Марки бетону: класифікація та технічні характеристики. Види бетону, їх щільність (питома вага куба), пластичність, водонепроникність і морозостійкість.
- Технічні характеристики різних марок бетону і класифікація.
- Загальна класифікація бетону
- Типи в'язкої речовини в бетоні
- Марка і клас бетону по міцності
- Перевірка міцності бетону
- Водонепроникність і морозостійкість бетону
- Види бетону за призначенням
- Затвердіння і схоплювання бетону
- усадка бетону
Основною метою будівельних робіт будь-якого характеру є створення міцних і стійких конструкцій, що мають тривалий термін служби. Технічні характеристики таких будівель безпосередньо залежать від якості використовуваного будівельного матеріалу. Бетон - найбільш поширений, міцний, міцний і надійний будівельний матеріал, що використовується при зведенні споруд, заливці фундаментів, виробництві залізобетонних і інших конструкцій.
Технічні характеристики різних марок бетону і класифікація.
Такі характеристики, як питома вага бетону, а також клас бетону по міцності, визначають, наскільки якісним є матеріал тієї або іншої марки і для яких видів будівельних робіт він підходить. Широка класифікація бетону, регламентованого ГОСТ 26633-2012, передбачає кілька видів маркування, яка дозволяє вибрати матеріал належної якості для вирішення певного кола завдань.
Загальна класифікація бетону
Технологія виготовлення бетону передбачає використання основних компонентів - це вода, наповнювач, добавки і терпкий елемент. Загальна класифікація бетону передбачає поділ за трьома основними показниками:
- вид в'яжучого речовини;
- усереднений показник щільності;
- призначення бетону та бетонних сумішей.
Три перераховані характеристики бетону є одними з найбільш важливих і виступають основними критеріями при його поділі на класи. Для перевірки бетону на відповідність встановленим стандартам, проводяться випробування в лабораторії. Тільки в лабораторних умовах можна з точністю визначити вагу 1 м3 бетону і видати паспорт на бетон.
Типи в'язкої речовини в бетоні
Виходячи з класифікації по виду сполучного речовини в бетоні, його поділяють на:
- гіпсовий бетон;
- цементний розчин;
- шлаколужне;
- полімерцементний;
- кіслоупорний;
- жаростійкий;
- силікатна.
Існуючі різновиди бетону, виготовленого на основі різних в'яжучих речовин, відрізняються також різним спосіб укладання і часом затвердіння. Гіпсовий бетон виготовляє на основі в'яжучого речовини - гіпсу. Такий тип бетонних сумішей, в який також часто додають цемент і пуццолан, використовуються для внутрішніх робіт в приміщенні. З гіпсового бетону роблять декоративне оздоблення, навісні стелі, виконують різноманітні перегородки. Даний матеріал відрізняється підвищеною стійкістю до вологи.
Найбільш поширеним і затребуваним типом бетону вважається цементний розчин з різними добавками. Основними видами таких добавок є пуццолан, портландцемент і шлакопортландцемент. Цей бетон використовуються в найширшому спектрі будівельних робіт, і відрізняється підвищеною міцністю. Також, до цієї категорії відноситься і особливий кольоровий декоративний бетон з домішкою дорогого цементу. Найдорожчим в цій групі є білий бетон. У гамі відтінків також присутній зелений, коричневий, чорний, синій, жовтий і червоний. За видами основного в'яжучого речовини, декоративний бетон ділять також на матеріали з домішками цементу безусадочного, глиноземистого або напружує типу.
Каркасний і наповнений полімерцементний бетон виготовляється з домішкою полімер цементу, а також латексу і смол. Такий матеріал відрізняється наявністю захисної плівки при укладанні. При попаданні на нього вологи, розчин розбухає і збільшується в розмірах, після чого твердне. Даний вид бетону має естетично красивий зовнішній вигляд, тому часто застосовується як для внутрішньої, так і для зовнішньої обробки будівель і приміщень. Їм прикрашають і зміцнюють фасади, а також використовують при створенні ландшафтного дизайну територій. Головною його особливістю вважається легке нанесення, як вручну, так і за допомогою спеціального обладнання.
Бетон на основі силікатів має автоклавний спосіб затвердіння. В основі такого матеріалу часто використовується вапно. Також він характеризується особливою міцністю, витривалістю і має високі якісні характеристики бетону. З цієї причини, силікатна автоклавний бетон широко застосовується при будівництві блоків, внутрішніх несучих стін і конструкцій, в дорожніх роботах і при виробництві інших будівельних матеріалів - шиферу, шпал для залізниці і т.д.
Особливим видом вважається жаростійкий, а також кіслоупорний бетон. Ці расвтори виготовляються на основі рідкого скла, шлаків і скло-лужних матеріалів.
Сьогодні провідні технологи галузі працюють над винаходом нових видів бетону, змішуючи кілька в'яжучих елементів. Такий прийом допомагає підвищити міцність бетону на стиск.
Марка і клас бетону по міцності
Для початку варто відзначити, що фахівці виділяють три важливі характеристики бетону - це щільність, морозостійкість і водонепроникність. При цьому від першого показника залежать два інших.
Клас бетону позначається літерою В, а марка, відповідно, символом М. При цьому, марка є не що інше, як міцність бетону на стиск, яка вимірюється в кгс / см2. Цифра після букви В означає ступінь стійкості бетону до тиску і вимірюється в МПа. Відмінності в класах і марках бетону, а також їх основні характеристики, регулюються нормативним документом СНіП 2.03.01-84.
Основний параметр, за яким визначають клас бетону по міцності - це середній показник щільності. Щільність залежить від типу використовуваного наповнювача, а точніше - від величини гранул речовини, що міститься. В якості наповнювача може застосовуватися гравій, доломіт, діабаз, вапняк і інші компоненти. Щільність визначає вага 1 м3 бетону. За ступенем щільності готового розчину, виділяють:
- полегшений або легкий бетон;
- важкий бетон;
- особливо важкий бетон.
Легкий або полегшений тип бетону має щільність в 500-1800 кг / м3. Такий матеріал завжди відрізняється пористістю - його наповнювач легкий, а технологія виробництва передбачає вспенивание в'язкої речовини. До легкого виду бетону відносять пінобетон, газобетон, а також пористі типи бетонних сумішей. Такий клас матеріалу відповідає маркуванню М50-М450 (частіше, М150).
Важкий вид бетонних сумішей характеризується щільністю в 1800 - 2500 кг / м3. Цей будівельний матеріал виробляється з наповнювачем з гірських порід. В якості основного в'яжучого речовини в ньому використовується граніт, вапняк, діабаз і інші складові. З такого бетону виробляють міцні капітальні конструкції, гідротехнічні канали, транспортні та дорожні споруди. Важкий клас бетону відповідає маркуванню М500-М800.
Особливо важким бетон вважається, якщо його питомий показник міцності перевищує 2500 кг / м3. Подібний матеріал здатний протистояти навіть проникненню радіації. З цієї причини його використовують тільки для зведення будівель і спорудження спеціального призначення з особливо міцною конструкцією. Даного класу бетону відповідає маркування до М1000.
Відповідно, в залежності від маркування, можна визначити, скільки важить бетон. Даний показник має назву питома вага бетону. Особливо легким вважається бетон, з вагою одного кубічного метра не більше 500 кг. До легкого бетону відносять матеріал, маса 1 м3 якого варіюється в межах 500-1800 кг. Якщо вага куба бетону перевищує 1800 кг - його відносять до важкого класу. Особливо важкий бетон починається з позначки 2500 кг. Вага кубічного метра самого важкого бетону складає 3 тонни.
Перевірка міцності бетону
Перевірка бетону на міцність здійснюється тільки в ході випробувань, що проводяться виключно в спеціально підготовлених умовах. Спеціалізована лабораторія бере зразок виробленого бетону розміром 15х15 см.
Два основні методи перевірки міцності бетону:
- вплив ультразвуком;
- ударний імпульс.
Випробуваний зразок бетонної суміші заливається в дерев'яний короб і залишається в лабораторії на 28 днів. Саме стільки потрібно бетону, для того, щоб повністю висохнути і затвердіти. Після цього відрізка часу, бетон піддається дослідженню одним або відразу декількома зазначеними способам для визначення ступеня міцності. Виходячи з отриманих результатів, фахівці видають спеціальний паспорт на бетон, в якому зазначаються характеристики щільності, а також стійкості до впливу морозу і вологи.
Водонепроникність і морозостійкість бетону
Водонепроникність бетону - важлива характеристика, яка дає зрозуміти будівельникам, що матеріал можна використовувати для зведення гідротехнічних конструкцій. Параметр стійкості бетону до проникнення і вбирання вологи вимірюється в кг / см2 і позначається буквою W.
Існують наступні види маркування виходячи зі ступеня водонепроникності бетону - W2, W4, W6, W8, W12. Перевірка даного показника здійснюється також в лабораторних умовах за загальноприйнятими ГОСТам. Невеликий шматок застиглого бетону з діаметром відкритої поверхні в 130 мм покривається водою. Потім, на змочений бетон поступально впливають вантажами, створюючи різну силу тиску. Так визначається здатність бетону вбирати вологу.
Морозостійкість - це здатність бетону, а також широкого спектру бетонних сумішей витримувати певну кількість разів замерзання / розмерзання. Цей параметр маркується літерою F і вимірюється кількістю циклів заморожування.
Найбільш морозостійкими вважаються найбільш щільні види сумішей, відповідні важким класів бетону. Маркування за цим показником має наступний вигляд: F25 ... F1000.
Види бетону за призначенням
За сукупністю всіх трьох основних характеристик (стійкості до вологи, морозостійкості і міцності) бетон поділяють за сферами його можливого застосування:
- звичайний бетон - основний будівельний матеріал для зведення більшості будівель і споруд;
- гідротехнічний - з підвищеним ступенем водонепроникності, застосовуваний для побудови водних каналів і при побудові гідротехнічних споруд;
- дорожній або аеродромний - використовується при будівництві доріг, злітних смуг, авіа та ж / д конструкцій;
- бетон спеціального призначення - особливо міцний і міцний матеріал для специфічних будівельних робіт.
Рухливість або пластичність бетонних сумішей
Ще одна корисна і важлива характеристика бетону - це рухливість (пластичність) розчину. Даний параметр в стандартній маркіровці позначається буквою П. По суті, дана характеристика описує здатність бетонної суміші заповнювати певну форму, в яку додається розчин.
Відповідно до вітчизняного ГОСТом, виділяють 4 основних категорії рухливості бетону з умовним позначенням П2, П3, П4 і П5. Самий густий і в'язкий розчин, якого потрібно найменшу кількість для заповнення форми, позначається абревіатурою П2. Самий рідкий розчин, який у великій кількості міститься в форму, має маркування П5.
Залежно від ступеня рухливості бетонної суміші, її поділяють на 2 групи:
- малорухлива - густий, в'язкий розчин з мінімальною кількістю води і великим наполегливою вагою (П2, П3);
- рідка суміш - литтєвий розчин високої рухливості з великим вмістом води і легким вагою (П4, П5).
Ступінь рухливості впливає на спосіб укладання бетонних розчинів і заповнення ними виділеного простору - опалубки, фундаменту та інших конструкцій.
Затвердіння і схоплювання бетону
При виборі типу бетону для використання в тих чи інших будівельних цілях, не менш важливими параметрами є час затвердіння і схвативаемость бетону. На дані показники при заливці впливають відразу кілька факторів:
- Температура повітря;
- вологість і атмосферний тиск;
- марка і клас цементу;
- дотримання технології укладання;
- виконання основних правил по догляду за бетонною стяжкою.
Затвердіння і схоплювання бетону - це два різних процеси в сукупності, що представляють собою полімеризацію бетонної суміші. Вони протікають, коли вже готовий і покладений розчин залишається на відкритому повітрі. В середньому бетон схоплюється, в залежності від набору перерахованих факторів, протягом декількох годин. Краще і швидше за все схоплюються легкі марки бетону при впливі сухої погоди і плюсової температури. Складніше і довше схоплюються бетонні суміші важких марок, що особливо затягується низькими температурними показниками і підвищеною вологістю повітря.
Після завершення етапу схоплювання бетону, активні гранули наповнювача бетонної суміші починають взаємодіяти з водою, активуючи процес затвердіння. По-науковому, даний період іменується цементної гидратацией.
Щоб затвердіти повністю, бетону необхідно до 28 днів. Саме стільки твердне бетон в лабораторних умовах при вимірюванні показника міцності. В реальних умовах будівництва, в залежності від вологості і температури повітря, бетон твердне швидше. Найбільш оптимальними умовами для швидкого затвердіння бетону є вологість повітря до 75% і температура повітря +20 градусів Цельсія.
Іноді, для прискорення процесу затвердіння бетону використовують спеціальний прийом - прогрів залитої стяжки. Прогріваючи бетон за допомогою обігрівальних приладів або устаткування спеціального спрямованої дії, будівельники можуть в рази скоротити час протікання даного циклу.
усадка бетону
Бетон є складним будівельним матеріалом, в якому використовуються одночасно газоподібні, тверді і рідкі елементи. Взаємодія цих компонентів між собою призводить до того, що з часом бетон може змінювати свою форму і зовнішній вигляд. Наприклад, в процесі затвердіння при взаємодії з вологою, бетонна конструкція може збільшуватися в розмірі. Така здатність матеріалу називається ползучестью.
Усадка бетону - це процес, який займає певний час і сигналізує про остаточне ухвалення необхідної форми в затверділому вигляді. На перебіг даного процесу впливають такі чинники:
- склад і вид бетонної суміші;
- спосіб укладання бетону;
- температура і вологість навколишнього середовища.
Безпосередньо сам процес ділиться на усадку (зміни обсягу бетонної конструкції в меншу сторону) і набухання. Набухання бетону являє собою збільшення розмірів бетонної конструкції в процесі затвердіння. Дані параметри вимірюються в мм / м. Оптимальними показниками для процесів усадки і набухання вважаються значення в межах до 0,3 і 0,10 мм / м відповідно.
При виборі якісного бетону, фахівці завжди радять звертати увагу на повну сукупність характеристик, включаючи його колір, структуру, наявність і вид водної плівки, що виділяється зверху. Важливо також повне дотримання правил укладання бетонної суміші. Широка класифікація характеристик і марок бетону, доступних на сучасному будівельному ринку, надає всі умови для зведення надійних і міцних конструкцій різного призначення.