Класс бетона по водонепроницаемости

Обновлено: 17.05.2024

Методы определения водонепроницаемости

Concretes. Methods for determination of watertightness

___________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ12730.5-84 с ГОСТ 12730.5-2018 см. по ссылке;
- Примечание изготовителя базы данных.
___________________________________________________________________

Дата введения 1985-07-01

1. РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР, Донецким ПромстройНИИпроектом Госстроя СССР, Министерством транспортного строительства СССР

ВНЕСЕН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР

2. УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН в ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18.06.84 N 87

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, приложения

1.1, Приложение 4

5. ИЗДАНИЕ (июнь 2007 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июне 1989 г. (ИУС 11-89)

Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов на гидравлических вяжущих и устанавливает методы определения водонепроницаемости бетона испытанием образцов.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования - по ГОСТ 12730.0 и в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

1.2. Высоту контрольных образцов бетона в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя допускается назначать в соответствии с табл.1.

Наибольшая крупность зерен заполнителя

Наименьшая высота образца

1.3. Схемы крепления и герметизации образцов бетона в обоймах приведены в приложении 1.

1.4. Торцевые поверхности образцов перед испытанием очищают от поверхностной пленки цементного камня и следов уплотняющего состава металлической щеткой или другим инструментом.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ПО "МОКРОМУ ПЯТНУ"

2.1. Оборудование и материалы

Для проведения испытаний применяют:

- установку любой конструкции, которая имеет не менее шести гнезд для крепления образцов и обеспечивает возможность подачи воды к нижней торцевой поверхности образцов при возрастающем ее давлении, а также возможность наблюдения за состоянием верхней торцевой поверхности образцов;

- цилиндрические формы (для изготовления образцов бетона) внутренним диаметром 150 мм и высотой 150, 100, 50 и 30 мм;

2.2. Подготовка к испытанию

2.2.1. Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха не менее 95%.

2.2.2. Перед испытанием образцы выдерживают в помещении лаборатории в течение суток.

2.2.3. Диаметр открытых торцевых поверхностей бетонных образцов - не менее 130 мм.

2.3. Проведение испытания

2.3.1. Образцы в обойме устанавливают в гнезда установки для испытания и надежно закрепляют.

2.3.2. Давление воды повышают ступенями по 0,2 МПа в течение 1-5 мин и выдерживают на каждой ступени в течение времени, указанного в табл.2. Испытание проводят до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна.

Высота образца, мм

Время выдерживания на каждой ступени, ч

2.3.3. Допускается оценивать водонепроницаемость бетона ускоренным методом, приведенным в приложении 4.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Водонепроницаемость каждого образца оценивают максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдалось ее просачивание через образец.

2.4.2. Водонепроницаемость серии образцов оценивают максимальным давлением воды, при котором на четырех из шести образцах не наблюдалось просачивание воды.

2.4.3. Марку бетона по водонепроницаемости принимают по табл.3.

Водонепроницаемость серии образцов, МПа

Марка бетона по водонепроницаемости

* Вероятно, ошибка оригинала. Обозначение марки бетона по водонепроницаемости следует читать: W2, W4, W6, W8, W10, W12 соответственно (письмо Росстандарта от 16.03.2017 N 3849-ОМ/03). - Примечание изготовителя базы данных.

2.4.4. Результаты испытаний заносят в журнал, в котором должны быть предусмотрены следующие графы:

- возраст бетона и дата испытаний;

- значение водонепроницаемости отдельных образцов и серии образцов.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ФИЛЬТРАЦИИ

3.1. Оборудование и материалы

Для проведения испытаний применяют:

- установку для определения коэффициента фильтрации с максимальным испытательным давлением не менее 1,3 МПа по приложению 2;

- цилиндрические формы (для изготовления образцов бетона) внутренним диаметром 150 мм и высотой 150, 100, 50 и 30 мм;

- технические весы по ГОСТ 24104;

3.2. Подготовка к испытанию

3.2.1. Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха не менее 95%.

3.2.2. Перед испытанием образцы бетона выдерживают в помещении лаборатории до момента, пока изменение массы образца за сутки будет менее 0,1%.

3.2.3. Перед началом испытания образцы должны быть проверены на герметизацию и дефектность путем оценки характера фильтрации инертного газа, подаваемого при избыточном давлении 0,1-0,3 МПа к нижнему торцу образца, на верхний торец которого налит слой воды.

При удовлетворительной герметизации боковой поверхности образца в обойме и отсутствии в нем дефектов фильтрацию газа наблюдают в виде равномерно распределенных пузырьков, проходящих через слой воды.

При неудовлетворительной герметизации боковой поверхности образцов в обойме или при наличии в образцах крупных дефектов фильтрацию газа наблюдают в виде обильного местного выделения в дефектных местах.

Дефекты герметизации боковой поверхности устраняют повторной герметизацией образцов. При наличии в образце отдельных крупных фильтрующих каналов образцы бетона заменяют.

3.2.4. Образцы, выбуренные из конструкции диаметром не менее 50 мм, после герметизации их боковых поверхностей подвергают испытаниям независимо от наличия в них дефектов.

3.2.5. Вода по ГОСТ 23732, применяемая для испытаний, должна быть предварительно дезаэрирована путем кипячения не менее 1 ч. Температура воды в период испытаний (20±5) °С.

3.3. Проведение испытаний

3.3.1. В установке одновременно испытывают шесть образцов.

3.3.2. Подъем давления дезаэрированной воды производят ступенями по 0,2 МПа в течение 1-5 мин с выдержкой в течение 1 ч на каждой ступени до давления, при котором появляются признаки фильтрации в виде отдельных капель.

3.3.3. Воду (фильтрат), прошедшую через образец, собирают в приемный сосуд.

3.3.4. Измерение веса фильтрата проводят через каждые 30 мин и не менее шести раз на каждом образце.

Водонепроницаемость бетона – это одна из важнейших технических характеристик данного строительного материала, «сообщающая» застройщику о способности или неспособности застывшего бетона пропускать сквозь себя влагу под определенной величиной избыточного давления.

Величина водонепроницаемости важный фактор при возведении гидротехнических сооружений и бетонных сооружений, работающих в условиях повышенной влажности: резервуары для воды, тоннели метрополитенов, фундаменты, подвалы, погреба и пр.

Обозначение и метод определения водонепроницаемости

В соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости», обозначение водонепроницаемости конкретной марки строительного материала состоит из буквы «W» и четных цифр: 2,4,6,8….20. Цифра следующая за буквой «W» обозначает величину избыточного давления воды в кгс/см2 при котором испытуемый образец в течение определенного времени не пропускает воду. Например, водонепроницаемость бетона w6 составляет 6 кгс/см2 или 0,6 МПа, водонепроницаемость бетона w4 – 4 кгс/см2, 0,4МПа и т.д.

В соответствии с требованиями ГОСТ, определение водонепроницаемости бетона производят на серии образцов диаметром 150 мм и высотой: 150, 100, 50 и 30 мм. Образцы в количестве 6 шт. каждого типоразмера помещают в специальное «шестизарядное» устройство определения водонепроницаемости бетона, и постепенно увеличивая давление воды, по появившемуся «мокрому» пятну, определяют при каком давлении воды бетон начинает пропускать влагу. Общее время испытания серии образцов каждого типоразмера составляет – 4, 6, 12 и 16 часов, в зависимости от высоты (30, 50,100 и 150 соответственно).

Водонепроницаемость серии образцов оценивают по максимальному давлению воды, при котором на 4-х образцах не было инфильтрации влаги, а класс бетона по водонепроницаемости принимают по следующей таблице:

Величина водонепроницаемости серии образцов, кгс/см2	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0	12,0	14,0
Класс бетона по водонепроницаемости, W	2	4	6	8	10	12	14

Факторы, влияющие на водонепроницаемость бетона

Величина проницаемости влаги зависит и определяется пористой структурой строительного материала.

Соответственно на водонепроницаемость конкретной партии бетона влияют следующие факторы:

Способы повышения водонепроницаемости бетона

Учитывая сказанное, технология увеличения водонепроницаемости бетона заключается в минимизации числа пор и капилляров следующими способами:

Максимальное уменьшение усадки с помощью следующих мероприятий: внесение специальных присадок («Mapecure SRA», «Бисил СРА», «ASOPLAST-MZ»), применение глиноземистых, расширяющих и высокопрочных цементов, соблюдение оптимального «водоцементного» соотношения, уход за свежезалитой конструкцией (укрыв полиэтиленовой пленкой, сбрызгивание водой в течение 72 часов после заливки).
Тщательное вибрирование (уплотнение) с помощью специального оборудования: глубинными и наружными вибраторами.
Внесение специальных гидроизоляционных присадок. Эффективные добавки в бетон для водонепроницаемости: «Penetron», «Кристалл», «Типром К», «Disom-Hidrofugo», «ПЛИОНИТ АКТИВ», «Аквасил», «Полифлюид», «Пента 811» и др.
Вакуумирование свежеуложенного бетона с помощью специальных установок. Данный способ позволяет эффективно удалять из толщи конструкции лишнюю воду и «паразитный» воздух.

Заключение

Актуальность увеличения водонепроницаемости бетонных конструкций для частных застройщиков заключается в возможности сэкономить на дорогостоящей гидроизоляции фундамента, подвала или погреба. В зависимости от выбранного способа увеличения водонепроницаемости можно либо вообще отказаться от гидроизоляции, либо использовать самый бюджетный вариант.

Водонепроницаемость – важная характеристика бетона, характеризующая способность материала сохранять устойчивость к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Это свойство напрямую связано с еще одним важным параметром – морозостойкостью, то есть способностью бетонных элементов переносить циклы замерзания-оттаивания. Этот параметр обозначается буквой W и четными цифрами в диапазоне – 2-20. Использование бетона с хорошей водонепроницаемостью позволяет сэкономить на дополнительных гидроизоляционных мероприятиях.

Характеристики бетонов разных марок водонепроницаемости

Марка материала по водонепроницаемости выбирается, в зависимости от условий эксплуатации:

W2. Низкий показатель. Конструкции из этого строительного материала требуют проведения дополнительных гидроизоляционных мероприятий.
W4. Нормальный уровень водонепроницаемости. Такой материал применяется при строительстве фундаментов в грунтах невысокой влажности. Во влажных местах – с использованием наружной гидроизоляции.
W6. Материал наиболее применяем в индивидуальном и массовом строительстве.
W8. Водонепроницаемые бетоны используются при строительстве конструкций или объектов с повышенными требованиями к устойчивости к проникновению влаги.

Бетоны высокой водонепроницаемости марок W10-W20 используются при строительстве гидротехнических объектов, водохранилищ, бункеров.

Способы определения стойкости бетонов к проникновению влаги

Водонепроницаемость характеризуется прямыми и косвенными показателями. К основным показателям относятся:

Марка, определенная по технологии «мокрого пятна». При этом определяется максимальное давление, под воздействием которого образец остается непроницаемым для воды. Испытания осуществляются на специальной установке с гнездами для 6 образцов, которые могут иметь высоту 30, 50, 100, 150 мм. Нагрузку, прилагаемую к образцам, постепенно увеличивают до появления «мокрого пятна». Максимальным считается давление, при котором «мокрое пятно» появляется на двух образцах из шести.
Коэффициент фильтрации. Расчет коэффициента фильтрации бетона различных марок водонепроницаемости осуществляется с помощью специальной установки, подающей воду к образцам под давлением 1,3 МПа.

Таблица прямых и косвенных показателей водопроницаемости бетона

Косвенные показатели (актуальны для тяжелых бетонов)

Марка по водонепроницаемости

Максимальное давление, МПа

Коэффициент фильтрации, см/с

Водоцементное соотношение (вода/цемент)

Характеристики, влияющие на водонепроницаемость бетона

На эту характеристику влияет комплекс факторов:

Возраст бетона. Чем он больше (до определенных пределов), тем выше устойчивость материала к проникновению воды. Это правило выполняется при соблюдении условий твердения смеси. При увлажнении поверхность твердеющего бетона быстрее набирает нормативную прочность, по сравнению с поверхностью, находящейся на воздухе с относительной влажностью 50-70%. В условиях редкой смачиваемости максимальная водонепроницаемость наступает через полгода-год после заливки смеси. Увлажнение поверхности при твердении смеси особенно актуально для бетонов с низким водоцементным соотношением.
Пористость материала. Чем она больше, тем менее устойчив искусственный камень к проникновению воды вглубь бетонной конструкции. Наиболее устойчивы к проникновению влаги плотные бетоны. Наиболее влагопроницаемы пено- и газобетоны, особенно последние, для которых характерна открытая форма воздушных ячеек. У пенобетонов такие ячейки имеют закрытую структуру.
Скорость схватывания и твердения смеси. Слишком быстрое протекание этого процесса провоцирует появление трещин и воздушных пузырьков, снижающих влагоустойчивость материала.
Применяемое вяжущее. Лучшие показатели водонепроницаемости показывают бетоны на высокопрочном портландцементе и глиноземистом цементе. В период гидратации компоненты таких цементов формируют наиболее плотный цементный камень. Чем выше класс прочности бетона, тем выше марка его водонепроницаемости.
Наличие или отсутствие специализированных присадок – сульфатов железа и алюминия.

Удалить из смеси лишнюю воду, сделав затвердевший продукт более плотным, помогут рациональные технологии замеса, вакуумные установки, тщательное вибрирование вибраторами поверхностного и глубинного воздействия, прессование, вибропрессование.

Таблица соотношения классов прочности и марок водонепроницаемости бетонов

Добавки для повышения водонепроницаемости

Повысить устойчивость бетона к воздействию воды можно как на стадии его изготовления путем введения специальных присадок, так и после – с помощью различных технологий наружной гидроизоляции.

Сейчас предлагается широкий перечень добавок, повышающих водонепроницаемость бетона, разной эффективности, способа воздействия, стоимости. Присадки нового типа не только заполняют пустоты, но и способны расширяться при контакте с водой. К таким составам относятся Penetron Admix и его отечественный аналог «Кристалл».

Преимущества гидрофобизирующих добавок:

повышение водонепроницаемости и морозостойкости;
повышение прочности бетонного камня за счет роста плотности;
улучшение пластичности смеси, что избавляет застройщика от необходимости использовать пластифицирующие добавки;
организация защиты стальной арматуры от возникновения и развития коррозионных процессов.

Недостатком использования таких добавок является снижение теплоизоляционных характеристик бетонной конструкции. Это связано с тем, что присадки ликвидируют воздушные пузырьки, положительно влияющие на теплоизоляционные свойства бетона.

Гидрофобизирующие добавки могут быть:

жидкими;
сухими, добавляемыми в пластичную бетонную смесь;
сухими, растворяемыми предварительно в воде.

В строительстве наиболее часто используются составы на основе:

алкоксисиланов;
гидросодержащих силоксанов;
алкилсиликанов калия – наиболее дешевый высокощелочной раствор, при работе с которым необходимо соблюдать меры предосторожности.

Наружная гидроизоляционная обработка готовой бетонной поверхности

Способы создания наружной гидроизоляции бетонных элементов и конструкций:

Традиционные варианты – оклеечная и обмазочная гидроизоляция фундаментов и стен. Это затратный и мало эффективный метод предотвращения проникновения влаги вглубь бетонной конструкции. При использовании рулонных гидроизоляционных материалов для обработки фундаментов необходимо устроить защитный экран, иначе при засыпке котлована на полотнищах могут возникнуть разрывы.
Проникающая гидроизоляция. Наиболее известным представителем этой группы является Penetron, разные виды которого используются для объемной (внесение в пластичную смесь) и поверхностной гидроизоляции. Проникающая гидроизоляция поступает в продажу в виде сухого порошка или готового жидкого пропиточного продукта. В ее состав входят: портландцемент, наполнитель и активные химприсадки, функции которых выполняют полимеры или щелочные элементы.

Действие проникающей гидроизоляции основано на ее проникновении вглубь бетонной конструкции и вступлении в реакцию с составными компонентами цементного камня. В результате реакции в порах образуются водонерастворимые кристаллы, предотвращающие проникновение воды. Такой материал, наносимый на влажные основания, предназначен для наземных и подземных объектов. При нарушении целостности поверхности эффективность гидроизоляции не снижается. Для ликвидации фонтанирующих течей предназначены быстросхватывающиеся составы «Пенеплаг».

Гидроизоляционные материалы для защиты швов от проникновения воды. Комплекс из прокладки «Пенебар» и раствора «Пенекрит» позволяет защитить бетонные конструкции от проникновения воды через швы.

Способ повышения водонепроницаемости бетонного элемента или конструкции выбирается, в зависимости от уровня влажности окружающей среди, напора воды, воздействующего на объект, ответственности объекта.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Одна из важных характеристик бетона, используемого для строительства в регионах с холодными зимами и температурными перепадами, – морозостойкость. Она определяет свойство материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание.

Показателем морозостойкости бетона является марка, равная количеству циклов замораживания и оттаивания до возникновения видимых признаков разрушения, уменьшения прочности более чем на 5%, изменения физических характеристик.

Марка обозначается буквой F и числом, равным максимальному количеству циклов до состояния, обозначенного в нормативе.

Эта величина важна для смесей, применяемых при сооружении фундаментов, наружных стен, объектов гидротехнического назначения, опор мостов и других строительных конструкций ответственного назначения.

Классификация морозостойкости бетонов

Виды бетонных смесей по морозоустойчивости регламентируются ГОСТом 25192-2012. Помимо показателя F, морозостойкость могут определять следующие характеристики:

F1 – марка, установленная при исследовании материала, находящегося в водонасыщенном состоянии;
F2 – марка бетонных смесей, производимых для устройства покрытий дорог и аэродромов или эксплуатации в контакте с минерализованными водами, образцы для исследований насыщают 5% раствором NaCl.

Требования к морозостойкости бетона зависят от запланированной области его применения:

ДоF50. Это низкий уровень устойчивости к знакопеременным температурам. Такая смесь применяется для внутренних работ, в подготовительных строительных мероприятиях.
F50-F150. Этот материал со средним уровнем морозоустойчивости широко применяется в рядовом строительстве объектов, расположенных в регионах с умеренным, устойчивым климатом.
F150-F300. Такие бетоны востребованы при строительстве в регионах с холодным климатом.
ВышеF300. Смеси с высокой стойкостью к температурным перепадам применяются для сооружения объектов специального назначения, а также сооружений, эксплуатируемых в тяжелых климатических условиях.

Прочность и показатель морозостойкости всех видов бетона находятся в прямой зависимости: чем выше прочность, тем больше морозоустойчивость материала.

Таблица зависимости класса прочности и морозостойкости бетона

От каких факторов зависит морозостойкость бетона?

Основной параметр, влияющий на способность материала противостоять замораживанию и оттаиванию, – количество пор. Чем оно выше, тем большее количество воды проникает в бетонный элемент.

При отрицательных температурах вода меняет агрегатное состояние, превращаясь в лед с увеличением объема примерно на 10%. Поэтому с каждым циклом бетонная конструкция постепенно деформируется, утрачивая прочностные характеристики.

Вода, проникающая вглубь конструкции, разрушает не только сам бетон, но и вызывает коррозию стальной арматуры.

Способы определения морозостойкости бетона

Способы определения морозоустойчивости регламентирует ГОСТ 10060-2012. Методика актуальна при разработке новых рецептур и передовых технологий, контроле качества при купле-продаже. Для испытаний изготавливают образец кубовидной формы со сторонами 100-200 мм. Циклы замораживания и оттаивания осуществляются в диапазоне -18…+18°C. В соответствии с ГОСТом существует несколько вариантов вычисления этого показателя:

базовый многократный;
ускоренный многократный;
ускоренный однократный.

Если результаты ускоренных испытаний отличаются от результатов базовых, то эталонными считаются показатели базовых исследований.

Основные этапы базовых испытаний водонасыщенных образцов, проводимых в соответствии с ГОСТом:

Бетонные кубики насыщают водой и обтирают влажной тканью. Испытывают на сжатие.
Исследовательский материал помещают в морозильную камеру для замораживания. Выдерживают заданный режим.
Оттаивание производят в специальных ваннах.
После оттаивания с образцов щеткой удаляют отслаивающийся материал.
Кубики обтирают ветошью, определяют массу и исследуют на сжатие.
Обрабатывают результаты испытаний.

Пониженную морозостойкость материала можно определить и подручными методами. Конечно, результаты таких исследований не могут использоваться при составлении проектной документации.

Визуальный осмотр. О низкой устойчивости к знакопеременным температурам свидетельствует наличие трещин, бурых пятен, расслаивания, шелушения.
Определение водопоглощения. Если этот показатель равен 5-6%, то устойчивость к низким температурам будет пониженной.
Высушивание влагонасыщенного образца на солнце. Его растрескивание сигнализирует о пониженной морозостойкости.

Способы повышения морозостойкости

Повысить морозоустойчивость бетона можно несколькими способами:

Изолировать бетонный элемент от неблагоприятного внешнего воздействия с помощью обмазочных и окрасочных материалов, пропиток.
Использовать цемент более высоких марок. Чем прочнее вяжущее, тем выше морозоустойчивость готового бетонного элемента.
Получить плотную структуру материала путем тщательного уплотнения различными способами и создания благоприятных условий твердения бетонной смеси
Изготовить морозостойкий бетон можно путем введения в его состав специальных присадок.

Подробнее рассмотрим виды и принцип действия добавок:

Поверхностно-активные вещества. Обеспечивают образование плотной структуры.
Присадки, способствующие появлению шаровидных пор. Вода, проникшая в бетонную конструкцию, при замерзании выталкивается в эти пустоты, поэтому структура материала при изменении агрегатного состояния воды не повреждается.
Суперпластификаторы. Увеличивают плотность, повышают водонепроницаемость, а следовательно, показатели морозостойкости.
Добавки, улучшающие водонепроницаемость бетонного элемента и его внутреннюю структуру. К ним относятся «Дегидрол», «Пенетрон Адмикс», «Кристалл».

Присадки для бетона с глиноземистым цементом обычно не применяются, поскольку они могут не улучшить, а снизить характеристики материала.

Строитель с 20-летним стажем
Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Бетон — важный, востребованный строительный материал. Ежегодно в мире производится более 20 миллиардов тонн бетонных смесей. Характеристики материала зависят от состава основных ингредиентов, их пропорционального соотношения.

Технические свойства этого материала определяет классификацию бетонов в соответствии со строительными нормами и ГОСТами.

Параметры классификации бетонных смесей

Бетонные смеси изготавливают по технологическим картам. В зависимости от назначения материалу придают определённые свойства. Условия эксплуатации бетонных конструкций определяют необходимые характеристики.

Общая классификация бетонов опирается на следующие параметры:

назначение: конструктивные, специальные (с добавками);
плотность: тяжелые (больше 2000кг/м. куб.) и лёгки (с меньшим показателем 2000кг/м. куб.);
тип вяжущего наполнителя: цементные, шлаковые, гипсовые, известковые, полимерные;
структуру: крупнопористый, ячеистый, поризованный, плотный;
вид заполнителя: пористый, специальный, плотный.

К основным показателям прочности бетона относятся марка и класс.

Классификация прочности

Марка (М) — показатель прочности на сжатие, изгиб. Технические нормы определяется ГОСТ 22 236 85. Испытание образцов проходит на специальном прессе. Марка прочности напрямую зависит от количества цемента в единице бетонной смеси, заполнителя.

М500 будет обозначать, что конструкция сможет выдержать давление до 500 кг/см 3. Чем выше показатель марки бетона, тем он прочнее, быстрее схватывается, твердеет.

Прочность зависит не только от пропорционального состава компонентов, но и от следующих факторов:

качественного состава воды, заполнителя;
соблюдения всех необходимых технологических условий;
погодных условий в момент заливки.

С целью уточнения показателя прочности введено понятие класса бетона. Допуск отклонения от нормы не более 5 %. Профессиональные строители ориентируются на характеристику «класс бетона», маркируется буквой «В». Регулируется показатель класса СНиП 2.03.01-84, описывает нормативные показатели для различных бетонных, ЖБ конструкций.

Классификация бетона по маркам (таблица)

Марка бетона по прочности на сжатие	Класс бетона по прочности на сжатие
М15	В1
М25	В1,5-2
М35	В2,5
М50	В3,5
М75	В5
М100	В7,5
М150	В10-12,5
М200	В15
М250	В20
М300	В22,5-25
М350	В25-27,5
М400	В30
М450	В35
М500	В40
М600	В
М700	В20-21
М800	В22

Классификация бетонов по классам (таблица, с допустимыми отклонениями от стандартов).

Класс	Марка	Средняя прочность, Кгс/см2	Коэффициент вариации (отклонения марки от класса), %
В3,5	М50	45,8	+9,2
В5	М75	66,5	+14,5
В7,5	М100	98,2	+1,8
В10	М150	131,0	+14,5
В12,5	М150	163,7	-8,4
В15	М200	196,5	+1,8
В20	М250	261,9	-4,5
В22,5	М300	294,7	+1,8
В25	М350	327,4	+6,9
В27,5	М350	360,2	-2,8
В30	М400	392,9	+1,8
В35	М450	458,4	-1,8
В40	М500	523,9	+5
В45	М600	589,4	+1,8
В50	М700	654,8	+6,9
В55	М700	720,3	-2,8
В60	М800	785,8	+1,8
В65	М900	851,3	+5,7
В70	М900	916,8	-1,8
В75	М1000	982,3	+1,8
В80	М1000	1047,7	-4,6

Таблица составлена на основе ГОСТ 26 633-19.

Назначение различных марок бетона по прочности

Прочность бетона, показатели М и В, определяют назначение бетонных смесей. Классификация бетонов регулируется ГОСТ 25 192 2012.

Применяется для следующих работ

Классификация бетонов по морозостойкости

Морозостойкость бетона, обозначается буквой «F», показывает, сколько циклов «замерзания-размерзания» выдержит бетонная конструкция, сохраняя марку или класс прочности (до 95 %).

С показателем меньше F50 бетонные конструкции используют только в не промерзающих помещениях закрытого типа. Востребованы марки с показателями от F50 до F150. Они хорошо зарекомендовали себя в условиях циклически переменной климатической зоны.

Материал с показателем F300 используют в условиях низкого температурного режима эксплуатации, в северных широтах. Для специальных объектов, с экстремальными погодными, эксплуатационными условиями применяют бетон F300 — F500.

Марка бетона	Класс бетона	Морозостойкость (F)
М100	В7,5	F50
М150	В12,5	F50
М200	В15	F100
М250	В20	F100
М300	В22,5	F200
М350	В25	F200
М400	В30	F300
М450	В35	F200-F300
М550	В40	F200-F300
М600	В45	F100-F300

Водопроницаемость

В структуре бетонных конструкций есть поры, капилляры. Чем выше открытая пористость, тем больше водопроницаемость. У газобетона она доходит до 25 %. Плотные конструктивные бетоны имеют наименьшую водопроницаемость. Обозначается класс буквой «W».

С целью повышения влагостойкости, морозоустойчивости дополнительно используют пластификаторы, модификаторы.

Неправильный расчёт, подбор компонентов бетонной смеси, переизбыток воды увеличивает водопроницаемость материала. В процессе усадки бетонной смеси, затвердевания, образуются микро полости, которые со временем могут заполниться влагой. Поэтом в момент заливки проводить уплотнение с помощью вибраторов, чтобы избежать образования воздушных пустот.

Классификация бетона по классу прочности, морозостойкости, водопроницаемости (таблица):

Виды бетонов по типу вяжущего вещества

По виду основного вяжущего вещества классифицируют бетоны.

Среди них выделяют:

Цементные. На основе цемента различных марок, самый распространённый и востребованный вид бетонных смесей. Их используют для внутренних и наружных строительных работ. Востребованные марки бетона, изготовленные на основе портландцемента.
Специальные. В зависимости от назначения в цементные смесей добавляют разного рода наполнители, к примеру, металлическую мелкодисперсную стружку для прочности. Добавление магнезита повышает жароустойчивость, барита увеличивает защитные свойства материала от проникновения рентгеновского, радиационного излучения.
Железобетон. Армирование бетонных конструкций металлом.
Шлакощелочной. Изготавливают из шлакощелочного цемента, в состав которого входит измельченный шлак. При добавлении щелочных компонентов, происходит химическая реакция между алюмсиликатами, глинистыми компонентами. Пор техническим характеристикам, морозостойкости, водонепроницаемости, прочности превосходит бетон на основе цемента. Утилизируются отходы производства, шлак. Перспективное направление развития строительной отрасли.
Пенобетон. Вспененная цементная смесь, с добавлением песка, воды, строительного фиброволокна. Отличается низкой теплопроводностью, хорошими показателями влагостойкости. Различают конструктивный, теплоизоляционный пенобетон, соответственно маркируется.
Газобетон. Пористый материал, изготавливается методом автоклавирования. Низкая теплопроводность, но может впитывать влагу.
Фибробетон. Насыщение цементной смеси фиброволокном придаёт ему дополнительную прочность. Происходит этот процесс за счёт скрепления всех компонентов между собой множеством мелких волокон.
Арболит. Блоки изготовленные на основе цемента и стружки дерева. Теплый материал, но впитывает влагу.
Кевларобетон. Изготавливается на основе мраморной, граничной крошки, полиэфирных смол, жидкого стекла с добавлением катализатора. Получается имитация натурального камня. Либо по технологии на основе цементных окатышей, с использованием гравитационной бетономешалки.
Полимерцементный. К цементу добавляют полимерные наполнители, смолы. Бетонная смесь приобретает дополнительную прочность, отличаются высокой водонепроницаемостью.
Гипсовый. Используется для отделочных внутренних строительных работ. Добавление пластификаторов, фибры, других компонентов повышает прочность, влагостойкость.
Силикатный. Делают на основе кремнезёма, гидрата оксида кальция. Автоклавная высокотемпературная обработка повышает прочность.

Универсальные свойства бетонной смеси в том, что в зависимости от состава компонентов, добавок получают материалы с широким диапазоном технических характеристик.

Классификация по структуре

Различают плотные, крупнопористые, ячеистые бетоны. Чем выше плотность материала, тем прочнее материал.

Плотные бетонные смеси используют для изготовления несущих конструктивных элементов. Объём воздушных пор по техническим нормам не должен превышать порог в 6 %. Путем введения добавок, которые вовлекают воздух, получают поризованные бетоны (воздуха не больше 12%). Такая структура снижает теплопроводность, препятствует расслаиванию материала.

Крупнопористые бетонные смеси изготавливают без добавления песка. В качестве заполнителя используют гравийные наполнители разных фракций. Материал используют для конструкций с небольшим напряжением.

Ячеистые пенобетон, газобетон делают с помощью добавок, которые образуют поры внутри материала. У них высокие теплоизоляционные показатели. Используют в малоэтажном строительстве. Либо в качестве стенового материала не несущих конструкций для многоэтажных зданий.

Заполнители бетона

Заполнители выполняют несколько функций. Применяют для этих целей натуральное, искусственное сырьё, отходы производства. В бетонных смесях, в зависимости от заданных технических характеристик, заполнители могут составлять 70-80 % от общей массы.

придают материалу необходимую жёсткость;
предохраняют от резкой усадки цементного теста;
снижает ползучесть бетона в условиях повышенных нагрузок.

Заполнители различаются по фракциям, форме, морозостойкости. Проверяют на радиационное загрязнение.

Мелкие заполнители: песок, отсев щебня, гравия. Применяют зольные, шлаковые отходы. Качество наполнителей регулируют соответствующие ГОСТы (8736 — песок; 25592 — зольношлаковый заполнитель; 5578 — металлургический шлак).

В легкие бетоны добавляют:

вспученный перлит и вермикулит;
пемзу, туф;
керамзит;
термозит;
известняк;
ракушечник.

В тяжёлые бетоны вносят гравий, щебень. Для специальных бетонных смесей используют другие заполнители, в зависимости от технических требований.

Заключение

Строительство невозможно представить без бетона. Универсальный материал обладает широким спектром технических характеристик. В зависимости от вяжущего вещества, заполнителя, добавок бетонная смесь приобретает заданные свойства: по прочности, морозостойкости, теплопроводности, водостойкости.

С целью систематизации технических параметров разработана классификация бетонов. Опирается она на нормативные требования, изложенные в ГОСТах.

Читайте также: