Класс бетона — параметры и свойства классификации. Чем класс отличается от марки?

Бетон является самым популярным строительным материалом. Он используется в большом количестве разнообразных работ и востребован по нескольким причинам: невысокая цена, надежность, долгий срок службы, высокая прочность, возможность задавать практически любые формы и т. д.

Существуют разные виды бетона. Они отличаются между собой такими характеристиками как плотность, прочность, подвижность, влагостойкость, сопротивление низким температурам и др. Каждый вид бетона подходит для определенных работ. Чтобы эффективно выбрать материал, нужно знать какие работы предстоит выполнить и какими характеристиками должно обладать будущее сооружение.

Для удобства, разные виды бетона принято классифицировать по классам. Но некоторые также различают его по маркам. Сегодня будем выяснять чем класс бетона отличается от марки.

Самый важный параметр бетона

Важнейшим параметром бетона является его прочность. Именно по нему определяется класс материала. Он производится путем смешивания цемента с водой. При этом также используются заполнители разной фракции — щебень, гравий, песок.

Цемент не просто смешивается с водой. При их соединении возникает особая реакция гидратации, протекающая с образованием новых кристаллов.

Прочность бетона складывается из качества используемого цемента и прочих компонентов. Другими важными параметрами являются:

• качества заполнителя — чистота и размер зерна;
• соотношение воды и цемента;
• способ смешивания и активации цемента;
• качество укладки раствора — вибрирование или использование специальных пластификаторов;
• внешние условия, при которых смесь затвердевает — температура и влажность.

Влажность и температура являются определяющими параметрами при схватывании бетона. За ними нужно пристально следить и соблюдать определенные нормы. Особенно важен период, когда достигается критическая прочность. Оптимальная температура при застывании бетона, составляет 18-20°С. Уровень влажности при этом должен составлять около 100%. Уровень расчетной прочности достигается за 28 дней. При этом критическая прочность наступает уже через 7 суток.

Как отличаются класс и марка?

Бетон разделяли на марки еще с советских времен. Марка определялась по средней прочности. Измерение показателя производилось на кубических заготовках с ребром 150 мм. Образцы твердели при условиях, в которых планировался их набор прочности на стройплощадке. На третий, седьмой и четырнадцатый день проводились испытания давлением. На 28 день определялась марка бетона. В обозначении марки используется буква “М” и цифра, обозначающая величину давления в кг/см2.

Класс же является европейским показателем. Он отмечается буквой “В” и цифрой, означающей максимальную прочность на сжатие, которая выражается в Мпа.

Испытание образцов для определения класса бетона, проводится в условиях, установленных ГОСТом 10180-90 на образцах в виде кубов с ребром 150 мм. Они также подвергаются давлению.

Класс является более точным определением прочности бетона, но у нас в основном используется обозначение марками, так как среди строителей много тех, кто начинал работать еще в советское время.

В этой таблице представлено примерное соответствие классов и марок бетона.

Другие характеристики бетонов

Кроме прочности у бетона есть и другие важные характеристики, которые необходимо учитывать при выборе для конкретных строительных работ. Сейчас подробно о них поговорим.

Удобоукладываемость

По сути, этот нескладный термин означает то в каком соотношении в растворе находятся вода и цемент. Теоретически, чем меньше в бетоне воды, тем он прочнее. Грубо говоря имеет большую концентрацию. Но от этого страдают его эксплуатационные характеристики. Вода делает раствор более податливым. Он лучше расходится и уплотняется. Однако прочность при этом страдает.

Для обеспечения реакции гидратации в бетонном растворе, достаточно обеспечить соотношение воды и цемента в пропорции 1:3. Но если соотношение в/ц равно ниже 0,4-0,55, раствором неудобно работать. Он получается слишком густым. Его становится сложно уплотнить, что может стать причиной появления полостей и пор.

Чтобы привести раствор в должный вид, надо либо увеличить содержание воды, что снизить прочность, либо добавить пластификатор. Второй вариант является более выгодным, поскольку он улучшает удобоукладываемость, не изменяя при этом прочности.

Современные пластификаторы позволяют значительно увеличить подвижность раствора. Кроме того они могут влиять и на другие свойства бетонных смесей, такие как:

• влагостойкость;
• сопротивление высоким температурам;
• время затвердения;
• защита от расслаивания.

При использовании пластификаторов в жидких растворах, отпадает необходимость проводить вибрирование. Смесь будет иметь однородный состав, без оседания отдельных фракций.

Пластификаторы также положительно влияют на монолитный железобетон, повышая адгезию между раствором и арматурой.

Подвижность бетона оценивается по нескольким пунктам, и обозначается как буква”П” с цифрой от 1 до 5:

• малоподвижные смеси — П1;
• универсальные, использующиеся для большинства работ — П2-3;
• для армированных конструкций — П4;
• текучие, самые жидкие растворы для конструкций с максимальным армированием — прутьями и фиброй — П5.

Определение подвижности производится с помощью конуса Абрамса. В него раствор укладывается тремя слоями и утрамбовывается штыкованием. Через 3 минуты после укладки, конус снимается. Замеряется высота фигуры и сравнивается с высотой конуса. Подвижность измеряется по осадке бетонного конуса.

В этой таблице представлены различия классов бетона по удобоукладываемости:

Морозостойкость

Если будущее сооружение будет использоваться в суровом климате, бетон должен иметь хорошие свойства сопротивления низким температурам. Иначе он быстро разрушится и вся конструкция придет в негодность. Морозостойкость — это способность бетона выдерживать циклы заморозки и разморозки.

Для проведения испытаний по этому показателю, берутся образцы бетона, прошедшие полный цикл твердения. Они замораживаются при -130°С и размораживаются при +180°С. После этого проводится замер прочности.

Если за определенное количество циклов образец не потерял своих свойств, он соответствует определенной марке морозостойкости. Этот параметр обозначается буквой “Ф” и цифрой, которая показывает количество циклов заморозки-разморозки:

• самый низкий класс — Ф50;
• нормальный, применяется в умеренном климате без больших перепадов и сильных морозов. Срок службы такого бетона может достигать 100 лет — Ф50-150;
• повышенная морозостойкость, используется в холодном климате — Ф150-300;
• высокая стойкость к морозам, предназначен для высокой влажности и сильного промерзания грунта — Ф300-500;
• Ф500-1000 — крайняя степень морозостойкости.

Морозостойкость зависит от плотности бетона и его влагостойкости. В нем не должно быть трещин и пор. Для таких растворов используются пластификаторы.

Водонепроницаемость

Этот показатель отображает свойство бетона не пропускать в себя воду под давлением. Несмотря на высокую прочность, бетон имеет пористую структуру и поверхность со множеством пор и капилляров. В них легко проникает влага. Если при этом на материал воздействует низкая температура, вода замерзает и расширяется, увеличивая поры и создавая трещины. В конечном счете бетон разрушается.

Устойчивость к влаге определяется плотностью бетона и влияет на морозостойкость. Она определяется при помощи таких методов:

• мокрое пятно — выясняется давление, при котором вода проникает в бетон;
• по коэф. фильтрации;
• по воздухопроницаемости.

Свойство водонепроницаемости бетона обозначается буквой W и цифрой от 2 до 20. Для улучшения этого параметра применяются такие способы:

• использование глиноземистого цемента, что позволяет сделать более плотный бетон;
• добавление сульфата алюминия или железа;
• снижение количества воды добавлением пластификаторов;
• использование гидрофобных добавок.

Вот как все вышеописанные параметры влияют на свойства бетона разных классов.

Заключение

Прочность, влаго — и морозостойкость пропорциональны друг другу. Для бетона важны такие качества как плотность и подвижность. От этого зависят эксплуатационные качества и срок службы конструкций. В зависимости от класса материала можно подобрать бетон для строительства разных объектов в разных климатических условиях.