чистый, без добавок;
  2. ЦЕМ II – клинкерный цемент с минеральными добавками;
  3. Шлакопортландцемент ЦЕМ III;
  4. Пуццолановый – ЦЕМ IV;
  5. Композитный – ЦЕМ V.

Если раньше в паспорте продукта стояла марка цемента (усредненный показатель), теперь ее аналог – максимальная прочность. Производители параллельно маркирует свой продукт по ГОСТ 10178-85, более привычно для пользователей, с указанием М300-М600 и наличия добавок D.

Классификация по наполнителям

По характеру и структуре заполнителей бетонной массы представлена таблица классификации по плотности кг/м3

Название Плотность Вид Назначение
Особо тяжелый >2500 Баритовый, магнетитовый, с чугунной дробью Для зданий с защитой от радиации
Тяжелый 2200-2500 С тонким заполнителем, быстро твердеет, высокопрочный, на мелком песке Заводские, высотные, гидротехнические, перекрытия.
Облегченный 1800-2200 Легкие наполнители, ячеистый Ограждения, ненагруженные конструкции
Легкий 500-1800 Туфовый, перлитовый. вермикулитовый Ограждающие конструкции
Особо легкий <500 Пенобетон, газобетон Утеплитель
Читайте также:  Ответы на часто задаваемые вопросы

Прочность на сжатие

Класс бетонной смеси обозначается буквой «В» и отражает гарантированную прочность монолита на сжатие. Его цифровое значение соответствует той нагрузке, которую бетонный кубик или призма выдерживает без разрушения. Сила давления при этом выражается в мегапаскалях (МПа). Гарантия того, что все фрагменты монолита, выполненные из бетона одного класса, выдержат одинаковую нагрузку — 95%. То есть, 95 из 100 кубиков, отлитых из материала класса В30, точно выдержат давление равное 30 МПа. Лишь пять из них могут не подтвердить свойства класса и разрушиться.

Нагрузка, достигаемая в ходе испытаний, считается предельной. Для эксплуатации готовых бетонных конструкций ее понижают с помощью коэффициентов, предусмотренных нормами.

Испытания, устанавливающие класс монолита, проводятся после того, как он наберет максимальную прочность. Этот срок задается проектной документацией, он зависит от планируемых нагрузок, условий твердения и других факторов. Проверка класса производится спустя 28 дней после заливки.

Марка бетона означает среднюю величину его прочности. Для ее отображения используют латинскую букву «М» и числовой показатель в пределах 50-1000. Цифры указывают на то, какую нагрузку в килограммах может выдержать 1см2 бетонной поверхности. Нормативами устанавливается следующее соотношение между классом и маркой бетона:

Так как эти два показателя тесно связаны между собой, можно перевести марку бетона в класс, пользуясь таблицей. При этом следует учитывать, что материал, изготовленный вручную на строительной площадке будут отличаться по классу от произведенного на заводе.

Остановимся подробнее на марках бетона и их применении в строительстве.

Применение бетона с учетом показателей прочности

Область применения бетона регламентирована таблицей соответствия класса и марки, показывает, какие бывают разновидности бетона по плотности, водонепроницаемости, в какой области строительства могут применяться. Сложно определить, какой растворный состав лучше, так как качество бетона целиком зависит от основных показателей и области применения (назначения).

Несколько примеров применения бетона с учетом марки и класса:

Заливка фундамента

  • М5-М35 / В0-В2,5: производство ненесущих конструкций, подготовительные мероприятия;
  • М50-75 / В3,5-5,0: заливка монолитов, ленточных оснований, бетонных подушек, изготовление бордюров, отмосток, область малоэтажного строительства домов (1-2 этажа), можно использовать для заливки пола, допускаются фракционные включения — известняковый, гранитный, гравийный щебень;
  • М100/В7,5 можно использовать для заливки монолитов, фундаментов, стяжки, в дорожном строительстве, при закладке бордюрных блоков или бетонной подушки; фракционные наполнители — гравий, щебень;
  • М150 / В10,0-12,5 (С8-10): производство конструкционных элементов, малоэтажное возведение зданий (1-3 этажа), в качестве подготовительного основания для контроля величины защитного слоя или для фундамента;
  • М200-М300 / В15,0-В22,5 (С12/15): производство лестничных, площадочных пролетов, монолитных плит, балок, перекрытий, гражданское строительство домов до 10 этажей;
  • М350-400 / В25-В30: производство свайно-ростверковых бетонных и железобетонных конструкций, колонн, чаш накопительных резервуаров, аэродромных плит ПАГ, область монолитного строительства зданий высотой до 30-ти этажей, других инженерных сооружений, предназначенных к эксплуатации в условиях сложных или экстремальных нагрузок;
  • М450 / В35: производство мостовых и гидротехнических сооружений, ригелей, банковских хранилищ, стен метро;
  • М500 / В40: производство сооружений и архитектурных конструкций со специальными требованиями по плотности и прочности элементов.

Чем выше цифровой показатель буквенного значения бетона, тем выше значение по плотности, водонепроницаемости и другим параметрам. Таблица соотношений класса и марки бетона точно определяет область применения бетонной смеси с учетом несущих характеристик сооружения, конструкции, здания, других особенностей инженерных проектов и может быть использована в любой сфере гражданского, промышленного или дорожного строительства.

Средняя прочность бетона

Среднюю прочность бетона (R) каждого класса определяют при нормативном коэффициенте вариации. Для конструктивных бетонов v=13,5%, для теплоизоляционных бетонов v=18%.

R = В / [0,0980665*(1-1,64 *ν)]

где В — значение класса бетона, МПа;
0,0980665 — переходной коэффициент от МПа к кг/см2.

Показатели наиболее употребительных классов прочности тяжелых бетонов:

Класс бетона по прочности на сжатие Средняя прочность бетона, кг/см2 с учетом коэффициента вариации 13,5%,
В7,5 98,2
В10 131,0
В12,5 163,7
В15 196,5
В20 261,9
В22,5 294,4
В25 327,4
В30 392,9
В35 458,4
В40 523,9
В45 589,4
В50 654,8
В55 720,3
В60 785,8

На сферу использования тяжелого бетона в первую очередь влияет его прочность, например:

  • B7,5 используется в качестве подготовок автомобильных дорог, для устройства фундаментов с малой нагрузкой, отмосток зданий, парковых дорожек, стяжек пола;
  • B10 — B12,5 применяется для бетонирования несущих конструкций объектов малоэтажной застройки;
  • B15 — B22,5 предназначены для устройства монолитных фундаментов и перекрытий, зданий нормальной этажности, бетонирования подпорных стенок;
  • B25 — B30 — предназначены для устройства ответственных конструкций, в т.ч. ростверков и фундаментов, несущих конструкций монолитного каркаса, ванн бассейнов, емкостных сооружений;
  • B35 — B60 — предназначены объектов транспортного и гидротехнического строительства оборонного назначения, сооружений башенного типа, атомных электростанций и др.
Читайте также:  Крыльцо своими руками: быстро и просто, фото, инструкция по строительству, проекты с красивым дизайном

65c3505983

Прочностные показателя тяжелого бетона зависят преимущественно от соотношения в его составе ингредиентов:

  • цемента;
  • крупного заполнителя — известкового, гравийного или гранитного щебня;
  • мелкого заполнителя — речного или карьерного песка, очищенных от ильных и глинистых примесей.

Так в бетоне класса В7,5 соотношение цемента, песка и щебня 1:4,6:7,0 трансформируется в 1:0,8:2,0 для бетона класса В60, причем если в малопрочном бетоне можно использовать известковый щебень и стандартный песок, то для изготовления бетона высокой прочности необходим только гранитный щебень и обогащенный песок.

Методы и испытания бетона на прочность

Для определения марки и класса бетона используют разнообразные методы – все они относятся к категориям разрушающих и неразрушающих. Первая группа предполагает проведение испытаний в условиях лаборатории посредством механического воздействия на образцы, которые были залиты из контрольной смеси и полностью выстояны в указанные сроки.

Для проведения исследований используют специальный пресс, который сжимает опытные образцы и демонстрирует предел прочности при сжатии. Разрушение – наиболее верный и точный метод исследования бетона на прочность таких видов, как сжатие, изгиб, растяжение и т.д. Основные неразрушающие методы исследований:

  • Воздействие ударом.
  • Разрушение частичное.
  • Исследование с использованием ультразвука.

Ударное воздействие может быть разным – самым примитивным считается ударный импульс, который фиксирует динамическое воздействие в энергетическом эквиваленте. Упругий отскок определяет параметры твердости монолита в момент отскока бойка ударной установки.

Также используется метод пластической деформации, который предполагает обработку исследуемого участка особой аппаратурой, которая оставляет на монолите отпечатки определенной глубины (по ним и определяют степень прочности).

Частичное разрушение также может быть разным – скол, отрыв и комбинация данных способов. Если для испытаний используется метод скола, то ребро изделия подвергают особому скользящему воздействию для откалывания части и определения прочности. Отрыв предполагает использование специального клеящего состава, которым на поверхности крепят металлический диск и потом отрывают. При комбинировании данных способов анкерное устройство крепят на монолит, а потом отрывают.

Когда используется ультразвуковое исследование, применяют специальный прибор, способный измерить скорость прохождения ультразвуковых волн, проникающих в монолит. Основное преимущество данной технологии – она позволяет изучать не только поверхность, но и внутреннюю структуру бетона. Правда, в процессе исследований велика вероятность погрешности.

Таблица соответствия марки бетона классу прочности

Чтобы определить класс и марку бетона используется следующая таблица:

Марка (М) Прочность бетона (кгс/см2) Класс (B)
50 45,8 3,5
75 65,5 5
100 98,2 7,5
150 131,0 10
150 163,7 12,5
200 196,5 15
250 261,9 20
300 294,7 22,5
350 327,4 25
350 360,2 27,5
400 392,9 30
450 458,4 35
550 523,9 40
600 589,4 45
700 654,8 50
700 720,3 55
800 785,8 60
900 851,3 65
900 916,8 70
1000 982,3 75
1000 1047,7 80

Требования к цементам для бетонов

Для приготовления бетона в частном секторе можно использовать любой из трех видов связующего: глиноземистый, пуццолановый цемент или шлакопортландцемент. По техническим характеристикам здесь различия оказываются незначительными. Заметно только время схватывания растворов: до 8, 10 и 12 часов соответственно.

Для строительства ответственных конструкций (фундамент, несущие стены) используют только свежий цемент. Это объяснимо тем, что уже через месяц происходит снижение технических показателей на 10 %. Для сравнения, спустя полгода показатели ухудшаются на 30-35 %.

Кроме того, в рекомендациях по приготовлению смеси указывают на марку цемента, который нужно использовать. Здесь рассматриваются вяжущие и прочностные показатели сырья, необходимые для конкретного состава. Так, из компонента М400 можно получить бетон с маркой М400 и ниже.

От выбора бетона зависит качество отливаемых конструкций. Характеристики раствора складываются из показателей, свойственных основным компонентам: связующее вещество, твердый наполнитель (песок, щебень или гравий). Вся информация отражается в маркировке от изготовителя.

Источники
  • https://betonpro100.ru/poleznoe/vidy-betona
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5ef5e0ea99d22e15460a3f0a/klassy-i-marki-betona—tablica-i-sootvetstvie-623c4e22bb0111198c8fda90
  • https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/sostav-i-proporcii-marok-betona
  • https://EuroBeton61.ru/vse-o-betone/chto-oznachaet-marka-i-klass-betona/
  • https://kvartirnyj-remont.com/marki-betona.html
  • https://Omega-beton.ru/informatsiya/stati/sootnoshenie_marki_betona_i_klassa/
  • http://DomChtoNado.ru/klassi-i-marki-betona-svodnaya-tablica.html
  • https://beton96.com/articles/post/prochnost-betona
  • https://1beton.info/vidy/marki/prochnost-betona-na-szhatie-klass-na-rastyazhenie-pri-izgibe-tablitsa-v-mpa
  • https://mirbetona.info/types/marka-betona

Построй дом РУ – Своими Руками
Андрей
Андрей
Строитель со стажем 20 лет. Знаю нюансы и подводные камни.
Задать вопрос
Мы стараемся рассматривать наибольшее количество подводных камней/нюансов при строительстве, но возможно остались вопросы.
 

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Как построить дом своими руками?
Adblock
detector