Виды и классы бетона

Одним из наиболее прочных и стойких к внешним воздействиям признаны бетоны тяжелых классов. Их отличает значительно повышенные показатели прочности по сравнению со стандартными разновидностями. Такие смеси способны выдержать даже самые суровые испытания. Они практически не подвержены влиянию высоких и низких температур, а также агрессивному воздействия воды. Благодаря этим уникальным свойствам их можно использовать в самых различных климатических поясах и во влажных помещениях. Тяжелые бетонные смеси стали надежным и прочным решением для объектов критической инфраструктуры и промышленности. Они позволяют создавать конструкции, способные выдерживать самые серьезные статические и динамические нагрузки на протяжении десятилетий. Большинство видов тяжелого бетона отлично подходят для изготовления ЖБИ. И вне зависимости от того, как именно планируется использовать раствор, нужно сначала разобраться в том, о чём вообще идёт речь.

Какие виды бетона бывают?

Классификация тяжелых бетонов предоставляет большие возможности для подбора оптимального варианта в зависимости от предъявляемых требований:

1. Одним из параметров является класс прочности, который может колебаться от В3.5 до В75, обеспечивая высокую прочность от 3,5 до 75 кгс/см2.
2. Важный показатель — плотность, которая формирует категории от 1800 до 2500 кг/м3. Бетоны с большей плотностью обладают бóльшим запасом прочности.
3. Марка прочности на сжатие от M50 до M1000 гарантирует соответствующее сопротивление от 50 до 1000 МПа.
4. Морозостойкость в диапазоне от F50 до F500 обеспечивает устойчивость к циклическому замерзанию/оттаиванию.
5. Прочность на растяжение от Bt0.8 до Bt4.8 говорит об общей прочности конструкции.
6. Водонепроницаемость W2-W20 и устойчивость к истиранию G2-G3 зависят от требований к конкретному объекту.

Подбор раствора под конкретные задачи требует правильной классификации и оценки всех параметров. При подборе типа бетона для фундамента нужен состав с высокими показателями прочности и долговечности. Обычно используют классы В30-В50 с плотностью 2300-2500 кг/м3. Такая конструкция рассчитана на десятилетия эксплуатации и значительные статические нагрузки. Железобетонные изделия требуют растворов с улучшенными характеристиками. Например, для колонн и балок выбирают М400, который способен надежно работать в сочетании с арматурой. Для сооружений, эксплуатируемых в экстремальных условиях, разработаны бетоны с морозостойкостью до F300, прочностью на сжатие до 110 МПа и водонепроницаемостью W15. Это позволяет использовать их даже в вечной мерзлоте. Такой подход с учетом всех технических характеристик позволяет спланировать надежное и продолжительное строительство. В любом случае вид вяжущего бетона с конкретными параметрами всегда подбирают под определённую задачу. Это же справедливо и для всех остальных растворов.

Класс прочности бетона

Марка бетона определяет его прочность на сжатие через 28 дней, являясь показателем качества и таким свойствам как морозостойкость и водонепроницаемость. Однако это усредненный результат, не отражающий точную прочность. Класс бетона устанавливает прочность явно и чётко, без приближенных показателей. Его можно назвать основным параметром в проекте. Различие между классом и маркой состоит в методе определения: класс базируется на прямом измерении, а марка формируется как среднее значение. Несмотря на то, что в документации используется класс, на практике зачастую указывают марку. При этом существует таблица соответствия классов и марок в соответствии с ГОСТ, позволяющая точно определить характеристики бетона. Ею стоит пользоваться, когда нужно понять, какой раствор подобрать.

Таблица класса бетона и марки

Марка	Класс
М50	B3.5
М100	B7,5
М150	В12,5
М200	В15
М250	В20
М300	В22,5
М350	В27,5
М400	В30
М500	В40

Самое сложное — понять, какие классы бетона подойдут в конкретном случае. А это напрямую зависит от поставленной задачи. Для производства элементов железобетонных конструкций широко используют тяжелые бетоны. Особенно это касается силовых элементов, на которые предъявляются повышенные требования. Так, для сверхпрочных перекрытий и плит применяют бетон класса В25 и выше, способный выдерживать значительные статические и динамические нагрузки. Этот же материал идёт на изготовление фундаментных деталей и конструкций, обеспечивая прочность и долговечность сооружений. Тяжёлые бетоны используются и в других сферах, например для элементов ограждений, перемычек различного назначения, опор освещения, колодцев, то есть там, где требуется повышенная прочность и стойкость к воздействию окружающей среды. А также в дорожном строительстве, в том числе для изготовления дорожного покрытия.

Какие факторы оказывают влияние на прочность бетона?

Перед тем, как рассматривать разные виды прочности бетона, стоит учесть, что этот показатель зависит не только от марки или класса. Есть факторы, которые напрямую на него влияют:

1. Качество исходных материалов. В частности, необходимо использовать высокомарочный цемент и хорошо отсеянные заполнители равномерной фракции.
2. Соблюдение технологии приготовления, включая точный расчет соотношения компонентов для оптимального затворения смеси и ее однородное перемешивание.
3. Благоприятные условия при укладке и твердении бетона — нормальная температура и влажность.
4. Важно соблюсти последующий уход, то есть дать время для набора прочности и поддерживать параметры среды на этапе отверждения для предотвращения дефектов.

Выполнение всех этих требований позволит обеспечить необходимую прочность смеси. Таким образом, типы бетона имеют значение, но далеко не только они.

Качество бетона в ЖБИ

Качество бетона играет ключевую роль в железобетонных конструкциях. Раствор должен обладать достаточной прочностью на сжатие, чтобы успешно воспринимать нагрузки. От его качества зависит срок службы всего здания. Если у бетона — много пустот или недостаточная плотность, то конструкция не сможет эффективно работать. Могут появляться трещины и расслоения под нагрузкой. Низкое качество бетонной смеси также отрицательно сказывается на устойчивости к воздействию солевых растворов при деятельности под водой. Это уменьшает долговечность. Проблемы с качеством бетона могут привести к раннему выходу из строя отдельных элементов конструкции и даже коллапсу всего здания. Поэтому на строительстве бетон должен строго соответствовать всем требованиям.

Как именно бетон сказывается на ЖБИ-конструкции?

Качество бетона во многом определяет характеристики ж/б конструкций:

1. От его прочности зависит несущая способность всего сооружения. Чем крепче бетон, тем большие нагрузки оно может выдерживать. Более прочный бетон позволяет создавать элементы с большей толщиной и меньшим сечением арматуры. Это повышает их грузоподъемность. Такие конструкции могут успешно воспринимать большие вертикальные и горизонтальные нагрузки. Детали из прочного бетона выдерживают значительно большие статические и динамические напряжения без риска деформации или разрушения. Это расширяет возможности применения ЖБИ в строительстве высотных и промышленных объектов.
2. Плотность бетона влияет на ударопрочность и износостойкость деталей. Пустоты внутри ухудшают эти показатели. Более плотный бетон имеет меньшее содержание пор и пустот, которые являются очагами концентрации напряжений. При воздействии ударных и динамических нагрузок в них не образуются или не распространяются трещины. Вследствие повышенной плотности такой бетон обладает большей сцепляемостью с арматурой. Это предотвращает ее высвобождение и отслаивание от бетона под действием вибраций и абразивного износа.
3. Водонепроницаемость бетона обеспечивает долговечность ж/б элементов при эксплуатации, особенно в условиях агрессивной среды. Благодаря плотной структуре водонепроницаемый бетон не допускает проникновения вовнутрь агрессивных агентов — воды, кислорода, соляных растворов и т.д. Это предотвращает начало таких разрушающих процессов как коррозия арматуры, выщелачивание цементного камня, отслаивание бетона. В результате конструкции могут безопасно эксплуатироваться десятилетиями даже в условиях морской среды или промышленных стоков. В то время как бетон с низкой водонепроницаемостью быстро выходит из строя под воздействием агрессивных факторов.
4. Морозостойкость — важный фактор для ж/б конструкций, работающих при низких температурах. От него зависит сохранность материала зимой. Только морозостойкий бетон, не содержащий пор и трещин, способен обеспечить сохранность своих свойств при замораживании и оттаивании. Это предотвращает разрушение материала под действием соответствующих циклов. В ходе таких циклов в бетоне могут развиваться внутреннее давление, вызванное объемными изменениями замерзающей воды. Недостаточная морозостойкость приводит к появлению микротрещин и высолов, ухудшает водонепроницаемость.
5. Химически стойкий бетон лучше выдерживает воздействие агрессивных веществ, например, соляных растворов. Только химически стойкий бетон, не содержащий пор и трещин, способен противостоять разрушающему воздействию агрессивных химических веществ. Например, таких как соли, кислоты, щелочи. Попадание таких веществ в поры и трещины бетона может индуцировать коррозию арматуры и выщелачивание цементного камня. Это значительно снижает прочность и долговечность конструкций

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать следующий вывод: качество бетона как основного компонента несущей системы железобетонных конструкций во многом определяет эксплуатационные характеристики всего изделия на протяжении его срока службы.