Марки бетона, их характеристики, состав, таблица пропорций
Основным ориентиром при выборе бетонного раствора является его марочная прочность на сжатие, выраженная в кгс/см2 или в МПа, выдерживаемых с 95 % вероятностью. Требуемое значение определяется исходя из данных проекта или строительных рекомендаций для конкретной заливаемой конструкции. Она напрямую влияет на подбираемые пропорции компонентов и второстепенные, но не менее важные характеристики, а именно: удобоукладываемость, водонепроницаемость и морозостойкость.
Принцип разделения на марки и классы
Основной целью системы классификации является точная оценка свойств искусственного камня. Стандартные параметры регламентированы ГОСТ 7473-2010, ГОСТ 26633-91 и СНиП 2.03.01-84, исходя из которых марка отражает среднюю выдерживаемую прочность на сжатие в кгс/см2, а класс – более точное и конкретное значение этой характеристики в МПа, обеспечивающееся с 95 % вероятностью. Первые обозначаются латинской буквой «М» и варьируются от 50 до 1000, второй – «В» (от 3,5 до 80, соответственно).
Таблица взаимосвязи марок и классов бетона с учетом приложения 1 ГОСТ 26633-91 представлена ниже:
| Класс | Средняя, прочность, кгс/см2 | Ближайшая марка | Отклонение марки от средней прочности, % |
| В3,5 | 45,8 | М-50 | 9,2 |
| B5 | 65,5 | М-75 | 14,5 |
| B7,5 | 98,2 | М-100 | 1,8 |
| B10 | 131 | М-150 | 14,5 |
| B12,5 | 163,7 | М-150 | -8,4 |
| 196,5 | М-200 | 1,8 | |
| B20 | 261,9 | М-250 | -4,5 |
| B22,5 | 294,7 | М-300 | 1,8 |
| B25 | 327,4 | М-350 | 6,9 |
| B27,5 | 360,2 | М-350 | -2,8 |
| B30 | 392,9 | М-400 | 1,8 |
| B35 | 458,4 | М-450 | -1,8 |
| B40 | 523,9 | М-550 | 5 |
| B45 | 589,4 | М-600 | 1,8 |
| B50 | 654,8 | М-700 | 6,9 |
| B55 | 720,3 | М-700 | -2,8 |
| B60 | 785,8 | М-800 | 1,8 |
| B65 | 851,3 | М-900 | 5,7 |
| B70 | 916,8 | М-900 | -1,8 |
| B75 | 982,3 | М-1000 | 1,8 |
| B80 | 1047,7 | М-1000 | -4,6 |
Показатели усредненной и фактической прочности на сжатие могут различаться при замесе раствора на основе не самых качественных компонентов, и бетон М150 будет ближе к В10, а не В12,5. Именно по этой причине в проектной документации указывает класс, а не марка, его численное значение признано более точным. Нормативные пропорции составляющих рассчитываются исходя из их ожидаемой марочной прочности, так как ее легче проверить опытным путем.
Описание марок и их характеристики
| Класс/марка | Рекомендуемая сфера применения и вид |
| В7,5/М100 | Легкий бетон для подготовки котлована перед заливкой фундамента, монтажом бордюрных элементов или укладкой дорожного полотна |
| В12,5/М150 | Тощие смеси для подготовительных работ или фундаментов под малогабаритные и легкие постройки |
| В15/М200 | Универсальная марка с широкой сферой применения, минимально допустимая для фундаментов жилых домов. Используется при заливке подушек, площадок и стяжек со средними нагрузками и обустройстве лестниц |
| В20/М250 | То же, плюс заливка слабо загруженных перекрытий |
| В22,5/М300 | Самая востребованная марка, подходящая для возведения фундаментов любого типа, ограждений, отмосток, стяжек и лестниц |
| В25/М350 | Монолитные плитные основания, перекрытия, балки, колонны, чаши бассейнов, дорожные плиты аэродромом, строительные конструкции в промышленных и общественных зданиях |
| В30/М400 | Специализированная марка с быстрыми сроками схватывания, используемая для объектов с повышенными требованиями безопасности |
| В35/М450 | Дамбы, стены метро, банковские хранилища |
| В40/М500 и выше |
Помимо прочности на сжатие к важным показателям относят марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости и степень его удобоукладываемости.
| Марка/класс | Подвижность | Воднонепроницаемость | Морозостойкость |
| М-100/ В7,5 | П2-П4 | W2 | F50 |
| М-150/В12,5 | |||
| М-200/В15 | W4 | F100 | |
| М-250/В20 | |||
| М-300/В22,5 | W6 | F200 | |
| М-350/В25 | W8 | ||
| М-400/В30 | W10 | F300 | |
| М-450/В35 | П2-П5 | W8-W14 | F200-F300 |
| М-550/В40 | W10-W16 | ||
| М-600/В45 | W12-W20 | F100-F300 |
Водонепроницаемость бетона характеризует его устойчивость к влаге и маркируется по шкале от W2 до W20 (что соответствует выдерживаемому давлению воды в МПа). Этот показатель напрямую зависит от однородности структуры искусственного камня, его пористости, качества вводимых компонентов, правильности водоцементного соотношения, наличия или отсутствия микротрещин. В частном строительстве чаще всего используются W4 и W6, последняя выбирается при бетонировании фундамента. При необходимости это значение повышают путем ввода гидрофобных добавок, применение смесей с высокой водонепроницаемостью исключает потребность в проведении гидроизоляционных работ.
Морозостойкость отражает число выдерживаемых циклов промерзания и оттаивания и обозначается буквой «F», играет важную роль при проектировании подземных конструкций. Косвенно она соответствует долговечности заливаемых элементов: чем сложнее условия эксплуатации, тем выше должна быть эта марка. Она напрямую зависит от предыдущего показателя – чем выше сопротивляемость бетона наружной влаге, тем лучше он переносит минусовые температуры.
Марка подвижности или удобоукладываемость индексируется от П1 до П5 и отражает способность смеси к равномерному распределению при заливке в формы без применения виброобработки или принудительного уплотнения. Из всех характеристик эта является временной, ее учет требуется при планировании работ и подборе водоцементного соотношения. В стандартных ситуациях строители рекомендуют использовать П2 и П3, при заливке труднодоступных и густоармированных участков – П4.
Прочность на сжатие напрямую зависит от качества, насыпной плотности и пропорций компонентов бетона и марки вяжущего. Также на нее и на второстепенные показатели (водонепроницаемость и морозостойкость) кроме этих факторов оказывают влияние число пор, однородность и характер усадочных процессов, протекающих на этапе затвердевания. Для получения качественного раствора все требования учитываются и выполняются в комплексе.
Нормативные пропорции для приготовления бетона:
| Требуемая марка | Доля компонентов | ||
| Вяжущее | Песок | Крупнофракционный наполнитель | |
| Для ПЦ М400 | |||
| М100 | 1 | 4,1 | 6,1 |
| М150 | 3,2 | 5 | |
| М200 | 2,5 | 4,2 | |
| М250 | 1,9 | 3,4 | |
| М300 | 1,7 | 3,2 | |
| М400 | 1,1 | 2,4 | |
| М450 | 1 | 2.2 | |
| Для ПЦ М500 | |||
| М100 | 1 | 5,3 | 7,1 |
| М150 | 4 | 5,8 | |
| М200 | 3,2 | 4,9 | |
| М250 | 2,4 | 3,9 | |
| М300 | 2,2 | 3,7 | |
| М400 | 1,4 | 2,8 | |
| М450 | 1,2 | 2,5 | |
Для исключения ошибок и удобства работ все компоненты рекомендуют взвесить после подготовки и просушки и подобрать пропорции раствора в ведрах или мешках. Для стандартного строительного ведра в 12 л среднее весовое количество ПП составляет 15,5 кг, песка – 19-20, щебня-14-17,7, гладкого гравия – 16-17, отклонения от этих величин свидетельствуют о влажности или нарушениях условий хранения наполнителей и вяжущего перед замесом.
Ингредиенты рекомендуется покупать оптом, с 10-15 % запасом. При расчете общего количества материалов не следует забывать про соотношение бетона к арматуре, нормы ее расхода зависят от типа заливаемой конструкции.
Марки бетона и их характеристики, таблица
Бетон можно считать одним из самых старых и известных строительных материалов. При возведении зданий сейчас, через 150 лет с момента изобретения наиболее популярного стройматериала, заменить бетонную массу сегодня нечем, по крайней мере, современная технология ничего нового предложить не может. Для точной оценки свойств материала используется система марок бетона и классов прочности материала.
Как классифицируются свойства бетона
Для процесса проектирования крайне важно знать и количественно оценивать основные параметры бетона. Поэтому любой бетонный состав промышленного изготовления получается с целым рядом специальных индексов и обозначений, позволяющих правильно оценить основные свойства:
- Точная характеристика затвердевшего и набравшего прочность цементного камня называется класс В бетона. Определяется в виде числового значения, индекса, прямо пропорционального прочности материала на сжатие. Например, класс В25 соответствует пределу прочности на сжатие 25 МПа;
- Интегральная характеристика прочности бетона обозначается М и числовым значением 50-1000, характеризует усредненную прочностную характеристику определенного количества образцов из одного замеса с одинаковыми свойствами.
Конкретному классу бетонной отливки можно поставить в соответствие приблизительное значение марки. Обычно для оценочного расчета используют перевод с помощью числового множителя, равного 13,5.
Наиболее корректный перевод соотношения класса бетона к его марке выполняют с помощью таблицы соответствия, приведенной в ГОСТе № 26633-91.
Например, если взять наиболее распространенный класс В15, то с помощью числового множителя можно легко определить условную марку для материала с характеристикой прочности на сжатие, равной 196 кг/см2. Ближайшая к нему нормированная прочность равняется 20 МПа, что соответствует марке М200.
Классификация бетона по целевому использованию и характеристикам
Бетонный камень представляет собой достаточно сложную структуру-конгломерат, связывающий воедино несколько материалов с разными характеристиками. Такое свойство позволяет, меняя соотношения наполнителей и основного составляющего – цементного зерна, получать материал необходимой прочности или плотности, не меняя характеристик исходных компонентов.
Практическое использование бетона различных марок
Марка бетона позволяет более точно понять, для каких целей может применяться тот или иной состав. Ниже приведены марки бетона и их характеристики в таблице.
Приведенные характеристики позволяют достаточно точно рассчитать соотношение компонентов — цемента, песка и воды, чтобы при смешивании и отливке получить необходимую марку бетона. Подобный подход удобен для расчетных и проектных работ, но представляет относительно небольшую практическую пользу. Точно сказать, где и как может использоваться определенная марка бетонного камня, опираясь на его характеристики, может только специалист. Приведенная ниже таблица позволит использовать камень, основываясь на его марке, без углубленного разбора его характеристик.
Условно бетоны делят на несколько категорий:
- Тяжелые бетоны с высоким удельным весом и плотностью более 2000 кг/м3. Благодаря применению в качестве наполнителя тяжелых скальных пород такие материалы обладают высокими прочностными характеристиками, применяются в фундаментах многоэтажных зданий, конструкциях и сооружениях повышенной сложности;
- Рядовые составы, плотностью до 1700 кг/м3.Это наиболее распространенный тип бетонной смеси, применяется практически во всех строительных сооружениях малой высотности;
- Газонаполненные и ячеистые материалы, имеют весовую характеристику не более 1000-1100 кг/м3. Облегченные марки и составы применяются в качестве строительного материала для одноэтажного строительства частных домов и сооружений.
Важно! Кроме перечисленных видов, существует группа специальных марок бетонного камня, используемых в строительстве гидротехнических сооружений и электростанций, химических предприятий и объектов.
Такие материалы невозможно воспроизвести в бытовых условиях, кроме того, в составе отдельных марок используются тяжелые металлы и их соли, представляющие опасность для здоровья человека.
Влияние технологии приготовления и используемых компонентов на характеристику бетона
Основным фактором, влияющим на качество и характеристики отливки, является марка цемента, используемого в качестве связующего.
С увеличением содержания связующего в бетоне контактная прочность или марка бетона растет до определенного соотношения. По достижению объемных процентов 45-50% содержания цементного зерна в замесе прочность и марка практически не увеличивается, зато резко начинает снижаться класс бетона, растет осадка и склонность к трещинообразованию.
Вторым фактором, способным повлиять на марку и схватываемость бетонной массы, является количество воды в замесе. Теоретически при очень малом размере цементного зерна можно изготовить высокомарочный бетон из относительно невысоких марок цемента. В этом случае содержание воды уменьшается вдвое от оптимального, и замес выполняется только с использованием специальных добавок, вытесняющих воздух из раствора.
Максимальное содержание воды в бетонном растворе может достигать 70%. В этих условиях бетон застывает, но марка и прочность снижаются как минимум на 40-50%.
Третьим фактором, способным изменить прочность и марку, называют условия твердения и однородность смеси. Сокращение оптимальных сроков вымешивания приводит к снижению марки и класса за счет неравномерного схватывания отливки. Например, при низких температурах обычное время перемешивания должно увеличиваться на 30-40%, и наоборот, обработка паром при высокой температуре и давлении способствует увеличению прочности и класса бетонной отливки.
Заключение
Классификация характеристик бетонных смесей по марке на сегодняшний день считается устаревшей системой оценки. Одна лишь марка не дает полного описания поведения застывшей бетонной массы, не описывает ее пластичность и способность менять свои характеристики в течение длительного времени – месяцев или даже нескольких лет.
Классификация и таблица плотности бетона кг/м3
Бетон – один из наиболее используемых стройматериалов. Он делится на несколько марок, свойства которых заметно отличаются друг от друга.
Основные характеристики бетона
В число ключевых характеристик бетона входят:
- водонепроницаемость;
- морозостойкость;
- подвижность;
- плотность.
Первый показатель характеризует способность материала сопротивляться влаге, находящейся под определенным давлением. Его обозначают символом W и коэффициентом от 2 до 20.
Морозостойкость показывает, сколько циклов заморозки и оттаивания способен вынести материал без потери прочности и физико-механических свойств. Этот параметр маркируют символом F и количественным коэффициентом, который находится в интервале от 50 до 500 и выше.
Подвижностью называют способность смеси растекаться по поверхности за счет собственного веса, заполняя опалубки сложных конфигураций с густой арматурой. Подвижность обозначается символом П и коэффициентом от 1 до 5. Чем больше числовое значение, тем выше текучесть материала.
Плотностью называют удельный вес бетона. Эта характеристика маркируется символом D. Она показывает отношение массы материала к его объему и измеряется в кг/м3.
Плотность – одна из наиболее важных характеристик. Она влияет на однородность смеси, простоту заливки, прочность и долговечность готовой бетонной конструкции в процессе эксплуатации.
Факторы, влияющие на плотность
В бетонную смесь входят строительный песок, цемент, вода и наполнитель. При этом плотность застывшей плиты зависит от множества факторов:
- пропорции, в которой взяты эти составляющие;
- марки цемента;
- зернистости строительного песка;
- качества воды;
- размера фракций и вида наполнителя;
- присутствие в смеси пластификаторов и других добавок.
Кроме того, на плотность бетонных изделий оказывают влияние технологии замеса и заливки смеси, а также внешние условия, в которых застывал материал.
Существует несколько способов увеличения удельного веса бетона. Самый простой путь – уменьшить долю воды в смеси, однако у этого решения есть существенный минус. При сокращении количества жидкости смесь станет менее текучей, что заметно осложнит работу с ней. Чтобы сохранить оптимальный уровень подвижности, в материал обычно вводят специальные добавки – пластификаторы.
Еще один метод увеличения плотности – механическое или ручное уплотнение. При ручном уплотнении в смесь периодически погружают лопату, чтобы находящиеся внутри воздушные пузырьки выходили на поверхность. Для механического уплотнения используется специальный инструмент – погружной вибратор бетона. Его наконечник опускают в раствор, чтобы благодаря вибрации избавиться от пузырьков воздуха и внутренних пустот.
Чтобы повысить плотность, можно использовать безусадочный цемент (портландцемент), который позволяет сократить пористость материала. Уменьшить количество пустот в застывшем бетоне помогает и мелкофракционный наполнитель.
Способы классификации бетона
Существует несколько способов классификации бетона. С точки зрения плотности он делится на следующие типы:
Тип бетона | Плотность, кг/м3 | Вид наполнителя | Сфера использования |
Особо тяжелый | > 2500 | Железная руда, стальные опилки, чугунная дробь, магнетит | Строительство атомных станций и других объектов, к надежности и эксплуатации которых предъявляются особые требования. |
Тяжелый | 2200-2500 | Доломитовый или гранитный щебень, плотный песок или известняк | Изготовление несущих конструкций, дорожных покрытий, сооружение гидротехнических объектов, заливка фундаментов промышленных и других крупных зданий. |
Облегченный | 1800-2200 | Гравийный щебень | Заливка фундаментов и изготовление перекрытий при строительстве жилых домов. |
Легкий | 500-1800 | Пемза, керамзит | Изготовление ограждающих конструкций, возведение жилых и торговых объектов в сейсмоактивных регионах. |
Особо легкий | < 500
| Перлит, арбалит | Утепление стен и перекрытий |
По структуре бетон разделяют на плотный и поризованный. Пористость – характеристика, прямо противоположная плотности монолита. Она говорит о наличии пустот внутри застывшей плиты: чем больше их количество, тем меньше будет плотность и вес материала. Помимо поризованного, выделяют также крупнопористый и ячеистый бетоны.
Классифицируют материал и в зависимости от вида вяжущего вещества (наполнителя), который может быть:
- цементным;
- шлаковым;
- гипсовым;
- известковым;
- специальным (на полимере, жидком стекле и т.п.).
Марки бетона и их особенности
Марка бетона обозначается символом М. Она отражает прочность бетона на сжатие и измеряется в кг/см2, однако чаще всего марку рассматривают как совокупность характеристик материала. В частности, с плотностью она связана следующим образом:
Тип бетона | Плотность, кг/м3 | Марка |
Особо тяжелый | > 2500 | М400 и выше |
Тяжелый | 2200-2500 | М300-М400 |
Облегченный | 1800-2200 | М200-М300 |
Легкий | 500-1800 | М100-М200 |
Особо легкий | < 500 | М50-М75 |
Особо легкие бетоны небольшой плотности (М50-М75) в основном используются для подготовительных работ, таких, как черновая заливка пола.
Легкий бетон М100 широко применяют для изготовления бордюрного камня, садовых дорожек.
Марка М200 подойдет для бетонирования автостоянок, изготовления перекрытий, стяжки, заливки фундаментов для малоэтажных зданий.
Бетон М300 служит для заливки монолитных фундаментов, лестниц, различных несущих конструкций.
Марки М400 и выше в основном востребованы в промышленном строительстве. Их используют при возведении гидротехнических объектов, мостов, тоннелей, высотных зданий.
Плотность бетона кг м3 таблица: классификация и таблица
Бетонная смесь – один из наиболее используемых видов строительных материалов. Современные технологии производства позволяют получить изделия с разными физическими свойствами. Плотность бетона – характеристика, которую нужно учитывать наряду с другими показателями (водонепроницаемость, морозоустойчивость, подвижность) при выборе типа смеси для конкретной цели. Для изготовления несущих элементов конструкции выбирают более плотные виды, для второстепенных достаточно изделий с меньшими значениями.
Что отражает плотность
Плотность бетона (или удельный вес) показывает, сколько весит единица объёма смеси. Определяется как отношением массы материала к его объёму (кг/м3). В технической литературе обозначается буквой «D».
Характеристика влияет на:
Таблица удельного веса куба бетона
- возможность компонентов смеси перемешиваться до максимально однородного состояния;
- удобство работы при заливке;
- сохранение прочности готовой плиты на протяжении длительного периода использования.
Удельный вес – это один из важнейших, но не единственный показатель, влияющий на качество готовой конструкции. На прочность монолита и его сопротивляемость разрушительным факторам внешней среды в процессе эксплуатации влияет качество цемента и других компонентов, а также соблюдение технологии замеса, заливки и застывания.
Пористость монолита – противоположная характеристика, определяющий количество пустот. Чем выше это значение, тем ниже плотность и вес.
Что влияет на объемный вес бетона
Любая бетонная смесь состоит из основных компонентов: цемента, песка, воды и наполнителя. Плотность цементного монолита зависит от их вида и характера, структуры раствора. Основные факторы, влияющие на показатель веса:
Состав бетонной смеси
- пропорции основных составляющих;
- качество и марка цемента;
- зернистость песка;
- фракция и вид наполнителя;
- состав воды;
- количество жидкости в растворе;
- способ и условия застывания;
- применение пластификаторов.
Классификация бетонных смесей
По показателю объёмного веса выделяют несколько типов цементных составов. Следует учитывать, что соответствие плотности и марки носит условный характер – изменением пропорций компонентов или добавлением наполнителя можно изменить значение веса.
| Тип | Средняя плотность бетона, кг/м3 | Вид наполнителя | Соответствующие марки | Сферы применения |
| Особо лёгкий | До 500 | Арболит, перлит | М50–М75 | Утепление стен, перекрытий, трубопроводов |
| Лёгкий | От 500 до 1400 | Пемза, керамзит | М100–М200 | Гражданское строительство жилых многоквартирных домов, торговых центров, особенно в районах с повышенной сейсмологической активностью |
| Облегчённый | От 300 до 2000 | Гравий | М200–М300 | Фундаменты и стены жилых домов |
| Тяжёлый | От 2000 до 2500 | Плотный песок, гранитный или доломитовый щебень, известняк | М200–М400 | Фундаменты и стены промышленных объектов, предприятий с повышенным радиационным фоном |
| Особо тяжёлый (железобетон) | Более 2500 | Железная руда, стальные опилки, барит, магнетит | М400 и выше | Для строительств АЭС и других особых объектов, спецсооружений |
Виды и классификация бетонов
Преимущества и недостатки различных марок бетона
Потребители при выборе цементной смеси ориентируются на её марку. Плотность бетона является лишь одной из характеристик определённой марки.
М50. Отличается невысокими прочностными характеристиками, поэтому используется для подготовительных работ – черновая заливка пола, укрепление грунта. Основные преимущества – невысокая стоимость и непритязательность к качеству исходного сырья.
Применение бетона М50
М100. Материал лёгкого класса применяется для производства пористых строительных изделий (пено- и газоблоки) с высокими теплоизолирующими свойствами.
Применение разных марок бетона
М200. Самая востребованная марка благодаря оптимальному сочетанию прочности и цены. Относится к тяжёлому классу по плотности бетона – 2 000 кг/м3. Применяется для широкого спектра работ – изготовление бетонных плит, заливка фундамента жилых домов, благоустройство территорий.
М400. Отличается особо высокими показателями прочности, морозоустойчивости, коротким периодом схватывания. Используется при строительстве мостов, свай, банковских хранилищ и других объектов с повышенной нагрузкой. Из-за высокой цены и показателя удельного веса применение в гражданских и бытовых целях нерентабельно и нецелесообразно.
Как увеличить плотность бетона
Практикуется несколько методов достижения требуемой плотности цементной смеси:
Изменение прочности бетона в зависимости от разных факторов
- Использовать более мелкую фракцию наполнителя. Это уменьшит количество пустот и воздушных прослоек.
- Уменьшить долю воды. При этом нужно учитывать, что текучесть смеси должна оставаться оптимальной. Со слишком густыми растворами повышенного веса трудно работать, особенно при заполнении объёмных конструкций сложной формы.
- Уплотнение механическим или ручным способом. Залитая смесь протыкается специальным устройством или обыкновенной лопатой в нескольких местах, что способствует выходу воды и воздушных пузырьков на поверхность.
- Искусственный подогрев. Приводит к быстрому испарению влаги, увеличению веса и плотности цементного монолита.
- Подбор расширяющего или безусадочного типа цемента, например, глиноземистого вида или портландцемента. Таким образом, удаётся получить смесь с меньшей пористостью без ущерба качеству.
- Добавление пластификатора. Специальные добавки уменьшают количество требуемой воды при сохранении такой же степени подвижности, что приводит к увеличению плотности смеси.
- Вакуумирование. Сложный специфический процесс, используется в промышленных масштабах.
Вакуумирование бетона
Понимание значимости показателя плотности бетона (кг/м3) и влияние характеристики веса на прочность плиты или конструкции необходимо для того, чтобы правильно выбрать марку цементной смеси для конкретного вида строительных работ. Лёгкие виды не предназначены для основных строительных работ, но способны хорошо удерживать тепло – их применяют в качестве утепляющего стройматериала. Более тяжёлые имеют улучшенные показатели прочности и используются для возведения капитальных конструкций.
Плотность легкого бетона