Отличие бетона от тяжелого бетона

Обновлено: 17.04.2024

Отличие бетона от тяжелого бетона

Стандартная классификация бетона предусматривает разделение по классам и маркам. Но также существуют легкие и тяжелые бетоны. Они различаются по составу (который и определяет степень тяжести), а также по сфере применения.

Что такое легкий бетон

Чтобы понять, чем отличается легкий бетон от тяжелого, нужно рассмотреть его состав. Главная его характеристика – низкая плотность, что обеспечивается составом из песка, крупных пористых наполнителей и цемента с водой. Легкими считаются бетоны с весом менее 1,8 тн/м3. Это всевозможные пено- и газобетоны, а также полимерные, керамзитные и шлаковые. Главным достоинством материала, помимо небольшого веса, считается высокая теплоизолирующая способность.

Используются легкие бетоны в таких отраслях строительства:

заполнение пустот, в том числе в грунтовых провалах;
изготовление стеновых панелей и блоков;
ремонтные работы в тоннелях;
дорожное строительство.

В частном и многоэтажном строительстве использование такого материала более чем оправдано. Оно позволяет сокращать затраты на подготовку, сооружение опор и фундаментов путем снижения ожидаемых эксплуатационных нагрузок. При этом построенное здание будет отличаться высокими теплоизоляционными и хорошими акустическими характеристиками.

Что такое тяжелый бетон

Этот тип материала также имеет в составе цемент и воду. Но отличия тяжелого и легкого бетона возникают за счет применяемых заполнителей. Если в легком бетоне они пористые, то в тяжелом это щебень либо гранит, то есть дробленые горные породы. Соответственно, масса такого раствора превышает 1800 кг/м3.

Такой раствор считается более универсальным и имеет широкую область применения. Он подходит для гидротехнических сооружений, высотных зданий, взлетных полос, объектов монолитного бетонирования, производства ЖБИ. Главными его достоинствами считаются долговечность, устойчивость к механическим воздействиям и внешним факторам. Также для тяжелого бетона характерны высокая водонепроницаемость, морозостойкость и низкая истираемость, что позволяет применять его для объектов, работающих с колоссальными нагрузками, в том числе для дорожных полотен и аэродромных покрытий.

Но для стен в частном строительстве все же чаще применяются легкие бетоны. Они не только удобнее в работе, но и легко подвергаются резке, штроблению.

Отличие тяжёлого бетона от лёгкого

Не каждый человек знает, что бетон, помимо марок, классов, разделяется по показателю тяжести. Постараемся выявить отличия бетона тяжелого и легкого.

Описание

Легкий бетон является строительной бетонной смесью, производимой посредством применения цемента, воды, песка и разнообразных наполнителей. Показатель удельного веса 1 куб.м стройматериала меньше 1,8 т, благодаря небольшой плотности. Если говорить об этом виде бетона, нужно знать, что к нему относятся такие разновидности, как шлакобетон, а также керамзитобетон. Сюда также входят высокомолекулярные виды, по типу газобетона, полимербетона, полистиролбетона, пенобетона. Легкий бетон отменно сохраняет тепло. Он имеет отменную пористость, а также малый вес.

А бетон тяжелого типа производится из цемента и воды. В него добавляют наполнители крупного (в виде гравия, известняка, гранита), мелкого типа. Они увеличивают показатель плотности стройматериала. Этот факт обеспечивает возможность достижения показателей удельной массы до 2,5 т. Тяжелым видом считается пескобетон, мелкозернистый бетон, где в виде наполнителей применяются смеси песка мелкой, крупной фракции. Существуют разновидности тяжелого бетона, обладающие удельной массой выше 7 т. Это особо тяжелые разновидности, используемые в процессе возведения построек высокой важности: электростанции атомного вида, ядерные реакторы.

Сфера использования

Монолитная плита, произведенная из легкого бетона, применяется в процессе создания перекрытий, при возведении малоэтажных построек и нижних этажей без подвала. Использование этого стройматериала снижает тепловые потери помещения. Такие материалы используются для перекрытия чердачных помещений. Благодаря малому весу данные продукты применяются в монолитной стройке, укрепленные арматурой.

Тяжелый бетон используется в разнообразных строительных мероприятиях. Это самый прочный, востребованный вид бетона. Каждая монолитная часть построек производится из этого стройматериала. Он обладает отменной прочностью, надежностью, простотой подачи, удобством укладки, привлекательной ценой. Такие достоинства обеспечивают небывалую популярность стройматериала. Однако тяжелый бетон редко используется при создании стен, легких перекрытий. Материал не востребован в местах, где нужно уменьшить потери тепла.

Предыдущая статья Бетон по ГОСТу
Следующая статья Особенности водонепроницаемого и водостойкого бетона

Тяжелый и легкий бетон: в чем разница

В современном строительстве применяют различные виды бетонов – они отличаются друг от друга свойствами. Одно из главных – средняя плотность бетона – определяет прочность застывшей смеси.

Легкие бетоны

Плотность в таких видах не превышает 1800 кг/м3. Они также разделяются на подвиды:

Особо легкие – до 500 кг/м3. В эту группу попадают ячеистые бетоны, они отличаются хорошими теплоизоляционными качествами, а также отличаются достаточно высокой пористостью.
Легкие – от 500 до 1800 кг/м3. В этой подгруппе собрали бетоны, которые имеют в составе пористые заполнители. Также к легким относят бетонные составы без заполнителей, однако ячеистые, с большим количеством пор.

Также к легким бетонам специалисты относят те, в составе которых есть специальный поризованный цементный камень – такие чаще всего используют для малоэтажного частного строительства, поскольку конструкции получаются прочные и с хорошими теплоизоляционными качествами, а это важно для всех объектов частного строительства.

Тяжелые бетоны

В этой группе можно увидеть составы, плотность которых превышает 1800 кг/м3. И в этой группе тоже есть подгруппы:

Особо тяжелые – показатель ≥2500 кг/м3. Такие составы не только наиболее плотные, они отличаются еще и тем, что устойчивы к радиации. Чаще всего в качестве заполнителей в таких бетонных смесях используют каменный породы с высоким содержанием руд – к примеру, гематит или магнетит, но также можно встретить в составе и стальную стружку, окалину, чугунную дробь. Чаще всего такой бетон используют именно тогда, когда нужно выстроить здание с антирадиационными качествами – это атомные электростанции. Отдельно стоит отметить об использовании такого подвида бетона в качестве тампонажного бетона – при заполнении выработок.
Тяжелые – от 1800 до 2500 кг/м3. В таких составах выделяют не только плотность, но и высокую прочность бетона. Его используют в самых разных случаях – к примеру, когда необходимо залить фундамент, сделать колонны или фермы, стены или балки. В составе такой бетонной смеси используют щебень определенных горных пород – к примеру, тут подразумевается гранит или известняк, диабаза и т. д.

Каждый из видов бетона имеет свое применение. Недопустимо самовольно заменять один из видов на другой – это можно привести к весьма опасным последствиям.

Другие записи

Любые воздушные полости в бетоне — это ухудшение его прочности и, следовательно, срока службы готовой конструкции.

Защищающая фундамент от попадания воды отмостка может быть сделана из бетона.

Даже временные дороги на стройке должны без проблем выдерживать колоссальные нагрузки, ведь техника по ним будет передвигаться весьма тяжелая, а часто — еще и загруженная максимально.

Сфера использования тощего бетона довольно ограничена, что связано с его характеристиками.

Небольшой удельный вес материала определяет сферу его применения. В первую очередь, это производство кладочных материалов.

Бетоны: обширное семейство

На самом деле бетонов много, они различаются и по структуре, и по назначению, и по внешнему виду. Об их многообразии мы и предлагаем поговорить подробнее.

Серым и твердым выглядит обычный цементный бетон, который чаще всего используется в загородном домостроении. Основу его составляют цемент, песок и вода, взятые в различных пропорциях. И думается, один раз в жизни каждому приходилось самостоятельно делать такой цементный бетон – в стройотряде ли, при строительстве гаража или дачи и т. д. При этом далеко не каждый знает, что цементы могут быть тяжелыми, облегченными, легкими, ячеистыми. Или, допустим, силикатными, полимерными или гипсовыми.

Начнем с цементных бетонов, которые готовят на основе различных цементов. Среди них основное место занимают бетоны на портландцементе, они составляют примерно 65 процентов общего объема производства. Кроме того, успешно используют бетоны на шлакопортландцементе и пуццопановом цементе.

К разновидностям цементных бетонов относят:

декоративные бетоны (на белом и цветном цементе),
бетоны для самонапряженных конструкций (на напрягающем цементе),
бетоны для специальных целей (на глиноземистом цементе).

Силикатные бетоны готовят на основе извести, применяя автоклавный способ отвердевания. Гипсовые бетоны делают на основе гипса и применяют в основном для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий.

Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные или пуццопановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Они применяются, как правило, для изготовления объемных блоков санузлов и конструкций малоэтажных строений, имеющих контакт с водой.

Шлакощелочные бетоны (они еще мало применяются в строительстве) готовят на молотых шлаках, с использованием щелочных растворов.

Полимербетоны изготавливают на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют полиэфирные, эпоксидные или карбамидные смолы, которые затем с помощью специальных добавок отвердевают. Такие бетоны пригодны для использования в агрессивных средах.

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества. Специальные бетоны делают с применением особых вяжущих веществ; для кислото-упорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло или фосфатное связующее.

Многие свойства бетонов зависят от его плотности. По плотности бетоны делят на особо тяжелые с плотностью более 2500 кг на кубометр, тяжелые (1800–2500 кг/м3), легкие (500–1800 кг/м3) и особо легкие (менее 500 кг/м3). Особо тяжелые бетоны делают на тяжелых заполнителях – стальных стружках или опилках, железной руде или барите.

В тяжелых бетонах в качестве заполнителя используются горные породы – гранит, известняк, диабаз.
В легких бетонах применяются пористые заполнители: керамзит, пемза, вспученный шлак; к особо легким относят ячеистые бетоны – газобетон, пенобетон, которые получают путем вспучивания вяжущего вещества по специальной технологии.

Бетонные конструкции

Тяжелый бетон идет на фундаменты и своды в монолитном домостроении, легкий и особо легкий применяются для внутренних стен, перегородок. В строительных нормах и правилах четко указано применение бетона того или иного вида. Проектировщики пользуются ими, когда решают конструкторские задачи, рассчитывая нагрузку для здания.

Бетоны применяют для различных видов конструкций, как изготавливаемых на заводах, так и возводимых непосредственно на месте строительства. В первую очередь следует упомянуть фундаментные блоки, изготовленные из армированного бетона марки 200. Их вес может достигать трех тонн, при этом нижний фундаментный блок делается с расширением книзу, а стеновые блоки подвала (также весом до трех тонн) имеют прямоугольное сечение и могут быть как сплошными, так и с пустотами.

Бетоны делят на особо тяжелые с плотностью более 2500 кг на кубометр, тяжелые (1800–2500 кг/м3), легкие (500–1800 кг/м3) и особо легкие (менее 500 кг/м3). Тяжелый бетон идет на фундаменты и своды в монолитном домостроении, легкий и особо легкий применяются для внутренних стен, перегородок.

Стеновые бетонные блоки могут весить от нескольких десятков килограммов до трех–пяти тонн. Они изготавливаются из обычного или крупнопористого бетона. Иногда такие блоки дополняются специальной арматурой, которая облегчает их захват во время установки в стену. В некоторых случаях внутренняя стена такого блока заранее покрывается штукатуркой.

Из бетона также делаются балки перекрытий – прямоугольного сечения и тавровые. Длина их может достигать шести метров и более. Балки длиной до шести метров изготавливают из обычного бетона, более шести – из напряженного бетона.

Кроме того, из бетона могут изготавливаться лестничные пролеты, а также различные архитектурные детали для украшения фасада: капители, наличники, карнизы. Железобетон нашел применение и при изготовлении оград для загородных участков – эти ограды ни в чем не уступают чугунным, но при этом более дешевы.

Ячеистые новации

Строго говоря, ячеистые бетоны уже нельзя считать новацией: у этих строительных материалов давно появились свои сторонники, а их применение в загородном домостроении с каждым годом расширяется. Но в сравнении с традиционным бетоном пенобетон и газобетон все-таки являются более новыми и прогрессивными материалами.

Ячеистый бетон – легкий материал с очень хорошими теплоизоляционными характеристиками, прочный и долговечный. Его можно отделывать практически любым материалом, включая кирпич и дерево, очень просто и дешево транспортировать. Использование ячеистобетонных блоков позволяет значительно сократить трудозатраты и ускорить строительство дома.

Основа пенобетона – смесь вяжущего и кремнеземного компонентов с добавлением пенообразователя. После перемешивания с водой она вспучивается, приобретая ячеистую структуру. В результате мы получаем легкий материал с очень хорошими теплоизоляционными характеристиками.

Способность хорошо сохранять тепло – основное преимущество ячеистых бетонов. К примеру, 20 см пенобетона в отношении теплосбережения соответствуют 40 см дерева или 140 см кирпича. Согласно новым СНиПам термическое сопротивление материалов для нашего региона должно быть не менее 3,060С м2/Вт. Так вот, данное требование выполняется при толщине стен из силикатного кирпича 2,5 м, а из пенобетона – всего 37 см! Поэтому и в стоимости разница получается существенная.

Для дома одинаковой площади и этажности стоимость пенобетона как стенового материала будет примерно в три раза меньше, чем стоимость деревянного бруса, и в пять раз меньше, чем стоимость кирпича.

Кроме того, использование пенобетонных блоков позволяет значительно сократить трудозатраты. Производительность труда при их кладке – выше, чем при использовании стандартного кирпича, поэтому квадратный метр стены обходится в два-три раза дешевле. Наконец, снижение веса самой стены (а пенобетонная стена гораздо легче кирпичной!) приводит и к экономии на каркасах конструкций, опорах и сваях.

Пенобетон изготавливают как в стационарных условиях, так и непосредственно на стройплощадке, где с помощью мобильного оборудования можно получить состав заданной плотности.

В первом случае он применяется в виде блоков; самый ходовой размер – 500 Ѕ 400 Ѕ 200 мм. Во втором – в жидком виде. Пенобетон высокой плотности используется при сооружении фундамента или этажных перекрытий. Менее плотный материал служит для изготовления сборных блоков и панелей перегородок в зданиях, для теплоизоляции полов и крыш, а также для заполнения пустот и звукоизоляции.

Что лучше – применять готовые блоки или использовать технологию заливки прямо на стройплощадке? Это зависит от целей и ваших возможностей. Готовые пенобетонные блоки по размеру больше кирпича, и из них можно очень быстро возвести стены. В качестве перекрытий используют железобетонные плиты, что также выгодно с точки зрения экономии времени. При этом вы сразу получаете геометрически точную «коробку», которую сразу можно отделывать.

Но и в случае применения жидкого пенобетона не понадобится много времени. Вначале изготавливается каркас из дерева или легких стальных конструкций. Далее производится наружная облицовка каким-либо материалом (кирпичом, ЦСП и т. д.) и внутренняя облицовка. А затем между наружной и внутренней облицовкой заливается пенобетон. По весу такой пенобетон оказывается даже легче, чем готовые блоки, да и заливку сделать недолго.

Итак, еще раз перечислим положительные качества пенобетона. Это очень надежный материал, он практически не подвержен воздействию времени, то есть построенные из него дома могут стоять многие десятилетия. Замкнутые поры препятствуют впитыванию влаги пенобетоном, а его повышенная прочность на сжатие позволяет получать материал с хорошей несущей способностью. О теплозащите уже говорилось выше – она обеспечивается тем, что пенобетон в значительной степени состоит из воздушных пузырьков, а воздух, как известно, лучший теплоизолятор. Дома из пенобетона способны аккумулировать тепло и в итоге существенно (до 20–30%) снижать расходы на отопление. Пенобетон защищает и от жары, а также регулирует влажность воздуха в помещениях, создавая комфортный микроклимат в загородном доме.

В пенобетоне можно очень легко прорезать каналы под электропроводку, розетки, трубы, воздуховоды. Пенобетон является отличным звукоизолятором, в пенобетонном доме вы будете хорошо защищены от шума проходящей поблизости трассы или звука работающего в пристройке дизель-генератора. Этот материал не выделяет токсичных веществ, по своим экологическим качествам уступая лишь древесине. Зато он огнестоек, то есть не разрушается под воздействием высокой температуры, и, естественно, не возгорается. Пенобетон прост в обработке, он ничем не сдерживает фантазию заказчика и архитектора. Его можно отделывать практически любым материалом, включая кирпич и дерево. Пенобетон легко и дешево транспортировать – для перевозки готовых блоков можно использовать любой вид транспорта.

Еще один член семейства ячеистых бетонов – газобетон. Он тоже принадлежит к сравнительно новым строительным материалам, но, опять же, пользуется немалым спросом на строительном рынке. По сути газобетон является искусственным камнем, который изготавливается по специальной технологии. В воде замешивается цемент, молотый кварцевый песок, тщательно размельченная известь и гипсовый камень, добавляется алюминиевая пудра. После этого в теплой влажной камере смесь вспухает, поднимается и превращается в массив газобетона. Массив разрезают на блоки и помещают их в автоклавную печь, где они подвергаются закалке водяным паром при давлении 8–12 атмосфер и температуре 200оС.

Производителей качественного газобетона немало, в частности, хорошую репутацию имеет продукция эстонских производителей. В Петербурге качественный газобетон на немецком оборудовании производит 211 КЖБИ. Немецкая технология обеспечивает высокую геометрическую точность блоков, равномерную плотность массива и наилучшие показатели прочности готовых блоков и армированных плит.

Газобетон (как и пенобетон) обладает отличными теплоизоляционными свойствами: выложенная из него стена эффективно защищает загородный дом от холода, будучи при этом сравнительно тонкой. Сравнительно с чем? Конечно, с традиционным кирпичом. Для того чтобы наружные стены соответствовали по теплозащитным свойствам требованиям СНиПов, достаточно выбрать газобетон толщиной 400 мм при плотности 500 кг/м3. Стены же из кирпича с такими же показателями по теплопроводности должны быть не менее 640 мм. При этом вес одного квадратного метра стены из газобетона будет в три раза легче кирпичной стены такой же площади. А значит, и затраты на фундамент под дом со стенами из газобетона будут значительно меньше. Если сюда включить транспортные расходы (доставка газобетона также очень простая операция), то в итоге получается весьма серьезная экономия. А потому популярность газобетона среди строителей вовсе не вызывает удивления.

Еще один плюс газобетона – возможность быстрого возведения стен, поскольку стеновые блоки из газобетона больше, чем даже крупноформатный кирпич. Из газобетона можно за один сезон легко построить надежный и теплый загородный дом. Долговечность готовой стены – не менее 100 лет. Кроме блоков производится также армированный газобетон в виде балок, плит перекрытий и т. д.

Итак, семейство бетонов – довольно обширное, но вряд ли останется неизменным. Технологии развиваются, и в этой сфере строительной индустрии наверняка будут неожиданности и сюрпризы.

Мнение специалиста

Алексей Иванов инженер-технолог компании «Терива-Строй»

В настоящее время технологичности и экономичности возведения элементов зданий уделяется большое внимание. И неудивительно, что многие новые строительные технологии направлены на то, чтобы максимально эффективно использовать все положительные качества железобетона. Особого внимания заказчиков и частных домостроителей заслуживают облегченные сборно-монолитные системы перекрытий. Принцип дискретизации несущих элементов перекрытия в совокупности с использованием специальных армокаркасов обеспечивает повышение несущей способности при снижении веса плиты. Так, например, сборно-монолитные перекрытия «Терива» легче аналога из сборных плит на 120 кг/кв. м, при несущей способности до 400 кг/кв. м и пролете на 6 метров(!). Но мало купить элементы перекрытия – их нужно еще и смонтировать. И здесь сборно-монолитные системы ведут себя превосходно: при их монтаже не требуется опалубка, кран, тяжелое и дорогостоящее сопутствующее оборудование, что значительно снижает стоимость конечного продукта. Не зря эти системы успешно применялись еще в СССР при строительстве промзданий. В облегченном варианте они теперь подходят практически для всех сфер домостроения.

Легкий и тяжелый бетон

Многим доводилось не раз слышать, что кроме привычной классификации по маркам и классам бетон наделяют ещё и «степенью тяжести». Постараемся определить, что собой представляют легкий и тяжелый бетон, и в чем их принципиальные отличия.

Легким бетоном принято считать строительную бетонную смесь, выполненную из воды, цемента, песка и крупных пористых заполнителей. В связи с относительно низкой плотностью такой строительный материал имеет удельную массу одного «куба» менее 1,8 тонны. Когда речь идет о легких бетонах, то стоит понимать под этим понятием шлакобетон и керамзитобетон. Также в категорию легкий бетонов относят высокомолекулярные изделия: газобетон, пенобетон, полистиролбетон и даже полимербетон. Отличается легкий бетон не только отличными теплофикационными свойствами и отличной пористостью, но и самым главным достоинством – незначительным весом конструкций из него.

В свою очередь, тяжелый бетон – это бетонная смесь из тех же цемента и воды. Только используются в нем как крупные (гравий, гранит, известняк, диабаз), так и мелкие заполнители, что существенно увеличивает плотность материала. Это позволяет достигать удельной массы одного куба от 1,8 до 2,5 тонн. При этом пескобетоном или мелкозернистым бетоном будет называться разновидность тяжелого бетона, где в качестве заполнителя используется смесь крупных и мелких фракций песка. Некоторые виды тяжелого бетона имеют удельную массу 1 куб.м. до 7 тонн. Такие бетоны называют особо тяжелыми, применяя для сооружения строений и зданий повышенного уровня ответственности: ядерных реакторов, атомных электростанций и т.д. Высокая плотность в особо тяжелом бетоне достигается за счет применения в качестве заполнителей веществ с высокой молекулярной массой – барита, гематита, магнетита, металлического скрапа.

Монолитные плиты из легкого бетона применяют для создания перекрытий из керамзитобетона, а также при строительстве нижних этажей зданий без подвалов. Применение таких материалов дает возможность снизить теплопотери в помещении, существенно сэкономив в дальнейшем на качественной и недорогой теплофикации здания. Именно по этой причине применяют изделия из легкого бетона ещё и для перекрытий чердаков. За счет низкого веса ЖБИ из легкого бетона применяются при монолитной высотной застройке. При этом о прочности строений волноваться не приходится – ее обеспечивает арматура, расположенная в каркасе железобетона.

Используют легкий бетон при изготовлении ограждающих конструкций, а также таких кладочных стеновых материалов, как керамзитобетон, шлакобетон, пенобетонные и газобетонные изделия. Однако пониженная прочность и несущая способность легких бетонов ограничивает их использование, в связи с чем для капитального строительства легкие бетоны без металлических каркасов и армопоясов практически не используются. Однако за счет постоянного изменения форм и видов легкого бетона уже в ближайшее время ученым наверняка удастся минимизировать недостатки, что позволит сделать этот продукт одним из главных строительных материалов будущего.

Тяжелый бетон применяется повсеместно и является на сегодняшний день самым прочным и распространенным видом бетона. Все монолитные элементы зданий и сооружений изготавливаются именно из тяжелого бетона. Отличные прочностные показатели, неприхотливость при подаче и укладке, доступная цена – все эти серьезные преимущества делают тяжелый бетон практичным и популярным. Менее эффективен тяжелый бетон только для устройства стен и легких перекрытий, т.е. там, где необходимо снизить теплопотери за счет применяемых материалов.

Марки или классы бетона: в чем отличие

Один из самых часто применяемых материалов в строительных работах — бетон.

Причин такой популярности немало: это доступный материал, высокопрочный и долговечный в эксплуатации, которому можно придавать задуманную форму.

Но бетон бывает разный.

Виды бетона могут различаться по прочности, водонепроницаемости, устойчивости к морозу и другим характеристикам. В зависимости от свойств, тот или иной вид бетона может подходить для производства определенных изделий. Чтобы ориентироваться в разновидностях бетона и иметь возможность выбрать тот, что соответствует целям, были разработаны системы классификации бетона.

Неправильный выбор бетона может привести к катастрофическим последствиям: преждевременному разрушению конструкций, появлению трещин, намоканию, заражению грибками и плесенью, поэтому нужно ответственно и серьезно подходить к подбору строительных материалов.

Поскольку основное качество бетона — его прочность, основная классификация бетонов — классификация по прочности на сжатие.

От чего зависит прочность?

Бетон изготавливают путем смешивания цемента с водой. В состав добавляются крупные и мелкие заполнители: щебень, гравий, песок.

Портландцемент — вяжущее вещество водного твердения. Смешанный с водой, он не просто высыхает; в растворе протекают реакции гидратации, в результате которых образуются новые кристаллические соединения.

Поэтому главный компонент бетона, от которого зависит его прочность, — цемент.

Прочностные характеристики бетона зависят, прежде всего, от марки цемента, а также от процентного соотношения его в растворе.

Кроме того, на этот показатель влияют:

качественные характеристики заполнителей (чистота, фракция);
водоцементное соотношение в растворе;
тщательность смешивания;
качество укладки бетонной смеси, наличие соответствующей обработки и уплотнения;
условия окружающей среды (температура, влажность) и правильный уход за уложенным бетоном.

Важно!

Оптимальными для набора прочности бетона являются температура воздуха +18—20° С и высокая влажность. Если условия отличаются от нормы, применяются специальные меры, призванные создать оптимальные условия отвердевания. Расчетная прочность достигается через 28 суток твердения.

Классы или марки бетона: в чем разница?

В классификации, распространенной в СССР, бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как цементы.

Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы, которые маркируются буквой «В» и числовым показателем, обозначающим предельную прочность на сжатие в МПа.

Для определения класса прочности бетона изготавливаются кубические образцы с размером ребра 150 мм. После твердения в течение 28 суток с соблюдением требований ГОСТ 10180-90 образцы подвергают испытанию давлением и измеряют предельное сжатие в МПа, которое выдерживает образец без разрушения.

Таким образом, класс бетона можно считать более точной характеристикой, но на сегодняшний день многие строители все еще пользуются привычными марками.

Таблица соответствия классов и марок бетона

Другие методы испытания

Для проведения испытаний используются кубические и цилиндрические образцы или призмы, отлитые из бетона.

В испытательных машинах проводятся следующие виды испытаний:

прочности на растяжение при изгибе;
на растяжение при раскалывании;
на осевое растяжение (в разрывной машине).

Измеряются и другие характеристики готового бетона.

Удобоукладываемость

Вернемся к водоцементному соотношению цементных растворов.

Чтобы обеспечить реакции гидратации, достаточно в/ц, равного 0,3. Но бетон с водоцементным соотношением ниже 0,45—0,55 неудобен в работе, поскольку очень тяжелый, густой, не растекается и требует значительных усилий по уплотнению в опалубке.

Таблица марок бетона по удобоукладываемости

Из-за того, что густой раствор сложно уплотнить, в готовых изделиях могут оставаться полости, что отрицательно влияет на прочность изделия.

Существуют два возможных выхода из ситуации:

разбавить смесь водой;
добавить пластификатор.

Изменение водоцементного соотношения в сторону увеличения количества воды увеличивает удобоукладываемость смеси, но при этом страдает прочность готовых изделий. Эта закономерность отражена в таблице.

Таблица зависимости класса бетона от количества воды в растворе

Применение пластификаторов позволяет повысить пластичность и получить самоуплотняющиеся растворы без потери прочности. Благодаря тому, что смесь становится более подвижной, она хорошо растекается, заполняя опалубку даже сложной конфигурации и уплотняется. В смеси, содержащей в своем составе пластификатор, уменьшается количество и диаметр пор, что благоприятно сказывается на всех свойствах готового изделия.

Современные пластификаторы не только повышают пластичность смеси на 1—4 пункта, но и увеличивают прочность, водостойкость, морозоустойчивость готовых изделий; продлевают срок «жизни» раствора, предотвращают его расслаивание; позволяют экономить воду и цемент.

Подвижность бетона обозначается буквой «П» с числовым показателем от 1 до 5:

П1 — малоподвижные смеси. Применяются для монолитных конструкций. Уплотнение смеси обязательно.
П2 и П3 — универсальные смеси, подходящие для большинства конструкций. Требуется уплотнение.
П4 подходит для армированных конструкций, может применяться без уплотнения.
П5 — литьевые или текучие смеси, подходящие для густоармированных конструкций.

Применение пластификатора позволяет повысить удобоукладываемость смеси без увеличения количества воды.

Для испытания подвижности бетона используют испытание с конусом Абрамса (испытание бетона на осадку).

В металлический конус тремя слоями укладывается бетонный раствор, и каждый слой уплотняется штыкованием. В течение 3 минут конус снимают и тут же измеряют высоту бетонного конуса; затем сравнивают его с высотой конуса Абрамса. Марка бетонной смеси по подвижности определяется по осадке конуса.

Морозостойкость бетона

В условиях сурового климата и даже просто в климатических зонах, для которых характерны смена времен года и выраженная холодная зима, большое значение имеет устойчивость сооружений к низким температурам. В этих случаях в строительстве применяются бетоны с повышенными характеристиками устойчивости к воздействию отрицательных температур.

Морозостойкостью бетона называют его способность выдерживать повторяющееся замерзание и оттаивание.

В соответствии с требованиями ГОСТ 10060.0-95, изготавливаются базовые образцы для подвергания замораживанию. Они должны соответствовать образцам для испытания на прочность.

После достижения проектного возраста образцы подвергают замораживанию при –130°С и оттаиванию при +180° С, затем измеряют прочность.

Если образец не потерял прочности при определенном количестве циклов замораживания и оттаивания, значит, он соответствует марке по морозостойкости.

Марку по морозоустойчивости принято обозначать буквой «F» и числом, которое показывает количество циклов замораживания и оттаивания:

до F50 — низкий класс морозостойкости;
F50—F150 — нормальный класс морозостойкости, применяется на всей территории России, срок эксплуатации конструкций до 100 лет;
F150—F300 — класс повышенной морозостойкости, применяется в условиях сурового климата;
F300—F500 — класс высокой морозостойкости, применяется в условиях повышенной влажности и промерзания грунта;
F500—F1000 — крайне высокая морозостойкость.

Важно!

Морозостойкость бетона напрямую зависит от плотности, отсутствия трещин и крупных пор, а также от его водостойкости, поэтому добавление пластификаторов в раствор существенно повышает этот показатель.

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемостью называется свойство бетона не пропускать воду под давлением.

Почему бетон пропускает воду?

Несмотря на то что внешне бетон выглядит однородным, его структура имеет капилляры и поры, в которые проникают воздух и вода. Чем плотнее бетон, чем меньше его поры, тем он более водостойкий. Таким образом, прочность, водонепроницаемость и морозоустойчивость бетона прямо пропорциональны друг другу.

Таблица свойств бетона

Водонепроницаемость имеет значение при эксплуатации конструкций в условиях повышенной влажности; также от нее зависит морозостойкость бетона.

В соответствии с ГОСТ 12730.5-84, водонепроницаемость определяется следующими методами:

по «мокрому пятну» (измеряется давление, при котором в образец проникает вода);
по коэффициенту фильтрации;
по воздухопроницаемости (ускоренный метод).

На практике чаще применяют ускоренные методы.

Важно!

Водонепроницаемость бетона увеличивается с возрастом.

Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W и числовым показателем от 2 до 20.

Для повышения водонепроницаемости бетона практикуются следующие мероприятия:

применение глиноземистого цемента, который позволяет получать более плотный бетон;
добавление сульфатов железа или алюминия в смесь;
использование пластификаторов с одновременным снижением водоцементного соотношения;
введение в бетонную смесь гидроизоляционных добавок.

Сфера применения бетона в зависимости от класса:

В7,5 — легкие бетоны, находят применение в основном при подготовительных работах;
В12,5 применяется для стяжек, бетонирования дорожек, заливки фундаментов небольших сооружений;
В15 — широко распространенный класс бетона, используется для строительства зданий не выше 2 этажей;
В20 — для лестниц, ленточных фундаментов, ненагруженных перекрытий;
В22,5 — материал с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, используется для дорожек, фундаментов зданий, лестничных площадок, монолитных стен;
В25 используется для изготовления железобетонных изделий, фундаментов, монолитных стен, бассейнов;
В30 применяется для изготовления мостовых конструкций и гидротехнических сооружений;
В35 находит применение при изготовлении дамб, гидротехнических конструкций;
В40 применяется для изготовления конструкций со специальными требованиями (мосты, хранилища, метро, плотины).

Видео: Классы и марки бетона. В чем разница?

Прочность, водоустойчивость и морозостойкость бетона прямо пропорциональны друг другу и зависят, в числе прочего, от его пластичности и подвижности. Но подвижность бетона, если она достигается путем повышения водоцементного соотношения, снижает его прочность. Лучшее решение для достижения оптимальных характеристик бетона — использование специальных добавок для бетона.

Легкий и тяжелый бетон

Всем известный, бетон, кроме привычных параметров, классифицируют и по удельному весу. Попробуем разобраться, что же собой представляет тяжелый бетон и его легкий собрат.

Ключевые понятия о материале.

Строительная смесь, включающая в себя цемент, песок и крупные пористые наполнители, разведенная водой считается легким бетоном. Ввиду того, что плотность этого стройматериала довольно низкая, то и удельная масса куба такого раствора относительно невелика - всего 1,8 т. К списку легких бетонов относят высокомолекулярную продукцию (газо- и пенобетон, полимербетон и др.), а также популярные шлако- и керамзитобетон. Конструкции, выполненные из легкого бетона выделяются низким весом и исключительными теплоизоляционными свойствами.

Технические характеристики и различия

Основные показатели

Наименование материала	Плотность, г/см2		Пористость, %	Теплопроводность, Вт/(m*K0)
Наименование материала	истинная	средняя	Пористость, %	Теплопроводность, Вт/(m*K0)
Тяжелый бетон	2,6	2,4	10	1,16
Легкий бетон	2,6	1,0	61,5	0,35

Главным отличием одного типа бетона от другого является конечно же плотность. Различие данного показателя обусловлено видом и фракцией компонентов смеси. Производство тяжелого бетона подразумевает совокупное использование крупных (гранитный щебень, гравий) и мелких добавок (песок). На выходе получается плотный камень, обладающий исключительной прочностью.

Для легкого бетона, напротив, применяются только крупнофракционные пористые заполнители (известняк, керамзит, пемза) или полимерные добавки. При взаимодействии со связующим веществом образуется кислород, обеспечивающий пористую структуру внутри бетона.

Где применяют?

Строительство является основной сферой использования, как бетонных растворов, так и ЖБИ. Ни одна массовая или мелкая застройка не обходится без применения этого стройматериала. Фактически все ЖБИ изготавливают на основе тяжелого бетона для:

Возведения жилых и промышленных зданий и строений;
Прокладки канализационных, кабельных и теплопроводных трасс;
Монтажа дорожных и тротуарных покрытий;
Укрепления стратегических объектов и береговой линии;
Установки межэтажных перекрытий, лестничных пролетов;
Частной застройки.

Перечислить все области применения тяжелых железобетонных изделий невозможно, ввиду их повсеместного использования в разных отраслях.

В свою очередь, легкобетонные монолитные плиты из легкого бетона незаменимы для создания чердачных и межэтажных перекрытий, монолитной высотной застройке и возведении нижних этажей здания без подвальных помещений. Применение этого материала обеспечивает снижение теплопотерь во всем здании, что экономит стоимость теплоизоляционных работ. Прочность постройки обеспечивается за счет усиления каркасной арматуры ЖБИ. Ограждающие конструкции также монтируются с использованием легкого бетона. В настоящий момент капитальная застройка с применением облегченных газобетонных или пенобетонных блоков невозможна, ввиду их невысокой прочности, однако с развитием технологий можно быть уверенными, что постепенно такие изделия вытеснят тяжелые аналоги.

Одинцовский Комбинат железобетонных конструкций «КЖБК» оснащен современным оборудованием, изготовление конструкций выполняется с соблюдением всех технологий производства, доставка по Москве и Московской области

Читайте также: