Виды бетона по назначению, плотности, подвижности и вяжущему веществу

Классификация бетона. Области применения бетона.

В настоящее время бетон является наиважнейшим строительным материалом, произведённым в зависимости от условий применения по определённой технологии. Входящие в состав бетона дополнительные ингредиенты улучшают его технические и структурные параметры.

Классификация бетона ведётся по шести основным характеристикам:

1. Назначение.
2. Вид вяжущего вещества.
3. Плотность.
4. Прочность.
5. Морозостойкость.
6. Водонепроницаемость.

Классификация бетона по назначению

● Характеристики бетонной смеси напрямую зависит от мест и условий, где он будет применяться как сам по себе, так и в составе железобетонных конструкций. Места и условия эксплуатации бетона могут быть весьма не ординарными и отсюда вытекают специфические свойства бетонных смесей: устойчивость к вибрации и нагрузкам, огнестойкость, ударостойкость, сульфатостойкость.

● В зависимости от назначения выделяются следующие виды бетонных смесей:

• Обычный бетон применяется для создания фундаментов, балок, перекрытий, колонн.
• Отдельные виды бетона применяются для строительства тротуаров, аэродромных и дорожных покрытий.
• Гидротехнический бетон используется для устройства каналов, шлюзов, плотин, водопроводных сооружений.
• Бетон специального назначения может быть кислотоупорный, жароупорный, радиационной защиты.

Классификация бетона по виду вяжущего вещества

● Вид вяжущего вещества является основным фактором, определяющим свойства бетонной смеси.

Цементный бетон и цементный раствор – на основе цементных составляющих. Наиболее широко распространёнными компонентами здесь являются все разновидности портландцемента, шлакопортландцемент, пуццолановый цемент. Также используются бетон, произведённый на основе безусадочного, напрягающего и глинозёмистого цемента. Здесь же можно выделить и декоративный бетон, изготовленный на основе белых и цветных цементов. Цветовая палитра бетонный смесей включает в себя синий, красный, жёлтый, чёрный, коричневый, зелёный и белый (наиболее дорогой) цвета.

Шлакощелочной бетон начал использоваться относительно недавно. Данный вид бетона создаётся на основе шлаков, затворенных растворами щёлочи. Места использования – возведение крупных объектов. При строительстве массивных конструкций с использованием бетонной смеси на основе портландцемента происходит выделение большого количества тепловой энергии, что способствует нагреву строительных элементов до 80 º С. А вот при быстром охлаждением в бетонной конструкции велика вероятность появления трещин. Использование шлакощелочного бетона помогает избежать этого негатива.

Кислотоупорный и жаростойкий бетон в качестве вяжущих веществ содержит жидкое стекло, стекло-щёлочные и шлаковые элементы. Используется при возведении специальных строительных объектов.
• ГОСТ 25881-83 Бетоны химически стойкие. Методы испытаний.

Полимерцементный бетон получается в результате использования смешанной связующей основы, которая содержит латексы, водорастворимые смолы и цемент. При остывании бетонной смеси на поверхности появляется плёнка, которая имеет тенденцию к набуханию при наличии значительного количества влаги. Полимерцементный бетон используется при создании ландшафтного дизайна, при внутренних и наружных отделочных работах, а также при устройстве полов. С этим видом бетона можно работать как ручным, так и механизированным способом. Различают каркасный и наполненный полимерцементный бетон.

Комбинированные виды бетона включают в себя основу из нескольких вяжущих элементов. Область применения – в составе штукатурных смесей, в которых есть гипс, цемент, известь и прочие составляющие.

Гипсовый бетон , произведённый на основе гипса, находит своё применение для изготовления подвесных потолков, внутренних перегородок и в элементах отделки. При строительстве санузлов используются гипсоцементно-пуццолановые смеси, обладающие высокой водостойкостью.

Силикатный бетон в настоящее время используется крайне редко. Производство силикатного бетона связано с использованием извести и автоклавного способа твердения. Данный вид бетона можно использовать в панелях перекрытий, в несущих панелях крупных блоков и внутренних стен, в тюбингах для шахтного строительства, при устройстве оснований дорог. Особо прочные виды силикатного бетона применяются в ж/д шпалах, а также при производстве шифера без содержания асбеста. ГОСТ 25214-82 Бетон силикатный плотный. Технические условия.

Классификация бетона по плотности

● От плотности бетона напрямую зависят такие характеристики, как устойчивость к сжатию, морозостойкость и водонепроницаемость. На плотность влияют крупные заполнители бетонной смеси – керамзит, гравий, диабаз, доломит, известняк, гранит. Марки бетона по плотности от М50 до М800.

● В зависимости от плотности выделяются следующие виды бетона:

1. Лёгкий или облегчённый бетон. Данный вид бетона производится с участием пористых заполнителях – керамзита, пемзы, туфа. В соответствии с ГОСТ маркировка от М50 до М450. К лёгким бетонам относятся ячеистые бетоны, крупнопористый бетон с лёгким заполнителем, пенобетон, газобетон, материалы, которые производятся путём вспучивания вяжущего вещества.

2. Тяжёлый бетон производится при использовании горных пород – гранита, диабаза, известняка. Плотность тяжёлого бетона составляет 1800-2500 кг/м ³ . Согласно ГОСТ маркировка тяжёлого бетона варьируется от М50 до М800. Область применения: бетонные и железобетонные конструкции в гражданских и промышленных зданиях и сооружениях, в том числе гидротехнических и транспортных объектов.

3. Особо тяжёлый бетон получается в результате использования железной руды, стружки, опилок. Применяется при строительстве специальных объектов с возможностью противостояния радиоактивному заражению. Плотность такого бетона выше 2500 кг/м³.

Свойства бетонов, влияющие на их характеристики.
Стеклофибробетон
Причины образования трещин в бетоне.
Как самому замесить бетон.
Полимерный бетон.
Цветной бетон.

Классификация бетона по прочности

● Прочность бетона определяется его маркой. Различия в прочности марок бетона зависят от пропорций цемента, песка и щебня в его составе. Высокая прочность бетона получается значительным наличием цемента. Прочность бетона указывает на его механические свойства и устойчивость к нагрузкам. Этот показатель предела сопротивляемости измеряется в кгс/см ² .

● Бетон марок М15-М50 используется для возведения ограждающих и теплоизоляционных конструкций. Для возведения простых конструкций (например, для отмостки фундамента) применяется бетона с невысокими марками: М50-М100. При устройстве монолитных фундаментов применяется бетон М100-М150. Для ж/б панелей и блоков, которые не испытывают серьёзной нагрузки, применяется бетон М200-М250, а для предварительно-напряжённых конструкций используется бетонный раствор с маркой не ниже М300. Бетон М200 используется для строительства ж/д перекрытий и в процессе стяжки полов. Бетон с маркой М550 считается наиболее прочным.

● Согласно другой классификации бетон распределяется по классам прочности на сжатие от В1 до В22. Обе системы призваны учитывать одно и то же. Но существует одно отличие: классы бетона (В) указывают на гарантированное значение, а марка бетона (М) указывает на усреднённое значение по прочности на сжатие. Гарантированное значение плотности означает, что бетон имеет прочность не менее заявленной. Хотя более распространённым является классификация бетона по маркам (М), но при разработке проектной документации указывается гарантированное значение прочности (В).

Классификация бетона по морозостойкости

● Марка бетона по морозостойкости обозначает буквой F с последующей цифрой, обозначающей количество циклов замораживания и оттаивания, которые выдержал данный вид бетона без разрушения своих характеристик.. Находящаяся в порах бетона влага в замороженном состоянии превращается в лёд и увеличивается в объёме. Расширение замороженной влаги ведёт к повышению внутреннего напряжения бетона – т. е. к разрушению структурной целостности. На морозостойкость напрямую влияет уровень капиллярной пористости – чем больше объём пор в структуре бетона, тем ниже его морозостойкость.

● В зависимости от различия строительных объектов в разных климатических условиях требования к морозостойкостью бетона также разнятся: от F 25 до F 1000. Также на морозостойкость влияет плотность бетонной смеси.

● Увеличение морозостойкости достигается благодаря уменьшению пористости, применением глинозёмистых цементов и специальных гидрофобных воздухововлекающих добавок, которые образуют резервные поры, не заполняемые влагой в обычных условиях, а только при низких температурах.

● ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости.
● ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования.

Классификация бетона по водонепроницаемости

● Водонепроницаемость бетона – это его способность не пропускать воду, идущую под давлением. Влага, а также содержащиеся в воде кислотные компоненты, имеют негативное влияние на бетонные конструкции ввиду того, что вода обладает свойством вымывать легкорастворимые составляющие из практически любого материала. Одним из составляющих бетонной смеси компонентов является гашёная известь – гидрат окиси кальция. Вымывание этого компонента приводит к разрушению структуры как фундаментов, так и бетонных блоков.

● Водонепроницаемость обозначается буквой W : от W2 до W20 , хотя ранее для этого применялась кириллическая буква В. Марки бетона характеризуются односторонним гидростатическим давлением в кгс/см ² .

● Для повышения водонепроницаемости бетона применяется пуццолановый или сульфатостойкий портландцемет, использование специальных плёнкообразующих покрытий, а также добавлением в бетонный раствор гидрофобных добавок.

Классификация бетонов

Бетон используют в самых разных строениях и конструкциях, где требования к нему могут быть самыми разными.

Ключевой параметр любого бетона – это его состав, который обеспечивает необходимую прочность бетонной конструкции и её долговечность в заданных эксплуатационных условиях. Но, для подбора правильного состава надо понимать, какой именно бетон вам нужен, и какие задачи он должен выполнять.

Для систематизации рецептур бетонной смеси, в зависимости от места его применения был разработан ГОСТ 25192-2012, который определяет основные параметры классификации различных типов бетона.

В соответствии с этим ГОСТ бетоны классифицируются по следующим признакам:

  • основное назначение;
  • стойкость к видам коррозии;
  • вид вяжущего;
  • вид заполнителей;
  • структура;
  • условия твердения;
  • прочность;
  • темп набора прочности;
  • средняя плотность;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • истираемость.

Основное назначение

Это деление бетонов на конструкционные и специальные.

Конструкционный – это бетон общего назначения, использующийся для возведения зданий и сооружений.

Специальный – это модифицированный различными заполнителями и добавками бетон, выполняющий декоративные, тепло- и гидроизоляционные, радиационнозащитные и иные функции.

Коррозионная стойкость

По этому признаку бетоны делят на 5 классов экспозиции:

  • XO – для использования в обычной среде без риска повышенного коррозионного воздействия;
  • XC – стойкие к коррозии арматуры, возникающей из-за воздействия углекислого газа из окружающей среды;
  • XD и XS – стойкие к воздействию хлоридов, содержащихся например в морской воде, или противогололедных реагентах;
  • XF – стойкие к коррозии, возникающей в результате чередования циклов замораживания и оттаивания (фактически, это разрушение бетона, возникающее из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в бетоне);
  • XA – стойкие к химической коррозии, возникающей из-за особых условий эксплуатации (химические производства и т.д.)

Каждый класс обозначается двумя буквами и цифрой, подробно они представлены в ГОСТ 31384-2017.

Вид вяжущего

Эта классификация делит бетоны по типу основного связующего компонента на:

  1. Цементные – традиционный бетон общестроительного назначения;
  2. Известковые – бетоны воздушного или автоклавного твердения, используются чаще всего в различных легких блоках, штукатурках (в том числе колерованных декоративных), звуко- и теплоизоляционных материалах;Б
  3. Шлаковые – лёгкие бетоны с повышенной трещиноустойчивостью и морозостойкостью;
  4. Гипсовые – бетоны с ускоренным набором прочности, используются чаще всего в изготовлении элементов декоративной отделки интерьеров (лепнина, карнизы и т.п.), в качестве штукатурных растворов и для возведения различных ненагруженных перегородок и панелей;
  5. Специальные – например, полимербетон – относительно «молодые» строительные материалы, где в качестве вяжущего используются различные полимеры, используются в декоративно-отделочных изделиях из искусственного камня, характеризуются высокой стойкостью к атмосферным осадкам, морозу и низкой стоимостью, в сравнении с природным камнем.
Читайте также:  Сколько цемента песка и щебня на 1 м3 бетона: расчет и показатели компонентов?

Вид заполнителя

Заполнитель бетонной смеси напрямую влияет на итоговую прочность и плотность готового изделия или конструкции. Заполнители делят на:

  1. Плотные – гравий, щебень, песок.
  2. Пористые – пемза, керамзит и иные легкие природные материалы.
  3. Специальные – металлическая дробь, руда, различные полимерные материалы (вспененный полистирол).

Структура

Бетоны делят на следующие типы внутренней структуры:

    Плотная – структура бетона, в которой пространство между зернами заполнителей полностью занято цементным камнем и порами воздуха, объем которых не превышает 7 % всего объема;

Условия твердения

Бетон может твердеть при:

  1. Естественных условиях – без дополнительных мер по обеспечению нормального набора прочности;
  2. Условиях тепловой обработки без повышения давления – смесь требует обогрева для нормального процесса набора прочности;
  3. Условиях тепловой обработки при повышенном давлении (автоклавный бетон) – твердение смеси проходит в специальной печи, часто используется при изготовлении различных штучных изделий (плитка, блоки, панели, декоративные элементы).

Прочность

От прочности зависит, какую нагрузку сможет выдержать конструкция из бетона, без разрушения, что влияет на долговечность, надёжность и безопасность здания или сооружения. Выделяют два основных типа:

  1. Средней прочности (класс прочности при сжатии менее, либо равен В50) – это основной строительный материал в частном домостроении, отделочных и ремонтных работах самого широкого спектра;
  2. Высокопрочные (класс прочности при сжатии более, либо равен В55) – применяются в конструкциях высотных зданий, бетонных изделиях сложных форм и различных высоконагруженных объектах (дамбы, плотины, туннели и т.д.)

От требований к прочности бетона напрямую зависит подбор типа цемента, заполнителей и модифицирующих добавок.

Соответствие классов и марок бетона:

Класс бетонаСредняя плотность класса, кгс/см 2Соответствующая марка бетона
В565М75
В7,598М100
В10131М150
В12,5164М150
В15196М200
В20262М250
В25327М350
В30393М400
В35458М450
В40524М550
В45589М600
В50655М600
В55720М700
В60786М800
В65851М900
В70916М900
В75982М1000
В801047М1000

Скорость набора прочности

В этом критерии рассматривается скорость набора прочности в нормальных условиях, в современном строительстве выделяют два типа, различающихся по отношению прочности на вторые сутки к 28-м (R2/R28):

  1. Быстротвердеющие (R2/R28 больше 0,4);
  2. Медленнотвердеющие (R2/R28 меньше, либо равно 0,4).

Средняя плотность

Это средняя плотность сухой затвердевшей бетонной смеси в кг/м3, обозначаемая маркой D:

  1. Особо легкие (марки по средней плотности менее D800);
  2. Легкие (марки по средней плотности от D800 до D2000);
  3. Тяжелые (марки по средней плотности более D2000 до D2500);
  4. Особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500).

Морозостойкость

Постоянное сезонное замерзание и оттаивание влаги в бетоне постепенно приводит к его разрушению. Для расчета долговечности возводимой конструкции в заданных климатических условиях бетон делят на марки по морозостойкости (F). Данная марка обозначает гарантированное количество циклов заморозки/разморозки образца выбранного бетона, которое он выдерживает без снижения своей прочности.

Бетоны делят на:

  1. Низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее);
  2. Средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50 до F300);
  3. Высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F300).

Водонепроницаемость

Стойкость бетона к проникновению воды напрямую влияет не только на его долговечность, но и на микроклимат и безопасность внутренних помещений. Излишняя сырость способствует развитию и росту плесени и грибка.

Для определения марки водонепроницаемости (W) используют испытания цилиндрического образца бетона высотой 15 см на стойкость к проникновению воды, подаваемой под давлением. Число атмосфер (или мега Паскалей), которое выдержит образец без пропуска через себя воды и будет маркой водонепроницаемости бетона.

  1. Низкая водонепроницаемость (марка менее W4);
  2. Средняя водонепроницаемость (марка от W4 до W12);
  3. Высокая водонепроницаемости (марка более W12).

Истираемость

В случае если бетон используется, как покрытие для полов, дорожек, паркингов, пандусов или иных поверхностей, подверженных износу от проезда автомобилей, ходьбы людей, перемещения грузов и т.д., важным параметром становится стойкость бетона к истираемости. По истираемости бетон делят на три марки (G):

  1. G1 – низкая степень истираемости, подходит для условий сильной загруженности: плиты дорог и тротуаров на магистральных трассах и улицах, аэродромное покрытие, плиты перекрытий с повышенной нагрузкой от ходьбы;
  2. G2 – средняя степень, применяется для элементов лестниц общественных зданий, покрытия подземных переходов и т.п.);
  3. G3 – высокая степень истираемости. Бетон с такой маркой более всего распространён в частном строительстве, а также подходит для устройства дорог и тротуаров в жилом секторе, с низкой транспортной нагрузкой и лестниц жилых домов.

Заключение

Знание всех типов, марок и прочих параметров бетона позволит Вам точнее подобрать оптимальную именно в вашем случае рецептуру, что оптимизирует затраты на строительство и сделает новое здание или сооружение безопасным, долговечным и надёжным.

Также, в случае заказа проекта у сторонней организации, зная все обозначения, вы сможет лучше разбираться в проекте и понимать, почему именно такой состав бетона будут использовать в тех, или иных работах.

Звоните на нашу горячую линию – мы всегда рады Вам помочь!

8 800 550 52 82 (звонок бесплатный по территории РФ)

Что такое бетон: состав и область применения, классификация бетона по разным техническим характеристикам

Несмотря на большое количество новых строительных материалов, популярность бетонных конструкций не уменьшается. Бетон имеет повышенную прочность и надежность, поэтому он остается востребованным при строительстве как жилых комплексов, так и хозяйственных построек.

Бетон — что из себя представляет и для чего нужен?

Бетон — это искусственно созданный строительный монолит, или, как его чаще называют, искусственный строительный камень. Изготавливают его из вяжущего вещества, воды, наполнителей и различных добавок, с помощью которых можно изменять свойства бетонной массы, повышая морозостойкость, снижая истираемость, делая ее водонепроницаемой, жаростойкой и т.п.

В классический состав бетона входят:

В зависимости от производственной необходимости состав бетонной смеси может меняться. Так, широко используемый в строительстве и ремонтах цементный раствор (смесь цемента, песка и воды) является одной из разновидностей бетона, т.н. пескобетоном. Смеси с использованием полуводного гипса или ангидрида называются гипсобетонами.

Существует и силикатный бетон, изготавливающийся на основе извести. Шлакобетон изготавливают из измельченных шлаков с добавлением в состав цемента, извести, гипса или других активаторов затвердения.

С развитием строительной индустрии в состав бетонных смесей начали добавлять новые материалы, чтобы придать искусственному камню нужные характеристики. Например, после введения в его состав стальных опилок появился сталебетон, обладающий повышенной прочностью. Использование в качестве наполнителей пемзы и туфа привело к появлению пемзо- и туфобетона — материалов, отличающихся от классического строительного материала более легким весом и лучшими теплоизоляционными свойствами.

Добавив в состав железную арматуру, можно получить железобетон, а добавив деревянную арматуру — деревобетон. Одна из последних разновидностей — полимербетон, в состав которого добавлены синтетические смолы (карбамидные, эпоксидные и т.д.).

Применение бетона

Область применения бетона обширна — от строительства атомных электростанций до внутренних отделочных работ. Используют бетон в строительстве жилья, качественного и долговечного дорожного полотна, молов, волнорезов и причалов. Характеристики используемого для различных целей материала существенно разнятся.

Например, в строительстве атомных электростанций используют особо тяжелый бетон. 1 м³ этого вещества весит 2,5 т. При строительстве фундаментов многоэтажных домов, а также при изготовлении прочных железобетонных плит используют тяжелый бетон, 1 м³ которого весит от 1,8 до 2,5 т.

Легкий бетон, вес которого находится в диапазоне от 0,5 до 1,8 т/м³, используется для изготовления стеновых панелей, блоков и перекрытий. Существует и особо легкий бетон, который предназначен преимущественно для наружной теплоизоляции зданий и сооружений. Его вес не превышает 0,5 т/м³.

Состав бетона — основные компоненты

Чтобы быть уверенным в качестве бетонной смеси, ее изготовление лучше всего заказать на специальном заводе. Но при строительстве частных домов и небольших хозяйственных построек их хозяева нередко изготавливают бетон самостоятельно. Преимущественно в таких случаях изготавливается классический вариант бетона, состоящий из песка и щебня в качестве наполнителей, цемента и воды.

Чтобы изготовленный своими руками бетон получился прочным и долговечным, надо знать и соблюдать основные требования, предъявляемые к его компонентам.

Входящий в состав бетона песок должен быть средней или крупной фракции — песчинки от 1,2 до 3,5 мм в диаметре. Мелкие фракции песка для изготовления бетона не подходят, их трудно связать в единый монолит. Поэтому бетонные конструкции с использования песка мелких фракций быстро раскрошатся.

Помимо фракции для прочности бетона важное значение имеет и чистота песка. В теории песок должен быть чистым, без примесей, но в реальности это пока неосуществимо. Поэтому допускается наличие в его составе небольшого количества глины или ила, но общее количество таких примесей не должно превышать 5%.

Другой материал, используемый для приготовления бетона, — щебень или гравий . К ним тоже есть свои требования: размеры используемых для наполнения бетона материалов должны быть в диапазоне от 1 до 8 см. Наполнителями могут быть не только эти материалы, но и керамзит, а для обустройства бетонного фундамента часто используют битый кирпич.

Чем мельче фракция наполнителя, тем прочнее будет искусственный камень. При его самостоятельном изготовлении лучше использовать наполнитель размером не более 2-3 см, максимально очищенный от глины и других примесей.

Используемая для приготовления бетона вода тоже должна быть максимально чистой. Чем больше в ней будет растворенных солей и посторонних примесей, тем хуже будет качество искусственного камня.

В роли вяжущего при производстве классического бетона используют различные виды цемента :

  • портландцемент;
  • шлакопортландцемент;
  • пуццолановый цемент.

Портландцемент является основным видом при изготовлении строительных конструкций и заливке фундамента. Шлакопортландцемент обладает пониженной морозостойкостью, а пуццолановый цемент — высокой влагостойкостью. Последний используют для приготовления бетонных конструкций, предназначенных для подземных и подводных сооружений.

Пропорции бетона

Например, при использовании для приготовления бетона цемента марки М-400 пропорции для различных марок бетона будут такими:

  • М100 — 1 кг цемента, 7 кг щебня, 4,6 кг песка;
  • М200 — 1 кг цемента, 4,8 кг щебня, 2,8 кг песка;
  • М300 — 1 кг цемента, 3,7 кг щебня, 1,9 кг песка;
  • М450 — 1 кг цемента, 2,5 кг щебня, 1,1 кг песка.

С повышением марки бетона расход наполнителей — песка и бетона — уменьшается, а количество расхода цемента остается одинаковым. Эта тенденция сохраняется и при использовании других марок цемента, хотя пропорции компонентов бетонной смеси будут другими. Чем выше марка цемента, тем большую массу наполнителей он может связать.

Добавки для бетона

Чтобы улучшить качество бетона без существенного увеличения себестоимости его производства, производители используют различные добавки и примеси. Все эти добавки принято разделять на несколько больших групп:

  • пластификаторы;
  • модификаторы;
  • ускорители набора прочности;
  • добавки для подвижности;
  • самоуплотняющиеся добавки;
  • морозостойкие добавки;
  • комплексные добавки.
Читайте также:  Теплопроводность бетона: показатели теплоотдачи

При застывании искусственного камня они делают его прочнее, одновременно уменьшая расход вяжущего вещества. Также применение пластификаторов позволяет увеличить плотность и улучшить водонепроницаемость смеси.

Модификаторы улучшают производственные характеристики, позволяя получать высокопрочную бетонную смесь при использовании цемента низших марок. Ускорители набора прочности позволяют существенно ускорить эту важную техническую характеристику искусственного камня, сократив время набора до 3-4 дней.

Добавки для сохранения подвижности смеси увеличивают время схватывания и используются при необходимости перевозки бетонной смеси на дальние расстояния в летнее время. Самоуплотняющиеся добавки используются при изготовлении тонкостенных и армированных блоков или других конструкций, где использование для уплотнения бетонной массы традиционных виброинструментов затруднено или невозможно. Морозостойкие добавки позволяют существенно повысить морозостойкость бетона.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты используют для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:

  • технический углерод;
  • двуокись титана;
  • окись хрома;
  • умбра.

Все пигменты действуют на бетонную смесь одинаково: они поглощают часть световых волн, волны с другой длиной отражают. Такие пигментные добавки обладают повышенной стойкостью к ультрафиолету, не выгорают на солнце, не смываются дождем и обладают стойкостью к воздействию агрессивной химической среды.

Классификация бетона

В строительстве виды бетона классифицируются по нескольким параметрам. Чаще всего искусственный камень классифицируют:

  • по прочности;
  • по плотности;
  • по типу вяжущего;
  • по морозостойкости;
  • по водонепроницаемости;
  • по истираемости;
  • по скорости набора прочности.

Такое большое количество разновидностей бетонной смеси может создавать некоторые трудности с правильным выбором материала.

По прочности

Прочность бетона, как и его марка, зависит от количества входящего в его состав цемента или другого вяжущего вещества. Чем больше его объем, тем выше будет показатель прочности. Показатель выражается в кг/см². Определить его можно по марке искусственного камня — чем она выше, тем выше будет показатель прочности.

Плотность

Плотность — показатель, отвечающий за устойчивость искусственного камня к сжатию, его водостойкость, морозостойкость и другие технические характеристики. По этому показателю материал делится на:

Особо тяжелые бетонные конструкции производят, добавляя в состав смеси стальную стружку или железную руду. Для приготовления тяжелых бетонных смесей в качестве наполнителей используют природные минералы: гранит, известняк, диабаз и т.п.

Наполнителями для легких смесей служат пористые материалы: туф, керамзит, пемза и им подобные. К этому классу относятся газобетон и пенобетон — набирающие популярность строительные материалы.

Классификация по типу вяжущего

К первой группе относятся:

  • цементные;
  • силикатные;
  • гипсовые;
  • шлаковые;
  • синтетические смолы;
  • специальные кислостойкие смеси.

Во вторую группу входят такие материалы, как асфальтобетон и пластбетон.

Морозостойкость

Показатель морозостойкости определяет количество циклов замерзания и оттаивания бетонной смеси без потери материалом своих качественных характеристик. Обозначают морозостойкость буквой F. Существуют бетонные смеси с показателем морозостойкости от F15 до F1000, где цифры являются показателем количества циклов замерзания и оттаивания.

Марки с показателем от F15 до F50 считаются марками с низкой морозостойкостью. Показатели от F51 до F300 считаются марками со средней морозоустойчивостью. Смеси с показателем F301 и выше считаются марками с высокой морозостойкостью.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость обозначается буквой W и цифрами, показывающими максимально возможное давление воды, которое выдерживает бетонная конструкция. По этому показателю все бетонные материалы делятся на:

  • низкие (маркировка менее W4);
  • средние (маркировка от W4 до W12);
  • высокие (маркировка выше W12).

Истираемость

Истираемость — показатель, определяющий изменение в объеме и массе материала под воздействием истирающих усилий. Истираемость бетонных конструкций обозначается буквой G и имеет 3 разновидности:

Истираемость прямо зависит от прочности материала: чем выше прочность, тем ниже истираемость.

Скорость набора прочности

Скорость набора прочности (твердение) — важный показатель бетонных конструкций, от которого зависит время их введения в эксплуатацию или время проведения отделочных работ. Происходит набор прочности скачкообразно: в первые 5-7 дней после заливки или изготовления показатель твердения достигает 70%, к концу 28 дня он приближается к 100% (при условии соблюдения влажности и температурного режима). После этого срока набор прочности бетонными конструкциями продолжается и может длиться несколько лет.

Существуют 2 вида бетонных смесей: быстротвердеющие и медленнотвердеющие. Для определения скорости набора прочности % прочности 2-дневной бетонной конструкции делят на % прочности этой же конструкции по истечении 28 дней. При показателе больше 0,4 конструкция относится к быстротвердеющим. Показатель меньше 0,4 свидетельствует о медленном твердении.

Условия твердения

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленнее будет происходить твердение бетонных конструкций. При 0ºС процесс твердения полностью прекращается. Высокая температура приводит к обезвоживанию бетона, что тоже становится причиной замедления или полного прекращения твердения бетонной конструкции и недобору ее прочности.

От прочности и надежности бетонных конструкций напрямую зависят сроки эксплуатации построенного здания или сооружения. Поэтому еще до начала строительства нужно определиться, какая марка и какие технические характеристики материала лучше всего подходят для решения поставленных задач.

Бетон: классификация и области его применения

Бетон — главный материал строительства, приготовленный по определённой технологии. Дополнительные ингредиенты в его составе помогают улучшить структурные и технические параметры бетона.

Этот строительный материал принято классифицировать по 6 основным характеристикам: назначению, виду вяжущего вещества, средней плотности, прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.

1. По назначению

Выпуск различных видов бетонных смесей зависит от условий, где будут применять будущие железобетонные конструкции. Условия могут быть самыми специфическими: огнестойкость, сульфатостойкость, устойчивость к нагрузкам, ударам, вибрации.

По назначению выделяют такие виды смесей:

  • обычный бетон используют для создания балок, колонн, фундаментов, перекрытий;
  • отдельные виды используются для дорожных, аэродромных покрытий и тротуаров;
  • для облицовки плотин, шлюзов, каналов, водопроводных сооружений применяют гидротехнический бетон;
  • выделяют бетон специального назначения, например, жароупорный или кислостойкий, а также для радиационной защиты.

2. По виду вяжущего вещества

Самым главным фактором, который определяет свойства бетонной смеси, является вид вяжущего вещества.

Основные типы бетонов в этой категории:

Гипсовый бетон

На основе гипса получают гипсовый бетон, который применяют в элементах отделки, для изготовления подвесных потолков и внутренних перегородок. Широкое применение получили гипсоцементно-пуццолановые смеси с высокой водостойкостью, их применяют для создания блоков санузлов и различных конструкций малоэтажных зданий.

Цементный бетон-раствор

На основе цементных составляющих производят цементные бетоны и растворы. Самым распространённым сырьевым компонентом считается портландцемент и его разновидности. Также широко используются бетонные смеси на шлакопортландцементе и на пуццолановом цементе. Использование этого типа – строительство.

К этой категории относится декоративный бетон, который производят на основе цветных, белых цементов. Идея создания декоративного строительного материала пришла к нам из Германии. Что касается цветовой гаммы бетона, то она включает – зеленый, черный, коричневый, синий, желтый, красный и белый оттенки. Особенно дорогим считается белый бетон. Также встречаются бетонные смеси на безусадочном, напрягающем и глиноземистом цементе.

Шлакощелочной бетон

Недавно в строительстве начали применять шлакощелочной бетон. Его производят из шлаков, затворенных растворами щелочи. Этот вид бетона незаменим при создании массивных объектов.

Это объясняется тем, что при создании крупных конструкций из смеси на портландцементе осуществляется выделение большого количества тепла, и температура строительных элементов может достигать 80°. Если охлаждение такого объекта произойдет очень быстро, то могут появиться трещины. Использование шлакощелочного бетона позволяет избежать этой проблемы.

Полимерцементный бетон

При смешанной связующей основе получают полимерцементный бетон. При этом основа содержит латексы, водорастворимые смолы и цемент. Когда эта смесь остывает, то на ее поверхности появляется пленка, набухающая при наличии большого количества влаги.

Выделяют два вида – каркасный и наполненный.

Применение.

Материал активно применяют для ландшафтного дизайна, наружной и внутренней отделке стен, фасадов здания и при устройстве полов. Полимерцементный бетон удобен в использовании, его легко наносить как механизированным, так и ручным способом.

Кислотоупорный и жаростойкий бетон

Особые вяжущие вещества понадобятся для получения специальных бетонов. Чтоб получить кислотоупорные и жаростойкие бетоны, задействуют жидкое стекло, шлаковые, стекло-щелочные элементы в качестве вяжущих веществ.

Силикатный бетон

Очень редкий тип бетонов, практически неиспользуемый на современном производстве – силикатные бетоны. Их производство основано на использовании извести, где присутствует автоклавный метод твердения.

Плотный автоклавный силикатный бетон применяется для создания несущих панелей внутренних стен и крупных блоков, а также панелей перекрытий. Из особо прочного строительного материала создают железнодорожные шпалы, шифер, в составе которого отсутствует асбест. Также силикатный бетон может использоваться для устройства оснований дорог, в тюбингах для шахтного строительства. Существуют ещё комбинированные виды бетона, изготовленные на основе соединения 2-3 вяжущих составляющих. Такие соединения часто можно встретить в составе штукатурных смесей, где в едином составе объединены известь, гипс, цемент и другие элементы.

3. По средней плотности

Главным фактором, влияющим на водонепроницаемость, морозостойкость, устойчивость бетонной конструкции к сжатию, является плотность. Значимость плотности определяют крупные заполнители: доломит, керамзит, диабаз, гравий, гранит, известняк. Следуя соответствиям по ГОСТу, различают марки бетона в пределах М50-М800.

По параметрам плотности можно выделить такие виды бетона:

  • Лёгкий или облегчённый, которые производят на пористых заполнителях: туфе, керамзите, пемзе. Его плотность 500-1800 кг/м 3 . Соответствующая маркировка по ГОСТу — M50-M450.К данному виду принадлежат разновидности лёгкого бетона — ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), производящиеся вспучиванием вяжущего вещества, воды. К этой категории относят крупнопористый бетон с лёгким заполнителем. Их марки M50-M150.
  • Тяжёлый бетон, получаемый из наполнителей горных пород: известняка, гранита, диабаза. Его плотность 1800 – 2500 кг/м 3 . Соответствие данной марки по ГОСТу М50-М800. Своё применение тяжёлый бетон получил при возведении промышленных и гражданских зданий в качестве железобетонных и бетонных конструкций, а также при строительстве гидротехнических проектов, каналов и транспортных сооружений.
  • Особо тяжёлый бетон с плотностью свыше 2500 кг/м 3 создаётся на стальных опилках, стружке, железной руде. Его применяют для специальных сооружений, призванных противостоять радиоактивным веществам.

Каждая марка бетона определяет класс его прочности. Для строительства наименее ответственных конструкций применяют марки с наименьшим значением — М50, М75, M100. Например, такой наименее прочный бетон подойдёт для строительства отмостки. Для стяжки полов или железнодорожных перекрытий потребуется бетон большей прочности, например марки M200.

Наиболее прочным считается бетон M550.

Разная прочность всех марок бетона зависит от пропорций песка, цемента и щебня в его составе. Высокая прочность достигается внушительным наличием цемента.

4. По морозостойкости и водонепроницаемости бетоны

Различают также марки бетона по морозостойкости, который в ГОСТе помечаются буквой F. Морозостойкость характеризуется наибольшим количеством заморозки и оттаивания со снижением массы и прочности на определённую величину. Самые плотные смеси бетона являются всегда наиболее морозостойкими. В данной категории различают марки бетона от F25 до F1000.

Читайте также:  Интересное о бетоне: древние сооружения и в наше время

Способность бетона не пропускать воду, что проходит под давлением, называют водонепроницаемостью.

Марки бетона по данной классификации — W2, W4, W6, W8, W12. Несколько лет назад для обозначения этого параметра использовалась русская буква В.

В соответствии с ГОСТ водонепроницаемость определяется способом «мокрого пятна» на небольших кусочках бетона, диаметр которых составляет более 130 мм. Давление воды на кусочки товарного бетона увеличивается постепенно. Временные интервалы между изменениями давлениями прописаны в таблицах ГОСТ. В заключение стоит отметить, что выбор конкретной марки бетона необходимо осуществлять очень тщательно, анализируя особенности его области применения и основные характеристики.

Полезное по теме:


Классификация бетона по основным признакам

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в случае необходимости — специальных добавок. Бетонная смесь – это смесь из указанных выше компонентов до начала затвердевания.

Классифицируют бетоны по следующим основным признакам: назначению, средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителей, по структуре и условиям твердения.

По назначению различают следующие бетоны: обычный бетон, гидротехнический бетон, бетон для транспортного строительства, дорожный бетон, жаростойкий бетон, конструкционно-теплоизоляционный бетон, коррозионностойкий бетон.

  • Обычным, или общестроительным, называют бетон, к которому не предъявляют особых требований.
  • К гидротехническим относят бетоны, применяемые для возведения гидротехнических сооружений (плотин, водорегулирующих, водозаборных и других сооружений).
  • Бетоны для транспортного строительства предназначены для возведения мостов, виадуков, путепроводов, эстакад, водопропускных труб и регуляционных сооружений на железных и автомобильных дорогах.
  • Дорожным называют бетон, применяемый в покрытиях дорог, аэродромов и других подобных сооружениях.
  • Жаростойкие бетоны применяют для изготовления конструкций, которые в условиях эксплуатации подвергаются постоянному или периодическому воздействию температур выше 200 °С.
  • Конструкционно-теплоизоляционные бетоны предназначены для железобетонных конструкций, к которым предъявляют требования, как по несущей способности, так и по теплоизоляционным свойствам.
  • Коррозионно-стойкими называют бетоны, способные в условиях эксплуатации противостоять действию агрессивных сред.

В зависимости от средней плотности различают особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие бетоны.

  • Особо тяжелые бетоны со средней плотностью более 2500 кг/м 3 изготовляют на особо тяжелых заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунная дробь, обрезки 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/м 3 изготовляют на плотном песке и крупном заполнителе из плотных горных пород и используют во всех несущих конструкциях.
  • Легкие бетоны со средней плотностью 500-2000 кг/м 3 изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют, в основном, для производства ограждающих или несущих конструкций.
  • Особо легкие бетоны (ячеистые) со средней плотностью менее 500 кг/м 3 делают на основе вяжущего вещества и порообразователя. Применяют в качестве теплоизоляционного материала в виде плит, скорлуп и других изделий.

По виду вяжущего бетоны подразделяют на цементные, на известковых вяжущих, гипсовые, шлакощелочные, полимерные.

  • Цементные бетоны изготавливают на портландцементе и его разновидностях, на глиноземистом цементе. Они обладают универсальными свойствами. Их применяют для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений.
  • Бетоны на известковых вяжущих изготавливают на извести, кварцевом песке, шлаке, золе, активных минеральных добав­ках. Бетоны на извести и кремнеземистом компоненте, твердеющих при автоклавной обработке, называют силикатными. Наибольшее распространение имеют силикатные бетоны на кварцевом песке. Применяют их в промышленности и гражданском: строительстве для изготовления стеновых блоков, панелей, облицовочных плит; ячеистые бетоны, кроме того, применяют для устройства теплоизоляции.
  • Гипсовые бетоны изготавливают на основе гипсовых вяжущих: строительного, высокопрочного (технического), высокообжигового. Эти бетоны имеют низкую водостойкость. Их применяют, в основном, для изготовления перегородочных плит и панелей, эксплуатируемых в сухой среде. Более водостойки бетоны на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем, которые применяют для изготовления сантехкабин и даже для наружных стен.
  • Шлакощелочные бетоны изготавливают на шлакощелочных вяжущих — доменном гранулированном или электротермофосфорном основном шлаке и щелочном компоненте — соде, поташе, жидком стекле и др. Применяют их для изготовления любых конструкций.
  • Полимерные бетоны изготавливают на полимерных связующих — полиэфирных, эпоксидных и других смолах. Их применяют для эксплуатации в агрессивных средах. Бетоны на смешанном связующем называют полимерцементными; бетоны, пропитанные полимерами, — бетонополимерами.

По виду применяемых заполнителей в бетонах они бывают на плотных, пористых и специальных заполнителях.

  • Бетоны на плотных заполнителях изготавливают на заполнителях из горных пород или отходов промышленности со средней плотностью более 2000 кг/м 3 . Например, гранитный щебень, металлургические шлаки,
  • Бетоны на пористых заполнителях изготавливают на заполнителях со средней плотностью менее 2000 кг/м 3 . Это специально изготавливаемые заполнители — керамзитовый гравий и песок, аглопоритовый щебень и песок и др. или получаемые из горных пористых пород — туфов, известняков и др. Сюда относят также бетоны с пористыми крупными и плотными мелкими заполнителями, бетоны на органических заполнителях (арболиты).
  • Бетоны на специальных заполнителях изготавливают на заполнителях, получаемых из материалов, придающих бетонам определенные свойства. Так, заполнители из железных руд лимонита, гемотита, имеющие повышенную плотность, поглощают радиоактивные лучи. Их применяют в бетонах для защиты от радиоактивных излучений. Жаростойкие бетоны изготавливают, используя бой керамических изделий, шамотный щебень и песок.

По крупности зерен заполнителей различают бетоны мелкозернистые и крупнозернистые.

  • Мелкозернистым считается бетон, в котором размеры зерен крупного заполнителя не крупнее 10 мм.
  • В крупнозернистом бетоне размеры зерен крупного запол­нителя более 10 мм.

В зависимости от характера структуры выделяют следующие виды бетонов.

  • Бетоны плотной (слитной) структуры, в которых пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим вяжущим веществом. Допустимый 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 пенообразующими или газообразующими добавками.
  • Ячеистые бетоны — бетоны с искусственно созданными ячейками-порами, состоящие из смеси вяжущего вещества, токодисперсного кремнеземистого компонента и породообразующей добавки.

По условиям твердения бетоны подразделяют на:

  • бетоны естественного твердения, твердеющие при температуре 15-20 °С и атмосферном давлении;
  • бетоны, подвергнутые с целью ускорения твердения тепловой обработке (70-90 °С) при атмосферном давлении;
  • бетоны, твердеющие в автоклавах при температуре 175-200 °С и давлении пара 0,9-1,6 МПа.

Бетон – классификация.

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 >>>

Добавить комментарий