Классификация бетонов

Виды заполнителей лёгких бетонов

В качестве наполнителей лёгких бетонов используют искусственные или природные пористые материалы, свойства которых и определяют основные характеристики готовой бетонной смеси.

Природные пористые заполнители являются результатом дробления и фракционирования пористых горных пород – вулканических туфов либо лавы, пемзы, известняка-ракушечника.

Вулканические туфы и лавы являются наиболее эффективными заполнителями, поскольку имеют замкнутую пористость, которая обеспечивает таким бетонам минимальное водопоглощение.

Искусственными пористыми заполнителями могут служить:

• промышленные отходы, не подвергающиеся предварительной переработке, к этой группе относятся шлаки – топливные, металлургические, являющиеся продуктами химического производства;специально переработанные отходы промышленности и природные каменные материалы – вспученные в процессе отжига аглопорит и керамзит, вспученные вермикулит и перлит, зольный гравий, гранулированные шлаки.

Керамзит производят из глинистых сырьевых материалов, которые обладают способностью хорошо вспучиваться при обжиге.

Эти материалы имеют повышенное содержание железистых соединений или добавки, склонные к выделению газообразных продуктов. Из подготовленной глинистой массы формуют гранулы, которые затем просушивают и обжигают во вращающихся печах при температурах, приблизительно равных 1200°С. В результате обжига гранулы вспучиваются с увеличением объёма в 17 раз и образуется керамзитовый гравий.

Вермикулитом называют продукт выветривания биотитовой слюды – природного горного камня, который при ускоренном нагреве до температур 700-900°С вспучивается с увеличением в объёме до 40 раз.

Аглопорит может быть в виде щебня или песка, получается в результате спекания глинистых пород и отходов от добычи, переработки, сжигания ископаемого угля.

По насыпной плотности лёгкие бетоны делятся на марки: 100, 150, 250, 350, 400-600, 800, 1000, 1200.

Классификация плотности бетона кгм3 по маркам.

Марка есть у любого типа. Именно на нее необходимо ориентироваться каждому, кто приобретает цемент. Она складывается из буквы М и идущего далее числа. Кроме того, есть и другая характеристика – класс. В нормативных документах обычно указан именно он, но при заказе покупатели чаще различают бетон по маркам. Класс обозначают буквой В, за ней следуют цифры, которые показывают, какую нагрузку выдержит застывший раствор.

Распространенные марки:

1. М100. Применяется в процессе подготовительных работ, прежде чем приступить к заливке фундамента. Используется как бетонная основа для бордюров при строительстве дорог.
2. М200. Самая распространенная марка. Этот раствор относится к классу тяжелых, средняя плотность 2000 кг/м3. В составе – цемент, гравий, песок. Оптимальное сочетание прочности, качества и цены. Подходит для фундамента жилых домов, работ по благоустройству (строительство пешеходных дорожек, тротуаров), изготовления бетонных покрытий, лестниц, плит. Данная марка не трескается, хорошо выдерживает перепады давления и температур. Это и определяет его популярность и универсальность применения.
3. М250 (класс В 20). Свойства практически совпадают с предыдущей маркой, однако прочность выше. Способен формировать плиты высокой нагрузки.
4. М300. Подходит для монолитных фундаментов, стен, заборов, лестничных маршей.
5. М350 (В25). Высокой прочности, применяется для монолитных конструкций в многоэтажном строительстве, а также для несущих колонн зданий, оснований бассейнов и аэропортов.

В таблице которая будет приведена ниже указано, какая марка бетона по средней плотности соответствует определенному классу.

Таблица плотности бетона кг/м3.

Как повлиять на объемный вес?

Плотность бетонного монолита во многом определяется особенностями компонентов смеси

Именно их подбору следует уделить внимание, чтобы получить на выходе желаемый вес бетонного раствора. Причем собственно состав и соотношения в рецептуре – далеко не единственный решающий фактор

Больше половины массы бетона приходится на крупный заполнитель, поэтому изначально необходимо определить его собственный вес и даже насыпную плотность. Последняя покажет, сколько внутри осталось воздушных карманов для песка и цемента, однако масса камней даст куда более серьезную разницу. К примеру, если в состав В25 входит гранитный или доломитовый щебень прочностью М600, его собственная плотность будет настолько велика, что бетон получится не ниже D2200-2400. А пемза, керамзит и туф дадут лишь облегченный тип монолита не тяжелее 1,6-1,8 т/м3.

Плотность цементного монолита можно изменять и с помощью других компонентов раствора, но уже не так заметно. Например, увеличение веса вызывает применение заполнителей мелких фракций. И не стоит забывать о специальных пластификаторах, улучшающих текучесть смеси, одновременно сокращая количество жидкости в ней.

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).

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 , 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.

По вяжущему веществу

Масса бетона зависит, как правило, от используемого наполнителя.

Этот критерий позволяет определить непосредственное соотношение между вяжущим веществом и заполнителем. Существуют нормы, в соответствии с которыми строители изготавливают бетонные растворы, однако при необходимости можно заказать смесь по собственному рецепту. По своей концентрации материал делится на следующие типы:

В частности, тощий тип бетонасодержит меньшее количество вяжущего вещества.

По этой причине может снизиться плотность. За счет данного фактора марка смеси снижается. Само вещество обладает некоторыми характеристиками пластификации, что говорить об удобоукладываемости таких растворов благодаря небольшой концентрации вещества.

Жирные типы цементной смеси содержат непропорциональное соотношение наполнителя и вяжущего (больше вяжущего вещества)

Однако необходимо принимать во внимание, что переизбыток такого вещества негативно сказывается на качестве состава: возможна усадка, вследствие которой появляются трещины. Увеличение концентрации вяжущего вещества удерживает жидкость в смеси, что влияет на объем бетона.Когда материал начинает затвердевать, происходит деформирование цемента, вследствие чего образуются трещины

В свою очередь, товарный тип раствора изготавливается по рецептуре, имеют необходимые сертификаты, подтверждающие их качество. Документы гарантируют, что смесь не будет деформироваться. Плотность и другие свойства соответствуют принятым нормам.

Разделение видов бетона

Таблица прочности марок бетона.

Все специальные виды бетонных составов делятся на легкие и тяжелые. Легкие виды предназначены для улучшения теплоизоляции и звукопоглощения. Они имеют плотность до 1800 кг/м³. У особо тяжелого бетона в одном кубе она должна быть более 2500 кг/м³, у тяжелого — плотность достигает от 1800 до 2500 кг/м³.

Особо тяжелые бетоны используются для сооружения специальных строений, созданных для различных производственных целей в промышленных масштабах, имеющих различные особенности по жаростойкости, морозостойкости, водонепроницаемости и химической устойчивости.

Если бетонные работы связаны с объектом, внутри которого будут опасные условия производства, то для его создания требуется специально выполненный цементный раствор с наполнителями, создающий особенную прочность и плотность такому сооружению.

К специальным видам бетона также относят смеси, используемые для декоративных работ.

Свойства тяжелых бетонов

Бетон в готовом, застывшем виде характеризуют по разным признакам. Одной из важных его особенностей является предел прочности, который формируется медленно и связан с процессом созревания бетонного раствора. Для обозначения этого качества используют букву В, которая указывает класс бетона по его прочности. Чем выше марка цемента, тем больше он будет у бетонной массы. У М100 она всего 5-7, что означает 98 кгс/см², а у М800 — 786 кгс/см².

Подвижность или усадка конуса — еще один важный признак, который должен учитываться у тяжелых бетонов. Так называется способность бетонной смеси растекаться под собственной массой. По этому показателю различают смеси подвижные, обладающие особой пластичностью, и жесткие — не дающие осадки. Тяжелые спецбетоны относятся к жестким составам.

Виды бетонных блоков.

Морозостойкость — еще одна особенность цементного раствора, которая часто является преимуществом тяжелых видов, применяющихся в спецстроительстве. Так называется способность бетона выдерживать многократные замораживания и оттаивания и находиться в состоянии повышенной влажности. Бетоны, имеющие низкую морозостойкость из-за давления замерзающей воды на стенки пор, капилляров и микротрещин, лопаются и разрушаются. Все тяжелые бетоны, имеющие спецхарактеристики, обладают повышенной морозостойкостью и имеют показатель не ниже F200.

Способность бетонного раствора быть водонепроницаемым также относится к основным характеристикам тяжелых бетонных конструкций, к которым предъявляются особенные требования по ограничению проницаемости, повышенной плотности, коррозионной стойкости. Назначают марки по водонепроницаемости. Они не должны быть ниже W8.

Тяжелые бетонные смеси делают согласно ГОСТ 7473-94. Бетону присваивается определенная марка в зависимости от имеющихся у него свойств. Маркированный бетон гарантирует, что он соответствует определенным показателям качества, которые позволяют его отнести к тому или иному классу.

Бетоны тяжелых марок имеют большую прочность на осевое сжатие, и могут иметь маркировку от М100 до М1000. В гражданском строительстве особенным спросом пользуются марки 200, 300, 350. В спецстроительстве начинают использовать марки бетона, которые имеют характеристики не ниже М400.

Специальные

Используя специальные виды цементных смесей, строители могут работать в особых условиях, поскольку эти стройматериалы обладают характеристиками, которые нехарактерны для других бетонных составов. Но вместе с тем при их изготовлении задействованы обычные технологии и ингредиенты .

Такие бетоны, в частности, необходимы для возведения конструкций, которые призваны защитить от вредного излучения. С этой целью в состав раствора добавляют наполнители с содержанием железа и других элементов, которые поглощают вредное излучение. Часто в роли заполнителей выступают руды (например, магнетит), раздробленный металл, барит и пр.Плотность бетонов составляет 5000 килограммов на кубический метр.

Виды бетона для внутренних работ

• Гипсобетон
  — уже из названия следует, что здесь вместо цемента используется строительный гипс, в который добавляется заполнители из камня в сочетании дерева или соломы. Используется только для внутренних работ. Ведь главным недостатком является водорастворимость.
• Пластбетон
  – в нем вместо цемента в качестве вяжущего материала используется органический полимер, а заполнителем любой песок. В основном идет на заливку полов в промышленных и общественных зданиях.
• Пемзобетон
  . Наполнитель – пемза. Используется в качестве теплоизоляционного материала.
• Ячеистый бетон
  . Делится на два вида – газо- и пенобетон. Оба вида используются как теплоизоляционный компонент при строительстве здания. Но ячеистый материал уже уступает свои позиции как теплоизолятора полистиробетону.

Отдельным видом стоит упомянуть жаростойкий бетон
. Используется в основном в металлургической промышленности в виде фундамента мартеновских печей.

Полимерцементный

Искусственный каменный материал, связующими которого являются полимер и цемент, заполнителями — песок и щебень.

Полимерцементные бетоны представляют собой цементные растворы с добавлением разных полимерных соединений (например, стирол, коллоиды), поливинилового спирта, полиамидных и растворимых смол.

Специальные органические добавки вводят в состав смеси во время приготовления.Полимеры применяют в качестве добавок, они оказывают вяжущее воздействие, ими пропитывают затвердевшие железобетонные конструкции, армируют изделия, добавляют в составы в виде наполнителей.В итоге полимерцементный раствор приобретает уникальные свойства: он становится гораздо морозоустойчивее и прочнее обычного стройматериала. Помимо этого стройматериал приобретает адгезионные характеристики, износостойкость, плотность. Самыми распространенными ингредиентами считаются ПВА, смолы.

По назначению

Современными бетонами пользуются для постройки коттеджей и возведения тяжеловесных элементов различных сооружений (мостов, многоэтажных домов и пр.). Вместе с тем есть виды бетона, которые не способны выдерживать сильные нагрузки.

Различают специальные и обычные разновидности материала. Так, к обычным бетонам строители прибегают при воздвижении монолитных сооружений, закладке фундаментов, возведении колонн и пр. Также в продаже есть виды бетона, которые предназначены для отделки зданий внутри и снаружи.

Такие виды бетонов выпускаются в разных составах и обладают различными свойствами. Этим бетоном пользуются для теплоизоляции помещений. Он обладает хорошими теплоизоляционными характеристиками, но в то же время не отличается высокой прочностью.

На рынке представлен широкий выбор отделочных растворов. В качестве наполнителя для стройматериалов используются разные породы и камни. Кроме того, специалисты разработали составы, обладающие особыми характеристиками (устойчивость к воздействию вредных химических веществ, звукоизоляция, огнеупорность, рентгеностойкость, защита от облучений и пр.).

Плотность

Отношение массы к объему – следующий показатель, который принимают при выборе материала. Классификация по плотности бетона по ГОСТ:

• Особо легкие (ноздреватые) с высокой пористостью. Объемный вес – до 800 кг/м3. Это пено- и газобетоны;
• Легкие с плотностью 800-2000 кг/м3. Это пемзобетоны, шлакобетоны, арболит и другие материалы на цементном вяжущем с лёгкими заполнителями;
• Тяжелые бетоны или обычные. Их плотность 2000-2500 кг/м3. Это стандартный материал для основного строительства конструкций зданий, монолитного домостроения. Наполнитель – щебень, гравий;
• Особо тяжелые бетоны содержат наполнитель из барита, металлов и железных руд. Объемный вес такого материала превышает 2500 кг/м3. Бетон применяется при строительстве специфических объектов, где необходима защита от излучений разной природы (лаборатории, полигоны, атомные станции).

Легкие и особо легкие бетоны обладают низкой плотностью и высокой пористостью, хорошо сохраняют тепло внутри помещений. Их применение возможно без дополнительного утепления.

Тяжелые и особо тяжелые бетоны прочные. Их применение позволяет возводить объекты высокой ответственности и этажности, любой конфигурации в разных климатических условиях, чего не скажешь о пористых материалах. Правда, камни на щебне и металлическом заполнителе плохо удерживают тепло – чтобы избежать дополнительной теплоизоляции, придется установить очень толстую конструкцию, что потребует немалых расходов.

Классификация по типу вяжущего

Вяжущее – это обязательный компонент бетонного раствора. От его характеристик зависят параметры будущего бетонного камня. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по виду вяжущего:

• Цемент (портландцемент, шлаковый, пуццолановый и т.д.), применяется для приготовления растворов общего назначения;
• Известь гашеная улучшает качество смеси, пластичность, стойкость к влажности;
• Шлак повышает стойкость материала к сульфатам;
• Гипс вводят в бетон для приготовления штукатурок для внутренних работ, для изготовления предметов декора и несложных самонесущих конструкций;
• Специальные типы вяжущего – это полимеры сложной структуры, вводимые в раствор для приобретения материалом необходимых специфичных качеств.

На практике вяжущие компоненты комбинируют для корректировки отдельных свойств бетона.

По плотности

Электронный измеритель плотности бетона.

Каждому виду цементной смеси свойственна прочность, зависящая от типа вяжущего вещества, а также от его пропорций в бетонах.

Марка позволяет определить, какова прочность раствора, вне зависимости от его состава. По маркировке, обозначенной на бетоне, устанавливают плотность: чем она выше, тем прочнее материал. Для возведения конструктивных частей сооружений (колон, несущих стен, перегородок и пр.) строители зачастую пользуются тяжелыми разновидностями смесей (минимальное значение — М100).

Что касается легких бетонов, то их чаще используют в качестве утеплителей. Однако сейчас, когда в продаже есть немало теплоизоляционных стройматериалов, керамзитобетон невыгодно применять. Он стоит дороже, а его теплоизоляционные свойства ниже других утеплителей.

Легкие бетоны и их характеристики

Схема приготовления легкого бетона.

Звукопоглощающие бетоны и смеси, имеющие высокие теплоизоляционные свойства, относятся к легким составам, которые имеют в застывшем виде особую массу с множеством воздушных камер. Существование в теле такой бетонной конструкции множества воздушных камер намного повышает ее характеристики по звуконепроницаемости и теплопроводности. Легкий бетон используют для возведения стен и перегородок, облицовки наружных стен. Этот легкий состав создается с помощью применения пенного наполнителя, придающего ему воздушность.

Воздушная бетонная смесь после заливки в формы застывает, сохраняя крупнопористую структуру, и обладает свойством поглощать звуки. Чтобы получить отличные свойства, частицы заполнителя размещаются слоями так, чтобы внутренний слой содержал самые крупные частицы диаметром до 40 мм, средний состоял из 20-миллиметровых частиц, а внешний — из мелких частиц диаметром менее 10 мм.

К звукопоглощающим бетонным смесям относится арболит. Этот вид легкого бетона, созданный с применением органических наполнителей, имеющих относительную влажность не более 60% и цементную основу.

В виде наполнителя используют опилки, дробленые стебли хлопчатника, конопли, рисовой соломы.

Наиболее популярные бетонные смеси, применяемые для звукоизоляции — это керамзитобетон, гранулированный торфобетон, камышебетон, коробетон. В качестве наполнителя в этих бетонных смесях используют торф, керамзит, камыш, кору деревьев.

Декоративные бетоны

График зависимости разности объемных деформаций бетонного и стандартного образцов от температуры замораживания.

Декоративные виды бетонных смесей не так давно получили распространение. Из них методом штамповки изготавливают ограждения для уличных лестниц, имитирующих мрамор или гранит. Этот эффектный внешний вид простому бетону придается с помощью пигментирующих и пластифицирующих веществ.

Из такого бетона изготавливают тротуарную плитку. Декоративный раствор используют для изготовления садовых элементов декора и небольших скульптур, украшающих садовый участок.

У изделий, выполненных из декоративного бетона, много положительных качеств. Они обладают пластичностью, не бьются, долговечны, морозостойки.

Эти характеристики достигаются благодаря введению в смесь кварцевого песка. Такой вид силикатного бетона помогает созданию очень красивых малых архитектурных форм.

Создание новых технологий и использование пластифицирующих веществ позволяет получить из цемента удивительно красивые декоративные отделочные элементы, которые будут украшать здание длительное время.

https://youtube.com/watch?v=Mzrj-h365C8

Разнообразие специальных бетонов, используемых в строительстве, помогает человеку решить сложные задачи с возведением различных зданий, промышленных объектов, а также украсить их, применяя лишь цемент, добавки и воду.

Классификация бетона по прочности

Прочность – первый показатель, который учитывают при выборе марки и класса материала при составлении проекта и его расчете. Камень должен нормально воспринимать поступающие нагрузки, устойчивость к ним должна быть в запасе, но не переизбытке – это значительно удорожает процесс строительства, но эффективно не расходуется.

Как измеряется прочность бетонного камня:

1. При замесе раствора берут небольшое количество смеси и заливают ее в форму-куб со стороной 100 мм.
2. Через 28 дней (срок полного набора прочности) образец отправляют на испытание в лабораторию, где куб исследуют под прессом с разными усилиями.
3. По результату определяют соответствие марке и классу.

Классификация бетона по маркам и классам всегда взаимосвязана, значения соответствуют друг другу (смотрите в таблице):

Марка – усредненное значение прочности для материала данного состава. Это лабораторный показатель, на практике в условиях эксплуатации на изделие влияют разрушающие воздействия и характеристики прочности камня меняются.

Погрешность ошибки в прочности практически исключает другой тип классификации – класс. Это точный показатель с допустимой погрешностью не более 5%. Современные проектировщики и инженеры в проектной документации указывают преимущественно обозначение класса бетона, иногда в спаренном варианте: В20 (М250).

ГОСТ регламентирует дополнительное деление по прочности:

• Бетон средней прочности (до В50);
• Бетон высокой прочности свыше В55 включительно.

Основные характеристики перлитобетона

Одним из довольно широко применяемых искусственных пористых материалов является вспученный перлит, который получают способом предварительного измельчения перлита, с последующим обжигом при температурах 900-1100°С. Этот природный материал является горной породой вулканического происхождения. При обжиге перлит увеличивается в объёме до 20 раз, что обусловлено содержанием в материале воды, которая испаряется при высоких температурах.

Образующийся пар инициирует возникновение пузырьков, то есть, происходит вспенивание. Процессы получения вспученного перлита и вспученного вермикулита полностью идентичны.В состав перлитобетона входит строительный перлит, фракция которого составляет 0,16-2,5 мм. Прочие фракции этого материала используют в других сельскохозяйственных и промышленных отраслях.

Перлитобетон состоит из вспененного перлита, вяжущего компонента – портландцемента, песка и воды. В современном строительстве тепловые и стеновые конструкции из перлитобетона с цементом в качестве вяжущего находят всё большее применение.

• Дата: 17-01-2015Просмотров: 324Комментариев: Рейтинг: 40

Все виды легких бетонов характеризуются относительно небольшой средней плотностью, которая варьируется в пределах от 500 до 800 кг/м3, среди отличий еще и достаточно высокая степень пористости, которая может достигать 40%. Легкие бетоны с успехом применяются в процессе возведения ограждающих и несущих конструкций на базе железобетона и бетона. При использовании легкого бетона взамен керамики или традиционного аналога появляется возможность в несколько раз улучшить теплозащиту конструкции.

Это позволяет сделать вес и толщину стен гораздо меньше, за счет этого можно экономить на транспортировке. Легкие бетоны обладают широким спектром использования, они применяются еще при возведении невысоких построек. Теплозащитные особенности легкого бетона превышают этот показатель, свойственный кирпичу, однако стоимость первой позиции значительно ниже.

Использование легкого бетона вместо кирпича и тяжелого бетона, существенно повышает теплозащитные характеристики ограждений, что дает возможность снизить массу и толщину стен строений.