Марка бетона для фундамента

Бетоны нового поколения

Одна из актуальнейших проблем современного бетоноведения — применение и совершенствование нового поколения бетонов, получивших в мировом научном сообществе название «High Performance Concrete». Появление таких бетонов открыло новую эру в строительстве. Их уникальные свойства: высокая прочность и коррозионная стойкость, водонепроницаемость и морозостойкость, регулируемая деформативность — позволили реализовать такие строительные проекты, о которых еще сравнительно недавно трудно было даже мечтать. Достаточно упомянуть мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом в 1990 м, туннель под Ла-Маншем, 125-этажный небоскреб высотой 610 м в Чикаго и т. п. Высококачественные бетоны обеспечивают высокие гарантированные параметры эксплуатационной надежности зданий и сооружений в условиях сложных воздействий окружающей среды и нагрузок, значительно сокращают сроки строительства и уменьшают инвестиционные риски

Все это крайне важно для страховых компаний и других финансовых участников, вовлеченных в процесс современного строительства

Широкая номенклатура созданных учеными и специалистами эффективных материалов и выявленных технологических приемов позволили в 80-90-х годах с использованием опытных, опытно-промышленных установок и стендов, а также в условиях промышленного производства отработать принципиально новые эффективные технологические схемы получения новых видов бетонов с широким диапазоном эксплуатационных характеристик за счет варьирования в широких пределах вида сырьевых материалов (вяжущих и заполнителей), разновидностей, способа и стадии введения химических модификаторов и активных минеральных добавок, оптимизации состава многокомпонентного бетона и целенаправленного управления технологией.

В российском бетоноведении под высококачественными бетонами понимают легко укладываемые бетоны на гидравлических вяжущих, сочетающие высокие показатели прочностных свойств (классы по прочности на сжатие от В 40 и выше до В 90, что соответствует маркам по прочности М600-М1200 и более) и темпов твердения (прочность в возрасте суток естественного твердения не менее 25-30 МПа) с требуемыми показателями строительно-технических свойств, в том числе:

• Водонепроницаемость W 12 и выше;
• Морозостойкость F 400 и выше;
• Истираемость не более 0,3-0,4 г/см2;
• Водопоглощение 1-2,5 мас %;
• Высокая сопротивляемость проникновению хлоридов;
• Высокая газонепроницаемость;
• Регулируемые показатели деформативности (в том числе компенсация усадки бетона в возрасте 14-28 сут естественного твердения).

Впервые в отечественной практике строительства были получены и применены высокопрочные и быстротвердеющие бетоны с прочностью на сжатие до 200 МПа, сочетающие высокие показатели морозостойкости (F 1000 и выше) и водонепроницаемости (W 20 и более) со стабильностью объема и повышенной стойкостью к различным агрессивным воздействиям и высокими декоративными свойствами. Разрабатывались данные бетоны специалистами НИИЖБа совместно с привлеченными организациями.

Приготовление бетона ручным способом

Для тех, кто никогда не имел дела со строительством, зачастую сложно бывает понять, что такое бетонная смесь и как правильно ее сделать. Но, даже имея большой опыт строительства различных объектов, можно не знать некоторые нюансы.

Состав и технические характеристики бетона.

Самостоятельно сделать бетон для строительства фундамента или садовых дорожек вовсе не сложно. Замес следует делать в старом корыте или ванной. Если требуется небольшой объем раствора, то можно использовать старый ящик, который не жалко потом выбросить. Если требуется большой объем раствора, необходимо при изготовлении использовать специальные инструменты: дрель со специальной насадкой, бетономешалку. Для замеса можно использовать и обычную лопату, небольшие садовые вилы, мотыгу или любое другое подходящее приспособление. Однако, прежде чем приступать к изготовлению, нужно тщательно выбрать подходящие компоненты: песок, щебень, цемент и воду.

Прочность бетона в первую очередь зависит от качества цемента. Поэтому к его выбору нужно подходить с особой тщательностью. При покупке материала следует обращать не столько на производителя, сколько на внешний вид материала и условия его хранения

В обязательном порядке нужно обратить внимание на дату изготовления цемента. С течением времени его активность сильно снижается

Особо быстро теряет свои положительные характеристики цемент высокой марки. Свежий материал при сжатии в ладони не будет превращаться в комок и легко пройдет сквозь пальцы.

Таблица пропорций компонентов бетона при использовании цемента марки М400.

Некоторые недобросовестные поставщики даже предоставляют поддельный материал — цемент, смешанный с доломитовой пылью, минеральным порошком, золой и прочими наполнителями. При его использовании бетон начинает медленнее схватываться, а после застывания приобретает недостаточную прочность. При использовании некачественного материала через месяц после заливки в бетон будет очень сложно забить гвоздь.

При изготовлении бетонной смеси не менее важно выбрать максимально чистый песок, который не будет содержать примеси в виде ила, известняка или глины. Щебень должен иметь округлую форму, его зерна не должны быть более 50 мм

Самый оптимальный размер — 5-20 мм. При приготовлении бетонной смеси для стяжки, например, делают специальную смесь с керамзитом с фракцией 5-10 мм.

Морозостойкость бетона

Капитальность бетона оценивают степенью морозостойкости. Так определяется способность материала переносить перепады температуры и связанные с ними циклы промерзания и оттаивания смеси.

По этому показателю монолит делят на марки от F15 до F1500. В соответствии с уровнем эксплуатации их делят на 5 классов морозоустойчивости:

1. Низкий. Бетон меньше F50 используется редко и годится только для внутренних работ, таких как заливка стяжки или возведение перегородок. F25 считается минимальным показателем для строительства наружных стен отапливаемых домов.
2. Умеренный, к которому относят марки F50-F150. Применяется во всех регионах с четким выделением 4 сезонов.
3. Повышенного уровня — смеси F150-F300. Эти составы выдерживают сильные перепады температур. Востребован там, где грунт промерзает на несколько метров.
4. Высокий. Дорогостоящий бетон марок F300-F500 применяется в тех местах, где нужно обеспечить повышенную устойчивость к изменениям окружающей среды.

Свой класс существует для каждого региона и вида местности. Увеличивают морозостойкость за счет снижения содержания воды в растворе, применения гидроизоляционных пропиток и добавок, уменьшающих пористость материала.

Морозостойкость и водонепроницаемость

Зная марку и класс, вы сразу определите приблизительную водонепроницаемость и морозостойкость. Здесь действует простое правило: чем выше марка материала, тем выше показатели водонепроницаемости (определяется латинской буквой «W»), и морозостойкости (определяется латинской буквой «F»). В любом случае, разобраться с вопросом будет проще при помощи таблицы, в которой приведены соответствия между этими параметрами строительного материала:

При необходимости вы можете увеличить показатели водонепроницаемости и морозостойкости, для этого используются специальные добавки. Такой вопрос решает строитель, составляющий проект будущего здания.

Соотношение между классами и марками бетона

Следует отметить, что марку бетона практически никто не использует. Однако для понимания некоторых старых типовых проектов и прочих инженерных решений следует запомнить, где можно найти таблицу соотношений по прочности на сжатие.

Если раньше класс бетона обозначался как В20, тот теперь этот же класс бетона обозначается как С15/20. Дело в том, что в некоторых европейских странах, таких как Великобритания, для проверки прочности бетона на сжатие используют цилиндр. У него высота в два раза больше диаметра. В других странах для проверки прочности используется бетонный кубик. Поэтому для этих образцов показатели будут разными.

Пример. Бетон кл. С12/15 означает:

• минимальная прочность цилиндра на сжатие 12 МПа;
• минимальная прочность кубика на сжатие 15 МПа.

15 МПа – это и есть тот привычный кл. В15, которым пользуются у нас.

Среднюю прочность бетона каждого класса определяют при нормативном коэффициенте вариации, равном v=13,5% для конструктивных бетонов и v=18% для теплоизоляционных бетонов по формуле

где В – значение класса бетона, МПа:0,0980665 – переходной коэффициент от МПа к кг/см 2 >.

Рекомендации по выбору

Наглядная таблица класса бетона и марки бетона.

В первую очередь, выбор зависит от особенностей задуманного проекта, его размеров и погодных условий – в этом случае, стоит обратить внимание на дополнительные возможности, способность противостоять негативным воздействиям. Ориентируясь на значение прочности, оставляйте небольшой запас, нарушение технологии раствора несколько снижает указанное число

Соблюдая следующие рекомендации, можно упростить проблему выбора нужного материала:

• Для предварительных работ, стяжек, заливки фундамента под одноэтажные сооружения используйте менее прочные бетоны – до М-150 включительно.
• М-200 – одна из наиболее часто используемых, подходит для тех же работ, используется при сооружении лестниц, перегородок.
• М-300 – самый оптимальный вариант из соображений соотношения качества-цены. Сфера применения очень широка – перекрытия, ленточные фундаменты, стены, заборы.
• M-350 подходит для строительства опор, искусственных водоемов, при производстве железобетона. Из данного материала получается очень надежный фундамент, он отлично подходит при свайном методе заливки.
• М-400 незаменим при строительстве на проблемных участках, строительстве зданий с подвальными помещениями, сооружении погребов. В промышленной деятельности используют для стройки хранилищ, мостов.

Что такое «осадка конуса» и как ее измерить

Осадка конуса (O.K.) — это понятие, характеризующее пластичность бетона. O.K., измеряется в см и чем она больше, тем более подвижен бетон. Процесс измерения O.K. достаточно прост и доступен в полевых условиях.

Для измерения O.K. используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см.

Конус ставится на ровную поверхность большим отверстием книзу и наполняется бетоном с периодическим проштыковыванием металлическим прутом для удаления воздуха. Обычно конус наполняется в два • приема, каждый раз проштыковывая только вновь наполняемый объем. Сначала заполняется две трети объема и проштыковывается 15 раз стандартной штыковкой диаметром 20 мм, затем заполняется весь объем и вновь штыкуется 15 раз. После наполнения всего конуса излишки бетона аккуратно удаляются и конус медленно, с небольшими покачиваниями поднимается (нельзя поднимать конус резко!). Бетонная масса вытекает из-под конуса и образует некое подобие горки. Конус ставится рядом, для облегчения замеров его можно перевернуть вверх ногами, и замеряется расстояние, на которое опустилась бетонная смесь.

Водонепроницаемость

Утверждены следующие марки: W2 – W20, с шагом через 2 единицы. Они используются в тех конструкциях, которые должны характеризоваться ограниченной проницаемостью на фоне одностороннего давления воды.

Трактовка маркировки осуществляется следующим образом. Например, железобетон марки W6 не пропускает воду, давление которой составляет 6 атм./0.6 МПа (6 кг/см²). Для жилого строительства показано использование растворов до марки W12.

Факторы, определяющие водостойкость на всех стадиях строительства:

• активность портландцемента. Более высокая активность материала способствует повышению водонепроницаемости даже при увеличении объёма воды в рабочем растворе;
• водоцементное соотношение. Качество бетонной массы с ростом этого показателя уменьшается, что обусловлено образованием множественных капиллярных каналов и систем пор. Соответственно, способность сопротивляться давлению воды падает;
• раздвижка зёрен крупнофракционного наполнителя. Тесто высокой марки водонепроницаемости должно содержать больше растворённых веществ с минимумом крупного заполнителя, по сравнению с обычным железобетоном;
• условия созревания. Водное твердение показано водонепроницаемым бетонам, приготовленным на основе обычного цемента;
• возраст. С увеличением срока созревания материала параметры водонепроницаемости улучшаются.

Марка бетона (М)

Во всех информационных материалах, прайс-листах и т.д. бетон указывается с цифровым и буквенным индексом. Обязательно указываются марка М-, класс В-, подвижность П-, водонепроницаемость W-, морозостойкость F-

Ваш проект определяет выбор определенного вида и марки бетона. Если проекта нет, то можно прислушаться к советам строителей или разобраться в этом самостоятельно.

Цифры марки бетона обозначают усредненный предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверка соответствия заявленной марке бетона проводится с помощью отливки из пробы смеси кубиков или цилиндров и выдержки их 28 суток для твердения.

В настоящее время используется такая характеристика бетона как класс — это примерно то же самое, что и марка, но с тем лишь различием, что в марках указывается среднее значение прочности, а в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%. В соответствие со СТ СЭВ 1460 все современные проектные требования указываются именно в классах, хотя большинство строительных компаний используют для заказа марку.

Для Вас важно, чтобы марка бетона соответствовала той, которую Вы заказывали. Как проверить? Для этого необходимо взять пробу и отлить из нее несколько кубиков размером 10Х10Х10 см или 15Х15Х15 см

Удобнее всего для этого использовать сколоченные из дощечек нужные формы, предварительно увлажнив их, чтобы они не впитывали входящую в состав бетона воду и не препятствовали гидратации. Для чистоты эксперимента необходимо проштыковать залитую смесь, чтобы не осталось воздушных пустот. Также можно уплотнить смесь, ударяя по бокам формы молотком.. Пробы нужно брать непосредственно с лотка бетононосителя, не разбавлять взятую смесь в автобетоносмесителе, тщательно уплотнить смесь в формах и хранить при средней температуре (около 20 С) и высокой влажности.

По истечение 28 дней в любой независимой лаборатории можно проверить соответствие марки Вашего бетона с заявленной. Есть также промежуточные стадии твердения — 3, 7, 14 суток. В течение первых семи дней бетон набирает 70 % своей прочности. Существуют еще и другие методы определения прочности — это так называемые, неразрушимые методы замера, «на месте». К ним относятся метод ударного импульса («простучать бетон»), ультразвуковые методы и другие.

Общие сведения

Бетон – это искусственный камневидный стройматериал, получаемый в итоге затвердевания предварительно перемешанной и уплотненной смеси. Ее свойства зависят от пропорций компонентов, которые в ней содержатся:

• вяжущее;
• заполнители;
• затворители;
• добавки (при необходимости).

Здесь можно сделать вывод, что марки бетона и их применение взаимосвязаны: нет смысла делать одинаковую консистенцию для фундамента и для дорожки — это, в первую очередь, экономически невыгодно. Каждый вид смеси должен удовлетворять заданным технологическим параметрам и отвечать требуемым показателям качества после твердения.

Классификация искусственного камня осуществляется по таким признакам:

• назначение;
• средняя плотность;
• вид вяжущего;
• структура;
• вид заполнителей;
• условия уплотнения.

Классификация искусственного камня по структуре:

• крупнопористые;
• поризованные;
• плотные;
• ячеистые.

Качественными показателями бетонных материалов являются:

• марка по морозостойкости, средней плотности и водонепроницаемости;
• класс по прочности на растяжение и сжатие.

По морозостойкости

Разрушения бетона из-за низкой морозостойкости. Еще один важный параметр, который напрямую влияет на качество материала

Особенное внимание ему уделяют при разработке проектов в холодных регионах. Низкие температуры губительно влияют на бетон, разрушая структуру

Влага, попадая на поверхность, просачивается в поры материала, после замерзания увеличивается в объеме. Процесс постоянного замерзания-оттаивания приводит к появлению мелких трещин, которые со временем расширяются.

Морозостойкий материал получают с помощью специальных химических добавок, которые досыпают в раствор в количестве, указанном в инструкции. Данные материалы имеют свою маркировку, существуют в диапазоне от F-50 до F-1000. Показатель возле буквы показывает, сколько циклов оттаивания-замерзания может перенести материал без ухудшения исходных свойств.

Виды и классы бетонов

Основная классификация происходит по применяемому связующему материалу и распределяет бетоны на следующие виды:

• цементные (самые распространённые);
• асфальтные (применяемые в дорожном строительстве);
• известковые;
• гипсовые;
• силикатные;
• глиняные и пр.

По характеру и структуре заполнителей:

• тяжёлые или обычные (объёмный вес > 1800 кг/м?), с наполнителями из щебня или же гравия достаточно плотных пород, которые применяются в железобетонных или бетонных конструкциях, требующих высокой прочности и плотности;
• особо тяжёлые (объёмный вес > 2700 кг/м?), с наполнителями из барита, железных руд или металлов, применяющиеся для защиты от негативного воздействия излучения (от ?-лучей) на атомных электростанциях, а также в научных и военных лабораториях, на спецполигонах;
• лёгкие (объёмный вес

Что такое бетон

Бетон – монолитный камень искусственного происхождения, применяемый при строительстве различных объектов. Процесс изготовления представляет собой смешивание вяжущего вещества, наполнителей, разных химических добавок и воды.

Классический состав бетона:

• песок;
• вода;
• щебень;
• цемент.

Соотношение компонентов различается в зависимости от производственной необходимости и качества сухих составляющих раствора.

Строительная сфера находится в постоянном развитии. Это не обошло стороной и бетон. Применение различных наполнителей позволяет улучшать качественные характеристики строительного камня и расширяет его разновидности:

• пескобетон;
• гипсобетон;
• силикатный бетон;
• шлакобетон;
• пемзобетон;
• туфобетон;
• сталебетон;
• железобетон;
• полимербетон.

При добавлении различных химических добавок и присадок можно менять свойства бетонной смеси:

• водонепроницаемость;
• морозоустойчивость;
• быстрое или медленное схватывание;
• подвижность;
• усадка;
• пластичность.

В зависимости от структуры заполнителя бетон различается по типам:

• особо легкий – вес кубического метра раствора не превышает 500 кг;
• легкий – вес составляет 500-1800 кг/м3;
• тяжелый – вес находится в диапазоне 1800-2700 кг/м3;
• особо тяжелый – вес превышает 2700 кг/м3.

Многообразие состава позволяет применять бетон для строительства объектов различной направленности.

Определяемые качества

Чтобы получить сертификат, бетон проверяют по определённым параметрам. Обычно это касается следующих свойств:

1. Пластичность. Особенно важна, когда речь о декоративных разновидностях материала.
2. Теплопроводность.
3. Количество жидкости в растворе.
4. Предел прочности по сжатию, растяжению.
5. Техническая вязкость.
6. Плотность.
7. Возможная стойкость к сниженным температурам. Ею обладает и бетон М100.

Бетонные смеси часто предполагают наличие определённых добавок для улучшения качества. Это касается:

• Комплексных составов.
• С ускоряющим эффектом для повышения прочности.
• Морозостойкости.
• Суперпластификаторов, которые тоже оказывают влияние сразу на несколько параметров. Они часто дополняют бетон М300.

Добавки тоже требуют проведения отдельной сертификации.

Укладка и уплотнение бетонной смеси

Основным требованием при бетонировании является послойная укладка бетонной смеси с тщательным уплотнением каждого слоя. Обновлять укладку бетонной смеси можно после достижения бетоном в районе рабочего шва прочности не менее 1,5 МПа. Массивные конструкции бетонируют слоями, толщину которых определяют по формуле:

h = Qt/F

где: h — толщина укладываемого слоя, м.;

Q — интенсивность подачи бетонной смеси, м3 /час;

F — площадь бетонной конструкции, м ;

t- максимальная длительность времени перекрытия ранее уложенного слоя, час.;

t = t1 – t2

где: t1 — промежуток времени между затвором и началом отвердевания цемента, час.

t2 — длительность транспортировки и укладки первой порции бетонной смеси, час.

Для обеспечения уплотнения укладываемого слоя, его толщину принимают не более 1,25 длины рабочей части внутреннего вибратора.

Колонны, стены и перегородки бетонируют ярусами. В пределах яруса бетонную смесь укладывают непрерывно, между ярусами устраивают рабочие швы. Высота яруса принимается 2-3 м.

В балки, прогоны и плиты перекрытий бетонную смесь укладывают, как правило, одновременно. В плитах толщина укладываемого бетонного слоя, составляет 12-25 см.

Арки и своды бетонируют в направлении от пят к замку, одновременно с двух сторон. При пролете более 15 м. бетонную смесь укладывают полосами, длина которых такая же как и продольной оси конструкции. Между полосами оставляют небольшие разрывы, которые заполняют через 5 — 7 дней.

В бетонные подготовки бетонную смесь укладывают широкими полосами между маячными досками сразу на всю высоту.

Основной способ уплотнения смеси — вибрация.

Сущность его заключается в том, что с помощью вибраторов вызывают колебательные движения частиц смеси. В итоге резко снижаются трение и сцепление между ними, смесь приобретает подвижность структурной жидкости, которая стремится занять наименьший объем. Частицы смеси укладываются плотнее в опалубку, выдавливая на поверхность пузырьки воздуха и воды.

В зависимости от способа влияния на бетонную смесь при ее уплотнении различают внутренние, внешние и поверхностные вибраторы.

Внутренние вибраторы наиболее эффективны, их рабочий наконечник при работе окунают в массу, которую уплотняют.

Внешние вибраторы, прикрепляют к опалубке и через нее передают вибрацию на бетонную смесь.

Поверхностные вибраторы устанавливают на уложенный слой смеси.

По мере бетонирования внутренние вибраторы переставляют из одной позиции на другую. Шаг их передвижения составляет 1,5 — 1,75 радиуса действия.

Поверхностные вибраторы переставляют, перекрывая уплотненный участок на 50 — 100 мм

Длительность вибрации для внутренних вибраторов 20 — 40 с; поверхностных 20 — 60 с; внешних — до 60 с.

При бетонировании бетонных и ж/б конструкций неминуемы перерывы в работе. Поэтому устраивают рабочие швы. При возобновлении бетонирования, поверхность ранее уложенного бетона необходимо очистить от грязи и пленки цементного молока, чтобы обнажить крупный заполнитель. На старом затвердевшем бетоне делают насечку. Очищенную поверхность обдувают сжатым воздухом и смачивают водой.

Непосредственно перед возобновлением бетонированрования на подготовленную поверхность наносят слой цементного раствора состава 1:3.

Вывод

Правильный выбор бетонной смеси гарантирует долговечность и надежность объекта, причем, осуществляться он должен еще на стадии проектирования. Использование таблицы соответствия марок и классов бетона поможет сравнить эти параметры и сделать верный выбор для реализации постройки определенного назначения.

При этом недопустимо игнорирование таких характеристик материала, как:

• плотность;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• прочность на сжатие.

Следует учитывать, что с повышением марки, время отвердевания раствора уменьшается

Это важно, если он доставляется к месту работ транспортом