Марки бетона и их характеристики

В основе технических характеристик строительных конструкций лежит прочность используемого в их сооружении материала. А так как бетон является самым распространенным стройматериалом, который применяется практически во всех конструкциях, то именно его качество и определяет прочность здания или сооружения.

Поэтому очень важно, выбирая бетонный раствор, особое внимание уделить его марке. Именно от этих цифровых и буквенных показателей будет зависеть, в каких местах он находит свое применение. Итак, рассмотрим марки бетона и их зависимость от различных показателей.

Вместе с этим постараемся ответить на волнующие многих потребителей вопросы: какие бывают марки растворов, их технические характеристики, сферы применения, что означает их маркировка, какие отличия между составами, классификация по видам и так далее.

Что определяет марку и класс?

Главный технический показатель, по которому определяют марку бетонного раствора — это предел прочности на сжатие. Но тут есть одна хитрость, о которой многие потребители не знают.

Во-первых, существует определенная гарантированная прочность материала, которая может варьироваться в пределах 13,5%. Это так называемый коэффициент вариации.

Во-вторых, именно предел прочности на сжатие определяет класс бетона. А вот марка – это среднее значение вариаций. То есть класс и марка бетона – это не одно и то же. Отсюда и различное их обозначение, которое точно определяется СНиПом 2.03.01-84. Класс обозначается буквой В, а марка бетона буквой М.

При этом цифровые обозначения варьируются в пределах:

• класс – от 3,5 до 80, чаще всего встречаются 7,5-40;
• марка – 50-1000.

Единица измерения класса материала – МПа, марка измеряется в кгс/см². К примеру, бетон класса В25. Это обозначает то, что изделие из такого раствора может выдержать давление в 25 МПа, при этом учитывается, что в 5% случаев может произойти излом бетонной конструкции. То есть погрешность присутствует.

Марка М150 говорит о том, что при давлении на 1 см² изделие может выдержать 150 кг веса. Опять-таки учитываем, что 150 – это усредненная величина. Она может варьироваться в определенном диапазоне. Вот такая расшифровка маркировки.

Сравнение класса и марки

Чтобы не быть голословными, хотелось бы представить таблицу, в которой можно проследить соответствие марки и класса бетона.

Класс бетона	Марка бетона	Усредненная прочность, кг/см²
В3,5	М50	45,84
В12,5	М150	163,71
В27,5	М350	360,16
В40	М500	523,87

Как уже было сказано выше, усредненная прочность не является показателем постоянным. Она может варьироваться в пределах от 1,8% до 14,5%. Соответственно, чаще всего марка материала может соответствовать двум классам. К примеру, М150. Усредненная прочность этого раствора может быть или 130,97 кг/см², которому будет соответствовать класс В10 (отклонение составляет 14,5%), или 163,71 кг/см² с классом В12,5 (отклонение 8,4%). Соответствие не очень близкое.

Самостоятельно делать перевод марки бетона в его класс невозможно, да и нет никакого смысла. Все эти манипуляции проводятся опытным путем, поэтому таблица – самый простой способ.

Что влияет на прочность бетона?

В основе бетонного раствора лежат несколько компонентов, и каждый из них играет свою роль. Но что ни говори, основной ингредиент – это цемент. И чем больше его в бетонном растворе, тем последний прочнее. Но и это еще не все, приходится учитывать зависимость и от других факторов.

К примеру, активность цемента. Чем материал по марке выше, тем прочнее изделие, а значит, выше и сама марка бетона. Обязательно при производстве этого строительного материала учитывается водное соотношение. Здесь важна не вся смесь в целом, а именно смесь воды и цемента. Все дело в том, что избыток воды – это лишние поры внутри бетонной массы после ее затвердевания. Соответственно, это приводит и к снижению прочности материала.

Не последнюю роль играют наполнители, а точнее сказать, их качество и зернистость. Чистота песка без примесей, процентное содержание пыли и грязи, пористость краев щебня – все это влияет на прочностные характеристики бетона.

И конечно, чем лучше будет проведено смешивание ингредиентов, тем плотнее и прочнее будет раствор. И все же многих интересует вопрос, как определить марку бетона? Об этом читаем далее.

Как проверить бетон на соответствие ГОСТу?

Проверить бетон на прочность можно только в лабораторных условиях. Для этого требуется специальное оборудование. В принципе подготовительный процесс несложен. Нужно залить приготовленный раствор в несколько кубов с размером ребра в 10 см. Раствор заливается в деревянную коробку и после затвердения должен простоять в таком виде 28 дней.

Храниться куб должен в защищенном от солнечных лучей месте при температуре +20 °C и влажности 95%. Именно за этот срок считается, что бетонное изделие принимает свою марочную прочность.

После чего каждый куб устанавливается в лабораторный пресс, которым они поочередно сжимаются. Снимаются показатели предела прочности, при котором каждый куб начинает ломаться. Затем устанавливается средняя величина каждого теста. Это и есть прочность. Так происходит определение марки бетона.

Состав раствора

Чтобы разобраться с техническими характеристиками бетонной смеси, необходимо учитывать, что рецептура самого раствора может быть разной у каждого производителя. Конечно, существуют ГОСТы, но небольшие погрешности, связанные со старым оборудованием, могут создать отличительные особенности.

Стандартный рецепт

К примеру, бетон М150, о котором все время идет разговор. Именно эта марка имеет широкое применение практически во всех строительных операциях. Его стандартная рецептура:

• 11% цемента;
• 48% песка;
• 41% щебня.

Содержание воды

Что касается воды, то определенной нормы здесь нет. Все дело в том, что вода влияет на такой показатель, как подвижность бетона. К примеру, для заливки стяжки потребуется в раствор залить больше воды. Для заливки фундамента меньше. Поэтому подвижность массы бетона марки М150 может быть от П1 до П4.

Варианты смесей

Кстати, меняя марку цемента, можно изменять и технические характеристики бетона. К примеру, используя цемент М400, можно снизить его расход на 1 м³ раствора, увеличивая присутствие наполнителей (песка и щебня). При этом сама марка бетонного раствора будет выше.

Используя цемент М300, придется увеличивать его количество в рецептуре, если есть необходимость выдерживать марку бетона М150. В общем, применяя разные марки цемента, можно подгонять марки бетона под определенные нормативы.

Соотношение марок цемента и бетона

Опять-таки, лучше показать данное соотношение в таблице, в которой учитываются обе марки согласно действующим ГОСТам.

Марка цемента	М300	М400-500	М600
Марка бетонного раствора	М150	М300	М500

Необходимо оговориться, что взаимосвязь между двумя показателями основана на классической рецептуре, которая была описана выше. Ее изменения потребуют увеличения или уменьшения количества цемента и его марки.

Другие критерии маркировки

Маркировка бетонного раствора основана не только на определении прочности смеси. Хотя это самый важный технический показатель. Но сфера применения и условия эксплуатации бетонных конструкций настолько разнообразны, что специалистам пришлось вводить и другие критерии, по которым определялись качественные характеристики этого материала.

Морозостойкость

В основе маркировки бетона по морозостойкости лежит количество циклов заморозки и оттаивания самого материала. Это означает, что раствор может без изменения предела прочности (погрешность 5% допустима) выдерживать такие температурные нагрузки. Обозначается марка латинской буквой W и цифровыми показателями от 50 до 500.

Обратите внимание, что числа – это не температура, при которой бетон может заливаться. Это количество циклов. А вот за температурный режим заливки отвечают специальные присадки или пластификаторы, которые добавляются в раствор в процессе его приготовления. Это путать нельзя.

Проверить материал на морозоустойчивость можно также в лаборатории. Обычно измеряется линейное расширение бетонного изделия при его нагреве. Окончательно марка выводится после использования специальных коэффициентов. На этот показатель влияет качество наполнителей (особенно их количество: чем больше, тем хуже), размеры капилляров внутри массы и правильно проведенная укладка.

Водонепроницаемость

Буквенное обозначение такое же, как и у морозоустойчивости, то есть W. А вот цифры другие: 2; 4; 6; 8; 12. Интересно то, что марка обозначает давление воды и измеряется в кг/см².

К примеру, марка W4. Как проверить, пропустит ли воду этот образец? Для этого необходим цилиндр, в который заливается бетонная смесь высотой 15 см. После затвердевания (через 28 дней) в цилиндр подается вода с напором 40 м. И при таких эксплуатационных условиях тестируемый образец не должен пропустить воду. Если не пропустил, значит, соответствует заявленной марке.