Марки бетона в США: таблица соответствия и расшифровка
Человеку, который не имел опыта работы со строительными материалами, трудно сразу сориентироваться в маркировке бетона. Но мы обязательно поможем разобраться в расшифровке бетона по маркам, классу и другим характеристикам.
Первое, что вы узнаете о бетоне - его марку. Она обозначается буквой М и числом от 50 до 1000. Правда, самый распространенный бетон - марок от М100 до М500, другие виды редко требуются для строительства. Марка - характеристика усредненная, а потому не фигурирует в проектной документации. Этот показатель остался по привычке, но активно используется в профессиональной среде.
Класс обозначается буквой В и числом от 1 до 60, наиболее востребованные классы бетона - от В7,5 до В40. В отличие от марки, класс - это точный и гарантированный показатель прочности бетона. Именно значение В учитывается в строительном проекте и отражается в паспорте бетона.
Водонепроницаемость бетона обозначается буквой W и цифрой от 2 до 20. Этот показатель отражает способность бетона не пропускать влагу, которая просачивается через пористую структуру материала под давлением. Чаще всего на гидрофобность обращают внимание при строительстве сооружений, которые будут взаимодействовать с водой: волнорезов, дамб, пристаней, гидроэлектростанций. В обычном гражданском строительстве показатель водонепроницаемости не так важен: бетон правильно выбранного класса гарантированно будет устойчив перед влагой в стандартных условиях эксплуатации.
Морозостойкость бетона обозначается буквой F и числом от 50 до 500. Это число и отражает, сколько циклов замораживания и оттаивания выдерживает бетон, без потери прочности. Морозостойкость бетона может улучшаться добавками, но это не всегда необходимо.
Подвижность бетона обозначается буквой П и цифрой от 1 до 5, чаще всего в строительстве используется бетонный раствор от П1 до П4. Подвижность, по сути, консистенция смеси, она может быть более жидкой, либо более вязкой. Чем меньше значение П, тем более густой раствор: П1 - это малоподвижная смесь, которую тяжело укладывать. Бетон П4 отлично заполняет форму, проникает в пустоты, и для его приема требуется меньше времени и сил.
Расшифровка маркировки бетона
Теперь вы без труда сможете узнать характеристики бетона из набора, на первый взгляд, непонятных обозначений. Возьмем пример - бетон М350/ В25/ W8/ F150/ П1:
- Марка М350. Подходит для заливки фундамента или строительства плит перекрытий.
- Класс В25. Один кубометр бетона гарантированно выдерживает давление 25 МПа.
- Водонепроницаемость W8. Водопоглощение менее 4,2% от собственного объема.
- Морозостойкость F150. Без потери прочности выдерживает 150 циклов заморозки и оттаивания.
- Подвижность П1. Малоподвижный вязкий раствор.
Работая только с надежными поставщиками, вы можете быть уверенными в том, что доставленный бетон соответствует указанным характеристикам!
Основной характеристикой бетона является его прочность на сжатие. Прочность бетона - это результат реакций гидратации, которые запускаются при смешивании портландцемента с водой. Входящие в состав цемента соединения, вступая в реакцию с водой, образуют новые химические соединения кристаллической природы.
Считается, что расчетной прочности бетон достигает через 28 суток твердения в оптимальных условиях (влажность воздуха, близкая к 100% и температура 18-20° С). Для измерения прочности изготавливаются бетонные кубики со стороной 150 мм. Они твердеют в тех же условиях, в которых будет отвердевать бетонная конструкция. В возрасте 3, 7, 14 дней, а также на 28-е сутки после заливки проводятся испытания образцов на сжатие.
С 1986 года в СССР в СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» было введено понятие класса бетонов. Это было сделано для того, чтобы привести отечественную классификацию к соответствию с единицами измерения, которые использовались в СЭВ. Готовые образцы осматривают на выявление дефектов (трещины, полости, раковины, сколы ребер), затем нагружают их в испытательной машине до разрушения.
Бетонная смесь представляет собой тестообразную массу, которой можно придать любую форму. Для обеспечения реакций гидратации достаточное водоцементное соотношение смеси - 0,3. Но смесь с таким водоцементным соотношением очень жесткая, густая. При работе с бетоном его удобоукладываемость имеет большое значение.
Испытание подвижности смеси производится при помощи конуса Абрамса - металлического конуса определенных размеров, в который заливается бетонная смесь. После уплотнения конус снимают не позднее, чем через 3 минуты. На подвижность бетонных растворов влияет и размер наполнителей. Оптимальный вариант - применение добавок-пластификаторов и суперпластификаторов, например, CemBase, CemPlast, Plastix.
Морозостойкость маркируется буквой «F» и числовым обозначением, соответствующим количеству циклов замораживания и оттаивания, которое бетон может выдержать. Разрушение бетона вследствие влияния отрицательных температур напрямую связано с его способностью к водопоглощению, а та, в свою очередь, зависит от плотности материала. Поглощенная вода под влиянием низких температур замерзает и увеличивается в объеме; создается давление, которое постепенно приводит к разрушению структуры. Намокание бетона может происходить из-за того, что в нем есть поры и трещины.
Такие характеристики бетона, как прочность, морозостойкость и водостойкость, напрямую зависят от плотности и удельного веса, а плотность бетона зависит от его способности уплотняться. Но повышенная удобоукладываемость, благодаря которой бетон хорошо уплотняется, зависит от пластичности смеси, которая достигается либо увеличением водоцементного соотношения (с одновременным снижением прочности), либо добавлением пластификатора, который увеличивает прочность бетона.
Рассмотрим в качестве примера бетон класса В20. Бетон класса В20 обладает высокой прочностью, плотностью, морозостойкостью и водостойкостью, а также низким водопоглощением и высокой прочностью на растяжение при изгибе, высоким модулем упругости, что делает его универсальным строительным материалом, востребованным при изготовлении самых разных конструкций и изделий.
Наиболее общая классификация бетонов представлена EN 206 и все страны ЕС используют эту классификацию. Обычно в чертежах указывают класс по прочности - это С20 (В20 в старых версиях DIN или ВS20), что означает призменную прочность в МПа. В России используется кубиковая прочность - она указывается за чертой С20/25 (кубиковая прочность всегда больше призменной).
Насколько мне известно, в США нет классов по прочности закрепленных к какому бы то ни было стандарту, дизайн производится по призменной прочности.
Сравнение стандартов на бетон в Китае и России
Сегодня Китай уверенно занимает первую строчку в рейтинге стран по общему объему выпущенного товарного бетона. Базовым стандартом КНР на бетон является документ GB/T 14902-2012 «Готовая бетонная смесь», который применяют для продукции, созданной на бетонном заводе. Более того, сам завод должен соответствовать требованиям GB/T 10171-2016 «Строительная техника и оборудование. Бетоносмесительная установка». По своей структуре GB/T 14902-2012 практически идентичен российскому ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные.
GB/T 14902-2012 классифицирует весь товарный бетон на общий и специальный. К специальным относят высокопрочный, самоуплотняющийся, легкий и тяжелый бетоны, а также фибробетон. К общим - все остальные, не входящие в специальные. Также как и в России, в Китае для некоторых видов бетона предусмотрены свои отдельные стандарты, например, JGJ/T 12-2019 «Легкие бетоны. Технические требования», JGJ/T 221-2010 «Фибробетон. Технические требования», JGJ 55-2011 «Проектирование общих бетонов. Технические условия» и другие.
Принцип построения условного обозначения бетонной смеси, указанный в китайском стандарте GB/T 14902-2012, практически идентичен российскому стандарту ГОСТ 7473-2010. В разделе «Компоненты для приготовления смеси и их соотношение» стандарта GB/T 14902-2012 указаны документы, регламентирующие требования к цементу, заполнителям, воде, добавкам, минеральным добавкам, волокнам и общему составу бетонных смесей.
Одним из основных свойств, характеризующих качество бетона, является его прочность, показатели которой измеряют на основании документа GB/T 50107-2010 «Стандарты контроля и оценки прочности бетона». Базовым образцом бетона, при испытаниях на прочность при сжатии, служит куб со стороной 150 мм. При определении качества бетона учитывают допустимые отклонения между полученными и контрольными значениями: по осадке и расплыву конуса, содержанию воздуха, максимальному содержанию водорастворимых хлорид-ионов, долговечности в соответствии со стандартом JGJ/T 193-2009 «Методы испытаний и оценки долговечности бетона».
В разделе «Производство» документа GB/T 14902-2012 определены требования к бетонному заводу и автобетоносмесителю, хранению материалов, дозированию, смешиванию, транспортировке. Так, при доставке смеси автобетоносмесителем продолжительность одного цикла перемешивания компонентов на заводе должна составлять не менее 30 секунд, а при доставке самосвалом - соответствующим образом увеличена.
В России, как и Китае, действует большое количество стандартов на бетонные смеси и бетон, включая требования к используемым в производстве материалам и добавкам, методам испытаний, конструкциям.
- Российский ГОСТ 25192-2012 «Бетоны.
- По российскому стандарту ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные.
- Российские стандарты, регламентирующие ход испытаний бетона и определяющие показатели его свойств, преимущественно разделены по отдельным направлениям. Например, ГОСТ 12730.3-2020 «Бетоны. Метод определения водопоглощения», ГОСТ 13087-2018 «Бетоны. Методы определения истираемости», ГОСТ 24452-80 «Бетоны. Китайский стандарт GB/T 50081-2019 «Методы определения физико-механических свойств бетона» - это единый документ, состоящий из 159 страниц - собрал в себя целый комплекс различных методов испытаний.
- В китайском стандарте GB/T 14902-2012 применяется термин «переработанный бетон», то есть бетон, в процессе создания которого были использованы вторичные материалы. JGJ/T 240-2011 «Переработанные заполнители. Конечно, в российском ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые.
- В российских стандартах, регламентирующих требования к основным видам бетона, указано, что в качестве мелкого заполнителя могут быть использованы природные пески в соответствии с ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия». В Китае же морскому песку выделен отдельный стандарт - JGJ 206-2010 «Морской песок для бетона. Еще одним отдельным стандартом КНР, только уже на добавки, является JG/T 315-2011 «Натуральные пуццолановые добавки для производства цементных растворов и бетона». Среди российских ГОСТов отдельного нормативно-технического документа на добавки вулканического происхождения нет, но о них упоминают в ГОСТ 31108-2020 «Цементы общестроительные. Технические условия», ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия», а также в ГОСТ Р 56196-2014 «Добавки активные минеральные для цементов.
Стандарты Китая и России на бетонные смеси и бетон в большей степени похожи, но имеют некоторые отличительные особенности. Взять, к примеру, высокопрочный бетон: в нашей стране к этому виду относят бетоны с классом прочности на сжатие от B55, а в Китае - от С60. По количеству классов прочности бетона на сжатие также видна небольшая разница: в китайском GB/T 14902-2012 их 19, а, к примеру, в ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые.
На первый взгляд стандарты КНР на бетон проще, с другой стороны - в них зачастую не хватает информации, которую обычно указывают в российских документах. Стандарты Китая на бетон - интересны с точки зрения рассмотрения взаимосвязи системного подхода специалистов из Поднебесной к стандартизации строительных материалов и экономического роста страны.