Бетонная смесь: свойства, классификация, марка

Что влияет на прочность?

Эта характеристика зависит от компонентов, от точного следования технологии приготовления смеси.

Цемент. В этом случае количество важно только до определенного момента. Чем больше в состав вводится цемента, тем хуже становятся показатели прочности. Ухудшаются и другие свойства раствора: его усадка, ползучесть. Поэтому есть максимальный вес, допустимый для 1 кубометра бетона, он составляет 600 кг. Чем выше марка цемента, тем он прочнее, качественнее, а значит, дороже.
Вода. Процесс затвердевания бетона возможен, если жидкости в растворе содержится 15-25%. Если говорить об удобоукладываемости смеси, то цифры другие — 40-70%. При излишках воды в растворе образуются поры. Результат закономерен: это снижение прочности на сжатие. Бетон, в котором немного воды, прочность набирает гораздо быстрее.
Заполнители. Мелкофракционные материалы, глина, пыль или органические компоненты в составе негативно сказываются на надежности бетона. Лучшая сцепляемость крупных заполнителей с цементом, наоборот, значительно повышает его надежность.
Смешивание ингредиентов. Лучшие показатели получаются у бетона, полученного с помощью специального оборудования. Процесс уплотнения материала не менее важен. Увеличение плотности 1 м 3 даже на 1% автоматически повышает его прочность до 5%.
Влажность, температура. Оптимальное значение первого показателя во время затвердевания — 90-100%. Поэтому смесь обязательно закрывают пленкой. Температура, идеальная для увеличения прочности, — 15-20%.

При значениях ниже нуля процесс затвердевания практически останавливается. Чтобы понизить предел замерзания для воды, используют специальные морозостойкие присадки. Если обеспечены идеальные условия, то через неделю бетон набирает около 70% (по некоторым данным — до 90%) необходимой прочности. Однако чтобы полностью соответствовать своему классу, ему требуется не менее 28 дней.

Особо тяжелые. Они содержат барит (сульфат бария), железную руду. Такие смеси используют для возведения атомных электростанций, в военном строительстве.
Тяжелые. В этом случае заполнители более известны: это гравий либо щебень. Эти растворы незаменимы для бетонных/железобетонных конструкций.
Легкие. В них присутствуют пористые заполнители — перлит, керамзит, пемза (пумицит). Используют их для создания монолитов, блоков, панелей, плит перекрытий.
Особо легкие — ячеистые бетоны. К ним относят газо- и пенобетон. Материалы очень популярны в малоэтажном строительстве.

2. По типу связующего вещества

По типу связующего вещества. Тип вяжущего напрямую влияет как на прочность, так и на другие потребительские свойства.

Тип связующего вещества — очень важен для определения различных качеств и свойств бетона. По этому признаку отличают силикатный, гипсовый, шлакощелочный, цементный, полимербетон и другие специального предназначения.

Так же используются и комбинирование, обычно смешивают не более 2-3 вяжущих веществ. Такое комбинирование позволяет некоторые особенные свойства бетонной смеси, которые иногда могут понадобиться, например для изготовления различных сухих штукатурных смесей.

Гипсовый бетон — производится данный бетон, как следует из названия на основе гипса. Данный тип бетона нашел широкое применение в строительстве внутренних межкомнатных перегородок, используется в возведении подвесных потолков, и.т.д.

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.

Заказ бетонной смеси

Условное обозначение бетонной смеси при заказе должно состоять из сокращенного обозначения бетонной смеси, указанного выше в разделе классификация указывается класс бетона по прочности, марка бетонной смеси по удобоукладываемости. При необходимости добавляются другие нормируемые показатели качества. Например, марка по морозостойкости, марка по водонепроницаемости, средней плотности бетона и др.

– по прочности: указываются классы прочности на сжатие после твердения: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80; В90; В100.
Также применяют бетоны промежуточных классов по прочности на сжатие: В22,5 и В27,5:
– по средней плотности: тяжелый бетон марок D2000-D2500, мелкозернистый бетон марок D1800-D2300;
– по морозостойкости: марки F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000;
– по водонепроницаемости: марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20.

3.Классификация бетона по плотности

Классификация бетона по прочности (плотности). Плотность (прочность) бетона в первую очередь зависит от типа заполнителя. Заполнитель может быть пористым, плотным, а так же специального назначения. Также заполнители могут отличаться по фракции. Они также существенно влияют на основные свойства конечного продукта. Наиболее часто используются следующие виды: гравий, гранит, керамзит, диабаз, известняк. Именно от плотности зависит прочность на сжатие, водонепроницаемость и морозоустойчивость.

Классификация заполнителей для бетона и разновидности бетона по плотности:

Легкие бетоны — плотность которых от 500 кг/м3 и до 1800 кг/м3. Такие облегченные бетоны используют в качестве заполнителя керамзит (керамзитобетон), пемзе и другие заполнители с пористой структурой. Ячеистые бетоны, такие как газобетон и пенобетон, так же относятся к категории легких бетонов.

Тяжелые бетоны — плотность от 1800 кг/м3 до 2500 кг/м3. В таком тяжелом бетоне используются заполнители из камня горных пород: гранит и диабаз.

Особо тяжелые бетоны — плотность которых больше 2500 кг/м3 используют в качестве заполнителя металлическую стружку или железную руду.

Классификация бетонных растворов по прочности

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

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

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

Классификация наполнителей и существующие виды плотности бетона:

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

Более высокие марки бетона – М500 и М550, используют для возведения конструкций с особыми техническими требованиями (метро, дамбы или плотины).

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности может регулироваться добавками-пластификаторами. Бетоны делятся на 2 типа по этому признаку:

Быстротвердеющие используют при необходимости в быстром строительстве, когда возведение вышерасположенных конструкций должно проводиться через несколько дней;
Медленнотвердеющие бетоны – это материал без добавок, набирающий прочность в обычном режиме.

Естественные условия (температура 20-22°С, влажность около 50-70%);
Тепловая обработка при нормальном давлении необходима, например, при зимнем строительстве, когда требуется поддержание положительной температуры;
Тепловая обработка при высоком давлении (автоклав). Так создают отдельные конструкции для строительства.

Что означает марка бетона?

Марки бетона определяются по прочности на сжатие, они показывают, какую нагрузку выдерживает до разрушения образец на площади 1 см², обозначается буквой «М» с индексом. Например, М200 выдерживает нагрузку в 200 кг/см². Этот показатель зависит от соотношения основных компонентов, а также способа приготовления раствора, где учитываются:

Цемент должен быть как можно более высокой марки, при изготовлении полностью выдерживается соотношение компонентов;
Излишки воды в растворе приводят к избыточной пористости, ухудшая характеристики состава;
Заполнители – песок и щебень, должны быть равномерной фракции, без пыли, глины, органических и других включений;
Все составляющие должны тщательно перемешиваться для обеспечения однородности смеси;
Идеальная температура, при которой проходит затвердевание – около 20°С, чтобы обеспечить гидратацию цемента при отрицательных температурах в состав вводят добавки.

График зависимости расхода цемента М400 (1) и М500 (2) от прочности

Чтобы подобрать материал для строительства нужно знать, какие марки бетона бывают. Согласно СП 63.13330.2012, ГОСТ 7473-2010 этот показатель может изменяться от М100 до М500. Также существуют смеси, с узким диапазоном применения. Расшифровка маркировки бетонных растворов позволяет определить пропорции компонентов, которые в них входят. Для этого используются специальные таблицы. В зависимости от характеристик определяется стоимость материала. Чем выше марка, тем дороже будет раствор.

Что такое бетон и его первостепенные показатели

Бетон — это смесь цемента с водой, песком и щебнем. Эта смесь твердеет после укладки. Помимо песка при приготовлении бетонной смеси используют гравий, гранит и известняк.

Первостепенные показатели бетона – марка и класс – одни из основополагающих характеристик при выборе строительного раствора. Применение различных марок варьируется в зависимости от ряда зашифрованных значений в буквенно-цифровом формате. Готовая смесь обычно заказывается по марке – здесь заложена главная характеристика – прочность будущего монолита.

1. В проектной документации марка указывается заглавной буквой М и показателем предельной прочности бетона в кгс/см2. Существуют марки бетона от М50 до М1000, но применение чаще всего ограничивается М100-М450.

2. Класс бетона, буква В (В 3,5 – В 60). Подразумевает гарантированное значение прочности, то есть нагрузка в мегапаскалях, которую монолит обязан выдержать в 95 % случаев. В эксплуатации чаще всего встречаются классы В 7,5 – 35.

3. Показатели морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности, жесткости уступают вышеуказанным, но также имеют важное значение в ряде конкретных случаев.

Мир бетона

Все эти строительные материалы можно купить в специализированном магазине или заказать через интернет. Очень важно не экономить на них, дабы сооружение было построено качественно и служило на протяжении десятков лет.

Требования ГОСТ

Госстандарт 52541-2006 был введен в обращение в России с 2007 года. Преимущественно он направлен на методику испытаний, выполнение расчетов и составление отчетов. ГОСТ базируется на нескольких нормативах. Единственный термин, который определяет стандарт – консистенция. Для проведения испытаний рекомендуется такой инструментарий и оборудование:

весы с гирями;
цилиндр мерный;
полиэтиленовая пленка;
термометр;
газовая или электрическая печь;
смеситель механического типа;
штангенциркуль;
чашка сферической формы;
резиновые перчатки;
шпатель или кельма;
вода;
пластина из стального листа;
шкаф для сушки;
вибрационная площадка;
камера для увлажнения;
форма с покрытием, защищающим от коррозии;
секундомер.

Внимание! Образцы подготавливаются в определенном порядке: отбор, анализ консистенции, приготовление массы для исследований, создание формы, определение плотности образцов, высушивание, обжиг. Хранить образцы после обжигания до начала испытаний можно не более 3 суток. Если исследования проводятся над необожженными образцами, то работы выполняются сразу после сушки. Такие изделия хранить нельзя.

По результатам испытаний в обязательном порядке составляется протокол, в котором должны быть отражены такая информация:

обозначается Госстандарт, по которому проводились исследования;
указывается организация, выполнявшая работы;
указывается дата, когда проведены исследования;
определяется марка материала, согласно нормативу;
кажущие показатели плотности отобранных образцов;
размеры и конфигурации образцов;
время хранения от выемки из печи для обжига до начала испытаний;
параметры испытаний: скорость нагрева, предельная температура, продолжительность воздействия;
объемы использованной воды;
время размешивания, промежуток от размешивания до завершения исследований;
высота формы;
для плотных материалов указывается индекс растекаемости;
для теплоизоляционных бетонных огнеупоров – полное время исследований.

Посмотреть испытания огнеупорного бетона можно на этом видео:

По типу вяжущего элемента

Вне зависимости от категории, состав любой бетонной смеси содержит вяжущий компонент, который отвечает за целостность затвердевающей консистенции. В качестве вяжущего элемента могут выступать различные вещества и материалы.

Основа с использованием портландцемента высоких марок. Применение подобного сырья позволяет добиться также высокой прочности смеси. Портландцемент со шлаком повышает вязкость смеси.
Глиноземный цемент или жидкое стекло. Подходит, если возникает необходимость повышения огнеупорных свойств бетона.
Алюмофосфаты. Бетон может быть также на фосфатных связках, что улучшает его вяжущие свойства.

Существует еще одна классификация бетона по техническим параметрам. В этом случае материал принято подразделять на несколько видов.

Жароупорный. Смеси без потерь выдерживают нагрев до 700 градусов по Цельсию. Для создания бетона используют портландцементы и шлакопортландцементы.
Огнеупорный. Материалы такого типа используют для возведения строительных или промышленных объектов, которые подвергаются температурам в 1000 градусов. В смесь зачастую внедряют жидкое стекло для достижения необходимых характеристик.
Высокоогнеупорные. Используются для объектов, эксплуатация которых проходит в максимально горячих условиях. Чтобы улучшить прочностные характеристики бетона, в смесь добавляют портландцементы высоких марок или шамотный кирпич. А также могут использовать другие компоненты, улучшающие свойства материала. Бетон такого типа часто используют при возведении жаропрочных конструкций: каминов, печей, габаритных котлов.

Помимо прочего, бетон востребован в строительстве промышленных зданий.

Смесь сухая АСБС. Востребована в тепловой энергетике и для сборки помпейских печей в металлургии.
Бетонная смесь с содержанием большого количества глинозема ВГБС. Предназначена для покрытия внутренних поверхностей ковшей, которые занимаются разливом горючих материалов. А также выступает в роли футеровки пода печей. Особенность заключается в том, что материал способен пережить воздействие температуры в 1800 градусов по Цельсию.
Смесь с большим количеством корундового заполнителя СБК. Применение такое же, как у второго варианта.
Бетон, в составе которого присутствуют теплоизолирующие добавки. Востребован для футеровки тепловых установок в промышленной сфере.
Смесь СБС, особенностью которой является саморастекание. Применяют при возведении конструкций, подвергающихся воздействию температур до 1500 градусов по Цельсию. В основном это печи и тепловые установки.
Смесь ШБ-Б, в составе которой присутствует шамотный наполнитель. Предназначена для покрытия частей горелок, эксплуатация которых проходит при высоких температурах. Величина температур достигает 1300 градусов по Цельсию.
Сухая смесь ССБА для армирования плиты. Применение такое же, как во втором варианте.

Жаропрочный бетон — 3 этапа изготовления своими руками

Такой стройматериал, как жаропрочный бетон, приобрел широкую популярность в строительстве конструкций, которые поддаются воздействию высоких температур. Стройматериал используется для частного и промышленного строительства. Его способность выдерживать температуру до 1500 °C позволяет строить из этого вида бетона печь для отопления, камины, сауны, бани, дымоходы, мангалы. Технология производства не требует обжига, поэтому бетонные блоки жаропрочного типа изготавливают даже в домашних условиях.

Состав и свойства
Марки качества
Где часто используют?
Как сделать своими руками?
Подготовка
Инструменты и материалы
Приготовление раствора

Жаростойкий бетон отличается от обычного бетонного раствора тем, что его составные являются огнеупорными. Все компоненты — цемент, песок, щебень и вода смешиваются, а к ним добавляются такие вещества:

Основные виды тяжелого огнестойкого бетона

Состав огнеупорного бетона может быть разным, что зависит от нужных характеристик, используемых материалов и их пропорций. Тяжелых бетонов существует несколько видов, ниже рассмотрены основные из них.

Что касается класса прочности, то для напряженных жаростойких конструкций показатель должен быть минимум В30, без нагрузки – допускается минимум В12.5.

Приготавливаем жаропрочный бетон своими руками: Пропорции и инструкция- Обзор +Видео

Жаропрочный бетон – это вид бетона, который используется под долгим воздействием высокой температуры (не более 1580°С, огнеупорный до 1770°С), при этом не теряет свои механические и эксплуатационные качества.

Его используют в строительстве, как промышленных, так и жилых объектов. Из жаропрочного и огнеупорного бетона изготавливают домашние отопительные печи, мангалы, бани, сауны, камины и дымовые трубы.

[contents]

Отличие жаропрочного и огнеупорного бетона от обычного в том, что последний выдерживает лишь недолговременный нагрев температуры не выше 200°С.

При более высоком нагреве бетон высыхает, трескается и, в итоге, разрушается, что приводит к поломке всей конструкции.