Бетон – это целая группа каменных строительных материалов с разными компонентами, составами и, соответственно, характеристиками. От последних зависит качество бетонной смеси и готовых конструкций и изделий из нее, а также их применение.
Итак, условно все характеристики можно поделить на две большие группы:
- Основные
- Дополнительные
Именно так мы будем классифицировать свойства бетона в этой статье. Но справедливости ради отметим, что группировать характеристики можно и на других основаниях.
Так, например, свойства можно поделить в зависимости от того, для какого бетона – в каком состоянии – они определяются.
Тогда можно выделить характеристики:
- Бетонной смеси
- Готового бетона
В зависимости же от характера свойств, все характеристики можно поделить на:
- Водно-физические
- Механические (в том числе деформативные)
- Общефизические
- Теплофизические
- Технологические
- Эксплуатационные
- Химические
О них вы можете прочитать в соответствующих разделах на нашем сайте.
В этой статье мы расскажем об основных характеристиках бетона.
Основные свойства бетона
Итак, к основным характеристикам мы относим те параметры, которые имеют свое деление на марки и указываются в товарной маркировке бетонной смеси. Они считаются базовыми, актуальны практически для всех бетонов, независимо от типа вяжущего вещества, состава, компонентов и прочих факторов.
Речь вот об этой маркировке:
Она расшифровывается как «бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности В30, с маркой по удобоукладываемости П4, морозостойкостью F250 и водонепроницаемостью W5, приготовленная по государственному стандарту 7473-2010».
Нас интересует в этой маркировке все, кроме обозначения ГОСТа. Именно на эти характеристики в первую очередь обращают внимание при покупке материала.
Поэтому в группу основных свойств бетона мы отнесем:
- Тип смеси
- Класс прочности
- Подвижность (удобоукладываемость)
- Морозостойкость
- Водонепроницаемость
В эту же группу мы также добавим:
- Среднюю плотность
- Истираемость
Давайте остановимся чуть подробнее на каждом параметре.
Тип бетонной смеси
Одна из первых классификаций материала, на которую стоит обращать внимание при выборе – по типу. Она закреплена в ГОСТ 7473-2010 и используется для маркировки смеси, а также для обозначения некоторых ее особенностей и характеристик.
По типу материал разделяется на:
- БСТ – бетонные смеси тяжелого бетона
- БСМ – бетонные смеси мелкозернистого (песчаного) бетона
- БСЛ – бетонные смеси легкого бетона
По сути, эта классификация основана на такой характеристике как средняя плотность (о ней мы расскажем ниже).
БСТ – бетонные смеси тяжелого бетона
Они характеризуются высокой плотностью (от 2000 кг/м3). Для их изготовления обязательно используют все классические компоненты бетона: крупный и мелкий заполнители, воду, вяжущее вещество, пластификаторы (при необходимости). Отличаются такие материалы повышенными прочностными показателями.
В роли крупного наполнителя тяжелых бетонов применяются гранитный, серпентинитовый, базальтовый, амфиболитовый, известняковый, гравийный щебень. Можно брать для этой роли и природный гравий с окатанными частицами, но качество такого бетона будет хуже.
БСМ – бетонные смеси мелкозернистого бетона
Его готовят без крупного наполнителя – отсюда и его название. Такую смесь еще называют пескобетоном. Ее прочностные показатели ниже, чем у БСТ, зато состав более однородный. Благодаря этому БСМ можно использовать в тех работах, для которых не подходит крупнозернистый бетон.
БСЛ – бетонные смеси легкого бетона
Легкими называют разновидности бетона с пониженной плотностью – до 2000 кг/м3. Их используют для сооружения и возведения облегченных конструкций, снижения нагрузки на основание, тепло- и звукоизоляции.
В роли крупного наполнителя легких бетонов берут различные пористые материалы: керамзит, аглопорит, шунгизит, вспученные перлит или вермикулит, вулканический туф, шлаковую пемзу и другие.
Кроме того, иногда можно встретить следующие обозначения бетонных смесей:
- БСС – бетонные смеси сухие
Это такой материал, в котором компоненты уже замешаны в нужных количествах и пропорциях. К такой смеси нужно лишь добавить определенный объем воды и – вуаля – бетонная смесь готова. - БСГ – бетонные смеси готовые
Как следует из названия, эти материалы уже подготовлены, замешаны, разведены водой и готовы к применению: заливке или укладке. Их поставляют в жидком виде.
Эти обозначения – БСС и БСГ – были актуальны ранее и закреплялись в старом государственном стандарте ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия». Сейчас действие этого документа на территории Российской Федерации прекращено. Тем не менее, такие аббревиатуры до сих пор можно встретить в интернете, старых научных журналах и прочих источниках. Поэтому мы тоже упоминаем их в нашей статье.
Класс прочности бетона (прочность при сжатии)
Под прочностью бетона понимается его способность противостоять механическим нагрузкам, не разрушаясь и не деформируясь. Это – важнейшая характеристика материала. Она обязательно определяется не только для всех бетонов, но и для каждой партии. Ведь от показателя напрямую зависит не просто область применения в целом, а возможности использования материала в тех или иных работах.
Обозначается прочность латинской буквой «B» и числом (например, В15, В20, В27,5). Показатели параметра лежат в диапазоне от 3,5 до 120. Измеряется свойство в мегапаскалях (МПа).
Согласно ГОСТ 25192-2012, по прочности бетоны бывают:
- Средней прочности (класс прочности при сжатии до В55)
- Высокопрочные (класс прочности при сжатии от В60)
Помимо класса по прочности существуют марки бетона. Они обозначаются буквой «М» и показывают средний предел прочности материала. Подобно о разнице между этими двумя понятиями вы можете прочитать в нашей статье Классы и марки бетона – таблица и соответствие.
Отметим также, что для бетона определяют три вида прочности – на:
- Сжатие
- Растяжение
- Изгиб
Регулируются испытания следующими нормативными документами:
Подвижность (удобоукладываемость) бетона
Удобоукладываемость – дословно – определяет удобство укладки бетонной смеси. Характеристика показывает, насколько легко раствор будет заполнять собой форму, растекаться по ней, заполняя все пространство. Происходит это за счет собственного веса смеси и/или вибрации. Также можно встретить такие названия этого свойства как пластичность и податливость.
Согласно ГОСТ 7473-2010, по показателю удобоукладываемости бетонные смеси бывают:
- Жесткие (Ж)
- Подвижные (П)
- Растекающиеся (Р)
Эти группы в свою очередь разделяются на марки по удобоукладываемости. Характеристика оценивается показателями подвижности, жесткости, расплыва, степени уплотняемости.
Параметр подвижности бетона определяется методом осадки конуса. Это испытание обычно проводят прямо в полевых условиях – на месте работ – и для каждой партии материала.
Суть метода заключается в следующем:
- Берут металлический конус высотой 30 см и заполняют его бетонной смесью
- Смесь штыкуют палкой, чтобы удалить из нее лишний воздух и хорошо уплотнить
- Далее металлическую форму переворачивают широкой стороной вниз и снимают ее строго вертикально
- Проверяют осадку смеси – насколько она осела по сравнению с конусом
Все требования и условия проведения испытания по удобоукладываемости бетонной смеси прописаны в ГОСТ 10181-2014.
Морозостойкость бетона
Этот параметр отражает способность бетона выдерживать многократные перепады температур – так называемые циклы заморозки и оттаивания, – не разрушаясь при этом и не теряя своих свойств.
Показатель морозостойкости – марка. Она обозначается буквой «F» и числом, которое как раз и показывает количество циклов, определенное во время испытаний для каждого конкретного образца (например, F25, F100, F150 и так далее). При этом важно, чтобы на протяжении всех этих циклов бетон оставался без видимых признаков разрушения (сколов и трещин), а его качественные характеристики не менялись (прочность, масса и прочие).
Морозостойкость определяют для образцов, полностью насыщенных обычной или минерализованной (в том числе морской) водой – в зависимости от условий эксплуатации материала.
Согласно ГОСТ 25192-2012, бетоны могут иметь морозостойкость:
- Низкую (марки ниже F50)
- Среднюю (марки от F50 до F300)
- Высокую (марки выше F300)
Повысить характеристику можно путем введения в смесь специальных добавок, веществ или пластификаторов.
Подробно о методах определения морозостойкости материала вы можете узнать в ГОСТ 10060-2012.
Возможно, вас также заинтересует наша статья по теме Применение морозостойкого бетона.
Водонепроницаемость бетона
Водонепроницаемость – еще одна важная характеристика материала. Под ней понимается способность бетона не пропускать воду под давлением. Обозначается свойство буквой «W» и четной цифрой от 2 до 20. Число показывает величину избыточного давления воды в кгс/см2, при котором материал не пропускает воду (например, водонепроницаемость бетона марки W4 равна 4 кгс/см2, или 0,4 МПа).
Характеристика зависит, в первую очередь, от пористости и плотности материала.
ГОСТ 25192-2012 выделяет бетоны:
- Низкой водонепроницаемости (марки ниже W4)
- Средней водонепроницаемости (марки от W4 до W12)
- Высокой водонепроницаемости (марки выше W12)
В описании предыдущего свойства – морозостойкости – мы привели пример, как именно вода способна разрушить бетон (буквально раскрошить его изнутри). Кроме того, влага вымывает легкорастворимые составляющие бетонной смеси, может вызвать поверхностную коррозию материала.
Методы определения водонепроницаемости материала описаны в ГОСТ 12730.5-2018.
Возможно, вас также заинтересует наша статья по теме Применение гидротехнического бетона.
Средняя плотность бетона
Средняя плотность – это отношение массы материала к его объему в естественном состоянии с учетом всех пор и пустот. Обозначают показатель латинской буквой «D» и цифрой, которая отображает плотность в килограммах на кубический метр (кг/м3). Так, например, 1 м3 бетона D2000 весит 2000 кг.
По средней плотности ГОСТ 25192-2012 выделяет материалы:
- Особо легкие (марки по средней плотности менее D800)
- Легкие (марки от D800 до D2000)
- Тяжелые (от D2000 до D2500)
- Особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500)
Характеристика напрямую зависит от крупного наполнителя. Так, в состав особо легкого и легкого бетона обычно входит пористый заполнитель (керамзит, перлит, аглопорит и другие). Он почти ничего не весит. Поэтому, например, средняя плотность керамзитобетона лежит в диапазоне 100-1200 кг/м3. А вот классический материал с цементом, песок и щебнем в составе будет относиться к тяжелым бетонам с плотностью более 2000 кг/м3.
Метод определения показателя прописан в ГОСТ 12730.1-2020.
Подробно об этой характеристике читайте в нашей статье Средняя плотность бетона.
Отметим также, что, помимо средней, принято выделять истинную плотность. Она показывает отношение массы материала к его объему без учета пор и пустот, то есть в максимально уплотненном состоянии. Подробно о ней, а также методах ее определения читайте в нашей статье Истинная плотность бетона.
Кроме того, рекомендует ознакомиться с нашей статьей Плотность бетона. Там мы подробно описали, какие виды плотности в принципе бывают у бетона, чем они отличаются друг от друга и в чем измеряются, от чего зависит и на что влияет показатель плотности материала.
Возможно, вас также заинтересуют наши статьи по теме:
Истираемость бетона
Это свойство показывает способность бетона изменяться по массе под действием истирающих воздействий и различных нагрузок. Обозначается характеристика латинской буквой «G». Определяется показатель по ГОСТ 13087-2018.
Истираемость важно определять в первую очередь для бетонов, которые используются в дорожном строительстве, сооружении бетонных дорожных плит, покрытиях взлетно-посадочных полос и аэродромных покрытий, сооружении автомобильных трасс и магистралей, а также дорог всех категорий, тротуаров, скейтпарков, пешеходных и велосипедных дорожек.
Согласно ГОСТ 25192-2012, по истираемости бетоны делят на три группы:
- Низкой истираемости (марка по истираемости G1)
- Средней истираемости (марка G2)
- Высокой истираемости (G3)
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.