Марка бетона является наиболее важным показателем его качества и зависит от объема цемента в составе бетонной смеси, а также других ее составляющих — гравий, щебень, песок, вода и специальные наполнители. Принятыми в РФ основными обозначениями марки бетонной смеси являются литеры:
М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М550.
Показатель марки бетона обозначают предел прочности смеси на сжатие в кг/см2. Проверка соответствия бетонной смеси установленным стандартом производится при помощи специального испытательного пресса. Тестирование осуществляется следующим образом: под пресс помещают кубики бетона с размером грани в 15 сантиметров, которые выдержанны в течение 28 суток с момента заливки (с учетом соблюдения условий нормального твердения). Срок проверки бетона на соответствие марке выбран не случайно. Опытным путем установлено, что в течении указанного времени, бетон набирает свою проектную мощность, которая в дальнейшем только увеличивается.
Марки бетона различаются по трем основным характеристикам:
Прочность — сопротивление разрушению при воздействии внутреннего напряжения и внешних факторов;
Морозостойкость — способность бетона в насыщенном водой состоянии выдерживать многократные попеременные циклы замораживания и оттаивания;
Водонепроницаемость — способность не пропускать через себя воду под давлением.
Для каждой из марок бетона характерна своя область применения:
1. М100 и М150 — используется при производстве подготовительных работ перед заливкой монолитных плит и лент фундаментов.
2. М200, М250 и М300 — используется при изготовлении стяжек полов, фундаментов, дорожек, ленточных, плитных и свайно-ростверковых фундаментов, бетонных лестниц, подпорных стен, площадок, тротуарных плит, заборов и т. п.
3. М350 — используется для изготовления монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, плит перекрытий, колонн, ригелей, балок, монолитных стен, чаш бассейнов и иных ответственных конструкций.
4. М400, М450 и М500 (М550) — используется для изготовления мостовых конструкций, гидро-технических сооружений, банковских хранилищ, специальных ЖБК и ЖБИ, колонн, ригелей, балок, чаш бассейнов, тоннелей метро, плотин, дамб и иных конструкций со специальными требованиями.
Для каждой марки бетонной смеси установлена своя точка критической прочности — грань, по достижении которой, за дальнейшую эксплуатацию изделий из бетона можно не волноваться. Низкие марки бетона имеют более высокий порог прочности в процентном соотношении. Высокие же марки, напротив, характеризуются более низким процентом критической прочности, установленным в районе 25-30% от проектной. При нормальных условиях, критическая прочность материала достигается примерно за сутки. Поэтому, первые 24 часа «жизни» бетона так важны для создания качественных конструкций.
Бетон М100 в строительстве применяется достаточно широко. Поскольку данная смесь стоит относительно недорого, некоторые корпоративные и индивидуальные застройщики используют М100 не по назначению, с нарушением технологий ведения работ.
Поскольку любые конструктивные элементы зданий и сооружений рассчитаны на определенные эксплуатационные нагрузки, то применение не соответствующей технологии строительства марки бетонной смеси, может привести к непредсказуемым последствиям. К слову сказать, такие случаи сегодня случаются довольно редко, и большинство застройщиков используют бетонную смесь М100 исключительно по назначению — подготовительные работы при устройстве ленточных фундаментов, отмостков и тротуаров, а также заливка монолитных плит и фундаментных блоков. Смесь готовится, как правило, из цемента, воды и щебня.
При этом, главная задача производителя бетона М100, — это соблюдение существующих технологий и пропорций компонентов смеси. Крепость и соответствие смеси заявленной марке определяется соотношением воды и цемента в растворе. Щебню же и песку отводится роль структурного каркаса готовой конструкции, на которую действует усадочное напряжение в процессе эксплуатации.
Основными качественными характеристиками бетона М100 являются:
- Класс — В-7,5;
- Подвижность — П2-П4;
- Морозостойкость — F50;
- Водонепроницаемость — W2;
- Жесткость — Ж1-Ж4.
- Бетон М100 соотносится с классом В7.5 и является одной из широко встречающихся марок бетонных смесей.
- Наиболее простой вариант бетонной смеси, с минимальной себестоимостью производства;
- Имеет более низкие показатели прочности, чем другие марки, и поэтому его использование в строительстве ограничено.
Чем больше бетон марки М100 содержит наполнителей, тем дешевле его стоимость. Поскольку цемент является самым дорогим компонентом строительных смесей, то любые другие добавки, влияют на его стоимость в сторону удешевления.
Следует отметить некоторые особенности при изготовлении данной бетонной марки. В качестве наполнителей в бетоне М100 используются гравий, гранитный и известковый щебень, керамзит и пр. Этот тип бетонной смеси имеет обиходное название «тощий бетон», так как в его составе присутствует минимальная доля цементной примеси, требуемая для связывания заполнителей бетона (например, щебень гранитного, известнякового или гравийного типа). Изготовляется в следующих пропорциях: 1 доля цемента/ 4,6 доли песка / 7,0 долей щебня. Главное требование к компонентам – высокое качество, так как сама марка бетона М100 (В7.5) имеет слабые характеристики.
Бетон М100 — это весьма востребованный на рынке строительный материал. Технологию его изготовления освоили многие производственные предприятия. Бетонную смесь этой марки, так же можно готовить в условиях строительной площадки, но в большинстве случаев, такой подход оказывается нерентабельным. Поэтому для нужд строительства, чаще всего заказывают доставку бетона М100 автобетоновозом (миксером). Выбирая поставщика, следует отдавать предпочтение тем компаниям, чьи производственные мощности располагаются недалеко от объекта строительства, та как на цену доставки смеси непосредственно оказывает влияние расстояние транспортировки. Чем дальше завод по производству бетона, тем выше цена бетонной смеси.
Где используется бетон М100 (В7.5):
- При «бетонной подготовке»: сначала производится укладка слоя бетонного раствора марки М100 (В7.5) на слой песка, после этого проводятся работы с арматурой.
- При проведении дорожных работ – например, применяется в подстилающем слое дороги (подушка), если магистраль функционирует в неинтенсивном режиме.
- Используется при установке дорожных ограждений, например бордюрного камня.
Для других сфер в строительстве марка бетона М100 (В7.5) не является качественной, так как не способна выдерживать более высокие нагрузки (быстро разрушается, что является основным негативным показателем данной смеси).
Слабые стороны:
Низкая морозоустойчивость (срок эксплуатации – не более 50 циклов оттаивания и замораживания).
Низкая водонепроницаемость (в связи с этим относится к категории W2).
Несмотря на низкие технологические характеристики, марка М100 (В7.5) имеет параметры, которые более чем достаточны при использовании в некоторых областях строительства (о них говорилось выше).
Бетон марки М-150 соотносят с классом В12.5. Это один из популярных составов, который используется в различных направлениях строительного производства – в большей степени в подготовительной части строительных работ.
Приведем наиболее частые сферы использования данной марки бетона:
- Бетон марки М-150 (В 12.5) идеален для использования в виде подстилающего слоя фундамента строительного объекта, для снижения в дальнейшем осадки здания. Это связано, прежде всего, с относительно низкой ценой. Применяется сразу после того, как произошло уплотнение грунта.
- Другая область использования бетона М-150 (В12.5) – выполнение бетонных стяжек и фундаментов для объектов небольшой массы, полов и различных оснований (например, для покрытий из природного камня). М-150 имеет высокую подвижность, что позволяет его использовать в разнообразных типах опалубки.
- В дорожном строительстве бетон марки М-150 (В12.5) используется как основа для дорожного полотна.
Наиболее важным недостатком, несмотря на низкую себестоимость, является отсутствие добавок, так же как и у М-100, что является ограничивающим фактором использования в других сферах строительства.
Состав бетона М-150 (В12.5): 1 часть цемента/3,5 части песка /5,7 части заполнителя. В качестве заполнителя используется щебень – как гравийный, так и гранитный или известняковый.
Производственные характеристики:
- Высокий уровень подвижности смеси в диапазоне П1- П4, который зависит от доли воды, используемой при изготовлении.
- Морозостойкость уровня F50 – этот показатель характеризует обеспечение прочности конструкций при прохождении более пятидесяти циклов замораживания и оттаивания. Этот показатель у бетона М-150 (В12.5) является низким, что не позволяет его использовать в условиях перепадов температур.
- Водонепроницаемость уровня W2 характеризует повышенную степень поглощения воды, поэтому необходимо использование гидроизоляции.
Популярность бетона марки М-150, прежде всего, характеризуется:
относительной дешевизной – существенно отличается от М-200;
более высоким уровнем эксплуатационных параметров, чем у бетона М 100.
Существенным ограничением использования бетона М-150 (В12.5), является его неустойчивость к внешним воздействующим факторам. Это является причиной ограниченного применения данной марки бетона в строительном производстве.
Бетона М-200 (В15) ориентирован, преимущественно, на строительство частных домов и возведение внутренних конструкций.
Показатели данной марки:
- Уровень подвижности находится в диапазоне П2 – П4, но может быть увеличен при использовании пластификаторов.
- Уровень морозоустойчивости F100 марки М-200 (В15) позволяет длительное время эксплуатировать сооружения при негативных внешних воздействиях, без проявления признаков механического разрушения.
Области применения:
- Производство стяжек и полов. Работы проводятся в изолированных помещениях, и, следовательно, устойчивость к внешним воздействиям не являются определяющими - показатель прочности достаточен для проведения качественных работ в этой сфере.
- Строительство фундаментов под любые здания гражданского и промышленного назначения. Но на практике чаще используется при обустройстве фундаментов малоэтажных сооружений, например, для строительства домов, коттеджей и других загородных домостроений.
- Производство железобетонных конструкций, например, подпорных стен, которые принимают на себя основную нагрузку других уровней. Выбор марки М-200 (В15) для ж/б изделий основан на обеспечении высоких характеристик при эксплуатации сооружений и низкой себестоимости производства. Данная марка не должна использоваться при возведении сооружений с повышенными требованиями к устойчивости.
- Производство дорожек, отмосток, площадок и подобных конструкций.
- Изготовление дорожных плит. Сочетание с металлическим каркасом позволяет обеспечить повышенную устойчивость к износу, при этом применяются разнообразные добавки для увеличения уровня плотности.
- Часто, из бетона марки М-200 (В15) изготавливают фундаментные блоки и плиты, и другие подобные изделия.
- В дорожном строительстве бетон марки М-200 (В15) используется при укладке дорожного полотна для трасс с интенсивным движением.
Пропорциональное соотношение составляющих бетона марки М-200 (В-15): 1 часть цемента/2,8 части песка/ 4,8 части щебня (гравийный, известняковый и гранитный).
Использование добавок позволяет улучшить технологические характеристики возводимых конструкций.
В современном строительстве марка бетона М-250 (соотносится с классом В20) широко не используется. Причиной этого являются некачественные характеристики. По технологическим же характеристикам бетон М-250 (В20) не намного прочнее М-200 (В15), но в значительной мере уступает по показателям М-300 (В22.5).
Используется для решения следующих задач в строительстве:
- При заливке фундаментов, в том числе в многоэтажном строительстве. Для обеспечения необходимой прочности требуется производить более углубленные расчеты, особенно для монолитно-ленточных типов конструкции.
- В изготовлении плит блоков и перекрытий малонагруженного типа. Использование данных изделий существенно ускоряет сроки сдачи в эксплуатацию объектов строительства.
- Производство дорожек, площадок, для которых требуются более высокий уровень износостойкости.
Компонентный состав бетона марки М-250 (В20) технологически стандартен, но отличается по долевому соотношению: 1 часть цемента/2,6 части песка/ 4,5 части заполнителя в виде щебня – гранитного, известнякового или гравийного. В составе гравийной смеси допускается неоднородность, которая напрямую влияет на свойства данной марки, а также использование разнообразных добавок для регулировки конкретных свойств смеси, таких как подвижность, скорость отвердения и схватывания.
Качественные параметры бетона марки М-250:
- Подвижность в диапазоне П2 – П4 немногим выше, чем у М-200 (соотносится с классом В15).
- Морозоустойчивость уровня F-100.
- Водостойкость уровня W4 – этот показатель такой же как и у марки бетона М-200 (В15), что позволяет использовать его при строительстве объектов, устойчивых к воздействию грунтовых вод и осадков.
Бетонная марка М300 (класс В22.5) – разновидность товарного бетона, который широко применяется в строительном производстве, причем как в малоэтажном, так и в многоэтажном.
В современном строительстве используются стандарты, описанные СтСЭВ, согласно котором марка бетонной смеси М-300 (В22.5) является промежуточной и поэтому не должна применяться в строительстве. Но на практике, из-за качественных характеристик и низкой цены производства, это условие практически не соблюдается.
Рассмотрим детально характеристики бетона марки М-300 (В22.5):
- Подвижность в диапазоне П2 – П4, которая позволяет использовать смесь практически в любых сферах строительства.
- Уровень морозостойкости F200 позволяет работать с материалом практически в любых погодных условиях.
- Водонепроницаемость бетона марки М-300 (В22.5) – W6. Это связано, прежде всего, с пониженной пористостью.
Области применения бетона марки М-300 (B22.5):
- Производство фундаментов различной категории сложности. Состав бетонной смеси выдерживает повышенные нагрузки в течение длительного времени, что сказывается, прежде всего, на отсутствии деформационных изменений. Благодаря высокому уровню водонепроницаемости нет потребности в дополнительной гидроизоляции при закладке фундамента. Фундаменты монолитного типа с использованием данной марки бетона будут гораздо эффективнее, если применяется внутреннее армирование (это увеличивает устойчивость к растрескиванию).
- Обустройство ограждений ленточного типа с внутренним армированием и введением добавок для увеличения срока эксплуатации.
- Использование при возведении опорных и подпорных конструкций, что достигается высоким уровнем прочности бетона марки М-300.
- Использование в разнообразных железобетонных конструкциях, например, лестницах и перекрытиях. Они имеют высокую степень прочности, что позволяет использовать их при сильных нагрузочных воздействиях на конструкцию.
Количественное соотношение составляющих бетона М-300: 1 часть цемента/1,9 части песка/3,7 части щебня (гранитного или гравийного типа). При использовании гранитного щебня состав отличается повышенным качеством, и увеличением большей цены.
Относится к престижному классу строительных материалов и является высокоустойчивым к внешним воздействиям.
- Подвижность смеси варьируется в диапазоне П2 – П4. Данный параметр может быть увеличен при использовании специальных добавок-пластификаторов, но в основном их применение не требуется.
- Показатель морозостойкости бетона марки М-350 (соотносится с классом В25) равен F200 – это позволяет использовать его практически в любом климатическом поясе без снижения качественных характеристик, особенно в условиях агрессивной внешней среды.
- Показатель водонепроницаемости W8 и соответствует давлению 8 кг воды на 1 см2. Это достигается практически полным отсутствием воздушных полостей в смеси и обеспечивает высокую степень защиты конструкций от воздействия воды.
Количественный состав бетона М-350 (В25): 1 часть цемента/ 2 части песка/ 4 части щебня (гравийного или гранитного типа). Особенность данной марки бетона – значительная доля цемента, что позволяет схватываться быстрее, поэтому при заливке бетона М-350 важна скорость.
Сферы применения бетона марки М-350 (В25) в строительной области разнообразны:
- Изготовление монолитных фундаментов. Используется для фундаментов крупных строительных объектов, так как имеет большой запас прочности, который в малоэтажном строительстве не требуется и не оправдывает финансовых вложений.
- Производство свайно-ростверковых железобетонных конструкций. При этом требуется предварительно обрабатывать стены пробуренной ямы для заливки бетона марки М-350.
- Изготовление плитных перекрытий, которые обладают сниженным весом при сохранении эксплуатационных характеристик. Армированный каркас в данном случае не применяется.
- Производство дорожных и аэродромных плит. В данном случае бетон используется с армированным каркасом, что позволяет эксплуатировать элементы даже при серьезных нагрузках.
- Создание несущих перекрытий и колонн, выдерживающие не только сжатия, но и растяжения и изгибы.
Технологической особенностью бетона марки М-350 (В25) является применение пластификатора в обязательном порядке (другие добавки используются лишь в ограниченных случаях).
Данный класс в относительно недавнем прошлом широкого распространения не имел, но в связи с принятием новых требований в многоэтажном и промышленном строительстве ситуация изменилась. Основной областью применения бетона марки М-400 (соотносится с классом В30) является строительство крупных объектов, а не малоэтажное строительство.
Это связано со следующими особенностями:
- Прежде всего, бетон М-400 (В30), несмотря на высокие технические характеристики, имеет высокую цену, что нерационально для малоэтажного строительства.
- Схватывание раствора данной марки происходит быстрее из-за повышенного содержания цемента.
- Данный состав необходим при возведении объектов, рассчитанных на повышенные нагрузки. В малоэтажном строительстве данные характеристики не являются обязательным требованием.
Количественные доли компонентов бетона марки М-400 (В30): 1 доля цемента /1,2 доли песка/ 3,7 доли щебня (только гранитного типа).
Рассмотрим более подробно технологические требования к компонентам бетона М-400 (В30):
- Цемент (ПЦ 500 ГОСТ 10178-85) – используется только качественный портландцемент, с повышенным содержанием силиката кальция.
- Песок (1-й класс ГОСТ 8736-93) – используется тщательно очищенный материал без посторонних примесей и включений.
- Щебень (гранитного типа ГОСТ 26633-91, ГОСТ 8267-93) – используются фракции размером 5–20 мм прочностью 1200 единиц.
- Пластификатор (ТУ 5870-005-58042865-05) – используется раствор с концентрацией не менее 32 %.
Технологические характеристики бетона марки М-400 (В30):
- Подвижность варьируется в диапазоне П3 – П5.
- Показатель морозоустойчивости равен F200, подходит для возведения конструкции в любых климатических условиях.
- Коэффициент водонепроницаемости уровня W10 (дополнительная гидроизоляция не требуется).
Бетон марки М-400 (B30) применяется в следующих областях строительства:
- Гидротехнических объектов – это связано с высоким уровнем прочности и водонепроницаемости.
- Возведение несущих железобетонных конструкций повышенной прочности: ригели, колонны, балки, консоли.
- При строительстве объектов с высокими требованиями к эксплуатационной безопасности.
- Возведение монолитных фундаментов с повышенными требованиями к прочности.
Широкого распространения в строительной индустрии бетон марки М-450 не имеет, но его применение обязательно в некоторых специализированных областях строительства.
Используется в следующих строительных направлениях:
- При возведении опорных и мостовых конструкций с армированным каркасом – для снижения дефектных изменений в структуре при эксплуатации сооружения.
- При строительстве гидротехнических конструкций и сооружений (дамб, плотин, аквапарков, чаш бассейнов). Технологические характеристики бетона марки М-450 (В35) позволяют эксплуатировать возведенные объекты с воздействием высоких комплексных нагрузок, а высокий уровень водонепроницаемости позволяет размещать конструкции даже под водой.
- Строительстве конструкций с повышенной сейсмической и механической устойчивостью, в том числе тоннелей и стен метро.
- Возведении объектов военного назначения, в том числе бункеров с противорадиационным действием (заполнитель - металлическая стружка).
Количественный компонентный состав бетона марки М-450 (В35): 1 часть цемента/1,1 части песка/2,5 части щебня (только гранитный). При изготовлении смеси используется «суперпластификатор» (ТУ 5745-001-85789667-2009), концентрация которого должна быть не менее 30 %.
Приведем пример состава одного кубического метра бетона марки М-450 (В35):
- Цемент высокой марки (обычно ПЦ 500) – 405 кг.
- Песок (1-й класс ГОСТ 8736-93), тщательно промытый и очищенный от посторонних включений, – 860 кг.
- Гранитный щебень прочностью 1200 единиц, фракции 5–20 мм, – 1075 кг.
- Пластификатор концентрации не менее 30 % – 7,6 кг.
Технологические характеристики бетона М-450 (B-35):
- Подвижность в диапазоне П2-П5.
- Морозоустойчивость уровня F300.
- Степень водонепроницаемости уровня W12.
Этот бетон не используется в частном строительстве – из-за высокой стоимости ингредиентов. Обычные домостроения не будут испытывать нагрузки, на которые рассчитан бетон марки М-450 (В35). Быстрая скорость схватывания обязывает использование дополнительной подвижной техники (миксеры и бетононасосы), что также ограничивает область применения бетона М-450.
Это самый надежный и качественный класс среди бетонных смесей и самый дорогой вариант, где требуется специальное оборудование и техника, поэтому в частном строительстве эта марка не применяется. Применяется:
- При возведении автострад, опорных мостовых конструкций и фундаментов для тяжеловесных сооружений из-за повышенной степени устойчивости к разрушающим воздействиям с применением технологии армирования.
- При возведении гидротехнических сооружений, как в условиях переменного воздействия воды, так и непосредственно под водой.
- При строительстве объектов особого назначения, таких как: подземные комплексы, банковские хранилища, станции и тоннели метро, железнодорожные тоннели.
Состав:- Цемент (ПЦ500 ДО ГОСТ 10178-85), Песок (1-й класс ГОСТ 8736-93) – мелкозернистый, Щебень (гранитный, ГОСТ 8267-93, фракция 5–20 мм, прочность 1200 – зерена слабых пород не более 5 %, суперпластификатор – плотность 1,17 кг/м3, концентрация не менее 30 %.
