Что означает класс бетона?

Классы и марки бетона

При выборе бетонной смеси каждый сталкивается с вопросом, какие именно виды лучше подходят для применения в определенном проекте. Каждый отличается индивидуальными свойствами, сферами использования. Собственно, они предназначены для обозначения бетонных смесей согласно уникальным свойствам, это главные показатели качества, связанные с прочностью. Для того, чтобы ориентироваться в классах, марках материала, существуют таблицы с описанием всех параметров конкретного вида.

Что такое марка и класс бетона, и чем они отличаются

Марка – средняя прочность бетона. Это лабораторное, усредненное понятие. Параметр берется из общих значений. Он не всегда применим в расчетах при строительстве. Марка не покажет прочность со 100% точностью, ее уровень примерно 50% реальной характеристики.

По большому счету это ничего не скажет о прочности бетона, завезенного для строительства объекта. Ведь параметру марки будет соответствовать только половина смеси. Поэтому на стройплощадке используют понятие «класс прочности». В точности существует значительная разница между маркой и классом бетона.

Класс – обеспеченная прочность бетона. Он показывает прочность материала, исходя из обеспеченности. Измеряется в мегапаскалях. Показатель точен примерно на 95%. Из всей партии закупленной смеси на деле только 5% менее прочные, чем заявлено по классу.

Класс разнится в зависимости от технологий производителей. Бетон одной и той же марки будет иметь разные классы прочности. Например, разница между классом бетона, произведенного ручной бетономешалкой и автоматизированным оборудованием мощного, высокотехнологичного завода получится в 5 единиц (В22,5 и В27,5). Это 1/5 параметра!

Морозостойкость бетона

По этому показателю монолит делят на марки от F15 до F1500. В соответствии с уровнем эксплуатации их делят на 5 классов морозоустойчивости:

1. Низкий. Бетон меньше F50 используется редко и годится только для внутренних работ, таких как заливка стяжки или возведение перегородок. F25 считается минимальным показателем для строительства наружных стен отапливаемых домов.
2. Умеренный, к которому относят марки F50-F150. Применяется во всех регионах с четким выделением 4 сезонов.
3. Повышенного уровня — смеси F150-F300. Эти составы выдерживают сильные перепады температур. Востребован там, где грунт промерзает на несколько метров.
4. Высокий. Дорогостоящий бетон марок F300-F500 применяется в тех местах, где нужно обеспечить повышенную устойчивость к изменениям окружающей среды.

Свой класс существует для каждого региона и вида местности. Увеличивают морозостойкость за счет снижения содержания воды в растворе, применения гидроизоляционных пропиток и добавок, уменьшающих пористость материала.

Классы или марки бетона, в чем разница

Для удобства относительно выбора раствора введена система классификации бетонов: марка и класс бетона. Основное качество продукта заключается в его прочности, поэтому этот критерий является первостепенным.

Разница в показателях зависит от связующего компонента и природы, фракции, содержания твердого минерального наполнителя.

Также учитываются следующие моменты:

• количество и качество добавляемой воды;
• степень однородности смешиваемой массы при соблюдении пропорций;
• правильность укладки бетона, его обработки и уплотнения.

Для получения качественного результата не менее важно соблюдать условия, в которых проводятся работы. Так, оптимальными показаниями термометра считаются +18…+20 градусов по Цельсию.

При этом желательно создавать следующее:

• обстановку с минимальными перепадами относительной влажности;
• отсутствие сквозняков внутри здания;
• преграды от сильных порывов ветра.

Полное высыхание независимо от слоя происходит в течение 28 дней.

В документах отмечаются два обозначения относительно прочности бетона:

• Характеристика М рассматривается со времен Советского Союза. В зависимости от марки по прочности на сжатие состав будет в большей или меньшей степени устойчив к нагрузке в различных условиях. То есть, этот параметр указывает нагрузку в кгс/кв. см, которую способен выдержать определенный раствор. Для вычисления берут снятые показания на 3, 7, 14 и 28 день после отливки образца.
• Второй вариант иначе называется классом (бетон B). Введено понятие было уже в России с опорой на европейские стандарты. Указывает на давление материала. Измеряется в МПа.Эта характеристика более точная, так как свидетельствует о том, что превышение давления приводит к разрушению сухого остатка. Например, бетон В50 сохраняет форму до тех пор, пока нагрузка находится в пределах 50 МПа.

Способы повышения прочности бетона

Для повышения прочностных свойств искусственного камня в бетонную массу вводят фибровые наполнители, армирующие добавки из металлических стержней, базальтовых, полипропиленовых и стекловолокон. Добавляются они в замес, дробно, небольшими порциями. Хаотичное расположение фибры обеспечивает восприятие нагрузок не в зоне действия классической арматуры, а равномерно.

Достоинства применения фибры:

• Масса не расслаивается, обладает большей пластичностью.
• Повышается устойчивость к истиранию, прочность на изгиб.
• Улучшается адгезия клея с инертными композитами.

Технология введения добавок различается, в зависимости от их вида. Армирование конструкции фиброй обходится дешевле, чем сеткой.

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

Что такое бетон

Бетон – монолитный камень искусственного происхождения, применяемый при строительстве различных объектов. Процесс изготовления представляет собой смешивание вяжущего вещества, наполнителей, разных химических добавок и воды.

Классический состав бетона:

• песок;
• вода;
• щебень;
• цемент.

Соотношение компонентов различается в зависимости от производственной необходимости и качества сухих составляющих раствора.

Строительная сфера находится в постоянном развитии. Это не обошло стороной и бетон. Применение различных наполнителей позволяет улучшать качественные характеристики строительного камня и расширяет его разновидности:

• пескобетон;
• гипсобетон;
• силикатный бетон;
• шлакобетон;
• пемзобетон;
• туфобетон;
• сталебетон;
• железобетон;
• полимербетон.

При добавлении различных химических добавок и присадок можно менять свойства бетонной смеси:

• водонепроницаемость;
• морозоустойчивость;
• быстрое или медленное схватывание;
• подвижность;
• усадка;
• пластичность.

В зависимости от структуры заполнителя бетон различается по типам:

• особо легкий – вес кубического метра раствора не превышает 500 кг;
• легкий – вес составляет 500-1800 кг/м 3 ;
• тяжелый – вес находится в диапазоне 1800-2700 кг/м 3 ;
• особо тяжелый – вес превышает 2700 кг/м 3 .

Многообразие состава позволяет применять бетон для строительства объектов различной направленности.

Что такое класс?

Класс бетона – гарантированная по прочности на сжатие нагрузка, которая им выдерживается, измеряется в МПа (мегапаскалях). Эта характеристика введена, чтобы уточнить свойства застывшего раствора, поскольку для одной марки они могут разниться. Этот параметр позволяет определить его фактическую прочность, так как рассчитывается для случаев, когда она будет подтверждаться не менее чем в 95%.

Класс бетона по прочности обозначается символом «В» с индексами от 5 до 60, которые показывают значение давления в мегапаскалях, выдерживаемого материалом до разрушения. Этот показатель соотносится с маркой, более привычной для строителей.

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.

Что значит марка и класс бетона

Прочность — основная характеристика бетона, на основе которой построена классификация этого строительного материала. На нее ориентируются покупатели при заказе продукции. Марка «М» обозначает средний предел прочности бетона на сжатие и выражается в кг/см2. Классификация по маркам на основании прочности на сжатие была придумана в СССР и пользуется популярностью до сих пор.

Чем больше вяжущего вещества в готовой смеси, тем больше его прочность, а, соответственно, качество и стоимость. Важно соблюдать баланс, чтобы получить нужное качество материала по оптимальной цене.

Класс — более точная характеристика, которая используется в профессиональной среде. У одной и той же марки может быть разный класс в зависимости от условий производства — чем они лучше, тем выше класс.

По европейским стандартам бетон подразделяется на классы с маркировкой «В» и определяется числом, которое обозначает предельную прочность на сжатие в МПа.

Марка — это среднее значение максимальной прочности образцов. Класс гарантирует обеспеченность указанной прочности, то есть она характерна для 95% всех образцов. Чтобы узнать соответствие класса марке, проще всего воспользоваться таблицей, где указаны все значения. Например, марка М200 равнозначна классу В15, а М350 — В25.

Понятие класса и марки бетона по прочности

В современном строительстве основная характеристика бетонной смеси – класс. Наряду с ним еще используется понятие марки бетона. Отличие между этими величинами состоит в предъявляемых требованиях к каждому понятию.

Марка бетона – это численное значение, указывающее средний предел прочности на сжатие выраженный в кгс/см2.
Класс бетона – числовая характеристика прочности на сжатие (в МПа), принимаемая с гарантированной обеспеченностью 95 %.

Следовательно, к классу бетона предъявляются более жесткие требования, чем к марке бетона. Указанный для класса параметр должен выполняться в 95 и более случаев из 100. Значение марки по факту может оказаться как ниже, так и выше требуемого.

Класс бетона согласно нормативной документации принято обозначать большой буквой «B» и цифрами. Например, бетон класса В50 должен выдерживать давление в 50 МПа в 95 % случаев. На рынке чаще встречаются бетоны с классами от В7,5 до В40. Марка бетона обозначается большой буквой «М» и численным значением от 50 до 1000. Используются чаще бетоны марок от М100 до М500.
Соответствие между классами и марками согласно ГОСТ 26633-91 при нормативном коэффициенте вариации 13,5% приведено в таблице 1.

Таблица 1. Соотношение между марками и классом бетона

Бетон изначально характеризуется низкой прочностью и при нормальных условиях приобретает 60-80% от марочной прочности только через 7-14 суток.

Прочностные характеристики бетона напрямую зависят от физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии цемента и воды. Их скорости сильно отличаются в теплых и влажных условиях. При быстром высыхании или замерзании бетона процессы прекращаются, что может негативно сказаться на качестве конструкции.

Потому, чтобы бетон приобрел соответствующие классу прочностные характеристики в начальный период (до 28 дней), после укладки необходимо увлажнение залитой конструкции и укрытие. Защитой также может быть нанесение битумной эмульсии на свежеуложенный бетон и укрытие полиэтиленовой или другой пленкой.

Класс бетона и его состав

В состав бетона входит 4 основных компонента:

• цемент;
• щебень;
• песок;
• вода.

Для улучшения свойств бетона в смесь могут вводиться различные специальные наполнители. Чтобы получить бетон определенного класса необходимо строго придерживаться соотношения основных компонентов.

На заводах для получения товарного бетона зачастую применяют цемент марок 400 или 500. Во втором случае расход цемента будет меньше. Соотношения компонентов наиболее ходовых классов бетона приведены в таблице 2 и 3.

Таблица 2. Пропорции основных компонентов (цемент, песок, щебень) бетона с цементом М 400

Таблица 3. Соотношение компонентов бетона с цементом М 500

Очень важный показатель – соотношение вода-цемент. Цемент способен реагировать с ¼ массы воды от собственного веса. Для придания б
смеси пластичности используют до 40-70% воды от массы цемента. Избыточная вода остается в застывшем бетоне в свободном состоянии и в дальнейшем испаряется, образуя микропоры, ослабевает его, уменьшает прочность.

Водоцементное соотношение около 0,6 (60% воды от массы цемента) либо 0,5 (на каждые 30 кг цемента необходимо 15 л воды) обеспечивает необходимую морозостойкость. Для изделий, которые будут работать в тяжелых условиях, (тротуарная плитка, дорожные плиты и др.) допустимое водоцементное число 0,4. В бетонной смеси для фундаментов это число составляет 0,75.

Основы технологии производства бетона

На современных заводах загрузка компонентов проводится компьютеризировано. Оператор специального промышленного компьютера управляет производственным процессом. Чтобы гарантировать однородность и точное соответствие бетонной смеси требованиям заказчика проводится контроль данных:

• дозировки компонентов смеси;
• время перемешивания и другие показатели.

На основе полученного задания выполняется программа, а за происходящими в бетоносмесителе процессах можно наблюдать с помощью установленной внутри видеокамеры.

Для продления жизнеспособности бетонной смеси, в процессе производства применяются различные добавки: замедлители схватывания, пластификаторы, суперпластификаторы. Их использование позволяет сократить затраты воды, и значит, повысить водонепроницаемость, плотность и морозостойкость изделия. В холодное время года в состав бетонов обязательно вводятся противоморозные добавки. Они позволяют производить заливку при температуре до -250С.

Методы определения соответствия бетона указанному классу

Метод стандартных образцов
Проверка соответствия закупленного бетона указанному в документации классу осуществляется в специализированных лабораториях сжатием отлитых из бетонной смеси кубиков или цилиндров специальным прессом.

Порядок забора контрольных проб и подготовки к проведению анализа:

• Предварительно изготовляются три-четыре деревянные формы с ячейками 15х15х15 см или 10х10х10 см.
• Перед забором проб формы обязательно увлажняются. Это необходимо чтобы сухая древесина не забрала влагу из бетона, что сказывается на процессах гидратации цемента.
• Забор проб проводится при разгрузке бетона непосредственно с лотка бетоносмесителя.
• Залитые формы тщательно простукиваются молотком или проштыковываются арматурой. Эта процедура проводится для уплотнения смеси, удаления лишнего воздуха.
• Отлитые образцы выдерживаются при температуре около 20 0С и влажности около 90 % в течение 28 дней.

По истечению указанного срока полученные кубики сдаются в лабораторию для проведения анализа. Образец устанавливается в пресс и нагружается непрерывно и равномерно до его разрушения. По разрушающей нагрузке рассчитывается прочность бетона, и эксперты выдают акт о соответствии образца классу бетона.

Существует возможность проведения исследований на более ранних стадиях твердения бетона (на 3, 7 или 14 сутки). При этом учитывается, что за первые 7 суток при нормальной температуре бетон набирает 70% расчётной прочности. При неблагоприятном температурном режиме период схватывания и твердения значительно увеличивается.

Методы неразрушающего контроля
Чтобы установить прочность уже готовых конструкций чаще всего применяют методы неразрушающего контроля. Это косвенные методы, основанные на определении физических показателей связанных с прочностью корреляционной зависимостью.

Многие специализированные лаборатории проводят замеры прочности бетона на месте с помощью одного из методов:

• пластической деформации;
• ультразвукового анализа;
• ударного импульса;
• упругого отскока с применением склерометра и др.

Области применения разных классов бетона

Разные виды строительных работ требуют использования бетонов различных классов.

Бетон класса В7,5 (марки М100)
Основное применение этот класс бетона находит в ходе подготовительных строительных работ перед заливкой лент фундаментов («подбетонка») или монолитных плит. Для этого песчаная подушка заливается тонким слоем бетонной смеси. После полного застывания слоя проводятся арматурные работы. Другая область применения бетона класса В7,5 – дорожное строительство.

Бетон класса В12,5 (марки М150)
Применяется в основном:

• в подготовительных работах перед заливкой монолитных плит фундаментов;
• для изготовления стяжки пола;
• при заливке фундамента под небольшое сооружение;
• в дорожном строительстве;
• для бетонирования дорожек.

Бетон класса В15 (марки М200)
Бетон этого класса пользуется наибольшим спросом. Его прочность позволяет решить большинство строительных задач:

• заливку плитных, ленточных и свайно-ростверковых фундаментов;
• изготовление стяжки пола, подпорных стен, бетонных лестниц, площадок, отмостков, дорожек и дорожных плит.

Бетон класса В20 (марки М250)
Бетон этого класса нашел применение при заливке:

• монолитных фундаментов;
• малонагруженных плит перекрытий;
• лент заборов;
• лестниц и других конструкций.

Также он используется для организации бетонных отмостков, площадок и дорожек.

Бетон класса В22,5 (марки М300)
Запас прочности этого класса бетона позволяет использовать его для:

• заливания разных видов фундаментов (свайно-ростверковых, плитных, ленточных);
• возведения монолитных стен высотных зданий;
• изготовления лент заборов, плит перекрытий, отмосток, лестниц и других конструкция.

Бетон класса В25 (марки М350)
Высокая прочность бетона В25 позволяет использовать его при строительстве крупных сооружений и зданий, монолитных фундаментов и стен, плит перекрытий, балок, колонн и других конструкций с большой нагрузкой. Именно из этого бетона производится большинство ЖБИ. Другая область применения этого бетона – производство аэродромных плит ПАГ, способных выдерживать экстремальные нагрузки.

Бетон класса В30 (марки М400)
Бетон класса В30 быстро схватывается, имеет высокую морозостойкость и повышенный коэффициент водонепроницаемости. Потому чаще всего используется для изготовления конструкций со специальными требованиями:

• банковских хранилищ;
• гидротехнических сооружений;
• мостовых конструкций;
• специальных ЖБИ и ЖБК: чаш бассейнов, балок, ригелей, колонн и других изделий повышенной прочности.

Для строительства частных домов бетон В30 практически не используется.

Бетон класса В35 и выше
Бетоны высоких классов используются достаточно редко. Их применение регламентируется специальными требованиями, связанными с дальнейшими условиями эксплуатации конструкций. Из таких бетонов изготовляют:

• железо-бетонные изделия для метро;
• мостовые конструкции;
• дамбы и иные гидротехнические сооружения;
• ЖБК с повышенными прочностными характеристиками.

Ориентировочная стоимость бетона основных классов

Марка и класс указывают не только на прочностные характеристики бетона, но и на морозостойкость, водонепроницаемость, подвижность массы и т.д. Потому общая стоимость бетона зависит от этих показателей и от цены услуг доставки:

• загрузочно-разгрузочные работы – в зависимости от объема;
• транспортировка – по километражу.

В среднем по России цены рознятся не значительно. Например, стоимость 1 м3 товарного бетона разных классов приведена в таблице 4.

Таблица 4. Стоимость 1 м3 товарного бетона разных классов бетона

Окончательная стоимость бетона может меняться при закупке больших партий, наличии акционных скидок и в несезон.

Выбор бетона необходимого класса зависит, прежде всего, от типа проводимых строительных работ. При этом следует ориентироваться на проектную документацию, а в случае отсутствия таковой – на рекомендации квалифицированных строителей.