Классификация бетона: разъясняем досконально

Лёгкие бетоны — группа бетонов с объёмной массой менее 2000 кг/м3. К ней относятся бетоны на пористых заполнителях (керамзитобетон, аглопоритобетон, перлитобетон), бетоны на лёгких органических заполнителях (арболит, костробетон, полистиролбетон) и ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон). В качестве вяжущих могут быть использованы цемент, гипс, магнезиальный цемент.

Разновидности легких бетонов.

В зависимости от используемого пористого крупного заполнителя, легкие бетоны делятся на:

  • пемзобетон;
  • шлакобетон;
  • керамзитобетон;
  • аглапоритобетон.

Легкие бетоны делятся в зависимости от своей структуры. Эти структуры различаются как по используемым ингредиентам так и по общему составу.

Структура лёгких бетонов

По структуре, лёгкие бетоны делятся на:

Разновидности легких бетонов.
  • Обыкновенные. Это лёгкие бетоны изготовленные из воды, вяжущего вещества и мелкого и крупного заполнителей, при этом бетонная смесь перемешивается так, чтобы все пустоты между зёрнами крупного заполнителя были заполнены раствором.
  • Крупнопористые (беспесчаные). Это лёгкие бетоны в которых не используется мелкие заполнитель, т. е песок, в таких бетонах имеются только крупный заполнитель и цемент, при этом цемент покрывает тонким слоем зёрна крупного заполнителя, а пустоты между зёрнами остаются не заполненными.
  • Поризованные. Это обычные лёгкие бетоны, в которых используется вяжущее вещество и порообразователь. Не трудно догадаться, что порообразователь нужен для того чтобы в структуре бетона появлялись воздушные ячейки (поры). Порообразователь повышает пористость бетона и снижает его плотность.

В зависимости от применения в строительстве, лёгкие бетоны могут быть разной плотности и соответствовать разным техническим характеристикам.

По назначению лёгкие бетоны делятся на:

  • Несущие. Применяются в несущих конструкциях и имеют марку морозостойкости от МРЗ 15 и выше.
  • Теплоизоляционные. Это бетоны с плотностью менее 500 кг/куб. м и малой теплопроводностью, которые применяются для изготовления теплоизоляционных конструкций, таких как плиты, стены, перекрытия и т. д.
  • Конструкционно-теплоизоляционные. Это бетоны с плотностью от 500 до 1400 кг/куб. м и имеющие марку прочности М35. При этом теплопроводность таких бетонов чуть выше, чем у предыдущих. Они применяются для изготовления самонесущих и несущих конструкций, таких как стены и перекрытия.
  • Конструкционные. Это бетоны имеющие плотность от 1400 до 1800 кг/куб. м. и соответствуют марке прочности не ниже М50, и обладающие морозостойкостью. В качестве вяжущего вещества в таких бетонах применяют: цемент, известь, гипс, жидкое стекло и смешанные пропорции. Такой бетон применяют в несущих конструкциях, где необходимы теплоизоляция и малый вес.

Плотность бетона: таблица (кг/м³), классификация

Из-за множества разновидностей бетона, нужно иметь представление о его свойствах, составе и характеристиках. Они меняются в зависимости от вида сооружения или конструкции, назначения. Одной из таких характеристик является показатель плотности бетона.

Читайте также:  Виды, размеры и характеристики блоков из ячеистого бетона

От чего зависит плотность?

Плотность бетонной смеси, применяемой при изготовлении конструкций и изделий — это отношение веса к объему измеряется в кг/м³ или т/м³.

Она зависит от пропорций и качества ингредиентов, входящих в состав раствора, влияет на характеристики получаемого материала, в том числе на прочность.

Также влияние оказывает наличие пор — чем выше пористость камня, тем ниже его объемный вес.

Факторы, влияющие на этот показатель:

Характеристики наполнителя и размеры фракций в его составе; Количество воды, применяемое для затворения раствора; Способ твердения (естественный или подогрев);

Механическое уплотнение полученной смеси.

Как увеличить плотность бетона?

Из приведенной выше таблицы видна зависимость – при увеличении плотности бетона (кг/м³) растет и класс прочности (кгс/см², МПа). Есть несколько методов увеличить этот показатель.

Самый популярный способ — уменьшение количества воды. Но нужно помнить, что работать с обезвоженной смесью сложно.

Также прочность повышается при добавлении в раствор пластифицирующих ПАВ или гидравлических добавок (обработанной бентонитовой глины, полуводного гипса или пемзы). Возможно применение для этих целей жидкого стекла, но не более 40% от массы смеси.

Плотность также увеличивается при уменьшении объема воздуха и числа пустот в цементном растворе.

Для этого применяют меньшие по размерам зерна наполнителя, а также при укладке используют вибраторы для уплотнения смеси.

При правильном проведении этой процедуры на поверхности появляется характерная влага.

Еще один способ увеличения плотности – ускоренное твердение раствора. Обеспечивается искусственным подогревом и помогает быстро удалить влагу из материала.

Основное применение строительного материала

На сегодняшний день ячеистые бетоны могут изготавливаться в виде плит, блоков, панелей (армированных или неармированных), монолитного пласта (заливные). Каждый вид используется в определенных целях:

Схема промышленного производства ячеистого бетона.

  1. Армированные панели. Применяются для создания самонесущих конструкций стен. Плотность материала составляет более 1200 кг/куб.м.
  2. Плиты и блоки с плотностью менее 600 кг/куб.м. Используются для возведения самонесущих стен или в домах, имеющих монолитные каркасы перекрытий. Предусматривают наличие наружной отделки керамическим кирпичом.
  3. Блоки с плотностью от 700 до 900 кг/куб.м. Используются для создания несущих стен домов не выше 2 этажей. Требуют финишной наружной отделки кирпичом или штукатуркой.
  4. Заливной ячеистый бетон плотностью ниже 600 кг/куб.м. Используется для создания теплоизоляционных или самовыравнивающихся стяжек перекрытий или полов. Может применяться в качестве промежуточного слоя в трехслойных панелях или колодцевой кладке.
  5. Монолитные ячеистые бетоны с плотностью от 700 до 900 кг/куб.м. Применяются для возведения самонесущих стен домов не выше 2 этажей. Служат материалом для изготовления базовых напольных перекрытий под ламинат, паркет или линолеум.
  6. Монолитный бетон с плотностью выше 1000 кг/куб.м. Заливается в армированные перекрытия или несущие опоры одноэтажных домов.
Читайте также:  Плита ЦСП: технические характеристики, применение

Отличные эксплуатационные характеристики ячеистых бетонов с каждым годом делают их все более и более популярными. Если со временем будут устранены незначительные недостатки материалов данного вида, они по праву будут считаться лидерами отечественного малоэтажного строительства.

Крупнопористые разновидности легких бетонов

Бетонная смесь для получения крупнопористого материала обычно готовится из цемента, крупнофракционного заполнителя и жидкости, в качестве заполнителя можно использовать гравий или щебень. Цементный камень соединяет зерна крупного заполнителя по отдельным плоскостям. Этот материал имеет название беспесчаного.

Объем цемента на 1 м3 бетонной смеси может колебаться в пределах 70-150 кг. Основной плюс производства крупнопористой смеси на базе плотного гравия (щебня) состоит в недефицитности, что проявляется в широкой доступности всех названных составляющих. Описываемый бетон имеет плотность, равную 1700-1900 кг/м3. Коэффициент теплопроводности материала, выполненного на плотных заполнителях, варьируется в пределах 0,6-1 Вт/(м.K). Такие бетоны характеризуются наименьшей эффективностью в вопросе теплозащитных свойств.

Схема блока из керамзитобетона.

Наиболее высоки теплозащитные характеристики у крупнопористых материалов, приготовленных на соответствующих заполнителях. В этом случае коэффициент теплопроводности материала станет определяться исключительно разновидностью применяемого заполнителя.

Если в конструкции постройки есть стены из крупнопористого материала, это станет гарантией теплозащиты. По той причине, что в описываемом бетоне есть соединенные поры, предстоит произвести оштукатуривание стен с обеих сторон. Марку крупнопористого материала можно определить, как и марку традиционного.

Пористые материалы сегодня все чаще используются в строительстве. Наиболее распространены керамзитовые изделия. Это обусловлено тем, что названный материал применяется при возведении стеновых панелей промышленных зданий, элементов крупнопанельных домов, несущих конструкций зданий и сооружений.

Несмотря на то что стоимость газо- или пенобетона сравнительно высока, денежные затраты на строительство дома с применением указанных материалов окажутся в несколько раз ниже по сравнению с применением древесины или кирпича. Кроме того, работа с блоками не предполагает наличие у мастера особых навыков и квалификации.

Плюсы легких бетонов

  • превосходные теплозащитные особенности;
  • возможность уменьшить толщину конструкций за счет вышеприведенной характеристики;
  • прочность;
  • долговечность;
  • морозостойкость;
  • легкость обработки;
  • огнестойкость;
  • незначительная масса.

Минусы легких бетонов

  • необходимость проведения оштукатуривания;
  • неустойчивость к истиранию;
  • более значительная стоимость по сравнению с традиционным бетоном.

Использование описываемой разновидности бетона является одним из основных направлений индустриализации в сфере строительства. Этот стройматериал позволяет экономить все виды ресурсов и снижать конечную массу постройки.

Читайте также:  Керамзитобетонные блоки – плюсы и минусы при использовании

Легкие бетоны нельзя сравнивать с традиционными по показателям несущих характеристик и прочности, однако данные материалы преследуют различные цели.

Легкий бетон выступает в качестве последнего слова строительной области, но этот материал неустанно совершенствуется, в процессе чего удается получить новые формы, составы и разновидности. Это позволяет утверждать, что легкие бетоны являются строительным материалом следующих поколений.

Разновидности пигментов и их свойства

Пигменты используют для изменения цвета бетонных конструкций. В промышленном производстве для этих целей используются:

  • технический углерод;
  • двуокись титана;
  • окись хрома;
  • умбра.

Все пигменты действуют на бетонную смесь одинаково: они поглощают часть световых волн, волны с другой длиной отражают. Такие пигментные добавки обладают повышенной стойкостью к ультрафиолету, не выгорают на солнце, не смываются дождем и обладают стойкостью к воздействию агрессивной химической среды.

Условия твердения

Разновидности пигментов и их свойства

Бетон может твердеть при:

  1. Естественных условиях – без дополнительных мер по обеспечению нормального набора прочности;
  2. Условиях тепловой обработки без повышения давления – смесь требует обогрева для нормального процесса набора прочности;
  3. Условиях тепловой обработки при повышенном давлении (автоклавный бетон) – твердение смеси проходит в специальной печи, часто используется при изготовлении различных штучных изделий (плитка, блоки, панели, декоративные элементы).

Прочность

От прочности зависит, какую нагрузку сможет выдержать конструкция из бетона, без разрушения, что влияет на долговечность, надёжность и безопасность здания или сооружения. Выделяют два основных типа:

  1. Средней прочности (класс прочности при сжатии менее, либо равен В50) – это основной строительный материал в частном домостроении, отделочных и ремонтных работах самого широкого спектра;
  2. Высокопрочные (класс прочности при сжатии более, либо равен В55) – применяются в конструкциях высотных зданий, бетонных изделиях сложных форм и различных высоконагруженных объектах (дамбы, плотины, туннели и т.д.)

От требований к прочности бетона напрямую зависит подбор типа цемента, заполнителей и модифицирующих добавок.

Соответствие классов и марок бетона:

Разновидности пигментов и их свойства
Класс бетона Средняя плотность класса, кгс/см2 Соответствующая марка бетона
В5 65 М75
В7,5 98 М100
В10 131 М150
В12,5 164 М150
В15 196 М200
В20 262 М250
В25 327 М350
В30 393 М400
В35 458 М450
В40 524 М550
В45 589 М600
В50 655 М600
В55 720 М700
В60 786 М800
В65 851 М900
В70 916 М900
В75 982 М1000
В80 1047 М1000

Скорость набора прочности

В этом критерии рассматривается скорость набора прочности в нормальных условиях, в современном строительстве выделяют два типа, различающихся по отношению прочности на вторые сутки к 28-м (R2/R28):

  1. Быстротвердеющие (R2/R28 больше 0,4);
  2. Медленнотвердеющие (R2/R28 меньше, либо равно 0,4).