Бетон свойства и характеристики: Характеристики бетона: особенности, марки и классы

Содержание

Какой бетон выбрать? Марки, состав, характеристики и свойства бетона

Бетон очень распространенный строительный материал — его используют в монолитном строительстве, в строительстве частных домов, изготавливают из него изделия и даже дороги. Под каждый запрос необходим определенный вид бетона. В данной статье расскажем, какой именно бывает бетон, как классифицируется, чем он отличается.

Классификация бетона по основным характеристикам

Существует несколько классификаций бетона по основным характеристикам: состав, марка и класс, водонепроницаемость, морозостойкость и удобоукладываемость. К основным характеристикам относятся параметры, имеющие свое деление на марки и указываются в товарной маркировке бетонной смеси. Они считаются базовыми, актуальны практически для всех бетонов, независимо от состава, типа вяжущего вещества, компонентов и прочих факторов.

Состав бетона

В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:

  • Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда известь.
  • Заполнителей — щебня, песка, гальки.
  • Воды.

Разное количество этих компонентов формирует широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особенных свойств дополнительно используют различные присадки и добавки, что во много раз расширяет область использования этого материала.

Цемент можно считать основным в процессе приготовления бетона. Содержание воды в цементной смеси не должно превышать 25-27%.

В качестве крупноразмерного заполнителя обычно используются гранитная крошка, гравий или щебень. Первый вариант применяется для производства самых прочных марок бетона (например, М500). Для М350 и слабее используются щебень и гравий.

Марка и класс бетона

Прочность на сжатие бетона мы определяем по его марке. Этот параметр обозначается буквой «М» и значением от 50 до 1000. Оно указывает на нагрузку в кгс/см2, которую способен выдержать определенный состав. Допустимая погрешность этого показателя составляет 13,5%.

Класс бетона также говорит о прочности материала, это современная производная от марки бетона. Если при определении марки используется среднее значение прочности материала, то класс прочности предполагает ее определение с гарантированной обеспеченностью, что является более точным значением. Несмотря на то, что класс точнее определяет характеристики бетона, в настоящее время большинство специалистов пользуются понятием марки.

Классы определяют буквой B и значением от 3,5 до 60: чем оно выше, тем более прочный перед вами состав. Между классами и марками прямая связь: например, марке М100 соответствует класс B7,5, а марке М200 – B15.

Зная класс бетона, можно легко определить и его марку. Данная взаимосвязь отражена в таблице, соответствующей ГОСТ 26633-91.

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость бетона – способность материала не пропускать воду. Этот параметр обозначается буквой W и значением от 2 до 20, что означает непропускаемость воды под давлением водяного столба в кгс/см2.

Морозостойкость

Морозостойкость бетона – показывает какое количество циклов замораживания и размораживания сможет выдержать данный строительный материал, не теряя при этом своих свойств. Обозначается буквой F и значением от 25 до 1000. Какой бетон выбрать зависит от условий: особенности климата, количество периодов замораживания и оттаивания в течение года.

Удобоукладываемость бетона

Удобоукладываемость бетонной смеси – свойство, отражающее способность смеси быстро и качественно заполнять рабочую форму, не оставляя пустот, расслоений, комков и прочих дефектов.

Смеси делятся на классы по степени удобоукладываемости:

  • Жёсткие (Ж). Ж1-Ж5.
  • Подвижные (П), или жидкий бетон. П1-П2.
  • Растекающиеся (Р). Р1-Р6

Подвижность определяют по осадке конуса – это понятие, характеризующее пластичность бетона.

Прочие важные характеристики бетона

Есть еще характеристики бетона – они могут быть актуальны только для определенных видов бетонных смесей и иметь значение лишь для некоторых работ.

К ним относятся:

  • Скорость и условия твердения
  • Усадка
  • Упругость
  • Ползучесть
  • Пористость
  • Водопоглощение
  • Набухание
  • Водостойкость
  • Паропроницаемость
  • Теплопроводность
  • Теплоемкость
  • Тепловое расширение
  • Тепловыделение при твердении
  • Огнестойкость
  • Жаростойкость
  • Звукопроводность
  • Электропроводность
  • Трещиностойкость
  • Коррозионная стойкость
  • Расслаиваемость
  • Уплотнение
  • Радиоактивность
  • Долговечность (или срок службы)

Как посчитать нужное количество бетона?

Точный расчет бетона, необходимого для строительных работ, — залог сохранения бюджета. Заказанные и уже доставленные излишки готового раствора тяжело сразу пустить в дело, а его стоимость не получится вернуть назад.

В случае, если бетона недостаточно — вторая партия нужна сразу, чтобы не прерывать заливку. В таком случае потребуются дополнительные расходы на доставку и срочность.

Во избежание таких негативных последствий нужно заранее правильно рассчитать требуемый объем всех материалов максимально точно, что поможет сделать наш калькулятор стоимости бетона.

Почему лучше заказать готовый бетон у проверенного поставщика?

Самостоятельное приготовление бетонной смеси – дело рискованное, грязное и хлопотное.
Рассмотрим преимущества заказа бетона от производителя.

Гарантия соответствия нужной марке

При смешивании всех необходимых для бетонной смеси компонентов вручную нельзя добиться точного исполнения той или иной марки (или другого свойства). И без специальных приборов вы не сможете проверить, удалось вам получить бетон нужной марки или нет. В зависимости от видов работ, характеристики бетона играют важную роль.

Чистота компонентов

На бетонных узлах ведется жесткий контроль за материалами, которые используются для создания смеси. Вы же самостоятельно можете приобрести некачественные компоненты, из-за которых получится низкокачественный и неподходящий бетон.

Наличие документов

На бетонных заводах работают собственные лаборатории. Каждая партия выпускаемой продукции проходит проверку на соответствие требованиям ГОСТ. Вместе с раствором предоставляем сертификат и протокол испытаний, в которых будет содержаться информация о характеристиках бетона.

ЗАКАЖИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ БЕТОН ПРЯМО СЕЙЧАС

Любые марки. Отличное качество

Расчет стоимости бетона

Автор статьи: Евсеева Юлия

Начальник лаборатории компании MSG, эксперт по бетону, цементу и инертным материалам, блоггер

Эксплуатационные характеристики бетона

Сегодня одним из самых распространенных стройматериалов, применяемых практически повсеместно при осуществлении строительства объектов широкого круга, является бетон.

Очевидно, ключевыми факторами, обеспечивающими широкую популярность этому стройматериалу, являются его эксплуатационные свойства, которые и будут проанализированы в настоящей статье.

Среди всех эксплуатационных характеристик можно выделить ряд основополагающих — прочность на сжатие, морозостойкость, водонепроницаемость и удобоукладываемость.

1. Прочность на сжатие.

Эта характеристика является основной, и именно на ее основании все бетоны подразделяются на классы и марки.

Классы бетона

Под классом бетона принято понимать максимальное давление на сжатие, которое выдерживает образец – кубик бетона с размерами 150x150x150 мм – с гарантированной обеспеченностью 95%.

Иными словами, число – максимальное давление в мегапаскалях (прочность), при котором 95 образцов бетонных кубиков из 100 не разрушаются, является классом данного бетона, дополненное буквой “В”.
Например, В1,5 означает, что как минимум 95% стандартных образцов бетонных кубиков не разрушились, выдержав максимальное давление 1,5 МПа.

Марки бетона

Марка бетона обозначается буквой “М” и числом, показывающим в кг/кв. см предел прочности на сжатие образца из данного бетона. Марки и классы бетонов близки по своему значению.
Класс показывает гарантированную прочность, тогда как марка – среднее значение прочности. Некоторое время назад применялись таблицы, показывающие наиболее близкую марку бетона к тому или иному его классу. К примеру, самая близкая марка бетона по прочности к классу бетона по прочности В10 равна смесь М150.

В настоящее время из последних российских ГОСТов на бетон понятие марки удалено во избежание путаницы, однако многие строители все равно продолжают использовать понятие марки в практической деятельности.
В соответствии с классами все бетоны разделяются на три основных типа по прочности на сжатие: конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные.
К конструкционным относятся бетоны классов от В12,5 до В40. Это наиболее прочные бетоны, используемые преимущественно при строительстве ответственных элементов строений.
К конструкционно-теплоизоляционным принято относить бетоны классов от В2,5 до В10. Эти бетоны менее прочные и поэтому используются при возведении менее ответственных элементов строений.
К теплоизоляционным относят бетоны классов от В0,35 до В2. Обычно в эту группу входят легкие бетоны, используемые преимущественно в качестве теплоизоляции.

2. Морозостойкость.

Показатель, характеризующий минимальное количество последовательных замораживаний и размораживаний образца, при котором не происходит его разрушение.
Морозостойкость принято обозначать буквой F и числом, указывающим минимальное удачное количество циклов замораживаний-размораживаний.
Например, F50 обозначает, что образец из данного типа бетона способен выдержать 50 циклов. Для бетонов морозостойкость может варьироваться в пределах от F15 до F1000.

3. Водонепроницаемость.

Показатель водонепроницаемости принято обозначать буквой М и числом, показывающим максимальное давление воды в МПа/10, которое способен выдержать цилиндр-образец из данного типа бетона при испытаниях в специальной климатической камере.


Для бетонов диапазон возможной водонепроницаемости составляет от F2 до F20. Например, марка F2 означает, что бетон выдерживает максимальное давление воды, равное 0,2 МПа.

4. Удобоукладываемость.

Значения удобоукладываемости принято обозначать буквами П, Ж и СЖ. На основе показателей подвижности и жесткости (осадки и расплыва конуса) удобоукладываемость показывает, насколько бетонный раствор (смесь) плотно и однородно заполняет форму, куда его заливают, его способность к расслоению и другие чисто практические характеристики.
На основании удобоукладываемости все бетонные смеси делят на подвижные (П), жесткие (Ж) и сверхжесткие (СЖ).

— Сверхжесткие растворы (марки СЖ1-3) характеризуются отсутствием осадки конуса и жесткостью, лежащей в примерных пределах 50-100 секунд.

— Жесткие смеси (марки Ж1-4) характеризуются отсутствием осадки конуса и жесткостью, лежащей в примерных пределах 5-60 секунд.
— Подвижные смеси (марки П1-5) характеризуются осадкой конуса от 1 до 21 и более, расплывом конуса 26 и более, а также жесткостью, составляющей 4 и менее секунд.

Выше был дан краткий обзор основных эксплуатационных характеристик бетонов, наиболее важных в практическом плане, определяющих основные физико-механические свойства бетонов и на основании этого сферы их применения в строительстве.

Как видно из вышенаписанного, сфера применения бетонов сильно коррелирует с их свойствами, на основании которых для практического удобства и простоты применения и существует современная классификация бетонов.

Основные свойства бетона для строительства

Бетон представляет собой смесь нескольких материалов. В затвердевшем состоянии этот неоднородный материал становится камнеобразной массой. Широкое использование бетона в строительстве сделало его материалом, вызывающим огромную озабоченность у инженеров. Чтобы участвовать в широком использовании бетона, инженер должен знать его свойства. В этой статье мы кратко рассмотрели свойства бетона.

Прочность

Прочность бетона бывает следующих типов:

  1. Прочность на сжатие
  2. Прочность на растяжение
  3. Прочность на изгиб
  4. Прочность на сдвиг
В Бангладеш используются 19 образцов прочности на сжатие
) Куб и (2) Цилиндр.

Кубические образцы бетона желаемой пропорции отливают в стальные или чугунные формы, обычно 6-дюймовые кубические формы. Стандартный цилиндрический образец бетона имеет диаметр 6 дюймов и высоту 12 дюймов и отливается в форме, обычно сделанной из чугуна;

Стандартные кубики и цилиндры тестируются в установленном возрасте, как правило, в 28 дней, с дополнительными тестами, часто проводимыми в 1, 3 и 7 дней. Образцы испытывают на прочность на раздавливание на испытательной машине . Кубические испытания дают гораздо более высокие значения прочности на раздавливание, обычно на 20–30 % больше, чем те, которые дают цилиндры.

Согласно британскому стандарту прочность цилиндрического образца равна трем четвертям прочности кубического образца.

Рисунок: Образцы куба и цилиндра для испытаний на прочность при сжатии.
(Источник: https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/06103/chapt3.cfm)

Влияние возраста на прочность бетона :

Бетон набирает прочность со временем. Обычный цементный бетон набирает более 70-75 % своей конечной прочности в течение 28 дней и около 90-95 % в течение одного года. Часто желательно проверить пригодность бетона задолго до получения результатов 28-дневного испытания. При отсутствии конкретных данных о материалах, используемых при изготовлении бетона, можно предположить, что 28-дневная прочность в 1,5 раза превышает 7-дневную прочность. Испытания показали, что для бетона, изготовленного из обычного портландцемента, отношение прочности через 28 дней к 7 дням обычно составляет от 1,3 до 1,7, а большинство результатов превышает 1,5. Таким образом, экстраполяция 28-дневной крепости из 7-дневной крепости вполне надежна;

Скорость набора прочности различных типов цементных бетонов показана на рисунке ниже.

Прочность на растяжение

Бетон очень слаб при растяжении. Прочность на растяжение обычного бетона колеблется от 7 до 10 процентов от прочности на сжатие.

Прочность на изгиб

Прочность на изгиб простого бетона почти полностью зависит от прочности на растяжение. Однако опыты показывают, что модуль разрыва значительно превышает предел прочности при растяжении.

Прочность на сдвиг

Это реальный определяющий фактор прочности на сжатие коротких колонн. Средняя прочность бетона при прямом сдвиге колеблется от примерно половины прочности на сжатие для богатых смесей до примерно 0,8 прочности на сжатие для бедных смесей.

Удобоукладываемость

Прочность бетона данной пропорции смеси очень сильно зависит от степени его уплотнения. Поэтому очень важно, чтобы консистенция смеси была такой, чтобы бетон можно было транспортировать, укладывать и отделывать достаточно легко и без расслоения. Бетон, удовлетворяющий этим условиям, называется работоспособным.

Factors affecting the workability of concrete are:

  • Water Content
  • Mix Proportions
  • Size of Aggregates
  • Shape of Aggregates
  • Grading of Aggregates
  • Surface Texture of Aggregates
  • Use of Admixtures
  • Use of Supplementary Цементные материалы
  • Время
  • Температура

Обычно испытание на осадку проводится для косвенного определения удобоукладываемости бетонной смеси.

Упругие свойства

Бетон не является идеально эластичным для любого диапазона нагрузок, заметное постоянное схватывание имеет место даже при низких нагрузках. Деформация не пропорциональна напряжению на любой стадии нагружения. Упругие свойства бетона меняются в зависимости от богатства смеси и интенсивности напряжения. Они также меняются в зависимости от возраста бетона.

Долговечность

Долговечность – это свойство бетона выдерживать условия, для которых он был разработан, без ухудшения в течение нескольких лет. Отсутствие долговечности может быть вызвано внешними агентами, возникающими из окружающей среды, или внутренними агентами внутри бетона.

Причины можно разделить на физические, механические и химические.

Физическая причина возникает из-за воздействия мороза и из-за различий между термическими свойствами заполнителя и цементного теста, в то время как механические причины связаны в основном с абортом.

Герметичность

Проникновение в бетон материалов в растворе может отрицательно сказаться на его долговечности, например, при выщелачивании Ca(OH) 2 или при воздействии агрессивных жидкостей (кислот). Проницаемость имеет важное значение для уязвимости бетона к воде и морозу. В случае армированного цементобетона проникновение влаги и воздуха приведет к коррозии стали. Это приводит к увеличению объема стали, что приводит к растрескиванию и выкрашиванию бетона. Проницаемость бетона также имеет значение для водоудерживающих и гидротехнических сооружений;

Сегрегация

Тенденция к отделению крупных зерен заполнителя от бетонной массы называется сегрегацией. Повышается, когда бетонная смесь бедная и слишком влажная. Она также увеличивается при использовании достаточно крупного и грубозернистого заполнителя. Явления сегрегации можно избежать следующим образом.

  1. Добавление в смесь небольших воздухововлекающих добавок.
  2. Ограничение количества воды до минимально возможного.
  3. Все операции, такие как обработка, размещение и консолидация, должны выполняться тщательно.
  4. Бетон не должен падать с большой высоты.

Вытекание

Склонность воды подниматься на поверхность свежеуложенного бетона известна как вытекание . Поднимающаяся на поверхность вода уносит с собой частицы песка и цемента, которые при затвердевании образуют слой накипи, известный в народе как цементное молоко . Вытекание бетона можно остановить, приняв следующие меры.

  1. За счет добавления большего количества цемента
  2. За счет использования большего количества цемента тонкого помола
  3. За счет правильного состава смеси и использования минимального количества воды
  4. За счет использования небольшого количества воздухововлекающих добавок
  5. За счет увеличения содержания мелкой части мелкого заполнителя

Усталость

Гладкий бетон при изгибе проявляет усталость. Способность бетона данного качества сопротивляться изгибу определяется пределом выносливости, величина которого зависит от числа повторений нагрузки. В конструкции бетонного покрытия допустимое рабочее напряжение при изгибе ограничено 55% модуля разрыва.

Ссылки
  • Невилл А. и Брукс Дж. (1990). Технология бетона . 2-е изд. Харлоу, Эссекс, Великобритания: Longman Scientific & Technical.
  • Азиз, Массачусетс (1973). Учебник по инженерным материалам . Дакка, Бангладеш: Университетский кампус

Свойства бетона

Свойства бетона на портландцементе нормальной прочности.

Рекламные ссылки

Типичные свойства портландцементного бетона нормальной прочности:

  • Density — ρ : 2240 — 2400 kg/m 3 (140 — 150 lb/ft 3 ) 
  • Compressive strength : 20 — 40 MPa (3000 — 6000 psi)
  • Прочность на изгиб : 3 — 5 МПа (400 — 700 фунтов на кв. дюйм)
  • Прочность на растяжение — σ : 2 — 5 МПа (300 — 700 фунтов на кв. дюйм)
  • Модуль упругости — 1 907 E ГПа (2 — 6 x 10 6 psi)
  • Проницаемость: 1 x 10 -10 cm/sec
  • Coefficient of thermal expansion — β : 10 -5 o C -1 (5. 5 x 10 -6 o F -1 )
  • Drying shrinkage : 4 — 8 x 10 -4
  • Drying shrinkage of reinforced concrete : 2 — 3 x 10 -4
  • Poisson’s ratio : 0.20 — 0.21
  • Прочность на сдвиг — τ : 6 — 17 МПа
  • Специфическое тепло — C : 0,75 кДж/кг K (0,18 BTU/LB M O F (KCAL/KG O C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) C) ) ) ) ) ) ).

    Рекламные ссылки

    Связанные темы

    Связанные документы

    Engineering ToolBox — расширение SketchUp — 3D-моделирование в режиме онлайн!

    Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т. д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, увлекательными и бесплатными программами SketchUp Make и SketchUp Pro.

    .Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!

    Перевести

    О Engineering ToolBox!

    Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.

    Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

    Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.

    AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.