Бетон п3 или п4 разница

В строительстве для создания конструкций с высокими показателями прочности, твердости и долговечности используют растворы из цемента, песка и гравия. Готовые смеси различаются по параметрам. Рассмотрим, какие существуют марки бетона, чем они отличаются.

Марка бетона – что это такое, её значение

У каждого строительного материала имеется базовый набор характеристик. На них основаны отличия, по которым выбирают, какой нужен состав для конкретного объекта. Как правило, все они отражены в маркировке. Ее наносят на сам продукт, упаковку или указывают в сопроводительной документации. Чтобы сделать правильный выбор смеси, нужно знать, что скрывается под расшифровкой буквенных и числовых значений.

Для цементного раствора с песком и щебнем главными считаются показатели прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и соответствие ТУ или ГОСТу.

Также в «названии» отражается частично информация о составе (характеристика связующего компонента, его содержание), о степени усадки раствора. Вот пример полного описания товарного продукта: БСТ В25 П1 F200 W4 ГОСТ 7473-2010.

При детальном рассмотрении характеристик нужно понимать тип классификации смеси. Так, по составу относительно фракций твердого наполнителя бывает три варианта:

  • БСТ (тяжелый) с плотностью в районе 2,5 тонн/куб.м;
  • БСМ (мелкозернистый) со средним весом кубометра в 2 тонны;
  • БСЛ (легкий) с предельным удельным весом куба в 1,8 тонны.

По удобоукладываемости или пластичности рассматривают также три типа марочного бетона:

  • жесткий (Ж);
  • подвижный (П);
  • растекающийся (Р) с максимальным содержанием воды и мелкозернистого наполнителя.

Жесткость определяется пятью нормативными ограничениями: 5-10, 11-20, 21-30, 31-50, свыше 50 с. Не обязательно, но на усмотрение изготовителя или заказчика в документах также указывают коэффициент уплотнения, который измеряется в %. Например, КУ1 от 1,45, КУ5 до 1,04% с допустимой погрешностью в пределах 0,1 единицы.

Основные марки бетона и их возможное применение в строительстве

Главное, что рассматривает покупатель относительно бетонной смеси в маркировке обозначено буквами М и В. Соответственно первая значит прочность, которая связана с содержанием и природой цемента в растворе. Вторая определяет предельную устойчивость образца относительно оказываемой нагрузки, направленной на сжатие. Испытания проводят до появления разрушительных признаков. Иногда встречается отдельная запись о процентном соотношении связующего к общей массе раствора. Это обозначено буквой Д.

Применение основных марок бетона рассмотрено в таблице.

М/В Область применения
100/7,5 Тощий раствор с малым содержанием цемента пригоден для проведения подготовительных работ.
150/12,5 Допустимо применение для устройства основания под фундамент легких построек, отлив пешеходных зон, устройства стяжки для пола внутри здания.
200/15 Возможно возведение легковесных бань, гаражей, одноэтажных домов на нормальном грунте со спокойной сейсмической обстановкой, низкими грунтовыми водами.
250/20 Бетон используют в частном секторе в условиях любого грунта, допустим отлив плит перекрытия под предполагаемую низкую нагрузку.
300/22,5 Отсутствуют ограничения относительно веса возводимого здания, суровости природной обстановки. Применяется состав чаще для монолитных конструкций: стены, перекрытия, дорожки, отмостки, ростверки.
350/25 Бетон активно используется в городском и промышленном строительстве из-за повышенной прочности и влагостойкости.
400/30 Этим прочным раствором отливают гидротехнические сооружения, бассейны, волнорезы.

Меньшим спросом пользуются самые крепкие бетоны марок М500 В40 и М600 В45. Спрос ограничивается стратегическими объектами, высотками, автострадами, тоннелями и подземными сооружениями (метро, бункеры, хранилища).

Смеси быстро затвердевают, поэтому с ними работать могут только мастера высокого уровня с применением специального оборудования. Здесь к составу бетона и качеству сырьевой базы предъявляются самые строгие требования.

Характеристики бетона разных марок, пропорции

Основные компоненты бетона: связующий клинкер, минеральный наполнитель различной зернистости, вода. Цемент выполняет роль клейкого вещества. Песок (размеры от 1,5 до 5 мм), гравий и щебень (фракцией 5-10, 20-40 или 40-70 мм) без лишних примесей обеспечивают прочность и плотность.

Также добавляются различные пластификаторы и функциональные присадки, несущие вспомогательный характер:

  • для ускорения затвердевания;
  • усиления адгезии, пластичности, стойкости к морозу, влаге, механической нагрузке;
  • повышения устойчивости к биологической активности и химическим реагентам.

В таблице указаны соотношения основных компонентов в различных бетонах, изготовленных из одной части цемента марок М400/М500.

М100 М150 М200 М250 М300 М400 М450
Песок 4,6/5,8 3,5/4,5 2,8/3,5 2,2/2,6 1,9/2,4 1,2/1,6 1,1/1,4
Щебень 7,0/8,1 5,7/6,6 4,8/5,6 3,9/4,5 3,7/4,3 2,7/3,2 2,5/2,9

Классы или марки бетона, в чем разница

Для удобства относительно выбора раствора введена система классификации бетонов: марка и класс бетона. Основное качество продукта заключается в его прочности, поэтому этот критерий является первостепенным.

Разница в показателях зависит от связующего компонента и природы, фракции, содержания твердого минерального наполнителя.

Также учитываются следующие моменты:

  • количество и качество добавляемой воды;
  • степень однородности смешиваемой массы при соблюдении пропорций;
  • правильность укладки бетона, его обработки и уплотнения.

Для получения качественного результата не менее важно соблюдать условия, в которых проводятся работы. Так, оптимальными показаниями термометра считаются +18…+20 градусов по Цельсию.

При этом желательно создавать следующее:

  • обстановку с минимальными перепадами относительной влажности;
  • отсутствие сквозняков внутри здания;
  • преграды от сильных порывов ветра.

Полное высыхание независимо от слоя происходит в течение 28 дней.

В документах отмечаются два обозначения относительно прочности бетона:

  • Характеристика М рассматривается со времен Советского Союза. В зависимости от марки по прочности на сжатие состав будет в большей или меньшей степени устойчив к нагрузке в различных условиях. То есть, этот параметр указывает нагрузку в кгс/кв. см, которую способен выдержать определенный раствор. Для вычисления берут снятые показания на 3, 7, 14 и 28 день после отливки образца.
  • Второй вариант иначе называется классом (бетон B). Введено понятие было уже в России с опорой на европейские стандарты. Указывает на давление материала. Измеряется в МПа.Эта характеристика более точная, так как свидетельствует о том, что превышение давления приводит к разрушению сухого остатка. Например, бетон В50 сохраняет форму до тех пор, пока нагрузка находится в пределах 50 МПа.

Таблица соответствия марки бетона классу прочности

Чтобы определить класс и марку бетона используется следующая таблица:

Марка (М) Прочность бетона (кгс/см2) Класс (B)
50 45,8 3,5
75 65,5 5
100 98,2 7,5
150 131,0 10
150 163,7 12,5
200 196,5 15
250 261,9 20
300 294,7 22,5
350 327,4 25
350 360,2 27,5
400 392,9 30
450 458,4 35
550 523,9 40
600 589,4 45
700 654,8 50
700 720,3 55
800 785,8 60
900 851,3 65
900 916,8 70
1000 982,3 75
1000 1047,7 80

Требования к цементам для бетонов

Для приготовления бетона в частном секторе можно использовать любой из трех видов связующего: глиноземистый, пуццолановый цемент или шлакопортландцемент. По техническим характеристикам здесь различия оказываются незначительными. Заметно только время схватывания растворов: до 8, 10 и 12 часов соответственно.

Для строительства ответственных конструкций (фундамент, несущие стены) используют только свежий цемент. Это объяснимо тем, что уже через месяц происходит снижение технических показателей на 10 %. Для сравнения, спустя полгода показатели ухудшаются на 30-35 %.

Кроме того, в рекомендациях по приготовлению смеси указывают на марку цемента, который нужно использовать. Здесь рассматриваются вяжущие и прочностные показатели сырья, необходимые для конкретного состава. Так, из компонента М400 можно получить бетон с маркой М400 и ниже.

От выбора бетона зависит качество отливаемых конструкций. Характеристики раствора складываются из показателей, свойственных основным компонентам: связующее вещество, твердый наполнитель (песок, щебень или гравий). Вся информация отражается в маркировке от изготовителя.

Строительные марки бетона указывают на сферу его применения и помогают выбрать материал. Для классификации используют показатели прочности, влагонепроницаемости, морозоустойчивости и другие свойства монолита.

С помощью марок бетонной смечи выбирается материал.

Прочность бетона

Прочность смеси определяют методом сжатия отлитых из нее кубов и цилиндров размером 150 X 150 мм и 150 X 300 мм. Полученная усредненная величина обозначается «М» и цифрой, эквивалентной количеству присутствующего цемента.

По этому параметру устанавливают гарантийное значение состава — класс, с помощью которого определяется объективная нагрузка, которую испытывает поверхность при эксплуатации. Измеряется он в мегапаскалях (МПа), обозначается литерой «B» и числами от 3,5 до 80. Соответствие марки и класса друг другу закреплено ГОСТ 26633-91.

Выбирают стройматериал исходя из вида работ.

М 50-100

Бетонные смеси М 50-100 имеют малую прочность, поэтому ими заливают подбетонку системы дренажа, оснований легких строений и дорожных покрытий. Состав М50 используют при заполнении строительных полостей там, где отсутствует большая нагрузка.

М 150

Бетон — М 150.

Материал относится к категории легких бетонов с показателем прочности B10-12,5.

Раствор может применяться при изготовлении бордюров и небольших ЖБИ, заливке стяжки беседок, строительстве уличных площадок.

М 200-250

М 200 — бетон, популярный в строительстве малоэтажных зданий. При устойчивости почвы им заливают опалубку ленточных фундаментов. Подходит смесь для возведения межкомнатных перегородок, обустройства стяжек в комнатах с небольшой нагрузкой, производства лестниц.

Массу применяют в обустройстве дорожек, ограждений и придомовых территорий. В качестве компонентов в монолит вводятся песок, керамзит и щебень.

Марка М 250 из-за высокой стоимости применяется нечасто. Ее используют на слабых грунтах при установке опорных и несущих конструкций, а также для фундаментов под гараж, баню, сарай, одноэтажные дома. Из-за высокой прочности материал противостоит агрессивной внешней среде, не поддается эрозийным процессам.

М 300

Бетон, предназначенный для выполнения всех строительных работ. Раствор используется в производстве лестниц внутреннего и наружного типа, при возведении монолитных фундаментов и заливке площадок. Его также применяют при возведении регулярно нагружаемых объектов — тротуаров и дорог.

В состав массы входит цемент М 400 или М 500, песок, гранит, известняк или гравий, очищенная вода, пластификаторы и морозоустойчивые добавки.

М 350

Марка — М 350.

Относится к элитным категориям строительных смесей. В отношении их предусмотрено использование в строительстве конструкций, которые подвергаются повышенным физическим, атмосферным и механическим нагрузкам: колонны и балки, основания многоэтажных сооружений, чаши бассейнов, полосы аэродромов и т. д.

М 400

Марка М 400 быстро схватывается, поэтому применяется в сфере строительства промышленных и общественных зданий. Состав обладает прочностью класса B30, что имеет решающее значение при строительстве сооружений под водой, а также столбов и мостов с высокой нагрузкой.

Разновидность раствора применяется при возведении объектов, испытывающих сильное воздействие из-за находящихся поблизости железных дорог, метрополитена, автомагистралей.

Необходимость в таком бетоне возникает при укладке плит для тротуаров, перекрытий, изготовления канализации, закладке верхних слоев дорожного покрытия с большими нагрузками плит.

М 500 и выше

Специализированная разновидность бетона, предназначенная для строительства стратегических сооружений.

Водонепроницаемость бетона

Качество раствора оценивают по водонепроницаемости, показатель которой обозначается литерой «W» и цифрами от 2 до 20. Исходя из ее расшифровки можно определить величину давления воды, при которой не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы.

К наиболее востребованным маркам относятся:

  1. W4 с нормальной степенью проницаемости. Для построек с хорошей гидроизоляцией такой бетон не используют.
  2. W6 — более влагонепроницаемая смесь, которую применяют чаще всего. Ей соответствует материал марки М 300.
  3. W8 отличается низкой водонепроницаемостью и высокой ценой.

Самые стойкие составы W10-W20 применяют при сооружении водохранилищ или гидротехнических объектов.

Для постройки водохранилищ используется водонепроницаемый бетон.

На непроницаемость влияют многие факторы, среди них:

  • возраст монолита;
  • воздействие климата;
  • использование различных добавок.

Для устройства основания здания выбирают бетон W8, при этом проводят дополнительную гидроизоляцию. В комнатах с нормальной влажностью для штукатурной отделки используют марки W8-W14.

В холодных и сырых помещениях применяют смеси высоких маркировок, предварительно обработав поверхность специальным грунтовым составом.

Классификация по водонепроницаемости имеет большое значение при выборе растворов для устройства ливневых лотков, чаш бассейнов, питьевых и септических колодцев.

Морозостойкость бетона

Капитальность бетона оценивают степенью морозостойкости. Так определяется способность материала переносить перепады температуры и связанные с ними циклы промерзания и оттаивания смеси.

По этому показателю монолит делят на марки от F15 до F1500. В соответствии с уровнем эксплуатации их делят на 5 классов морозоустойчивости:

  1. Низкий. Бетон меньше F50 используется редко и годится только для внутренних работ, таких как заливка стяжки или возведение перегородок. F25 считается минимальным показателем для строительства наружных стен отапливаемых домов.
  2. Умеренный, к которому относят марки F50-F150. Применяется во всех регионах с четким выделением 4 сезонов.
  3. Повышенного уровня — смеси F150-F300. Эти составы выдерживают сильные перепады температур. Востребован там, где грунт промерзает на несколько метров.
  4. Высокий. Дорогостоящий бетон марок F300-F500 применяется в тех местах, где нужно обеспечить повышенную устойчивость к изменениям окружающей среды.

Свой класс существует для каждого региона и вида местности. Увеличивают морозостойкость за счет снижения содержания воды в растворе, применения гидроизоляционных пропиток и добавок, уменьшающих пористость материала.

Удобоукладываемость бетона

Характеристики бетона.

Пластичность, или удобоукладываемость, — временная характеристика, описывающая способность смеси заполнять строительные формы, сохраняя гомогенность состава. Марку в данной ситуации определяют такие факторы, как подвижность и жесткость. В зависимости от них образцы делят на сверхжесткие (СЖ), жесткие (Ж) и подвижные (П).

Параметр подвижности устанавливают с помощью усеченного металлического конуса высотой 30 см, в который наливают строительный раствор. После утрамбовки инструмент размещают широким основанием книзу, вертикально снимают с формы и измеряют разницу высот между ней и исходным образцом.

При оседании на 1-5 см бетон обозначают маркой П1. Его редко используют в частном строительстве, поскольку такая смесь не подходит под заливку опалубки. Для маркировки полусухих смесей используют обозначение П2.

Растворы с осадкой 10-25 см представляют собой пластичный материал, который соответствуют маркам П3-П5. Его используют там, где плотное армирование мешает трамбовке.

Отдельную категорию представляют литые бетоны, способные к самоуплотнению. Их применяют в производстве блоков для гидростроительных объектов.

Для смесей, у которых не происходит осадки конуса, определяется жесткость. Она оценивается не в сантиметрах, а по времени, затраченному на заполнение формы под воздействием вибрации.

Период уплотнения сверхжестких разновидностей бетона СЖ1-3 составляет 50 секунд-1,5 минуты. Жесткие составы Ж1-4 приобретают монолитность за более короткий срок — от 5 секунд до минуты. Сфера использования такого бетона — изготовление сборных ЖБИ. Сверхжесткие смеси применяются при производстве монолита автоклавного твердения.

На удобоукладываемость влияют и другие факторы:

Бетон становится крепче и жесче из-за добавления в него пластификаторов.

  • условия хранения и транспортировки;
  • содержание воды;
  • количество цемента и других заполнителей;
  • состав компонентов, их форма и характеристики.

Для повышения текучести в смесь вводятся пластификаторы.

Чем больше наполнителей и чем меньше содержание влаги, тем жестче получается смесь.

Нарушение баланса приводит к ухудшению прочности материала.

Связующие компоненты бетона

По виду вяжущего вещества бетон классифицируется таким образом:

  • цементные составы, изготовленные на основе портландцемента и его разновидностей;
  • силикатные смеси, сочетающие в себе известь, силикатные и алюминатные компоненты;
  • гипсовый материал для обустройства внутренних перегородок и навесных потолков;
  • шлакощелочной бетон на шлаковых и специальных вяжущих веществах, например на основе жидкого стекла;
  • полимербетон, состоящий из латекса, цемента и смол.

Для определения подходящего раствора нужно знать проектную нагрузку на конструкцию, условия ее эксплуатации, тип грунта, уровень подземных вод. На качество завершенного объекта оказывает влияние правильный расчет пропорций воды и равномерность распределения бетона.

Если коротко, то для следующих строительных конструкций рекомендуют следующие марки бетона:

— подбетонка или подготовка основания для монолитной конструкции — В7,5;

— фундаменты — не ниже В15, но в ряде случаев марка по водонепроницаемости должна быть не ниже W6 (бетон В22,5). Также, согласно еще не принятому приложению Д к СП 28.13330.2012, класс бетона для фундаментов должен быть не ниже В30. Я рекомендую использовать бетон с маркой по водонепроницаемости не ниже W6, что позволит обеспечить долговечность конструкции;

— стены, колонны и другие конструкции расположенные на улице — марка по морозостойкости не ниже F150, а для района с расчетной температурой наружного воздуха ниже -40С — F200.

— внутренние стены, несущие колонны — по расчету, но не ниже В15, для сильно сжатых не ниже В25.

Возможно я не охвачу все нормативы, где может быть прописаны требования к выбору марки бетона, поэтому прошу в комментариях отписаться если есть неточности.

Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются:

— класс по прочности на сжатие B;

— класс по прочности на осевое растяжение Bt;

— марка по морозостойкости F;

— марка по водонепроницаемости W;

— марка по средней плотности D.

Класс бетона по прочности на сжатие B

Класс бетона по прочности на сжатие B соответствует значению кубиковой прочности бетона на сжатие в МПа с обеспеченностью 0,95 (нормативная кубиковая прочность) и принимается в пределах от B 0,5 до B 120.

Это основной параметр бетона, который определяет его прочность на сжатие. Например, класс бетона В15 означает, что после 28 дней при температуре застывания 20°С прочность бетона будет 15 МПа. Однако в расчетах используют другую цифру. Расчетное сопротивление бетона (Rb) сжатию можно найти в таблице 5.2 СП 52-101-2003

Таблица 5.2 СП 52-101-2003

Вид сопротивления Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rbи Rbt, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
В10 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb 6,0 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0
Растяжение осевое Rbt 0,56 0,75 0,9 1,05 1,15 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

Почему прочность замеряют именно через 28 дней? Потому, что бетон набирает прочность всю жизнь, но после 28 дней прирост прочности уже не такой большой. Через одну неделю после заливки прочность бетона может быть 65% от нормативной (зависит от температуры твердения), через 2 недели будет 80%, через 28 дней прочность достигнет 100%, через 100 суток будет 140% от нормативной. При проектировании есть понятие прочности через 28 дней, и оно принимается за 100%.

Также известна классификация по марке бетона M и цифрами от 50 до 1000. Цифра обозначает предел прочности на сжатие в кг/см². Различие в классе бетона B и марке бетона M заключается в методе определения прочности. Для марки бетона это средняя величина силы сжатия при испытаниях после 28 дней выдержки образца, выраженная в кг/см². Данная прочность обеспечивается в 50% случаях. Класс бетона B гарантирует прочность бетона в 95% случаях. Т.е. прочность бетона варьируется и зависит от многих факторов, не всегда можно добиться нужной прочности и бывают отклонения от проектной прочности. Например, марка бетона М100 обеспечивает прочность бетона после 28 дней в 100 кг/см² в 50% случаев. Но для проектирования это как-то слишком мало, поэтому ввели понятие класс бетона. Бетон B15 гарантирует прочность в 15 МПа после 28 дней в 95% случаях.

В проектной документации бетон обозначается только классом B, но в строительной практике марка бетона всё еще применяется.

Определить класс бетона по марке и наоборот можно по следующей таблице:

Класс бетона по прочности на сжатие Средняя прочность бетона данного класса, кгс/см² Ближайшая марка бетона по прочности на сжатие Отклонения ближайшей марки бетона от средней прочности бетона этого класса, %

В3,5

М50

+9,1

В5

М75

+14,5

В7,5

М100

+1,8

В10

М150

+14,5

В12,5

М150

-8,4

В15

М200

+1,8

В20

М250

-4,6

В22,5

М300

+1,8

В25

+6,9

В27,5

М350

-2,8

В30

М400

+1,8

В35

М450

-1,8

В40

М500

-4,6

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt соответствует значению прочности бетона на осевое растяжение в МПа с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность бетона) и принимается в пределах от Bt 0,4 до Bt 6.

Допускается принимать иное значение обеспеченности прочности бетона на сжатие и осевое растяжение в соответствии с требованиями нормативных документов для отдельных специальных видов сооружений (например, для массивных гидротехнических сооружений).

Марка бетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании, и принимается в пределах от F 15 до F 1000.

Марка бетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды (МПа · 10-1), выдерживаемому бетонным образцом при испытании, и принимается в пределах от W 2 до W 20.

Марка по средней плотности D соответствует среднему значению объемной массы бетона в кг/м3 и принимается в пределах от D 200 до D 5000.

Также встречается маркировка бетона по подвижности (П) или указывается осадка конуса. Чем выше число П, тем бетон более жидкий и с ним легче работать.

Для напрягающих бетонов устанавливают марку по самонапряжению.

Подбор марки бетона по прочности

Минимальный класс бетона для конструкций назначается согласно СП 28.13330.2012 и СП 63.13330.2012.

Для любых железобетонных строительных конструкций класс бетона должен быть не ниже В15 (п.6.1.6 СП 63.12220.2012).

Для предварительно напряженных железобетонных конструкций класс бетона по прочности на сжатие следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, но не ниже В20 (п.6.1.6 СП 63.12220.2012).

Железобетонный ростверк из сборного железобетона должен быть выполнен из бетона не ниже кл. В20 (п. 6.8 СП 50-102-2003)

Класс бетона для конструкций назначают согласно прочностному расчету по технико-экономическим соображениям, например, на нижних этажах здания монолитные колонны имеют большую прочность т.к. нагрузка на них выше, на верхних этажах класс бетона уменьшается, что позволяет использовать колонны одного сечения на всех этажах.

Также есть рекомендации СП 28.13330.2012. Согласно постановлению 1521 от 26.12.2014 приложения А и Д СП 28.13330.2012 не входят в обязательный перечень, т.е. рекомендуются, но рекомендую обратить своё внимание на эти приложения  т.к., возможно, скоро они будут обязательными для применения. Прежде всего необходимо сделать классификацию конструкцию по среде эксплуатации согласно таблице А.1 СП 28.13330.2012:

Таблица А.1 — Среды эксплуатации

Индекс Среда эксплуатации Примеры конструкций
  1. Среда без признаков агрессии
ХО Для бетона без арматуры и закладных деталей: все среды, кроме воздействия замораживания — оттаивания, истирания или химической агрессии.Для железобетона: сухая Конструкции внутри помещений с сухим режимом эксплуатации
  1. Коррозия арматуры вследствие карбонизации
ХС1 Сухая и постоянно влажная среда Конструкции помещений в жилых домах, за исключением кухонь, ванных, прачечных.Бетон постоянно под водой
ХС2 Влажная и кратковременно сухая среда Поверхности бетона, длительно смачиваемые водой. Фундаменты
ХС3 Умеренно влажная среда (влажные помещения, влажный климат) Конструкции, на которые часто или постоянно воздействует наружный воздух без увлажнения атмосферными осадками. Конструкции под навесом. Конструкции внутри помещений с высокой влажностью (общественные кухни, ванные, прачечные, крытые бассейны, помещения для скота)
ХС4 Переменное увлажнение и высушивание Наружные конструкции, подвергающиеся действию дождя
  1. Коррозия вследствие действия хлоридов (кроме морской воды)
В случае, когда бетон, содержащий стальную арматуру или закладные детали, подвергается действию хлоридов, включая соли, применяемые как антиобледенители, агрессивная среда классифицируется по следующим показателям:
XD1 Среда с умеренной влажностью Конструкции, подвергающиеся воздействию аэрозоля солей хлоридов
XD2 Влажный и редко сухой режим эксплуатации Плавательные бассейны. Конструкции, подвергающиеся воздействию промышленных сточных вод, содержащих хлориды
XD3 Переменное увлажнение и высушивание Конструкции мостов, подвергающиеся обрызгиванию растворами противогололедных реагентов. Покрытие дорог. Перекрытия парковок
  1. Коррозия, вызванная действием морской воды
В случае, когда бетон, содержащий стальную арматуру или закладные детали, подвергается действию хлоридов из морской воды или аэрозолей морской воды, агрессивная среда классифицируется по следующим показателям:
XS1 Воздействие аэрозолей, но без прямого контакта с морской водой Береговые сооружения
XS2 Под водой Подводные части морских сооружений
XS3 Зона прилива и отлива, обрызгивания Части морских сооружений в зоне переменного уровня воды
Примечание — Для морской воды с различным содержанием хлоридов требования к бетону указаны в таблице Г.1
  1. Коррозия бетона, вызванная попеременным замораживанием и оттаиванием, в присутствии или без солей противообледенителей
При действии на насыщенный водой бетон переменного замораживания и оттаивания агрессивная среда классифицируется по следующим признакам:
XF1 Умеренное водонасыщение без антиобледенителей Вертикальные поверхности зданий и сооружений при действии дождя и мороза
XF2 Умеренное водонасыщение с антиобледенителями Вертикальные поверхности зданий и сооружений, подвергающиеся обрызгиванию растворами антиобледенителей и замораживанию
XF3 Сильное водонасыщение без антиобледенителей Сооружения при действии дождей и мороза
XF4 Сильное водонасыщение растворами солей антиобледенителей или морской водой Дорожные покрытия, обрабатываемые противогололедными реагентами. Горизонтальные поверхности мостов, ступени наружных лестниц и др. Зона переменного уровня для морских сооружений при действии мороза
  1. Химическая и биологическая агрессия
При действии химических агентов из почвы, подземных вод, коррозионная среда классифицируется по следующим признакам:
ХА1 Незначительное содержание агрессивных агентов — слабая степень агрессивности среды по таблицам В.1 — В.7, Г.2 Конструкции в подземных водах
ХА2 Умеренное содержание агрессивных агентов — средняя степень агрессивности среды по таблицам В.1 — В.7, Г.2 Конструкции, находящиеся в контакте с морской водой. Конструкции в агрессивных грунтах
ХА3 Высокое содержание агрессивных агентов — сильная степень агрессивности среды по таблицам В.1 — В.7, Г.2 Промышленные водоочистные сооружения с химическими агрессивными стоками. Кормушки в животноводстве. Градирни с системами газоочистки
  1. Коррозия бетона вследствие реакции щелочей с кремнеземом заполнителей
В зависимости от влажности среда классифицируется по следующим признакам:
WO Бетон находится в сухой среде Конструкции внутри сухих помещений. Конструкции в наружном воздухе вне действия осадков, поверхностных вод и грунтовой влаги
WF Бетон часто или длительно увлажняется Наружные конструкции, не защищенные от воздействия осадков, поверхностных вод и грунтовой влаги.Конструкции во влажных помещениях, например, бассейнах, прачечных и других помещениях с относительной влажностью преимущественноболее 80 %.Конструкции, часто подвергающиеся действию конденсата, например, трубы, станции теплообменников, фильтровальные камеры,животноводческие помещения.Массивные конструкции, минимальный размер которых превосходит 0,8 м, независимо от доступа влаги
WA Бетон, на который помимо воздействий среды WF действуют часто или длительно щелочи, поступающие извне Конструкции, подвергающиеся воздействию морской воды.Конструкции, на которые воздействуют противогололедные соли без дополнительного динамического воздействия (например, зона обрызгивания).Конструкции промышленных и сельскохозяйственных зданий (например, шламонакопители), подвергающиеся воздействию щелочных солей
WS Бетон с высокими динамическими нагрузками и прямым воздействием щелочей Конструкции, подвергающиеся воздействию противогололедных солей и дополнительно высоким динамическим нагрузкам (например, бетон дорожных покрытий)
Примечание — Агрессивное воздействие должно быть дополнительно изучено в случае:действия химических агентов, не указанных в таблицах Б.2, Б.4, В.3;высокой скорости (более 1 м/с) течения воды, содержащей химические агенты по таблицам В.3, В.4, В.5.

В зависимости от выбранной среды эксплуатации назначаем класс бетона для конструкции по таблице Д.1 СП 28.13330.2012.

Таблица Д.1 — Требования к бетонам в зависимости от классов сред эксплуатации

Требования к бетонам Классы сред эксплуатации
Неагрессивная среда Карбонизация Хлоридная коррозия Замораживание — оттаивание1) Химическая коррозия
Морская вода Прочие хлоридные воздействия
Индексы сред эксплуатации
ХО ХС1 ХС2 ХС3 ХС4 XS1 XS2 XS3 XD1 XD2 XD3 XF1 XF2 XF3 XF4 ХА1 ХА2 ХА3
Минимальный класс по прочности В 15 25 30 37 37 37 45 45 37 45 45 37 37 37 37 37 37 45
Минимальный расход цемента, кг/м3 260 280 280 300 300 320 340 300 300 320 300 300 320 340 300 320 360
Минимальное воздухо-содержание, % 4,0 4,0 4,0
Прочие требования Заполнитель с необходимой морозостойкостью Сульфатостойкий цемент2)
Приведенные в колонках требования назначаются совместно с требованиями, указанными в следующих таблицах Д.2, Ж.5 Г.1, Д.2 Г.1, Д.2 Ж.1 В.1 — В.5, Д.2
1) Для эксплуатации в условиях попеременного замораживания — оттаивания бетон должен быть испытан на морозостойкость.2) Когда содержание  соответствует ХА2 и ХА3, целесообразно применение сульфатостойкого цемента.3) Значения величин в данной таблице относятся к бетону на цементе класса СЕМ 1 по ГОСТ 30515 и заполнителе с максимальной крупностью 20 — 30 мм.

Если посмотреть на эти требования, то для фундамента нужно принимать бетон минимум В30 (среда XC2). Однако пока это рекомендуемые требования, которые в перспективе станут обязательными (или не станут, кто его знает?)

Подбор марки бетона по водонепроницаемости

Марки бетона по водонепроницаемости подбирается согласно таблицам В.1-В.8 СП 28.13330.2012 в зависимости от степени агрессивности среды. Данные по агрессивности грунтов указываются в инженерно-геологических изысканиях и там же обычно пишут рекомендуемую марку по водонепроницаемости.

Для свай и необходимо применять бетон марки по водонепроницаемости не ниже W6 (п.15.3.25 СП 50-102-2003). Такую марку имеет бетон В22,5, поэтому нужно это учитывать при подборе класса бетона.

Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха выше минус 40 °С, а также для наружных стен отапливаемых зданий марку бетона по водонепроницаемости не нормируют (п.6.1.9 СП 63.13330.2012).

Подбор марки бетона по морозостойкости

Подбор марки бетона по морозостойкости производится согласно таблицам Ж.1, Ж.2 СП 28.13330.2012 в зависимости от расчётной температуры наружного воздуха.

Таблица Ж.1 — Требования к бетону конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур

Бетон п3 или п4 разница

Таблица Ж.2 — Требования к морозостойкости бетона стеновых конструкций

Условия работы конструкций Минимальная марка бетона по морозостойкости наружных стен отапливаемых зданий из бетонов
Относительная влажность внутреннего воздуха помещения jint, % Расчетная зимняя температура наружного воздуха, °C легкого, ячеистого, поризованного тяжелого и мелкозернистого
jint > 75 Ниже -40 F100 F200
Ниже -20 до -40 включ. F75 F100
Ниже -5 до -20 включ. F50 F70
— 5 и выше F35 F50
60 < jint £ 75 Ниже -40 F75 F100
Ниже -20 до -40 включ. F50 F50
Ниже -5 до -20 включ. F35
— 5 и выше F25
jint £ 60 Ниже -40 F50 F75
Ниже -20 до -40 включ. F35
Ниже -5 до -20 включ. F25
— 5 и выше F15*
* Для легких бетонов марка по морозостойкости не нормируется.

Примечания

1. При наличии паро- и гидроизоляции конструкций марки бетонов по морозостойкости, указанные в настоящей таблице, могут быть снижены на один уровень.

2. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается согласно СП 131.13330 как температура наиболее холодной пятидневки.

3. Марка ячеистого бетона по морозостойкости устанавливается по ГОСТ 25485.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха для расчета железобетонных конструкций принимается по средней температуре воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 в зависимости от района строительства согласно СП 131.13330.2012.

В грунтах с положительной температурой, ниже уровня промерзания на 0,5 м, морозостойкость не нормируется (СП 8.16 СП 24.13330.2011)

Например, для Москвы температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 равна минус 29 °С. Тогда марка бетона по морозостойкости равна F150 (Характеристика режима — Возможное эпизодическое воздействие температуры ниже 0 °C а) в водонасыщенном состоянии, например, конструкции, находящиеся в грунте или под водой).

Защитный слой бетона

Чтобы арматура не оголилась со временем существуют требования по минимальной толщине слоя бетона для защиты арматуры. Согласно пособию по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры СП 52-101-2003 минимальная толщина защитного слоя определяется по таблице 5.1 Пособия к СП 52-101-2003:

Таблица 5.1 Пособия к СП 52-101-2003

№ п/п Условия эксплуатации конструкций здания Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее
1. В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности 20
2. В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) 25
3. На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) 30
4. В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки 40
5. В монолитных фундаментах при отсутствии бетонной подготовки 70

Для сборных железобетонных элементов толщину защитного слоя можно уменьшить на 5 мм от данных таблицы 8.1 СП 52-101-2003 (п.8.3.2).

Для буронабивных свай защитный слой бетона составляет не менее 50 мм (п. 8.16 СП 24.13330.2011), для буронабивных свай фундаментов мостов 100 мм.

Для буронабивных свай, используемых как защитные ограждения, защитный слой бетона принимается 80-100 мм (п. 5.2.12 Методического пособия по устройству ограждений из буронабивных свай).

Также во всех случаях толщина защитного слоя не может быть меньше толщины арматуры.

Защитный слой бетона считается от наружной поверхности до поверхности арматуры (не до оси арматуры).

Защитный слой бетона обычно обеспечивается использованием фиксаторов:

Бетон п3 или п4 разница

Бетон п3 или п4 разница

Расчетные значения сопротивления бетона

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию Rb определяют по формуле 6.1 СП 63.13330.2012:

Расчетные значения сопротивления бетона осевому растяжению Rbtопределяют по формуле 6.2 СП 63.13330.2012:

Значения коэффициента надежности по бетону при сжатии γbпринимают равными:

для расчета по предельным состояниям первой группы:

1,3 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

1,5 — для ячеистого бетона;

для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.

Значения коэффициента надежности по бетону при растяжении γbtпринимают равными:

для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на сжатие:

1,5 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

2,3 — для ячеистого бетона;

для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на растяжение:

1,3 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.

(п. 6.1.11 СП 63.13330.2012)

В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик бетона умножают на следующие коэффициенты условий работы γbt, учитывающие особенности работы бетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т.д.):

а) γb1 — для бетонных и железобетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивлений Rbи Rbtи учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:

γb1 = 1,0 при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;

γb1 = 0,9 при продолжительном (длительном) действии нагрузки. Для ячеистых и поризованных бетонов γb1 = 0,85;

б) γb2 — для бетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивления Rbи учитывающий характер разрушения таких конструкций, γb2 = 0,9;

в) γb3 — для бетонных и железобетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона Rb, γb3 = 0,85;

г) γb4 — для ячеистых бетонов, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона Rb:

γb4 = 1,00 — при влажности ячеистого бетона 10 % и менее;

γb4 = 0,85 — при влажности ячеистого бетона более 25 %;

по интерполяции — при влажности ячеистого бетона свыше 10 % и менее 25 %.

Влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур, учитывают коэффициентом условий работы бетона γb5 £ 1,0. Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 °С и выше, принимают коэффициент γb5 = 1,0. В остальных случаях значения коэффициента принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды согласно специальным указаниям.

(п. 6.1.12 СП 63.13330.2012)

Для свайных фундаментов согласно СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты, п. 7.1.9

7.1.9 При расчете набивных, буровых свай и баретт (кроме свай-столбов и буроопускных свай) по прочности материала расчетное сопротивление бетона следует принимать с понижающим коэффициентом условий работы γcb = 0,85, учитывающим бетонирование в узком пространстве скважин и обсадных труб, и дополнительного понижающего коэффициента γ’cb, учитывающего влияние способа производства свайных работ:

а) в глинистых грунтах, если возможны бурение скважин и бетонирование их насухо без крепления стенок при положении уровня подземных вод в период строительства ниже пяты свай, γ’cb = 1,0;

б) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых производят насухо с применением извлекаемых обсадных труб или полых шнеков, γ’cb = 0,9;

в) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых осуществляют при наличии в них воды с применением извлекаемых обсадных труб или полых шнеков, γ’cb = 0,8;

г) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых выполняют под глинистым раствором или под избыточным давлением воды (без обсадных труб), γ’cb = 0,7.

Параметры для расчета железобетонных конструкций:

Параметры для расчета железобетонных конструкций приведены в СП 63.13330.2012:

Таблица 6.7

Вид Бетон Нормативные сопротивления бетона Rb,n, Rbt,n, МПа, и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,serи Rbt,ser, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 В70 В80 В90 В100
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb,n, Rb,ser Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 2,7 3,5 5,5 7,5 9,5 11 15 18,5 22 25,5 29 32 36 39,5 43 50 57 64 71
Легкий 1,9 2,7 3,5 5,5 7,5 9,5 11 15 18,5 22 25,5 29
Ячеистый 1,4 1,9 2,4 3,3 4,6 6,9 9,0 10,5 11,5
Растяжение осевое Rbt,n и Rbt,ser Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,10 1,35 1,55 1,75 1,95 2,10 2,25 2,45 2,60 2,75 3,00 3,30 3,60 3,80
Легкий 0,29 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,10 1,35 1,55 1,75 1,95 2,10
Ячеистый 0,22 0,26 0,31 0,41 0,55 0,63 0,89 1,00 1,05
Примечания

1 Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.

2 Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений Rbt,n, Rbt,serследует принимать с умножением на коэффициент 0,8.

3 Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений Rbt,n, Rbt,serследует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7.

4 Для напрягающего бетона значения Rbt,n, Rbt,serследует принимать с умножением на коэффициент 1,2.

Таблица 6.8

Вид Бетон Расчетные сопротивления бетона Rb, Rbt, МПа, для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 в30 B35 В40 В45 В50 В55 В60 В70 В80 В90 В100
Сжатие осевое (призменная прочность) Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 2,1 2,8 4,5 6,0 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0 37,0 41,0 44,0 47,5
Легкий 1,5 2,1 2,8 4,5 6,0 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0
Ячеистый 0,95 1,3 1,6 2,2 3,1 4,6 6,0 7,0 7,7
Растяжение осевое Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий 0,26 0,37 0,48 0,56 0,66 0,75 0,90 1,05 1,15 1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,10 2,15 2,20
Легкий 0,20 0,26 0,37 0,48 0,56 0,66 0,75 0,90 1,05 1,15 1,30 1,40
Ячеистый 0,09 0,12 0,14 0,18 0,24 0,28 0,39 0,44 0,46

Таблица 6.11

Бетон Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Eb, МПа × 10-3, при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 в10 В12,5 B15 B20 B25 в30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 В70 В80 В90 В100
Тяжелый 9,5 13,0 16,0 19,0 21,5 24,0 27,5 30,0 32,5 34,5 36,0 37,0 38,0 39,0 39,5 41,0 42,0 42,5 43
Мелкозернистый групп:
А — естественного твердения 7,0 10 13,5 15,5 17,5 19,5 22,0 24,0 26,0 27,5 28,5
Б — автоклавного твердения 16,5 18,0 19,5 21,0 22,0 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0
Легкий и порисованный марки по средней плотности:
D800 4,0 4,5 5,0 5,5
D1000 5,0 5,5 6,3 7,2 8,0 8,4
D1200 6,0 6,7 7,6 8,7 9,5 10,0 10,5
D1400 7,0 7,8 8,8 10,0 11,0 11,7 12,5 13,5 14,5 15,5
D1600 9,0 10,0 11,5 12,5 13,2 14,0 15,5 16,5 17,5 18,0
D1800 11,2 13,0 14,0 14,7 15,5 17,0 18,5 19,5 20,5 21,0
D2000 14,5 16,0 17,0 18,0 19,5 21,0 22,0 23,0 23,5
Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности:
D500 1,4
D600 1,7 1,8 2,1
D700 1,9 2,2 2,5 2,9
D800 2,9 3,4 4,0
D900 3,8 4,5 5,5
D1000 5,0 6,0 7,0
D1100 6,8 7,9 8,3 8,6
D1200 8,4 8,8 9,3
Примечания

1 Для мелкозернистого бетона группы А, подвергнутого тепловой обработке или при атмосферном давлении, значения начальных модулей упругости бетона следует принимать с коэффициентом 0,89.

2 Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

3 Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Еbпринимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

4 Для напрягающего бетона значения Еb принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент α = 0,56 + 0,006 В.

С этой таблицей нужно быть внимательнее – данные даны не в 10-3 МПа, а в МПа х 10-3, т.е. в ГПа или 1000 МПа. Например, модуль упругости для бетона В25 равен 30 ГПа = 30*1000 МПа. Не знаю зачем составители данной таблицы так намудрили, но новички ловятся на этом.

Обозначение бетона на чертежах

В спецификации бетон маркируется согласно ГОСТ 26633-2012. Например: Бетон В25 F200 W8 означает, что бетон принят по прочности класса B25, по морозостойкости марки 200, по водонепроницаемости W8.

На разрезах и сечениях бетон обозначается штриховкой согласно ГОСТ 2.306-68, но там нет штриховки железобетона. Тем не менее в строительных чертежах применяют штриховку согласно ГОСТ Р 21.1207-97 (стандарт отменен, но тем не менее штриховки используют эти).

Литература:

  1. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры (pdf);
  2. Пособие к СП 52-101-2003 Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (pdf)
  3. СП 63.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003) Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (pdf);
  4. СП 24.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85) Свайные фундаменты (pdf);
  5. СП 28.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) Защита строительных конструкций от коррозии (pdf);
  6. СП 52-105-2009 Железобетонные конструкции в холодном климате и на вечномерзлых грунтах (pdf).