Чем марка бетона отличается от класса: Прочность: марка и класс бетона

Содержание

Разница между маркой и классом бетона на прочность

Содержание:

Что такое марка и класс бетона, и чем они отличаются
Как найти реальную разницу между классом и маркой бетона
3 важные отличия марки бетона и класса, которые надо учесть

Почему проектировщики и строители употребляют понятие «класс бетона»? В чем отличие марки от класса бетона и почему опасно не видеть разницы? Эти и другие тонкости разбирает эксперт компании «Монолит Бетон».

Что такое марка и класс бетона, и чем они отличаются

Марка – средняя прочность бетона. Это лабораторное, усредненное понятие. Параметр берется из общих значений. Он не всегда применим в расчетах при строительстве. Марка не покажет прочность со 100% точностью, ее уровень примерно 50% реальной характеристики.

По большому счету это ничего не скажет о прочности бетона, завезенного для строительства объекта. Ведь параметру марки будет соответствовать только половина смеси. Поэтому на стройплощадке используют понятие «класс прочности». В точности существует значительная разница между маркой и классом бетона.

Класс – обеспеченная прочность бетона. Он показывает прочность материала, исходя из обеспеченности. Измеряется в мегапаскалях. Показатель точен примерно на 95%. Из всей партии закупленной смеси на деле только 5% менее прочные, чем заявлено по классу.

Класс разнится в зависимости от технологий производителей. Бетон одной и той же марки будет иметь разные классы прочности. Например, разница между классом бетона, произведенного ручной бетономешалкой и автоматизированным оборудованием мощного, высокотехнологичного завода получится в 5 единиц (В22,5 и В27,5). Это 1/5 параметра!

Как найти реальную разницу между классом и маркой бетона

По российским стандартам разница между маркой и классом высчитывается по формуле: класс = марка (1- коэффициент вариации * обеспеченность). По техническим условиям:

коэффициент вариации – 13,5%,
обеспеченность – 95%.

Отсюда в скобках мы получаем коэффициент 0,87. Узнать класс можно умножив марку на данный коэффициент. Эти расчеты легко найти в стандартной таблице классов и марок.

Отыскав класс и марку бетона, легко рассчитать, в чем разница. Однако этот метод не так уж хорош и по факту устарел. Он не учитывает реальные показатели серьезных, современных предприятий, где применяются высокие технологии. Ингредиенты для бетона взвешиваются электронными весами, вымешивание производится высокотехнологичными агрегатами и прочее. Продукция имеет стабильный состав на выходе. Соответственно коэффициент вариаций у них не 13,5%, а 5% и меньше.

В итоге коэффициент при этом расчете приближен к единице, то есть марка бетона и класс практически не имеют разницы, они одинаковы. Например, М300 на таких заводах имеет класс В29 или 30, а совсем не 22,5, как дается в стандартной, но давно устаревшей таблице.

Покупатель, не зная класс, будет ориентироваться по марке и таблице. Он возьмет бетон М350 или М400, не понимая, что на этом заводе класс прочности, который ему требуется, достигается уже у марки М300. Она дешевле. Есть риск заплатить лишние деньги.

Коэффициент может быть ниже среднестатистического, указанного в таблице. Тогда покупателю явно не повезло. Его дом может не выдержать нагрузку на фундамент, стены, перекрытия. Они окажутся недостаточно прочными.

3 важные отличия марки бетона и класса, которые надо учесть

Рассмотрим несколько особенностей материалов, на которые влияют различия между маркой и классом бетона.

1. Армированный и неармированный бетон

Армирующие стальные пруты, сетки, спирали, прочие конструкции добавляют прочности бетонирующей смеси. Здесь марка и класс бетона различия приобретут существенные. Арматура увеличивает процент прочности примерно на 20-50%. Соответственно, класс прочности увеличивается.

2. Прочность бетона в кирпичной кладке и газобетона у блоков

По СП 15. 13330.2012 для определения прочности кладки берется в расчет марка раствора и марка кирпича. Если учесть, что раствор в данном случае тот же бетон, только мелкозернистый, становится не понятно, почему учитывается марка, а не класс. Однако тут нет ошибки. В большом массиве (стена) прочность каждого кирпича и порции смеси для крепления будет усредняться.

Казалось бы, кирпич – маленький блок, рассчитывать прочность газоблоков нужно также. Однако у газобетона класс учитывается, а у кирпича нет. Все дело в размере кирпича и газоблока. В первом случае разница в прочности каждого кирпичика из сотен или тысяч штук в кладке незначительна. Блоки с их приличными размерами при расчете прочности требуют учета и марки, и класса.

3. Разница между классом и маркой у бетона и цемента

Эти параметры различаются, путать их не надо. У цемента отличие состоит только в единицах измерения. Первая измеряется в кгс/см², второй – в МПа. Разницы со стандартными показателями, полученными при испытаниях, нет.

У бетона, как мы убедились, различие между маркой и классом бывает весьма ощутимым и отличается от стандартных параметров из таблиц.

Марки и классы бетона по ГОСТ

Главная » Бетона с доставкой » Марки и классы бетона

Марка бетона — ключевой критерий определения качества продукта при покупке. Все остальные параметры качества — морозостойкость, подвижность и водонепроницаемость — находятся в прямой зависимости от марки. В большинстве случаев, чем выше марка, тем больший процент цемента в составе бетонной смеси.

Специалисты выделяют марку бетона по прочности на сжатие — предел нагрузки (кгс/см²), которую может выдержать образец бетона (15*15*15см) на 28 день после изготовления. Также существует понятие

марки бетона по прочности на растяжение, она указывается в том случае, если именно этот показатель имеет ключевое значение в данной конструкции.

Марки цемента по морозостойкости и водонепроницаемости указываются гораздо реже. Водонепроницаемость определяется односторонним гидростатическим давлением (кгссм²), при котором образец не пропускает жидкость. Марка по морозостойкости определяется в ходе испытания образцов многократным замораживанием и оттаиванием.

Марка обозначается латинской буквой «M». Сегодня на рынке представлены бетоны в интервале от М50 до М1000.

Наравне с понятием марка бетона в современном строительстве широко применяется термин класс бетона. Разница между этими понятиями в том, что если марка — усреднённый показатель, то класс предполагает гарантированное соблюдение указанного уровня прочности. Класс бетона обозначается латинской буквой «В», на рынке можно встретить бетоны от B1 до B60. Сегодня понятия марки и класса бетона используются параллельно.

Соотношение между классом и марками бетона по прочности
(нормативный коэффициент вариации v = 13,5%)

Класс бетона	Средняя прочность данного класса, (кгс/см²)	Ближайшая марка бетона
В3,5	46	М50
В5	65	М75
В7,5	98	М100
В10	131	М150
В12,5	164	М150
В15	196	М200
В20	262	М250
В22,5	295	М300
В25	327	М350
В30	393	М400
В35	458	М450
В40	524	М550
В45	589	М600
В50	655	М600
В55	720	М700
В60	786	М800

Марка и класс бетона определяется не только компонентами, входящими в состав, но и соотношением этих компонентов.

Например, в соответствии с рекомендациями по составу и пропорциям бетона, для изготовления бетона М 100 В 7,5 можно использовать цемент марки 400, а можно — марки 500, в последнем случае расход цемента будет ниже. Для каждого строительного объекта состав бетона разрабатывается индивидуально. Чаще всего для изготовления товарного бетона на заводах применяется цемент марок 400 или 500.

Пропорции компонентов бетона при использовании цемента М 400
(цемент, песок, щебень)

Марка бетона	Массовый состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1 : 4,6 : 7,0	41 : 61	78
М150	1 : 3,5 : 5,7	32 : 50	64
М200	1 : 2,8 : 4,8	25 : 42	54
М250	1 : 2,1 : 3,9	19 : 34	43
М300	1 : 1,9 : 3,7	17 : 32	41
М400	1 : 1,2 : 2,7	11 : 24	31
М450	1 : 1,1 : 2,5	10 : 22	29

Пропорции компонентов бетона при использовании цемента М 500
(цемент, песок, щебень)

Марка бетона	Массовый состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1 : 5,8 : 8,1	53 : 71	90
М150	1 : 4,5 : 6,6	40 : 58	73
М200	1 : 3,5 : 5,6	32 : 49	62
М250	1 : 2,6 : 4,5	24 : 39	50
М300	1 : 2,4 : 4,3	22 : 37	47
М400	1 : 1,6 : 3,2	14 : 28	36
М450	1 : 1,4 : 2,9	12 : 25	32

Различные марки бетона и способы их использования

Когда речь идет о структурной целостности свежезалитого бетона, можно использовать несколько различных классов прочности. Марки выбираются на основе компонентов заливаемой бетонной смеси и минимальной ожидаемой прочности (измеряемой в ньютонах) бетона через 28 дней схватывания. Независимо от того, используется ли бетон в жилых или коммерческих целях, марки бетона были разработаны, чтобы помочь определить наиболее подходящую бетонную смесь для конкретной работы.

Вот список доступных марок бетона и для чего их лучше всего использовать.

Марки бетона стандартной прочности

Марка бетона C10

C10 также известен как бетон первого поколения и рассчитан на прочность 10 ньютонов/28 дней. C10 — одна из самых универсальных бетонных смесей, которая используется во многих жилых помещениях. Типичное использование смесей C10 — засыпка траншей, сельскохозяйственных формаций, общего покрытия полов и дренажа. C10 не подходит для любых структурных массовых образований.

Бетон класса С15

С15 также известен как бетон поколения 2 и рассчитан на прочность 15 Н/28 дней. Для тех, кто хочет разработать фундамент для небольших стен или бетонных ступеней, бетон Gen 2 является отличным выбором. Хотя C15 до сих пор не подходит для крупных промышленных проектов, он представляет собой отличный материал для полов в жилых помещениях.

Бетон марки C20

C20 или Gen 3 рассчитан на прочность 20 ньютонов/28 дней. Эта смесь может использоваться для формирования легких фундаментов и приложений в жилых проектах. Типичное использование этого сорта бетона — формирование внутренних плит перекрытий, подъездных путей, гаражей и навесов.

Марка бетона C25

C25 – безусловно, одна из самых универсальных бетонных смесей на рынке. Также известный как ST2, C25 может использоваться во многих различных проектах жилых и коммерческих зданий. Эти проекты могут включать в себя различные бетонные фундаменты, заливки больших масс, фундаменты и армированные основания.

Марки бетона высокой прочности

Марка бетона C30

Одним из коммерческих марок с более низкой прочностью является C30. Марка C30, также известная как ST3 или PAV1, в основном используется при строительстве дорожных покрытий. C30 разработан, чтобы выдерживать нагрузку 30 ньютонов/28 дней, и достаточно прочен для использования в армированных основаниях, на любой внешней мощеной площадке или в других более легких наружных применениях.

Бетон марки C35

C35 или PAV2 рассчитан на прочность 35 Н/28 дней. Предлагая более значительную прочность, чем марка C30, C35 может использоваться в больших коммерческих зданиях и фундаментах для дополнительной поддержки. C35 также содержит специальные добавки, снижающие вероятность образования пузырьков воздуха и защищающие поверхность от растрескивания при низких температурах.

Бетон класса C40

C40 — чрезвычайно прочный бетон товарного сорта с прочностью 40 Н/28 дней. C40 — идеальный выбор для строительства крупных промышленных опорных балок и фундаментов. Он также используется в различных дорожных работах и сельскохозяйственных дворах.

При использовании бетона в любом строительном проекте важно знать, какая конкретная марка лучше всего подходит для вашего применения. Лучше поняв систему марок бетона, вы сможете сделать правильный выбор для конкретной работы и убедиться, что у вас есть прочный готовый продукт, который прослужит долго.

Компания Knight’s Companies, принадлежащая семье и управляемая с 1969 года, находится в Колумбии, Южная Каролина. Knight’s придерживается самых высоких стандартов во всех аспектах бизнеса и выполнит коммерческие конкретные заказы, которые другие компании даже не будут цитировать.

Пристальный взгляд: типы цемента от I до V

Примечание редактора: Это вторая статья в годовой серии, посвященной обычному сырью, используемому в сборном железобетоне.

Кайла Хэнсон, ЧП

Свидетельства использования цементных материалов восходят к началу письменной истории. Египтяне использовали смесь цементных материалов в качестве раствора для закрепления каждого 2,5-тонного каменного блока Великой пирамиды более 4500 лет назад. Римляне использовали пуццолановую вяжущую смесь для строительства акведуков и других чудес инженерной мысли, включая Пантеон, крыша которого до сих пор является самым большим неармированным бетонным куполом в мире. Европейцы в средние века использовали гидравлический цемент для строительства каналов и крепостей, некоторые из которых стоят до сих пор.

Сегодня мы в основном используем портландцемент в нашем бетоне. Ингредиенты современных портландцементов тщательно отбираются, производятся, тестируются и регулируются по качеству и постоянству. Портландцемент доступен в многочисленных вариантах, каждый из которых состоит из точного количества различных материалов, предназначенных для конкретных применений в бетонировании.

Спецификации портландцемента

ASTM C150, «Стандартные технические условия на портландцемент», описывает 10 типов цемента, пять из которых обычно считаются основными типами цемента, используемыми на заводах по производству сборных железобетонных изделий:

Тип I – Нормальное/Общее назначение
Тип II – Средняя сульфатостойкость
Тип III – Высокая ранняя прочность
Тип IV – Низкая теплота гидратации
Тип V – Высокая сульфатостойкость Тип I

Цемент Типа I считается универсальным цементом общего назначения и используется, когда особые свойства других типов цемента не требуются.

Тип II

Цемент типа II указывается в сценариях, где требуется, чтобы бетонное изделие проявляло повышенную устойчивость к сульфатам. Бетон, изготовленный из цемента типа II, может быть полезен для подземных сооружений в районах, где почва и грунтовые воды содержат умеренное количество сульфатов, а также для дорог, транспортных средств и т. д.

Тип III

Цемент типа III обеспечивает ускоренное развитие прочности в раннем возрасте. Поскольку более низкие температуры окружающей среды могут привести к замедлению гидратации цемента, цемент типа III часто используется при бетонировании в холодную погоду для ускорения набора прочности на ранних стадиях гидратации цемента. Цемент типа III также полезен, когда сборщики сборных железобетонных изделий отливают одну и ту же форму дважды за один день.

Тип IV

Цемент Типа IV выделяет меньше тепла во время гидратации и отверждения, чем обычный портландцемент Типа I. При массовых заливках или отливке больших объемов бетонных изделий часто используется цемент типа IV, чтобы уменьшить количество выделяемого тепла и снизить риск мгновенного схватывания или теплового удара. Способность цемента типа IV выделять меньше тепла во время гидратации также полезна при бетонировании в жаркую погоду, когда свежий бетон может затвердевать с ускоренной скоростью из-за высоких температур окружающей среды.

Тип V

Цемент типа V используется в бетонных изделиях, где необходима повышенная стойкость к сульфатам. Береговые конструкции, пирсы, подводные туннели, подводные конструкции, фундаменты, дороги и транспортные средства — все это обычные области применения цемента типа V.

Цементные элементы

Портландцемент сначала производится путем производства клинкера в массивной печи. Производство портландцементного клинкера в основном зависит от известняка, глины, песка, железной руды и гипса. Эти исходные материалы являются отличными поставщиками кальция, железа, кремнезема и глинозема среди других элементов.

Преобладание этих элементов в портландцементе определяется долей каждого исходного материала, используемого при производстве клинкера. Количество каждого элемента, присутствующего в цементе, влияет на физические характеристики и поведение цемента.
Цементные фазы
Каждый тип портландцемента состоит из четырех преобладающих фаз или соединений: C ₃ S, C ₂ S, C ₃ A и C ₄ AF. ¹ Каждая фаза играет уникальную роль в характеристиках цемента. Доля каждой фазы в портландцементном клинкере зависит от количества используемого исходного материала.

C ₃ S (трехкальциевый силикат) содержит от 50% до 70% портландцементного клинкера. С ₃ S быстро увлажняется и затвердевает, в результате чего он в значительной степени отвечает за прирост прочности в раннем возрасте и начальное схватывание. По мере увеличения содержания C ₃ S в портландцементе увеличивается и его способность способствовать развитию прочности бетона в раннем возрасте.
C ₂ S (двухкальциевый силикат) содержит от 10% до 25% портландцементного клинкера. C ₂ S медленно гидратируется и затвердевает, в результате чего в первую очередь способствует набору прочности бетона в течение одной недели.
C ₃ A (трехкальциевый алюминат) содержит до 10% портландцементного клинкера. Хотя он лишь незначительно способствует развитию прочности в раннем возрасте, C ₃ A является наиболее реакционноспособной из четырех основных фаз и легко выделяет тепло в течение первых нескольких дней гидратации. Цементы с более низким процентным содержанием C ₃ A более устойчивы к почвам и воде, содержащей сульфаты.
C ₄ AF (тетракальциевый алюмоферрит) содержит до 15% портландцементного клинкера. Его вклад в развитие прочности бетона минимален. Типичный серый цвет портландцемента в значительной степени связан с C 9.0137 4 АФ. ²
На рис. 1 ниже показаны C ₃ S и C ₂ S при увеличении примерно в 400 раз.
Рисунок 1 Полированный шлиф портландцементного клинкера показывает C ₃ S в виде светлых угловатых кристаллов. Более темные округлые кристаллы обозначаются как C ₂ S. Увеличение примерно в 400 раз. ³
Влияние фазового состава
Химический состав каждого типа цемента, соответствующего стандарту ASTM C150, должен соответствовать требуемому пределу или находиться в пределах указанного диапазона, установленного в стандарте. Определенные требования к составу применяются ко всем типам цемента. Например, для каждого типа цемента, соответствующего стандарту ASTM C150, допускается максимальное содержание оксида магния 6%. Оксид магния вызывает небольшое расширение при гидратации цемента, поэтому количество этого материала должно быть ограничено.
Требования к составу для типов от II до V разработаны таким образом, чтобы цементы действовали в соответствии с их назначением.
См. Рисунок 2, чтобы соотнести относительную реакционную способность каждой фазы со следующими свойствами цемента.
Рисунок 2 Относительная реакционная способность цементных смесей. Кривая с пометкой «В целом» имеет состав 55 % C ₃ S, 18 % C ₂ S, 10 % C ₃ A и 8 % C ₄ AF, средний состав цемента типа I ( Теннис и Дженнингс 2000). ³
Сульфатостойкость
Низкий C ₃ Содержание А в цементе соответствует повышенной сульфатостойкости. Таким образом, цемент типа II, предназначенный для умеренной сульфатостойкости, допускается с максимальным содержанием C ₃ A 8%. Точно так же цемент типа V, предназначенный для высокой сульфатостойкости, допускается с содержанием C ₃ A не более 5%.
Развитие прочности в раннем возрасте и повышенная теплота гидратации
C ₃ А также вносит основной вклад в теплоту гидратации портландцемента. Цемент типа III, который указывается в сценариях, где желательна высокая начальная прочность или повышенная теплота гидратации, допускает относительно высокое содержание C ₃ A до 15%.
Низкая теплота гидратации
И наоборот, цемент типа IV, который используется, когда необходима низкая теплота гидратации, допускает максимальное содержание C ₃ A 7%. Кроме того, для цемента типа IV требуется минимум C ₂ S с содержанием 40 %, потому что C ₂ S медленно гидратируется и затвердевает и способствует увеличению прочности в течение одной недели. Это помогает обеспечить более медленное развитие силы и меньшее выделение тепла в раннем возрасте.
C _₃ S быстро увлажняет и вносит значительный вклад в развитие силы в раннем возрасте и начальный набор. Таким образом, цементы Типа IV допускают максимальное содержание C ₃ S 35%, что регулирует прирост прочности в раннем возрасте и тепловыделение.
Влияние физических характеристик
Размер частиц
Тонкость по Блейну – это мера тонкости частиц цемента, определяемая в соответствии со стандартом ASTM C204, «Стандартные методы определения крупности гидравлического цемента с помощью прибора для определения воздухопроницаемости».
Общая площадь поверхности частиц, заполняющих заданный объем, увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Таким образом, частицы меньшего размера обеспечивают большую площадь контакта с водой для смешивания. Увеличенная площадь поверхности цемента и большая площадь контакта с водой затворения позволяет более мелким цементам легче вступать в реакцию с водой, что может ускорить гидратацию, набор прочности в раннем возрасте и время схватывания. Некоторые из основных типов цемента имеют требования к размеру частиц в форме пределов крупности по Блейну, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их типом.
Например, цемент типа III будет иметь более высокую долю частиц меньшего размера, что поможет достичь большего набора прочности в раннем возрасте, в то время как цемент типа IV, вероятно, будет иметь большую долю частиц большего размера, чтобы помочь регулировать время схватывания и обеспечить более низкую теплота гидратации.
Прочность на сжатие
ASTM C150 также описывает минимальные результаты прочности на сжатие для паст, изготовленных из каждого из основных типов цемента. Важно отметить, что это минимальные значения, и они не отражают прочность бетона на сжатие в этом возрасте. На рис. 3 показано среднее время схватывания некоторых образцов портландцемента.
Рисунок 3 Среднее (среднее) время схватывания портландцемента по ASTM C191. Цифры в столбцах обозначают количество цемента, включенного в среднее значение (Tennis 2016). ³
Паста, изготовленная из цемента типа I, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня и 2760 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа II, необходима для достижения прочности на сжатие 1450 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа V, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1160 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня, 2180 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 3050 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней.
Поскольку цементы Типа II и Типа V имеют более низкое содержание C ₃ A для достижения большей устойчивости к сульфатам, разумно ожидать несколько более низкие результаты прочности на сжатие в раннем возрасте. Паста, изготовленная из цемента типа III для использования, когда требуется более высокая прочность в раннем возрасте, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм через 1 день и 3480 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня. Никаких дополнительных требований к прочности не указано, потому что ранний возраст обычно относится к первым нескольким дням гидратации.
Паста, изготовленная из цемента типа IV, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1020 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней. Низкое содержание C ₃ S в цементе типа IV снижает теплоту гидратации за счет замедления скорости реакции цемента, что, в свою очередь, снижает прирост прочности в раннем возрасте. Таким образом, требования к прочности на сжатие для пасты, изготовленной из цемента типа IV, ниже, чем требования для других типов цемента.
Цемент для любого применения
К каждому типу цемента предъявляются различные химические и физические требования, которые обеспечивают предпочтительное поведение бетонной смеси для оптимизации ее практически для любого применения. Поскольку характеристики цемента постоянно изменяются, производители сборных железобетонных изделий могут добиться улучшенных характеристик бетона в более сложных условиях.
Рассмотрите возможность просмотра сертификатов цементного завода для получения информации о составе каждой партии. Поскольку для многих компонентов в типе цемента допускается определенный диапазон значений, может быть полезно использовать детали, указанные в сертификате завода, для прогнозирования характеристик свежего или затвердевшего бетона или для устранения незначительных несоответствий. Проконсультируйтесь с вашим поставщиком цемента, чтобы узнать больше о вашем цементе и о том, как он взаимодействует с другими материалами в вашей смеси для достижения наилучших результатов.
Кайла Хэнсон, ЧП, директор технических служб NPCA.
Ссылки :
1. Это сокращенные обозначения химических соединений. В соответствии с ASTM C150 при выражении фаз C = CaO, S = SiO ₂, A = Al ₂ O ₃, F = Fe ₂ O ₃ .