Что означает класс бетона по прочности на сжатие в20
Что такое марка и класс бетона по прочности — таблица соответствия
Строительство потребляет огромный объем бетона, и он постоянно растет. Для каждого вида работ предназначается своя смесь, они отличаются составом, техническими характеристиками, ценой. Основными параметрами являются класс бетона и его марка – показывающие прочность состава после его полного отвердевания.
Классификация бетонных смесей нужна, чтобы определить их назначение в конкретном виде работ. При необходимости учитываются водостойкость, морозостойкость и другие свойства, определяющие долговечность конструкций из этого материала.
Что означает марка бетона?
Марки бетона определяются по прочности на сжатие, они показывают, какую нагрузку выдерживает до разрушения образец на площади 1 см², обозначается буквой «М» с индексом. Например, М200 выдерживает нагрузку в 200 кг/см². Этот показатель зависит от соотношения основных компонентов, а также способа приготовления раствора, где учитываются:
Чтобы подобрать материал для строительства нужно знать, какие марки бетона бывают. Согласно СП 63.13330.2012, ГОСТ 7473-2010 этот показатель может изменяться от М100 до М500. Также существуют смеси, с узким диапазоном применения. Расшифровка маркировки бетонных растворов позволяет определить пропорции компонентов, которые в них входят. Для этого используются специальные таблицы. В зависимости от характеристик определяется стоимость материала. Чем выше марка, тем дороже будет раствор.
Что такое класс?
Класс бетона – гарантированная по прочности на сжатие нагрузка, которая им выдерживается, измеряется в МПа (мегапаскалях). Эта характеристика введена, чтобы уточнить свойства застывшего раствора, поскольку для одной марки они могут разниться. Этот параметр позволяет определить его фактическую прочность, так как рассчитывается для случаев, когда она будет подтверждаться не менее чем в 95%.
Класс бетона по прочности обозначается символом «В» с индексами от 5 до 60, которые показывают значение давления в мегапаскалях, выдерживаемого материалом до разрушения. Этот показатель соотносится с маркой, более привычной для строителей.
Соответствие марки и класса
При строительстве зданий или других объектов, нужно уметь разбираться в соотношении марок и классов применяемого бетона, что позволит исключить ошибки. Классы и марки заносятся в таблицы, которые можно найти в специализированной литературе.
Необходимо учитывать, что марочная прочность бетона допускает отклонения. Например, у М150 может быть устойчивость давлению в МПа В10 и В12,5, поэтому эта характеристика считается точнее. Иногда классы и марки современного бетона по его прочности определяются как допустимые параметры снижения качества раствора при сохранении технических и эксплуатационных характеристик. На это влияют пропорции и взаимосвязи компонентов раствора, рекомендуемых для изготовления согласно ГОСТ. Например, для смеси со средним показателем прочности М250 или В20 требуется соотношение цемента, песка и щебня по массе 1:4,6:7,0.
Характеристики и применение разных марок
Подбирая марку бетона и соответствующий ей класс бетона, необходимо понимать, где они будут применяться. Учитываются нагрузка на конструкцию, условия, где эксплуатируются здания и сооружения, другие сопутствующие факторы.
В проектной документации чаще указывается показатель В, как более точный параметр.
Кроме того, учитываются водонепроницаемость (W) и морозоустойчивость (F). Образец материала, водонепроницаемостью W2 и морозоустойчивостью F50 соответствует раствору М100-М150.
Основные области применения марок бетона, их характеристики:
Несмотря на то, что марка — менее точный показатель, чем класс, именно она считается главным показателем прочности.
Бетон М250 или В20? Свойства бетонов и тонкости их классификации
Как строительный материал, бетон может иметь различные характеристики.
Бетоны могут отличаться составом, видом наполнителей и свойствами готового материала.
Для каждой конкретной цели используются бетоны с заданными характеристиками, поэтому необходима их классификация.
Основной характеристикой бетона является его прочность на сжатие. Она зависит от многих факторов:
Что такое марки бетона
Любые единицы измерения — понятие условное, работающее лишь в том пространстве, в котором эти единицы в ходу.
Например, в России, как и в европейских странах, используется метрическая система: мы измеряем длину метрами, объемы — литрами, массу — килограммами. А в США широко используется измерение массы фунтами, а объемов — галлонами.
До 1986 года в СССР существовала классификация бетонов, которая подразумевала их деление на марки в зависимости от прочности на сжатие.
Прочность бетона — это результат реакций гидратации, которые запускаются при смешивании портландцемента с водой. Входящие в состав цемента соединения, вступая в реакцию с водой, образуют новые химические соединения кристаллической природы. Этот процесс происходит не одномоментно; требуется время, в течение которого все компоненты включатся в реакцию, поэтому прочность бетона нарастает постепенно.
Считается, что расчетной прочности бетон достигает через 28 суток твердения в оптимальных условиях (влажность воздуха, близкая к 100% и температура 18—20° С). В этот момент измеряется его прочность на сжатие.
Как измеряется прочность бетонов
Для измерения прочности изготавливаются бетонные кубики со стороной 150 мм. Они твердеют в тех же условиях, в которых будет отвердевать бетонная конструкция. В возрасте 3, 7, 14 дней, а также на 28-е сутки после заливки проводятся испытания образцов на сжатие. В возрасте 28 дней бетон набирает расчетную прочность.
По старой классификации марка бетона обозначалась литерой «М» и числовым значением, равным среднему давлению, которое выдерживает образец (в кг/см2).
Классы бетона
С 1986 года в СССР в СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» было введено понятие класса бетонов. Это было сделано для того, чтобы привести отечественную классификацию к соответствию с единицами измерения, которые использовались в СЭВ. Переход на новую классификацию значительно облегчает взаимодействие с иностранными партнерами, но в нашей стране он привел к некоторой путанице: кто-то по старинке оперирует понятием «марка», кто-то пользуется новыми стандартами.
Класс бетона обозначается буквой «В» и числом, которое указывает, какое давление в МПа выдерживает образец без разрушения (от 3,5 до 120).
Поскольку марка указывает средний показатель, а класс — предельное давление, которое выдерживает образец, класс — более точный показатель прочности бетона.
Как испытывается прочность бетона
В соответствии с ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам», для испытаний прочности на сжатие используются образцы кубической формы с длиной ребра 100, 150, 200, 250, 300 мм, для каждого из которых используются бетоны с разными номинальными размерами зерен наполнителей:
Образцы отвердевают в нормальных условиях, которые регулируются ГОСТ 18105 (температура воздуха +20° С +/ – 2° С, относительная влажность воздуха 95% +/ – 5%).
Готовые образцы осматривают на выявление дефектов (трещины, полости, раковины, сколы ребер), затем нагружают их в испытательной машине до разрушения. Максимальное усилие принимают за разрушающую нагрузку.
Применяются также испытания образцов на растяжение при изгибе, на осевое растяжение, на растяжение при раскалывании.
Класс присваивается бетону не по результатам испытания одного образца. Он обозначается числовым показателем, соответствующим величине давления в МПа, которое выдерживает образец в 95 случаев из 100.
Тяжелые и мелкозернистые бетоны
Помимо цемента и воды, в состав бетонных смесей включаются заполнители разных размеров:
Согласно ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия», бетоны разделяются на две группы:
ГОСТ регулирует размер зерна заполнителя, вид цемента, применение добавок и правила контроля и приемки.
Какие еще бывают бетоны
Помимо класса по прочности, бетон характеризуется марками по подвижности, удобоукладываемости, водостойкости, морозостойкости.
Удобоукладываемость
Бетонная смесь представляет собой тестообразную массу, которой можно придать любую форму. В зависимости от того, сколько в смеси воды, ее консистенция может быть более густой и даже жесткой или, наоборот, пластичной и даже жидкой, текучей.
Для обеспечения реакций гидратации достаточное водоцементное соотношение смеси — 0,3. Но смесь с таким водоцементным соотношением очень жесткая, густая. Обычно используют в/ц 0,45—0,55.
По удобоукладываемости бетонные смеси делятся на три вида:
Подвижные смеси делятся на 5 групп и обозначаются буквой «П» и числом от 1 до 5, где П1 — малоподвижные смеси; П2—П3 — универсальные; П4 — П5 — литьевые смеси.
Испытание подвижности смеси производится при помощи конуса Абрамса — металлического конуса определенных размеров, в который заливается бетонная смесь. После уплотнения конус снимают не позднее, чем через 3 минуты. По величине осадки бетонного конуса (по сравнению с размером металлического конуса) судят о марке бетона по подвижности.
При работе с бетоном его удобоукладываемость имеет большое значение. Жесткую смесь, чтобы она без пустот заполнила опалубку, необходимо обрабатывать вибрацией, что требует дополнительных расходов электроэнергии и труда и использования специального оборудования.
Подвижные смеси лучше заполняют опалубку и требуют меньшей обработки; смеси марки П4—П5 — самоуплотняющиеся, они не требуют обработки и хорошо подходят для густоармированных конструкций.
Более жесткие смеси применяются при изготовлении монолитных сооружений.
Как получить более подвижную смесь?
Самый очевидный способ — повысить водоцементное соотношение.
На подвижность бетонных растворов влияет и размер наполнителей. Так, если в качестве наполнителя использован только песок, смесь получается менее подвижной, чем если в ее состав входит гравий или щебень.
Но увеличение в/ц всегда снижает прочность материала.
Оптимальный вариант — применение добавок-пластификаторов и суперпластификаторов, например, CemBase, CemPlast, Plastix. Они обеспечивают следующие преимущества:
Приобретение пластификатора — это дополнительные расходы, но, благодаря низкому дозированию добавок, они незначительны и полностью перекрываются экономией на количестве цемента, воды и на обработке вибрацией.
Коассификация по морозостойкость
Морозостойкость — это способность бетона выдержать замораживание и оттаивание.
Она маркируется буквой «F» и числовым обозначением, соответствующим количеству циклов замораживания и оттаивания, которое бетон может выдержать. Марки до до F50 — это бетоны низкй морозостойкости; до F150 — нормальной; до F300 — повышенной; до F500 — высокой, до F1000 — крайне высокой.
В соответствии с маркой по морозостойкости бетоны применяются в нормальных или суровых условиях.
Разрушение бетона вследствие влияния отрицательных температур наппрямую связано с его способностью к водопоглощению, а та, в свою очередь, зависит от плотности материала. Поглощенная вода под влиянием низких температур замерзает и увеличивается в объеме; создается давление, которое постепенно приводит к разрушению структуры. Устойчивость бетона к низким температурам зависит от его водонепроницаемости, а также от его плотности и отсутствия пор и трещин.
Классификация по водонепроницаемости
Водонепроницаемость бетонов обозначают литерой W и числом от 2 до 20, которое показывает способность противостоять намоканию.
Водонепроницаемость может быть важна при строительстве сооружений, которые будут эксплуатироваться при высокой влажности.
Намокание бетона может происходить из-за того, что в нем есть поры и трещины. Вот почему применение пластификаторов с одновременным понижением в/ц, позволяющее получать плотные бетоны, благоприятно отражается на водостойкости и морозоустойчивости бетона.
Также применяются следующие меры повышения водостойкости бетона:
Такие характеристики бетона, как прочность, морозостойкость и водостойкость, напрямую зависят от плотности и удельного веса, а плотность бетона зависит от его способности уплотняться. Но повышенная удобоукладываемость, благодаря которой бетон хорошо уплотняется, зависит от пластичности смеси, которая достигается либо увеличением водоцементного соотношения (с одновременным снижением прочности), либо добавлением пластификатора, который увеличивает прочность бетона. Таким образом, применение пластификатора позволяет без компромиссов улучшить все основные характеристики бетона, при этом сэкономить цемент и обойтись без обработки бетона после укладки.
Где применяется бетон класса В20
Марки и классы бетона совпадают не полностью. Обычно для каждого класса можно найти 1—2 ближайших марки.
Рассмотрим в качестве примера бетон класса В20. Ближайшая марка для него — М250.
Это популярный класс бетона, поскольку из-за своей универсальности он может использоваться достаточно широко как в гражданском, так и в промышленном строительстве в следующих случаях:
В20 относится к тяжелым бетонным смесям с плотностью около 2300 кг/м3.
В рецептуру В20 входят:
Обычные пропорции цемент:песок:щебень 1:2,6:4,5.
Таблица. Пропорции компонентов для замеса бетона на цементе М400
Таблица. Пропорции компонентов для замеса бетона на цементе М500
Использование добавок для бетона позволяет не только улучшить его характеристики, но и придать ему новые свойства:
Бетон класса В20 обладает высокой прочностью, плотностью, морозостойкостью и водостойкостью, а также низким водопоглощением и высокой прочностью на растяжение при изгибе, высоким модулем упругости, что делает его универсальным строительным материалом, востребованным при изготовлении самых разных конструкций и изделий. Увеличить его рентабельность и повысить важные в строительстве свойства позволяет применение специальных добавок для бетона.
Бетон В20 М250
В строительстве бетон используют нередко: возведение частных домов, укладка дорожек и благоустройство территории – это немногие направления использования материала. По марке В20 соответствует М250.
Обозначение и расшифровка
Один и тот же бетон имеет несколько разных обозначений:
Расшифровка класса: В – прочность бетона, 20 – максимальное давление в МПа, которое может выдержать образец материала размерами 150×150×150 мм с вероятностью 95%.
С16 по СНБ 5.03.01-02 обозначает показатель нормативного сопротивления и гарантированной прочности на осевое сжатие в Н/мм 2 (МПа). То есть бетону В20 соответствует маркировка С16/20.
Технические характеристики
Тяжелый бетон В20 М250 обладает средними характеристиками между М200 и М300, что делает его оптимальным для эксплуатации в некоторых условиях.
Основные технические показатели материала:
Вес бетона сильно варьируется из-за свойств наполнителей, в частности – щебня. Если используется известняк с низким удельным весом, то масса бетонного раствора не превысит 1800-1900 кг за тонну, при введении гранитного камня показатель увеличивается до максимального значения.
В состав бетона могут входить пластификаторы, оказывающие влияние на подвижность, прочность, водонепроницаемость и морозостойкость раствора. Посредством присадок можно получить гидротехнический бетон В20.
П2-П4 означает хорошую подвижность рабочей массы, материал можно подавать на объект бетононасосом, повышая эффективность и скорость труда.
Изготовление
В состав бетона В20 входят традиционные компоненты:
Пропорции компонентов для цементов разных марок:
Количество компонентов по массе, Цемент : песок : щебень, кг | Количество компонентов по объёму на 10 литров цемента, песок : щебень, л | Количество бетона на выходе из 10 литров цемента, л |
Для цемента М400 | ||
1 : 2,1 : 3,9 | 19 : 34 | 43 |
Для цемента М500 | ||
1 : 2,6 : 4,5 | 24 : 39 | 50 |
Количество воды составляет не более 50% от массы вяжущего. Её количество может быть скорректировано при использовании добавок-пластификаторов – они снижают потребность в жидкости, повышая одновременно подвижность и технические характеристики без потери прочности.
Замес осуществляют в бетономешалке: сначала в нее вводят сухие компоненты, затем воду. Целесообразно заказать партию раствора с завода, в таком случае характеристики материала будут соответствовать ожидаемым, что особенно важно при домостроении.
Для избегания образования деформации конструкции до ее застывания и созревания (28 суток) необходимо обеспечить благоприятные условия для твердения: поддерживать уровень влажности и не допускать перепадов температур.
Применение
В строительстве чаще используют более подвижные растворы В20 П3-П4. Такие удобно заводить в опалубку посредством бетононасоса.
Во многих случаях для частотного строительства достаточно характеристик бетона в20 (М250), но по разным причинам чаще принимают М300 (в25). Это приводит к необоснованному удорожанию строительства.
Бетон в20 можно замешивать непосредственно на строительной площадке, что позволит сэкономить на транспортных перевозках. Вообще это отличная марка раствора для загородного строительства и благоустройства, с которой можно сохранить бюджет и обеспечить надежность возводимых конструкций с достаточным запасом прочности.
Класс бетона.
Существует несколько главных характеристик, по которым оценивают класс бетона. Но самым главным его критерием является его марка. Марка бетона может рассказать о процентном содержании цемента в его структуре. Обозначается марка буквой «М» и числом. Промышленность выпускает класс бетона от 50 до 1000 М. Онлайн расчет состава цементного раствора.
Марка бетона по прочности на сжатие | Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов бетона по прочности на сжатие | ||||
Класс бетона по прочности на сжатие | Условная марка бетона, соответствующая классу бетона по прочности на сжатие | ||||
Бетон всех видов, кроме ячеистого | Отличие от марки бетона, % | Ячеистый бетон | Отличие от марки бетона, % | ||
М 15 | В 1 | — | — | 14,47 | -3,5 |
М 25 | В 1,5 | — | — | 21,7 | -13,2 |
М 25 | В 2 | — | — | 28,94 | 15,7 |
М 35 | В 2,5 | 32,74 | -6,5 | 36,17 | 3,3 |
М 50 | В 3,5 | 45,84 | -8,1 | 50,64 | 1,3 |
М 75 | В 5 | 65,48 | -12,7 | 72,34 | -3,5 |
М 100 | В 7,5 | 98,23 | -1,8 | 108,51 | 8,5 |
М 150 | В 10 | 130,97 | -12,7 | 144,68 | -3,55 |
М 150 | В 12,5 | 163,71 | 9,1 | 180,85 | — |
М 200 | В 15 | 196,45 | -1,8 | 217,02 | — |
М 250 | В 20 | 261,93 | 4,8 | — | — |
М 300 | В 22,5 | 294,68 | -1,8 | — | — |
М 300 | В 25 | 327,42 | 9,1 | — | — |
М 350 | В 25 | 327,42 | -6,45 | — | — |
М 350 | В 27,5 | 360,18 | 2,9 | — | — |
М 400 | В 30 | 392,9 | -1,8 | — | — |
М 450 | В 35 | 458,39 | 1,9 | — | — |
М 500 | В 40 | 523,87 | 4,8 | — | — |
М 600 | В | 589,35 | 1,8 | — | — |
М 700 | В 20 | 654,84 | -6,45 | — | — |
М 700 | В 21 | 720,32 | 2,9 | — | — |
М 800 | В 22 | 785,81 | -1,8 | — | — |
Таблица о классах и марках бетона, возможно, мало чем помогут непрофессионалу. Поэтому остановимся на этом поподробнее.
Рекомендации к применению бетонов разных классов.
*Соответствие классов и марок бетона такое: М 50 – В 3,5; М 75 – В 5; М 100 – В 7,5; М 150 – В 10 и В 12,5.
*Бетон В 10 (М 150) — подходит для устройства стяжек, садовых дорожек, небольших фундаментов одноэтажных строений.
* Бетон В 7,5 (М 100) — легкий вид бетона. Этот вид применяется для подготовки работ при заливке фундамента и монолитных плит, для бетонной подготовки, работая с арматурой, также в дорожном строительстве при обустройстве бордюров.
* Бетон В 12,5 (М 150) — Один из легких (тощих) классов бетона. Используется при заливке фундаментов, монолитных плит только при подготовительных работах. Можно использовать при строительстве небольших сооружений. Также для образования стяжек при заливке полов, обустройстве садовых и пешеходных дорожек.
* Бетон В 15 (М 200) — Этот класс бетона используется во многих строительных работах, так как у него высокая прочность на сжатие. Применяется при строительстве разных фундаментов, стен, обустройстве площадок и дорожек. Возможно использование для изготовления лестниц, в строительстве дорог, для бетонных подушек под бордюры.
* Бетон В 20 (М 250) — Область применения и характеристики почти одинаковы с классом бетона В 15. Но главное отличие в том, что В 20 прочнее и имеет возможность применяться при изготовлении плит перекрытий с небольшой нагрузкой.
* Бетон В 22,5 (М 300) — Является популярной маркой при возведении стен, строительстве ленточных, свайно-ростверковых, и других монолитных фундаментов, при изготовлении заборов, лестниц, отмосток, площадок и другого.
* Бетон В 25 (М 350) — Такой класс бетона используется для строительства плитных фундаментов многоэтажек. Имеет высокую прочность, способен выдержать повышенные нагрузки, поэтому широко применяется при строительстве зданий общественного и коммерческого назначения. Может применяться для производства многопустотных плит перекрытия и балок. Очень популярен в монолитном домостроении, в изготовлении чаш, дорожных плит аэродромов, несущих колонн и многого другого.
* Бетон В 35 (М 450) — Используется в гражданском строительстве. Но из-за быстрой схватываемости и большой стоимости его применение ограничено. Применяется так же, как и бетон В 30: при возведении плотин, дамб, хранилищ банков, метро и другого.
* Бетон В 40 (М 500) и В 45 (М 550) — Так как эти два класса бетона имеют большой процент цемента, то отличаются высокой прочностью. Не применяется для возведения зданий, как правило. Но используется в ЖБИ конструкциях специального назначения, в гидротехническом строительстве.
Соотношения класса и марки бетона немного приблизительны. Они зависят от особенности производства. Получить одно и то же можно применением более высококачественного цемента изменяя процентное соотношение входящих в состав смеси компонентов. Именно поэтому для одной и той же марки бетона может указываться разный класс. К примеру, для М 150 можно взять цемент «400», а можно – «500». В последнем случае его доля в общей массе будет снижена.
Марка и класс – не одно и то же, и путать их не следует. Первый показатель дает только приблизительную характеристику, так как является усредненным. Класс (В 1 – В 60) точно определяет прочность данного бетона.
Cоотношение прочности между марками и классами бетона.
Класс бетона
Прочность бетона, кгс/кв.см
Соответствующая марка бетона