Плотность бетона: таблица (кг/м3), классификация и типы марок

Ультразвуковая методика

Востребованы, также, ультразвуковые способы контроля, позволяющие сохранить целостность бетонного массива. Метод предполагает использование ультразвукового преобразователя, который прикладывается к контролируемой конструкции, обеспечивает надежный акустический контакт. По скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве определяется его прочность.

Технология предполагает следующее виды прозвучивания:

• сквозное, применяемое для колонн, балок, при котором датчики устанавливаются с противоположных сторон конструкции;
• поперечное, используемое для панелей, плит перекрытий, при которых волновой преобразователь находится со стороны зоны контроля.

Оборудование для контроля с помощью ультразвука включает в себя специальные датчики и электронный модуль.

Марка бетона по прочности – это средний показатель прочности, а класс бетона – это показатель гарантированной прочности

На скорость движение ультразвуковой волны влияют:

• Плотность массива.
• Однородность состава.
• Упругость.
• Наличие полостей, трещин, локальных дефектов.

Прибор преобразует ультразвуковые колебания в цифровые значения характеристик.

Бетон М 100 – состав

Подойдет для мелких строительных работ без использования специальных инструментов и приспособлений

Согласно требованиям нормативных документов, раствор готовится на основе распространенных компонентов:

• портландцемента. Применяются различные марки цемента, которые связывают все ингредиенты раствора;
• песка. Допускается применение чистого речного или карьерного материала, а также гравийно-песчаной смеси;
• щебня. Может использоваться заполнитель на основе известняка, а также средняя фракция гранита или гравия;
• воды. Смесь ингредиентов постепенно затворяется водой на этапе смешивания до обеспечения требуемой консистенции.

Бетон м100 – характеристики

Бетонный раствор с маркировкой М100 соответствует классу В7,5 и изготавливается согласно требованиям государственного стандарта. Для его изготовления используется вяжущее вещество и различные виды наполнителей, смешанные с водой. Это наиболее простой вариант бетона, отличающийся минимальной стоимостью.

Строительный материал обладает следующими эксплуатационными характеристиками:

• плотностью. Она варьируется в интервале от 2,37 т/м3 до 2,4 т/м3 в зависимости от крупности применяемого заполнителя;
• невысокой прочностью. Он способен воспринимать нагрузку, составляющую 0,098 тонны на квадратный сантиметр площади;
• морозостойкостью. Показатель F50–F100 свидетельствует об отсутствии растрескивания массива при 50–100 циклах замораживания;
• подвижностью. Бетонный раствор достаточно эластичен и хорошо уплотняется, что подтверждает маркировка П2–П4;
• водонепроницаемостью на уровне W2–W4. Он создает надежный барьер, не допускающий потерь цементного молочка;
• жесткостью, соответствующей показателем Ж2–Ж4. Стройматериал способен сохранять свою форму при заливке, что облегчает выполнение работ.

Марка бетона М100 пользуется популярностью в ремонтных работах не только из-за большого спектра применения, но также из-за отличных характеристик

В зависимости от крупности и вида материала, применяемого в качестве заполнителя, изменяется морозоустойчивость, водонепроницаемость. Применяется наполнитель на основе гранита, гравия, керамзита или известняка, что влияет на изменение характеристик.

Удельный вес для составов, подготовленных на основе различных наполнителей, также отличается:

• показатель для легких строительных смесей на основе керамзитовых гранул и ракушечника составляет 0, 5–1, 8 тонны;
• куб тяжелого раствора, включающего крупнофракционный гравий или щебеночный заполнитель, весит 1,8–2,3 тонны;
• удельный вес особо тяжелого состава, содержащего металлические включения, составляет порядка 3 тонн.

Показатель, характеризующий удельный вес или плотность бетонного раствора, используется при выполнении специальных расчетов. Для строительной сферы применяется другой показатель – объемный вес смеси, значение которого для марки М100 составляет порядка 1,84 тонны.

Свойства

Процент основных ингредиентов, взятых при смешивании, определяет характеристики бетона. Они влияют на класс и марку материала.

Прочность

Это основное свойство сырья. Для определения прочности изготавливают эталонный куб с ребром 200 мм и подвергают его тестированию 2 способами:

1. Разрушение. Контроль прочности проходит в лабораторных условиях. Кубик размещают под пресс и подают на него нагрузку в десятки тонн. Полученный коэффициент определяет марку материала.
2. Неразрушающее воздействие. На бетон оказывают влияние отскок, ультразвук, ударный импульс. Затем специалисты рассчитывают показатели исходя из полученных результатов.

На прочность также влияют характеристики цемента и каменного заполнителя.

Плотность

Это свойство измеряется в процентах и всегда меньше 100%. В зависимости от показателей материал делится на 3 вида:

1. Легкий (500-2000 кг/м3). Если плотность до 500 кг/м3, бетон называют особо легким. Материал создают на основе мелкого или крупного пористого заполнителя. Легкое сырье используют при строительстве оград и несущих конструкций.
2. Тяжелый. Плотность материала — 2000-2500 кг/м3. Для его получения добавляют крупный песок или твердые горные породы, применяют для создания несущих плит.
3. Особо тяжелый. К этому виду относится железобетон. Его плотность выше 2500 кг/м3. Разновидность бетона изготавливают с применением стали, чугуна, барита и т. д. Тяжелый вид используют при строительстве объектов особого назначения, например, атомных электростанций.

Тяжелый бетон Чем больше плотность, тем выше прочность.

Структура

Пористость не менее важный показатель, чем плотность. По структуре выделяют 4 вида материала:

1. Слитные (или плотные). В межзерновом пространстве вяжущий заполнитель. Слитные бетоны морозостойкие и влагоустойчивые, используются при производстве несущих плит.
2. Крупнопористые. У этого вида пустоты между зернами остаются незанятыми.
3. Поризованные. В межзерновом пространстве добавки, образующие газ или пену.
4. Ячеистые. В этом виде материала специально создают поры. Для этого используют комбинацию порообразующих добавок, тонкодисперстного компонента и вяжущих соединений. Ячеистые бетоны применяют для строительства теплоизоляционных конструкций и ограждений.

Ячеистый бетон Пористость не означает потерю прочности материала. Для поддержания этого свойства добавляют специальные вещества.

Вес

Масса материала зависит от характеристик наполнителя. По удельному весу сырье делится на 4 вида, под его влиянием колеблется масса кубометра:

• 0,5 т. Таков вес особо легких материалов. Они применяются для теплоизоляции: ячейки занимают 85%;
• 0,5-1,8 т. Это масса легких бетонов с пористыми заполнителями или без них;
• 1,8-2,5 т. Таков вес тяжелых материалов с крупными заполнителями (гравий, щебень). Этот вид имеет широкое назначение;
• 2,5-3 т. Массу определяют тяжелые заполнители (металл, барит и др.).

Водостойкость

Это свойство определяет, насколько бетон способен противостоять влаге и не разрушаться. Чтобы определить водонепроницаемость, делают 2 образца материала. Один раздавливают с помощью пресса всухую и определяют прочность.

Второй опускают в воду и дают напитаться влагой. Затем помещают образец под пресс. При коэффициенте размягчения более 0,8 материал используют для строительства пирсов, плотин. Бетон делится на марки по водостойкости, при этом маркировка обозначает уровень давления жидкости во время испытаний.

Морозостойкость

Характеристики и свойства бетона включают способность материала выдерживать оттаивание и замораживание жидкости. В поры попадает вода, которая под влиянием внешних условий замерзает, а затем тает.

Теплопроводность

Это свойство передавать тепло, возникающее на поверхности материала под влиянием внешних условий. Теплопроводность бетона выше, чем у строительного кирпича, но ниже, чем у стали.

Бетон тяжелый класс в 15 м200 – набор прочности

Гидратация цемента в бетонной смеси происходит постепенно и завершается через четыре недели после того, как залит бетон класса в15. К этому времени стройматериал приобретает эксплуатационную прочность, позволяющую выполнять дальнейшие строительные работы и подвергать монолит воздействию нагрузок.

На интенсивность набора твердости влияют следующие факторы:

• температурные условия. Оптимальная температура для нормального набора твердости – 18–20 градусов Цельсия;
• концентрация влаги в воздухе. В сухую и жаркую погоду поверхность периодически необходимо увлажнять;
• ветер. Скорость испарения влаги возрастает в ветреную погоду. Для поддержания влаги в твердеющем массиве его смачивают.

ПРОЧНОСТЬ

Прочность (так же, как деформации и другие свойства) в значительной степени зависит от соотношений и свойств входящих в состав бетона материалов, методов укладки и обработки смеси, возраста к моменту загружения, размеров бетонного элемента, температуры и влажности среды, в которой находится бетон, и др.

Прочность образцов бетона при сжатии зависит от абсолютных и относительных (отношение высоты образца h к его толщине d) размеров образца. Это объясняется действием возникающих при сжатии сил трения между поверхностями образца и плит пресса. Эти силы препятствуют поперечным деформациям и увеличивают разрушающую нагрузку. Влияние сил трения тем больше, чем меньше отношение h/d. Например, для образцов, имеющих одинаковые размеры в плане, но разную высоту, при h/d=0,5 разрушающая нагрузка составляет от 1,5Р_куб до 2,5 Р_куб, а при h/d = 4 — от 0,75 Р_куб до 0,95 Р_куб, где Р_куб — разрушающая нагрузка для куба (h/d =1). Влияние сил трения изменяется также с изменением абсолютных размеров образцов — кубов бетона.

Прочность бетона в конструкциях близка к прочности бетона, получаемой при испытании призмы, с отношением h/d=4÷8. Предел прочности при сжатии призмы сечением 20X20 см и высотой 80 см называется призменной прочностью R_пр. Она может быть вычислена, пользуясь формулами (а) и (б), с подстановкой в них вместо нормативных сопротивлений — пределов прочности бетона.

При сжатии бетона образуются микротрещины (разрывы), обнаруживаемые с помощью тензометрических, ультразвуковых и других методов испытания при сравнительно небольших напряжениях R_т, равных для очень слабых бетонов 0,3-0,4 R_пp, а для очень прочных 0,65-0,75 R_пр. Видимые трещины появляются при напряжениях, превышающих 0,7 R_пр.

Влияние длительности приложения нагрузки на прочность зависит главным образом от величины напряжений. Если напряжения в бетоне меньше R_т, то длительное приложение нагрузки не уменьшает (а по некоторым данным немного увеличивает) предел прочности бетона по сравнению с бетоном, не подвергавшимся длительному загружению и испытанным в том же возрасте. Если же напряжения превышают длительное сопротивление бетона R_дл=0,8R_пр, то длительное действие нагрузки вызывает его разрушение.

Повторное приложение нагрузки при большом количестве циклов загружения приводит к разрушению, если максимальное напряжение при этой нагрузке превышает R_т, т. е. для прочных и высокопрочных бетонов больше 0,5-0,75 R_пр.

Различные факторы по-разному влияют на прочность бетона при сжатии R_пр, растяжении R_p и срезе R_cр, поэтому соотношения между этими показателями прочности бетона изменяются в широких пределах. Отношение R_пр/ R_р находится для разных бетонов в пределах от 5 до 16, причем обычно (но не обязательно) увеличивается с повышением марки бетона.

Сопротивление бетона растяжению при изгибе при соизмеримых размерах образцов R_р.и=1,8÷2,2 R_р; при этом R_р.и вычисляется по условной (для упругопластических тел) формуле сопротивления материалов R_р.и=M:W. При изгибе бетон разрушается в растянутой зоне. Разрушение бетона в сжатой зоне возможно только в железобетонных  балках.

Сопротивление бетона марок 100-300 срезу R_ср=0,18÷0,27 R_пр при длине площадок среза порядка 15-20 см; в среднем R_cp=0,22 R_пр.

Проектные марки бетона по прочности па сжатие и по прочности на растяжение являются характеристиками прочности бетона, назначаемыми при проектировании. Нормами установлены следующие проектные марки бетона по прочности на сжатие : 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800. Марки 15-75 относятся только к бетонам на пористых заполнителях, а марки 400-800 — только к тяжелым  бетонам.

Соответствие фактической прочности бетона его проектной марке должно устанавливаться испытанием кубов бетона; при оценке результатов испытаний следует учитывать не только средние пределы прочности бетона, но и его коэффициенты изменчивости.

Нормативная кубиковая прочность бетона при сжатии Rн назначается с учетом изменчивости прочности бетона и принимается равной

где c_у — нормативное  значение коэффициента  изменчивости, равное для тяжелого бетона и бетона на легких заполнителях =0,135, а для автоклавного ячеистого цементного бетона =0,18. Нормативная призменная прочность бетона определяется по формулам:

для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнителях:

(а)

для ячеистых бетонов

(б)

Расчетное сопротивление бетона определяется делением его нормативной призменной прочности на коэффициенты безопасности. Коэффициенты безопасности при сжатии К_б.с при расчете по 1-й группе предельных состояний принимаются равными для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнителях К_б.с=1,20, а для ячеистых автоклавных цементных бетонов К_б.с=1,50.

Достоинства и недостатки

Легкий бетон марки 100 имеет такие преимущества:

1. Доступная стоимость строительной смеси значительно снижает расходы.
2. Надежность раствора позволяет сохранять целостность готовой поверхности при воздействиях отрицательных природных явлений.
3. Долговечность маркировки бетона М 100 обусловлена техническими и прочностными показателями, которые не теряют свои свойства длительное время. Удельный вес бетона М 100 составляет примерно 2,494 тонны на 1м3.
4. Строительный раствор безопасен, сырье, входящее в состав экологически чистое, не оказывает негативного влияния на здоровье человека.
5. Бетон М 100 доступен и имеет отличные технические характеристики.
6. Влагостойкость – раствор не подвержен разрушению при воздействии влажной среды и способен надежным образом защитить арматуру от коррозии.
7. Широкая область применения – от строительства дорог до возведения домов.
8. Морозоустойчивость – материал способен выдержать до 50 этапов заморозки и разморозки. Данный тип раствора можно применять в любых климатических условиях нашей страны.

Главная положительная особенность данной марки бетона – влагоустойчивость и отличное взаимодействие с грунтом, это качество позволяет заливать дорожки в садах и парках, производить установку столбов для забора, и производить различные подготовительные работы, которые связаны с непосредственным контактом с почвенным покровом.

Минусы

Основной недостаток бетонной смеси – небольшая прочность стройматериала после застывания. После того как любое основание будет подготовлено, на верхний слой бетонной стяжки М 100 укладывают арматуру, и после производят дальнейшие работы смесью более высокой марки.С множеством положительных качеств тощий бетон имеет такие недостатки:

• имеется риск к образованиям трещин, которые нарушают эксплуатационные качества и целостность элемента;
• характеристики прочности понижены, эта особенность не позволяет применять стройматериал для ответственной работы, связанной с бетонированием.

Чтобы увеличить прочность и снизить риски деформации, при приготовлении бетонного раствора в состав добавляют эмульсии, основанные на битуме.

Сфера применения

Из-за того, что М100 способен выдерживать небольшие нагрузки, сфера его применения достаточно ограничена и подразумевает учет данного параметра. Для конструкций, на которые будет оказываться серьезное давление, данный раствор не используется.

Где применяется бетон марки 100:

• Подготовительные работы при заливке фундамента
• Создание подстилающего слоя для дорожного покрытия
• Сооружение площадок, на которых планируется монтировать железобетонные конструкции
• Фиксация бордюров
• Марка бетона М100 актуальна для применения при реализации черновых работ в нежилых сооружениях, где смесь заливают непосредственно на грунт
• Бетонирование пола в погребах и подвалах
• Благоустройство приусадебных территорий
• Выполнение внутренней отделки зданий

Обычно бетон М 100 укладывается тонким слоем прямо на поверхность почвы либо предварительно утрамбованную песчаную подушку. В случае необходимости раствор может быть укреплен металлической арматурой, повышающей прочность. Все обязательно должны быть прописаны в паспорте качества и сопроводительных документах.

Марка бетона 100 целесообразна для применения только там, где нет необходимости в обеспечении серьезных эксплуатационных свойств, а основной упор идет на удешевление стоимости работ за счет понижения расходов на цемент в составе смеси.

Бетон популярен у потребителей еще и потому, что его заливка осуществляется просто и легко, а после затвердевания раствор формирует надежную основу, способную на протяжении определенного периода сохранять прочность и обеспечивать нужные, пусть и невысокие, параметры.

Класс бетона М100 – В7.5, это так называемый , который применяется лишь в вышеуказанных случаях и не может быть использован там, где нужно обеспечить более высокие прочностные характеристики.

Особенности применения

Различия в процентном соотношении компонентов раствора порождает разницу в свойствах и характеристиках, необходимых для того или иного вида работ. Таким образом, использование бетона в зависимости от марки выражено в таблице.

Марка	Сфера применения
М 100	Так называемый «тощий бетон». Применяют в виде подготовки в возведении автодорог, для установки бордюров, в сфере подготовки, в преддверии заливки фундамента и армирования.
М 150	Разновидность легкого бетона для вспомогательных нужд при строительстве, производстве стяжки пола, закладке дорожек. Допускается в виде фундамента для маловесных конструкций.
М 200	Довольно распространенная марка, в силу своей повышенной устойчивости. Пригодна для большинства разновидностей фундаментов, отмостки, обустройства площадок, пешеходных дорожек, сооружения бетонных лестничных маршей, подпорных стен, выравнивающей стяжки пола.
М 250	Используется для различных видов фундаментов, при оборудовании отмосток, заливке площадок, бетонных лестниц. Применяют также в качестве оснований для заборов, плиточных перекрытий с небольшой нагрузкой.
М 300	Достаточно популярный состав – практический лидер продаж. Употребляется для заливки фундаментов любой степени сложности, изготовления стен, перекрытий, заборов, производства бетонированных площадок, сооружении бетонных лестниц, отмосток.
М 350	Марка обладает достойной водонепроницаемостью, поэтому пригодна для исполнения чаш бассейнов. Эксплуатируется при наличии экстремальных нагрузок – при оборудовании фундамента для многоэтажных домов, изготовлении монолитных стен, опор и других несущих систем. Основной материал для производства железобетонных изделий, аэродромных плит, свайно-ростверковых железобетонных конструкций, ригелей, плиточных перекрытий.
М 400	Характерной особенностью является относительно быстрое схватывание и высокая цена. В силу этих характеристик редко используется в домашнем строительстве. Чаще всего входит в состав конструкций мостов, разного рода гидротехнических сооружений, железобетонных изделий специального назначения. Незаменима применительно к объектам общественного пользования с особыми требованиями к безопасности – аквапарки, торговые центры, крытые бассейны и так далее.
М 450	В частном строительстве использование этой марки нецелесообразно. Применение связано с изготовлением специализированных железобетонных конструктивных элементов, требования к которым регламентированы проектной документацией. Необходим при возведении платин, банковских хранилищ, мостов, метро, дамб.
М 500	Такой маркой оперируют при проектировании гидротехнических конструкций, метро, возведении банковских хранилищ и других сооружений. В бытовых целях не применяется.