Прочность и марки бетона

На нашем ютуб канале мы рассказывали от чего зависит качество бетона и как легко его можно испортить если не знать основные правила, здесь хотели бы рассказать о прочности бетона и времени его отверждения при различных условиях.

Качество бетона и область его применения оценивают по его прочностным характеристикам. Как известно, арматура в бетоне работает на растяжение, а сам бетон исключительно на сжатие, чем выше его прочность, тем выше его марка и качественнее бетон. Прочность – способность выдерживать нагрузки, обуславливают марка бетона и его класс. Обычно определяют прочность бетона через 28 суток после заливки бетона, но окончательную твердость бетон приобретает за несколько лет. Прочность возрастает с течением времени, при этом температура оказывает влияние на скорость первоначального набора прочности бетоном. В таблице приведена зависимость интервала твердения от температуры окружающей среды.

Из таблицы видно, чем выше температура окружающей среды, тем меньше времени требуется для набора прочности бетоном. И эта разница очень существенна. Так, при температуре +30 градусов Цельсия бетон наберет полную прочность уже через две недели, а при температуре -3, к этому моменту прочность будет равна всего лишь 20%.

Но, это не означает, что, чем выше температура, тем лучше. При высоких температурах влага из бетона испаряется быстрее, а это может негативно сказаться на прочности, поэтому рекомендуется накрывать залитый бетон в первые дни влажной тканью или пленкой, и даже поливать водой если на улице "шпарит" солнце или температура выше +25.

При низких температурах друге риски, это риск замерзания воды в бетоне, при этом процесс набора прочности и отверждения остановится. Для предотвращения замерзания в бетон добавляют специальные добавки, но они в основном работают на момент заливки, далее, при отрицательных температурах требуется прогрев бетона либо греющими кабелями, либо устройством, так называемого, тепляка над ним.

Оптимальными условиями для отверждения бетона являются усредненные температурные значения +18 +20 градусов, и высокая относительная влажность окружающей среды 90% и более.

Также, на прочность и качество бетона влияет технология его производства:
• содержание цемента в бетоне – превышение цемента в смеси делает ее ползучей (max 600кг/м3);
• пропорции воды/цемента – чем больше воды, тем меньше прочность (обычно 1/5, но для железобетонных изделий воды требуется больше, для лучшего заполнения полостей, поэтому используют пластификаторы: БАСФ, СИКА и т.д.);
• наполнители (щебень), их качество и количество: обычно это карбонатные, кварцевые, гранитные породы (крупный наполнитель и наполнитель неправильной формы делают бетон прочнее, чем мелкий и округлый наполнитель);
• количество и качество песка – предпочтителен крупнозернистый, чистый песок без глины и других примесей;
• состав и жесткость воды для затворения бетона.
• преждевременное снятие опалубки тоже может испортить бетон, как и его заливка в сухую траншею с краями из песка или земли, без гидроизоляции.

Не последнюю роль играет технология заливки, в частности, вибрирование увеличивает прочность бетона до 20 процентов если оно произведено до того, как бетон схватился. Влияют и временной интервал от изготовления бетона до заливки – возраст бетона (обычно не более 6 часов), тщательность вымешивания бетонной смеси, условия хранения и транспортировки компонентов бетона, в основном цемента, мороженый или лежалый цемент быстро теряет свою марку.

Марка и класс бетона

Марка обозначается буквой «М» и числом от 50 до 1000, где число - нагрузка (кгс/см2), которую бетон данной марки выдерживает. Класс бетона «В» от 3,5 до 80 МПа – давление, которое выдерживает бетон данного класса. Марка и класс находятся в прямой зависимости.

Бетон марки М50 - М100 подходит для не ответственных или декоративных конструкций, и, так, называемой подбетонки – выравнивающей стяжки под фундаментом.
В таких конструкциях, как опоры фундамента и колонны, может использоваться бетон марок М150-200.
Для монолитных фундаментов, балок и перекрытий уже используется бетон от М200 - М250.
Сборные строительные конструкции в малоэтажном строительстве требуют применения бетона марки М300 – М350.

Более высокие марки от М400 и выше применяются в монолитных конструкциях с предварительным напряжением, в многоэтажном строительстве и метрострое. Марки от М600 и выше практически не используются в частном домостроении, марки более М700-800 используют при строительстве небоскрёбов, там доходят марки до М900 и выше на специальных цементах и высокопрочных связующих компонентах.

От качества бетона и соблюдения технологии зависит качество и срок службы бетонного изделия, поэтому не стоит пренебрегать нормами и правилами, необходимо ответственно подходить к процессу, от выбора производителя бетона до соблюдения технологии заливки и ухаживания за бетоном.