Виды бетона, классификация и состав смесей бетона

Классификация бетонов. Компоненты бетона, свойства и состав бетонной смеси

Бетон – искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемента), воды, мелкого и крупного заполнителей (песка, щебня или гравия) и различных добавок, вводимых в бетонную смесь с целью улучшения технических свойств бетонной смеси и бетона. Эту смесь материалов до затвердевания называют бетонной смесью.

Вяжущее вещество и вода являются активными составляющими бетона. После затворения бетонной смеси водой образовавшееся цементное тесто обволакивает зерна заполнителей, придавая подвижность бетонной смеси, а после затвердевания связывает их в искусственный камень — бетон.

В современном строительстве бетоны являются самыми массовыми по применению материалами благодаря их высокой прочности, надежности и долговечности при работе в конструкциях зданий и сооружений.

Применение – как основной конструкционный материал служит для изготовления самых разнообразных по форме и размерам бетонных и железобетонных строительных изделий и конструкций; его широко применяют в гражданском, промышленном, гидротехническом, жилищном, дорожном и других видах строительства.

Согласно ГОСТ 25192—82 бетоны классифицируют по следующим

Ø по средней плотности;

Ø по виду вяжущего;

Ø по виду заполнителей;

Ø по условиям твердения;

Ø по назначению.

По плотности бетоны подразделяют на:

Ø особо тяжелые(плотностью более 2500 кг/м 3 )

Ø тяжелые (1800. 2500 кг/м 3 )

Ø легкие (500. 1800 кг/м 3 )

Ø особо легкие (теплоизоляционные)(менее 500 кг/м 3 )

По виду вяжущего бетоны могут быть на основе:

Ø цементных вяжущих (приготовляемые на клинкерных цементах);

Ø известковых вяжущих (силикатные бетоны);

Ø шлаковых вяжущих (шлакобетон);

Ø гипсовых вяжущих (гипсобетон);

Ø ·специальных вяжущих (асфальтобетон – на битумных вяжущих, бетонополимеры – на минеральном вяжущем, пропитанном мономерами или полимерами с их последующим отверждением).

По виду заполнителей бетоны подразделяют на:

Ø бетоны на специальных заполнителях (барит, чугунный скрап, стальная стружка и др.).

В зависимости от структуры бетоны подразделяются на:

Ø бетоны плотной структуры (пространство между зернами заполнителя наполнено затвердевшим вяжущим и порами вовлеченного в него воздуха или газа, в том числе образующимися за счет применения добавок, регулирующих пористость в объеме не более 7%);

Ø бетоны поризованной структуры (пространство между зернами заполнителя не полностью заполнено или совсем не заполнено мелкими заполнителями и затвердевшим вяжущим, поризованными добавками, регулирующими пористость в объеме более 7%);

Ø ячеистые бетоны, (основную часть объема составляют равномерно распределенные поры в виде ячеек, полученные с помощью газо или пенообразователей).

По условиям твердения бетоны подразделяют на твердеющие:

Ø в естественных условиях;

Ø в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении;

Ø в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

По назначению бетоны подразделяются на:

Ø конструкционные (для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений);

Ø специальные (жаростойкие, химические, декоративные, радиационно защитные, теплоизоляционные и др.).

Классификация бетонов

Бетон используют в самых разных строениях и конструкциях, где требования к нему могут быть самыми разными.

Ключевой параметр любого бетона – это его состав, который обеспечивает необходимую прочность бетонной конструкции и её долговечность в заданных эксплуатационных условиях. Но, для подбора правильного состава надо понимать, какой именно бетон вам нужен, и какие задачи он должен выполнять.

Для систематизации рецептур бетонной смеси, в зависимости от места его применения был разработан ГОСТ 25192-2012, который определяет основные параметры классификации различных типов бетона.

В соответствии с этим ГОСТ бетоны классифицируются по следующим признакам:

  • основное назначение;
  • стойкость к видам коррозии;
  • вид вяжущего;
  • вид заполнителей;
  • структура;
  • условия твердения;
  • прочность;
  • темп набора прочности;
  • средняя плотность;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • истираемость.

Основное назначение

Это деление бетонов на конструкционные и специальные.

Конструкционный – это бетон общего назначения, использующийся для возведения зданий и сооружений.

Специальный – это модифицированный различными заполнителями и добавками бетон, выполняющий декоративные, тепло- и гидроизоляционные, радиационнозащитные и иные функции.

Коррозионная стойкость

По этому признаку бетоны делят на 5 классов экспозиции:

  • XO – для использования в обычной среде без риска повышенного коррозионного воздействия;
  • XC – стойкие к коррозии арматуры, возникающей из-за воздействия углекислого газа из окружающей среды;
  • XD и XS – стойкие к воздействию хлоридов, содержащихся например в морской воде, или противогололедных реагентах;
  • XF – стойкие к коррозии, возникающей в результате чередования циклов замораживания и оттаивания (фактически, это разрушение бетона, возникающее из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в бетоне);
  • XA – стойкие к химической коррозии, возникающей из-за особых условий эксплуатации (химические производства и т.д.)

Каждый класс обозначается двумя буквами и цифрой, подробно они представлены в ГОСТ 31384-2017.

Вид вяжущего

Эта классификация делит бетоны по типу основного связующего компонента на:

  1. Цементные – традиционный бетон общестроительного назначения;
  2. Известковые – бетоны воздушного или автоклавного твердения, используются чаще всего в различных легких блоках, штукатурках (в том числе колерованных декоративных), звуко- и теплоизоляционных материалах;Б
  3. Шлаковые – лёгкие бетоны с повышенной трещиноустойчивостью и морозостойкостью;
  4. Гипсовые – бетоны с ускоренным набором прочности, используются чаще всего в изготовлении элементов декоративной отделки интерьеров (лепнина, карнизы и т.п.), в качестве штукатурных растворов и для возведения различных ненагруженных перегородок и панелей;
  5. Специальные – например, полимербетон – относительно «молодые» строительные материалы, где в качестве вяжущего используются различные полимеры, используются в декоративно-отделочных изделиях из искусственного камня, характеризуются высокой стойкостью к атмосферным осадкам, морозу и низкой стоимостью, в сравнении с природным камнем.

Вид заполнителя

Заполнитель бетонной смеси напрямую влияет на итоговую прочность и плотность готового изделия или конструкции. Заполнители делят на:

  1. Плотные – гравий, щебень, песок.
  2. Пористые – пемза, керамзит и иные легкие природные материалы.
  3. Специальные – металлическая дробь, руда, различные полимерные материалы (вспененный полистирол).
Читайте также:
Дизайн кухни: варианты интересных и оригинальных дизайнерских решений

Структура

Бетоны делят на следующие типы внутренней структуры:

    Плотная – структура бетона, в которой пространство между зернами заполнителей полностью занято цементным камнем и порами воздуха, объем которых не превышает 7 % всего объема;

Условия твердения

Бетон может твердеть при:

  1. Естественных условиях – без дополнительных мер по обеспечению нормального набора прочности;
  2. Условиях тепловой обработки без повышения давления – смесь требует обогрева для нормального процесса набора прочности;
  3. Условиях тепловой обработки при повышенном давлении (автоклавный бетон) – твердение смеси проходит в специальной печи, часто используется при изготовлении различных штучных изделий (плитка, блоки, панели, декоративные элементы).

Прочность

От прочности зависит, какую нагрузку сможет выдержать конструкция из бетона, без разрушения, что влияет на долговечность, надёжность и безопасность здания или сооружения. Выделяют два основных типа:

  1. Средней прочности (класс прочности при сжатии менее, либо равен В50) – это основной строительный материал в частном домостроении, отделочных и ремонтных работах самого широкого спектра;
  2. Высокопрочные (класс прочности при сжатии более, либо равен В55) – применяются в конструкциях высотных зданий, бетонных изделиях сложных форм и различных высоконагруженных объектах (дамбы, плотины, туннели и т.д.)

От требований к прочности бетона напрямую зависит подбор типа цемента, заполнителей и модифицирующих добавок.

Соответствие классов и марок бетона:

Класс бетона Средняя плотность класса, кгс/см 2 Соответствующая марка бетона
В5 65 М75
В7,5 98 М100
В10 131 М150
В12,5 164 М150
В15 196 М200
В20 262 М250
В25 327 М350
В30 393 М400
В35 458 М450
В40 524 М550
В45 589 М600
В50 655 М600
В55 720 М700
В60 786 М800
В65 851 М900
В70 916 М900
В75 982 М1000
В80 1047 М1000

Скорость набора прочности

В этом критерии рассматривается скорость набора прочности в нормальных условиях, в современном строительстве выделяют два типа, различающихся по отношению прочности на вторые сутки к 28-м (R2/R28):

  1. Быстротвердеющие (R2/R28 больше 0,4);
  2. Медленнотвердеющие (R2/R28 меньше, либо равно 0,4).

Средняя плотность

Это средняя плотность сухой затвердевшей бетонной смеси в кг/м3, обозначаемая маркой D:

  1. Особо легкие (марки по средней плотности менее D800);
  2. Легкие (марки по средней плотности от D800 до D2000);
  3. Тяжелые (марки по средней плотности более D2000 до D2500);
  4. Особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500).

Морозостойкость

Постоянное сезонное замерзание и оттаивание влаги в бетоне постепенно приводит к его разрушению. Для расчета долговечности возводимой конструкции в заданных климатических условиях бетон делят на марки по морозостойкости (F). Данная марка обозначает гарантированное количество циклов заморозки/разморозки образца выбранного бетона, которое он выдерживает без снижения своей прочности.

Бетоны делят на:

  1. Низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее);
  2. Средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50 до F300);
  3. Высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F300).

Водонепроницаемость

Стойкость бетона к проникновению воды напрямую влияет не только на его долговечность, но и на микроклимат и безопасность внутренних помещений. Излишняя сырость способствует развитию и росту плесени и грибка.

Для определения марки водонепроницаемости (W) используют испытания цилиндрического образца бетона высотой 15 см на стойкость к проникновению воды, подаваемой под давлением. Число атмосфер (или мега Паскалей), которое выдержит образец без пропуска через себя воды и будет маркой водонепроницаемости бетона.

  1. Низкая водонепроницаемость (марка менее W4);
  2. Средняя водонепроницаемость (марка от W4 до W12);
  3. Высокая водонепроницаемости (марка более W12).

Истираемость

В случае если бетон используется, как покрытие для полов, дорожек, паркингов, пандусов или иных поверхностей, подверженных износу от проезда автомобилей, ходьбы людей, перемещения грузов и т.д., важным параметром становится стойкость бетона к истираемости. По истираемости бетон делят на три марки (G):

  1. G1 – низкая степень истираемости, подходит для условий сильной загруженности: плиты дорог и тротуаров на магистральных трассах и улицах, аэродромное покрытие, плиты перекрытий с повышенной нагрузкой от ходьбы;
  2. G2 – средняя степень, применяется для элементов лестниц общественных зданий, покрытия подземных переходов и т.п.);
  3. G3 – высокая степень истираемости. Бетон с такой маркой более всего распространён в частном строительстве, а также подходит для устройства дорог и тротуаров в жилом секторе, с низкой транспортной нагрузкой и лестниц жилых домов.

Заключение

Знание всех типов, марок и прочих параметров бетона позволит Вам точнее подобрать оптимальную именно в вашем случае рецептуру, что оптимизирует затраты на строительство и сделает новое здание или сооружение безопасным, долговечным и надёжным.

Также, в случае заказа проекта у сторонней организации, зная все обозначения, вы сможет лучше разбираться в проекте и понимать, почему именно такой состав бетона будут использовать в тех, или иных работах.

Звоните на нашу горячую линию – мы всегда рады Вам помочь!

8 800 550 52 82 (звонок бесплатный по территории РФ)

Что такое бетон: состав и область применения, классификация бетона по разным техническим характеристикам

Несмотря на большое количество новых строительных материалов, популярность бетонных конструкций не уменьшается. Бетон имеет повышенную прочность и надежность, поэтому он остается востребованным при строительстве как жилых комплексов, так и хозяйственных построек.

Бетон используется в разных отрослях строительства.

Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?

Бетон — это искусственно созданный строительный монолит, или, как его чаще называют, искусственный строительный камень. Изготавливают его из вяжущего вещества, воды, наполнителей и различных добавок, с помощью которых можно изменять свойства бетонной массы, повышая морозостойкость, снижая истираемость, делая ее водонепроницаемой, жаростойкой и т.п.

Читайте также:
Дома из бревна: особенности рубленых домов, достоинства оцилиндрованных брусьев и этапы строительства

В классический состав бетона входят:

  • цемент;
  • песок;
  • гравий или щебень;
  • вода.

В зависимости от производственной необходимости состав бетонной смеси может меняться. Так, широко используемый в строительстве и ремонтах цементный раствор (смесь цемента, песка и воды) является одной из разновидностей бетона, т.н. пескобетоном. Смеси с использованием полуводного гипса или ангидрида называются гипсобетонами.

Существует и силикатный бетон, изготавливающийся на основе извести. Шлакобетон изготавливают из измельченных шлаков с добавлением в состав цемента, извести, гипса или других активаторов затвердения.

С развитием строительной индустрии в состав бетонных смесей начали добавлять новые материалы, чтобы придать искусственному камню нужные характеристики. Например, после введения в его состав стальных опилок появился сталебетон, обладающий повышенной прочностью. Использование в качестве наполнителей пемзы и туфа привело к появлению пемзо- и туфобетона — материалов, отличающихся от классического строительного материала более легким весом и лучшими теплоизоляционными свойствами.

Добавив в состав железную арматуру, можно получить железобетон, а добавив деревянную арматуру — деревобетон. Одна из последних разновидностей — полимербетон, в состав которого добавлены синтетические смолы (карбамидные, эпоксидные и т.д.).

Применение бетона

Область применения бетона обширна — от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Используют бетон в строительстве жилья, качественного и долговечного дорожного полотна, молов, волнорезов и причалов. Характеристики используемого для различных целей материала существенно разнятся.

Например, в строительстве атомных электростанций используют особо тяжелый бетон. 1 м³ этого вещества весит 2,5 т. При строительстве фундаментов многоэтажных домов, а также при изготовлении прочных железобетонных плит используют тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 т.

Бетон прочный и надежный материал для строительства

Легкий бетон, вес которого находится в диапазоне от 0,5 до 1,8 т/м³, используется для изготовления стеновых панелей, блоков и перекрытий. Существует и особо легкий бетон, который предназначен преимущественно для наружной теплоизоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т/м³.

Состав бетона — основные компоненты

Чтобы быть уверенным в качестве бетонной смеси, ее изготовление лучше всего заказать на специальном заводе. Но при строительстве частных домов и небольших хозяйственных построек их хозяева нередко изготавливают бетон самостоятельно. Преимущественно в таких случаях изготавливается классический вариант бетона, состоящий из песка и щебня в качестве наполнителей, цемента и воды.

Чтобы изготовленный своими руками бетон получился прочным и долговечным, надо знать и соблюдать основные требования, предъявляемые к его компонентам.

Помимо фракции для прочности бетона важное значение имеет и чистота песка. В теории песок должен быть чистым, без примесей, но в реальности это пока неосуществимо. Поэтому допускается наличие в его составе небольшого количества глины или ила, но общее количество таких примесей не должно превышать 5%.

Другой материал, используемый для приготовления бетона, —

Чем мельче фракция наполнителя, тем прочнее будет искусственный камень. При его самостоятельном изготовлении лучше использовать наполнитель размером не более 2-3 см, максимально очищенный от глины и других примесей.

В роли вяжущего при производстве классического бетона используют

  • портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пуццолановый цемент.

Портландцемент является основным видом при изготовлении строительных конструкций и заливке фундамента. Шлакопортландцемент обладает пониженной морозостойкостью, а пуццолановый цемент — высокой влагостойкостью. Последний используют для приготовления бетонных конструкций, предназначенных для подземных и подводных сооружений.

Пропорции бетона

Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для различных марок бетона будут такими:

  • М100 — 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка;
  • М200 — 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка;
  • М300 — 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка;
  • М450 — 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.

С повышением марки бетона расход наполнителей — песка и бетона — уменьшается, а количество расхода цемента остается одинаковым. Эта тенденция сохраняется и при использовании других марок цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу наполнителей он может связать.

Добавки для бетона

Чтобы улучшить качество бетона без существенного увеличения себестоимости его производства, производители используют различные добавки и примеси. Все эти добавки принято разделять на несколько больших групп:

  • пластификаторы;
  • модификаторы;
  • ускорители набора прочности;
  • добавки для подвижности;
  • самоуплотняющиеся добавки;
  • морозостойкие добавки;
  • комплексные добавки.

При застывании искусственного камня они делают его прочнее, одновременно уменьшая расход вяжущего вещества. Также применение пластификаторов позволяет увеличить плотность и улучшить водонепроницаемость смеси.

Модификаторы улучшают производственные характеристики, позволяя получать высокопрочную бетонную смесь при использовании цемента низших марок. Ускорители набора прочности позволяют существенно ускорить эту важную техническую характеристику искусственного камня, сократив время набора до 3-4 дней.

Морозостойкая добавка для бетона

Добавки для сохранения подвижности смеси увеличивают время схватывания и используются при необходимости перевозки бетонной смеси на дальние расстояния в летнее время. Самоуплотняющиеся добавки используются при изготовлении тонкостенных и армированных блоков или других конструкций, где использование для уплотнения бетонной массы традиционных виброинструментов затруднено или невозможно. Морозостойкие добавки позволяют существенно повысить морозостойкость бетона.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты используют для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:

  • технический углерод;
  • двуокись титана;
  • окись хрома;
  • умбра.

Все пигменты действуют на бетонную смесь одинаково: они поглощают часть световых волн, волны с другой длиной отражают. Такие пигментные добавки обладают повышенной стойкостью к ультрафиолету, не выгорают на солнце, не смываются дождем и обладают стойкостью к воздействию агрессивной химической среды.

Классификация бетона

В строительстве виды бетона классифицируются по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют:

  • по прочности;
  • по плотности;
  • по типу вяжущего;
  • по морозостойкости;
  • по водонепроницаемости;
  • по истираемости;
  • по скорости набора прочности.

Такое большое количество разновидностей бетонной смеси может создавать некоторые трудности с правильным выбором материала.

По прочности

Прочность бетона, как и его марка, зависит от количества входящего в его состав цемента или другого вяжущего вещества. Чем больше его объем, тем выше будет показатель прочности. Показатель выражается в кг/см². Определить его можно по марке искусственного камня — чем она выше, тем выше будет показатель прочности.

Читайте также:
Кабинет на балконе: рабочее место в интерьере комнаты, фотографии дизайна

Плотность

Плотность — показатель, отвечающий за устойчивость искусственного камня к сжатию, его водостойкость, морозостойкость и другие технические характеристики. По этому показателю материал делится на:

  • особо тяжелый;
  • тяжелый;
  • легкий;
  • особо легкий.

Стальную стружку добавляют в состав бетона при стройке тяжелых бетонных конструкций.

Особо тяжелые бетонные конструкции производят, добавляя в состав смеси стальную стружку или железную руду. Для приготовления тяжелых бетонных смесей в качестве наполнителей используют природные минералы: гранит, известняк, диабаз и т.п.

Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и им подобные. К этому классу относятся газобетон и пенобетон — набирающие популярность строительные материалы.

Классификация по типу вяжущего

К первой группе относятся:

  • цементные;
  • силикатные;
  • гипсовые;
  • шлаковые;
  • синтетические смолы;
  • специальные кислостойкие смеси.

Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.

Морозостойкость

Показатель морозостойкости определяет количество циклов замерзания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Обозначают морозостойкость буквой F. Существуют бетонные смеси с показателем морозостойкости от F15 до F1000, где цифры являются показателем количества циклов замерзания и оттаивания.

Марки с показателем от F15 до F50 считаются марками с низкой морозостойкостью. Показатели от F51 до F300 считаются марками со средней морозоустойчивостью. Смеси с показателем F301 и выше считаются марками с высокой морозостойкостью.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, показывающими максимально возможное давление воды, которое выдерживает бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:

  • низкие (маркировка менее W4);
  • средние (маркировка от W4 до W12);
  • высокие (маркировка выше W12).

Истираемость

Истираемость — показатель, определяющий изменение в объеме и массе материала под воздействием истирающих усилий. Истираемость бетонных конструкций обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:

  • низкая (G1);
  • средняя (G2);
  • высокая (G3).

Истираемость прямо зависит от прочности материала: чем выше прочность, тем ниже истираемость.

Скорость набора прочности

Условия твердения

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее будет происходить твердение бетонных конструкций. При 0ºС процесс твердения полностью прекращается. Высокая температура приводит к обезвоживанию бетона, что тоже становится причиной замедления или полного прекращения твердения бетонной конструкции и недобору ее прочности.

От прочности и надежности бетонных конструкций напрямую зависят сроки эксплуатации построенного здания или сооружения. Поэтому еще до начала строительства нужно определиться, какая марка и какие технические характеристики материала лучше всего подходят для решения поставленных задач.

Бетон: характеристики и свойства

Бетон — строительный материал, получаемый из смеси воды, цемента, песка и наполнителя. По прочности он не уступает граниту или мрамору. Существует много разновидностей материала: характеристики и свойства бетона находятся в зависимости от пропорций составляющих.

Основные компоненты, входящие в состав

Пропорции ингредиентов определяют ГОСТ и СНиП. Согласно стандартам, материал содержит 4 основных составляющих:

  • щебень (4 части);
  • вода (0,5 части);
  • песок (2 части);
  • цемент (1 часть).

Современные производители также добавляют специальные вещества — пластификаторы, усиливающие прочность и пластичность сырья. Указанные пропорции универсальны.

Однако на практике соотношение компонентов зависит от марки бетона и цемента, свойств песка и щебня, добавляемых пластификаторов, условий замеса и других факторов. В промышленности при производстве стройматериала учитывается несколько десятков показателей.

Свойства

Процент основных ингредиентов, взятых при смешивании, определяет характеристики бетона. Они влияют на класс и марку материала.

Прочность

Это основное свойство сырья. Для определения прочности изготавливают эталонный куб с ребром 200 мм и подвергают его тестированию 2 способами:

  1. Разрушение. Контроль прочности проходит в лабораторных условиях. Кубик размещают под пресс и подают на него нагрузку в десятки тонн. Полученный коэффициент определяет марку материала.
  2. Неразрушающее воздействие. На бетон оказывают влияние отскок, ультразвук, ударный импульс. Затем специалисты рассчитывают показатели исходя из полученных результатов.

На прочность также влияют характеристики цемента и каменного заполнителя.

Плотность

Это свойство измеряется в процентах и всегда меньше 100%. В зависимости от показателей материал делится на 3 вида:

  1. Легкий (500-2000 кг/м3). Если плотность до 500 кг/м3, бетон называют особо легким. Материал создают на основе мелкого или крупного пористого заполнителя. Легкое сырье используют при строительстве оград и несущих конструкций.
  2. Тяжелый. Плотность материала — 2000-2500 кг/м3. Для его получения добавляют крупный песок или твердые горные породы, применяют для создания несущих плит.
  3. Особо тяжелый. К этому виду относится железобетон. Его плотность выше 2500 кг/м3. Разновидность бетона изготавливают с применением стали, чугуна, барита и т. д. Тяжелый вид используют при строительстве объектов особого назначения, например, атомных электростанций.

Тяжелый бетон

Чем больше плотность, тем выше прочность.

Структура

Пористость не менее важный показатель, чем плотность. По структуре выделяют 4 вида материала:

  1. Слитные (или плотные). В межзерновом пространстве вяжущий заполнитель. Слитные бетоны морозостойкие и влагоустойчивые, используются при производстве несущих плит.
  2. Крупнопористые. У этого вида пустоты между зернами остаются незанятыми.
  3. Поризованные. В межзерновом пространстве добавки, образующие газ или пену.
  4. Ячеистые. В этом виде материала специально создают поры. Для этого используют комбинацию порообразующих добавок, тонкодисперстного компонента и вяжущих соединений. Ячеистые бетоны применяют для строительства теплоизоляционных конструкций и ограждений.

Ячеистый бетон

Пористость не означает потерю прочности материала. Для поддержания этого свойства добавляют специальные вещества.

Читайте также:
Загородные дома из профилированного бруса – реализация вашей мечты

Масса материала зависит от характеристик наполнителя. По удельному весу сырье делится на 4 вида, под его влиянием колеблется масса кубометра:

  • 0,5 т. Таков вес особо легких материалов. Они применяются для теплоизоляции: ячейки занимают 85%;
  • 0,5-1,8 т. Это масса легких бетонов с пористыми заполнителями или без них;
  • 1,8-2,5 т. Таков вес тяжелых материалов с крупными заполнителями (гравий, щебень). Этот вид имеет широкое назначение;
  • 2,5-3 т. Массу определяют тяжелые заполнители (металл, барит и др.).

Масса кубометра зависит от прочности и плотности сырья.

Водостойкость

Это свойство определяет, насколько бетон способен противостоять влаге и не разрушаться. Чтобы определить водонепроницаемость, делают 2 образца материала. Один раздавливают с помощью пресса всухую и определяют прочность.

Второй опускают в воду и дают напитаться влагой. Затем помещают образец под пресс. При коэффициенте размягчения более 0,8 материал используют для строительства пирсов, плотин. Бетон делится на марки по водостойкости, при этом маркировка обозначает уровень давления жидкости во время испытаний.

Морозостойкость

Характеристики и свойства бетона включают способность материала выдерживать оттаивание и замораживание жидкости. В поры попадает вода, которая под влиянием внешних условий замерзает, а затем тает.

Морозостойкость определяется тем, насколько бетон может выдержать многократно подобные воздействия. При этом его качество не снижается, материал не разрушается.

Теплопроводность

Это свойство передавать тепло, возникающее на поверхности материала под влиянием внешних условий. Теплопроводность бетона выше, чем у строительного кирпича, но ниже, чем у стали.

Пропорции разных марок

Марку бетона определяют по прочности материала. Она обозначается буквой М и цифрами от 50 до 1000. Популярностью пользуются марки в диапазоне от М100 до М500. Бетон М350-М500 обладает особой прочностью: он применяется для изготовления гидротехнических конструкций, строительства мостов.

Если марка — показатель средний, то класс гарантирует, что бетон выдерживает заявленное давление. Этот термин применяется в профессиональной среде. Класс обозначается буквой В и цифрами.

Марки бетона имеют состав, определяемый ГОСТом. Все компоненты в материалах взяты в определенном соотношении. Рассмотрим состав популярных марок и их назначение в таблице при условии, что используется цемент М500.

При промышленном производстве бетона подбирают марку цемента, соответствующую классу бетона. Учитывают и другие характеристики, влияющие на пропорции материалов.

Требования к цементам

Главный компонент для приготовления бетона — цемент. Существует много видов этого материала с различной вязкостью. Чаще для строительства применяют портландцемент.

Материалы делятся на марки и определяют класс конечного изделия. Цифры в маркировке цемента обозначают нагрузку в мегапаскалях, которую выдерживает сырье.

Для производства бетона от М300 требуется цемент с показателем марки выше в 2-2,5 раза. В быту популярен портландцемент М400: он достаточно прочный для домашних нужд. В промышленности используют марку М500. Она позволяет создавать сырье повышенной прочности.

При выборе цемента обращают внимание на его состав в зависимости от назначения будущего бетона. Скажем, если предполагается добавление противоморозных веществ, требуется сырье с содержанием трехкальциевого силиката от 50%. Бетоны с комплексными добавками изготавливают на основе материала с количеством силиката 8%.

Большую роль играет свежесть цемента. Такое сырье рассыпчатое, не содержит комков. Если материал впитал влагу, он не годится для производства.

Области применения

Свойства и составы бетонных смесей определяют разновидности сырья по назначению. Они распределяются на группы в зависимости от характера работ. Классификация позволяет выделить нужный вид для строительства.

Для наружных работ

Материалы, предназначенные для постройки уличных объектов, делятся на виды:

  1. Железобетон. В этом сырье материал сочетается с арматурой. Материал сохраняет свойства при температуре от -40 до +60. Используется для заготовки перекрытий. Сродни ему армобетон, изготовляемый из раствора цемента с песком с помощью армирующих элементов.
  2. Металлобетон (метон). Новейшее изобретение, представляющее собой композит из металлической матрицы и заполнителей (стекла, керамики, шлаков). Имеет повышенный запас прочности, что позволяет отливать заготовки без трещин. Используется для объектов с повышенным радиационным фоном.
  3. Гидротехнический. Водонепроницаемый бетон, из которого возводят здания в местах, где почва подвержена подтоплениям. Для повышения водостойкости используют заполнитель, который предварительно гранулируют.
  4. Силикатный. Делают сырье с применением кремния и извести, иногда кварца. В качестве заполнителя используют песок. При производстве подвергается воздействию пара при температуре более 170 градусов в автоклаве.
  5. Керамзитобетон. В качестве заполнителя применяют керамзит, что снижает массу материала и его стоимость.
  6. Перлитобетон. Заполнителем служит перлит. Это легкое сырье, из которого делают ограды.
  7. Туфобетон. Сырье с вулканическим туфом, используется для стен и бетонных перекрытий.
  8. Напрягающий. Готовится на основе напрягающего цемента. Последний придает сырью повышенную морозостойкость, прочность. При затвердевании материал расширяется. К группе напрягающих относится безусадочный бетон, который полностью гидроизолирован благодаря входящим в него примесям. Напрягающие виды используют в бытовом и промышленном масштабе.

Перечисленные разновидности обладают высокой прочностью, поскольку предназначены для наружного применения.

Для внутренних работ

Сырье для внутренних работ менее прочное. Но оно доступно, недорого и удобно в работе.

Выделяют несколько видов бетона для внутреннего применения:

  1. Пластбетон. Материал с полимером и заполнителем из песка, используемый для заливки полов.
  2. Пемзобетон. Сырье, в состав которого входит пемза. Применяют для теплоизоляции.
  3. Гипсобетон. Вместо цемента для его изготовления используют строительный гипс. Заполнителями служат камень, солома и дерево. Это водорастворимый материал, применяемый только для внутренних работ.
  4. Ячеистый. Этот вид используют для теплоизоляции.ґ
  5. Бетонолит. Вещество, напоминающее шпаклевку. Применяется для заделывания трещин, швов в стенах зданий.

Характеристики каждой бетонной смеси зависят от ее предназначения. Отдельно стоит выделить жаропрочный бетон, применяемый в доменных печах и способный вынести высокие температуры.

Приготовление

Описание разновидностей бетона предполагает, что изготовление материала в промышленных масштабах требует тщательной подборки марки цемента, учета свойств и характеристик применяемых компонентов.

Бетонные блоки и жидкое сырье, получаемые на заводах, обходятся дешевле, чем производство смеси вручную в бытовых условиях. Это объясняется присутствием в промышленности добавок, снижающих себестоимость получаемого сырья.

Схема заводского производства бетона предполагает тщательную предварительную проверку ингредиентов. Они должны быть чистыми, без примесей. Особенно много хлопот доставляет щебень, поступающий с примесями горных пород.

Читайте также:
Выдвижные шкафы на колесиках для кухни

Засыпку, вес и пропорции компонентов работники контролируют с помощью современного оборудования. Воду для приготовления водоцементной смеси берут максимально чистую. Любая химия, попавшая в жидкость, повлияет на свойства конечного продукта. Технология предполагает несколько ступеней очистки воды.

Мешают вещества с помощью БСУ (бетоносмесительной установки). Для заливки фундамента сырье транспортируют в жидком виде к месту строительных работ.

Как правильно замесить

Чтобы смешивать компоненты, отлично подходит бетономешалка. Оборудование позволяет получить качественное однородное сырье. Если нет специального устройства, воспользуйтесь дрелью с венчиком для замеса.

Такой способ более трудоемкий, но гарантирует получение качественного материала. Для этого понадобится ведро или другая глубокая емкость. Месить бетон лопатой не рекомендуют. Продукт получится неоднородным и может быстро застыть.

Определение пропорций веществ проводите с помощью таблиц с марками бетона и соотношением ингредиентов в составе. Предварительно узнайте объем бетономешалки или емкости и высчитайте вес компонентов. В обычной бетономешалке помещается 200 л.

Готовить сырье можно 2 способами. Разница между ними заключается в порядке добавления составляющих:

  • налейте в бетономешалку немного воды. Добавьте цемент, перемешайте. Затем подсыпьте песок и щебень;
  • все сухие ингредиенты перемешайте и долейте воду.

Во время приготовления следуйте правилам:

  • песок засыпайте сразу после цемента, дайте материалам пару минут, чтобы смешаться;
  • добавьте воды, перемешивая цемент;
  • в раствор из песка и цемента высыпьте щебень;
  • добавки, пластификаторы кладите на последнем этапе;
  • регулируйте вязкость и плотность сырья добавлением воды.

Готовую смесь используйте, чтобы забетонировать дорожки, залить фундамент для небольшой постройки, сделать лестницу, подъезд для машины.

Возникновение бетона еще в древние времена во многом определило технический прогресс. Сегодня ученые разрабатывают новые виды материала с улучшенными свойствами. В то же время сырье легко изготовить в домашних условиях и использовать в бытовых целях.

Разновидности бетонов и их классификация

По свидетельству археологов и экспертов по строительству, бетон как строительный материал начали применять ещё в древней Месопотамии, около 4 000 лет назад. А широкомасштабным применение бетона в строительстве стало в древнем Риме, при возведении доступного жилья и культовых сооружений. Так, купол знаменитого Пантеона вообще создавался без использования арматуры и до сих пор является уникальным в своём роде сооружением.

Но, как это часто бывало в истории человеческой цивилизации, это техническое достижение было утеряно в века варварства, и заново воссоздано лишь спустя более чем полтора тысячелетия – в 1824 году англичанин Дж. Аспдин получает патент на портландцемент.

  1. Бетон – что это?
  2. Классификация бетона
  3. Виды добавок
  4. Маркировка

Бетон – что это?

Являясь искусственным строительным камнем, на начальной стадии своего изготовления бетон представляет собой полужидкую смесь воды, вяжущего вещества и наполнителя. Это его основные компоненты. Для получения тех или иных свойств в бетонную смесь вводятся различные добавки, благодаря чему стала возможной его классификация. В качестве добавок могут выступить пластификаторы, ускорители застывания, вещества, повышающие прочность, водонепроницаемость, стойкость к морозам или к воздействию высоких температур, способность защищать от ионизирующих излучений и т. д.

Вяжущим веществом почти всегда выступает цемент, а в наполнители идут песок, щебёнка, гравий и другие твёрдые сыпучие материалы. Сталь, имеющая практически такой же коэффициент расширения при воздействии на неё жары или холода, как бетон, вводится в него в виде армирующих элементов, в итоге чего получается железобетон. А если в бетонную смесь добавляются стальные и железные опилки и стружка, получается тяжёлый и сверхпрочный бетон. Пример применения изделий из такой смеси – саркофаг над 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС.

Классификация бетона

  • по назначению,
  • по типу вяжущего,
  • по виду заполнителей,
  • по структуре,
  • по условиям твердения.

По назначению

Разделяется на обычные бетоны, идущие на возведение зданий при жилищном строительстве и при создании промышленных объектов, и специальные: гидротехнические (молы, пирсы, плотины, причалы, волнорезы и т. д.), декоративные, теплоизоляционные, дорожные. Кроме того, к специальным относят жаро- и химически стойкие, антирадиационные, звукопоглощающие и другие.

По типу вяжущего

В качестве связывающего вещества в бетонах могут быть использованы:

  • цемент, (портландцемент), пуццоланы, шлакопортландцемент;
  • силикаты, где вяжущими выступают известь и молотый кремнезём;
  • гипс, применение которого позволяет получить бетонный состав для потолков, перегородок, декоративной отделки и для выравнивания стен;
  • полимеры в виде стиролов и полимерных коллоидов;
  • асфальт, получаемый при смеси битума и заполнителей;
  • шлакощелочное связывающее – из размолотых шлаков с щелочными растворами вместо чистой воды.

По типу заполнителей

Заполнителями в бетоне бывают искусственные и природные материалы с определённым размером частиц. Цель их использования – взять на себя часть возникающих при неизбежной усадке при схватывании раствора напряжений и, таким образом, в разы уменьшить усадку. В зависимости от планируемых свойств бетона количество заполнителей в нём может доходить до 80%.

Существует нижний и верхний пределы размерности входящих в наполнитель частиц. Например, мелкий речной песок с песчинками размером меньше, чем 1,2 мм, для приготовления бетона не годится, так как даже при самом интенсивном перемешивании невозможно добиться его равномерного распределения в массе бетонной смеси. А следствием этого будет невозможность получения единого монолита.

Верхним размерным пределом для песка является размер песчинок не более 3,6 мм.

Важным условием является также чистота наполнителя: песок не должен содержать глинистой или иловой фракции более чем 5%.

Читайте также:
Замена оконных уплотнителей пластиковых окон

Размерность щебня или гравия должна выдерживаться в пределах от 1 до 80 см. Применяют как заполнители и строительные отходы, как это часто имеет место при заливке неответственных конструкций, где вместо строительного щебня часто используют битый кирпич.

Прочность и удельный вес бетонных смесей зависят также и от типа заполнителей. Так, добавление стальных опилок и стружек даёт на выходе тяжёлый и сверхпрочный бетон, масса которого более 2 550 кг/м 3 . А если в смесь вводят аглопорит, керамзит или вермикулит, то получают сверхлёгкие бетоны с объёмным весом не более 500 кг/м 3 .

По структуре

Плотность, прочность и удельный вес напрямую связаны со структурой бетона. При введении разных наполнителей и при использовании разных связующих получают бетоны:

  • Особо тяжёлые, с плотностью, превышающей 2 550 кг/м 3 . Идёт на сооружение фундаментов под многоэтажные здания, в конструкции с функциями антирадиационной защиты, в основания плотин ГЭС, при строительстве взлётно-посадочных полос и др. сооружений с высокой динамической нагрузкой.
  • Тяжёлые, с плотностью от 2 200 до 2 550 кг/м 3 . Для тех же целей, но с несколько меньшими динамическими нагрузками.
  • Облегчённые. Имеют плотность от 1 800 до 2 200 кг/м 3 . Панели, опоры, межэтажные перекрытия при возведении многоэтажных жилых корпусов.
  • Лёгкие, с плотностью 500- 1 800 кг/м 3 . Перегородки внутри зданий, декоративные элементы, материал для звуко- и гидроизолирующих стяжек.
  • Особо лёгкие. С плотностью ниже 500 кг/м 3 . Теплоизоляция, декоративные элементы интерьеров, не несущие нагрузок.

По условиям отвердевания

Бетоны по условиям затвердевания подразделяются на твердеющие в естественных условиях и автоклавные.

Автоклавные бетоны набирают прочность в искусственно созданных условиях тепловлажностной обработки при атмосферном или повышенном давлении.

Типы бетона по количеству наполнителей и вяжущим веществам

  1. Товарный. Производится в строгом соответствии с требованиями ГОСТ.
  2. «Жирная» смесь. Превалирование в бетоне вяжущих (например, цемента) над наполнителями.
  3. «Тощий». Количество вяжущих снижено по сравнению с ГОСТом.

Виды добавок

К добавкам в разные виды бетонных смесей относят пластификаторы, ускорители и замедлители отвердения, составы для увеличения жаро- и морозостойкости, суперпластифицирующие смеси для отливок с преднапряжённым армированием, и наборы веществ для конструкционного железобетона.

Номенклатура таких добавок включает в себя за сотню составов. Даже если у крупных строительных объединений нет своей научно-производственной базы для создания и испытания новых составов, к их услугам всегда специализированные лаборатории, где можно заказать разработку состава применительно к конкретному виду строительства. То есть с заданными свойствами.

Для морозостойких бетонов добавляются комплексные пластификаторы, сульфаты (в результате химических реакций с бетоном выделяют тепло), антифризы (обеспечивают процессы гидратации с цементом).

Водонепроницаемость обеспечивается введением в смесь парафинов, октадекановой или нафтеновой кислот, которые заполняют поры и не дают влаге проникнуть сквозь массу готового бетона. Особенно актуален бетон с такими добавками в стяжках, обеспечивающих одновременно с укреплением и выравниванием пола и межэтажную гидроизоляцию.

Для прочности добавляют хлористый кальций, мыльные растворы, фиброволокна.

Есть добавки, увеличивающие время схватывания. Их применяют, если нужно доставить готовую бетонную смесь на большое расстояние в тёплое время года, когда схватываемость раствора повышенная.

А если отливка представляет собой плоскую панель, в которую практически невозможно заложить армирующую сетку и применить для уплотнения смеси вибратор, то в бетон для таких отливок добавляется самоуплотняющаяся добавка, которая работает, обволакивая введённые в смесь наполнители, не оставляя места для газовых пузырьков. Особенно актуально введение таких добавок в заливку стяжки на пол для его выравнивания и гидроизоляции.

Маркировка

Чтобы отличать один бетон от другого, знать его состав и свойства, государственными стандартами предусматривается его маркировка. В частности, ГОСТовские нормативы говорят, что для создания бетонных смесей должна применяться только пресная чистая вода, а содержание в ингредиентах посторонних частиц и примесей не должно превышать прописанных в нормативах пределов.

Буквенно-цифровые обозначения и их расшифровка

В соответствие с ГОСТ 7473-2010 полный маркировочный ряд предусматривает применение буквенно-цифровой индексации, которая может выглядеть так:

Пример: БСМ В25 П1 F200 W4

Расшифровка буквенно-цифрового индекса:

  • БСМ – смесь мелкозернистого бетона.
  • В – класс бетона. В современной системе стандартизации понятия «класс» и «марка» являются практически идентичными. Однако «класс» предполагает точный уровень состава бетона, а «марка» — усреднённый. Класс показывает прочность на сжатие и расширение, обозначается числами от 3,5 до 80.
  • П – группа по удобоукладываемости. Группы могут быть «Ж» — жёсткие, «П» — подвижные, «Р» — растекающиеся.
  • F – морозостойкость. Цифра после буквы обозначает количество циклов «заморозка-оттаивание», которые может выдержать готовый бетон за весь срок своей эксплуатации.
  • W- водонепроницаемость. Может выражаться в виде цифр от 2 до 20, означающих степень способности бетонной конструкции быть защитой от воды. Основной показатель при возведении гидротехнических объектов.

Дополнительная информация:
У бетонных смесей, изготовленных под конкретный строительный объект, могут быть дополнительные характеристики, которые могут и не отражаться в маркировке при реализации таких бетонных растворов (прочность готового изделия на изгиб, на истирание и др.) Однако они обязательно указываются в паспорте бетонной смеси, когда она поступает к заказчику.

С повышением марки бетона снижается расход входящих в него наполнителей. На практике это означает, что использование цемента марки 400 у различных марок бетона могут меняться пропорции связующего и наполнителей, и получаемый раствор не обязательно будет марки 400.

То есть с повышением марки готовой бетонной смеси уменьшается расход наполнителей, при одной и той же весовой мере цемента. Это означает, что для приготовления эквивалентного по количеству бетона М450 с М100 первый окажется дороже из-за большей стоимости основного компонента – цемента.

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению, что позволяет облегчить выбор покупателей.

Читайте также:
Ванная на мансарде. 2 истории и 3 фатальные ошибки.

Бетонный раствор относится к категории строительных материалов, используемых для возведения базовой основы.

С его применением сооружают различные несущие конструкции, в том числе фундаменты и межэтажные перекрытия.

При этом для каждого конкретного объекта, могут использоваться разные виды бетонных составов, которые включают в себя различные добавки.

За счет чего их классификация осуществляется по показателю прочности, степени влагоустойчивости и морозостойкости.

Виды и технология изготовления бетонных составов

Рассмотрим, какими же бывают классы и марки бетона и где они находят свое применение:

  • Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента, чаще всего, это портландцемент. Также для изготовления цементного бетона может использоваться шлако-портландцемент и портландцемент пуццолановый. Не исключаются добавки декоративного цемента: напрягающего и безусадочного вяжущего;
  • Специальная бетонная смесь – ее изготовление происходит на основе специального вяжущего вещества. Химически устойчивые и огнеупорные свойства бетонов получают путем дополнения смеси жидким стеклом. В качестве вяжущего вещества применяют шлаковые, стеклощелочные и нефелиновые добавки;
  • Силикатный бетон – редко используется на строительных объектах, изготавливается за счет добавки известкового вяжущего материала. Затвердевание и приобретение прочности происходит за счет применения автоклавной технологии. Технические свойства силикатного раствора зависят от количества и тонкости помола кварцевого песка, используемого при производстве;
  • Шлакощелочной – изготавливают на основе измельченных шлаков, путем затворения бетона с помощью растворов щелочи. В строительстве данный вид бетонного состава начал применяться недавно;
  • Полимерный – для производства полимербетона применяют определенное соотношение специальных смол, цемента и латекса;
  • Гипсовый – изготавливают на основе вяжущего вещества — гипса. Теплоизолирующие свойства данных составов позволяют применять их для внутренних отделочных работ, в частности при возведении межкомнатных перегородок;
  • Ячеистые легкие материалы – классифицируется как легкий тип бетона. Ячеистые бетоны изготавливают на основе минерального вяжущего вещества и кремнеземистой минеральной добавки. В строительстве легкие ячеистые изделия, чаще всего, используют для утепления возводимых объектов.

Характеристика марок тяжелых бетонов

Бетон М100-150 используют на подготовительных этапах перед заливкой фундамента. Его применяют при строительстве дорог в качестве основы при установке бордюров, формировании стяжек полов, пешеходных и садовых дорожек.

Таблица марок тяжелых бетонов.

М200-250 заливают площадки, используют при создании фундаментов различного типа, изготовления подпорных стен, лестниц, малонагруженных плит перекрытий.

М300 используется для устройства монолитных фундаментов и возведения стен.

М350 применяется для производства фундаментов, выложенных из плит, при строительстве многоэтажных домов в монолитном домостроении. Бассейны, дорожные плиты для аэродромов, несущие колонны создаются с помощью раствора этой марки.

М400-450 имеет высокие показатели крепости и плотности и применяется для строительства таких объектов, как дамбы, плотины, метро, банковские хранилища.

Его используют в гражданском строительстве при возведении крытых бассейнов, аквапарков, которым требуется повышенная безопасность, и бетонная смесь этих марок регламентирована проектом.

Бетонные смеси М500-550 содержат большое количество цемента и имеют высокую прочность. Их используют для изготовления железобетонных конструкций специального назначения, часто применяют в гидротехническом строительстве.

М600-1000 относятся к редко используемым видам бетонных смесей, потому что они соответствуют очень высоким требованиям и имеют другое соотношение базовых компонентов по сравнению с общеупотребительными марками.

Бетоны специального назначения

Компоненты для изготовления тяжелого бетона.

Специальные виды тяжелых бетонов содержат заполнители, придающие ему особенные качества. С их помощью выполняют дорожное, гидротехническое и производственное строительство, связанное с созданием особых зданий и поверхностей. Они обладают повышенными характеристиками, связанными с жаропрочностью, нейтральной химической реакцией, имеют антирадиационную защиту.

От такого вида бетона требуется устойчивость к климатическим условиям в той природной зоне, где они будут использоваться, и особенная долговечность при длительной эксплуатации.

В качестве специальных заполнителей применяют такие горные породы, как гравий, гранит и известняк. Самым прочным и долговечным является гранит, и его используют для достижения самых лучших показателей из всех возможных.

Гидротехнические бетоны

Их применяют в строительстве сооружений, где происходит постоянный контакт с водой, эксплуатация которых сопровождается высокой влажностью. Это могут быть водопроводные системы и устройство канализационных стоков, возведение искусственно созданных водных преград, создание системы мелиорационных каналов. Строительство мостов требует бетонных смесей специального назначения.

Главное требование, предъявляемое к ним в этом случае – высокая водостойкость и влагонепроницаемость. Гидротехнический бетон должен обладать высокой морозостойкостью и химической нейтральностью. Находясь в воде, бетонное сооружение не должно выделять в воду никаких веществ, изменяющих ее химический состав и свойства. Специалисты разделяют гидротехнический бетон на три группы:

  1. Для подводных конструкций, который производится на основе пуццоланового цемента, портландцемента или шлакопортландцемента.
  2. Для переменного уровня воды, когда в основу портландцемента и шлакопортландцемента вводится раствор специальных пластифицирующих добавок, чтобы избежать разрушения конструкций из-за постоянной смены физического состояния воды.
  3. Для надводных частей конструкции применяют бетон, созданный на основе подходящего для этого строительства цемента.

Жаропрочные бетоны

График зависимости морозостойкости бетона: 1 – для тяжелого бетона; 2 – для легкого бетона.

Они используются в металлургическом производстве для возведения дымовых труб ТЭЦ, монтировании и отделке котлов.

Жаропрочные специальные смеси приготавливаются на основе тонкоизмельченных материалов и активного кремнезема. Самые распространенные жаропрочные составы включают портландцемент с добавлением активных минеральных веществ. Это может быть пемза, доменные гранулированные шлаки и зола. Вместо портландцемента могут использовать высокоглиноземный цемент, состоящий на 80% из огнестойкого глинозема. В сочетании с жаропрочными заполнителями он придает особенную устойчивость к сверхвысоким температурам. Глиноземные бетоны часто заменяются цементными смесями, где в качестве связующих веществ используются фосфаты. При использовании фосфатобетонов происходит усадка общей массы при первом прокаливании. В производстве применяется жароупорный бетон на основе жидкого стекла, не реагирующий на воздействие кислот.

Читайте также:
Дерево для мебели

Для заполнителей жаропрочных и огнеупорных бетонов выбирают добавки. Их выбор будет зависеть от температуры, создаваемой внутри бетонной конструкции во время производственных процессов.

Бетоны химически стойкие

Бетоны, имеющие химическую стабильность, делятся на кислотоупорные, щелочестойкие, солестойкие. Их используют для изготовления и защиты железобетонных и металлических конструкций, эксплуатируемых в агрессивных условиях среды на предприятиях, связанных с химическим производством.

Их готовят на основе жидкого стекла, силиката калия или натрия с применением специального отвердителя, кремнефтористого натрия. Мелкие заполнители в них – это кварцевые пески, а крупные – гранитный щебень.

Характеристики водонепроницаемых бетонов.

Это может быть базальт, молотый андезит, кварц или любая горная порода, обладающая кислотоупорными характеристиками. Изготовленные по ГОСТу кислотоупорные бетоны устойчивы к воздействию концентрированных неорганических кислот. Если изделия из них поместить во влажную среду, они в течение нескольких лет разрушатся от воды.

Щелочестойкие бетоны делают на основе клинкерного портландцемента или жидкого стекла, смешивая их с кремнефтористым натрием и применяя в виде наполнителя плотные крупномолотые карбонатные породы, некоторые мелкомолотые шлаки. К химически устойчивым цементосодержащим смесям относят: бетонополимеры, строительные цементные смеси, пропитанные полимерами; после окончательного отвердения получают прочность и высокую химическую стойкость, улучшая характеристики тяжелого бетона. Пропитками могут быть стирол, метилметакрилат, битумы, парафины, сера, жидкое стекло.

Антирадиационные бетоны

Они относятся к редко используемым смесям и дорогостоящим материалам, потому что содержат добавки, создающие уникальные характеристики для бетонных конструкций.

Радиоактивное излучение выделяет большое количество тепла и энергии, и поэтому от антирадиационных бетонов требуется минимальная усадка и максимальная прочностью на растяжение.

Этот эффект получают, используя специальные, поглощающие тепло в больших количествах вещества, которым требуется большая температура плавления.

Вяжущим веществом служит портландцемент или шлакопротландцемент, а в наполнители идут тяжеловесные обогащенные руды и специальный металл, которые способны погасить взрывную волну.

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:

  1. 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;
  2. 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;
  3. Особенно тяжелые бетоны – изготавливают с добавлением железной руды или с применением мелких отходов металлопроизводств. Растворы отвечают показателю прочности от 2500 кг на м3.

Классификация бетонных растворов по маркам

Классификация видов бетонных растворов по маркам осуществляется в интервале: от марки 50 до марки 1000.

Указанная величина определяется с учетом объема цемента, добавленного в единицу бетонного раствора. Прочность бетонного вещества на сжатие вычисляется в кг на см2.

Исходя из этого, название марок бетона обозначается буквой М, с идущими после нее цифрами.

Большое цифровое обозначение говорит о высокой прочности растворов, а значит, подтверждает его высокое качество.

При этом, чем выше марка бетона, тем сложнее с ним работать, так как состав высокой плотности быстрее затвердевает.

Поэтому очень важно правильно подобрать бетонный состав по показателю плотности, которая идеально бы подошла для сооружения конкретного объекта.

Например, при изготовлении подушки под заливку фундамента, в ходе дорожных работ применяют бетоны марок 100 или 150.

В процессе изготовления отмостков, дорожек и стяжек, повышение марок бетона происходит до показателя с прочностью 200 и 350.

При этом марка М350 считается одной из распространенных, так как ее универсальные свойства отвечают всем необходимым требованиям индивидуального строительства.

М350 используется при сооружении разного типа фундаментов, в процессе возведения бетонных ступеней и опорных элементов стен.

Кроме того, марка 350 нашла свое применение в коммерческом строительстве.

С ее помощью получают фундаменты цельной конструкции, монолитные балки и стены, а также дорожные покрытия, свойства которых позволяют выдерживать большие механические нагрузки.

В результате такие марки как 250 и 300, потихоньку уходят со строительного рынка.

Технические свойства марок с высокими цифровыми показателями 400 и 450, делают возможным их применение при сооружении гидротехнических объектов, с расчетом на высокие нагрузки.

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

Виды тяжелых спецбетонов

Область применения тяжелых бетонов специального назначения — это особо прочные конструкции или сооружения. эксплуатация которых предполагает особые условия. К наиболее распространенным видам относятся:

  • гидротехнический, в том числе и мостовой бетон, который в зависимости от марки и прочих показателей, используется при строительстве дамб, плотин, подводных сооружений;
  • жаропрочные бетоны — составы для создания деталей и конструкций, работающих при длительном воздействии повышенных температур, в том числе и огнеупорные составы, способные выдерживать прямое воздействие открытого пламени;
  • химически стойкие составы, нейтральные при взаимодействии с агрессивными средами, сохраняющие прочность и стойкость под воздействием масел, кислот, щелочей, соли и нефтепродуктов;
  • антирадиационные составы — самый редкий вид специального бетона, используемый при сооружений конструкций, ограждающих активные первичные и вторичные технологические зоны атомных объектов.
Читайте также:
Группы доступа электробезопасности, первая, вторая, третья, четвертая, пятая

Узнать цену бетона с доставкой за 1м3 для специальных тяжелых растворов и мостового бетона можно в прайс-листах производителей.

Виды бетонных материалов по классу

Несмотря на точно вычисленное соотношение составляющих компонентов бетона, все же его прочностные характеристики могут изменяться.

Объяснить данный факт можно качеством применяемых компонентов.

Например, в ходе приготовления раствора были использованы вода или песок низкого качества, что и повлияло на прочностные свойства готового продукта.

Кроме того, неточное соблюдение технологии производствастроительной смеси, характеристики связывания состава и тех. условия его укладки, также влияют на получение материалом одной и той же классификации различной прочности.

Именно поэтому классификация бетонных смесей включает в себя такое понятие, как класс.

Данный показатель определяется допускаемой погрешностью качества готовой смеси, но с условием, что в 95 процентах случаев, ее плотность будет соответствовать норме.

При маркировке на класс продукта указывает буква «В» и последующие за ней цифровые обозначения. Более распространенными считаются: В-7.5; В-10; В-15, 20,30. Полный диапазон включает в себя классы от 3.5 до 80.

При составлении проектной документации на любые строительные работы, правильно указывать не марку бетона, а его класс.

Хотя некоторые проекты все же содержат обозначение марки, перевести ее в класс позволит представленная ниже таблица соотношения прочности бетона.

Кроме того, классификация материала по маркам и классу происходит не только за счет входящих в его состав компонентов, но и их пропорций.

К примеру, чтобы приготовить марку бетона М100 В-7.5 в соответствии с существующими стандартами, берут цемент М400 или 500. В каких пропорциях должны использоваться данные виды цемента, показывает нижеприведенная таблица.

Характеристики и разновидности бетона

Бетон – это незаменимый материал, придуманный человечеством. Используя его, строят жилые дома и огромные промышленные сооружения, что позволяет прочность и долговечность материала. Самый простой состав этой смеси используется во многих областях строительства. В статье рассмотрим, что такое, в современном понимании, бетон, каких видов он бывает, из чего состоит и как производится.

Рисунок 1. Бетон

Виды и технология изготовления бетонных составов

Для производства бетона применяются компоненты в разных пропорциях. В смесь нередко добавляются вспомогательные компоненты, влияющие на эксплуатационные характеристики материала. Основные виды бетона:

  • цементный бетон. Эта разновидность чаще остальных встречается на стройплощадках. Делается из цемента, но чаще портландцемента. Нередко вяжущим элементом выступает напрягающий и безусадочный декоративный цемент;
  • особая бетонная смесь с вяжущим компонентом в основе. В замес добавляется жидкое стекло, что делает готовый бетон химически и огнестойким. Связывающие вещества: добавки в виде шлаков, стеклощелочи или нефелина;
  • силикатный. Этот вид реже остальных используется в условиях стройплощадки. Для производства применяется известковый вяжущий материал. Метод изготовления – автоклавный, делающий состав твердым и прочным. Также в состав включается кварцевый песок, и от степени его помола зависят технические параметры готового бетона;
  • шлакощелочный. Основной компонент изготовления – измельченные шлаки. В сфере строительства эта разновидность применяется не так давно;
  • полимерный. Полимербетон делается из комбинации смол, цемента и латекса;
  • гипсовый. Для связки элементов применяют гипс. Благодаря теплоизолирующим свойствам полученного состава, его используют при внутренней отделке. Например, применяя его, возводят межкомнатные перегородки;
  • ячеистый материал. Относится к «легким» видам. Основа – минеральное связывающее и добавка кремнезема. Пользуясь ячеистыми бетонами, утепляют возводимые объекты.

Каждый вид находит то или иное применение на стройке. Эксплуатационные параметры варьируются в зависимости от пропорций компонентов, поэтому классификация бетонов такая широкая.

Классификация бетонных растворов по прочности

Под плотностью понимаются прочностные параметры материала. Свойства бетона разные, но плотность – ключевой фактор. От этого зависит, насколько готовый элемент стоек к сжатию, минусовой температуре, влаге и так далее.

Используемый наполнитель влияет на то, к какому классу относится сырье. Виды бетона:

  • легкий или облегченный. Их параметр плотности – от 500 до 1800 кг/м 3 . Заполнителями выступают такие вещества: пемза, керамзит, туф и другие пористые материалы. Облегченные бетоны, в свою очередь, бывают: ячеистыми, пенобетонными и газобетонными;
  • тяжелый. От 1800 до 2500 кг/м 3 . Для изготовления этих смесей применяются заполнители из горных пород. Среди них: известняк, гранит, диабаз;
  • особо тяжелый. Больше 2500 кг/м 3 . Эта разновидность производится с применением стальных опилок или стружки, железной руды, барита.

Выбранные добавки классифицируют по фракциям, что во многом влияет на конечные свойства.

Рисунок 2. Заливка бетона

Классификация бетонных растворов по маркам

Марка обозначается буквой «М» последующими цифрами. На данный момент пределы следующие: М50 – 1000. Обозначенная величина говорит о том, сколько цемента в одной единице объема смеси. Расшифровывая это значение, можно получить предел прочности на сжатие, где единицей измерения выступает кгс/см 2 . Большая цифра говорит о прочности бетона. Соответственно, в его составе больше цемента, что увеличивает его свойства, а вместе с тем и стоимость.

Бетоны высокой марки сложнее в работе, так как быстрее схватываются. Поэтому, выбирая подходящий материал для работ, важен баланс между ценой и качественными характеристиками. Конкретную марку выбирают отталкиваясь от проекта. К примеру, залить фундамент или сделать подушку дорожного полотна можно из М100 – 150. М200 – разновидность, больше подходящая для стяжек, отмостков и дорожек. Это наиболее востребованная в индивидуальном строительстве марка, отвечающая основным требованиям.

Классификация бетона М250 и 300 встречается все реже, так как это промежуточное звено между М200 и 350. Марка 350 широко востребована для коммерческого строительства. Используя ее, создают монолитные стены и фундаменты, балки, дорожные полотна, испытывающие высокие нагрузки и так далее.

Читайте также:
Выдвижные шкафы на колесиках для кухни

Виды бетона М400 и 450 актуальны, если возводятся гидротехнические сооружения, подвергающиеся высоким нагрузкам. Метро, плотины, дамбы и прочие специальные объекты строятся с применением марки М500 и 550.

При желании, есть возможность определить марку. Для этого используют специальный пресс, расположенный в условиях лаборатории. Есть и другие, менее требовательные методы: при помощи ударного импульса или ультразвука.

Рисунок 3. Характеристики бетона

Классификация бетонного состава по назначению

Классификация смесей и бетонов по назначению позволяет подобрать подходящий вид материала для конкретных строительных нужд. Например, существуют особые марки, используя которые строят сооружения, эксплуатируемые в суровых условиях. Чаще остальных выдвигаются следующие требования: бетон должен быть огнестойким, морозостойким и стойким к вибрациям.

В зависимости от функционального назначения, выделяют следующие виды бетона:

  • общего назначения. Из него сооружают фундаменты, несущие ЖБ-конструкции, плиты перекрытия, колонны, балки и многое другое;
  • специального назначения. Пользуясь им, строят объекты с высокой устойчивостью к механическим и атмосферным воздействиям. Спецсоставы применимы при возведении, например, атомных станций;
  • гидротехнические. Благодаря высокой стойкости к влаге, используются для строительства дамб, гидроэлектростанций и аналогичных объектов.

Состав бетона, основные компоненты

Существует множество видов бетонов, и практически все имеют схожий состав. Тем не менее, именно ингредиенты влияют на конечные характеристики.

Традиционно бетон состоит из цемента, щебня, песка и воды. Если делать смесь без щебня, она будет называться пескобетоном. Оптимальный состав имеет следующие пропорции цемента, щебня, песка и воды – 1:4:2:0,5. Это лишь общие сведения. Конечный замес зависит от множества факторов: марки материалов, характеристики щебня и песка, наличие пластификатора. Например, если выбран цемент М400, то на выходе получится смесь М250.

В смеси каждому компоненту отведена своя роль. В основе – цемент и вода. Именно они связывают все компоненты в одно целое. Если допустить ошибку на этом этапе, то бетон получит совсем иные характеристики. Дело в том, что сыпучие материалы, применяемые для изготовления, также имеют различные параметры влажности и влагопоглощения, и это обязательно нужно учитывать.

Если долгое время хранить цемент, он образует так называемый «цементный камень». Многие думают, зачем тогда добавлять воду – вот готовый твердый образец. Дело в том, что твердеет он неравномерно, а это может стать причиной образования сколов и трещин. Уменьшить эти деформации помогают заполнители в виде песка и щебня. Именно они предотвращают излишнюю усадку.

Сумма всех этих компонентов образует собой монолитную структуру. Отдельные свойства каждого материала связываются воедино. Большая часть пространства отводится щебню, между ним расположен песок. Роль воды и цемента – связать компоненты в общую массу.

Как видно, состав одновременно прост и сложен, так как требуется строго соблюдать пропорции всех ингредиентов, чтобы получить прочный и долговечный бетон.

Рисунок 4. Приготовленный раствор бетона

Приготовление бетона

Прежде чем приступать к самостоятельному созданию бетона, необходимо определиться с рецептом. Он, в свою очередь, зависит от задачи строительного объекта. Если раствор готовится в бетономешалке, все величины переводят в литры. Для удобства существует множество таблиц. В ходе первого замеса цемент и песок увеличиваются в объеме на 10%. Дело в том, что часть материалов липнет к машинке, и эти 10% — компенсационные.

Чтобы получить качественный раствор, важно не переусердствовать с жидкостью. Многие, по неопытности, добавляют воду чтобы повысить пластичность бетона. Это запрещено, так как снижает конечную прочность.

Классический рецепт для бетономешалки:

  • цемент – 2 части;
  • песок – 4;
  • щебень – 8;
  • вода – 1.

Кажется, что все просто, но на самом деле даже мелкие погрешности в пропорциях способны изменить параметры смеси.

Производство в условиях завода

На заводах, чтобы приготовить бетонную смесь, пользуются бетоносмесителями непрерывного и периодического действия. Процедура выглядит так: в емкость загружается сырье, перемешивается и выгружается. В непрерывных установках загрузка, смешивание и выгрузка, соответственно, непрерывны. Отличается и способ перемешивания: принудительный и гравитационный.

Принудительные бетоносмесители работают с жесткими бетонными растворами, так как состоят из неподвижного барабана и вала с лопастями. Гравитационные «захватывают» часть смеси и поднимают на определенную высоту, откуда она падает, тем самым перемешиваясь. Емкость гравитационной машины – от 100 до 1500 л. Продолжительность замеса зависит не только от объема бетоносмесителя, но и от подвижности массы.

Высокожесткие смеси готовятся при помощи вибросмесителей. В таких установках вибрации совмещены с перемешиванием. Встречаются также технологии, предусматривающие дополнительный нагрев смеси до +60 градусов Цельсия. Это необходимо для более быстрого и эффективного перемешивания.

Применение бетона

Сфера использования бетонных смесей напрямую зависит от свойств состава. Благодаря добавлению химически активных добавок состав приобретает дополнительные свойства: морозостойкость, водонепроницаемость и другие. Это делает бетон универсальным материалом. Используя его:

  • фиксируют и закрепляют строительные элементы и конструкции;
  • делают облицовку зданий, причем как снаружи, так и изнутри;
  • герметизируют стыки;
  • заливают фундаменты;
  • строят автомобильные трассы;
  • возводят мосты, плотины, бассейны, дамбы;
  • бетон – основной материал для изготовления бетонных плит;
  • производят ЖБ-изделия;
  • оформляют интерьеры: колонны, стены, напольные покрытия;
  • имитируют натуральный камень.

Чаще всего бетон применим для производства бетонных плит перекрытия, из которых «собирается» любое высотное или промышленное здание.

Заключение

Бетон – универсальный стройматериал, предполагающий широкую классификацию. При необходимости, сделать его можно и самостоятельно, зная правильную рецептуру. Несмотря на распространенность, легко допустить ошибку в ходе его замеса – важно соблюдать строгие пропорции, от которых будут зависеть конечные свойства.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: