Бетон в30 является одним из самых прочных строительных материалов. Благодаря надежности, используется при производстве сложных железобетонных конструкций, незаменимых в строительстве мостов, возведении гидротехнических сооружений, аэродромов, тоннелей, подземных хранилищ и других больших объектов.
Марка и класс бетона
Бетон — это строительный материал, который состоит из связующего вещества, песка и наполнителей, при затвердевании превращающихся в камень. Без него сейчас не может обойтись ни одна стройка, будь то садовая дорожка или небоскреб. Для выбора качественного изделия обычно ориентируются на формулу, указанную на упаковке. Для определения точных технических характеристик продукта необходимо правильно ее расшифровать.
Например, одну из формул бетона «B30 — M 400 БСТ B30 П3 F300 W10ГОСТ 7473– — 2010» можно прочитать так:
Латинской буквой M и числом 400 обозначают устаревшее понятие марки, которое означает величину минимального предела прочности смеси на сжатие 400 кгс/квадратных см.
Сочетанием русских букв «БСТ» обозначается «бетонная смесь тяжелая».
B30 — это класс бетона. Классом называют величину давления в мегапаскалях.
П3 — индекс, который обозначает марку подвижности бетонной смеси.
F300 — класс морозостойкости, который указывает на выдерживаемое бетоном число циклов заморозки и разморозки. Допускается повышение морозоустойчивости за счет добавления в смесь противоморозных добавок, но эти добавки, в свою очередь, уменьшают прочность материала.
W10 — это значение отражает класс на водонепроницаемость от 2 до 20.
В конце стоит обозначение госстандарта.
Марка и класс являются основными показателями качества. Стоит заметить, что прочность бетонной смеси — изменчивый параметр, так как в процессе затвердевания она становится выше. Через годы твердость и прочность набирают все большую силу. Чтобы проверить качество полученного по заказу продукта, следует взять на пробу и отлить 2—3 кубика на 15 см. Надо сделать нужного размера ящички-формы и намочить их водой, чтобы они не взяли влагу из раствора.
Чтобы в смеси не образовались раковины, ее необходимо вначале хорошо перемешать или постучать молотком по бокам форм. Отлитые формы хранить 28 дней при температуре 20% и влажности 90%. Затем отнести в лабораторию и получить результат. Прочность повышается при взаимодействии цемента с водой. Если высыхает или вымерзает вода, взаимодействие останавливается и свойства бетона ухудшаются.
Чтобы этого не произошло, в жаркую погоду молодую бетонную смесь можно накрыть мокрой тряпкой или полиэтиленовой пленкой, а в первые дни желательно поливать водой. Труднее зимой, когда вода замерзает, и тогда надо ждать весны, чтобы гидратация продолжилась. Но прочность такого бетона будет ниже.
Состав и пропорции
Бетон б 30 высокого качества получается при условии, если строго следовать технологии приготовления и рекомендациям по составу. Обычно в его составе три главных компонента:
Вяжущий — обычно это цемент, в некоторых случаях — известь.
Заполнители — песок, щебень, гравий.
Вода.
От составляющих и их количества зависят качество и характеристики материала. Основной является прочность, зависящая от точно придерживаемой рецептуры. Она же влияет и на удобоукладываемость. Состав бетона определяется функциями его частей:
Цемент. Требуется только качественный вид этого порошка. Применяется ПЦ 500 по ГОСТу 10178−85. На 1 кубометр смеси берется 395 кг.
Песок. Используется для заполнения пустоты и создания плотности. Самое высокое качество у речного песка, который должен подходить по ГОСТу 8736−93, кубометр смеси должен содержать 870 кг песка.
Щебень. Размер от 5 до 20 мм, из горных пород, по ГОСТу 8267−93. Меньший размер не допускается. В составе дает самый большой объем: на 1 кубометр смеси нужно 1075 кг.
Вода. Количество воды сказывается на пластичности материала. Ее должно быть столько, чтобы хватило на реакцию с цементом. Бетон б30 требует 170 литров на 1 кубометр. Вода, которая пригодна для питья, подойдет и для приготовления бетонной смеси. Ни в коем случае нельзя использовать воду из неизвестных источников, а также болотную.
Пластификатор. Обязательный компонент бетона В30 М400. Помогает качественно соединить все части. Это жидкий раствор 30% концентрации. Обычно вводят 7,6 кг на 1 кубометр.
В настоящее время в составе бетона марки в 30 часто используют различные добавки. К примеру, в местностях с жарким климатом добавляют замедлители твердения. При сооружении бассейнов, чтобы повысить водонепроницаемость, также применяются соответствующие добавки.
Технические характеристики и свойства
Высокие технические характеристики марки B30 обеспечиваются его свойствами. Их не так много, но каждое оказывает большое влияние на качество материала:
Прочность на сжатие.
Морозостойкость 20—300 циклов, благодаря чему тяжелый бетон класса B30 может применяться в сложных климатических условиях.
Водонепроницаемость до W12 в районах повышенной влажности.
Подвижность бетонной смеси — П4 и П5. Дает полное заполнение объема.
Прочность — самое важное свойство бетона В30. Марка отличается высокой прочностью, повышающейся в процессе взаимодействия цемента с водой. Как только прекращается эта связь, смесь усыхает или замерзает. За морозоустойчивость принимается наибольшее число циклов замораживания. Водонепроницаемость определяется свойством бетона противостоять действию воды.
Подвижность можно определить при помощи обрезанного конуса. Смесь бетона заливается в конус и для проверки заполненности протыкается несколько раз шпателем. Когда конус заполнен, дно выравнивается. По тому, как сильно осядет смесь, определяют жесткость и подвижность бетона. Чем больше смесь опустится к основанию, тем она пластичнее.
Допустимыми классами подвижности являются классы с П1 по П5, при использовании более жестких бетонов система засоряется.
Сфера применения
Бетон применяют сейчас во всех отраслях строительных работ. Бетон B30 M 400 — один из самых тяжелых типов материала. Высокие технические характеристики материала позволяют использовать его на самых ответственных государственных стройках. Особенно потребность использовать эту марку появляется при сооружении монолитных объектов, эксплуатирующихся в трудных климатических условиях, когда требуется особо строгое соблюдение норм и требований в строительстве.
Он используется при строительстве многоэтажных зданий, опорных колонн и других массивных сооружений с повышенной нагрузкой: мостов, шлюзов, плотин, коллекторов для возведения сети коммуникаций. Данная смесь используется в строительстве сооружений, испытывающих вибрацию от находящихся рядом железных дорог, поездов метро, тоннелей и больших автомагистралей.
В частном строительстве В30 используется не так часто, как в промышленном, и это можно объяснить следующими причинами:
Его высокой стоимостью из-за высокого содержания цемента.
Особой прочностью, что не требуется для бытового строительства.
Быстрым застыванием, что затрудняет доставку на большие расстояния.
Но нельзя сказать, что бетон повышенной прочности вообще не применяется для этих целей. Существует способ замеса раствора своими руками. Берут какое-нибудь старое корыто или другую емкость, насыпают необходимое количество песка, посередине делают бороздку, как при посеве семян, и в нее насыпают цемент. Затем все тщательно перемешивают, заливают водой и снова перемешивают.
Чуть позже досыпают щебень и все смешивают так, чтобы каждый камешек покрылся получившимся раствором. Когда масса станет совершенно однородной, по густоте напоминающей домашнюю сметану, бетон готов к работе. Здесь есть одна сложность: скорость кладки. Нужно очень быстро уложить бетон в опалубки, чтоб не затвердел. Если намечается большой объем работы (дорожка в саду, бассейн, строительство дома), то лучше использовать бетономешалку.
Особой прочностью обладают дома из бетона. Сегодня многие владельцы земельных участков выбирают для дома этот материал. Стоит отметить, что у этих домов есть свои преимущества и недостатки. К сильной стороне можно отнести высокостойкость каркаса, на основе которого возводится все остальное. Это хорошо в случае урагана, наводнения, снежной бури и т. д.
И у такого дома нет стыков, через которые обычно уходит тепло.
Кроме того, дом из бетона может выстоять на любом грунте. Неудобство состоит в том, что бетонные плиты очень тяжелые. Чтобы их поднять на высоту, потребуются леса. И еще один минус: если при постройке дома выбран метод несъемного опалубка, необходимо будет делать вытяжку, чтобы избежать повышенной влажности.
Технология строительства пруда
Соорудить пруд из бетона — это очень надежно. Прежде всего, надо выбрать место, где будет пруд, подумать, каким образом он будет наполняться водой, определиться с целью возведения: для купания, разведения рыбы или просто для красоты. Это будет ориентировать на выбор глубины, она должна быть не меньше 60 см. Специалисты рекомендуют вначале сделать эскиз будущего водоема, затем подобрать на участке ровное место и перенести рисунок с бумаги на землю.
Нужно забить колышки и натянуть веревку, потом вырыть котлован, выровнять лопатой края, стены под углом 45 градусов. Дно должно быть плоским, на одну сторону сделать скат для удобного слива воды. Стены слегка смочить водой и отбить маленькой лопаткой. Вокруг сделать насыпь из песка 6—8 см, для внешней водоизоляции можно взять рубероид или пленку. Выложить на дно слой бетонного раствора толщиной 5 см. Раствор для дна нужно сделать с добавлением щебня, а для стен — без него, но погуще.
После того как этот слой подсохнет, на него нужно положить металлическую сетку диаметром 4 мм. На сетку наложить еще слой раствора в 5 см, распределить сетку по периметру стенок будущего водоема, оставив по 20 см над уровнем земли. Забетонировать остальную часть. Для этого остатки армирующей сетки загнуть к берегу. Под водоизоляцию насыпать земли, верх водоема выровнять шпателем, сделать береговую полосу из бетонной смеси шириной 20—30 см. Выровнять всю бетонную поверхность, и чаша из бетона готова.
После того как пройдет 28 дней и бетон наберет силу, нужно в несколько слоев нанести гидроизоляцию жидкой резиной или акрилом. Через сутки, как краска полностью высохнет, можно заливать воду и начинать декорирование пруда. По берегу можно насыпать крупную гальку, положить необычной формы камни. Вокруг по береговой линии желательно посадить камыш, папоротник, осоку, ирисы. В воде можно вырастить водокрас или кувшинки.
Марки бетона и их применение
Бетон является дешевым и доступным строительным материалом, отвечающим всем эксплуатационным требованиям, предъявляемым к монолитным постройкам. Несмотря на появляющиеся модификации, включающие в себя не только песок и цемент, но и такие заполнители, как керамзит, стандартный песчано-цементный состав по-прежнему остается самым популярным среди частных строителей. Для получения качественного раствора, необходимо учитывать то, что разные марки бетона используются для возведения самых разнообразных построек.
Существуют нормативы, определяющие и классифицирующие бетонные составы исходя из их прочностных характеристик, морозостойкости, водонепроницаемости и по связующему компоненту. Каждый из этих показателей обозначается определенными буквенными и цифровыми маркировками, которые мы рассмотрим подробнее.
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/см 2 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.
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.
Водонепроницаемость бетона
Согласно ГОСТ 12730.5-84 марка бетона по водонепроницаемости обозначается буквой «W» и цифрами от 2 до 20, определяющими максимальное давление (МПа) воды, которое способна выдержать бетонная конструкция.
Если рассматривать классификацию бетона по маркам, исходя из показателей водопоглощения состава, то материалы будут отличаться следующим образом.
Рассмотрим основные классы бетона по показателю W:
W2 – означает, что выбранный материал отличается большой проницаемостью и не поглощает большие объемы влаги. Такой бетон не подходит для гидроизоляции.
W4 – впитывает чуть меньше влаги, но также не рекомендован для гидроизоляционных работ.
W6 – подобные смеси отличает пониженная проницаемость и средний уровень поглощения воды, благодаря чему они чаще всего применяются в строительстве жилых домов.
W8 — классификация бетона свидетельствует о том, что состав впитывает не более 4,2% влаги.
Помимо маркировки бетона по водонепроницаемости, также следует учитывать устойчивость материала к низким температурам.
Морозостойкость бетона
Еще одна важная классификация бетона – это его морозостойкость. Этот показатель обозначается буквой «F» и цифрами от 50 до 300, обозначающими количество циклов заморозки и размораживания, которые может выдержать цементно-песчаная смесь. При этом допускается потеря прочности в 5%, но не более.
Исходя из этого, марка бетона по морозостойкости – это очень важный показатель, от которого зависит для каких именно целей можно использовать тот или иной материал.
Полезно! Существует ряд мероприятий, которые позволяют повысить морозоустойчивость бетона: снижение объема воды в смеси и специальные пластифицирующие добавки.
Если говорить о том, как определить класс бетона исходя из его устойчивости к низким температурам, то:
маркам М 100-150 соответствует показатель F 50;
М 200-250 – F 100;
М 300-350 – F 200;
М 400 – F
Кроме марок бетона по морозостойкости и водонепроницаемости также существует параметр бетонного раствора, определяющий состав по удобоукладываемости.
Удобоукладываемость бетона
Есть несколько ГОСТов, которые определяют, что такое класс бетона по удобоукладываемости. В зависимости от того, как бетонная смесь заполняет форму опалубки под своим весом, осуществляется выбор того или иного состав.
По плотности смеси разделяют на:
Подвижные. Их показатели измеряют по осадке конуса.
Жесткие. Такие смеси подвергаются испытанию на вибростоле. Определение свойств состава производится исходя из времени продавливания смеси.
ГОСТ 7473-94 определяет бетон по удобоукладываемости следующим образом.
Чтобы понять, как выбрать бетонный раствор исходя из этого параметра, рассмотрим таблицу.
Кроме классификации по удобоукладываемости, также необходимо учитывать ГОСТ 23732, согласно которому существуют требования, относящиеся к воде для затворения и к самой смеси.
Чтобы изменить показатели бетона всегда можно добавить в раствор пластификатор, который сделает ее более пластичным. В этом случае по удобоукладываемости бетон будет отвечать всем нормативам.
Продолжая рассматривать, чем еще отличаются марки бетона, остается только уточнить, какие бывают связующие компоненты.
Связующие компоненты бетона
Если классифицировать бетонные растворы по связующему веществу, то составы подразделяются на следующие категории:
цементный (самый распространенный);
асфальтный (используется при строительстве дорог);
известковый;
гипсовый;
силикатный;
глиняный.
В зависимости от структуры заполнителя бетон может быть:
Особо легким. В этом случае объемный вес материала составит не более 500 кг/м 2 . Такие бетоны также называют ноздреватыми.
Легким. Для приготовления бетона объемным весом до 1 800 кг/м 2 используется наполнитель из арболита, шлакобетона, пемзобетона и прочих легких пористых материалов, которые отличаются низкой теплопроводностью. Такие составы используют для возведения оград и покрытий.
Тяжелым или обычным. При этом объемный вес материала составит более 1 800 кг/м 2 . В этом случае в качестве наполнителя используется гравий твердых горных пород, который обычно применяется при строительстве железобетонных конструкций повышенной прочности.
Особо тяжелым. Объемный вес такого типа материала составит более 2 700 кг/м 2 . Для особо тяжелых смесей используются заполнители: барит, железная руда и металлы. Такие материалы применяются для защиты от вредного излучения, поэтому из них возводят АЭС и военные исследовательские центры.
Благодаря этой информации, вы теперь знаете, как определить марку бетона и выбрать строительный материал оптимально подходящий для вашего проекта.
Класс и марка бетона по прочности
Бетон это каменный строительный материал, получаемый в результате твердения залитой в форму и уплотненной полужидкой смеси. Его приготавливают путем перемешивания сухого вяжущего вещества, фракционных заполнителей и воды. В качестве вяжущего элемента наиболее часто применяется цемент, заполнители – щебень, гравий, керамзит, галька измельченный шлак.
Главный технико-эксплуатационный показатель таких материалов, это предел прочности при испытании на сжатие, который позволяет определить марку и класс бетона. При этом данная марка указывает среднее эксплуатационное значение прочности затвердевшего материала, а класс предельно допустимый показатель с возможностью небольшой погрешности.
Кроме этого физические характеристики бетонных материалов предусматривают маркировку по водопроницаемости и морозостойкости. Первый показатель очень важен при строительстве гидротехнических и подземных сооружений, а второй в значительной мере определяет долговечность строительных конструкций, построенных в холодных и умеренных климатических зонах.
Класс и марка бетона по прочности, влагостойкости и морозостойкости
Числовое обозначение класса бетона выражает измеренную прочность образца в мегапаскалях (МПа) и обозначается буквой «B». В диапазон возможных значений входят показатели от 3,5 до 40. Наиболее широко применяемые марки имеют значения от B10 до B40. Например, маркировка B30 означает, что данный строительный материал гарантированно выдержит испытательное давление до 30 МПа.
Марка обозначается буквой «M» и измеряется в кг/см 2 . В диапазон применяемых марок входят бетонные смеси M50-M1000, что означает среднюю прочность в диапазоне от 50 до 1000 кг/см 2 .
Таблица соотношения марки и класса
Класс бетона
Средняя прочность (кг/см 2 )
Марка бетона
В5
65
М75
В7,5
98
М100
В10
131
М150
В12,5
164
М150
В15
196
М200
В20
262
М250
В25
327
М350
В30
393
М400
В35
458
М450
В40
524
М550
В45
589
М600
В50
655
М600
В55
720
М700
В60
786
М800
Соответствие класса, морозостойкости и водонепроницаемости
Водонепроницаемость бетона обозначается буквой «W» и показывает давление воды, которое способна удерживать поверхность конструкции, не пропуская ее через имеющиеся поры. Величина этого показателя находится в пределах W2-W20. Для обычных зданий и сооружений водонепроницаемость обычно не превышает W4.
Морозостойкость определяет возможное количество последовательных циклов замораживания и оттаивания у бетонов во влажном состоянии. Допустимое нарушение прочности при таких испытаниях не должно превышать 5%. Обозначается буквой «F» и цифровым значением от 50 до 300 циклов. При наличии специальных добавок максимальное значение «F» может быть увеличено, но такие бетонные смеси в массовом строительстве не применяются.
Марка бетона
Класс бетона
Морозостойкость F
Водонепроницаемость W
м100
В-7,5
F50
W2
м150
В-12,5
F50
W2
м200
В-15
F100
W4
м250
В-20
F100
W4
м300
В-22,5
F200
W6
м350
В-25
F200
W8
м400
В-30
F300
W10
м450
В-35
F200-F300
W8-W14
м550
В-40
F200-F300
W10-W16
м600
В-45
F100-F300
W12-W18
Факторы, влияющие на повышение класса бетона
На прочность застывшей бетонной смеси оказывают влияние следующие факторы:
марка и количество используемого цемента;
чистота, качество и размер фракции наполнителей;
объемное соотношение воды и цемента в приготавливаемой смеси;
качество перемешивания составляющих компонентов и плотность укладки при формировании конструкций;
температура окружающего воздуха во время приготовления и использования бетона.
Как видно из перечисления основных факторов, качество бетона напрямую зависит от точного соблюдения принятых в строительстве технологий. Достижение нормативной прочности и соответствие классу на 90% бетонная смесь достигает через 72 часа после заливки в форму.
Определение прочности на сжатие
На заводах, где изготавливаются бетон и железобетонные изделия, прочность на сжатие определяется в лабораторных условиях при исследовании затвердевших контрольных образцов, размеры которых соответствую Государственным стандартам 10180-2012 и 28570-90.
Для определения показателей прочности бетона на сжатие в условиях строительной площадки необходимо:
изготовить 12 кубических форм с размером грани 100 мм;
залить отобранную пробу бетонной смеси в подготовленные формы;
уплотнить состав на вибрационном столе, или хорошо простучав поверхность форм, если их прочность позволяет сделать это;
установить формы с бетоном для твердения при температуре не ниже 20˚C и влажности не менее 85%;
выполнить промежуточные испытания бетонных кубических образцов прессовым давлением на 3-й, 7-й и 14-й день, для предварительного заключения о качестве материала;
окончательные испытания проводятся на 28-й день после помещения бетона в форму.
При отсутствии пресса на строительной площадке, образцы передаются в лабораторию, оснащенную необходимым оборудованием.
Проведение данных мероприятий позволяет определить реальную прочность бетона, используемого для монтажа монолитных конструкций, во время строительства. При этом передача бетонных образцов в испытательную лабораторию позволяет получить данные не только о классе материала, но и другие технико-физические показатели.
Другие способы испытания бетона на прочность
Развитие современных технологий позволило создать приборы для быстрого определения прочности бетона без использования лабораторного прессового оборудования. Для этого используется специальный прибор – склерометр или молоток Шмидта.
Требования к технологии подобных неразрушающих измерений определены в ГОСТ 22690. Способ измерения основан на определении прочности бетона с использованием метода упругого отскока. Металлический боек молотка с определенным поперечным сечением ударяет с заданной силой в бетонную поверхность и отскакивает от нее вверх. Высота отскока фиксируется склерометром. В ходе испытаний производится несколько ударов, и результат вычисляется по среднеарифметическому показателю.
Данный результат менее точный, чем лабораторные испытания. На точность измерений влияет шероховатость поверхности, толщина испытуемого образца плотность бетонной массы. Однако молоток Шмидта позволяет получать оперативные данные, не задерживая производства строительных работ. У исправного прибора погрешность показателей прочности обычно не превышает 5%.
Прочность бетона на сжатие – важнейший показатель качества материала
Точное соблюдение технологии приготовления бетонной смеси и ее правильная укладка в опалубку обеспечат высокое качество строительных конструкций. Однако контроль прочности материалов и соответствие необходимого класса и марки должен проводиться в обязательном порядке определенном стандартами и нормативными требованиями. Обеспечить такой контроль, можно только определяя показатели прочности на сжатие или используя неразрушающие методы проверки.
Применение различных классов бетонных смесей
Применение этого материала в строительстве строго регламентировано стандартами, которые мы уже упоминали выше. Но, что бы не вникать в эти нормативы, можно выделить следующие положения, в зависимости от места бетонирования и класса применяемого для этого бетона.
Характеристика бетона марки В30
Бетон в30 является одним из самых прочных строительных материалов. Благодаря надежности, используется при производстве сложных железобетонных конструкций, незаменимых в строительстве мостов, возведении гидротехнических сооружений, аэродромов, тоннелей, подземных хранилищ и других больших объектов.
Марка и класс бетона
Бетон — это строительный материал, который состоит из связующего вещества, песка и наполнителей, при затвердевании превращающихся в камень. Без него сейчас не может обойтись ни одна стройка, будь то садовая дорожка или небоскреб. Для выбора качественного изделия обычно ориентируются на формулу, указанную на упаковке. Для определения точных технических характеристик продукта необходимо правильно ее расшифровать.
Например, одну из формул бетона «B30 — M 400 БСТ B30 П3 F300 W10ГОСТ 7473– — 2010» можно прочитать так:
Латинской буквой M и числом 400 обозначают устаревшее понятие марки, которое означает величину минимального предела прочности смеси на сжатие 400 кгс/квадратных см.
Сочетанием русских букв «БСТ» обозначается «бетонная смесь тяжелая».
B30 — это класс бетона. Классом называют величину давления в мегапаскалях.
П3 — индекс, который обозначает марку подвижности бетонной смеси.
F300 — класс морозостойкости, который указывает на выдерживаемое бетоном число циклов заморозки и разморозки. Допускается повышение морозоустойчивости за счет добавления в смесь противоморозных добавок, но эти добавки, в свою очередь, уменьшают прочность материала.
W10 — это значение отражает класс на водонепроницаемость от 2 до 20.
В конце стоит обозначение госстандарта.
Марка и класс являются основными показателями качества. Стоит заметить, что прочность бетонной смеси — изменчивый параметр, так как в процессе затвердевания она становится выше. Через годы твердость и прочность набирают все большую силу. Чтобы проверить качество полученного по заказу продукта, следует взять на пробу и отлить 2—3 кубика на 15 см. Надо сделать нужного размера ящички-формы и намочить их водой, чтобы они не взяли влагу из раствора.
Чтобы в смеси не образовались раковины, ее необходимо вначале хорошо перемешать или постучать молотком по бокам форм. Отлитые формы хранить 28 дней при температуре 20% и влажности 90%. Затем отнести в лабораторию и получить результат. Прочность повышается при взаимодействии цемента с водой. Если высыхает или вымерзает вода, взаимодействие останавливается и свойства бетона ухудшаются.
Чтобы этого не произошло, в жаркую погоду молодую бетонную смесь можно накрыть мокрой тряпкой или полиэтиленовой пленкой, а в первые дни желательно поливать водой. Труднее зимой, когда вода замерзает, и тогда надо ждать весны, чтобы гидратация продолжилась. Но прочность такого бетона будет ниже.
Состав и пропорции
Бетон б 30 высокого качества получается при условии, если строго следовать технологии приготовления и рекомендациям по составу. Обычно в его составе три главных компонента:
Вяжущий — обычно это цемент, в некоторых случаях — известь.
Заполнители — песок, щебень, гравий.
Вода.
От составляющих и их количества зависят качество и характеристики материала. Основной является прочность, зависящая от точно придерживаемой рецептуры. Она же влияет и на удобоукладываемость. Состав бетона определяется функциями его частей:
Цемент. Требуется только качественный вид этого порошка. Применяется ПЦ 500 по ГОСТу 10178−85. На 1 кубометр смеси берется 395 кг.
Песок. Используется для заполнения пустоты и создания плотности. Самое высокое качество у речного песка, который должен подходить по ГОСТу 8736−93, кубометр смеси должен содержать 870 кг песка.
Щебень. Размер от 5 до 20 мм, из горных пород, по ГОСТу 8267−93. Меньший размер не допускается. В составе дает самый большой объем: на 1 кубометр смеси нужно 1075 кг.
Вода. Количество воды сказывается на пластичности материала. Ее должно быть столько, чтобы хватило на реакцию с цементом. Бетон б30 требует 170 литров на 1 кубометр. Вода, которая пригодна для питья, подойдет и для приготовления бетонной смеси. Ни в коем случае нельзя использовать воду из неизвестных источников, а также болотную.
Пластификатор. Обязательный компонент бетона В30 М400. Помогает качественно соединить все части. Это жидкий раствор 30% концентрации. Обычно вводят 7,6 кг на 1 кубометр.
В настоящее время в составе бетона марки в 30 часто используют различные добавки. К примеру, в местностях с жарким климатом добавляют замедлители твердения. При сооружении бассейнов, чтобы повысить водонепроницаемость, также применяются соответствующие добавки.
Технические характеристики и свойства
Высокие технические характеристики марки B30 обеспечиваются его свойствами. Их не так много, но каждое оказывает большое влияние на качество материала:
Прочность на сжатие.
Морозостойкость 20—300 циклов, благодаря чему тяжелый бетон класса B30 может применяться в сложных климатических условиях.
Водонепроницаемость до W12 в районах повышенной влажности.
Подвижность бетонной смеси — П4 и П5. Дает полное заполнение объема.
Прочность — самое важное свойство бетона В30. Марка отличается высокой прочностью, повышающейся в процессе взаимодействия цемента с водой. Как только прекращается эта связь, смесь усыхает или замерзает. За морозоустойчивость принимается наибольшее число циклов замораживания. Водонепроницаемость определяется свойством бетона противостоять действию воды.
Подвижность можно определить при помощи обрезанного конуса. Смесь бетона заливается в конус и для проверки заполненности протыкается несколько раз шпателем. Когда конус заполнен, дно выравнивается. По тому, как сильно осядет смесь, определяют жесткость и подвижность бетона. Чем больше смесь опустится к основанию, тем она пластичнее.
Допустимыми классами подвижности являются классы с П1 по П5, при использовании более жестких бетонов система засоряется.
Сфера применения
Бетон применяют сейчас во всех отраслях строительных работ. Бетон B30 M 400 — один из самых тяжелых типов материала. Высокие технические характеристики материала позволяют использовать его на самых ответственных государственных стройках. Особенно потребность использовать эту марку появляется при сооружении монолитных объектов, эксплуатирующихся в трудных климатических условиях, когда требуется особо строгое соблюдение норм и требований в строительстве.
Он используется при строительстве многоэтажных зданий, опорных колонн и других массивных сооружений с повышенной нагрузкой: мостов, шлюзов, плотин, коллекторов для возведения сети коммуникаций. Данная смесь используется в строительстве сооружений, испытывающих вибрацию от находящихся рядом железных дорог, поездов метро, тоннелей и больших автомагистралей.
В частном строительстве В30 используется не так часто, как в промышленном, и это можно объяснить следующими причинами:
Его высокой стоимостью из-за высокого содержания цемента.
Особой прочностью, что не требуется для бытового строительства.
Быстрым застыванием, что затрудняет доставку на большие расстояния.
Но нельзя сказать, что бетон повышенной прочности вообще не применяется для этих целей. Существует способ замеса раствора своими руками. Берут какое-нибудь старое корыто или другую емкость, насыпают необходимое количество песка, посередине делают бороздку, как при посеве семян, и в нее насыпают цемент. Затем все тщательно перемешивают, заливают водой и снова перемешивают.
Чуть позже досыпают щебень и все смешивают так, чтобы каждый камешек покрылся получившимся раствором. Когда масса станет совершенно однородной, по густоте напоминающей домашнюю сметану, бетон готов к работе. Здесь есть одна сложность: скорость кладки. Нужно очень быстро уложить бетон в опалубки, чтоб не затвердел. Если намечается большой объем работы (дорожка в саду, бассейн, строительство дома), то лучше использовать бетономешалку.
Особой прочностью обладают дома из бетона. Сегодня многие владельцы земельных участков выбирают для дома этот материал. Стоит отметить, что у этих домов есть свои преимущества и недостатки. К сильной стороне можно отнести высокостойкость каркаса, на основе которого возводится все остальное. Это хорошо в случае урагана, наводнения, снежной бури и т. д.
И у такого дома нет стыков, через которые обычно уходит тепло.
Кроме того, дом из бетона может выстоять на любом грунте. Неудобство состоит в том, что бетонные плиты очень тяжелые. Чтобы их поднять на высоту, потребуются леса. И еще один минус: если при постройке дома выбран метод несъемного опалубка, необходимо будет делать вытяжку, чтобы избежать повышенной влажности.
Технология строительства пруда
Соорудить пруд из бетона — это очень надежно. Прежде всего, надо выбрать место, где будет пруд, подумать, каким образом он будет наполняться водой, определиться с целью возведения: для купания, разведения рыбы или просто для красоты. Это будет ориентировать на выбор глубины, она должна быть не меньше 60 см. Специалисты рекомендуют вначале сделать эскиз будущего водоема, затем подобрать на участке ровное место и перенести рисунок с бумаги на землю.
Нужно забить колышки и натянуть веревку, потом вырыть котлован, выровнять лопатой края, стены под углом 45 градусов. Дно должно быть плоским, на одну сторону сделать скат для удобного слива воды. Стены слегка смочить водой и отбить маленькой лопаткой. Вокруг сделать насыпь из песка 6—8 см, для внешней водоизоляции можно взять рубероид или пленку. Выложить на дно слой бетонного раствора толщиной 5 см. Раствор для дна нужно сделать с добавлением щебня, а для стен — без него, но погуще.
После того как этот слой подсохнет, на него нужно положить металлическую сетку диаметром 4 мм. На сетку наложить еще слой раствора в 5 см, распределить сетку по периметру стенок будущего водоема, оставив по 20 см над уровнем земли. Забетонировать остальную часть. Для этого остатки армирующей сетки загнуть к берегу. Под водоизоляцию насыпать земли, верх водоема выровнять шпателем, сделать береговую полосу из бетонной смеси шириной 20—30 см. Выровнять всю бетонную поверхность, и чаша из бетона готова.
После того как пройдет 28 дней и бетон наберет силу, нужно в несколько слоев нанести гидроизоляцию жидкой резиной или акрилом. Через сутки, как краска полностью высохнет, можно заливать воду и начинать декорирование пруда. По берегу можно насыпать крупную гальку, положить необычной формы камни. Вокруг по береговой линии желательно посадить камыш, папоротник, осоку, ирисы. В воде можно вырастить водокрас или кувшинки.
Марки и классы бетона
Марка бетона — ключевой критерий определения качества продукта при покупке. Все остальные параметры качества — морозостойкость, подвижность и водонепроницаемость — находятся в прямой зависимости от марки. В большинстве случаев, чем выше марка, тем больший процент цемента в составе бетонной смеси.
Специалисты выделяют марку бетона по прочности на сжатие — предел нагрузки (кгс/см²), которую может выдержать образец бетона (15*15*15см) на 28 день после изготовления. Также существует понятие марки бетона по прочности на растяжение, она указывается в том случае, если именно этот показатель имеет ключевое значение в данной конструкции.
Марки цемента по морозостойкости и водонепроницаемости указываются гораздо реже. Водонепроницаемость определяется односторонним гидростатическим давлением (кгссм²), при котором образец не пропускает жидкость. Марка по морозостойкости определяется в ходе испытания образцов многократным замораживанием и оттаиванием.
Марка обозначается латинской буквой «M». Сегодня на рынке представлены бетоны в интервале от М50 до М1000.
Наравне с понятием марка бетона в современном строительстве широко применяется термин класс бетона. Разница между этими понятиями в том, что если марка — усреднённый показатель, то класс предполагает гарантированное соблюдение указанного уровня прочности. Класс бетона обозначается латинской буквой «В», на рынке можно встретить бетоны от B1 до B60. Сегодня понятия марки и класса бетона используются параллельно.
Соотношение между классом и марками бетона по прочности (нормативный коэффициент вариации v = 13,5%)
Класс бетона
Средняя прочность данного класса, (кгс/см²)
Ближайшая марка бетона
В3,5
46
М50
В5
65
М75
В7,5
98
М100
В10
131
М150
В12,5
164
М150
В15
196
М200
В20
262
М250
В22,5
295
М300
В25
327
М350
В30
393
М400
В35
458
М450
В40
524
М550
В45
589
М600
В50
655
М600
В55
720
М700
В60
786
М800
Марка и класс бетона определяется не только компонентами, входящими в состав, но и соотношением этих компонентов. Например, в соответствии с рекомендациями по составу и пропорциям бетона, для изготовления бетона М 100 В 7,5 можно использовать цемент марки 400, а можно — марки 500, в последнем случае расход цемента будет ниже. Для каждого строительного объекта состав бетона разрабатывается индивидуально. Чаще всего для изготовления товарного бетона на заводах применяется цемент марок 400 или 500.
Пропорции компонентов бетона при использовании цемента М 400 (цемент, песок, щебень)
Марка бетона
Массовый состав, Ц:П:Щ (кг)
Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)
Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100
1 : 4,6 : 7,0
41 : 61
78
М150
1 : 3,5 : 5,7
32 : 50
64
М200
1 : 2,8 : 4,8
25 : 42
54
М250
1 : 2,1 : 3,9
19 : 34
43
М300
1 : 1,9 : 3,7
17 : 32
41
М400
1 : 1,2 : 2,7
11 : 24
31
М450
1 : 1,1 : 2,5
10 : 22
29
Пропорции компонентов бетона при использовании цемента М 500 (цемент, песок, щебень)
Область применения и технические характеристики бетона марки М400 (В30)
Бетон М400 используется для зданий и сооружений, находящихся под высокими нагрузками, в сложных климатических условиях. Используется для изготовления железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в особых условиях. Материал относится к тяжелым бетонам с повышенной плотностью и прочностью, поэтому на него идет много цемента, что существенно увеличивает его стоимость.
Где применяется бетонная смесь М400?
Технические характеристики, которые имеет бетон М400 (В30), позволяет использовать его для возведения сложных сооружений и конструкций с особыми требованиями к прочности и устойчивости к агрессивным средам. Сегодня этот материал используется для строительства целого ряда сооружений:
Строительство крупных мостов, в том числе, железнодорожных и автомобильных, с большой загруженностью.
Изготовление прочных железобетонных лестничных маршей, площадок и бордюров.
Устройство банковских хранилищ, других подземных помещений повышенной прочности, в том числе военного назначения.
Строительство опор, колонн, арочных или балочных перекрытий.
Возведение мощных гидротехнических конструкций.
Строительство спецсооружений в области энергетики, добывающей промышленности, коллекторов больших диаметров.
Этот тип тяжелого бетона устойчив к вибрации, поэтому может применяться при строительстве объектов транспортной и промышленной инфраструктуры, для специализированных опор, бетонных перекрытий и сводов. В частном строительстве М400 используется редко по следующим причинам:
сравнительно высокая стоимость по причине высокого содержания цемента в материале;
избыточная для частного строительства плотность и прочность;
быстрое схватывание, затрудняющее работу с материалом и усложняющее доставку.
Тем не менее, при строительстве бассейнов, садовых дорожек, отливке монолитных стен этот строительный раствор все же применяют. Его можно изготавливать и самостоятельно, полностью выдерживая технологию.
Характеристики
Бетон марки 400 соответствует классу прочности B30, его основные технические характеристики изложены в ГОСТ 7473-2010. Показатели, которые учитываются при строительстве:
показатель прочности на сжатие – 39 МПа или 393 кг/см²;
подвижность смеси П4-П5 – позволяет заливать смесь в опалубку с объемными арматурными конструкциями без дополнительного уплотнения;
плотность бетона марки М400 составляет 2310 кг/м³;
коэффициент водонепроницаемости от W6 до W12 позволяет применять смесь при строительстве гидротехнических сооружений;
показатель морозостойкости от F200 до F300, что соответствует 300 циклам замерзания и оттаивания материала.
Схватывание и набор прочностных показателей бетоном зависит от температуры окружающего воздуха, которая должна быть выше 0°С, чтобы вода не замерзала и реакция гидратации цемента не прекращалась. Скорость набора прочности в зависимости от температуры показана на соответствующем графике:
Несмотря на то, что при высоких температурах времени для набора прочности требуется меньше, верхний слой бетона нужно защищать от воздействия прямых солнечных лучей и периодически смачивать, чтобы верхний слой не растрескался. При отрицательных температурах требуется утепление монолита. До -5°С монолит достаточно укрыть специальными матами или другими теплоизоляционными материалами. В процессе гидратации цемента выделяется тепловая энергия, которой достаточно для того, чтобы сохранять положительную температуру в толще монолита. При температурах ниже -5꙳С нужно применять электрические или другие системы обогрева, чтобы вода не замерзла и качество бетона на снизилось.
Особенности состава
Бетон М400 представляет собой материал из стандартных компонентов – цемента, песка, щебня, воды и специальных добавок. Но к ним предъявляются жесткие требования, не выдержав которых нельзя будет получить смесь нужного качества:
Портландцемент марок М400 или М500, качество которого подтверждено соответствующим сертификатом, произведенные не более, чем за три месяца до применения. Он не должен содержать комков и твердых включений.
Речной, промытый или сеяный кварцевый песок крупной фракции. Этот материал не должен содержать глины или органических включений, которые резко снижают качество бетона.
Щебень фракции 5-20 мм должен иметь прочность не менее М1200 без любых примесей. Этим характеристикам соответствует только гранит или гравий.
Чистая вода, не включающая в себя кислот, щелочей, солей, органических веществ и т.д.
Повышающие подвижность смеси пластификаторы.
При необходимости в раствор вводятся красители, морозоустойчивые добавки и другие присадки, повышающие качество бетона.
Основным требованием является высокое качество всех компонентов бетонной смеси.
При несоблюдении, качество смеси не будет соответствовать ГОСТу, а несущая способность конструкций из него, а также коррозионная устойчивость неприемлемо снизятся.
Пропорции приготовления
Для приготовления бетона марки М400 используется стандартный набор материалов, которые замешиваются в соответствующей пропорции. В производстве может применяться цемент М500 и М400. В зависимости от марки вяжущего массовые доли компонентов могут несколько меняться. Пропорции на изготовление 1 м³ бетонного раствора приведены в таблице:
Марка цемента
Пропорции
Цемент, кг
Песок, кг
Щебень, кг
Вода, л
Вес куба бетона, кг
М400
1:1,5:2,5:0,5
420
625
1085
190
2315
М500
1:1,9:3:0,5
357
675
1085
190
2304
Зная точное соотношение компонентов, можно точно рассчитать количество материалов и производственных затрат на изготовление нужного количества бетона. Известно, что стоимость одного куба этого строительного материала составляет 3700-4300 рублей. Это позволит более точно рассчитать экономическую составляющую проекта. Чтобы увеличить подвижность смеси, не рекомендуется использовать большее количество воды, для этого применяются специальные пластификаторы, которых потребуется около 7,5 кг. Для получения полного соответствия заявленному качеству этот материал лучше заказывать на бетонном заводе. При этом нужно четко соблюдать график поставок и укладки этого материала, поскольку он быстро схватывается.
Но в мелком или частном производстве, для изготовления бетонной смеси используются объемные доли. Меркой при этом чаще всего выступает обычное ведро, объем которого составляет 10 л. Для того, чтобы изготовить один кубический метр бетона М400 потребуется такое количество компонентов:
Портландцемент М400 – 32,3 ведра;
Очищенный речной или кварцевый песок – 41,7 ведра;
Гравийный или гранитный щебень – 80,4 ведра;
Вода без солей и органических примесей – 19 ведер.
Исходя из этой пропорции, можно узнать количество ведер на любой объем бетона. Например, для приготовления 100 л или 10 ведер раствора, количество ведер цемента, песка, щебня, воды нужно просто поделить на 10. Замешивать раствор можно с помощью бетономешалки или вручную, используя подходящую емкость и лопату. В обоих случаях необходимо достигнуть максимально однородной смеси консистенции густой сметаны.
Часто для изготовления бетона в частном строительстве или на мелких производствах применяются портативные бетономешалки. При этом закупается более дешевый цемент М400. Стандартный бак такого смесителя вмещает около 150 л, но для того, чтобы избежать потерь при изготовлении его заполняют не более, чем на две трети, что составляет 100 л. Чтобы изготовить такое количество бетона М400 или В30 потребуется взять:
Цемента М400 – 3,2 ведра;
Песка – 4,2 ведра;
Щебня – 8 ведер;
Воды чуть менее – 2 ведер.
После тщательного перемешивания получается пластичная смесь, готовая для применения, по всем параметрам соответствующая бетону М400. При изготовлении этого материала требуется точно соблюдать пропорции, чтобы не ухудшить его характеристики. При этом нужно осознавать, что после полного схватывания в течение 28 суток, монолит будет устойчив к обработке, для его резки или сверления придется применять алмазные диски и буры.
Заключение
Можно констатировать, что бетон класса В30 или марки М400 – прочный, устойчивый к износу, долговечный материал высокого качества. Его нечасто используют в малоэтажном и частном строительстве из-за избыточной прочности и относительно высокой цене. Тем не менее, без него не обойтись при возведении особо прочных конструкций, находящихся под высокими статическими и динамическими нагрузками. Он сохраняет свои свойства при повышенной влажности и вибрациях, выдерживает несколько сотен циклов заморозки и размораживания.
При самостоятельном изготовлении этого материала необходимо строго выдерживать пропорции материалов, иначе его прочностные характеристики могут пострадать. Подсчеты показывают, что применение этого материала в частном строительстве нерентабельно, его можно заменять более дешевыми смесями, прочность которых после схватывания будет достаточной. Для крупных объектов в промышленном строительстве бетон М400 заказывается на заводах, которые гарантируют высокое качество стройматериала.