Як визначається марка бетону?

Бетон використовується в будь-якому будівельному проекті - від кладки садової печі (тут бетон потрібен для заливки фундаменту) до будівництва мостів і тунелів метро (з ЗБВ на основі бетону). При будівництві висотки без бетону теж не обійтися - його використовують в заливанні фундаменту, він входить до складу залізобетонних плит перекриттів і стінових блоків.

Природно, що недосвідчені будівельники задають багато питань про використання бетону тієї чи іншої марки. Кожна марка бетону має свою щільність, міцність, клас бетону, свою морозостійкість, коефіцієнт водопоглинання та інші характеристики. Якщо заздалегідь розібратися в марці бетону, а також в тому, як її визначити, Ви уникнете непотрібних витрат на невідповідний розчин.

Визначивши марку бетону, Вам буде простіше прийняти рішення про його ефективність. Марку бетону визначають в лабораторії. Розглянемо, як це відбувається.

Готуємо зразки

Межа міцності бетону на стиск визначається за допомогою зразка в формі куба. Спочатку з деревини готують 5 формочек кубічної форми з розмірами сторони 10 см, 15 см або 20 см. Все залежить від лабораторного обладнання, на якому проведуть перевірку.

Далі внутрішню частину кожного ящика зволожують, змочують його водою і наносять спеціальне мастило. Завдяки ньому Ви легко достанете зразки з форм, коли вони повністю сформуються.

Третій етап - заливка суміші за методом пошарового укладання. Тобто, Ви заливаєте невеликий шар бетонного розчину, потім через кілька секунд - другий шар, потім третій і так далі. Товщина кожного шару 1-2 см.

Тепер видаліть повітряні порожнини, проштикуйте розчин і ущільніть його. Коли зразки затвердіють і висохнуть, зніміть їх і зберігайте на складі в сухому приміщенні протягом 28 діб. Бажано, щоб температура на складі становила +20 градусів, а вологість не перевищувала 90%.

Міцність - це характеристика, яка поступово змінюється, поки бетон твердне. Вона збільшується таким чином:

• Через 7 діб після заливки міцність становить 70% від проектного значення. Завдяки прискореному методу контролю співробітники лабораторії заздалегідь визначають міцність зразків. Попереднє значення середньої міцності для бетону марки М200 - 140 кг/см2.
• Паспортна щільність (тобто зазначена в характеристиках) досягається через 28 діб.
• Остаточний набір міцності триває місяцями.

Отже, зразки для експерименту готові, тепер розберемося, які бувають види бетонних сумішей.

Класифікація бетону

Марка бетону визначає межу міцності зразка на стиск. Вона вимірюється в кілограмах на квадратний сантиметр. Зразок проходить випробування на міцність протягом 4-х тижнів. Цифровий індекс, який вказаний на марці бетону, показує середнє значення параметра. На його значення впливає об'ємна частка цементу в складі. Діапазон зміни марок становить від М-50 до М-1000. Зверніть увагу, що чим вище марка міцності, тим міцніший, морозостійкіший і довговічніший бетон.

Сфера застосування бетону змінюється в залежності від марки:

• Для підготовки "бетонної подушки" під фундамент використовується бетон марки М-100 класу В7.5.
• Заливка підлог і фундаментів побутових будівель, а також виконання стяжок і бетонування майданчиків - за допомогою бетону М150 класу В 12.5.
• Заливка фундаментів під будівлі висотою 3-6 поверхів, бетонування сходів, виробництво відмосток і опорних стінок - бетони М200 і М250 класів В15 і В20 відповідно.
• Житлове будівництво і спорудження промислових об'єктів, заливка фундаментів під висотні будівлі - бетон М-300 (клас В22.5) або М-350 (клас В25).
• Бетон марки М-400 (В35) знайшов собі застосування в будівництві гідротехнічних споруд, тунелів метро, спеціальних банківських сховищ і сейфів, до яких пред'являються спеціальні вимоги.
• Будівництво об'єктів військового значення (наприклад, бункерів або ДВТ) - бетон М-500 В40.
• Бетон марок М-550, М-600, М-700 і так далі - будівництво військово-оборонних укріплень, злітно-посадкових смуг, надміцних дамб, стінок водосховищ, стель бомбосховищ і бункерів.

Зверніть увагу, що в нормативних документах вказується клас бетону, але при купівлі бетону менеджер вказує марку міцності. Клас суміші - це допустиме значення похибки якості розчину. Він показує реальну міцність зразка, в той час як марка - передбачувану. Клас бетону позначений буквою "В" і становить від 3,5 до 80. У приватному будівництві використовується бетон класів від В7,5 до В40.

Міцність бетону залежить від результатів випробування зразка. Значення класу визначають за допомогою 3-х критеріїв:

• Об’єм і марка в'яжучих компонентів в розчині.
• Питома вага суміші.
• Тип наповнювача.

 У таблиці нижче Ви знайдете співвідношення марок і класів бетону.

Як визначити марку міцності

Існує 4 способи визначити марку міцності бетону:

• Руйнівні методи. Засновані на вимірах приладів, які реєструють значення занурення бойка інструменту в поверхню масиву.
• Ультразвуковий контроль міцності. Чим вище інтенсивність ультразвукових коливань в бетонному зразку, тим вище його міцність. За рівнем коливань точно визначають марку міцності.
• Руйнуючий контроль. Зразок деформують за допомогою преса до тих пір, поки він не зруйнується.
• Самостійне визначення міцності. Будівельний інструмент (наприклад, молоток) втовкмачують в зразок. Залежно від глибини занурення інструменту, "на око" визначають і марку міцності.

Розглянемо більш докладно кожен метод.

Неруйнівний метод

Перевага цього способу в тому, що зразок залишається цілим, і його використовують для повторних досліджень. За допомогою лабораторного обладнання фіксують:

• Величину укосу.
• Відривання.
• Ударну величину імпульсу.
• Значення м'якої деформації.
• Відколювання.
• Результат одночасного відривання і відколювання.

Залежно від того, наскільки змінюється глибина занурення бойка в масив, роблять висновок про міцність матеріалу. Для цього використовують лабораторні молотки, за допомогою яких проводять пластичну деформацію бетонної поверхні. Після удару по зразку з'являється лунка. Її діаметр вимірюють і роблять висновок про характеристики міцності параметрах.

Замір міцності за цим методом проводять в декілька етапів:

• Очищення поверхонь від фарби, шпаклівки та штукатурки.
• Нанесення 10-ти ударів середньої сили на контрольній поверхні. Удари наносять строго за відмітками з інтервалом 50 мм.
• За допомогою штангенциркуля визначають розміри лунок з точністю до 0,1 мм.
• Вимірюють середнє арифметичне діаметра відбитка.
• Використовують таровану криву, побудовану на вимірах еталонів. За отриманим середнім результатом визначається марка міцності.

Ми описали лише один метод неруйнівного контролю, існують і інші. У будь-якому випадку, Вам потрібно користуватися тарировною діаграмою для визначення міцності по діаметру відбитка.

Якщо у Вас немає проб, використовуйте спеціальні прилади - склерометри. Вони працюють за принципом пружного відскоку. Також можна використовувати пістолети зі стрижневим ударником. Його шкала показує цифрове значення в залежності від реакції бойка.

Комбінований метод перевірки міцності включає відрив і одночасне сколювання. В бетонний масив монтують спеціальний анкерний пристрій. Прилад тисне на контрольовану ділянку і показує його міцність.

Перевірка ультразвуком

При ультразвуковій перевірці міцності зразок зберігає цілісність. Ультразвуковий перетворювач прикладають до контрольованої поверхні. Це потрібно для того, щоб між приладом і зразком бетону був хороший акустичний контакт. Залежно від того, з якою швидкістю поширюються ультразвукові коливання в масиві, визначають його міцність.

Ультразвукова перевірка буває 2-х видів:

• Наскрізна. Її використовують для колон і балок, при яких датчики ставлять з протилежних сторін конструкції.
• Поперечна. Застосовується для панелей та плит перекриття, при яких ультразвуковий перетворювач знаходиться з боку зони контролю.
• Обладнання складається зі спеціальних датчиків і електронного модуля.

Швидкість руху ультразвукової хвилі залежить від:

• Щільності масиву.
• Пружності.
• Однорідності складу.
• Наявності або відсутності тріщин, порожнин, локальних дефектів.

Прилад перетворює ультразвукові коливання в цифрові характеристики.

Руйнуюючі способи

Для цього методу використовують гідравлічний прес, який деформує і розчавлює зразок бетону. Як тільки бетонний куб тріскається і руйнується, заміряють значення тиску. За цим значенням і визначають марку міцності.

Як перевірити марку міцності самостійно

Ви можете самостійно перевірити марку міцності за допомогою молотка вагою до 400 грам. Візьміть зубило, застроміть один з його кінців в зразок, і забивайте його молотком.

Якщо через 10-15 ударів зубило занурилося в бетон на 5 мм, міцність бетону становить від М-100 до М-150. Якщо ж занурення складе 6-10 мм, це бетон марки М-75 (клас В5). Якщо зубило не занурюється в бетон, а замість цього від зразка відколюються дрібні шматочки, твердість бетону складе М-200-М-250, а це клас В15-В20.

Тепер Ви знаєте, як визначається марка бетону, який буває клас бетону, і де використовуються бетонні розчини в залежності від сфери їх застосування. Бажаємо вдалого будівництва!