Марки бетона и их применение в строительстве

Марка строительного бетона помогает определить, для какой цели можно использовать тот или иной состав. Эта информация зашифрована в комбинации букв и цифр, которые предоставляет продавец. Благодаря маркировке мы точно знаем, насколько прочным получится монолит, можем судить о его морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности.

Класс бетона — еще один важный показатель, который определяет, в какой степени готовая конструкция будет сопротивляться сжатию. Проще говоря, зная класс, можно вычислить, какую нагрузку монолит гарантированно выдержит, а под какой начнет разрушаться.

Обозначение бетонной смеси

Действующий ГОСТ на бетонные смеси сообщает о том, что маркировка должна содержать:

• сокращенное обозначение типа смеси;
• класс прочности;
• марку по удобоукладываемости (подвижности);
• морозостойкости (при наличии);
• водонепроницаемости (при наличии);
• средней плотности (для легких бетонов);
• обозначение нормативного документа.

Следуя этому алгоритму, тяжелый бетон класса В30, имеющий класс текучести П4, выдерживающий 250 циклов замораживания и оттаивания, с водонепроницаемостью W5 будет обозначен так:
БСТ В30 П4 F250 W5 ГОСТ 7473-2010.

Другие виды бетонной смеси обозначаются как БСЛ (легкие), БСМ (с добавлением мелкой фракции), БСГ (готовые к применению).

Прочность на сжатие

Класс бетонной смеси обозначается буквой «В» и отражает гарантированную прочность монолита на сжатие. Его цифровое значение соответствует той нагрузке, которую бетонный кубик или призма выдерживает без разрушения. Сила давления при этом выражается в мегапаскалях (МПа). Гарантия того, что все фрагменты монолита, выполненные из бетона одного класса, выдержат одинаковую нагрузку — 95%. То есть, 95 из 100 кубиков, отлитых из материала класса В30, точно выдержат давление равное 30 МПа. Лишь пять из них могут не подтвердить свойства класса и разрушиться.

Нагрузка, достигаемая в ходе испытаний, считается предельной. Для эксплуатации готовых бетонных конструкций ее понижают с помощью коэффициентов, предусмотренных нормами.

Испытания, устанавливающие класс монолита, проводятся после того, как он наберет максимальную прочность. Этот срок задается проектной документацией, он зависит от планируемых нагрузок, условий твердения и других факторов. Проверка класса производится спустя 28 дней после заливки.

Марка бетона означает среднюю величину его прочности. Для ее отображения используют латинскую букву «М» и числовой показатель в пределах 50-1000. Цифры указывают на то, какую нагрузку в килограммах может выдержать 1см2 бетонной поверхности. Нормативами устанавливается следующее соотношение между классом и маркой бетона:

Так как эти два показателя тесно связаны между собой, можно перевести марку бетона в класс, пользуясь таблицей. При этом следует учитывать, что материал, изготовленный вручную на строительной площадке будут отличаться по классу от произведенного на заводе.

Остановимся подробнее на марках бетона и их применении в строительстве.

Бетон М50-100 (В-7,5)

Как правило, раствор марки М50-100 замешивают прямо на стройплощадках. Это материал самого низкого качества, поэтому к его изготовлению предъявляется минимум требований. Достаточно смешать в нужных пропорциях цемент выбранной марки, песок, гравий или гранитный щебень. Несущая способность такого бетона крайне мала, но и у него на стройке есть свои задачи:

• бетонная смесь марок М50-100 служит для подготовки основания перед заливкой фундаментов. Чтобы выровнять и связать уплотненный грунт, поверх него формируют стартовый слой из раствора низкого класса. После этого становится удобнее монтировать арматурную сетку для будущего ленточного или столбчатого фундамента;
• аналогичную роль этот материал выполняет при заливке бетонных площадок;
• из М100 отливаются бордюры для дорог, тротуаров;
• при заливке пола в помещении стартовый слой выполняют из материала самых низких марок;
• можно делать поделки для сада, например, вазы из цемента и песка (гравий по желанию).

Бетон М-150 (В-12,5)

Марка М150 имеет несколько большую прочность, однако все еще не подходит для конструкций с высокой ответственностью. Замешивается с введением щебня или гравия (рекомендуемая фракция — от 20 до 40 мм). Для черновых работ, в состав допускается добавлять строительный мусор (фрагменты кирпича, керамики, штукатурки). Чаще всего бетон М150 применяют для:

• подготовки основания под фундаменты;
• выравнивания и уплотнения грунта перед монтажом дорожного полотна;
• фундаментов с малой нагрузкой в небольших зданиях;
• стяжки пола;
• заливки садовых дорожек;
• устройства отмостки.

Если для строительных работ необходим большой объем материала, целесообразно заказать его на предприятии. В этом случае есть гарантия, что изготовленный бетон будет точно соответствовать классу В12,5.

Бетон М-200 (В-15)

Эта марка бетона имеет соотношение с классом В15, способным выдержать нагрузку 15 МПа. Такой прочности достаточно для его применения в малоэтажном строительстве. К составу для лучшей подвижности могут добавляться пластификаторы, а также другие добавки, обеспечивающие водонепроницаемость, морозостойкость и другие качества.

Различают мелкозернистый и крупнозернистый тип М200. Это зависит от того, какая фракция гравия была использована при замешивании.

Область применения:

• изготовление блоков ФБС;
• заливка плитных, столбчатых, ленточных фундаментов небольших домов и хозяйственных построек (онлайн-калькулятор);
• стяжка, выравнивание поверхностей;
• устройство садовых дорожек;
• производство тротуарной плитки.

При этом мелкозернистые составы используют для небольших изделий, а крупнозернистые — для объемных работ. Подробнее про М200.

Бетон М 250 (В-20)

Себестоимость этой смеси сопоставима с маркой М300, а функции и свойства мало чем отличаются от М200. Поэтому марка М250 не пользуется высоким спросом на строительном рынке. По прочности бетон соответствует классу В20 и применяется для:

• заливки монолитных фундаментов;
• изготовления лестничных маршей, площадок, перекрытий с малой нагрузкой;
• дорожек, бетонных площадок, тротуарной плитки;
• небольших взлетных полос, автомобильных дорог.

Этот вид искусственного камня считается тяжелым. Благодаря высокой плотности он выдерживает нагрузку от движущегося транспорта, не поддается агрессивному воздействию внешней среды.

Бетон М-300 (В-22,5)

Бетон, обозначенный маркой М300, используется чаще других. Его высокая прочность сочетается со способностью противостоять влаге, огню, перепадам температуры. Вместе с этим стоимость его изготовления сравнительно невысока, что делает стройку бюджетной. Поэтому класс В22,5 — наиболее частое решение, когда дело касается:

• наиболее распространенная марка бетона для фундамента различного типа;
• изготовление лестничных маршей, площадок;
• плит перекрытия;
• монолитных, подпорных стен;
• заливки пола и т. д.

В качестве заполнителя бетонной смеси в данном случае служит гранитный щебень с шероховатой поверхностью. Его размеры зависят от того, какое свойство важнее для проводимых работ. Для повышения прочности применяют крупную фракцию щебня, для увеличения текучести — мелкую.

Хотите узнать больше про бетон М300?

Бетон М-350 (В-25)

Классификация этого бетона по прочности — В25, то есть 95% всех отлитых из него деталей выдерживают давление 25 МПа или 350 кг на см2. Это дает возможность использовать его при:

• заливке фундаментов под тяжелые многоэтажные здания;
• возведении несущих стен, колонн;
• изготовлении перекрытий, балок с высокой несущей способностью;
• формировании чаш бассейнов;
• производстве плит для аэродромов;
• покрытии автомагистралей.

Смесь приобретает свои характеристики за счет высокого содержания портландцемента. Она быстро схватывается, поэтому требует оперативности работ или добавления пластификаторов. Стойкость к погодным факторам позволяет использовать его в районах Крайнего Севера, а также при близко расположенных грунтовых водах.

Бетон М-400 (В-30)

При расшифровке марки этого бетона нам становится понятно, что каждый квадратный сантиметр его поверхности в застывшем виде выдерживает среднюю нагрузку в 400 кг. Такая прочность делает его пригодным для:

• крупных автомобильных и железнодорожных мостов;
• элементов лестниц, несущих конструкций с большой степенью ответственности;
• банковских хранилищ;
• специальных сооружений в гидротехнической, энергетической, добывающей отрасли.

К стандартным компонентам при изготовлении бетона М400 предъявляются крайне высокие требования. Портландцемент, произведенный более чем за 3 месяца до его использования, не подходит для замешивания раствора этой марки. Также уделяют внимание чистоте воды и полной однородности песка и щебня, не допуская примесей глины или органических веществ.

Бетон М-450 (В-35)

Бетон этой марки по своим характеристикам и плотности превосходит предыдущие. Использование его в жилищном строительстве не оправдано, так как нагрузки, для которых создается монолит, остаются нереализованными. Сфера применения смеси М450 — специальные объекты, в число которых входят:

• опоры мостов, автомобильные, железнодорожные магистрали;
• станции метро, подземные тоннели;
• бомбоубежища;
• плотины, дамбы;
• аквапарки, бассейны.

Бетон М450 обязательно усиливают армированием. Металлическая сетка помогает монолиту выдерживать колоссальные нагрузки без появления трещин и потери свойств.

Бетон М-500 (В-40)

Материал специального назначения для изделий особой прочности. Раствор производят только на предприятиях, строго контролируя качество всех ингредиентов. С его помощью возводят:

• фундаменты для небоскребов, вес которых приходится на небольшой по площади участок;
• волнорезы, пристани и другие гидротехнические сооружения, которые имеют постоянный контакт с морской водой;
• оборонительные объекты.

Высокая стоимость производства марки М500 исключает ее широкое применение. Однако для сооружений, которые подвергаются экстремальным нагрузкам, такие затраты более чем оправданы.

Бетон М-600 (В-45)

Этот уникальный по прочности строительный материал применяется крайне редко. Его предназначение — работа в агрессивной среде под максимальными нагрузками, в том числе от движущихся объектов. Работа с маркой М600 требует высоких профессиональных навыков, так как срок его схватывания очень мал.

Где применяется:

• опоры и пролеты мостов;
• дамбы, плотины, шлюзы, другие сооружения с нестабильным уровнем воды;
• военные объекты;
• атомные реакторы, энергоблоки;
• сооружения химической промышленности.

Водонепроницаемость

При расшифровке маркировки бетона обращают внимание не только на класс его прочности, но и на другие показатели. К ним, в частности, относится устойчивость материала к воздействию влаги.

Способность монолита противостоять проникновению воды, оценивается четным числом по шкале от 2 до 20. Этот индекс при маркировке размещают после латинской буквы «W». Выражается эта величина в МПа и показывает, какое давление воды может воздействовать на поверхность конструкции, не просачиваясь. На этот показатель влияет плотность бетона и наличие в составе или на поверхности водоотталкивающих веществ.

Зависимость водопоглощения от марки выглядит следующим образом:

Класс бетона по водостойкости (W) определяет, как может работать тот или иной состав:

• W2 – материал с самым высоким поглощением влаги. Он быстро отсыревает и разрушается, поэтому для увеличения срока службы требуется пропитывать его гидрофобными веществами;
• W4 – немного меньше впитывает воду, но без гидроизоляции имеет малый срок службы;
• W6 – водопроницаемость понижена. Рекомендован для жилищного строительства;
• W8 — низкое водопоглощение. Состав пригоден для сооружений с высокой ответственностью и длительным сроком службы.

Еще один важный показатель в маркировке — устойчивость материала к низким температурам.

Морозостойкость

Способность материала промерзать и оттаивать без потери своих качеств обозначается буквой «F», дополненной цифровым значением. Например, маркировка F100 говорит о том, что монолит может выдержать 100 циклов замораживания, утрачивая при этом не более 5% прочности.

Разрушение бетона при низких температурах напрямую связано с его водопоглощением. Замерзая, частицы влаги расширяются, образуя в толще конструкции микротрещины, которые увеличиваются с каждым циклом. Составы с высокой плотностью переносят морозы лучше, чем пористые. Поэтому для защиты монолита применяют специальные присадки, заполняющие все отверстия внутри готовой конструкции.

От района использования зависит выбор морозостойкости бетона:

Соотношение классов прочности и морозостойкости выглядит так:

Еще одна характеристика бетона, от которой зависит эффективность строительных работ — это его удобоукладываемость.

Удобоукладываемость

Удобоукладываемость или подвижность — важное свойство, позволяющее раствору равномерно заполнять все части формы, не образуя пустот. Особенно важна хорошая текучесть при заливке армированных конструкций.

Подвижность бетонной смеси обозначают буквой «П» с присвоением индекса от 1 до 5.

Испытания, при которых устанавливается эта характеристика материала, проводятся с помощью специальной формы — усеченного конуса. Внутрь него закладывают смесь, затем конус переворачивают и выкладывают бетон на ровную поверхность. Скорость и величина осадки указывают на класс по удобоукладываемости.

Если бетонный конус остается неподвижным после снятия формы, состав считается жестким или сверхжестким, в зависимости от времени, в течение которого не происходит осадка. Если же конус «плывет», бетон называют подвижным.

Вот как выглядит скорость и величина осадки смеси разных классов:

От выбора подвижности зависит качество монолита. Получить хороший результат можно, соотнеся марку с видом конструкции по следующей таблице:

Чтобы усилить текучесть смеси, в нее добавляют пластификаторы. Эти и другие присадки для искусственного камня стоит рассмотреть подробнее.

Добавки для бетона

С помощью различных добавок строительному материалу можно придать свойства, делающие его более эффективным и удобным для работы. Эти вещества классифицируются по своему назначению и составу.

Присадки, регулирующие консистенцию жидких смесей:

• пластифицирующие — обеспечивают повышенную текучесть бетона, что позволяет уменьшить количество воды в его составе;
• водоредуцирующие — увеличивают плотность раствора, тем самым улучшая его водо- и морозостойкость. Потребность смеси в воде становится ниже, а расход цемента — экономнее;
• стабилизирующие — предотвращают расслоение после заливки;
• сохраняющие подвижность раствора — незаменимы при дальних перевозках готовой смеси к месту строительства;
• воздухововлекающие — создают внутри монолита микропоры, выполняющие роль буфера при замерзании воды. Расширяясь, влага попадает в поры, вместо того, чтобы разрушать материал.

Добавки, действующие на бетон в его твердом состоянии:

• регулирующие скорость застывания:
• замедлители — необходимы при перевозке или повышенной трудоемкости работ, чтобы отсрочить схватывание смеси;
• ускорители — сокращают срок твердения бетона при срочном устранении пробоин, трещин в аварийных условиях;
• повышающие прочность — помогают конструкциям выдерживать удары, трение, вибрацию;
• уменьшающие проницаемость — делают монолит более плотным, не пропускающим и не впитывающим влагу;
• антикоррозийные — добавляют в материал для армированных конструкций. Они влияют на стальную решетку, защищая ее от воздействия химических процессов;
• повышающие морозостойкость — удлиняют срок службы бетона за счет увеличения количества циклов замерзания и оттаивания, которые он может выдержать;
• расширяющие — компенсируют усадку, которая может привести к растрескиванию строительных конструкций.

Добавки, обеспечивающие специальные свойства материала:

• противоморозные — снижают температуру замерзания жидкой смеси при ее перевозке в зимнее время. Их вводят в раствор, если есть вероятность морозов во время застывания бетона.
• гидрофобные — защищают поверхность монолита от проникновения воды, делая ее водоотталкивающей. Этот эффект не дает каплям влаги попадать в поры бетона, разрушая его изнутри;
• фотокаталитические — способствуют самоочищению бетонной поверхности от скапливающихся на ней частиц грязи, плесени, копоти, бактерий. Вступая в химическую реакцию с фотокатализаторами, они разлагаются, а затем устраняются с постройки, не требуя дополнительной очистки.

Минеральные вещества:

тип 1 — активные:

• увеличивающие прочность материала. В первую очередь, к ним относится доменный шлак, твердеющий при контакте с известью и водой;
• пуццолановые;
• сочетающие оба свойства.

тип II — инертные. Они не проявляют химическую активность и используются как наполнители.

Зная, что такое класс и марка бетона, можно рационально подойти к его выбору для строительных работ. Благодаря этому не придется тратить дополнительные средства на материал с завышенными характеристиками, действуя наугад. Сосредоточьтесь на действительно важных для вас качествах искусственного камня, используя прочитанную информацию и проектные рекомендации.