Строительный бетон состоит из цемента, воды, щебня и песка. Если изменять их процентное соотношение и добавлять специальные присадки, то можно получать строительный материал с различными свойствами и назначением. Бетонную смесь можно, при желании, наделить свойствами, которые позволят вести строительные работы при температурах ниже нуля, или сократить время застывания смеси, или увеличить ее пластичность. Если, конечно, разобраться в свойствах цемента и бетона.
Виды цемента
Цемент получают из минерального сырья, таких как мергель или кальций и глина. Такое сырье обжигается в печи, а затем смешивается с добавками, как правило с гипсом. Цемент — это наиболее часто сегодня используемый строительный материал, компонент большинства смесей и строительных растворов.
Портландцемент — наиболее распространенный вид цемента. Это главная составляющая в железобетонных конструкциях.
Доменный цемент — цемент, устойчивый к воздействию сульфатов, используется для строительства бетонных фундаментов.
Глиноземистый цемент — отличается быстрым ростом прочности в первые дни после изготовления и стойкостью к высоким температурам. Он используется в качестве огнеупорного материала.
Смеси цементные — это «почти готовый» бетон, в который «только добавь воды».
Как разобраться в марках цемента?
Чтобы знать свойства цемента и понять, какой из его видов лучше подходит для строительства, надо уметь понимать маркировку из цифр и букв на упаковках цемента.
ГОСТ от 1985 года
Согласно старым ГОСТам на упаковке первыми пишут ПЦ или ШПЦ, что означает портландцемент или шлако-портланд-цемент:
- ПЦ — это «просто» портландцемент
- ШПЦ — смесь из портландцемента и добавок шлака.
Вторым элементом на упаковке после букв идет трехзначное число — от 300 до 600. Оно означает марку цемента по прочности образца, полученного из данной смеси. К примеру, М 400 означает, что испытательный образец размерами 150 на 150 на 150 миллиметров. выдержал нагрузку в 9 000 тонн (то есть 400 килограмм на 1 квадратный сантиметр).
Третьим идет элемент, который несет информацию о содержании активных минеральных добавок в процентном соотношении (например, Д10 — добавок 10%). Содержание добавок не должно превышать 20%.
Четвертый элемент сообщает о том, что данный стройматериал
- Б — быстротвердеющий (например, ПЦ 400 Д20 Б)
- Н — нормированный
- СС — сульфатостойкий, устойчив к агрессивной среде (например, морской воде).
- БЦ — белый цемент, использующийся в отделочных работах
- ВРЦ — водонепроницаемый цемент, схватывается за 5-10 минут даже в воде
- ПЛ — пластифицированный цемент, характеризуется высокой устойчивостью к морозу и смене температуры. Его можно хранить даже в условиях повышенной влажности.
- ГФ — гидрофобный цемент, не впитывает воду 5 минут, годится для перевозки на большие расстояния, обладает хорошей пластичностью и морозоустойчивостью.
Последняя группа цифр — сведения о ГОСТе стройматериала (например, ГОСТ 10178-85).
Можно добавить, что сульфатостойкость — это одно из главных свойств цемента. Оно имеет особое значение, если строить придется на влажной почве с большим содержанием природных солей.
ГОСТ от 2003 года
Вначале идет наименование состава:
- ЦЕМ I — чистый цемент
- ЦЕМ II — цемент с добавками
Второй тип ЦЕМ II в свою очередь делится на две группы А и Б. Группа А — это цементные с меси с 6-20% добавок, группа Б — с 21-35%.
Следующая буква несет информацию о типе добавки:
- П — пуццолан
- Ш — шлак гранулированный
Следующий показатель цифровой. Он отражает прочность на сжатие через 28 суток после того, как бетон изготовлен. Нормальная прочность будет колебаться в рамках 22,5-52,5 мегапаскалей на квадратный сантиметр.
Далее идет подкласс, который отражает прочность материала, которую тот набирает в за период от 2 до 7 суток.
- Н — нормальнотвердеющий (до 22,5)
- Б — быстротвердеющий (от 32,5 до 52,5)
Последними идут сведения о ГОСТе.
Итак, цемент с маркировкой на упаковке ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б ГОСТ можно последовательно расшифровать так:
- ЦЕМ II — цемент, содержащий добавки
- ЦЕМ II/А — добавок от 6 до 20%
- ЦЕМ II/А-Ш — добавкой является гранулированный шлак
- ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б — цемент быстротвердеющий, который через неделю будет иметь прочность в 32,5 мегапаскаля на квадратный сантиметр.
Марка и класс бетона — о чём они говорят?
Продажа бетона предполагает его изготовление в девяти марках от М100 до М500. Буква «М» сообщает, что речь идёт о прочности материала, а следующая за ней цифра говорит о пределе прочности при работе на сжатие. Единица измерения — килограмм/сантиметр в квадрате. Проверяют готовый материал, сжимая специальным прессом отлитые из бетона кубики смеси.
Есть всякие тонкости при отливке бетонных кубиков для испытаний на прочность. Их нельзя заливать холодной водой в бетономешалке и хранить на открытом солнце или рядом с печкой. Если некогда проводить такие испытания бетона самостоятельно, то можно их заказать в специальной лаборатории.
Класс бетона тоже сообщает о гарантированной прочности. Его обозначают литерой «В», после которой идет цифра, указывающая на предел прочности в МПа. На сегодня по этому показателю выделяют более 20 классов бетона. Самому низкому классу бетона В3,5 соответствует марка бетона М50, а самому высокому В80 — марка М1000.
| Класс бетона |
Средняя прочность данного
класса в килограммах/квадратный
сантиметр
|
Ближайшая марка бетона |
| B3,5 | 46 | М50 |
| B5 | 65 | М75 |
| B7,5 | 98 | М100 |
| B10 | 131 | М150 |
| B15 | 196 | М200 |
| B20 | 262 | М250 |
| B22,5 | 295 | М300 |
| B25 | 327 | М350 |
| B30 | 393 | М400 |
| B35 | 524 | М550 |
| B40 | 589 | М600 |
| B55 | 720 | М700 |
| B60 | 786 | М800 |
В общем, марка и класс бетона различаются только единицами измерения: в марке прочность измеряется в килограммах на сантиметр, а в классе — в мегапаскалях на сантиметр.
Кроме того, марка (класс) бетона зависит не только от сорта цемента, но и от содержания в бетоне других его частей. Например, для изготовления бетона марки М 200 (класс В 15) можно использовать цемент марки 400, а можно — марки 500. Во втором случае расход цемента будет меньше, а песка — больше.
Как делается бетон?
Для каждого строительного объекта состав бетона разрабатывается индивидуально. Чаще всего для изготовления товарного бетона марки М200 на заводах применяется цемент марок 400 или 500.
В состав этого бетона входят цемент, вода (она в нужной пропорции делает материал более эластичным), а также различные наполнители. Для получения смеси М200 используют цемент, марка которого в два раза превышает его свойства (М400). Чтобы определить пропорции сырья, требуемого для создания раствора определенной марки, используют весовые (не путать с объемными!) соотношения частей.
Применительно к бетону М200 они будут такими:
- вода — 1 часть
- цемент 400 — 1,8 части
- песок — 3,3 части
- гравий — 7 частей
То есть, чтобы получить 1300 килограмм бетона марки М200, берут 100 килограмм воды, 180 килограмм цемента марки 400, 330 килограмм крупного песка и 700 килограмм щебня.
Какие нужны весовые и объемные пропорции компонентов при изготовлении разных марок бетона из разных марок цемента можно рассчитать по таблицам:
| Марка бетона |
Массовый состав
в килограммах
цемент:песок:щебень
|
Объемный состав на
10 литров цемента
цемент:песок:щебень
|
Количество бетона из
10 литров цемента
|
| М100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 10 : 41 : 61 | 78 |
| М150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 10 : 32 : 50 | 64 |
| М200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 10 : 25 : 42 | 54 |
| М250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 10 : 19 : 34 | 43 |
| М300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 10 : 17 : 32 | 41 |
| М400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 10 : 11 : 24 | 31 |
| М450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 10 : 10 : 22 | 29 |
| Марка бетона |
Массовый состав
в килограммах
цемент:песок:щебень
|
Объемный состав на
10 литров цемента
цемент:песок:щебень
|
Количество бетона из
10 литров цемента
|
| М100 | 1 : 5,8 : 8,1 | 10 : 53 : 71 | 90 |
| М150 | 1 : 4,5 : 6,6 | 10 : 40 : 58 | 73 |
| М200 | 1 : 3.5 : 5,6 | 10 : 32 : 49 | 62 |
| М250 | 1 : 2,6 : 4,5 | 10 : 24 : 39 | 50 |
| М300 | 1 : 2,4 : 4,3 | 10 : 32 : 37 | 47 |
| М400 | 1 : 1,6 : 3,2 | 10 : 14 : 28 | 36 |
| М450 | 1 : 1,4 : 2,9 | 10 : 12 : 25 | 32 |
Другие свойства бетона в его маркировке
Кроме того, маркировка бетона может содержать другие символы и цифры, на которые тоже стоит обратить внимание, а именно:
Литеры W c цифрами
Буквой «W» обозначается водонепроницаемость. К примеру, материал с показателем W-18 сможет перенести давление жидкости величиной 12 килограмм/квадратный сантиметр.
Литеры F c цифрами
Литера «F» обозначает морозостойкость. К примеру, F–200 сообщит, что бетон сможет перенести 200 циклов замораживания и оттаивания.
Двухбуквенные литеры с «X...» и цифрами
Эти символы обозначают устойчивость бетона к различным нагрузкам и агрессивным средам. Вторые буквы означают тип опасности, а цифры — степени устойчивости к этой угрозе. Конкретные сочетания букв означают:
- X0 — отсутствие агрессивной окружающей среды и опасности коррозии
- XC — опасность коррозии, вызванной воздействием карбонатов
- XD — опасность коррозии, вызванной соединениями хлора
- XS — опасность коррозии, вызванной хлоридами из морской воды
- XF — возможность воздействия циклов замораживания/размораживания
- XM — возможность механического воздействия и истирания
Цифры после этих букв могут означать годы или количество воздействия агрессивных циклов.
Например: XF–300 может означать, что бетон способен перенести 300 циклов замерзания-оттаивания, а XS–100 — что бетон может простоять 100 лет в морской воде.
Сульфатостойкость — также одна из ключевых характеристик, на которую следует обращать внимание перед тем как приобрести бетон для строительства. Этот параметр приобретает критическую значимость, если проведение строительства планируется на почве с агрессивной средой (если грунт содержит большой процент природных солей, глины или ила, почва размыта грунтовыми водами).
Поскольку на бетон может воздействовать несколько агрессивных факторов, то и в маркировке можно увидеть комбинацию различных сочетаний с буквой «Х».
Маркировки бетонных смесей
Иногда в маркировках готовых бетонных смесей могут еще встретиться обозначения такого вида: «БСТ В30 П3 F300 W10». Что же они означают?
Показатели В30 (класс прочности), F300 (морозоустойчивость) и W10 (водоупорность) нам уже знакомы. А вот что такое БСТ и П3?
Так вот — БСТ - это «бетонная смесь тяжелая»
Дело в том, что бетон (в зависимости от добавляемых в него наполнителей) по плотности делится на пять видов:
| Категория бетона |
Плотность в
килограммах на
кубический метр
|
Заполнители
|
Применение
|
| Особо тяжелый | свыше 2500 | барит, магнетит, лимонит | Строительство корпусов АЭС и укреплений, устойчивых к радиации |
| Тяжелый | от 2200 до 2500 | крупнозернистый песок | Железобетонные конструкции общего назначения (мосты, вокзалы, высотные здания) |
| Облегченный | от 1800 до 2200 | мелкий песок или измельченный песчаник | Жилищное многоквартирное строительство |
| Лёгкий | от 500 до 1800 | керамзит, арюолит, верминулит | Частное домостроение |
| Особо лёгкий (пенобетон, газобетон) | менее 500 | пемза, ракушечник | Дачное строительство |
Стало быть, аббревиатура БСТ указывает на наличие в бетонной смеси крупнозернистого песка.
А ПЗ — это «удобоукладываемость». Этот странновато звучащий термин означает способность бетонной смеси к заполнению формы с образованием плотной однородной массы. То есть, попросту говоря «пластичность плюс плотность плюс связность». По этому показателю бетонные смеси делятся на пять категорий — от П1до П5. Следовательно — П3 это средний показатель. Этого достаточно для большинства строительных работ (включая могнолитные), но для заливки узких опалубок, колонн и других узких форм потребуется бетон П4 или «литой бетон».
То есть маркировка «БСТ В30 П3 F300 W10» — это «готовая к применению бетонная смесь тяжелого бетона класса с прочностью на сжатие В30, категории П3 по удобоукладываемости, с морозостойкостью F300 и водонепроницаемостью W10»
Дополнительные свойства бетона
Есть еще свойства бетона, которые в маркировках не указываются, но рассчитываются отдельно, по специальным таблицам:
· Усталостная прочность — считается, что для достижения нормальной прочности бетон «дозревает» за месяц. Но при благоприятных условиях эксплуатации здания прочность бетона будет увеличиваться и в дальнейшем, возможно даже годами.
· Теплопроводность — способность бетона пропускать или удерживать тепло. Она тесно связана с плотностью бетона: выше всего она у тяжелых сортов, ниже всего — у легких.
· Огнестойкость — способность выдерживать высокие температуры. Бетон, не разрушаясь, может выдержать температуру до 1000 С.
· Сила сцепления с арматурой — показатель особо важный для железобетонных конструкций, он определяет уровень дополнительной прочности, которую может придать бетонной конструкции ее армирование стальными конструкциями.
· Трещиностойкость бетона — стойкость бетона против растрескивания, которое может возникнуть под воздействием внутренних и внешних факторов (силы сжатия, растяжения, изгиба, перепада температур). Важный показатель для бетонных конструкций, испытывающих неравномерные нагрузки при эксплуатации (например — мостовых опор).
· Ударопрочность — способность противостоять кратковременным, но сильным воздействиям на часть поверхности конструкции.
Только зная и учитывая все свойства бетона, можно подобрать именно тот материал, который подойдет вам при строительстве — выдержит все нагрузки, перенесет все морозы и оттепели и будет только крепнуть с годами.
Самый лучший бетон
В последнее время получает все большее распространение новый по составу вид бетона — фибробетон. Он отличается от традиционных сортов тем, что при смешивании ингридиентов, в него добавляют еще специальные наполнители, которыми могут быть микроволокна, изготовленные из стали, базальта, стекловолокна или пластика.
Фибробетон в несколько раз превосходит традиционный по таким показателям: ударной и усталостной прочности, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемость и ряду других.
Поэтому конструкции из фибробетона, например, лестницы, при равных показателях прочности, будут иметь гораздо меньший вес по сравнению с бетоном обычного состава. А это значительно облегчит их монтаж при строительстве.
Как купить хороший бетон?
Но правильно выбрать бетонную смесь — это только полдела. Бетон надо еще правильно приготовить — или приобрести готовый у производителя.
Тут многое будет зависеть от качества и соотношения компонентов бетона.
Например — от пропорций воды и цемента в растворе. Нерадивые изготовители смеси могут превысить необходимые нормы для воды. Это увеличит пластичность бетона, сделает его более удобным при выполнении строительных работ, но зато в несколько раз снизит прочность конструкции.
Другая часть бетонной смеси — это песок. Но песок бывает разный — он может содержать частицы глины, что не делает его непригодным для изготовления бетона.
Как можно оценить качество бетонного раствора «на лету»?
Во-первых — по цвету. Качественный раствор бетона должен иметь серый цвет, схожий с цветом цемента.
Если в растворе прослеживается желтый или коричневый тон, то это что в нем слишком много песка — ждать от такого бетона высокого качества не приходится. Если же цвет раствора и вовсе рыжий, то в нем много не только песка, но и глины - это просто брак, с таким бетоном работать не следует.
Во-вторых — качество бетонного раствора можно проверить на прочность при помощи обычного удара кулаком. Для этого надо налить немного раствора на любую поверхность, а потом по этому раствору сильно ударить. Если услышите при этом звенящий звук, то значит, раствор хорош, а бетон будет крепок и прочен.
Выбираем продавца бетона
Как не потерять свои деньги, приобретая готовый бетон? Прежде всего — не надо верить завлекательным картинкам на сайтах — это, как правило, сайты компаний-посредников. Если покупать бетон у них, а не у самих производителей, то можно запросто получить бракованый раствор по фиктивным накладным. И жаловаться будет некому и не на что.
Поэтому примите элементарные меры предосторожности, а именно:
- Уточните по спутниковым картам Яндекса указанный в рекламе адрес бетонного завода. В реальности на этом месте может оказаться жилой дом или общественное здание (библиотека или школа).
- Если на сайте фирмы-продавца размещены фотографии производственных помещений, то не поленитесь проверить их оригинальность. Вполне может оказаться, что они просто взяты из интернета.
- Если на сайте продавца указаны его реквизиты, то проверьте, насколько давно создана эта компания. Если компания существует всего несколько месяцев, то есть основания для подозрений в её периодической перерегистрации.
- Если реквизиты соответствуют, то не поленитесь позвонить по указанным телефонам. Мошенники–перекупщики могут указать данные настоящей производственной компании, заменив только номера телефонов.
- Учтите, что текст рекламного объявления должен подкрепляться документами. Слова про "гарантию качества" не имеют смысла, поскольку компания-производитель бетонной смеси и так обязана обеспечивать качество своей продукции «по умолчанию». Соответствие бетонной смеси требованиям ГОСТ должно подтверждаться не красивыми фразами, а специальными сертификатами соответствия (причем в высоком разрешении и хорошем качестве — на них должны быть указаны и хорошо читаемы название, адрес и реквизиты фирмы).
- Учтите, что на качество бетона будут влиять еще и условия доставки. Вам нужно будет оговорить условие о том, что бетон должен быть доставлен на стройплощадку не более, чем в течение часа. Помните, что в условиях жаркой и сухой погоды жидкий бетон может «свариться». Чтобы этого избежать перекупщики норовят добавить в него побольше воды, тогда как добросовестные крупные производители в процессе изготовления используют специальные пластификаторы и замедлители схватывания.
Самый надежный метод покупки хорошего бетона — это личное посещение завода по его производству. На другой конец страны при этом ездить не придется — особенности транспортировки жидкого бетона определяют и расстояния до заводов — до них должно быть несколько десятков километров, не больше.
При поездке на такой завод надо посмотреть:
· Есть ли на его территории запасы материалов (горы песка и щебня). Если есть, то всё нормально: предприятие работает регулярно, а не стоит неделями в ожидании заказов.
· Есть ли у компании своя "фирменная" техника с названиями компании и телефонами на бортах. Если таких нет — то это плохо: значит, фирма использует "чужую" технику, поскольку своей не имеет.
При прочих равных условиях закупать бетон лучше у большой компании, поскольку при крупных размерах производства себестоимость продукции всегда ниже (поскольку постоянным клиентам поставщики песка и щебня делают скидки).