Класс бетона. Таблица прочности и характеристики

Бетон – самый прочный строительный материал. Его используют для возведения отдельных конструкций зданий, элементов благоустройства, применяют для отделки помещений. Как видно, сфера применения его широка, для каждого отдельного случая выбирают конкретный вид, марку и класс бетона.

Что есть что

Основные показатели, по которым определяют потребность в том или ином виде бетона, следующие:

• Марка. За ней скрывается среднее значение нагрузки, которую способен выдержать 1 см² площади сечения конструкции.

• Класс указывает точную величину постоянного воздействия (до 95%), которую выдержит бетонное изделие.

При проектировании объектов внимание уделяют более конкретной единице, учитывающей максимально точные значения нагрузок. Класс бетона и марка соответствуют друг другу попарно, потому их указывают вместе.

Компоненты

Состав бетона определяет все его характеристики. Наименование компонентов и требования к ним регламентирует ГОСТ 25192-82:

• Вяжущее – цемент разных марок и его количество. Именно этот ингредиент определяет характеристики бетона, его класс и марку.
• Гравий/щебень, входящие в состав смеси, влияют на прочность будущего камня: чистый заполнитель с элементами неправильной формы обеспечит лучшее сцепление с другими составляющими, чем загрязненный с ровными или гладкими краями. Фракция – 20-120 мм, в зависимости от марки и вида.
• Песок должен иметь мелкую фракцию, регламентируемую ГОСТом 8736-85.
• Вода, согласно нормативной документации, должна проходить лабораторные испытания перед использованием ее для затвора бетонной смеси: чрезмерное количество минеральных добавок, масляных и органических примесей существенно снижает технические характеристики будущего камня.
• Минеральные и химические добавки, предназначенные для улучшения качества бетонной смеси, регулируют ее свойства.

Стоит сказать, что качественный раствор можно получить только промышленным путем: специализированные заводы применяют проверенные компоненты, прошедшие испытания, соответствующие определенным критериям, которые изложены в нормативных документах. Состав бетона должен быть тщательно выверен, пропорции – строго соблюдены. Только таким образом можно получить качественный материал для дальнейшего применения.

Основные характеристики

Не только класс бетона учитывают при выборе подходящего вида раствора для определенных конструкций. Существуют и другие показатели:

• Морозостойкость. Её определяют посредством циклического замораживания-оттаивания образца бетона. Количество периодов, при котором камень не изменил своих свойств прочности более чем на 5%, является маркой (F50-F300).
• Водонепроницаемость определяется величиной наименьшего давления воды, при котором она не проникает в тело бетонного образца. Например, конструкция из камня марки W2 должна выдерживать 0,2 МПа.

• Плотность бетона тем больше, чем крупнее заполнитель (соответственно, будет прочнее будущая конструкция).
• Огнестойкость бетона достаточна для бытового применения: температуры до 160 ⁰С он переносит спокойно. При t=160-200 ⁰С прочность камня снижается на 20-30%, а при нагревании свыше 500 ⁰С он разрушается. Для производства промышленных конструкций используют специальные жаростойкие цементы и наполнители.

Соответствие показателей

От вида цемента зависят марки и классы бетона: таблица показывает их отношение, а также связь с показателями водонепроницаемости и морозостойкости, которые важны при выборе рабочей смеси для особых условий.

Как видно, одна и та же марка цемента может участвовать в составах бетонных смесей нескольких классов, разница заключается в его количестве на единицу объема. Кроме того, в растворы в разных количествах могут быть включены улучшающие добавки, отвечающие за морозостойкость и водопроницаемость материала. Именно поэтому числовые показатели не всегда увеличиваются по мере роста значения марки и класса.

Контроль

На крупных стройках обязательно берут образцы свежего раствора для лабораторных испытаний. В их ходе определяют марку, класс бетона, соответствие их заданным значениям и свойствам. На строительной площадке формуют несколько кубиков 10х10х10 и 15х15х15 см, подписывают на них дату и увозят в исследовательский центр. Там хранят 28 дней, после чего проводят испытания на прочность. По результатам исследований составляют заключение, в котором указаны класс бетона и марка, то, соответствует ли данный образец заявленным характеристикам или нет. Этот документ хранят минимум 25 лет или на протяжении гарантийного срока эксплуатации объекта недвижимости.

Кубы можно сделать самостоятельно, выдержать их положенный срок и увезти в лабораторию на независимую экспертизу. Перед закладкой бетона в формы необходимо смазать стенки гидрофобным составом, а затем уплотнить смесь для удаления пустот из тела куба (постукиванием или протыканием куском арматуры). Кроме 28-дневных существуют промежуточные контрольные сроки: 3, 7, 14 суток.

Условия обеспечения достаточной прочности

Кроме составляющих компонентов и их качества на технические характеристики бетона влияют следующие факторы:

1) Качество перемешивания. Недостаточное или чрезмерное, оно способно снизить прочностные характеристики.

2) Укладка бетона. Если смесь заливают в опалубку поэтапно, важно правильно обрабатывать стыки слоев и соблюдать время схватывания раствора. Это необходимо для надежного устройства швов, которые влияют на общую прочность конструкции.

3) Расчетный класс бетона достигается по истечении 28 суток (время твердения). В дальнейшем при соблюдении определенных условий влажности камень может набрать дополнительную прочность.

4) Правильный уход после укладывания смеси обеспечит максимальное качество камня. На этом этапе важно защитить будущую конструкцию от пересыхания, замерзания, обветривания.

Твердение

Набор прочности бетоном происходит на протяжении нескольких лет, но основной расчетный период – 28 календарных дней. За месяц класс и марка бетона приходят к своим значениям. В течение этого времени необходимо поддерживать оптимальные для твердения условия достаточной влажности и температуры.

Процесс гидратации происходит при взаимодействии цемента в составе камня с водой. В нормальных условиях (влажность – 90%, температура воздуха – +20 ⁰С) бетон набирает прочность 70% за 1-2 недели. В более холодных условиях процесс замедляется. При снижении количества влаги материал не набирает достаточной прочности, рассыхается, дает чрезмерную усадку, трескается. Чтобы избежать подобных неприятностей, молодой бетон нуждается в особом уходе:

1) После укладки бетонной смеси в опалубку поверхность накрывают защитным материалом, не пропускающим влагу: полиэтиленовой пленкой, брезентом, посыпают опилом.

2) Производят регулярный полив в летнее время до набора достаточной прочности.

3) В зимнее время при температуре ниже +5 ⁰С организуют подогрев объема. Для этого используют противоморозные добавки, вводимые в состав бетона при производстве; электрический подогрев конструкций; утепление изоляционными строительными материалами (минвата, полистирол).