Rubber-way.ru

Рубер Вэй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Марки бетона и их использование

Марки бетона и их использование

Бетон — это смесь цемента с водой, песком и щебнем. Эта смесь твердеет после укладки. Помимо песка при приготовлении бетонной смеси используют гравий, гранит и известняк.

Первостепенные показатели бетона – марка и класс – одни из основополагающих характеристик при выборе строительного раствора. Применение различных марок варьируется в зависимости от ряда зашифрованных значений в буквенно-цифровом формате. Готовая смесь обычно заказывается по марке – здесь заложена главная характеристика – прочность будущего монолита.

1. В проектной документации марка указывается заглавной буквой М и показателем предельной прочности бетона в кгс/см2. Существуют марки бетона от М50 до М1000, но применение чаще всего ограничивается М100-М450.

2. Класс бетона, буква В (В 3,5 – В 60). Подразумевает гарантированное значение прочности, то есть нагрузка в мегапаскалях, которую монолит обязан выдержать в 95 % случаев. В эксплуатации чаще всего встречаются классы В 7,5 – 35.

3. Показатели морозостойкости, водонепроницаемости, подвижности, жесткости уступают вышеуказанным, но также имеют важное значение в ряде конкретных случаев.

Разновидности бетона

При строительстве зданий и сооружений могут использоваться следующие марки этого материала:

  • суперлегкие;
  • легкие;
  • тяжелые;
  • очень тяжелые.

По типу наполнителя (щебня) бетон можно расделить на 3 вида:

  • бетон на гравии;
  • граните;
  • известняке.

Марка бетона

Этот показатель определяется в лабораториях опытным путем. Для того чтобы узнать, какую марку имеет бетон, отливают куб со сторонами 15 см и сдавливают под прессом с измерителем давления.

Марка бетона обозначается буквой М и цифрой, показывающей, какое давление в кгс на см² может выдерживать материал. Так, к примеру, бетон М200 способен сохранять целостность под нагрузкой в 200 кгс/см².

Характеристики марок бетона будут представлены в таблице ниже.

Класс бетона

Марка бетона по прочности связана напрямую с классом этого материала. Однако последний при этом является значением более точным и конкретным. Ведь на качество готового бетона, помимо наполнителя и марки цемента, может влиять множество других факторов. К примеру, разновидность и чистота наполнителя, затворителя и связующего, а также способы заливки, условия затвердевания и т. д.

При определении класса бетона учитывается его марка, а также поправочные коэффициенты. Рассчитывается он по формуле:

B = R*(0,0980655*(1 – 1,64*V)),

где R – средняя прочность материала (марка),

V – коэффициент вариации.

Мы выяснили, что существует такое понятие, как марки бетона. И их характеристики (таблица соответствия наглядно это покажет), и сфера использования в большинстве случае с классами совпадает. Однако обозначается последний показатель не в кгс/см², а в паскалях. Параметр 0,0980655 в указанной выше формуле – это как раз переходный коэффициент от одной единицы измерения к другой.

Итак, определенная марка бетона по прочности обычно соответствует конкретному ее классу. Однако иногда показатели средней и фактической прочности этого материала различаются довольно-таки значительно. В этом случае марка и класс могут не совпасть. К примеру, бетон марки М200 из-за не слишком высокого качества наполнителя или цемента может обозначаться как В10, а не В15. Цифра в классе материала показывает его способность выдерживать определенные нагрузки в МПа. Так, бетон В25 без вреда для себя переносит давление в 25 МПа.

Соответствие марки и класса

При проведении разного рода строительных работ зачастую нужно знать, какими свойствами отличается тот или иной вид раствора. Рассмотрим, какие имеют качества конкретные марки бетона. И их характеристики (таблица, представленная ниже, наверняка будет полезна многим строителям), и сфера применения, как уже упоминалось, в большинстве случаев соответствуют свойствам определенного класса.

КлассМаркаПрочность (кгс/см²)Применение
В5М7565В качестве штукатурки
В7.5М10098Монтаж бордюрного камня
В12.5М150131
В15М200196Стяжки, дорожки
В22.5М300294Фундаменты
В25М350327Монолитные стены, ЖБИ
В30М400393Мосты, банковские хранилища, взлетно-посадочные полосы, гидроэлектростанции

Таким образом, мы с вами в общих чертах рассмотрели, что представляют собой марки бетона и их характеристики. Таблица показывает, что сфера применения этого материала зависит в основном именно от его прочности. Далее, давайте поподробнее разберемся с тем, как конкретно используется каждый класс.

Бетон М100 и М150

Материал марки М100 не обладает высокой прочностью. Эта марка обычно используется для оштукатуривания стен, проведения подготовительных работ при заливке дорожного полотна. Для возведения фундамента М100 подходит в качестве подбетонки – ровной площадки, на которую устанавливают арматурный каркас.

Также возможно применение бетона этой марки при монтаже бордюрного камня, не подвергающегося особым нагрузкам, заливке тротуарных дорожек малой проходимости, т.е все то, что не требует высоких прочностных нагрузок.

Бетон марки М150 примерно такой же по прочностным характеристикам, как М100. Материал довольно прочный для возведения конструкций, не подвергающихся высоким нагрузкам, но недостаточно надежный для заливки «серьезных» объектов.

Марка М200

Из бетона класса В15 (М200) обычно изготавливают бетонные полы и стяжки. Также эта марка неплохо подходит для заливки небольших лестниц, дорожек, площадок. Иногда владельцы загородных участков возводят с помощью такого раствора даже фундаменты под дома со стенами из легких материалов. Однако использоваться марка бетона М200 с этой целью может только на устойчивых почвах. При этом грунтовые воды должны залегать достаточно глубоко.

Бетон М300

Марка М300 – популярный вид бетона у владельцев загородных участков.

Раствор этого состава – отличный ответ на вопрос о том, какой марки бетон для фундамента подходит лучше всего. Также из материала этого класса часто отливают подпорные стенки, лестницы и заборы. Неплохо этот вариант подходит и для строительства монолитных стен малоэтажных зданий жилого и хозяйственного назначения.

Бетон М350

Заливка фундамента и монолитных стен – это то, для чего в основном используется данная марка бетона (и класс бетона). Таблица показывает, что материал такой прочности применяется также для изготовления ЖБИ-изделий. Это могут быть балки, плиты перекрытия и т. д. Помимо этого, бетон М300 часто используют для заливки стяжек и пола. Иногда из него изготавливают и самодельные монолитные перекрытия в опалубке.

Бетон М400

Это очень прочный вид материала, используемый в основном при возведении зданий и сооружений особого назначения — стойки и полотна мостов, банковские сейфы, плотины ГЭС, заливка взлетно-посадочных полос аэродромов.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона указывается литерой F (25 – 1000), означает количество циклов заморозки и разморозки, во время которых смесь не дает деформации. Исключительно важен этот показатель для фундаментов в сильно влажных почвах, мостовых конструкций, где происходит постоянный контакт с влагой, особенно осенью и весной в период перепадов температур.

Различные производители дополнительно вводят в состав противоморозные добавки для повышения резистентности материала к перепадам температур. Обычно подобная добавка – это гидрофобный (напрягающий) цемент. Важно: злоупотребление подобными средствами повлечет за собой убыток прочности бетона. Для нашей климатической зоны подходит использование бетона с морозостойкостью F 100-200.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость – характеристика бетонной смеси по прочности связи внутри материала. Важность заключается в том, что вода, проникая в микротрещины, при замерзании разрушает его изнутри.

Водонепроницаемость обозначается знаком W от 2 до 20 – это числовой показатель сопротивляемости проникновению влаги в толщу под действием давления. Для достижения необходимых характеристик гидросопротивления используется все тот же гидрофобный цемент либо другие уплотняющие и гидрофобные добавки.

Стоит отметить, что при этом цена получится значительно выше, зато появится ряд положительных качеств:

  • возможность сэкономить на гидроизоляции оснований в местности с близким залеганием грунтовых вод;
  • продление срока службы ввиду повышения морозостойкости, применительно к незащищенным конструкциям, таким как заборы, отмостки, бетонные дорожки.

Пропорции цемента, песка и щебня для получения бетона определенной марки

Для расчета соотношения составляющих бетона, объем цемента принимается за 1 часть. Объем других составляющих определяется согласно с информацией в таблице ниже.

Таким образом, пропорция на 1м3 для марки М200 с применением цемента М400 весом 280 кг, песка 740 кг и щебня 1250 кг примет такой вид: 1: 2,8: 4,8. Обязательным условием для получения хорошего цемента является содержание воды 20% от общего объема (180 л).

Компонентный состав бетона

Такой строительный материал как бетон является очень распространенным материалом, который можно получить, смешав определенные компоненты, такие как вяжущее вещество, вода, заполнители и добавки. Пожалуй, каждому известно, что бетон используется повсеместно в различных сферах строительства, будь то обычное частное строение или же строительство промышленных и индустриальных построек. Еще на момент проектирования будущего строения составляется смета и определяется марка и состав бетона для каждого конкретного бетонного элемента, будь то несущая стена, фундамент и пр.

Классификация бетона

Существует большой выбор бетонных смесей, которые можно классифицировать в зависимости от различных характеристик, например по прочности сжатия, по объемной массе.

  • По прочности сжатия бетон можно разделить на цементный, силикатный, полимербетон и прочие виды. В данном случае классификация происходит по типу вяжущего вещества, который определяет не только прочность, но и марку бетона.
  • По объемной массе бетон можно классифицировать на легкий и тяжелый. В первом случае его масса обычно составляет максимум 1800 кг на 1 куб. м., во втором случае его масса значительно превышает 1800 кг и в большинстве случаев используется исключительно в индустриальном строительстве.

Характеристика основных составляющих бетона

Основные компоненты состава бетона

Из чего состоит бетон? Как правило, основными компонентами качественного бетона являются:

  • Щебень или гравий.
  • Песок.
  • Цемент.
  • Вода.
  • Различные химические добавки.

Каждый компонент смеси должен иметь определенные характеристики, о которых дальше пойдет речь.

Щебень или гравий

Данный элемент бетона, по сути, играет роль заполнителя. Используя щебень в бетонной смеси можно значительно увеличить прочность и долговечность бетонной конструкции, а также уменьшить усадку и ползучесть раствора.

Щебень может быть нескольких видов: известняковый, гравийный и гранитный.

Щебень или гравий для бетона

Важно обращать внимание на форму щебня, поскольку она может значительно влиять на удобство заливки бетонной смеси. К примеру, можно отметить, что щебень, имеющий плоскую и игловатую форму, уменьшает прочность конструкции и увеличивает расход других компонентов смеси (например, цемента, который является достаточно дорогим), при этом морозоустойчивость бетона в зимнее время падает. Именно поэтому для приготовления бетона такой щебень не применяют.

  • Гранитный щебень. Данный вид материала чаще всего используется для приготовления бетона, который будет использоваться для дорожных покрытий. Он имеет фракции от 5 до 70 мм, и наиболее популярными являются частицы 20-70 мм.
  • Гравийный щебень. Данный вид является наиболее востребованным и доступным и применяется для приготовления бетона и железобетона. Он имеет в своем составе частицы размером 3-70 мм, и наиболее востребованными из которых являются 5-20 мм.
  • Известковый щебень. Данный вид щебня является экологически чистым материалом. Он обладает повышенной ударостойкостью и морозоустойчивостью.

Какой щебень использовать для бетонной смеси напрямую зависит от сооружения, которое будет выполняться из бетона. Самым оптимальным вариантом для строительства является гравийный щебень, поскольку обладает достаточно высокой прочностью и доступностью для всех слоев населения.

Песок

Песок, как и щебень, является заполнителем в бетонной смеси. Чтобы получить качественный раствор необходимо подойти к его выбору достаточно серьезно. На рынке стройматериалов на сегодняшний день существует огромный выбор песка, например речной, карьерный, морской, кварцевый, однако не все из них могут использоваться для бетона.

Песок для бетона

К примеру, песок, который в своем составе имеет глину, значительно снижает морозоустойчивость и прочность бетона, поэтому данный вид песка категорически не рекомендуется использовать.

При серьезном строительстве для приготовления бетона рекомендуется использовать речной песок, поскольку он имеет однородные фракции и хорошее качество, в нем не содержится большого количество инородных органических или глинистых примесей, поэтому он является наиболее идеальным.

В случае если на готовую бетонную конструкцию больших нагрузок не предвидеться, а прочность нужна не слишком велика, то в таком случае можно использовать карьерный песок, который позволит сообщить составу необходимую вязкость.

Песок можно классифицировать в зависимости от фракций зерен, и наиболее пригодным для бетона является крупный, который содержит оптимальное количество средних и мелких зерен.

модуль крупности песка

Кроме того, для приготовления бетонной смеси высокого качества рекомендуется использовать сухой песок с невысокой влажностью. В случае если просушить песок не представляется возможным, рекомендуется уменьшить количество воды при приготовлении бетона.

Цемент

Цемент является наиболее дорогим компонентом бетонной смеси, поскольку является вяжущим веществом. Его производят на специальных цементных заводах, которые можно отнести к тяжелой промышленности. Цемент можно классифицировать по марке и количеству химических добавок.

цемент для бетона

Самый популярной разновидностью цемента является портландцемент, который имеет в своем составе специальные добавки, улучшающие свойства материала.

Чтобы правильно подобрать необходимую марку цемента для бетона, можно воспользоваться следующими рекомендациями от специалистов:

  • Цемент марки М400 и ПЦ400(Д20) наиболее часто используется при строительстве фундамента для частного сектора.
  • Цемент марки М400 и ПЦ400 (Д0) не имеют в своем составе добавок, которые позволяют использовать его для фундамента с высокой устойчивостью к воде и морозам.
  • Цемент марки М500 и ПЦ500 (Д20) наиболее часто используется при строительстве высокоэтажных, промышленных построек, гипермаркетов и пр.
  • ПЦ500 (Д0) используется только для промышленных нужд, чаще всего для участков, где влажность превышает допустимые нормы, а климат является неустойчивым.

Химические добавки

Существует огромное количество различных химических добавок, которые добавляются в бетон для придания различных свойств. Одни могут повышать прочность конечной конструкции, другие повышают морозоустойчивость и позволяют использовать бетон в зимнее время.

Количество воды для бетона определяется в зависимости от необходимой марки бетона и может корректироваться. Для бетона лучше всего использовать не холодную, но и не горячую чистую воду, без всяких примесей.

Процесс приготовления бетона

Рассмотрим процесс приготовления 100 кг бетонной смеси. Для него необходимо подготовить следующий состав:

Процесс приготовления бетона

  • Цемент 30 кг.
  • Песок 70 кг.
  • Щебень 100 кг.

Первое что необходимо сделать, это смешать все сухие составляющие, то есть песок, цемент и щебень до однородной массы. Затем можно постепенно вливать воду, пока смесь не получиться нужной консистенции. Зачастую бетонный раствор напоминает “густой творог” и не растекается.

Также немаловажно помнить, что приготовление бетона должно происходить при плюсовой температуре окружающего воздуха, иначе это может повлиять на характеристики бетона.

В заключение нужно сказать, что для получения высококачественного бетонного раствора необходимо уделять большое внимание его составляющим, в особенности, если бетон заказывается на заводе, поскольку на сегодняшний день существует достаточно много недобросовестных производителей. Цена бетона напрямую зависит от цены всех компонентов, и если стоимость раствора занижена, это может означать только то, что в процессе его изготовления используются дешевые материалы.

Бетон М400: высокопрочный материал для надежных конструкций

Бетон М400 относится к категории тяжелых растворов. Благодаря прочности его активно используют для постройки несущих конструкций и сооружений, испытывающих высокие нагрузки. Материал содержит повышенное количество цемента, что придает ему уникальные свойства и отличное качество.

  • Технические характеристики бетона М400
  • Состав и пропорции компонентов
  • Классы прочности бетона м400
  • Применение бетона М400
  • Приготовление бетона
  • Норма цемента на кубометр раствора
  • Пример расчета в ведрах на 1 кубометр
  • Пример расчета в бетономешалке
  • Стоимость бетона

Технические характеристики бетона М400

Основные характеристики материала регламентируются ГОСТом 31108-2003 «Цементы общестроительные», ГОСТом 7473-2010 «Смеси бетонные» и рядом других нормативных документов.

Важные технические параметры, которым должен соответствовать бетонный раствор:

  1. Подвижность (удобоукладываемость) — П4. Бетон может быть залит в армированные конструкции без дополнительного уплотнения, что эффективно при обустройстве фундаментов, колонн. При необходимости, путем введения добавок и изменения пропорций можно получить бетон М400 с подвижностью П3 или П5.
  2. Водонепроницаемость — W6–W12. Готовые конструкции из этого раствора могут выдержать давление жидкости в 0,6-1,2 МПа. Бетон может быть использован для подводных сооружений – дамб, бассейнов.
  3. Морозостойкость — F100-F300. Бетон способен выдержать от 100 до 300 циклов заморозки и размораживания (точная цифра зависит от типа и количества специальных модификаторов). Благодаря такой высокой морозостойкости раствор применяют для построек в суровом климате.
  4. Плотность бетона М400 – более 2400 кг/м³, прочность на сжатие – 400 кгс/см². Эти показатели делают материал очень надежным, износостойким и долговечным.

Плотность бетона м400

Бетон М400 обладает отличными характеристиками, поэтому подходит для строительства большинства зданий, сооружений и конструкций в быту и промышленности. Он быстрее, чем иные марки, схватывается, а это свойство дает возможность ускорить строительные работы.

Важно! После застывания раствор превращается в нерушимый монолит, который практически не подвержен воздействию природных факторов.

Состав и пропорции компонентов

В состав материала входят стандартные ингредиенты: речной или карьерный песок, цемент, гравий или щебень. Готовая смесь разводится чистой водой без химических примесей.

Для улучшения технических параметров в состав также обязательно вводят пластификаторы и другие добавки. Для изготовления цветного бетона в него могут добавлять колеры.

Бетон М400 на щебне

Бетон М400 на щебне

При смешивании материала своими руками или в промышленности пользуются такими пропорциями:

  • цемент – 1 часть;
  • песок – 1,5 части;
  • щебень – 2,5 части;
  • вода – 0,5 части.

Совет! Если для стройки требуется большое количество раствора, целесообразнее будет его купить на заводе в готовом виде и доставить спецтранспортом на строительную площадку.

Классы прочности бетона м400

Под классом прочности раствора понимают числовой параметр, определяющий его прочность на сжатие. Он подсчитывается в мегапаскалях и обозначается буквой «B».

Бетону марки М400 соответствует класс прочности 30 (B30). Это означает, что бетон может выдержать давление силой в 30 мегапаскалей после полного застывания не менее, чем в 95% случаев. Эта цифра считается очень высокой, поэтому материал относится к группе конструкционных и подходит для постройки высотных зданий.

Классы бетона по прочности

Применение бетона М400

Материал используют для возведения объектов, при эксплуатации которых возникают значительные механические нагрузки, способствующие сильному напряжению монолита. Из бетона М400 строят такие конструкции:

  • мосты на автомобильных трассах, железные дороги;
  • эстакады для транспорта и путепроводы, виадуки;
  • банковские хранилища, склады боеприпасов, оружия, военные сооружения;
  • колонны, перемычки, балки;
  • гидротехнические конструкции — дамбы, плотины, волнорезы, бассейны, гидроэлектростанции;
  • монолитные высотные дома;
  • коллекторы для коммуникаций;
  • любые объекты, требующие высокой безопасности;
  • лестницы и лестничные пролеты;
  • строения в энергетической, машиностроительной, рудодобывающей сферах;
  • канализационные туннели;
  • фундаменты многоэтажных зданий;
  • объекты метрополитена.

Монолитные конструкции из М400

Бетон подходит для заливки прочных железобетонных конструкций, которые будут претерпевать самые серьезные нагрузки. В этом случае в его состав вместо щебня вводят гранитный наполнитель.

Приготовление бетона

Чтобы раствор, сделанный в домашних условиях, полностью соответствовал требованиям, для его замешивания придется раздобыть только самые качественные компоненты. Также важно точно соблюдать пропорции и технологию изготовления бетона М400.

Песок должен быть чистым, без примесей почвы, глины, извести, которые увеличивают вязкость и нарушают схватываемость раствора. Кроме того, при использовании грязного песка прочность бетона снизится.

Совет! Идеальный вариант – не набирать песок самостоятельно, а купить его в строительном магазине в уже очищенном виде.

Песок строительный

В крайнем случае, подойдет карьерный или речной песок, но только хорошо промытый и высушенный. Мокрый песок перед замешиванием бетона досушивают или уменьшают норму воды в растворе. Жидкость тоже должна быть чистой, полностью свободной от химических примесей и немного теплой (не горячей).

Щебень для бетона подбирают не крупный, но и не мелкий, примерно в пределах 5-20 мм (размер отдельных элементов). Лучше брать только высококачественные сорта щебня с показателем прочности от М1100 и более, которые производятся путем дробления самых твердых пород.

Требования к цементу — самые жесткие:

  • марка – не ниже, чем готовый бетон (в противном случае раствор будет иметь малый удельный вес);
  • мелкозернистый сорт;
  • отсутствие излишней влажности, комков;
  • хранение – только в правильных условиях и не более 3 месяцев от даты производства.

Цемент Хайдельберг М600

После отбора компонентов приступают к их отвешиванию. Вначале соединяют цемент и песок, тщательно перемешивают массу в бетономешалке, пока она не станет однородной.

После вводят жидкость с растворенными пластификаторами, которая была строго выверена по объему заранее. От точного соблюдения нормы воды зависят прочность и морозостойкость бетона. Последним всыпают щебень, еще раз смешивают раствор, который по текстуре должен напоминать густую сметану.

По мере готовности бетон транспортируют на площадку и приступают к его заливке. Чтобы материал не затвердел слишком быстро, либо процесс его застывания не замедлился, важно работать при плюсовых температурах, но не на сильной жаре.

Применение бетона М400

Совет! Помимо самостоятельного подбора компонентов и высчитывания пропорций, можно пойти иным путем – купить готовую сухую смесь в мешках и развести ее водой.

Норма цемента на кубометр раствора

Чтобы получить 1 кубический метр готового раствора, достаточно использовать 420 кг портландцемента марки М400 с плотностью 1400 кг/м³. Объем цемента в литрах равен 300 л, поскольку его соотношение кг/л — 1,4.

Пример расчета в ведрах на 1 кубометр

В домашних условиях удобнее всего отмеривать компоненты с помощью стандартного 10-литрового ведра, которое имеется у любого строителя. Каждый литр объема в ведре равен 1 дм³, то есть весь объем составит 0,01 м³ (10 дм³).

Для получения бетона, помимо 300 л (30 ведер) цемента, берут такие компоненты:

  • Песок плотностью 1600 кг/м³. В литре – 1,6 кг песка. Для нормы в 630 кг объем составит 394 кг, количество ведер – 39,4.
  • Щебень плотностью 1400 кг/м³. В литре – 1,4 кг. Для нормы в 1050 кг объем равен 750 л, то есть – 75 ведер.
  • Вода. Всего нужно 210 л воды, или 21 ведро.

Пропорции компонентов для М400

Знание указанных норм и пропорций позволит определиться с количеством компонентов, которые потребуются для заливки конструкции, а также с приблизительными затратами.

Пример расчета в бетономешалке

Стандартный объем бака бетономешалки составляет 140 л. Обычно его загружают не более чем на 2/3, чтобы дать компонентам лучше перемешаться.

Таким образом, норма загрузки составит 140х2/3 = 93 литра. При соединении коэффициентов в пропорции получают цифру 5,5 (1 часть цемента + 1,5 части песка + 2,5 части щебня + 0,5 части воды). Путем умножения на 10 литров (объем ведра) получают 55 литров, а при делении 93л/55 л высчитывают количество загрузок – 1,69 штуки.

При умножении 1,69 на пропорции получают такие нормы для одной загрузки в бетономешалку:

  • цемент – 16,9 л;
  • песок – 25,3 л;
  • щебень – 42,3 л;
  • вода – 8,5 л.

Стоимость бетона

Средняя цена бетона М400 составляет 3800-4700 рублей за 1 кубический метр. Конкретная цена меняется в зависимости от региона, производителя, дополнительных компонентов в составе, вида щебня.

Продажа бетона

Покупать бетон нужно только у сертифицированных поставщиков, которые дают на него всю необходимую документацию. В этом случае можно быть уверенным в качестве бетона М400 и его пригодности для самых экстремальных условий.

Определение марки цемента и его прочностных характеристик для определения соответствия маркировке

Цемент – вяжущее вещество искусственного происхождения. При контакте этого неорганического вещества с водой происходит гидратация, в результате чего образуется цементный камень.

что такое прочность цемента

Материал широко используется для приготовления бетонов и разнообразных строительных растворов. От класса прочности цемента зависят эксплуатационные параметры готовых бетонных конструкций.

Предел прочности цемента

Марка (класс) цемента определяют в соответствии с его пределом прочности при сжатии. Чтобы определить это значение проводятся испытания, в ходе которых образцы затвердевшего цементного камня подвергают разрушению под давлением гидравлического пресса.

Образцы имеют стандартный размер, т.е., стандартную площадь поперечного сечения. Испытания позволяют зафиксировать показатель давления, при котором образец начинает разрушаться.

Классификация цементов по группам прочности

Группа цементов по прочностиТребования к конечной стандартной прочности при сжатии, МПа
Высокопрочные50 и более
РядовыеОт 30 до 50
НизкомарочныеМенее 30

Строительные конструкции из монолитного и сборного бетона и железобетона в ходе эксплуатации подвергаются различным внешним воздействиям, в первую очередь это:

  • механические нагрузки;
  • воздействие влаги;
  • температурные колебания.

Внешние факторы влияют на коэффициенты сжатия, растяжения, изгиба каждого конструктивного элемента, при этом существует зависимость между пределом прочности на сжатие и параметрам прочности при растяжении и изгибе.

Разница между показателями предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе цемента тем выше, чем выше класс материала. К примеру, у цемента класса 32,5 (М400) прочность при сжатии в 7 раз выше прочности при изгибе. Аналогичный показатель у цемента класса 42,5 (М500) составляет 8,3 раза.

На прочность цемента в составе бетонов отказывает влияние процент воды в смеси, наличие и вид добавок, изменяющих скорость твердения материала.

Определение марки цемента и его прочностных характеристик для определения соответствия маркировке Цемент AKKERMAN 500 maxi (тара 50кг) Маркировка цемента М500

Технология изготовления

Для изготовления цемента марки 500 используют:

Полезная информация:

  • Полистиролбетон – характеристики и сфера применения
  • Перлит: что это такое и характеристики утеплителя
  • Как сделать цемент в домашних условиях
  • Бетон М250 (b20, б20, в20): применение, состав и…
  • Минеральная вата характеристики и свойства
  • Марки бетона и их применение в строительстве
  • гипсовый камень – природный материал осадочного происхождения;
  • клинкер — составляющая, получаемая путем спекания при высоких температурах желтовато-зеленого известняка («зеленки») и глины;
  • доменная шихта — смесь шлака, минеральных добавок, химического активатора;
  • добавки, обеспечивающие пластичность, кислотоупорность, водостойкость.

Процесс изготовления состоит из двух основных стадий, подразделяющихся на производственные этапы:

  1. Получение клинкера. Известняк подвергают предварительной сушке в промышленных сушилках. Высушенное сырье смешивают с глиной, подвергают обжигу во вращающихся печах при температуре 1300-1450 ⁰C.
  2. К клинкеру подмешивают гипс и остальные компоненты и измельчают до получения сыпучей однородной порошкообразной массы.

В зависимости от качественных показателей сырья, его состояния, производство кондиционного материала производится несколькими способами.

  1. Смесь производится сухим способом, затем идет образование гранул с добавлением воды.
  2. Смесь измельчается в воде, затем идут процессы сушки и обжига.

Произведенный таким образом порошкообразный материал готов к замешиванию с водой и прочими компонентами бетонной смеси.

ГОСТ прочности цемента

С 1 сентября 2004 года в Российской Федерации маркировка общестроительных цементов осуществляется согласно ГОСТу 31108-2003. Но в старых документах и многих статьях, размещенных в интернете, часто используется устаревшая классификация по ГОСТу 10178-85.

Классы по актуальному ГОСТу и устаревшие марки цемента по прочности приведены в таблице:

Новое обозначениеСтарая маркировка
22,5М300
32,5М400
42,5М500
52,5М600

Марка цемента по прочности указывает, какое давление выдерживает материал при измерении показателя в кг/см3. Класс прочности цемента на сжатие соответствует выдерживаемому давлению в МПа.

Сферы применения

Благодаря рабочим свойствам, марка М500 получила широкую сферу применения:

  • В составе железобетонной смеси для возведения стен, плит перекрытий, балок, других элементов, находящихся под значительными нагрузками в многоэтажных зданиях, капитальных строительных объектов, торговых центров, промышленных объектов большой площади, портов, вокзалов.
  • При возведении фундаментов, в том числе на грунтах с подземными водами.
  • Для проведения текущих плановых ремонтов и восстановительных послеаварийных работ.
  • Для заливки опор линий электропередач.
  • При отливке колонн, ограждений, декоративных вазонов, ландшафтно-садовых декораций.
  • Для возведения конструкций, эксплуатация которых будет осуществляться в условиях повышенной влажности, высоком либо низком температурном режиме.
  • При сооружении шлюзов, плотин, эстакад, мостов.
  • Для обустройства автомагистралей, при производстве железобетонных плит высокой прочности.

Также данный материал используется в бытовом строительстве, для создания цементно-песчаной напольной стяжки, при замесе штукатурного и кладочного раствора.

Испытание цемента на прочность

От чего зависит прочность цемента? Данный материал представляет собой многокомпонентное вещество, и на прочность цементного камня после отвердения влияет:

  • состав цемента;
  • микроструктура минералов, из которых изготовлен материал;
  • наличие добавок и их свойства.

Прочность цемента и его показатели

К примеру, прочность белого цемента, который ценится за эстетичность и часто используется в декоративных целях (изготовление скульптур, декоративного кирпича, тротуарной плитки и т.д.) зависит от производителя. Датский завод Aalborg White производит материал прочностью 68-78 МПа, а российские заводы компании Holcim поставляют на рынок белый цемент прочностью 51-57 МПа.

Ход испытаний

Цемент набирает прочность в течение 28 суток после приготовления цементно-песчаного раствора. Для проведения испытаний материала изготавливают балочки стандартного формата 40х40х160 мм, при этом раствор готовят из расчета 1 часть цемента на 3 части однофракционного песка. Для определения прочности цемента разных классов испытания также проводятся через 2 или 7 суток твердения.

Класс прочности цементаПрочность на сжатие, МПа, в возрасте
2 сут, не менее7 сут, не менее28 сут
не менеене более
22,5Н1122,542,5
32,5Н1632,552,5
32,5Б*10
42,5Н1042,562,5
42,5Б*20
52,5Н2052,5
52,5Б*30

Примечание: Н – нормированный, Б – быстротвердеющий.

Производители цемента обязаны указывать в паспорте продукции максимальную прочность цемента (результат испытаний после 28 суток твердения) и активность цемента, прошедшего процедуру пропаривания.

Пропаривание позволяет ускорить проверку показателей материала. Для этого:

  • в камеру для пропаривания помещают формочки с цементно-песчаным раствором (габариты форм соответствуют габаритам стандартных балочек) и выдерживают в течение 5 часов;
  • плавно, в течение 3 часов, поднимают температуру в камере до 80°С;
  • выдерживают образцы при данной температуре на протяжении 8 часов;
  • оставляют балочки на 2-3 часа остывать.

Остывшие сухие образцы подвергают испытаниям на гидравлическом прессе – проверяют на изгиб. Получившиеся в ходе проверки половинки балочек проверяют на сжатие. Средний результат сравнивается с актуальным ГОСТом и вносится в паспорт цемента.

Чтобы проверить, как цемент будет вести себя в бетоне, готовят образцы кубической формы (100х100х100 мм), при этом в раствор дополнительно вводятся химические добавки и щебень, и также испытывают при помощи гидропресса.

Нормы расхода

Марка непосредственно влияет на его количество, требуемое для получение качественного бетона или раствора. Чем выше марка, тем меньше расход. Поэтому не всегда использование более низких и дешевых сортов экономически выгоднее, чем применение марки М500. По сравнению с материалом М400, его расход на 15-20% ниже.

Для осуществления различных монтажно-строительных работ рекомендуются следующие пропорции цемента и песка:

  • заливка фундаментов и перекрытий – 1:2;
  • для кладочных смесей – 1:4;
  • стяжка полов, дворовые и садовые дорожки, отделочно-штукатурные работы – 1:5.

При смешивании компонентов необходимо учесть, что качественные характеристики цемента ухудшаются каждый месяц хранения (до замешивания с водой) на 10%. Спустя 2 месяца марка М500 приблизительно тождественна по параметрам свежесмешанному материалу М400 и все пропорции подлежат коррекции.

Что добавить в цемент для прочности

Чтобы получить высокопрочный строительный материал не обязательно использовать дорогой цемент повышенной прочности, нередко для упрочнения бетона в раствор вводят определенные присадки.

Прочность цемента и его показатели

  • Пластификаторы. Увеличивают подвижность бетонной смеси, при этом повышается прочность готовой конструкции.
  • Добавки, ускоряющие набор прочности. Повышается скорость твердения бетона, при этом возрастает его марочная прочность на сжатие и изгиб.
  • Противоморозные присадки, гидрофобизпаторы. Повышают плотность и водонепроницаемость – соответственно, увеличивается прочность материала.
  • Комплексные добавки. Имеют большой спектр действия – повышают подвижность смеси, увеличивают водонепроницаемость, морозостойкость готовой конструкции. При этом прочность бетона возрастает на 70-110%, а пылеотделение становится предельно низким.

Выбор добавки в цемент для прочности зависит от требований к эксплуатационным параметрам строительных конструкций и условий изготовления элементов из монолитного бетона.

Плюсы и минусы

Материал привлекателен для самых разнообразных направлений строительства благодаря положительным качествам:

  • Простота в использовании. Для получения рабочего раствора достаточно смешать все необходимые компоненты (вода, песок, щебенка) в правильных пропорциях.
  • Экологическая чистота. Материал производится из натуральных природных компонентов, что исключает попадание в окружающую среду и организм человека вредных токсичных веществ в процессе строительства или эксплуатации сооружения либо конструкции.
  • Химическая стойкость. Все конструкции и железобетонные изделия, при сооружении которых использовался цемент марки М500 не поддаются разрушающему воздействию агрессивных химических сред – щелочей, кислот, солей.
  • Экономичность. Благодаря умеренному расходу, можно значительно сократить общую стоимость строительно-монтажных работ.
  • Универсальность. Возможно применение для любых видов строительных работ, благодаря оптимальному сочетанию прочности, влаго – и морозостойкости, что обеспечивает долгосрочность готовых конструкций.

Недостатков немного – это относительно высокая цена, по сравнению с другими марками. Поэтому при составлении сметы, стоит закладывать материал более низкого качества, если будущее строение не будет подвергаться активным агрессивным воздействиям извне.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Расход материалов при устройстве цементной стяжки
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector