Марки бетона и их применение

Прочность бетона является важным параметром, который оказывает влияние на его морозостойкость, подвижность и водонепроницаемость. На основании этих характеристик определяется допустимая сфера использования данного строительного материала. Например, бетон класса B7,5 и выше подходит для заливки фундамента небольших строений, таких как жилые дома и другие легкие конструкции.

Класс бетона: что означает, чем отличается

Бетон классифицируется на различные классы, что обусловлено пропорциями его компонентов, таких как песок, вода, цемент и дополнительный наполнитель, а также их качеством. Почему же существуют разные классы бетона? Это связано с тем, что для выполнения различных строительных работ требуется материальная основа с отличающимися характеристиками прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Многолетняя практика показала, что производство исключительно высококачественного бетона может оказаться слишком затратным. Если бы повсеместно применялся бетон класса B40, это значительно увеличивало бы стоимость жилых домов, делая их недоступными для большинства людей. Поэтому для заливки основ фундаментов зачастую используют так называемый «тощий» бетон. В его составе значительно уменьшено количество цемента и воды, в то время как большая часть массы занимают наполнители, качество которых может быть разным. Тем не менее, такое бетонирование после достижения прочностных характеристик способно выдерживать даже предельные нагрузки.

Это указывает на то, что не всегда стоит изготавливать или закупать бетон с самым высоким коэффициентом прочности. Оптимальный выбор класса бетона зависит непосредственно от конкретной задачи. Например, для заливки площадки под гараж совершенно достаточно использования бетона самого низкого класса. В то же время, для создания дамбы необходим раствор более высокого класса. Важно отметить, что класс прочности влияет и на стоимость материала, поэтому рационально выбирать именно тот класс, который соответствует требованиям конкретного проекта.

Что означает класс бетона

Класс бетона определяется следующим образом: производят небольшой куб из бетона и проверяют предел его прочности на сжатие, при котором материал начинает разрушаться. Для этих целей применяется специальный пресс, который показывает прикладываемое усилие в момент разрушения блока. В зависимости от максимального значения сжатия рассчитывается класс прочности бетона.

Класс бетона обозначается буквой B, за которой следует число от 0,5 до 60. Чем больше это число, тем выше прочность бетона, что особенно важно для покупателей, принимающих решение о выборе соответствующего материала.

Что значит марка и класс бетона

Прочность является основной характеристикой бетона и основой его классификации. На неё прежде всего ориентируются покупатели при заказе продукции. Марка М обозначает средний предел прочности бетона на сжатие в кг/см². Эта система классификации по маркам на основе прочности на сжатие была введена в СССР и сохраняет свою актуальность до сих пор.

С увеличением доли вяжущего вещества в готовой смеси возрастает прочность бетона и, соответственно, его качество и стоимость. Важно сохранять баланс, чтобы добиться необходимого качества бетона при оптимально низких затратах.

Класс — это более точный показатель, который применяется в профессиональной среде. Одна и та же марка бетона может находиться в разных классах в зависимости от условий его производства — чем лучше условия, тем выше класс.

Согласно европейским стандартам, бетон делится на классы с маркировкой В, которой соответствует число, показывающее предельную прочность на сжатие в мегапаскалях (МПа).

Марка — это среднее значение максимальной прочности образцов, в то время как класс гарантирует наличие указанной прочности на уровне 95% образцов. Чтобы узнать соответствие между классами и марками, проще всего воспользоваться таблицей, которая приводит все значения. Например, марка М200 соответствует классу В15, а марка М350 — классу В25.

Классификация бетона по маркам

Марка бетона по прочности

Для определения прочности бетона используются кубические образцы с ребром 150 мм, которые выдерживаются при естественных условиях на протяжении 28 дней. После этого они подвергаются сжатию, и на основании полученных данных определяется марка бетона по прочности. В категории марок выделяются значения от М50 до М1000, среди которых можно выделить:

• М50–М100 — это самые непрочные марки, применяемые для штукатурки стен или заполнения пустот в конструкциях, которые не подвержены значительным нагрузкам, к примеру, для подготовки оснований под дорожные покрытия или заливки подбетонки для фундамента.
• М100–М150 — такие марки можно использовать для заливки основ под фундаменты, монтажа бордюров, создания дорожек с небольшой проходимостью, а также для стяжки пола и на устройствах, которые не будут подвергаться высоким нагрузкам.
• М200–М250 — более прочный материал, подходящий для изготовления бетонных полов, лестничных пролетов, бордюров, дорожек и отмосток. С помощью этих марок можно строить ленточные фундаменты, если уровень грунтовых вод низкий и грунт устойчивый.
• М300 — считается оптимальным для фундамента и для монолитного строительства малоэтажных домов. Из него можно создавать прочные подпорные стенки, заборы и лестницы. Он также подходит для бетонных площадок и дорожек, отличающихся долговечностью и устойчивостью к влаге.
• М350 — такие марки выдерживают значительные нагрузки и применяются для создания монолитного фундамента и стен многоэтажных зданий, а также для перекрытий, колонн и других железобетонных изделий, включая чаши бассейнов.
• М400–М550 — это высокопрочные марки, используемые для строений таких как мосты, плотины, взлетно-посадочные полосы и банковские сейфы.

Класс бетона (В) по прочности на сжатие	Ближайшая марка бетона (М) по прочности на сжатие	Средняя прочность бетона класса кгс/см²
В3,5	М50	45,84
В5	М75	65,48
В7,5	М100	98,23
В10	М150	130,97
В12,5	М150	163,71
В15	М200	196,45
В20	М250	261,94
В22,5	М300	294,68
В25	М350	327,42
В27,5	М350	360,16
В30	М400	392,90
В35	М450	458,39
В40	М500	523,87
В45	М600	589
В50	М650	655
В55	М700
В60	М800

Классы или марки бетона: в чем разница?

В советской классификации бетоны делились по прочности на сжатие на марки, аналогично цементам. Для измерения прочности использовались кубические образцы размерами 150 мм на ребре. Эти образцы должны были затвердеть в тех же условиях, что и основное изделие, после чего на 3-й, 7-й, 14-й дни проводились предварительные тестирования нагрузки, а на 28-й день определялась реальная марка бетона. Установленная марка обозначалась буквой М и числовым значением, которое соответствовало среднему выдерживаемому давлению, измеряемому в кг/см².

Позднее Российская Федерация перешла на европейские стандарты, что привело к переклассификации бетонов на классы, маркирующиеся буквой В с последующим числовым значением, указывающим предельную прочность на сжатие в мегапаскалях (МПа).

Процесс определения класса прочности включает изготовление кубических образцов с ребром 150 мм. После их настаивания в течение 28 суток в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-90, образцы испытывают на сжатие и измеряют предельное сжатие в МПа, которое удерживается образцом без разрушения.

Таким образом, класс бетона можно считать более точной характеристикой, хотя многие строители все еще отдают предпочтение привычным маркам.

Таблица соответствия классов и марок бетона

Другие методы испытания

Для испытания также могут использоваться кубические, цилиндрические образцы или призмы, изготовленные из бетона. В испытательных машинах проводятся различные виды испытаний, такие как:

1. исследование прочности на растяжение при изгибе;
2. тестирование на растяжение при раскалывании;
3. измерения на осевое растяжение (с использованием разрывной машины).

Кроме того, могут оцениваться и другие характеристики готового бетона.

Удобоукладываемость

Возвращаясь к водоцементному соотношению в цементных растворах, необходимо отметить, что для обеспечения реакции гидратации достаточно в/ц, равного 0,3. Однако бетон, имеющий водоцементное соотношение ниже 0,45–0,55, становится неудобным в работе, поскольку он становится очень тяжелым, густым, не растекается и требует значительных усилий для уплотнения в опалубке.

Таблица марок бетона по удобоукладываемости

Из-за высокой густоты раствора, уплотнить который сложно, в готовом изделии могут оставаться пустоты, что негативно сказывается на прочности конечного продукта.

Существуют два основных выхода из этой ситуации:

1. уменьшить густоту смеси, добавив больше воды;
2. включить пластификатор в состав смеси.

Увеличение количества воды в смеси улучшает её удобоукладываемость, но сильно снижает прочностные характеристики готового изделия. Эта зависимость представлена в соответствующих таблицах.

Таблица зависимости класса бетона от количества воды в растворе

Использование пластификаторов позволяет повысить подвижность смеси без потери прочности. Более подвижная смесь хорошо растекается и заполняет формы даже сложной конфигурации, улучшая срок службы бетона. В смесях с пластификатором уменьшается количество и размеры пор, что положительно сказывается на всех характеристиках конечного продукта.

Современные пластификаторы способны увеличивать пластичность смеси на 1-4 пункта, а также способствовать росту прочности, водостойкости, морозостойкости готового бетона, продлевают срок эксплуатации раствора, предотвращают расслаивание смеси, и экономят как воду, так и цемент.

Подвижность бетона определяется буквой П с числовым значением от 1 до 5:

1. П1 — малоподвижные смеси, подходящие для монолитных конструкций, где обязательно требуется уплотнение.
2. П2 и П3 — универсальные смеси, подходящие для большинства конструкций, также требуют уплотнения.
3. П4 — оптимальный вариант для армированных конструкций, может использоваться без уплотнения.
4. П5 — литьевые или текучие смеси, подходящие для густоармированных конструкций, обеспечивающие превосходное уплотнение.

Добавление пластификатора позволяет улучшить удобоукладываемость смеси без увеличения водного компонента.

Для проверки подвижности бетона используется метод с конусом Абрамса, который применяется для измерения осадки смеси.

В металлический конус укладывается бетонный раствор в три слоя, каждый из которых уплотняется методом штыкования. В течение 3 минут конус снимается, и тут же измеряется высота бетонного конуса, которая затем сравнивается с высотой конуса Абрамса. Таким образом, марка бетонной смеси по подвижности определяется по величине осадки конуса.

Применение в зависимости от класса

Профессиональные строители и проектировщики обладают знаниями о ситуации с применением бетонов различной прочности. Однако многие граждане, занимающиеся частным строительством или ремонтом, часто задаются вопросом: какую марку бетона выбрать? Ответ на этот вопрос зависит от характера предстоящих работ. Ниже представлены несколько наиболее распространенных применений бетона.

Марка бетона для дома. На всех этапах строительства частных и многоквартирных домов могут использоваться практически все виды бетонов, за исключением особо тяжелых.

Марка бетона для фундамента. Для организации ленточного фундамента под легкие строения оптимально подойдет М200, если грунтовые воды отсутствуют. Для одноэтажного кирпичного здания лучше использовать М250. Ленточные основы под двух- и трехэтажные дома требуют применения бетона М300. В условиях глинистого и пучинистого грунта необходимо использовать, как минимум, бетон класса М350.

Марка бетона для отмостки частного дома рекомендуется выбирать начиная с М200. Оптимально использовать смеси с высоким показателем морозостойкости.

Марка бетона для стяжки пола. Для создания прочных стяжек обычно применяют тяжелые бетоны. Внутри частного дома, в подсобных помещениях и так далее — следует использовать М150 (В12,5), в гараже подойдет М200, для одноэтажного кирпичного дома — М250. Универсальная марка для заливки пола — М300; её можно использовать не только для выравнивания, но и в качестве основного покрытия на автостоянках, в складских помещениях, а также в дорожном строительстве.

Стандарты и методы испытаний

Продукция нашей компании производится в строгом соответствии с ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия». Также мы следуем другим регламентирующим документам, таким как ГОСТ 7473-2010, который охватывает все виды смесей и содержит перечень стандартов на различные виды бетона, его составные части и другие нормативные документы.

Каждый производимый нами бетон проходит контроль качества на современном оборудовании, который включает взвешивание и проверку влажности компонентов. Качество составляющих смеси тестируется в нашей лаборатории согласно соответствующим ГОСТам. Испытания на прочность проводятся в лаборатории методом разрушения по ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Этот метод включает приложение усилия сжатием к контрольным образцам, предоставленным клиентом. Проверка неразрушающим методом осуществляется с использованием электронного устройства ИПС-МГ 4.03 на различных стадиях строительства и в эксплуатации объектов.

Стандарты и нормативные требования жизненно важны для регламентации классов и марок бетона. Они формируют минимальные требования к прочности, плотности, долговечности и другим свойствам бетона. В России основным стандартом для классов и марок бетона служит ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия».

Этот стандарт определяет методы испытаний на прочность бетона, используемые для контроля качества и классификации бетонных смесей. Он служит руководством для проведения испытаний и устанавливает требования к прочности бетона в зависимости от его класса и марки.

Кроме того, стандарт устанавливает следующие основные требования:

Маркировка бетона: стандарт регламентирует способы обозначения классов и марок бетона, которые базируются на его прочностных характеристиках. Маркировка включает буквенное обозначение и числовую часть, указывающую прочность бетона в ходе испытаний.

Методы испытаний на прочность: стандарт определяет методы для проведения испытаний на сжатие, изгиб и растяжение для бетона.

Требования к прочности: ГОСТ устанавливает минимальные величины прочности для каждого класса и марки бетона, которые определяются на основе лабораторных испытаний, и должны быть достигнуты в реальных условиях строительства.

Контроль качества: ГОСТ регулирует процессы контроля качества бетона, включая требования к оборудованию, квалификации персонала и методам исследования. Он требует проводить испытания как на этапе производства бетона, так и на стадии готового изделия.

Подведем итоги

Правильный выбор класса и марки бетона является решающим фактором для успешного ведения строительных работ. Неправильный выбор может привести к пожароопасным ситуациям и излишним расходам. Бетон, не обладающий достаточной прочностью, может не выдерживать эксплуатационных нагрузок, что приводит к повреждениям или разрушению конструкции. В свою очередь, использование избыточно прочного бетона может вызвать значительные затраты и оказаться неэффективным в конкретном проекте.

Выбор класса и марки бетона требует анализа множества факторов, таких как внешние нагрузки, условия эксплуатации, а также требования к безопасности и долговечности. Консультация с опытными инженерами и применение соответствующих стандартов и рекомендаций помогут определить оптимальный класс и марку бетона для конкретного проекта.