Виды бетона

Технические характеристики бетона

Основными техническими характеристиками бетона являются:

• прочность — класс прочности на сжатие характеризует способность выдерживать нагрузки;
• водонепроницаемость — способность противостоять увлажнению;
• морозостойкость — способность выдерживать многократные циклы замораживания-оттаивания в увлажненном состоянии;
• подвижность — склонность раствора расплываться под действием собственного веса.

От этих параметров зависит определение сфер применения и свойства материала, его способность выдерживать эксплуатационные нагрузки и внешние негативные воздействия, особенности применения.

Таблица характеристик бетона в соответствии с положениями ГОСТ 7473-2010

Классификация бетона

Классификация бетона строится в зависимости от разных признаков, к основным из которых относятся:

• назначение бетона;
• тип вяжущего компонента;
• тип заполнителя;
• структура бетона;
• условия твердения.

Рассмотрим, существующие виды бетонных смесей в зависимости от основных критериев классификации.

Назначение

В зависимости от назначения выделяют две основных разновидностей бетона — обычные и специальные, которые имеют разную область применения.

Обычные бетонные составы используют в жилищном и промышленном строительстве. Это основные виды бетона, которые используются для возведения фундаментов, монолитных зданий, бетонирования площадок, устройства ЖБ-конструкций, производства ЖБ-изделий.

Специальные марки бетонных смесей имеют предназначены для определенных технологических задач. В зависимости от назначения специальный бетон бывает таких видов:

• гидротехнические;
• дорожные;
• теплоизоляционные;
• жаростойкие;
• звукопоглощающие;
• химически стойкие;
• антирадиационные.

Также классификация бетонов по назначению включает другие виды составов.

Тип вяжущего компонента

Основным функциональным ингредиентом бетонного состава являются вяжущий компонент. Он в значительной мере определяет полезные свойства бетона. Основные виды вяжущих компонентов:

• цемент, портландцемент, шлакопортландцемент, пуццоланы;
• силикаты — молотый кремнезем, известь;
• гипс;
• полимеры — полимерные коллоиды, стиролы;
• асфальт;
• шлакощелочное вяжущее — основу представляет перемолотый шлак, при затворении вместо воды используют растворы щелочей.

Самые распространенные виды бетона в строительстве — цементные составы. С их помощью решается большинство строительных задач. Также получили достаточно широкое применение виды бетона на основе гипсового вяжущего. Их часто используют для выполнения отделочных работ.

Тип заполнителя

В качестве заполнителя чаще всего используют такие природные нерудные материалы:

• щебень;
• гравий;
• керамзит;
• перлит;
• ракушечник;
• туф;
• пемза;
• вермикулит.

Использование заполнителя позволяет уменьшить расход вяжущего. Уменьшает усадку до 10 раз по сравнению с чистым цементным раствором, повышает стойкость искусственного камня к действующим нагрузкам.

На заполнитель может приходиться до 80% объема раствора, поэтому от его типа в значительной мере зависит вес, плотность, технические характеристики, область применения бетона в строительстве. Это делает тип заполнителя важным критерием для классификации бетонных составов.

В объеме бетонной смеси доля заполнителя может достигать 80 %. Поэтому он в значительной мере определяет вес куба готового состава. В таблице ниже приводятся данные о том, сколько в среднем может весить кубометр бетона в зависимости от типа заполнителя.

Структура

Еще одним из основных признаков классификации бетона является структура. Она зависит, в первую очередь, вида используемого заполнителя, его количества. Критерием для отнесения к определенному типу является плотность раствора.

Классификация бетона по структуре и определение их областей применения приведены в таблице:

Условия твердения

По условиям твердения в классификации предусмотрены две разновидности бетона — твердеющие в естественных условиях и автоклавные. Цементные растворы первого типа не требуют создания специальных условий для твердения. Автоклавный бетон твердеет в искусственно созданных условиях — при повышенным давлении, с определенным температурно-влажностным режимом.

Свойства бетона

Выбор состава под конкретные задачи зависит от свойств бетона и бетонной смеси. От них зависят эксплуатационные характеристики готовых конструкций, сфера их применения, внешний вид.

Рассмотрим физические и химические свойства бетона, которые определяются его составом и способом производства.

Химические свойства

К свойствам и характеристикам этой группы относятся параметры материала, которые определяют его способность противостоять внешним химическим воздействиям и особенности взаимодействия с разными веществами.

К основным химическим свойствам относятся:

• коррозионная стойкость;
• растворимость;
• растворяемость.

Коррозионная стойкость — наиболее важное из химических свойств. Она характеризует способность материала противостоять воздействию агрессивных сред. Цементный бетон применяют для строительства всех видов зданий и сооружений. В том числе он служит для возведения подземных частей зданий, промышленных, гидротехнических сооружений, других конструкций, которые постоянно находятся под воздействием влаги, агрессивных сред. Поэтому бетонные растворы должны эффективно противостоять коррозии.

Положениями ГОСТ 25192-2012 по коррозионной стойкости бетон бывает таких видов:

• А — составы, область применения которых не предполагает коррозионных рисков;
• Б — карбонатостойкие растворы, предназначенные в условиях воздействия карбонатов;
• В — хлоридостойкие, используемые в среде, которая провоцирует коррозию под действием хлоридов;
• Г — морозостойкие, рассчитанные на эксплуатацию в условиях периодического замерзания-оттаивания;
• Д — химически стойкие, сфера применения которых предусматривает воздействие сред, провоцирующих химическую коррозию.

Растворимость — это способность материала растворяться в растворителе с образованием с ним единой системы. Бетон может растворяться в минеральных кислотах, неорганических и органических концентрированных кислотах, синтетических кислотах. Необходимость растворения может возникнуть для очистки рабочего инструмента, деталей разборной опалубки, для устранения дефектов при бетонировании, очистки загрязненных раствором поверхностей.

Разлагаемость — свойство вещества разлагаться под воздействием окружающей среды. Бетон относят к неразлагаемым материалам. Срок его разложения при правильно выполненном подборе разновидности состава, соблюдении технологии приготовления раствора и монтажа превышает 100 лет.

Физические свойства

Физические свойства бетона — это его характеристики, которые определяют его взаимодействие с окружающей средой без изменения химического состава. В эту группу входят температурные, механические характеристики, другие параметры.

К основным физическим свойствам цементного бетона относят:

• прочность;
• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• удобоукладываемость (подвижность);
• истираемость.

Рассмотрим эти свойства и характеристики подробнее.

Прочность

Прочность — наиболее важная характеристика из механических свойств бетона. От ее значения зависит определение возможных областей применения состава. Прочность характеризует способность бетонной конструкции выдерживать механические нагрузки без разрушения и деформации. Стандартом нормируется предел прочности — это нагрузка в МПа, при которой происходит разрушение образца материала.

Класс прочности бетона на сжатие обозначают буквой «В» с цифровым обозначением от 3,5 до 120 (например, В5 или В30), которое соответствует пределу прочности в МПа. В соответствии с нормами ГОСТ 25192-2012 бетонные составы бывают средней прочности (до В55) и высокопрочные (более В60).

Также часто применяется старое обозначение в марках с буквой «М» и числом, соответствующим пределу прочности в кг/см2, например, М100 или М350.

Таблица соответствия марок и классов бетона:

Морозостойкость

Морозостойкость — свойство бетона, позволяющее выдерживать периодические перепады температуры (циклы замораживания-оттаивания) без разрушения и изменения эксплуатационных характеристик. Показатель морозостойкости обозначают литерой «F» и числовым обозначением, которое указывает число максимальное число циклов замерзания-оттаивания, например F50 или F100.

Предусмотренные ГОСТ 25192-2012 разновидности морозостойкости бетона представлены в таблице:

Определение морозостойкости осуществляется по результатам испытаний, способ проведение которых регламентируется ГОСТ 10060-2012. Для повышения этого показателя в состав смеси могут вводиться специальные модифицирующие добавки.

Водонепроницаемость

Это свойство определяет способность бетона не пропускать через себя воду под давлением. Показатель водонепроницаемости обозначается литерой «W» с четным числом от 2 до 20, которое указывает максимальное для соответствующей смеси значение давления воды в кгс/см2, например W4 или W6.

По ГОСТ 25192-2012 водонепроницаемость бетона бывает:

• низкой — до W4;
• средней — W4-W12;
• высокой — выше W12.

Способы испытаний на водонепроницаемость определяются ГОСТ 12730.5-2018.

Удобоукладываемость (подвижность)

Это характеристика указывает, насколько легко бетонный раствор заполняет форму, а также на его способность расплываться под собственным весом. Классификация бетонов по этому параметру предполагает их разделение на растекающиеся, подвижные, жесткие.

Истираемость

Свойство истираемости определяет, насколько застывший бетон теряет в массе под воздействием внешних нагрузок. Показатель обозначается буквой G с цифрой и бывает низким — G1, средним — G2, высоким — G3.

Влияние этой характеристики на выбор смеси зависит от области применения бетона. Особенно важен показатель истираемости для составов, используемых в дорожном строительстве, благоустройстве территорий, заливке полов промышленных и общественных объектов, производстве дорожных и аэродромных плит.

Применение бетона в строительстве

Сферы применения бетона охватывают большинство областей строительной индустрии. В том числе материал используют в таких основных направлениях:

• Строительство зданий. Возведение фундаментов, несущих стен и перегородок, колонн, опорных конструкций, перекрытий, других конструкций.
• Возведение мостов, дорожно-строительные работы. Бетон применяют для строительства опор, пилонов, пролетов, устройства дорожного покрытия.
• Возведение подземных сооружений. Из бетона строятся стены, потолки, полы тоннелей и других подземных объектов.
• Возведение гидротехнических сооружений. Бетон используют для строительства каналов, причалов, плотин, других объектов.

Для определения возможности применения бетона конкретной марки для решения ваших технологических задач нужно оценивать все его свойства и характеристики.