Марка цемента класс бетона

Марки или классы бетона: в чем отличие

Один из самых часто применяемых материалов в строительных работах — бетон.

Причин такой популярности немало: это доступный материал, высокопрочный и долговечный в эксплуатации, которому можно придавать задуманную форму.

Но бетон бывает разный.

Виды бетона могут различаться по прочности, водонепроницаемости, устойчивости к морозу и другим характеристикам. В зависимости от свойств, тот или иной вид бетона может подходить для производства определенных изделий. Чтобы ориентироваться в разновидностях бетона и иметь возможность выбрать тот, что соответствует целям, были разработаны системы классификации бетона.

Неправильный выбор бетона может привести к катастрофическим последствиям: преждевременному разрушению конструкций, появлению трещин, намоканию, заражению грибками и плесенью, поэтому нужно ответственно и серьезно подходить к подбору строительных материалов.

Поскольку основное качество бетона — его прочность, основная классификация бетонов — классификация по прочности на сжатие.

От чего зависит прочность?

Бетон изготавливают путем смешивания цемента с водой. В состав добавляются крупные и мелкие заполнители: щебень, гравий, песок.

Портландцемент — вяжущее вещество водного твердения. Смешанный с водой, он не просто высыхает; в растворе протекают реакции гидратации, в результате которых образуются новые кристаллические соединения.

Поэтому главный компонент бетона, от которого зависит его прочность, — цемент.

Прочностные характеристики бетона зависят, прежде всего, от марки цемента, а также от процентного соотношения его в растворе.

Кроме того, на этот показатель влияют:

1. качественные характеристики заполнителей (чистота, фракция);
2. водоцементное соотношение в растворе;
3. тщательность смешивания;
4. качество укладки бетонной смеси, наличие соответствующей обработки и уплотнения;
5. условия окружающей среды (температура, влажность) и правильный уход за уложенным бетоном.

Оптимальными для набора прочности бетона являются температура воздуха +18—20° С и высокая влажность. Если условия отличаются от нормы, применяются специальные меры, призванные создать оптимальные условия отвердевания. Расчетная прочность достигается через 28 суток твердения.

Классы или марки бетона: в чем разница?

В классификации, распространенной в СССР, бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как цементы.

Для измерения прочности использовались образцы бетона кубической формы с размером ребра 150 мм. Они должны были затвердеть в тех же условиях, в которых планируется набор прочности основного изделия, после чего на 3-й, 7-й, 14-й дни проводились предварительные испытания давлением, а на 28-й день — определение марки бетона. Таким способом измерялась реальная марка бетона. Она обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему выдерживаемому давлению, измеряемому в кг/см2.

Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы, которые маркируются буквой «В» и числовым показателем, обозначающим предельную прочность на сжатие в МПа.

Для определения класса прочности бетона изготавливаются кубические образцы с размером ребра 150 мм. После твердения в течение 28 суток с соблюдением требований ГОСТ 10180-90 образцы подвергают испытанию давлением и измеряют предельное сжатие в МПа, которое выдерживает образец без разрушения.

Таким образом, класс бетона можно считать более точной характеристикой, но на сегодняшний день многие строители все еще пользуются привычными марками.

Таблица соответствия классов и марок бетона

Другие методы испытания

Для проведения испытаний используются кубические и цилиндрические образцы или призмы, отлитые из бетона.

В испытательных машинах проводятся следующие виды испытаний:

1. прочности на растяжение при изгибе;
2. на растяжение при раскалывании;
3. на осевое растяжение (в разрывной машине).

Измеряются и другие характеристики готового бетона.

Удобоукладываемость

Вернемся к водоцементному соотношению цементных растворов.

Чтобы обеспечить реакции гидратации, достаточно в/ц, равного 0,3. Но бетон с водоцементным соотношением ниже 0,45—0,55 неудобен в работе, поскольку очень тяжелый, густой, не растекается и требует значительных усилий по уплотнению в опалубке.

Таблица марок бетона по удобоукладываемости

Из-за того, что густой раствор сложно уплотнить, в готовых изделиях могут оставаться полости, что отрицательно влияет на прочность изделия.

Существуют два возможных выхода из ситуации:

1. разбавить смесь водой;
2. добавить пластификатор.

Изменение водоцементного соотношения в сторону увеличения количества воды увеличивает удобоукладываемость смеси, но при этом страдает прочность готовых изделий. Эта закономерность отражена в таблице.

Таблица зависимости класса бетона от количества воды в растворе

Применение пластификаторов позволяет повысить пластичность и получить самоуплотняющиеся растворы без потери прочности. Благодаря тому, что смесь становится более подвижной, она хорошо растекается, заполняя опалубку даже сложной конфигурации и уплотняется. В смеси, содержащей в своем составе пластификатор, уменьшается количество и диаметр пор, что благоприятно сказывается на всех свойствах готового изделия.

Современные пластификаторы не только повышают пластичность смеси на 1—4 пункта, но и увеличивают прочность, водостойкость, морозоустойчивость готовых изделий; продлевают срок «жизни» раствора, предотвращают его расслаивание; позволяют экономить воду и цемент.

Подвижность бетона обозначается буквой «П» с числовым показателем от 1 до 5:

1. П1 — малоподвижные смеси. Применяются для монолитных конструкций. Уплотнение смеси обязательно.
2. П2 и П3 — универсальные смеси, подходящие для большинства конструкций. Требуется уплотнение.
3. П4 подходит для армированных конструкций, может применяться без уплотнения.
4. П5 — литьевые или текучие смеси, подходящие для густоармированных конструкций.

Применение пластификатора позволяет повысить удобоукладываемость смеси без увеличения количества воды.

Для испытания подвижности бетона используют испытание с конусом Абрамса (испытание бетона на осадку).

В металлический конус тремя слоями укладывается бетонный раствор, и каждый слой уплотняется штыкованием. В течение 3 минут конус снимают и тут же измеряют высоту бетонного конуса; затем сравнивают его с высотой конуса Абрамса. Марка бетонной смеси по подвижности определяется по осадке конуса.

Морозостойкость бетона

В условиях сурового климата и даже просто в климатических зонах, для которых характерны смена времен года и выраженная холодная зима, большое значение имеет устойчивость сооружений к низким температурам. В этих случаях в строительстве применяются бетоны с повышенными характеристиками устойчивости к воздействию отрицательных температур.

Морозостойкостью бетона называют его способность выдерживать повторяющееся замерзание и оттаивание.

В соответствии с требованиями ГОСТ 10060.0-95, изготавливаются базовые образцы для подвергания замораживанию. Они должны соответствовать образцам для испытания на прочность.

После достижения проектного возраста образцы подвергают замораживанию при –130°С и оттаиванию при +180° С, затем измеряют прочность.

Если образец не потерял прочности при определенном количестве циклов замораживания и оттаивания, значит, он соответствует марке по морозостойкости.

Марку по морозоустойчивости принято обозначать буквой «F» и числом, которое показывает количество циклов замораживания и оттаивания:

1. до F50 — низкий класс морозостойкости;
2. F50—F150 — нормальный класс морозостойкости, применяется на всей территории России, срок эксплуатации конструкций до 100 лет;
3. F150—F300 — класс повышенной морозостойкости, применяется в условиях сурового климата;
4. F300—F500 — класс высокой морозостойкости, применяется в условиях повышенной влажности и промерзания грунта;
5. F500—F1000 — крайне высокая морозостойкость.

Морозостойкость бетона напрямую зависит от плотности, отсутствия трещин и крупных пор, а также от его водостойкости, поэтому добавление пластификаторов в раствор существенно повышает этот показатель.

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:

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

На практике чаще применяют ускоренные методы.

Водонепроницаемость бетона увеличивается с возрастом.

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

Для повышения водонепроницаемости бетона практикуются следующие мероприятия:

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

Сфера применения бетона в зависимости от класса:

1. В7,5 — легкие бетоны, находят применение в основном при подготовительных работах;
2. В12,5 применяется для стяжек, бетонирования дорожек, заливки фундаментов небольших сооружений;
3. В15 — широко распространенный класс бетона, используется для строительства зданий не выше 2 этажей;
4. В20 — для лестниц, ленточных фундаментов, ненагруженных перекрытий;
5. В22,5 — материал с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, используется для дорожек, фундаментов зданий, лестничных площадок, монолитных стен;
6. В25 используется для изготовления железобетонных изделий, фундаментов, монолитных стен, бассейнов;
7. В30 применяется для изготовления мостовых конструкций и гидротехнических сооружений;
8. В35 находит применение при изготовлении дамб, гидротехнических конструкций;
9. 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.

Источник

Разница между марками и классами бетона — таблица характеристик

До недавнего времени строители обходились единственным показателем, характеризующим прочность бетона – его маркой (М). Теперь все чаще встречается еще одна цифра – гарантированный класс (В). Пока эти два значения применяются параллельно, на равных, но вскоре фактическая прочность запросто может вытеснить марочную. Разберемся, что обозначают эти понятия, и зачем понадобилось вводить два параметра.

Маркой называют среднюю прочность бетона с отклонением от заявленных показателей в 5% случаев. И вина здесь вовсе не производителя раствора – погрешность вполне естественна. Несоответствие возникает даже при четком соблюдении рецептуры, поскольку предел прочности на сжатие зависит и от свойств применяемых заполнителей. По мере укладки и вызревания бетона также возможны различные изменения в монолите – здесь уже влияние оказывают созданные для него условия.

К тому же разрыв не слишком велик, и со стороны ГОСТ здесь все чисто. Основная характеристика М указывает, сколько килограмм-силы, приложенной к поверхности бетона площадью в 1 см2 он выдержит без разрушения. На производстве марочная прочность измеряется в лаборатории сжатием кубика со стороной 15 см на прессе, ультразвуком, методом ударного импульса и другими способами.

Класс бетона – гарантированная (подчеркнем это слово) прочность, где возможная погрешность уже учтена. Его ввели для уточнения характеристик цементного камня, поскольку разбег показателей в пределах одной марки оказался слишком существенным, чтобы закрывать на это глаза. То есть цифровая запись класса после литеры «В» обозначает, какую нагрузку способен действительно выдерживать монолит. Она измеряется в единицах МПа, что равняется примерно 10,2 кГс/см2.

Если речь идет об одном материале, логично предположить, что соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона будет постоянным – равным все тем же 10,2. Это не так. Есть и другие тонкости, которые нужно учитывать: среднее значение всегда идет с очень грубым округлением, к тому же шаг измерений для показателей М и В немного отличается. Для В1,5-В5 он составляет полтора класса, дальше – 2,5, а начиная с В30 разрыв уже идет в 5 МПа. Марки свыше М100 изменяются только полусотнями, а после М600 шаг увеличивается до 100 кГс/см2.

Из-за этого возникает разница в численных значениях, и порой довольно большая. Коэффициент вариации в каждом случае даже для нормативных цифр будет отличаться, но при необходимости его принимают равным 13,5 % – именно таков средний разброс рассматриваемых параметров. Чтобы не путаться при выборе характеристик смеси и не заниматься лишними расчетами, нужна таблица соответствия класса и марки бетона, а также их сравнение с фактическими показателями прочности.

По таблице легко отследить, что иногда одна марка бетона может иметь разные фактические показатели прочности. Класс это отражает, а привычная запись после буквы М – нет.

Характеристики и сфера применения бетона разных марок

Довольно слабый вид бетона, относящийся к тощим. Его лучше пустить на изготовление тонкослойной стяжки, подбетонки и пр. Для объемных монолитных конструкций в строительстве он практически не используется из-за минимальной морозостойкости (F50) и водонепроницаемости (W2). Разве что для легких фундаментов в прочных сухих грунтах – скальных или обломочных. Также из него нередко изготавливаются блоки ФБС. Бетон М150 или класс В10-В12,5 мало чем отличается от этой марки, по крайней мере, сфера применения и недостатки у него те же, только показатель прочности чуть повыше.

Весьма распространенный мелкозернистый материал, который нашел широкое применение в частном строительстве. Класс прочности бетона В15 вполне годится для возведения небольших фундаментов под легкие постройки, изготовления ЖБИ, лестничных маршей и отливки внутренних перегородок. Морозостойкость М200 достигает 100-150 циклов, водонепроницаемость укладывается в пределы 0,4-0,6 атм. У этого бетона тоже есть чуть более крепкий «двойник» – М250 с теми же возможностями применения.

Надежная универсальная марка товарного бетона, которая используется повсеместно. Это лидер рынка и самый востребованный материал в любых сферах. Малоэтажное строительство и промышленные объекты, фундаменты и монолитные стены, а также ЖБИ различного назначения – все это изготавливается из М300 прочностью 22,5 МПа. Водонепроницаемость достигает W6, морозостойкость – не меньше 200 циклов.

Этот класс бетона нашел применение в возведении сильно нагруженных конструкций типа балок, несущих плит и колонн. Также его нередко используют для отливки чаш резервуаров и покрытий в аэропортах. Водонепроницаемость на уровне W8 (на два класса выше, чем у М300), морозостойкость соответствует предыдущей марке. Везде, где строениям предстоит работать в сложных условиях и при больших нагрузках, лучше использовать именно В25.

Очень прочный и дорогой вид бетона, предназначенный для промышленного строительства, возведения ответственных и гидротехнических конструкций, мостов. Отличается хорошими показателями водонепроницаемости W10 и морозостойкостью F300. Но из-за высокого содержания цемента он слишком быстро схватывается, поэтому чаще используется вместе с добавками, замедляющими первоначальное твердение.

Марка бетона для фундамента частного дома определяется на основании расчетов веса постройки со всеми эксплуатационными нагрузками. И говорить, что какая-то из рассмотренных разновидностей особенно популярна, было бы неправильно. Но в целом для легких зданий хватает М200-М250. Если же дом возводится в 2-3 этажа и из тяжелых материалов (вроде полнотелого кирпича), то здесь понадобится монолит прочностью не ниже М300. А вот применение бетона М400 частными застройщиками уже считается нецелесообразным, из-за высокой стоимости в том числе.

Принимать во внимание только разделение растворов по прочности не совсем корректно, поскольку такая однобокая классификация не дает представления обо всех свойствах готового цементного камня. А ведь именно они определяют сферу его применения. И прежде чем купить бетон подходящего класса, придется учитывать существование различных марок, описывающих другие его характеристики:

• Морозостойкость F50-F300 – количество циклов замерзания/оттаивания монолита с потерей прочности до 5 %.
• Водонепроницаемость в пределах W2-W20 (от 0,2 до 2 атм) – способность противостоять проникновению влаги под соответствующим давлением.
• Пластичность или удобоукладываемость смеси (П1-П5) – временная характеристика, описывающая только подвижность жидкого раствора, после схватывания уже не играющая никакой роли.
• Жесткость (Ж1-Ж4) – здесь предусмотрены 4 класса, разделяющие бетоны на жесткие (тощие) и пластичные. Первые используются для заливки крупных форм, вторые – тонких и густоармированных конструкций. Отнесение смесей к той или иной категории зависит от водоцементного соотношения.

Впрочем, данные по стойкости цементного камня завязаны на его плотность, а значит, и на прочностные характеристики. И если класс бетона В7,5 (М100) обладает минимальной влаго- и морозостойкостью, то с повышением марки увеличиваются и показатели F и W. А вот пластичность в итоге может быть снижена.

Источник