Классификация бетонов по маркам и их применение в строительстве

Для того чтобы получить качественный бетон необходимо соблюсти несколько важных условий:

1. Использовать цемент самой высокой марки, а заполнители (песок и щебень) исключительно равномерных фракций.
2. Соблюдать технологию приготовления смеси: рассчитать точное соотношение компонентов (воды и цемента) для затворения раствора, тщательно перемешать для однородности.
3. Создать благоприятные условия окружающей среды при укладке (температура в пределах +15- +20°С, влажность бетона 13-18% — в зависимости от вида сооружения), схватывании и дальнейшем твердении бетонного камня.
4. По окончании укладки — выдержать необходимое время для набора прочности, вести постоянный мониторинг, поддерживая уровень влажности и температурный режим (недостаток влаги может сказаться на появлении трещин, а при отрицательных температурах процесс твердения прекращается).

Плотность бетона, или удельный вес, маркируется литерой D и исчисляется в килограммах на кубический метр. По этому показателю можно определить вес единицы объема раствора. Чем выше данное значение, тем большей износостойкостью будет обладать бетонная конструкция.

• Марки особо легкого бетона, ниже D500, с пористыми наполнителями (перлит, арболит) используются с целью утепления перекрытий и стен частных домостроений и многоэтажек, защиты трубопроводов, возведения армопоясов, дымоходов, вентканалов.
• Легкие бетоны (от D500 до D1800 кг/м3) c керамзитом, пемзой – для гражданского строительства многоквартирных домов, торговых центров, в зонах с повышенной сейсмоактивностью.
• Обычный бетон облегченный (D1800 — D2200) с наполнителем щебень или гравий – для жилых зданий, закладки фундаментов и стен.
• Тяжелый (от D2000 до D2500), с заполнителем песок, гранит, известняк применяется для строительства несущих опор, фундаментов, зданий с повышенным радиационным фоном, фундаментов и стен промышленных предприятий, особенно крупных цехов и фабричных корпусов.
• Особо тяжелый бетон (выше D2500 кг/м3) с железной стружкой, рудой, стальными опилками с в качестве утяжеляющих наполнителей – для мостов, бункеров, хранилищ опасных отходов, АЭС и других спецсооружений.

Марка бетонной смеси находится в непосредственной взаимосвязи от плотности материала. В зависимости от структуры заполнителя бетон различается по нескольким типам:

Водонепроницаемость – это способность материала препятствовать проникновению в него воды. Степень влагостойкости бетонных смесей отражается числом с буквой «W».
На степень водонепроницаемости влияет пористость структуры: чем пористее бетон, тем легче воде просочиться сквозь его толщу. Если во время замеса присутствовал избыток воды, либо уплотнение было недостаточным — марка бетона по водонепроницаемости будет низкой. Возраст бетона также будет иметь влияние – чем он больше, тем выше устойчивость бетона к проникновению воды.

• W2 – бетон с самым низким показателем требуют гидроизоляции и используют для подготовительных работ перед заливкой фундамента.
• W4 – нормальный уровень водонепроницаемости, применяем для заливки фундаментов, возведения заборов в почвах с низкой влажностью. Внутри помещений — стяжка, стены, перекрытия, лестницы.
• W6 – самый распространенный класс в частном и промышленном строительстве. Обладает достаточной прочностью и водонепроницаемостью для возведения любых видов фундаментов, монолитных стен конструкций общего назначения.
• Бетон W8 – относится к влагоустойчивым бетонам. Эта марка массово используется в строительстве конструкций с повышенными требования к влагостойкости материала: отделка ванных комнат, бассейнов и прочих подобных помещений.
• Бетоны классов W10-W20 применяются в строительстве объектов особого назначения: бункеров, банковских хранилищ, гидротехнических строений, водохранилищ. Используется крайне редко.

Марки бетона по морозостойкости

Морозостойкость — это способность материала, насыщенного водой, выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения (трещин, сколов ребер), изменения массы и снижения прочности. Выражается морозостойкость бетона в циклах (замерзание/размораживание), обозначается букой «F». Марка по морозостойкости присваивается в зависимости от того сколько циклов замораживания и оттаивания образец выдерживает без повреждений. Бетонный раствор по морозостойкости имеет значение от F25 до F1500. Дорожный бетон имеет повышенные требования: он должен сохранить свою массу на 95% от первоначального веса.

• Бетоны с морозостойкостью до F50 используются для внутренних и подготовительных работ в закрытых помещениях. На улице такой бетон быстро разрушается.
• F50 — F150 — выносливый и долговечный. Изготавливается для наружных работ в регионах с умеренным климатом.
• Смеси F150 — F300 — для регионов с суровыми климатическими условиями. Объекты, построенные из бетона в диапазоне марок F150 — F300, не утрачивают прочности при частой резкой смене температур.
• Выше F300 — для возведения объектов эксплуатируемых в суровых климатических условиях, для создания конструкций с переменным уровнем воды (например, морских гидротехнических сооружений).
• Бетоны более F500 применяются в исключительных случаях для строительства особо важных зданий. Такая смесь используется в северных регионах с риском глубокого промерзания грунта.

Прочность и показатели морозостойкости и водонепроницаемости находятся в прямой зависимости друг от друга. Чем прочнее материал, тем выше устойчивость к низким температурам и водонасыщению.

Истираемость — это способность материала изменяться в объеме под действием внешних сил. В дорожном строительстве важным параметром является стойкость бетона к воздействию силы трения. Срок службы покрытия на автомагистралях, тротуарах  и прочих местах с повышенной нагрузкой напрямую зависит от этого свойства.

Степень истираемости определяется величиной, маркируемой буквой «G», исчисляется тремя категориями и напрямую зависит от твердости и плотности:

• низкая истираемость — G1,
• средняя истираемость — G2,
• высокая истираемость — G3.

Удобоукладываемость смеси — это условный параметр, показывающий способность в полной мере заполнять строительные формы, не расслаиваясь в процессе доставки и хранения.

В зависимости от показателя удобоукладываемости, бетонные смеси делятся на жесткие (Ж), подвижные (П), растекающиеся (Р).

Оценка удобоукладываемости раствора производится по осадке конуса прибором Вебе (или конусом Абрамса). В конусообразную форму набирают бетон, уплотняют штыкованием и далее, медленно сняв конус, оценивают результат оседания линейкой с делениями. В случае с жесткими смесями, марка определяется при помощи технического вискозиметра с уплотнением штыкованием и виброплощадкой.

Области применения смесей различных марок жесткости, подвижности, растекания:

• подготовительные работы при обустройстве автодорог и взлетных полос, бетонные полы – П1;
• железобетонные плиты перекрытий, балки, колонны — П1, П2;
• горизонтальные конструкции с сильным армированием, монолитное бетонирование по скользящей опалубке — П2, П3;
• высотное строительство — Р1-Р6;
• вертикальные конструкции с густым армированием, узкие опалубки, колонны, укладка при помощи бетононасоса — П3, П4;
• сборные ЖБ изделия, изготавливаемые в заводских условиях, трамбованные бетоны для возведения ответственных конструкций,  «тощие» бетоны для дорожного строительства — Ж1-Ж5.