Бетон - что это такое? Виды, классификация, свойства

Бетон — что это такое? Виды, классификация, свойства

Классификация бетона по различным параметрам

Бетон — важный, востребованный строительный материал. Ежегодно в мире производится более 20 миллиардов тонн бетонных смесей. Характеристики материала зависят от состава основных ингредиентов, их пропорционального соотношения.

Технические свойства этого материала определяет классификацию бетонов в соответствии со строительными нормами и ГОСТами.

Параметры классификации бетонных смесей

Бетонные смеси изготавливают по технологическим картам. В зависимости от назначения материалу придают определённые свойства. Условия эксплуатации бетонных конструкций определяют необходимые характеристики.

Общая классификация бетонов опирается на следующие параметры:

  • назначение: конструктивные, специальные (с добавками);
  • плотность: тяжелые (больше 2000кг/м. куб.) и лёгки (с меньшим показателем 2000кг/м. куб.);
  • тип вяжущего наполнителя: цементные, шлаковые, гипсовые, известковые, полимерные;
  • структуру: крупнопористый, ячеистый, поризованный, плотный;
  • вид заполнителя: пористый, специальный, плотный.

К основным показателям прочности бетона относятся марка и класс.

Классификация прочности

Марка (М) — показатель прочности на сжатие, изгиб. Технические нормы определяется ГОСТ 22 236 85. Испытание образцов проходит на специальном прессе. Марка прочности напрямую зависит от количества цемента в единице бетонной смеси, заполнителя.

М500 будет обозначать, что конструкция сможет выдержать давление до 500 кг/см 3. Чем выше показатель марки бетона, тем он прочнее, быстрее схватывается, твердеет.

Прочность зависит не только от пропорционального состава компонентов, но и от следующих факторов:

  • качественного состава воды, заполнителя;
  • соблюдения всех необходимых технологических условий;
  • погодных условий в момент заливки.

С целью уточнения показателя прочности введено понятие класса бетона. Допуск отклонения от нормы не более 5 %. Профессиональные строители ориентируются на характеристику «класс бетона», маркируется буквой «В». Регулируется показатель класса СНиП 2.03.01-84, описывает нормативные показатели для различных бетонных, ЖБ конструкций.

Классификация бетона по маркам (таблица)

Классификация бетонов по классам (таблица, с допустимыми отклонениями от стандартов).

Таблица составлена на основе ГОСТ 26 633-19.

Назначение различных марок бетона по прочности

Прочность бетона, показатели М и В, определяют назначение бетонных смесей. Классификация бетонов регулируется ГОСТ 25 192 2012.

Классификация бетонов по морозостойкости

Морозостойкость бетона, обозначается буквой «F», показывает, сколько циклов «замерзания-размерзания» выдержит бетонная конструкция, сохраняя марку или класс прочности (до 95 %).

С показателем меньше F50 бетонные конструкции используют только в не промерзающих помещениях закрытого типа. Востребованы марки с показателями от F50 до F150. Они хорошо зарекомендовали себя в условиях циклически переменной климатической зоны.

Материал с показателем F300 используют в условиях низкого температурного режима эксплуатации, в северных широтах. Для специальных объектов, с экстремальными погодными, эксплуатационными условиями применяют бетон F300 — F500.

Водопроницаемость

В структуре бетонных конструкций есть поры, капилляры. Чем выше открытая пористость, тем больше водопроницаемость. У газобетона она доходит до 25 %. Плотные конструктивные бетоны имеют наименьшую водопроницаемость. Обозначается класс буквой «W».

С целью повышения влагостойкости, морозоустойчивости дополнительно используют пластификаторы, модификаторы.

Неправильный расчёт, подбор компонентов бетонной смеси, переизбыток воды увеличивает водопроницаемость материала. В процессе усадки бетонной смеси, затвердевания, образуются микро полости, которые со временем могут заполниться влагой. Поэтом в момент заливки проводить уплотнение с помощью вибраторов, чтобы избежать образования воздушных пустот.

Классификация бетона по классу прочности, морозостойкости, водопроницаемости (таблица):

Виды бетонов по типу вяжущего вещества

По виду основного вяжущего вещества классифицируют бетоны.

Среди них выделяют:

  1. Цементные. На основе цемента различных марок, самый распространённый и востребованный вид бетонных смесей. Их используют для внутренних и наружных строительных работ. Востребованные марки бетона, изготовленные на основе портландцемента.
  2. Специальные. В зависимости от назначения в цементные смесей добавляют разного рода наполнители, к примеру, металлическую мелкодисперсную стружку для прочности. Добавление магнезита повышает жароустойчивость, барита увеличивает защитные свойства материала от проникновения рентгеновского, радиационного излучения.
  3. Железобетон. Армирование бетонных конструкций металлом.
  4. Шлакощелочной. Изготавливают из шлакощелочного цемента, в состав которого входит измельченный шлак. При добавлении щелочных компонентов, происходит химическая реакция между алюмсиликатами, глинистыми компонентами. Пор техническим характеристикам, морозостойкости, водонепроницаемости, прочности превосходит бетон на основе цемента. Утилизируются отходы производства, шлак. Перспективное направление развития строительной отрасли.
  5. Пенобетон. Вспененная цементная смесь, с добавлением песка, воды, строительного фиброволокна. Отличается низкой теплопроводностью, хорошими показателями влагостойкости. Различают конструктивный, теплоизоляционный пенобетон, соответственно маркируется.
  6. Газобетон. Пористый материал, изготавливается методом автоклавирования. Низкая теплопроводность, но может впитывать влагу.
  7. Фибробетон. Насыщение цементной смеси фиброволокном придаёт ему дополнительную прочность. Происходит этот процесс за счёт скрепления всех компонентов между собой множеством мелких волокон.
  8. Арболит. Блоки изготовленные на основе цемента и стружки дерева. Теплый материал, но впитывает влагу.
  9. Кевларобетон. Изготавливается на основе мраморной, граничной крошки, полиэфирных смол, жидкого стекла с добавлением катализатора. Получается имитация натурального камня. Либо по технологии на основе цементных окатышей, с использованием гравитационной бетономешалки.
  10. Полимерцементный. К цементу добавляют полимерные наполнители, смолы. Бетонная смесь приобретает дополнительную прочность, отличаются высокой водонепроницаемостью.
  11. Гипсовый. Используется для отделочных внутренних строительных работ. Добавление пластификаторов, фибры, других компонентов повышает прочность, влагостойкость.
  12. Силикатный. Делают на основе кремнезёма, гидрата оксида кальция. Автоклавная высокотемпературная обработка повышает прочность.

Универсальные свойства бетонной смеси в том, что в зависимости от состава компонентов, добавок получают материалы с широким диапазоном технических характеристик.

Классификация по структуре

Различают плотные, крупнопористые, ячеистые бетоны. Чем выше плотность материала, тем прочнее материал.

Плотные бетонные смеси используют для изготовления несущих конструктивных элементов. Объём воздушных пор по техническим нормам не должен превышать порог в 6 %. Путем введения добавок, которые вовлекают воздух, получают поризованные бетоны (воздуха не больше 12%). Такая структура снижает теплопроводность, препятствует расслаиванию материала.

Крупнопористые бетонные смеси изготавливают без добавления песка. В качестве заполнителя используют гравийные наполнители разных фракций. Материал используют для конструкций с небольшим напряжением.

Ячеистые пенобетон, газобетон делают с помощью добавок, которые образуют поры внутри материала. У них высокие теплоизоляционные показатели. Используют в малоэтажном строительстве. Либо в качестве стенового материала не несущих конструкций для многоэтажных зданий.

Заполнители бетона

Заполнители выполняют несколько функций. Применяют для этих целей натуральное, искусственное сырьё, отходы производства. В бетонных смесях, в зависимости от заданных технических характеристик, заполнители могут составлять 70-80 % от общей массы.

  • придают материалу необходимую жёсткость;
  • предохраняют от резкой усадки цементного теста;
  • снижает ползучесть бетона в условиях повышенных нагрузок.

Заполнители различаются по фракциям, форме, морозостойкости. Проверяют на радиационное загрязнение.

Мелкие заполнители: песок, отсев щебня, гравия. Применяют зольные, шлаковые отходы. Качество наполнителей регулируют соответствующие ГОСТы (8736 — песок; 25592 — зольношлаковый заполнитель; 5578 — металлургический шлак).

В легкие бетоны добавляют:

  • вспученный перлит и вермикулит;
  • пемзу, туф;
  • керамзит;
  • термозит;
  • известняк;
  • ракушечник.

В тяжёлые бетоны вносят гравий, щебень. Для специальных бетонных смесей используют другие заполнители, в зависимости от технических требований.

Заключение

Строительство невозможно представить без бетона. Универсальный материал обладает широким спектром технических характеристик. В зависимости от вяжущего вещества, заполнителя, добавок бетонная смесь приобретает заданные свойства: по прочности, морозостойкости, теплопроводности, водостойкости.

С целью систематизации технических параметров разработана классификация бетонов. Опирается она на нормативные требования, изложенные в ГОСТах.

Классификация, характеристики, виды и свойства бетона

Подбор состава бетона

Подбор (расчёт) состава БС производится с целью получения камня с заданной прочностью и другими качественными характеристиками, регламентируемыми проектной документацией Госстандарта при минимальном расходе вяжущего.

Расчёт номинального состава предпринимается при организации производства новых изделий, а также при изменении технологии изготовления ранее выпускавшейся продукции. Расчётные работы должны проводиться в лабораторных условиях предприятия-производителя.

Определение состава бетона включает в себя следующие этапы:

  1. Подбор характеристик материалов для изготовления бетона.
  2. Расчёт основного состава.
  3. Расчёт состава для дополнительных проб.
  4. Производство пробных (в небольшом объёме) замесов.
  5. Изготовление опытных образцов бетонного камня и их испытание на соответствие заявленным требованиям.
  6. Внесение корректив в состав: изменение процентного соотношения добавок и основных компонентов.
  7. Изготовление новых образцов.

Основываясь на результатах нескольких испытаний, утверждается состав с оптимальными характеристиками при минимальных затратах на производство смеси.

Особенности производства бетона

Изготовление БС состоит из двух этапов:

  1. Дозировка компонентов. Для получения бетонных смесей с заданными характеристиками, а также стабильности этих показателей в каждом замесе очень важна точность дозировки. Отмеривание производится специальными мерниками, работающими по непрерывному или периодическому принципу.
  2. Перемешивание составляющих материалов также производится постоянным или периодическим методом. Перемешивание осуществляется принудительными или гравитационными установками, для некоторых видов бетона применяются вибрационные смесители.

В процессе доставки бетонных смесей на строительный объект важно сохранить их однородность и подвижность. Для этих целей используют автобетоносмесители, периодически перемешивающие состав в процессе доставки, таким образом, не давая ему загустеть в результате естественной гидратации.

Укладка и уплотнение БС – наиболее сложный и трудоёмкий процесс. Для его ускорения используются механизированные бетоноукладчики или простые бетонораздатчики. Особое внимание уделяется заполнению углов и узких мест опалубки или других форм.

После заполнения форм, производится уплотнение бетона. Наиболее применяемый метод – вибрационный, для которого используются электромеханические и пневматические вибрационные установки. Кроме вибрационного, существуют и другие методы уплотнения БС: прокат, центрифугирование, виброштампование, вакуумирование.

Твердение бетона

Бетонная смесь в результате затвердевания превращается в бетонный камень. На время формирования камня (скорость отвердевания) влияют следующие факторы:

  • вид вяжущего;
  • вид дополнительных добавок и их процент от общего объёма;
  • влажность и температура окружающей среды.

Для ускорения/замедления скорости затвердевания применяются различные пластификаторы.

Способы классификации и виды бетона

Основные критерии и способы классификации, а также свойства и некоторые определения бетонов регламентирует ГОСТ 25192–2012. В соответствии с этим документом, классификация производится по следующим признакам.

По назначению

Исходя из сферы применения, выделяют следующие виды бетона:

  1. БС общего назначения не обладают выдающимися характеристиками, применяются при строительстве промышленных и гражданских зданий: заливке фундамента, изготовлении плит перекрытий, стеновых блоков и других ж/б изделий.
  2. Специальные: имеют повышенную прочность, стойкость к механическим нагрузкам и воздействию агрессивных сред. Подразделяются на гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные. Применяются при проведении дорожных работ, возведении дамб и мостов, проведении отделочных и теплоизоляционных мероприятий.
  3. Бетоны специального назначения: жаростойкие, гидратные, химически стойкие, звукопоглощающие, защищающие от радиоактивного излучения. Имеют специальные свойства, адаптированные под объект, на котором они применяются.

По виду вяжущего вещества

Один из основных критериев классификации БС – тип применяемого вяжущего. По этому параметру бетон бывает:

  • Цементный – изготавливается на основе портландцемента и его основных видов. Самый применяемый тип, подходит для большинства видов строительных работ.
  • Силикатный. Состав получают в результате использования извести в качестве вяжущего. Затвердевание происходит в автоклавах, а свойства изделий во многом зависят от фракционности и процентного содержания песка в бетоне. Применяется для производства стеновых панелей, лестничных маршей и других изделий, применяющихся в гражданском строительстве.
  • Гипсовый. В качестве вяжущего используется гипсоангидритовая основа. Камень имеет хорошие теплоизоляционные свойства, но низкие влагостойкие и прочностные характеристики. Основная сфера применения – внутренние отделочные работы, возведение перегородок и простенков без несущих функций.
  • Шлакощелочной бетон получают в результате затворения молотых шлаков и зол растворами щелочей. Продукт отличается низкой себестоимостью, и относительно невысокой прочностью. Используется для изготовления бетонных блоков с ограниченными несущими способностями.
  • Асфальтобетон производится на битумном вяжущем, применяется при строительстве и ремонте автодорог, путепроводов.
  • Пластобетон (полимербетон) изготовляется из смеси, в состав которой входит полимер или мономер. Это существенно улучшает такие свойства бетонного камня, как устойчивость к агрессивным средам, механическим и истирающим нагрузкам, увеличивает водо- и морозостойкость.

В зависимости от процентного содержания вяжущих компонентов, бетонные смеси подразделяются на три вида:

  1. Товарные: стандартное соотношение вяжущего и заполнителя.
  2. Тощие: обеднённые вяжущими компонентами, вместо которого добавлен заполнитель крупной фракции.
  3. Жирные: меньшее содержание крупного заполнителя, большое количество вяжущего.

По виду заполнителей

По применяемому заполнителю бетонные смеси бывают:

  1. Плотные: в качестве заполнителя используется щебень горных пород, гравий или искусственный песок из продуктов дробления твёрдых пород, а также отходы промышленности (шлаки). Такой бетон применяется при возведении объектов с повышенными требованиями к прочности, а также заливки мощных фундаментов и опалубок, рассчитанных на значительные нагрузки.
  2. Пористые: на таких искусственных заполнителях, как зольный или керамзитовый гравий и песок, а также щебень, гравий и песок, получаемые из пористых горных пород (известняк, ракушечник и так далее). Данные заполнители применяются для приготовления отделочных растворов и бетонов с усреднёнными прочностными и другими эксплуатационными характеристиками.
  3. Специальные заполнители придают БС определённые расчётные свойства. Например, для изготовления бетонов с защитными свойствами от радиации, используется материал из дроблённых металлосодержащих руд (гематит, лимонит), поглощающих излучение. Для получения жаростойкого материала в качестве заполнителя применяют шамотный песок или щебень, а также бой керамических изделий.

По структуре

По структурному строению бетон подразделяется на следующие виды:

  • Плотный: материал, в котором свободное пространство между зёрнами наполнителя заполнено отвердевшими вяжущими компонентами. Структурная плотность может достигаться применением специальных добавок, снижающих пористость. Бетон с плотной структурой подходит для возведения несущих конструкций, заливки фундаментов, изготовления плит и строительных блоков.
  • Поризованный. Бетон отличается тем, что его структура поризуется при помощи газообразующих примесей, которые выделяют пузырьки воздуха в процессе затвердевания. Это позволяет снизить вес изделий с сохранением их прочности с одновременным увеличением теплоизоляционных свойств.
  • Ячеистый бетон содержит искусственно созданные и равномерно распределённые по структуре материала поры, которые получаются в результате введения в состав вспучиваемого порообразователя. В зависимости от компонентов вспучивающей смеси, выделяют пено- и газобетон. Материал отличается высокой теплоизоляционной способностью, но недостаточной прочностью. Применяется для изготовления штучных строительных изделий, заливки в опалубки в жилищном малоэтажном строительстве.
  • Крупнопористый. Отличается большим количеством межзерновых пустот, незанятых вяжущим или наполнителем. Во время производства необходимо следить, чтобы раствор не получался слишком жёстким и не расслаивался при перемешивании и уплотнении.

По условию твердения

Твердение бетона – сложный физико-химический процесс, скорость которого зависит от многих аспектов. При благоприятных условиях, прочность бетонного слоя набирается постепенно, непрерывно увеличиваясь. В зависимости от технологических условий, вида и назначения БС, твердение производится следующими способами:

  • В естественных условиях, под которыми подразумевают температуру в пределах +15–20 °C с нормальной влажностью воздуха. Не допускается прямое воздействие солнечных лучей на бетонную поверхность, которую рекомендуется укрыть плотной полиэтиленовой плёнкой, чтобы уменьшить поверхностное испарение влаги. В жаркую погоду практикуется дополнительное увлажнение. Такой метод применяется при проведении бетонирования на открытых строительных площадках, заливке фундамента и других конструкций в частном строительстве.
  • Тепловлажностная обработка при атмосферном давлении позволяет ускорить процесс твердения БС и одновременно улучшить её прочностные и другие характеристики. Суть метода заключается в периодическом увлажнении бетона и прогреве его до 70–90 °C паром или электротоком. Для уменьшения теплопотерь, прогреваемый объект укрывается полиэтиленовой плёнкой. Такой способ часто применяют при проведении бетонирования в холодное время, когда есть риск замерзания воды, содержащейся в растворе.
  • Автоклавное твердение производится при температуре 175–200 °C и давлении пара 0,9–1,6 МПа. Это позволяет значительно ускорить процесс твердения, повысить прочность и другие свойства бетонного камня. Этот метод применяется при производстве бетонных конструкций повышенной прочности и надёжности, применяющихся при возведении специальных объектов.
Читать еще:  Плотность и удельный вес железобетона: расчет и применение

По объёмной массе

По показателям объёмного веса, бетоны подразделяются на следующие виды:

  • Особо тяжёлые составы имеют плотность более 2500 кг/м³. К этой категории относятся бетоны на основе таких минералов, как барит, магнетит, лимонит. Также могут содержать такие заполнители, как металлическая стружка или опилки, чугунный скрап. Для повышения защитных свойств от радиации в такие составы вводят карбид бора, кадмий или литий. Сфера применения особо тяжёлых БС – специальные объекты промышленного, транспортного и военного назначения, строительство гидротехнических сооружений.
  • Тяжёлый бетон. Средняя плотность – 2200–2500 кг/м³. Функцию заполнителя выполняет известняк, гранит, кварцевый песок. Обладает высокой прочностью, морозо- и водостойкостью, устойчив к износу. Широко применяется для оформления фундаментов, несущих опор и конструкций для промышленных и гражданских объектов. При использовании дополнительных компонентов используется в специальных целях.
  • Облегчённая бетонная смесь обладает плотностью в пределах 1800–2200 кг/м³. В качестве заполнителя используется щебень твёрдых горных пород. Один из самых применяемых составов при строительстве жилых, социальных и административных зданий.
  • Лёгкий: имеет плотность в диапазоне 500–1800 кг/м³. Изготавливаются на основе гидравлических вяжущих с добавлением природных или искусственных заполнителей. В эту категорию относятся следующие материалы: керамзитбетон, пенобетон, газобетон, пемзобетон, арболит, вермикулитобетон и другие. Основная сфера применения – наружные и внутренние стены зданий, имеющие требования к высокой теплоизоляции.
  • Особо лёгкие марки обладают плотностью до 500 кг/м³, отличаются малым весом и низкой теплопроводностью. Применяются при малоэтажном строительстве, утеплении эксплуатируемых зданий, возведения внутренних перегородок.

Эксплуатационные свойства и обозначение бетонной смеси

Основными характеристиками для БС являются следующие свойства.

Прочность бетона на сжатие

Прочностные характеристики являются ключевыми для любых видов бетонов. В зависимости от прочности бетонного камня на сжатие, изделия подразделяют на классы, обозначающиеся буквой B. В таблице приведены все классы, их соответствие маркам бетона (характеристика применяющегося вяжущего), а также возможные сферы применения.

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 — 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.

В классический состав бетона входят:

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.

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.

Входящий в состав бетона песок должен быть средней или крупной фракции — песчинки от 1,2 до 3,5 мм в диаметре. Мелкие фракции песка для изготовления бетона не подходят, их трудно связать в единый монолит. Поэтому бетонные конструкции с использования песка мелких фракций быстро раскрошатся.

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, — щебень или гравий . К ним тоже есть свои требования: размеры используемых для наполнения бетона материалов должны быть в диапазоне от 1 до 8 см. Наполнителями могут быть не только эти материалы, но и керамзит, а для обустройства бетонного фундамента часто используют битый кирпич.

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.

Используемая для приготовления бетона вода тоже должна быть максимально чистой. Чем больше в ней будет растворенных солей и посторонних примесей, тем хуже будет качество искусственного камня.

В роли вяжущего при производстве классического бетона используют различные виды цемента :

  • 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.

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.

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

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:

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

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности (твердение) — важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время их введения в эксплуатацию или время проведения отделочных работ. Происходит набор прочности скачкообразно: в первые 5-7 дней после заливки или изготовления показатель твердения достигает 70%, к концу 28 дня он приближается к 100% (при условии соблюдения влажности и температурного режима). После этого срока набор прочности бетонными конструкциями продолжается и может длиться несколько лет.

Существуют 2 вида бетонных смесей: быстротвердеющие и медленнотвердеющие. Для определения скорости набора прочности % прочности 2-дневной бетонной конструкции делят на % прочности этой же конструкции по истечении 28 дней. При показателе больше 0,4 конструкция относится к быстротвердеющим. Показатель меньше 0,4 свидетельствует о медленном твердении.

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:

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.

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

Читать еще:  Тощий бетон - что это такое и где его применяют?

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.

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.

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.

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.

тротуар, дороги, колодцы

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.

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.

Классификация бетона по назначению и области применения

Классификация бетона может базироваться не только на типе основных компонентов раствора и характеристиках, но и учитывать сферу его использования. Для тех, кто не слишком хорошо разбирается в химии строительных смесей, это наиболее удобный способ определиться с материалом, который подойдет для конкретного вида работ. Только после этого стоит переходить к поиску марки с требуемыми техническими параметрами.

Основное разделение бетонов предусматривает всего два его типа: общестроительный и специальный. Отдельной строкой идут легкие пористые материалы, чья сфера применения напрямую зависит от показателей плотности. При этом одни и те же марки бетона зачастую можно встретить сразу в нескольких группах по назначению, так что эту особенность всегда следует учитывать и при выборе ориентироваться не только на прочность.

Общестроительный бетон

Самая большая группа стройматериалов, в которую входят все виды смесей и готовых изделий, широко применяемых в разных сферах гражданского строительства, а также для производства ЖБИ. Из них отливают фундаменты, возводят стены, формируют балки, перекрытия и колонны. При выборе составов для конкретных условий необходимо обращать внимание на марки, которые характеризуют бетон по плотности, прочности, а также морозостойкости и показателям водонепроницаемости после застывания.

На прочность монолита указывают цифры после букв «М» или «В». В первом случае данные приводятся в единицах кГс/см2. И хотя подобная классификация считается недостаточно точной и морально устаревшей, ей до сих пор активно пользуются. Во втором варианте значения указываются в МПа, и это уже не усредненные цифры с разрешенной ГОСТом погрешностью, а гарантированная прочность. По этим простым записям легко определить характеристики смесей без каких-либо таблиц и справочников.

Разные виды марок бетона находят свое применение в строительстве:

  • М100 – чаще всего используется для подбетонки. В подготовительных работах нужны недорогие жидкие растворы с невысокими показателями прочности и плотности. Все что требуется от таких смесей – сцепить вместе зерна песчано-гравийной подушки, препятствуя их расползанию под нагрузкой.
  • М150 – этот состав покрепче, поэтому он востребован в изготовлении тротуаров, отмостки, цементной стяжки и небольших по величине ЖБИ.
  • М200 – популярный среди частников вид бетона обладает достаточной прочностью, чтобы подбираться для небольших фундаментов и стен в малоэтажном строительстве.
  • М250 – востребован при изготовлении лестничных маршей, а также большинства опорных и несущих конструкций.
  • М300 – самое широкое применение бетона в строительстве именно у этой марки. Ее можно использовать практически в любых работах: от возведения фундамента до отливки монолитных стен и перекрытий.
  • М350 – достаточно прочный бетон, чтобы делать из него конструкции, воспринимающие повышенные нагрузки (колонны, балки).

Применение прочих марок от М400 и выше лежит уже в профессиональной сфере, поскольку их характеристики больше подходят для различных конструкций специального назначения: от чаш бассейнов и тоннелей до мостов и дамб.

Помимо прочности классификация общестроительных бетонов учитывает и другие их свойства. Например, морозостойкость не только определяет сферу использования монолита, но и его долговечность:

  • F15 – годится для внутренних работ (заливка стяжки пола, возведение перегородок).
  • F25 – минимальный показатель для строительства внешних стен отапливаемых зданий.
  • F50 и выше – такой бетон для фундамента в самый раз, поскольку сезонное промерзание и оттаивание почвы неизбежно окажет на него термическое воздействие. Причем в северных районах этот показатель должен быть еще больше.

Класс водонепроницаемости имеет особое значение при выборе стройматериалов для устройства ливневых лотков, чаш бассейнов или купелей, а также питьевых и септических колодцев. Он обозначается марками от W2 до W20 и указывает на давление водяного столба, которое может выдержать бетон (единицы измерения – атм·10 -1 ).

Также существует разделение монолитов по плотности (литера D). От нее отчасти зависит прочность бетона, а значит, и возможности его применения. Тяжелые разновидности от D2000-D2500 кг/м3 используются для возведения ответственных конструкций, облегченные – для общестроительных работ. Легкие изделия до D1200 кг/м3 идут в основном как теплоизоляционные материалы, поскольку обладают невысокой несущей способностью, едва дотягивающей до марочной прочности М50-М75.

Специальный

Здесь разновидности бетона столь же многочисленны, сколь и сама сфера применения этого строительного материала. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

Изготавливается из тонкоизмельченных компонентов с повышенным содержанием активного кремнезема либо глинозема. Отлично работает при серьезных перепадах температур и длительном нагреве до +700-1700 °С (в зависимости от собственных огнеупорных свойств минеральных заполнителей). Используется в строительстве ТЭС и металлургических цехов, а также промышленных печей. Обладает хорошими прочностными показателями и имеет марку не ниже М250, но подвержен кислотной коррозии.

Читать еще:  Бетон м450: состав, применение, характеристики

Морозостойкий (до F300) вид бетона с минимальной водопроницаемостью. Применяется в производстве элементов канализационных и дренажных систем, плотин и некоторых подземных сооружений. Традиционно делится на дополнительные подгруппы: подводный и надводный, а также бетон переменного уровня. Все они работают в разных условиях среды, а потому отличаются по составу и характеристикам.

К этой группе бетонов относятся атмосферостойкие смеси высокой прочности. Они используются в качестве дорожного покрытия, для обустройства промышленных площадок с интенсивной эксплуатацией, а также строительства ВПП (взлетно-посадочных полос).

  • Кислотоупорный вид бетона.

Также обладает невысоким водопоглощением за счет добавления в раствор жидкого стекла. Выдерживает нагрев до +1000 °С и обнаруживает стойкость к большинству агрессивных сред, кроме щелочей. Нашел широкое применение в отделке объектов химической промышленности. Однако как самостоятельный строительный материал почти не используется из-за относительно невысокой механической прочности, не превышающей В12,5-15.

Имеет очень высокие показатели сопротивления растяжению и сжатию. Изготавливается на основе ПЦ либо ШПЦ с тяжелыми заполнителями – как правило, металлосодержащими. Мелкофракционными компонентами здесь выступают баритовые руды, дробь из чугуна или свинца. Все это может увеличить марку плотности до D6000.

Существует и другой принцип классификации, который чаще применяют к легким и особо легким разновидностям ячеистых бетонов. Здесь уже все завязано на их плотность (а точнее – пористость). Она характеризует теплоизоляционные свойства искусственного камня и позволяет автоматически разделить на группы такой бетон по назначению:

  • D600 кг/м3 и выше – это конструкционные смеси и готовые строительные блоки. Они обладают достаточными показателями прочности, чтобы из них можно было создать не слишком массивную коробку дома в 2-3 этажа. Но их способность сохранять температуру внутри скорее идет как приятный бонус к основным характеристикам и не позволяет полностью отказаться от утепления.
  • D400-D600 – так называемые конструкционно-теплоизоляционные материалы, совмещающие в себе весьма среднюю прочность и более достойную энергоэффективность. Любой вид бетона с такими значениями плотности годится для строительства внутренних перегородок, но с осторожностью должен применяться при возведении даже малонагруженных ограждающих стен.
  • До D300-D400 – теплоизоляционные составы и изделия с высокими показателями пористости могут использоваться только в самонесущих и ненагружаемых конструкциях. Их главное назначение – сокращение энергопотерь через основные стены. Выпускаются в виде крупных и легких блоков, которые подходят для утепления многослойной кладки.

Разнообразные таблицы с техническими характеристиками бетонов не дают полного представления о возможностях их использования в строительстве. Поэтому прежде, чем выбирать такие материалы, необходимо изучать описание их эксплуатационных свойств и сферу применения.

Бетон: виды бетона, классификация, свойства и назначения

Бетон представляет собой массу, которая хорошо уплотнена и перемешана. Ее получают из специального материала с добавлением воды и других ингредиентов. В качестве первого выступает цемент. В процессе производства следует руководствоваться точными пропорциями, только тогда раствор затвердеет до каменного состояния и проявит долговечность и прочность.

На сегодняшний момент известно несколько разновидностей бетонных смесей, которые особо распространены в строительстве. Затраты на бетонные материалы довольно часто превышают 20% от стоимости здания. При этом не учитываются затраты бетона на стены. Это позволяет сделать вывод о том, что выбор бетона – это важная составляющая строительства.

Значимым фактором являются процессы приготовления и нанесения раствора. Однако для начала необходимо ознакомиться с основными видами и свойствами бетона. До затвердевания смесь из воды, песка, гравия и цемента имеет жидкую консистенцию. Среди основных преимуществ готовой конструкции — устойчивость к нагрузкам, а также долговечность. Но при сверхвысоких нагрузках материал может покрыться трещинами. Для того чтобы это исключить, следует использовать способ предварительного напряжения.

Его суть состоит в том, что бетонную массу обжимают натянутой арматурой. Все силы растяжения, которые воздействуют на конструкцию, будет воспринимать арматура. Это позволяет увеличить прочность конструкции и самого здания, снижая расходы на арматуру.

Классификация бетона

Рассматривая виды бетонов и их классификацию, вы сможете выделить несколько типов этого материала. Среди прочих факторов, которые позволяют подразделить состав на отдельные группы, следует упомянуть усредненную плотность. Одним из вариантов бетона является сверхтяжелый, усредненная плотность которого составляет больше 2450 кг/м 3 . В процессе производства используются гематит и магнетит. Эти породы являются рудными. Предварительно их измельчают до окалины, стружек или опилок. Материал используется при строительстве атомных электростанций и при необходимости защиты помещений от радиационного излучения.

Еще один вид тяжелого бетона – одноименный материал, плотность которого достигает 2400 кг/м 3 . Тогда как минимальное значение равно 1700 кг/м 3 . Этот материал является наиболее распространенным видом смеси, ведь подходит для строительства несущих и подземных конструкций, а также возведения простых стен, фундаментов и перегородок. Основным компонентом раствора выступает щебень из горных пород, среди них:

Рассматривая виды легкого бетона, следует выделить одноименный состав, плотность которого достигает 1700 кг/м 3 . Эта смесь может иметь пористые заполнители, которые иногда даже не используются. Заполнители могут быть искусственными или естественными. Структура внутри имеет замкнутые поры. Такие бетоны обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и используются в частных домах.

Среди видов легкого бетона – сверхлегкий материал, плотность которого не превышает 450 кг/м 3 . Такие смеси используются в качестве теплоизоляционного ячеистого материала, который обладает большим количеством пор на основе легких пористых заполнителей. Такие конструкции популярны своей высокой теплоизоляцией и могут использоваться не только для утепления полов, стен и потолков, но и в роли целостной конструкции.

Виды бетона относительно структуры

Современный рынок бетонных смесей предлагает растворы, которые классифицируются еще и по структуре. Таким образом, материал может быть уплотненным. С помощью такой смеси можно достичь максимального заполнения пространства, свободные зоны при этом практически отсутствуют, что способствует твердости и плотности. Этот материал изготавливается из мелкофракционных и крупных заполнителей, а также плотного связующего вещества.

В строительстве довольно активно используется и пористый бетон, который имеет соответствующую структуру, а применяется при возведении стен и устройстве фасадов. Ячеистый бетон – это смесь, в состав которой не входят заполнители. Взамен к ингредиентам добавляются искусственные породы в форме замкнутых ячеек, которые наполнены воздухом. Такой раствор распространён при строительстве одноэтажных домов.

Одним из самых популярных материалов в строительстве сегодня является бетон. Вид бетона, который никак нельзя обойти стороной, — сверхпористый. У него структура образуется крупным заполнителем, который не дополняется песчаными породами.

Виды бетона относительно связующего вещества и назначение смесей

Рассматривая классы бетона, можно подразделить материал по внутренним наполнителям. Иногда раствор изготавливается на основе цемента. Такая смесь может предусматривать следующие виды цементов:

  • клинкерный;
  • шлакопортландцемент;
  • портландцемент;
  • пуццолановый цемент.

Полученная смесь используется при строительстве многоэтажных домов. Нельзя обойти стороной и силикатные растворы, которые получаются из известняков. В процессе производства используются автоклавы, где материал подвергается термообработке, что позволяет увеличить его силовые показатели. Если в строительстве вы решили использовать бетон, виды бетона обязательно следует изучить.

Среди прочих необходимо выделить гипсовые смеси, которые обладают внушительной способностью к водопоглощению. Такие растворы используются при возведении внутренних стен и устройстве потолков. Этот материал распространён из-за его бюджетности. Смесь может быть ещё и шлаково-щелочной. В качестве связующего вещества выступает шлаковая щелочь. Данный раствор устойчив к агрессивным внешним факторам.

А вот полимерные смеси изготавливаются из одноимённых компонентов, в качестве главного связующего вещества в которых выступают смолы:

Составы на этой основе рационально использовать для офисных или жилых зданий. Отлично полимерные смеси зарекомендовали себя в условиях заводов, деятельность которых направлена на химическое производство и переработку металлов. Это обусловлено тем, что бетон обладает высокой устойчивостью и износостойкостью по отношению к тепловым условиям.

Специальные бетоны

Специальные виды бетона – это смеси, которые изготавливаются с добавлением компонентов на водной основе. Полимеры применяются в качестве затвердевающего ингредиента. Кроме того, они являются связующим веществом и усиливают крепление элементов в бетоне. Смеси хорошо сопротивляются растяжению, морозоустойчивы и отличаются водоотталкивающими свойствами.

Классификация бетона относительно назначения

Бетоны, которые описаны в статье, могут классифицироваться ещё и по назначению. Таким образом, составы могут быть конструкционными. Они предназначены для возведения несущих конструкций и перекрытий. Такие растворы отлично противостоят силовым нагрузкам. В качестве главных преимуществ выступают устойчивость к деформациям, прочность и возможность использовать при низких температурах.

Конструкционно-теплоизоляционные составы – это растворы, которые широко используются в наружных конструкциях, при строительстве фасадов и ограждений. Основной особенностью этих бетонов выступает способность к теплозащите. Рассматривая основные виды бетона, вы обратите внимание на теплоизоляционные смеси. Они используются для обеспечения высокого термического сопротивления, поэтому их применяют для ограждающих конструкций. Материал позволяет сформировать небольшой слой, но использовать его можно в качестве несущих конструкций.

Теплоизоляционные бетоны могут быть нанесены на поверхность обычных бетонных конструкций. Среди прочих необходимо выделить гидротехнические смеси, которые используются для обеспечения высокой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к агрессивным внешним условиям. Эти бетоны популярные в северной части страны, где их используют для возведения жилых домов.

В статье представлены виды бетона и их применение. Среди прочих – дорожные бетонные смеси, которые используются в роли верхнего слоя дороги и на взлетно-посадочной площадке в аэропорту. Этот класс материала характеризуется высокой устойчивостью к трещинам и деформациям. Под воздействием перепадов температур конструкция не разрушается.

Бетоны, виды, свойства и применение которых описаны в статье, могут быть еще и химически устойчивыми. Они отлично переносят воздействие щелочей, кислот и солей. Обладают уникальными характеристиками и могут похвастать высокой износостойкостью, а также отлично переносят воздействие паров и химических соединений. Этот бетон служит в роли изоляционного материала, а наносить его можно на готовый слой. Но химически устойчивые составы нельзя использовать для несущих конструкций.

Назначение термостойких бетонов

Рассматривая бетон, виды и назначение этого материала обязательно следует изучить. Среди прочих – термостойкий состав, который сохраняет необходимые физико-механические показатели при продолжительном воздействии повышенной температуры. Используются такие составы для производственных объектов в роли несущих конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются высоким температурам.

Назначение декоративных смесей

Прежде чем использовать в строительстве бетон, виды бетона необходимо изучить. Среди прочих – декоративные составы, которые применяются для фактурной обработки в процессе отделочных работ. Такую смесь можно встретить на внешней поверхности зданий и сооружений. Бетонные конструкции соответствуют выбранным фактуре и цвету. Материал обладает повышенной устойчивостью к атмосферным явлениям.

Основные свойства бетона

Среди основных показателей, которыми характеризуется бетон, следует выделить прочность на сжатие. По ней устанавливается класс материала. Например, обозначение В25 говорит о том, что стандартный кубик из бетона этого класса будет способен выдержать давление, равное 25 МПа.

Для определения прочности следует учитывать коэффициенты. Для вышеупомянутого материала по прочности на сжатие нормативное сопротивление будет равно 18,5 МПа, тогда как расчетное сопротивление составляет 14,5 МПа. Наряду с классами, прочность материала задается марками, которые обозначаются буквой М и цифрой в пределах от 50 до 1000. Она означает предел прочности на сжатие в кг/см². Если в строительстве вы решили использовать бетон, виды бетона обязательно следует рассмотреть. Они подразделяются ещё и по удобоукладываемости. По этому признаку материал обозначается буквой П и может подразделяться на бетоны:

Среди других важных показателей необходимо выделить:

  • прочность на изгиб;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость.

Что касается морозостойкости, то она обозначается буквой F и цифрами от 50 до 1000, которые указывают на количество циклов замерзания и оттаивания. А вот водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами от 2 до 20. Они указывают на давление воды, которое будет способен выдержать образец в виде цилиндра.

Разновидности бетона по маркам

Для того чтобы получить хороший бетон, следует соблюдать технологию его изготовления и придерживаться рекомендаций по пропорциям и составу. Во многом состав зависит от назначения и ответственности будущей конструкции. Например, для бетона марки М100 будет израсходовано меньше цемента, чем на бетон марки М400 или М500. Наиболее часто товарный бетон выполняется из цемента марки М400 и М500 с использованием песка, щебня и различных добавок. Последние могут быть противоморозными.

При определении пропорций следует учитывать множество факторов, среди них:

Рассматривая виды и марки бетона, можно выделить материал, который обозначается буквой М и цифрами в пределах от 100 до 450. Массовый состав для марки бетона М100 выглядит следующим образом: 1 : 4,6 : 7,0. В данном случае речь идет о соотношение цемента, песка и щебня. А вот при необходимости приготовления марки бетона М250 следует соединить вышеупомянутые компоненты в пропорциях: 1 : 2,1 : 3,9 . Для того чтобы изготовить бетон марки М400, следует соединить цемент, песок и щебень в соотношениях, которые равны 1 : 1,2 : 2,7. В данном случае речь идет о растворе, который изготавливается из цемента марки М400.

Дополнительно о марках стоит сказать, что существуют бетоны М50-М1000. Выбор конкретной марки будет зависеть от требуемой прочности и области использования. В проектной документации можно отыскать марку раствора. Если таковой нет, то следует довериться строителям или сделать выбор самостоятельно. Некоторые полагают, что марка бетона зависит от марки цемента. Однако первую присваивают с учетом используемых пропорций.

Заключение

Бетон, виды и свойства которого были описаны выше, представлен сегодня в широком разнообразии. Поэтому строителям следует задуматься, какую смесь выбрать. Не следует делать необдуманную покупку. Важно определиться с целями, которые вы преследуете, и нагрузками, которые будут выдерживать сооружения из бетона.

Важно обратить внимание на показатели деформации и прочности. Если эти аспекты будут приняты во внимание, то подобрать бетонную смесь будет довольно просто. Например, если вы хотите сделать конструкцию с высокой водонепроницаемостью, то следует приобретать или готовить гидротехнический раствор. Из него возводят здания, которые будут эксплуатироваться в болотистой местности.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector