Бетон: марки, свойства, области применения

Бетон – искусственный каменный материал, получаемый из рационально подобранной смеси вяжущего вещества, заполнителей и специальных добавок с водой после ее формирования и твердения. До формирования данная смесь называется бетонной смесью.

По типу вяжущего вещества бетоны бывают: цементные, гипсовые, силикатные, полимербетоны и проч.

Наибольшее распространение получили бетоны на цементной основе, в которых в качестве заполнителя используется гранитный щебень и песок.

Все выпускаемые в России бетонные смеси (БСГ – бетонная смесь готовая) имеют стандартную маркировку согласно ГОСТ 7473-94. Цифры, следующие за литерой М, в марке бетона указывают на количественное соотношение вяжущего вещества – цемента в бетонной смеси. Так, например, бетонные смеси, имеющие маркировку М100 – М200, относятся к сортам бетона с низким содержанием цемента, а сорта с маркировкой М550 – М600 и т.п. – с высоким содержанием цемента. Большинство марок бетона, имеющих наибольшее распространение, например, в капитальном строительстве, имеют промежуточные значения содержания цементного вяжущего вещества.

Основные свойства бетонных смесей

Наиважнейшими свойствами бетонных смесей являются: класс, морозостойкость, водонепроницаемость и подвижность бетонной смеси.

Класс бетона по прочности на сжатие

Данный параметр зависит от долевого соотношения вяжущего вещества (цемента) в бетонном растворе (чем больше цемента, тем выше прочность на сжатие) и проверяется экспериментально для каждой промышленной партии в лабораторных условиях. Из рабочего состава изготавливается опытный образец – бетонный кубик с длиной ребра 100 мм, который подвергается испытанию по прочности на сжатие на лабораторной прессовальной установке после определенного срока выдержки, который составляет от 7 до 28 суток, когда опытный образец достигает от 50-70% до 90% прочности соответственно. Минимальное значение усилия, достаточного для разрушения опытного образца соответствует классу бетона. В таблице 1 приводится соответствие между маркой и классом цементных бетонов на гранитном щебне (фракция 5 – 20):

Таблица 1

Морозостойкость

Данное свойство бетонной смеси означает устойчивость к разрушению при попеременном замораживании и оттаивании в насыщенном водой состоянии и обозначается в маркировке латинской литерой F с указанием минимального числа лабораторных циклов термического испытания. Для промышленных марок бетонных смесей значение этого параметра может колебаться в пределах от 50 до 300 и выше. В случае, если в маркировке бетона после числа циклов указана маленькая литера с, например F200c, то это указывает на наличие в бетонной смеси антикоррозийных добавок, а термические лабораторные испытания проводятся в агрессивной среде, содержащей соли.

Водонепроницаемость

Обозначается литерой W и измеряется в условных единицах (чем больше значение, тем выше водонепроницаемость). В промышленных партиях значение этого параметра варьируется от 2 до 14 и выше.

Подвижность бетонной смеси

Определяется эмпирически за счет измерения осадки конуса. Готовая бетонная смесь заливается до верху в стандартный бетонный конус высоты 30 см. Затем конус снимается и измеряется осадка бетонной смеси. Значения величины подвижности смеси представлены в таблице 2:

Таблица 2

Таким образом,  промышленная бетонная смесь, имеющая маркировку, например:

М550 В40 П3 F300c W12

означает, что данная смесь относится к высокоцементосодержащим смесям с классом прочности на сжатие В40, осадкой конуса 10 – 15 см, допускающей до 300 термических циклов в присутствии солей и обладающей высокой водонепроницаемостью.

С целью улучшения или сохранения свойств бетонных смесей в них могут быть использованы специальные добавки. Например, добавка ЛСТ,СЗ является суперпластификатором и используется для сохранения свойств пластичности при длительной транспортировке бетонной смеси в автомобильном миксере от завода – изготовителя до строительного объекта. Существует целый ряд добавок для повышения морозостойкости, водонепроницаемости, прочности и других свойств бетонных смесей.

Применение бетонных смесей

В капитальном строительстве применение тех или иных бетонных смесей регламентируется проектной документацией в зависимости от условий эксплуатации и назначения возводимого объекта, однако можно сказать, что бетонные смеси с низким содержанием цемента (М100 – М200) используются, как правило, на работах, связанных с подготовкой основания возводимого здания и сооружения. Для заливки фундаментной подушки применяются марки бетона со средним содержанием цемента (М350 – М400). Для возведения стен чаще других используются марки М300 – М350. Сорта бетона, обладающие повышенной прочностью, типа М550 – М600, используются для заливки опор мостов и других особо сложных объектов.