Классификация бетонов по различным признакам

- admin

Классификация бетонов

В результате затвердевания тщательно перемешанной и уложенной в конструкцию бетонной смеси получается искусственный камневидный строительный материал — бетон. В строительстве применяют бетоны разнообразного назначения, характеризующиеся различными свойствами. Бетоны классифицируют по ряду признаков: средней плотности, целевому назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре.
В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны. Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетите, лимоните, барите, чугунной дроби, обрезках стали). Эти бетоны применяют для изготовления специальных конструкций, например при сооружении зданий атомных электростанций для защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые бетоны со средней плотностью 2000…2500… кг/м3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несуших конструкциях.
Легкие бетоны со средней плотностью 500…2000кг/м3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих конструкций (при рт Классификация бетонов по средней плотности — это, в сущности, разделение по структурному признаку в зависимости от общей пористости. Основная доля в объеме бетона приходится на заполнители, поэтому плотность бетона регулируют, применяя плотные или пористые заполнители. Кроме того, используют и другие пути, например поризацию вяжущего воздухововлекающими добавками.
По назначению (области применения) бетоны подразделяют на конструкционные и специальные.
Конструкционные бетоны используют для изготовления несущих и ограждающих конструкций. Они должны обеспечивать главным образом механические характеристики конструкций — прочность, упругость, деформационные и другие свойства. Из числа конструкционных чаще всего применяют тяжелый бетон, легкий и ячеистый.
Специальные бетоны предназначены для конструкций, эксплуатируемых в особых условиях, и включают в себя теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные бетоны.
Область применения бетона различных видов определяется, с одной стороны, характером их строения, а с другой — способностью противостоять физико-химическим воздействиям окружающей среды. Стойкость к воздействиям окружающей среды в значительной степени зависит от вида вяжущего вещества, использованного для изготовления бетонной конструкции.
По виду вяжущего бетоны подразделяют следующим образом. Бетоны на цементных вяжущих изготовляют преимущественно на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и их разновидностях. Такие бетоны универсальны для изготовления несущих и ограждающих конструкций в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, за исключением тех случаев, когда предъявляют особые требования, например по жаростойкости, химической стойкости.
Бетоны на известковых вяжущих применяют только для изготовления сборных бетонных и железобетонных элементов на заводах.
Бетоны на гипсовых вяжущих используют из-за низкой водостойкости вяжущих только для производства внутренних конструкций зданий.
Бетоны на шлаковых вяжущих, изготовляемые на основе молотых шлаков и зол с активизаторами твердения, используют при производстве бетонных (а не железобетонных) изделий и конструкций. Применение местных шлаковых вяжущих позволяет экономить цемент и удешевлять конструкции.
Бетоны на специальных вяжущих (органическихили неорганических), к каждому из которых предъявляют определенное требование, включают в себя бетоны на полимерных, фосфатных, магнезиальных связующих, бетоны на жидком стекле.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых и специальных заполнителях.
Бетоны на плотных заполнителях изготовляют на заполнителях из плотных горных пород или шлаков.
Бетоны на пористых заполнителях изготовляют с использованием искусственных пористых заполнителей или заполнителей из пористых горных пород.
Бетоны на специальных заполнителях изготовляют с применением заполнителей, придающих им особые свойства. В число специальных заполнителей входят, например, рудосодержащие породы, чугунный скрап, шамот.
В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.
Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допускаемый объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси не превышает 6 %.
Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные), в которых значительная часть объема межзерновых пустот остается не занятой мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.
Поризованные бетоны, в которых пространство между зернами заполнителей занято вяжущим веществом, поризованным пено-образующими или газообразующими добавками.
Ячеистые бетоны — бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и порообразующей добавки.
Бетоны слитной структуры применяют для изготовления несущих конструкций, к которым предъявляют повышенные требования по морозостойкости и водонепроницаемости. Крупнопористые, поризованные и ячеистые бетоны рекомендуется использовать преимущественно для изготовления ограждающих и теплоизоляционных конструкций.
Технические требования к основным свойствам бетона — прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, плотности — установлены в государственных стандартах и СНиПах. Кроме того, в стандартах на специальные бетоцы дополнительно нормируют специфические для данного бетона свойства, например тепловыделение гидротехнического бетона, истираемость дорожного бетона

Классификация бетона

Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке. На его основании производятся фундаменты, перекрытия, перемычки и множество других конструкций. Они ценятся за прочность и долговечность.

Но для производства разных конструкций потребуется применение различных видов бетона. Например, в разных ситуациях потребуется различная прочность, уровень устойчивости к влаге и другие показатели.

Именно поэтому на сегодняшний день практикуется производство разных видов бетона.

Классификация и свойства бетонов

Использование различных соотношений компонентов входящих в состав бетона, а так же добавления различных добавок в бетон и использование различных связующих веществ, позволяет получать бетонную смесь, подходящую под определенные требования, устанавливаем заказчиком бетонной смеси.

На бетонном заводе, этим занимаются специально обученные люди, технологи, которые контролируют качество производимой бетонной смеси и при необходимости изменяют ее состав, для того что бы  бетонная смесь отвечала всем стандартам и требованиям, при различных внешних условиях. Они могут регулировать такие важнейшие характеристики бетонной смеси, как: морозостойкость бетона, плотность бетона, водонепроницаемость бетона, марка бетона и многие другие.

В этой статье мы расскажем по каким принципам осуществляется классификация бетона и от чего она зависит.

Связанные статьи:

Пустотные плиты перекрытия

Виды бетономешалок

Строительство монолитных домов

На сегодняшний день существует несколько принципов классификации бетона:

1. По функциональному назначению

Тип бетонной смеси в первую очередь зависит от будущего предназначения и типа эксплуатации возводимой конструкции из бетона. В зависимости от требований используют необходимые бетонные смеси.

Обычно рассматриваются вопросы связанные с различными экстремальными условиями эксплуатации ЖБИ, например может требоваться повышенная устойчивость к сульфату, а так же огнеупорность, или устойчивость к вибрациям и.т.д.

Таким образом, по этому показателю отличают бетон общего назначения и бетон специального назначения, а так же бывает гидротехнический бетон и специальный бетон используемый для строительства аэродромов.

  • Бетон общего назначения используется для строительства фундаментов, плит перекрытий, различных балок и всевозможных колонн, и других железо-бетонных конструкций.
  • Бетон специального назначения применяется при строительстве: мостов, дорог и других конструкций, при использовании которых материал будет подвергаться особым условиям использования, например такой специальный бетон используется при возведении корпусов атомных станций, для предотвращения утечек радиации, так же бывает бетон устойчивый к огню и воздействию различных кислот.
  • Гидротехнический бетон используется при возведении дамб, гидроэлектростанций, водонапорных конструкций.

Прочность бетона — это так же одна из важнейших технических характеристик бетона, которая в принципе не зависит от классификации бетона.

Прочность бетона зависит от количества добавляемого вяжущего вещества и типа используемого заполнителя.

Чем больше цемента добавляется в бетонную смесь, тем соответственно выше получается марка (класс) бетонной смеси. Чем прочнее заполнитель, тем прочнее будет бетон.

2. По типу связующего вещества

По типу связующего вещества. Тип вяжущего напрямую влияет как на прочность, так и на другие потребительские свойства.

Тип связующего вещества — очень важен для определения различных качеств и свойств  бетона. По этому признаку отличают силикатный, гипсовый, шлакощелочный, цементный, полимербетон и другие специального предназначения.

Так же используются и комбинирование, обычно смешивают не более 2-3 вяжущих веществ. Такое комбинирование позволяет некоторые особенные свойства бетонной смеси, которые иногда могут понадобиться, например для изготовления различных сухих штукатурных смесей.

Но давайте рассмотрим каждый бетон по порядку:

Силикатный бетон — производится с добавлением извести. Твердение и набор прочности такого бетона осуществляется автоклавным способом.  Стоит отметить, что данный силикатный бетон используется достаточно редко.

Гипсовый бетон — производится данный бетон, как следует из названия на основе гипса. Данный тип бетона нашел широкое применение в строительстве внутренних межкомнатных перегородок, используется в возведении подвесных потолков, и.т.д.

Шлакощелочный бетон — производится из перемолотых шлаков, путем затворения щелочными растворами. Относительно недавно данный тип бетона, начал использоваться в строительстве.

Цементный бетон — наиболее широко распространенный и всем известный тип бетона. Производится цементный бетон из цемента.

Портландцемент — самый популярный цемент используемый для производства цементного бетона, так же используются пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент.

Сюда же входят и различные виды декоративных цветных цементов, различные виды безусадочных и напрягающих цементов.

Полимербетон — производится на миксованной связующей основе, из следующих компонентов: цемент, латекс и специальные смолы.

Специальный бетон — производится с использованием специальных связующих веществ. Если требуется огнеупорный и кислотоустойчивый бетон, то добавляют такой компонент как жидкое стекло, а из связующих веществ выбирают стеклощелочные, нефелиновые и шлаковые компоненты.

3.Классификация бетона по плотности

Классификация бетона по прочности (плотности). Плотность (прочность) бетона в первую очередь зависит от типа заполнителя. Заполнитель может быть пористым, плотным, а так же специального назначения.

Также заполнители могут отличаться по фракции. Они также существенно влияют на основные свойства конечного продукта. Наиболее часто используются следующие виды: гравий, гранит, керамзит, диабаз, известняк.

Именно от плотности зависит прочность на сжатие, водонепроницаемость и морозоустойчивость.

Классификация заполнителей для бетона и разновидности бетона по плотности:

Легкие бетоны — плотность которых от 500 кг/м3  и до 1800 кг/м3.

Такие облегченные бетоны используют в качестве заполнителя керамзит (керамзитобетон), пемзе и другие заполнители с пористой структурой.

Ячеистые бетоны, такие как газобетон и пенобетон, так же относятся к категории легких бетонов.

Тяжелые бетоны — плотность от 1800 кг/м3 до 2500 кг/м3. В таком тяжелом бетоне используются заполнители из камня горных пород: гранит и диабаз.

Особо тяжелые бетоны — плотность которых больше 2500 кг/м3 используют в качестве заполнителя металлическую стружку или железную руду.

4. По структуре бетона

По структуре отличают очень много видов бетона, как мы писали выше. Наиболее популярными среди них являются плотный, ячеистый, крупнопористый.

5. По условиям затвердевания

Различают бетон по условиям затвердевания. По такому показателю отличают бетоны, затвердевающие естественным путем и при особых условиях (например, в условиях повышенного давления или при высокой температуре).

Таким образом, на сегодняшний день разработано чрезвычайно широкое разнообразие видов бетона используется ГОСТ классификация бетонов, которые могут быть использованы с разными целями и для разных строительных объектов. Чтобы правильно сориентироваться в столь широком разнообразии, нужно обратиться за помощью к квалифицированному специалисту.

Источник:

Какая существует классификация бетона?

Невозможно представить выполнение современного строительства без применения бетона, который представляет собой основной строительный материал, приготовленный по специальной технологии. Введение дополнительных ингредиентов улучшает эксплуатационные характеристики бетонов и изменяет их структуру.

Являясь главным материалом, применяемым при возведении объектов, бетон используется для следующих целей:

  • изготовления сборных железобетонных конструкций;
  • заливки монолитных армированных сооружений.

Классификация делит смеси на разновидности, применяемые для выполнения внутренних работ, наружных мероприятий.

Растворы отличаются по своему назначению, виду вяжущего ингредиента, плотности, прочностным характеристикам, водонепроницаемости, стойкости к пониженным температурам, структуре. Рассмотрим особенности различных растворов и их характеристики.

Бетон – это один из базовых строительных материалов, без которого нельзя обойтись ни на одной строительной площадке

Назначение

Специфика эксплуатации изделий из железобетона требует использования различных бетонных составов.

Основной акцент делается на то, как монолитная конструкция будет вести себя при эксплуатации.

При определенных ситуациях необходима повышенная устойчивость к огню, вибрации, где-то восприимчивость к ударным усилиям, сульфатостойкость.

В зависимости от конкретной сферы использования существуют следующие виды растворов:

  • Конструкционного назначения, являющиеся традиционными, применяемыми в конструкциях, на которые действуют приложенные внешние усилия – балках, плитах перекрытиях, колоннах, основаниях зданий. Составы отличаются устойчивостью к деформации, пониженной температуре, имеют повышенную прочность.
  • Теплоизоляционно-конструкционные составы, применяемые для изготовления наружных стен объектов, покрытий и ограждающих конструкций. Их особенностью является возможность воспринимать нагрузки одновременно с обеспечением тепловой защиты объекта.
  • Смеси теплоизоляционного назначения, которые при незначительной толщине материала способны обеспечить высокую тепловую изоляцию конструкций, построенных из традиционного бетона.
  • Растворы, предназначенные для гидротехнического применения, которые, наряду с высокой прочностью и сопротивлением к деформации, имеют значительную устойчивость к проницаемости водой, перепадам температуры и способны на протяжении длительного времени выдерживать воздействие агрессивных факторов.Бетонный раствор относится к категории строительных материалов, используемых для возведения базовой основы
  • Обладающие химической стойкостью к воздействию щелочей, солей, кислот, которые на протяжении длительного времени сохраняют свои эксплуатационные свойства и применяются в качестве основного строительного материала или защитного слоя бетонных конструкций.
  • Смеси для дорожного строительства, используемые для покрытий, аэродромных площадок, которые отличаются прочностью, значительным пределом износоустойчивости, не боятся знакопеременных перепадов влажности, температуры.
  • Растворы, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и сохраняющие при этом свои физические характеристики, механические свойства. Они используются для технологических нужд, когда при эксплуатации возникает нагрев, при котором необходимо сохранить прочность.
  • Растворы декоративного назначения, отличающиеся устойчивостью к воздействию атмосферных факторов и применяемые для отделочных работ различных строительных конструкций. Они отличаются своей структурой, цветовым решением, имеют повышенные эстетические характеристики.

Особенности вяжущих веществ

Одним из основных моментов, определяющих свойства бетонного раствора, является вид применяемого вяжущего вещества. В зависимости от вяжущего для бетона, они делятся на следующие виды:

  • традиционно применяемые цементные растворы, основным компонентом которых является портландцемент и его разновидности, содержащие шлаки, глинозем, различные безусадочные, напрягающие, цветные виды цементов. К этой группе относится декоративный материал, предлагаемый в широкой цветовой гамме;

Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента

  • силикаты на основе извести, произведенные по автоклавной технологии с воздействием на массив повышенной влажности, температуры;
  • гипсовые смеси, предназначенные для изготовления внутренних конструкций, применяемых при строительстве объектов – перегородок, отделочных элементов и подвесных потолков. Основным ингредиентом является гипс, который комплексно со специальными ингредиентами обеспечивает высокую водостойкость конструкционных элементов;
  • полимерные цементные растворы, основой которых являются водорастворимые смолы, латексы, различные цементы. Они отличаются устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ, повышенной температуре и применяются в химической, литейной промышленности, при переработке сельскохозяйственного сырья, а также для изготовления специальных резервуаров, где хранятся кислоты;
  • бетонные растворы на щелочной основе, отличающиеся значительной устойчивостью к агрессивному воздействию различных факторов, повышенной прочностью;
  • цементнополимерные смеси, полученные путем смешивания растворов из полимеров с обычным бетоном, которые отличаются значительным уровнем сопротивления растягивающим нагрузкам, устойчивостью к циклам замораживания, химической стойкостью.

Отличие по плотности

Плотность является одним из важных свойств, которое определяет устойчивость бетонного изделия к проницаемости влаги, воздействию отрицательных температур и сопротивлению сжимающим нагрузкам. На удельный вес влияет размер применяемых заполнителей – гравия, гранита, керамзита, известняка и других материалов.

Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению

В зависимости от плотности, составы делятся на следующие типы:

  • Легкие смеси плотностью 0,5-1,8 т/м3, основой которых являются пористые наполнители, такие, как пемза и керамзит. Эта категория включает ячеистые материалы – газобетонные, вспененные, пористые смеси, полученные методом вспучивания вяжущего ингредиента в процессе химической реакции растворенной в воде специальной добавки.
  • Тяжелые составы плотностью 1,8-2,5 т/м3, применяемые при строительстве ответственных конструкций. Они востребованы для гидротехнических сооружений, транспортных, промышленных объектов, находящихся выше и ниже нулевой отметки – оснований зданий, колонн, стен, балок. В качестве заполнителя применяется плотный щебень, крупный гранит диабаз или известняк.
  • Растворы с повышенной плотностью до 2,5 т/м3, относящиеся к особо тяжелым, основанным на базе стального наполнителя, чугунной дроби, железорудных ингредиентов. Данный вид смеси используется, как радиационная защита при строительстве объектов энергоснабжения.

Прочностные характеристики

Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?

Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура 20 ( 4.75 % )

Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей! 184 ( 43.71 % )

Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом — частный дом. 205 ( 48.69 % )

Я — свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка! 12 ( 2.85 % )

Качество бетонного состава определяется прочностью, которая характеризуется маркой или классом. Прочность при застывании изменяется с течением времени. Она определяет его эксплуатационные характеристики, постепенно нарастает следующим образом:

  • на протяжении трех дней после заливки достигается 60% эксплуатационной твердости;

Классификация бетонных смесей по степени жесткости

  • через неделю массив достигнет 70% необходимой прочности;
  • проектные характеристики бетонного массива достигнут эксплуатационных значений через 4 недели с момента формования.

Немаловажным фактором является соблюдение правильного температурного режима, при котором происходит твердение материала. Важно обеспечить сохранение влаги, необходимую температуру для обеспечения заданных свойств. Процесс гидратации смеси нормально протекает при температуре 10-25 градусов Цельсия.

В зависимости от показателя прочности, производится деление на марки и классы:

  • Марки обозначаются буквой «М» и цифровым индексом, расположенным в диапазоне от 5 до 800. Цифровое значение марки характеризует усилие, выраженное в килограммах на сантиметр квадратный, при котором происходит окончательное разрушение бетонного эталона кубический конфигурации. Например, состав, имеющий маркировку М100, обладает гарантированным запасом прочности на сжатие, величина которого равна 100 кг/см². С возрастанием индекса в маркировке увеличиваются прочностные свойства.
  • Каждой марке соответствует определенный класс, обозначаемый буквой «В» и набором цифр, находящихся в диапазоне от 0 до 60. Цифры обозначения, характеризуют величину усилия в мегапаскалях, которую способен выдерживать данный состав. Например, класс В7,5 воспринимает давление 7,5 мегапаскалей (МПа). Наиболее распространенными, применяемыми при выполнении строительных мероприятий, являются растворы с классификацией от В7,5 до В400.

Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона

Выбор необходимого состава, согласно его прочности, определяется особенностями проекта на выполнение строительных работ.

Устойчивость к пониженной температуре и влаге

Бетонные составы отличаются по степени устойчивости к воздействию отрицательных температур.

Смеси, устойчивые к замораживанию, согласно требованиям стандарта, обозначаются буквой «F».

Морозоустойчивость характеризует количество циклов замораживания и оттаивания, с сохранением прочностных характеристик бетонной смеси.

С увеличением удельного веса состава повышается морозостойкость. В соответствии с этим параметром бетоны различаются марками, расположенными в диапазоне от F25 до F1000.

Введение специальных добавок повышает устойчивость к воздействию пониженных температур.

Такой бетон может застывать при отрицательной температуре, не реагировать на циклические колебания температурного режима.

Водонепроницаемость характеризует способность бетонного массива противодействовать проникновению влаги.

Классификация составов осуществляется латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 12.

Определение устойчивости к проникновению влаги под давлением определяется лабораторным методом на эталонных кусках бетона определенного размера.

Структура

В зависимости от особенностей наполнителя и наличия воздушных полостей, бетоны отличаются по своей структуре, которая характеризуется:

  • повышенной плотностью, характеризующейся применением мелкофракционного заполнителя, отсутствием в бетонном массиве полостей;
  • наличием пор, образованных в вяжущем материале, который затвердел в пористом состоянии;

Тип бетонной смеси в первую очередь зависит от будущего предназначения и типа эксплуатации возводимой конструкции из бетона

  • концентрацией ячеек – искусственно созданных полостей, наполненных воздухом, без применения специальных заполнителей;
  • значительной концентрацией крупных пор, представляющих собой объемный заполнитель массива, в котором отсутствует песок.

Армирование

Важнейшим свойством бетонного монолита является высокий уровень сопротивления сжимающим усилиям и низкий уровень – растягивающим.

С целью увеличения сопротивляемости бетонного массива растяжению он усиливается специальной арматурой, которая воспринимает усилия, растягивающие конструкцию.

В зависимости от особенностей арматуры, армированные составы делятся на следующие виды:

  • Железобетоны, усиленные стальными прутками, которые обладает высокой сопротивляемостью растягивающим и сжимающим усилиям.
  • Массивы с предварительно напряженным стальным каркасом, обеспечивающим высокую устойчивость к растрескиванию.
  • Составы с синтетическим армированием.
  • Дисперсно-усиленные смеси с применением фибры и других материалов.

Разновидности для наружного и внутреннего использования

В зависимости от того, где применяется бетон – для выполнения наружных строительных работ или внутреннего обустройства помещений, он разделяется на следующие виды:

  • составы, невосприимчивые к воздействию природных факторов – армированный бетон, гидротехнический материал, асфальтобетон, силикат, керамзитонаполненный материал, смеси с добавлением туфа и перлита;
  • растворы, применяемые при выполнении строительных мероприятий внутри помещений – ячеистый бетон, включающий пенобетон и газонаполненный композит, а также композиты на основе органического полимера, гипса.

Заключение

Популярность товарных бетонов при выполнении строительных мероприятий растет, благодаря комплексу положительных характеристик:

  • Устойчивости к отрицательным температурам.
  • Увеличенной прочности.
  • Повышенной долговечности.
  • Устойчивости к растрескиванию.
  • Жаростойкости.

Сегодня предлагаются различные виды бетонов, применяемые для выполнения конкретных строительных задач.

Классификация растворов из бетона позволяет определить оптимальный вариант для использования при выполнении строительных мероприятий.

Правильно подобранная марка смеси гарантирует длительный срок эксплуатации объекта.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.

Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.

Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Источник:

Классификация бетона по маркам и классам: свойства, виды, советы по выбору

Классификация бетона происходит по классу, прочности материала, а также по марке и назначению, что позволяет облегчить выбор покупателей.

Бетонный раствор относится к категории строительных материалов, используемых для возведения базовой основы.

С его применением сооружают различные несущие конструкции, в том числе фундаменты и межэтажные перекрытия.

При этом для каждого конкретного объекта, могут использоваться разные виды бетонных составов, которые включают в себя различные добавки.

За счет чего их классификация осуществляется по показателю прочности, степени влагоустойчивости и морозостойкости.

Виды и технология изготовления бетонных составов

Рассмотрим, какими же бывают классы и марки бетона и где они находят свое применение:

  • Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента, чаще всего, это портландцемент. Также для изготовления цементного бетона может использоваться шлако-портландцемент и портландцемент пуццолановый. Не исключаются добавки декоративного цемента: напрягающего и безусадочного вяжущего;
  • Специальная бетонная смесь – ее изготовление происходит на основе специального вяжущего вещества. Химически устойчивые и огнеупорные свойства бетонов получают путем дополнения смеси жидким стеклом. В качестве вяжущего вещества применяют шлаковые, стеклощелочные и нефелиновые добавки;
  • Силикатный бетон – редко используется на строительных объектах, изготавливается за счет добавки известкового вяжущего материала. Затвердевание и приобретение прочности происходит за счет применения автоклавной технологии. Технические свойства силикатного раствора зависят от количества и тонкости помола кварцевого песка, используемого при производстве;
  • Шлакощелочной – изготавливают на основе измельченных шлаков, путем затворения бетона с помощью растворов щелочи. В строительстве данный вид бетонного состава начал применяться недавно;
  • Полимерный – для производства полимербетона применяют определенное соотношение специальных смол, цемента и латекса;
  • Гипсовый – изготавливают на основе вяжущего вещества — гипса. Теплоизолирующие свойства данных составов позволяют применять их для внутренних отделочных работ, в частности при возведении межкомнатных перегородок;
  • Ячеистые легкие материалы – классифицируется как легкий тип бетона. Ячеистые бетоны изготавливают на основе минерального вяжущего вещества и кремнеземистой минеральной добавки. В строительстве легкие ячеистые изделия, чаще всего, используют для утепления возводимых объектов.

Классификация бетонных растворов по прочности

Классификацию бетонного состава по плотности или прочности осуществляют с учетом типа наполнителя. Добавки бывают легкие и пористые, специального назначения и разного уровня плотности.

Кроме того, добавки различают по фракциям, которые являются решающим фактором при обеспечении изделий основными техническими характеристиками.

Итоговые свойства материалов заключаются в морозостойкости, водонепроницаемости и прочности. Наиболее часто применяются добавки и наполнители в виде керамзита, известняка, гравия, диабаза и гранита.

Классификация наполнителей и существующие виды плотности бетона:

  1. Легкие бетонные составы – классифицируют по плотности, которая может составлять от 500 кг на м3 до 1800 кг на м3. Легкие материалы изготавливают с использованием керамзита, вулканического стекла и прочих наполнителей, обладающих пористой структурой. Классификация облегченных бетонов позволяет разделить их на легкие ячеистые изделия, пенобетонные и газобетонные блоки;
  2. Тяжелые бетоны – при классификации таких составов учитываются показатели их прочности, которая может составлять от 1800 кг на м3 до 2500 кг на м3. Добавки для тяжелых бетонов представляют собой горные каменные породы, например, гранит или диабаз;
  3. Особенно тяжелые бетоны – изготавливают с добавлением железной руды или с применением мелких отходов металлопроизводств. Растворы отвечают показателю прочности от 2500 кг на м3.

Классификация бетонных растворов по маркам

Классификация видов бетонных растворов по маркам осуществляется в интервале: от марки 50 до марки 1000.

Указанная величина определяется с учетом объема цемента, добавленного в единицу бетонного раствора. Прочность бетонного вещества на сжатие вычисляется в кг на см2.

Исходя из этого, название марок бетона обозначается буквой М, с идущими после нее цифрами.

Большое цифровое обозначение говорит о высокой прочности растворов, а значит, подтверждает его высокое качество.

При этом, чем выше марка бетона, тем сложнее с ним работать, так как состав высокой плотности быстрее затвердевает.

Поэтому очень важно правильно подобрать бетонный состав по показателю плотности, которая идеально бы подошла для сооружения конкретного объекта.

Например, при изготовлении подушки под заливку фундамента, в ходе дорожных работ применяют бетоны марок 100 или 150.

В процессе изготовления отмостков, дорожек и стяжек, повышение марок бетона происходит до показателя с прочностью 200 и 350.

При этом марка М350 считается одной из распространенных, так как ее универсальные свойства отвечают всем необходимым требованиям индивидуального строительства.

М350 используется при сооружении разного типа фундаментов, в процессе возведения бетонных ступеней и опорных элементов стен.

Кроме того, марка 350 нашла свое применение в коммерческом строительстве.

С ее помощью получают фундаменты цельной конструкции, монолитные балки и стены, а также дорожные покрытия, свойства которых позволяют выдерживать большие механические нагрузки.

В результате такие марки как 250 и 300, потихоньку уходят со строительного рынка.

Технические свойства марок с высокими цифровыми показателями 400 и 450, делают возможным их применение при сооружении гидротехнических объектов, с расчетом на высокие нагрузки.

Более высокие марки бетона – М500 и М550, используют для возведения конструкций с особыми техническими требованиями (метро, дамбы или плотины).

Виды:

Виды бетонных материалов по классу

Несмотря на точно вычисленное соотношение составляющих компонентов бетона, все же его прочностные характеристики могут изменяться.

Объяснить данный факт можно качеством применяемых компонентов.

Например, в ходе приготовления раствора были использованы вода или песок низкого качества, что и повлияло на прочностные свойства готового продукта.

Кроме того, неточное соблюдение технологии производствастроительной смеси, характеристики связывания состава и тех. условия его укладки, также влияют на получение материалом одной и той же классификации различной прочности.

Именно поэтому классификация бетонных смесей включает в себя такое понятие, как класс.

Данный показатель определяется допускаемой погрешностью качества готовой смеси, но с условием, что в 95 процентах случаев, ее плотность будет соответствовать норме.

При маркировке на класс продукта указывает буква «В» и последующие за ней цифровые обозначения. Более распространенными считаются: В-7.5; В-10; В-15, 20,30. Полный диапазон включает в себя классы от 3.5 до 80.

При составлении проектной документации на любые строительные работы, правильно указывать не марку бетона, а его класс.

Хотя некоторые проекты все же содержат обозначение марки, перевести ее в класс позволит представленная ниже таблица соотношения прочности бетона.

Кроме того, классификация материала по маркам и классу происходит не только за счет входящих в его состав компонентов, но и их пропорций.

К примеру, чтобы приготовить марку бетона М100 В-7.5 в соответствии с существующими стандартами, берут цемент М400 или 500. В каких пропорциях должны использоваться данные виды цемента, показывает нижеприведенная таблица.

Классификация бетонного состава по назначению

Классификация данного вида строительных материалов по функциональному назначению позволяет сделать правильный выбор для строительства конкретного объекта.

Как правило, при изготовлении особых марок бетонов решается проблема, связанная с эксплуатацией будущих объектов в экстремальных условиях.

Обычно повышаются требования к их огнеустойчивости, стойкости к морозам или вибрациям.

Результатом такой классификации являются бетонные составы специального и общего назначения.

Кроме того, на строительном рынке существуют гидротехнические растворы и материалы, предназначенные для постройки взлетно-посадочных полос аэродромов.

Рассмотрим детально классификацию по функциональному назначению:

  1. Бетонный состав общего предназначения – нашел свое применение в сооружении фундаментов, несущих ж/б конструкций, плит для межэтажного перекрытия, в строительстве колонн и балок;
  2. Составы специального назначения – используют в процессе возведения объектов, от которых ожидается высокий показатель устойчивости к механическим нагрузкам и влиянию окружающей среды, в том числе и химического характера. С помощью спецсоставов возводятся атомные станции и другие объекты, для предотвращения возможных утечек радиации;
  3. Гидротехнические стройматериалы – незаменимы при сооружении гидроэлектростанций, строительстве дамб и водонапорных конструкций.

Источник:

Виды бетона, классификация бетона, разновидности бетонных смесей по составу, плотности, виду вяжущего

Бетоны классифицируют по трем основным показателям: виду вяжущего вещества, средней плотности и назначению.

Благодаря применению различных рецептов состава смеси, введению тех или иных добавок для бетона, использованию специальных видов вяжущего и т.п.

производители могут добиться от готовой смеси требуемых характеристик и параметров.

Ещё на стадии расчета карты подбора состава бетонной смеси, технологи на производстве могут спрогнозировать — как поведет себя готовый раствор в той или иной ситуации.

С довольно высокой точностью расчитываются морозостойкость, водонепроницаемость, плотность, марка и другие важнейшие параметры будущего состава.

Для того чтобы прогнозы оправдались, технологи должны учесть все возможные нюансы, отвечающие за качество будущего бетона. Давайте рассмотрим основные факторы влияющие на классификацию бетонных смесей.

Вид вяжущего вещества

Этот фактор – самый главный, в немалой степени определяющий свойства бетонной смеси. По вижу вяжущего смеси различают на силикатные, гипсовые, цементные, полимерцементные, шлакощелочные и специальные.

Помимо этого существуют комбинированные виды смесей, затворенные на комбинации каких-то двух-трех вяжущих. Подобные миксы достаточно часто встречаются в виде штукатурных сухих смесей, которые в одном составе зачастую объединяют в себе цемент, гипс, известь и т.д.

Впрочем, вернемся к нашим баранам. Итак, основные типы бетонов отличающихся по вяжущему.

  • Силикатные бетоны изготавливают на основе извести, применяя автоклавный метод твердения. Это довольно редкий тип смеси, малоиспользуемый на современном производстве.
  • Гипсовые бетоны (на основе, соответственно, гипса) применяются для возведения подвесных потолков, внутренних перегородок и элементов отделки. Одной из разновидностей этого вида смесей являются гипсоцементные-пуццолановые, характеризующиеся высокой степенью водостойкости. Их применяют в создании конструкций малоэтажных зданий и объемных блоков санузлов.
  • Цементные бетоны и растворы создают на основе цементных составов. Это самый широко распространенный тип бетона, наиболее широко применяющийся в строительстве. Основное место в этой группе занимает портландцемент с разновидностями. Следом идут бетонные смеси на пуццолановом цементе и шлакопортландцементе. Также к цементным бетонам относятся декоративные (создаваемые на белых и цветных цементах), смеси на напрягающем цементе, а так же на безусадочном и глиноземистом.
  • Полимерцементные бетоны изготавливают на смешанной связующей основе, которая состоит из цемента, латексов и водорастворимых смол.
  • Шлакощелочные бетоны получают из затворенных щелочными растворами молотых шлаков. Такие составы начали применяться в строительстве недавно.
  • Специальные бетоны получают благодаря применению особых вяжущих средств. Например, для жаростойких и кислотноупорных бетонов применяется жидкое стекло, в качестве вяжущих используют нефелиновые, шлаковые и стеклощелочные элементы, получаемые из отходов некоторых видов промышленности.

Классификация бетонов по плотности — основные виды

На значение плотности прежде всего влияют характеристики крупного заполнителя (диабаз, гранит, гравий, доломит, известняк, керамзит и т.д).

Плотность — это один из главнейших факторов, отвечающих за устойчивость бетонного элемента к сжатию, его морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.

По плотностным параметрам отличают следующие виды бетона:

  • Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Такие смеси получают на заполнителях из горных пород, таких как известняк, диабаз, гранит.
  • Особо тяжелые (свыше 2500 кг/м3). Их создают на стальных опилках либо стружках, барите или железной руде.
  • Легкие или облегченные (от 500 до 1800 кг/м3). Такие составы готовят на керамзите, пемзе, туфе и иных пористых заполнителях. К этому классу принадлежат ячеистые бетоны ( в частности пенобетон, газобетон и т.п. пористые материалы), готовящиеся путем вспучивания вяжущего компонента, воды и тонкомолотой добавки, а также бетон крупнопористый на легких заполнителях.

Классификация по назначению

В зависимости от условий эксплуатации будущих железобетонных конструкций производители строительных материалов выпускают бетонные смеси тех или иных видов.

Основной упор здесь делается на поведение будущего ЖБИ или монолитной конструкции в специфических условиях. Где-то требуется высокая сульфатостойкость, где-то огнестойкость, а где-то устойчивость к вибрации, ударным нагрузкам и т.д.

Итак, в зависимости от условий работы будущей железобетонной конструкции выбираются следующие виды смесей.

  • обычный (для создания фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, других железобетонных конструкций);
  • гидротехнический (для облицовки каналов, шлюзов, плотин, канализационных и водопроводных сооружений);
  • для аэродромных и дорожных покрытий, тротуаров;
  • бетон специального назначения (для защиты от радиации, а также жароупорный и кислотостойкий).

Отдельно хотелось бы упомянуть такой важный параметр как прочность бетона. Этот параметр во многом зависит от количества вяжущего, вводимого в состав при затворении смеси.

Чем больше цемента входит в состав смеси, тем выше марка и класс будущего бетона. Это один из важнейших параметров, учитываемый в любых типах и видах смесей, независимо от их классификации.

подробней о марках бетона

Валентин Гусев www.avtobeton.ru

Источник:

СтройкаДиалог

Бетонный раствор – это строительный материал, который используют для возведения монолитных зданий, в дорожном строительстве, при производстве ж/б конструкций и т.д.

Широкий спектр применения обуславливает большое количество разновидностей бетона. Различают их по ключевым признакам: прочность, состав, назначение и технические, эксплуатационные характеристики.

Это определяет деление материала на классификационные группы, которые мы рассмотрим далее.

Нормативная документация

Производство строительных материалов в подавляющем большинстве регламентируется государственными стандартами разного образца. ГОСТ 25192-2012 определяет классификацию бетонов по основным признакам:

  • Назначение;
  • Устойчивость к коррозии разных видов;
  • Вид используемого вяжущего, который определяет основные свойства материала;
  • Структура раствора и камня;
  • Условия твердения;
  • Прочность – основной параметр, который учитывают при выборе компонентов для приготовления раствора;
  • Темп набора прочности;
  • Плотность усредненная;
  • Морозостойкость;
  • Водонепроницаемость;
  • Устойчивость к истиранию.

Рассмотрим основные признаки, которые обязательно учитывают при выборе бетона для строительства.

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).

Стоит отметить, что лаборатории есть не на каждом предприятии изготовителя, поэтому поставляемый бетонный раствор в обязательном порядке испытывают фирмы-застройщики. Нередко случается, что по истечении срока набора прочности (28 дней) эксперты выявляют несоответствие класса заданному, тогда конструкции подлежат демонтажу.

ГОСТ регламентирует дополнительное деление по прочности:

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

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.

Морозостойкость

При выборе бетонов обязательно учитывают климатические особенности, при которых конструкция будет эксплуатироваться. Для средней и северной полос – это морозостойкость (F). Её регулируют пластификаторы:

  • Низкая морозостойкость менее F50;
  • Средняя морозостойкость (F50…F300);
  • Высокая морозостойкость (F300 и более).

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость – это способность материала сохранять свою структуру без заполнения водой.

Обозначение – W, за ним скрывается давление, при котором в отвердевший камень проникает жидкость. Как правило, чем выше плотность, тем выше этот показатель.

Государственный стандарт разделяет бетоны по водонепроницаемости на 3 группы:

  • Низкая (до W4);
  • Средняя (W4-W12);
  • Высокая (марка водонепроницаемости свыше W12).

Истираемость

Этот показатель важен при выборе бетонов для заливки полов в помещениях с разной проходимостью и перемещающимися машинами и механизмами.

  • Низкая (марка по истираемости G1);
  • Средняя (марка по истираемости G2);
  • Высокая (марка по истираемости G3).

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности может регулироваться добавками-пластификаторами. Бетоны делятся на 2 типа по этому признаку:

  • Быстротвердеющие используют при необходимости в быстром строительстве, когда возведение вышерасположенных конструкций должно проводиться через несколько дней;
  • Медленнотвердеющие бетоны – это материал без добавок, набирающий прочность в обычном режиме.

Условия твердения

Для бетонов с разным составом требуются определенные условия твердения:

  • Естественные условия (температура 20-22°С, влажность около 50-70%);
  • Тепловая обработка при нормальном давлении необходима, например, при зимнем строительстве, когда требуется поддержание положительной температуры;
  • Тепловая обработка при высоком давлении (автоклав). Так создают отдельные конструкции для строительства.

Классификация видов бетонов помогает сделать правильный выбор материала с учетом всех ключевых качеств материала.

Рекомендуем приобретать материал с выбранными характеристиками у специализированных производителей, которые предоставляют подтверждающую качество документацию.

Только в этом случае все условия и тонкости рецептуры будут соблюдены, а значит, материал будет иметь заложенные при расчетах качества.
 

Источник:

БЕТОН классифицируют по виду применяемого вяжущего:

  • БЕТОН на неорганических вяжущих (цементные БЕТОНЫ, гипсобетоны, силикатные бетоны, кислотоупорные БЕТОН, жаростойкие бетоны и др. специальные);
  • БЕТОН на органических вяжущих (асфальтобетоны, пластбетоны).

Цементные бетоны в зависимости от объёмной массы (в кг/3) подразделяются на особо тяжёлые (более 2500), тяжёлые (от 1800 до 2500), лёгкие (от 500 до 1800) и особо лёгкие (менее 500).

Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных защитных сооружений (от радиоактивных воздействий); они изготовляются преимущественно на портландцементах и природных или искусственных заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в особо тяжёлые БЕТОН обычно вводят добавку карбида бора или др. добавки, содержащие лёгкие элементы — водород, литий, кадмий.

Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость БЕТОН, подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых БЕТОН предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте. Суровые климатические условия ряда районов Советского Союза привели к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения БЕТОН, что достигается применением быстро твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др. способами. К тяжёлым БЕТОН относится также силикатный БЕТОН, в котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими БЕТОН занимает крупнопористый (бес песчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.

Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого БЕТОН; они названы в зависимости от вида примененного заполнителя — вермикулитобетон, керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и др. По структуре и степени заполнения межзернового пространства цементным камнем лёгкие БЕТОН подразделяются на обычные лёгкие БЕТОН (с полным заполнением межзернового пространства), малопесчаные лёгкие БЕТОН (с частичным заполнением межзернового пространства), крупнопористые лёгкие БЕТОН, изготовляемые без мелкого заполнителя, и лёгкие БЕТОН с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей. По виду вяжущего лёгкие БЕТОН на пористых заполнителях разделяются на цементные, цементно-известковые, известково-шлаковые и силикатные. Рациональная область применения лёгких БЕТОН — наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес. Высокопрочный лёгкий БЕТОН используется в несущих конструкциях промышленных и гражданских зданий (в целях уменьшения их собственного веса). К лёгким БЕТОН относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны с объёмной массой от 500 до 1200 кг/м3.

По способу образования пористой структуры ячеистые БЕТОН разделяются на газобетоны и пенобетоны, по виду вяжущего — на газо- и пенобетоны, получаемые с применением портландцемента или смешанных вяжущих; на газо- и пеносиликаты, изготовляемые на основе извести; газо- и пеношлакобетоны с применением молотых доменных шлаков. При использовании золы вместо кварцевого песка ячеистые БЕТОН называются газо- и пенозолобетонами, газо- и пенозолосиликатами, газо- и пеношлакозолобетонами. Особо лёгкие бетоны применяют главным образом как теплоизоляционные материалы. Области применения БЕТОН в современном строительстве постоянно расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных БЕТОН (тяжёлых и лёгких), а также БЕТОН с заданными физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью, морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью, жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. Для достижения этого потребуется проведение широкого круга исследований, предусматривающих разработку важнейших теоретических вопросов технологии тяжёлых, лёгких и ячеистых БЕТОН: макро- и микроструктурной теорий прочности БЕТОН с учётом внутренних напряжений и микротрещинообразования, теорий кратковременных и длительных деформаций БЕТОН и др.

Виды бетонов.

В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов. Бетоны классифицируют:

  1. по средней плотности;
  2. по виду вяжущего вещества;
  3. по назначению.

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов. По плотности бетоны делят на:

  • особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3;
  • тяжелые — 1800…2500;
  • легкие -500… 1800;
  • особо легкие — менее 500 кг/м3.

Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях — стальных опилках или стружках (сталебетон), железной руде (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барите (баритовый бетон).

Тяжелые бетоны с плотностью 2100…2500 кг/ кубетон м. получают на плотных заполнителях из горных пород (гранит, известняк, диабаз). Облегченный бетон с плотностью 1800…2000 кг/ кубетонм. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600…1900 кг/куб, м.

Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемза, туф). К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях.

Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимерцементные и специальные. Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используют бетоны на шлакопортландцемента (20…25%) и пуццолановом цементе. К разновидностям цементных бетонов относятся: декоративные бетоны, (на белом и цветных цементах), бетоны для самонапряженных конструкций (на напрягающем цементе), бетоны для специальных целей (на глиноземистом и безусадочном цементах).

Силикатные бетоны готовят на основе извести. Для производства изделий в этом случае применяют автоклавный способ твердения.

Гипсовые бетоны готовят на основе гипса. Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные — пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Применение — объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов.

Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Эти бетоны еще только начинают применяться в строительстве.

Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы (полиэфирные, эпоксидные, карбамидные) или мономеры (фурфуролацетоновый), отверждаемые в бетоне с помощью специальных добавок. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия (истирание, кавитация).

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества (водорастворимые смолы и латексы).

Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее.

В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные, полученные из отходов промышленности.

Бетоны применяют для различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве).

В зависимости от области применения различают:

  • обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций);
  • гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений;
  • бетон для ограждающих конструкций (легкий);
  • бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий;
  • бетоны специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие:

До затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

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.

В 1985-1998 гг. разработаны:

  • теоретические основы получения эффективных высококачественных бетонов различного назначения и повышения эксплуатационной надежности путем управляемого структурообразования на всех этапах производства за счет использования композиционных вяжущих веществ, применения комплексных химических модификаторов и активных минеральных компонентов;
  • полифункциональные химические модификаторы бетона различного назначения (суперпластификаторы, пластификаторы, регуляторы твердения и структуры бетона и др.), оптимизированы составы и условия их применения в зависимости от требуемого технического эффекта и способа введения, в том числе при приготовлении бетонных смесей или на стадии получения композиционных вяжущих;
  • составы, технология применения широкой гаммы активных минеральных компонентов, в том числе конденсированного микрокремнезема и расширяющих добавок, используемых как при приготовлении бетонных смесей, так и при получении композиционных вяжущих и предназначенных для снижения расхода клинкерного компонента, повышения прочностных характеристик и коррозионной стойкости бетонов, повышения их водостойкости и трещиностойкости, компенсации усадочных деформаций и регулирования процессов структурообразования;
  • составы и технология получения композиционных вяжущих, предусматривающая механохимическую активацию компонентов в присутствии полифункциональных модификаторов и минеральных добавок с целью придания цементному камню специальных свойств: высокой прочности (от 60 до 120 МПа), ускоренных темпов твердения, высоких показателей по морозостойкости, сульфатостойкости, отсутствия деформаций усадки и др.

Впечатляет перечень объектов, на которых были применены высококачественные бетоны. Так, например, созданы промышленные образцы технологических комплексов, осуществлено опытное и опытно-промышленное внедрение, а также промышленное освоение различных видов бетонов, в том числе при изготовлении мостовых строений и монолитных конструкций транспортных сооружений из бетонов с повышенными эксплуатационными характеристиками (Московская кольцевая автодорога, транспортный туннель на Кутузовском проспекте, шумозащитные стены автострад и др.), в строительстве торгового комплекса «Смоленский Пассаж», современных офисных зданий (СДМ-Банк), жилых комплексов в Кунцево и Митино, при возведении памятника Петру I (фундаментная плита) и воссоздании горельефов Храма Христа Спасителя из архитектурного бетона, декоративных плитных изделий из высокопрочных бетонов, при производстве сборных железобетонных конструкций специальной и общестроительной номенклатуры по беспропарочной технологии с использованием композиционных вяжущих на заводе ЖБИ-100 (г. Иваново) и промышленном комбинате № 81 (г. Самара), при изготовлении объемно-каркасных модулей для многоэтажных зданий из бетонов с комплексными модификаторами на промышленном комбинате № 55 (Московская обл.). Высококачественные бетоны широко применяются при строительстве монолитных и сборно-монолитных специальных сооружений, покрытий аэродромов, взлетно-посадочных полос, монолитных конструкций стартовых комплексов для космических систем и других специальных объектов. Следует подчеркнуть, что разработанная технология позволяет быстро осуществить диверсификацию производства и перейти на выпуск социально значимой продукции, что позволит обеспечить безопасность зданий и сооружений, повысить их архитектурную выразительность.

За 1985-1998 гг. в строительстве различных гражданских объектов и специальных сооружений с использованием новых бетонов изготовлено и применено более 1 млн.м2 железобетонных конструкций и монолитного железобетона. Экономический эффект разработки ученых определяется снижением материалоемкости, уменьшением энерго- и трудозатрат и применением техногенных отходов, значительным увеличением долговечности, и, как следствие, увеличением срока межремонтной эксплуатации и снижением эксплуатационных расходов, связанных с функционированием зданий и сооружений и с проведением ремонтных работ, что стало возможным благодаря обеспечению высоких, ранее недостижимых показателей эксплуатационной надежности бетона.

Представляется, что начатый рядом российских организаций комплекс работ имеет хорошую ближайшую перспективу. Развитие транспортного строительства, освоение новых месторождений нефти и газа, в том числе на морских шельфах в условиях воздействия соленых вод, волновых и ветровых нагрузок, увеличение объемов использования подземных пространств и строительство подземных «мини-городов», архитектурный железобетон — вот неполный, но весьма характерный перечень рациональных областей применения новых бетонов.

Евростандарт на бетон.

В процессе объединения развитых европейских стран в Европейский Союз наряду с введением единого визового пространства, единой валюты и др., немаловажное значение имеет создание единой (гармонизированной) системы евростандартов на продукцию, обязательных для применения во всех странах — членах Союза. Для решения данной проблемы был создан Европейский комитет по стандартизации (СЕН), включающий многочисленные технические комитеты. Для разработки стандартов по строительным материалам созданы технические комитеты: ТС 51 — Цементы, ТС 125 — Каменная кладка, ТС 128 — Кровельные материалы, ТС 154 — Заполнители для бетона, ТС 178 — Плиты тротуарные, ТС 229 — Сборные железобетонные изделия и конструкции и др.

В 1989 г. к разработке стандарта EN 206 на бетоны, включая требования к воде, добавкам, модификаторам, производству бетонной смеси приступил технический комитет СЕН ТК 104 «Бетоны», возглавляемый профессором Гансом Майером, директором Берлинского института строительства. В техническом комитете для учета отдельных проблем при разработке стандарта EN 206 были созданы следующие рабочие группы (Task Group — TG):

  • TG1 Долговечность
  • TG2 Учет химического воздействия сред эксплуатации
  • TG3 Критерии соответствия
  • TG4 Классы бетонов по прочности
  • TG5 Минеральные добавки (наполнители)
  • TG6 Сборные элементы
  • TG7 Уход, тепловая обработка
  • TG8 Методы испытаний
  • TG9 Щелочная реакция заполнителей
  • TG10 Аттестация на соответствие требований.

Работа над стандартами потребовала немалых усилий от экспертов, в результате чего было подготовлено 26 редакций текста стандарта. Для их согласования были привлечены ЕРМКО — Европейская ассоциация производителей товарного бетона, РИЛЕМ — Международная ассоциация по испытаниям материалов и другие. В итоге к концу 1999 года работа была завершена. Евростандарт EN 206 «Бетоны» содержит требования к бетону, производимому на стройплощадке, на заводах товарного бетона, на заводах сборного железобетона и предназначенному для изготовления монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций, в том числе с предварительным натяжением арматуры. В редакцию стандарта 1999г. по сравнению с редакцией 1990г. внесены следующие изменения:

  • увеличено число классов бетона;
  • записаны требования по обеспечению долговечности;
  • записаны позиции о необходимости охраны окружающей среды;
  • выделены классы по прочности легкого бетона;
  • уточнены понятия «водоцементное отношение» и «содержание цемента» при наличии минеральных добавок;
  • уточнены понятия технической ответственности между лицом, формирующим требования к бетону (это может быть Заказчик), изготовителем бетонной смеси и производителем работ;
  • пересмотрены требования по точности весовых дозаторов;
  • пересмотрены требования по уходу за уложенным бетоном;
  • оговорены процедуры испытаний на соответствие требованиям стандартов;
  • уточнены критерии соответствия.

Стандартом EN 206 следует пользоваться совместно со стандартами на составляющие материалы и методы их испытаний. В связи с тем, что ряд этих стандартов находится в стадии подготовки, введение EN 206 как единого обязательного евростандарта для стран ЕС откладывается до момента завершения всей сопутствующей группы стандартов. В настоящее время Великобритания, Франция, Португалия, Германия уже включили основные положения данного стандарта в свои национальные нормы. Стандарт EN 206 содержит требования по следующим разделам:

  • составляющие бетонной смеси;
  • свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона;
  • ограничения по составу;
  • спецификация бетонов;
  • доставка товарного бетона;
  • производственный контроль;
  • критерии соответствия и процедуры оценки и др.

Стандарт регламентирует требования только к бетону, приготовленному без воздухововлекающих и газообразующих добавок, и включает тяжелый бетон, особо тяжелый бетон, легкий бетон.

Помимо требований, содержащихся в данном стандарте, в отдельных документах дополнительно могут быть изложены требования к бетонам:

  • предназначенным для строительства особо ответственных объектов: транспортных эстакад, высоких плотин; напорных резервуаров, корпусов реакторов АЭС, морских платформ, а также дорог;
  • содержащим нестандартные компоненты (волокна, нетрадиционные заполнители и добавки);
  • на легких заполнителях.

Кроме того, данный евростандарт не применим к бетону:

  • с пенообразующими добавками и искусственным воздухововлечением;
  • крупнопористому (без мелкого заполнителя);
  • плотностью менее 800 кг/м3;
  • жаростойкому.

Стандарт EN 206 содержит ссылки на несколько десятков других стандартов, как законченных, так и находящихся в стадии разработки. Раздел «Термины» содержит определение основных терминов, использованных в документе.

Так, в этом стандарте под тяжелым бетоном понимается бетон с плотностью в диапазоне 2100 < r < 2600 кг/м3, под легким — 800 < r < 2100 кг/м3. К высокопрочным бетонам относятся бетоны класса выше С67. Максимальный класс бетона, указанный в стандарте для тяжелого — С115, для легкого — С88*. В стандарте широко используются два термина «бетон заданного качества»: бетон, требуемые характеристики которого задаются потребителем, при этом изготовитель бетона несет ответственность за обеспечение этих требований, и «бетон заданного состава»: бетон, состав которого назначается потребителем, при этом изготовитель несет ответственность за соблюдение этого состава, но не несет ответственности за обеспечение прочих, в том числе эксплуатационных, характеристик такого бетона.

Треть данного стандарта по объему посвящена требованиям по обеспечению качества бетона. Детально прописаны правила отбора проб при приготовлении бетона для испытаний на прочность, обозначены критерии соответствия, причем не только по показаниям прочности, но и другим характеристикам: плотности, В/Ц, содержанию цемента (недовложение против проекта не более 10 кг/м3) и т. д. Имеются указания по контролю всех материалов, операций и оборудования, используемых при приготовлении бетона.

В стандарте оговорены и меры, которые необходимо принять в случае нарушения тех или иных требований. Заканчивается стандарт описаниями процедур сертификации и аудиторской проверки производства бетона. В стандарте EN 206 имеется более 10 приложений, среди которых следует отметить рекомендации по обеспечению долговечности бетона на стадии приготовления в зависимости от сред эксплуатации, требования по точности дозировочного оборудования и др. В целом, евростандарты подразделяются на две категории. Первая — «А» — стандарт на проектирование и производство работ. Например, на расчет железобетонных конструкций, известный как Еврокод-2. Вторая — «В» — стандарт на строительную продукцию (материалы).

Стандарты категории «В» должны быть гармонизированы, то есть одинаково трактоваться и применяться без каких-либо отклонений во всех странах Европейского Союза. В стандарты категории «А» могут вноситься коррективы при его применении. Гармонизация стандартов категории «А» не является обязательной процедурой. В странах, объединенных в Европейский Союз (ЕС), утверждающими инстанциями являются не учреждения отдельных государств (они, естественно, участвуют в процессе), а Европейская комиссия (ЕК).

Стандарты категории «В» должны отвечать требованиям Директивы № 106 Совета ЕС, касающейся строительной деятельности как таковой. Положения Директивы направлены на то, чтобы строительные работы и используемые материалы не наносили ущерба здоровью людей и животных, обеспечивали долговечность материалов, экономное расходование энергии, защиту окружающей среды и т. д. Директива ЕС № 106 по строительной деятельности предполагает для выполнения содержащихся в ней требований разработку обширного блока стандартов. Стандарт EN 206 «Бетоны» — один из них. Комиссия (ЕК) выдает так называемый «мандат» на разработку стандартов для реализации требований Директивы. Несмотря на то, что работы по подготовке стандарта EN 206 идут полным ходом, этот стандарт из-за возникших трений между ЕК и составителями стандарта — Техническим комитетом СЕН стоит «в очереди» на получение мандата. Дело в том, что если, по мнению ЕК, стандарт должен ограничиваться только товарными бетонами и не распространяться на бетоны, приготовленные на стройплощадке или на заводах ЖБИ, то СЕН уверен, что стандарт EN 206 должен относиться ко всем указанным бетонам. Резон в позиции СЕН, безусловно, есть. Бетон, изготавливаемый на стройплощадке, то есть не являющийся товарным, и бетон, изготавливаемый на заводе на вывоз — товарный бетон, должны быть изготовлены по единым техническим требованиям, изложенным в одном документе — стандарте. Выданный на разработку стандарта, мандат должен содержать требования по уровням сертификации на маркировку бетонов знаком «СЕ», что означает, что продукция соответствует общим требованиям Директивы. Внутри Европейского Союза продукция, маркированная знаком «СЕ», имеет право свободного перемещения. Уровни аттестации на знак «СЕ» прописаны в Директиве. Ввиду вхождения России в европейский процесс, следует инициировать вступление России в СЕН. В настоящее время российские специалисты не имеют регулярных контактов с техническими комитетами СЕН. Без активного сотрудничества с СЕН, ориентированная на готовые документы гармонизация отечественных стандартов с евронормами, все время будет отставать на 5-10 лет.

Добавлено: 6.08.2017 16:59:07

Еще статьи в рубрике Статьи про современные строительные материалы, применяемые при строительстве:

  • Применение гипса в строительстве

    Во многих странах мира широкое распространение получила технология использования гипсокартонных листов и плит, получившая название «сухого» строительства. Устройство межкомнатных перегородок, облицовка …

  • Стеновые материалы

    Газобетон получают из вяжущего (цемента, извести) кварцевого песка, воды, с добавлением газообразующих веществ (благодаря чему мелкие воздушные поры распределяются равномерно). Именно поэтому строительные …

  • Что такое «Строительные материалы»?

    Все, кто занимался строительством и ремонтом сталкивались с понятием «строительные материалы», но не все могут объяснить — что же это такое? …