Марки бетона и виды сборных бетонных железобетонных и стальных конструкций

Обновлено: 07.01.2025

Массовое изготовление продукции в заводских условиях эффективно лишь при большом числе одина ковых изделий. Поэтому все сборные изделия унифицируют по конструкции, типоразмерам, несущей спо собности и некоторым другим признакам. Размер унифицированных деталей назначают с таким расче том, чтобы можно было применять их в зданиях и со оружениях различного назначения. Для этого стан-ч дартизируют основные параметры зданий: расстояние между осями колонн, высоту этажей и т.д.

Сборные бетонные и железобетонные изделия классифицируют по виду армирования, виду бетона, конструктивному решению, типоразмерам, маркам и назначению.

По виду армирования различают изделия с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой.

С напрягаемой арматурой изготовляют фермы покрытий, балки и ригели пролетом более 6 м, напорные трубы, опоры контактной сети и линий электропередачи, а также изделия, испытывающие динамическую нагрузку—подкрановые балки, железнодорожные шпалы.

С ненапрягаемой арматурой делают панели наружных и внутренних стен, колонны, фундаментные блоки, балки пролетом менее 6 м.

По виду бетона изделия подразделяют в соответствии с принятой классификацией бетонов. Несущие элементы каркаса зданий— фундаментные блоки и плиты, колонны, плиты перекрытий, лестничные площадки и марши — выполняют из тяжелого бетона. В ограждающих конструкциях — наружных стенах, плитах покрытий — предпочтительны изделия из легких, ячеистых или поризованных бетонов. В необходимых случаях для изготовления железобетонных конструкций применяют специальные бетоны, например жаростойкие, химически стойкие.

По конструктивному решению изделия могут быть однослойными и многослойными.

Однослойные изделия выполняют из бетона одного вида. Примером такого изделия служит керам-зитобетонная наружная стеновая панель. Благодаря применению керамзитобетона с плотностью 800… …1000 кг/м3 панель совмещает функции несущей и ограждающей конструкций.

В многослойных изделиях сочетают бетоны разных видов или используют другие материалы. Так, комплексная плита покрытия зданий состоит из железобетонной несущей оболочки, поверх которой нанесен слой газо- или пенобетона, выполняющего теплозащитные функции. Наружную поверхность такой плиты покрывают гидроизоляционным материалом, предотвращающим попадание атмосферных осадков. В жилищном строительстве широко используют трехслойные стеновые панели, выполненные в виде двух тонких железобетонных оболочек, между которыми помещен эффективный утеплитель (пенопласт, мине-раловатные плиты).

Рис. 36. Железобетонные и бетонные изделия для жилых зданий:
а — лестничный марш, б — бетонный блок стены подвала, в — бетонный блок Ленточного фундамента, г — плита настила междуэтажного перекрытия, б — прогон, е— наружная стеновая панель

По типоразмерам выделяют изделия одинаковых конструктивных форм, но разных размеров. Так, стеновые блоки одной формы могут быть различной толщины в зависимости от расчетной нагрузки и клима-, тических условий эксплуатации здания.

Марки железобетонных изделий назначают в за’-висимости от характера армирования, диаметра и

класса арматурной стали, класса бетона. Изделия одного и того же типоразмера, но разных марок характеризуются различной несущей способностью.

По целевому назначению различают бетонные и железобетонные изделия для зданий и для сооружений.

Изделия для зданий используют при возведении жилых, общественных и производственных построек.

Рис. 37. Фрагмент одноэтажного промышленного здания:
1 — фундаменты, 2 — колонна наружного ряда, 3 — фундаментная балка, 4 элемент стены, 5 — подкрановая балка, 6— панель покрытия, 7 — балка, 8 — торцовая колонна, 9 — колонна внутреннего ряда

Для строительства жилых и общественных зданий применяют бетонные и железобетонные изделия нескольких сот типоразмеров. Чаще всего используют фундаментные блоки, колонны, ригели и балки, настилы междуэтажных перекрытий, лестничные марши и площадки, внутренние несущие перегородки, панели и крупные блоки наружных стен, плиты покрытия.

Настил междуэтажных перекрытий изготовляют из бетона классов В15…В25; балки и ригели — В25;

по показателям прочности и однородности. В необходимых случаях оценивают морозостойкость, плотность и другие свойства.

Правила контроля прочности конструкционных бетонов (тяжелого, легкого, ячеистого, плотного силикатного) в сборных и монолитных изделиях и конструкциях установлены ГОСТ 18105—86 (СТ СЭВ 2046—79). Контролируемым показателем служит прочность на сжатие, в некоторых случаях определяют прочность на осевое растяжение и на растяжение при изгибе.

Предусмотрено проводить контроль и приемку бетона по прочности с учетом однородности. Контролируют нормируемую прочность, т. е. заданное в нормативно-технической или проектной документации значение прочности бетона в изделиях и конструкциях. Различают следующие виды нормируемой прочности: отпускную прочность бетона в сборных предварительно напряженных и обычных конструкциях, если она выше передаточной; передаточную прочность бетона в предварительно напряженных конструкциях; прочность бетона в промежуточном возрасте,, например при снятии опалубки, устанавливаемую проектной документацией для монолитных конструкций; проектную прочность бетона в сборных и монолитных конструкциях, которую необходимо обеспечить в проектном возрасте.

Отпускная прочность бетона в сборных изделиях— это та прочность, после достижения которой изделие можно поставлять потребителю. Ее назначают в зависимости от технологии изготовления конструкций, возможности дальнейшего нарастания прочности бетона в конструкции, сроков ее загружения полной расчетной нагрузкой. Как правило, в изделиях из тяжелого и легкого бетонов отпускная прочность должна составлять 70…80% от класса или марки бетона по прочности на сжатие. При поставке изделий в холодный период года значения отпускной прочности повышают до 80…90%.

Морозостойкость бетона контролируют только в тех конструкциях, которые в период эксплуатации подвержены попеременному замораживанию — оттаиванию в водонасыщеином состоянии: наружных стеновых панелях, плитах покрытий городских дорог, тротуарных плитах, бордюрных камнях, лотках оросительных систем. Морозостойкость должна быть не ниже установленной в проекте.

Средняя плотность, влажность и теплопроводность — важнейшие показатели качества легких и ячеистых бетонов, применяемых в ограждающих конструкциях. Значения плотности должны соответствовать маркам бетонов по средней плотности, установленным в проектной документации. Влажность бетонов также ограничивают, поскольку она увеличивает теплопроводность. В помещениях с влажными стенами наблюдаются большие теплопотери и, как следствие, нарушен санитарно-гигиенический режим. Поэтому установлены верхние пределы влажности легкого бетона при отпуске изделий потребителю: 13% — для жилых, общественных и вспомогательных зданий; 15% — для производственных зданий. Влажность ячеистого бетона не должна превышать 25% по массе.

Истираемость бетона нормируют для тротуарных плит, лестничных маршей и площадок, плит полов. В зависимости от интенсивности движения она не должна превышать 0,7…0,9 г/см2.

Качество арматуры должно соответствовать установленным в стандартах требованиям к видам, классам и маркам стали, а также к форме и размерам арматурных и закладных изделий.

Концы напрягаемой арматуры не должны выступать за торцевые поверхности конструкций более чем на 10 мм. В конструкциях из ячеистого бетона и легкого бетона крупнопористой структуры арматурные изделия должны быть защищены антикоррозионными покрытиями.

Внешний вид конструкций контролируют по каче-ву отделки, трещинам, степени загрязненности поверхностей.

Качество отделки поверхностей зависит от размера раковин, местных наплывов и впадин, сколов ребер конструкций. По этим параметрам устанавливают категорию поверхности — от АО до А7. Лучшей считается поверхность категории АО, получаемая в изделиях полной заводской готовности. На ней Допускаются раковины диаметром до 0,2 мм, местные наплывы и впадины до 0,2 мм, околы бетона глубиной до 2 мм и протяженностью до 10 мм на 1 м длины ребра конструкции. Поверхность категории А7 — нелицевая, невидимая при эксплуатации конструкции. На такой поверхности допустимы раковины диаметром до 15 мм, наплывы и впадины до 5 мм, крупные околы бетона.

Число раковин ограничивают на лицевых поверхностях конструкций, предназначенных под отделку красками. Такие конструкции применяют в интерьерах зданий. Контролируют только поверхности высших категорий, подсчитывая число раковин на произвольном участке размерами 200×200 мм. На поверхности категории АО допускается не более одной раковины, категории А1—не более двух, категории А2 — не более пяти.

Трещины в бетоне конструкций, как правило, не допускаются. Исключение составляют поверхностные усадочные трещины, предельная ширина раскрытия которых установлена равной 0,1…0,2 мм в зависимости от вида и условий эксплуатации конструкций. Кроме того, разрешаются поперечные трещины, образовавшиеся при обжатии бетона в предварительно напряженных конструкциях.

Степень загрязненности поверхности конструкций контролируют визуально. Жировые и ржавые пятна на лицевых поверхностях недопустимы. Наплывы бетона или раствора, образовавшиеся в результате бетонирования на поверхностях закладных деталей, выпусках арматуры или в строповочных отверстиях, должны быть удалены.

Точность изготовления оценивают по отклонениям от заданных геометрических параметров конструкций и отклонениям толщины защитного слоя бетона.

К геометрическим параметрам изделий и конструкций относят линейные размеры, прямолинейность реального профиля поверхности, плоскостность и перпендикулярность поверхностей, равенство диагоналей. Допускаемые отклонения от заданных геометрических параметров зависят от класса точности изготовления конструкций. Таких классов девять. Наименьшие допуски установлены для класса 1. В сборных изделиях допускаемые отклонения от линейных размеров назначают обычно по классам 5…9. Значения допуска зависят от размера конструкции. К примеру, в железобетонной панели длиной 6, шириной 2,8 и толщиной 0,3 м, изготовленной по классу точности 5, отклонения по длине должны быть не бо лее 12 мм, по ширине — не более 10 мм, по толщине — не более 4 мм. Для класса точности 9 эти же допуски составят соответственно 80; 60 и 24 мм.

Защитный слой бетона создается прежде всего установкой арматуры в проектном положении. Допускаемые отклонения зависят от толщины защитного слоя, а также от размеров поперечного сечения конструкции и, как правило, не должны превышать ± (3…5) мм. Лучше сделать защитный слой бетона толще, так как слишком тонкий слой бетона не предохраняет стальную арматуру от коррозии.

Прочность железобетонных изделий оценивают в соответствии с требованиями ГОСТ 8829—85 по результатам контрольных испытаний, которые проводят на специально оборудованных для этой цели стендах. Изделия загружают расчетными усилиями в том положении, в котором они будут работать в сооружении. Соответствие изделий техническим требованиям проверяют по показателям прочности, жесткости и трещиностойкости.

Готовые изделия, принятые ОТК, маркируют. Для этого на них наносят несмываемой краской обозначения марок, товарные знаки, штамп технического контроля и другие информационные данные. Хранят изделия на подготовленных площадках рассортированными по видам и маркам. Строповать изделия можно только в местах, обозначенных соответствующими надписями. Нельзя допускать сильных ударов и падения изделий при погрузочно-разгрузочных работах — это может вызвать их поломку.

Марки бетона: характеристика смесей и их классификация, области применения

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

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

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

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:

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

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

На непроницаемость влияют многие факторы, среди них:

возраст монолита;
воздействие климата;
использование различных добавок.

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:

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.
Умеренный, к которому относят марки F50-F150. Применяется во всех регионах с четким выделением 4 сезонов.
Повышенного уровня — смеси F150-F300. Эти составы выдерживают сильные перепады температур. Востребован там, где грунт промерзает на несколько метров.
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

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:

Для повышения текучести в смесь вводятся пластификаторы.

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.

Железобетонный каркас зданий: сборный, металлический и деревянный (основные элементы)

Железобетонный каркас применяют в процессе возведения многоэтажных зданий и частных домов. Соблюдение техники строительства и использование надежных материалов придаст прочности сооружению.

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы незаменимы при сооружении высотных зданий, т.к. обладают отличной прочностью. При частном строительстве допустимо выбирать материалы с менее хорошими характеристиками. В связи с этим использование стального каркаса железобетонного при частном строительстве является экономически необоснованным.

высокая несущая способность;
огнестойкость;
длительная эксплуатация;
малые эксплуатационные расходы;
надежность конструкции;
затраты на производство таких изделий намного ниже, чем на конструкции из камня или металла;
длина пролетов позволяет создавать большие помещения без дополнительных опор (перегородок, колонн).

большая плотность;
необходимость выдержки до приобретения прочности;
высокая звуко- и теплопроводность;
трудоемкость ремонтных работ, усиления конструкции;
материал может покрыться трещинами из-за усадки и силовых воздействий.

Виды, где используется в строительстве

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

От типа металлической конструкции и количества этажей зависит способ возведения здания. Различают сборные, монолитные и комбинированные конструкции.

Отсутствие необходимости подогрева рабочего места зимой, что существенно экономит затраты на энергоресурсы.
Возможность оставлять железобетонные материалы на стройке, что обеспечивает непрерывность процесса сборки конструкции.
Уменьшение необходимости непрофессиональной рабочей силы.
Наличие дополнительного пространства, которое отсутствует при монолитном строительстве.
Элементы каркаса изготовляются на заводе, что позволяет обойтись без сварочных работ.
Быстрота сооружения здания.
Достижение прочности сразу после установки.

Среди недостатков — большой расход материала на опоры, ограничение в формах, которые по умолчанию установлены заводом-изготовителем, т.к. арматура не поддается сгибанию.

Сборные конструкции

Чтобы элементы каркаса было удобно транспортировать, на них устанавливаются специальные петли или проделываются отверстия. На строительной площадке детали сваривают.

Конструкция таких каркасов предполагает наличие железобетонного фундамента. На нем монтируют колонны с промежутками 6-12 м. Для фундаментных балок применяют бетон марок 200-400. Эти элементы будут служить опорой несущим стенам. Балки размещают так, чтобы уровень пола был на 3 см выше их верхней стороны. Пустое пространство заливается бетоном. Для этого подходит марка 100.

Для того чтобы пол был защищен от промерзания, а также, чтобы на нем не сказывалось влияние почвы на балки, производят гидроизоляцию. Большие конструкции возводятся при помощи колонн 1.020, приспособленных к нагрузке до 500 т, что равняется 10 этажам. Наружные стены возводят из ячеисто-бетонных блоков, уложенных в 1 ряд. Благодаря нулевой жесткости сохраняется пластичность фасада. Блоки укладывают на балки или плиту перекрытия.

При строительстве несущей конструкции из блоков маленького размера кладку можно производить в 1 или несколько слоев. На этапе конструирования подобного строения нужно убедиться, что кладка не служит опорой каркаса. Толщина стен подбирается с учетом теплоизоляционных требований. В жилых домах этот параметр должен быть равен 50 см.

Ячеисто-бетонные блоки подходят и для внутренних перегородок (между комнатами, квартирами). Эти стены являются для каждого этажа самостоящими. Во время планирования толщины перегородок и перекрытий в первую очередь учитываются требования звукоизоляции (больше 50 дБ).

Существуют нормативные документы для расчета параметра. Он зависит от используемых блоков, раствора, бетона и пр. Избавиться от посторонних звуков поможет минплита, которой заполняются пустоты. Плотность материала должна находиться в пределах 80-100 кг/м³.

Рекомендуемая толщина межкомнатных стен — 12 см, звукоизоляционный параметр — минимум 43 дБ.

Сборный каркас чаще всего применяется при возведении 2-5-этажных промышленных построек. Если строится более высокое здание, требующее больших крановых нагрузок, то целесообразно использовать стальное основание. Его составляющие (колонны, ригели и связующие элементы) бывают сплошные или решетчатые. Их изготавливают из швеллеров, уголков и прочих профилей, скрепленных при помощи сварочного аппарата.

Каркасы с опорами из камня устанавливают при возведении невысоких строений при отсутствии больших пролетов и чрезмерных нагрузок. Несущую способность повышают за счет армирования стальной сеткой, арматурой или усиливают, применяя железобетонные сердечники.

Сборно-монолитные каркасы

При применении таких каркасов можно снизить трудоемкость работ и уменьшить их срок, сохранив основные достоинства монолитных конструкций.

В этом варианте колонны и балки бетонируются в опалубке с тонкими стенками и квадратным сечением. Стыки арматуры и опалубки замоноличиваются, когда колонны и балки заливаются бетоном.

Колонны монтируются в выемку в ж/б плите, на которой размещаются панели с пустотами, сверху устанавливают пролетные элементы.
Арматурную сетку, которая расположена между панелями приваривают к армопрутьям пролетных элементов.
Заливают бетонную смесь.

Монолитный каркас

Монолитный каркас можно соорудить при помощи как съемной, так и несъемной опалубки. Второй тип чаще применяется для возведения невысоких частных домов. После того как опалубку заливают бетоном, она соединяется с другими элементами и выполняет роль несущей конструкции. В современном строительстве ее изготавливают из разных материалов, в т.ч. из пенопласта.

Щитовой. Опалубку такого типа создают из отдельных деталей, которые соединяются специальными крепежными элементами. Таким образом формируют емкость для заливки бетона, который станет основанием будущей постройки.
Туннельный. Опалубку приобретают в собранном виде, из-за чего такой тип конструкции подойдет не для всех монтажных работ. Купленные изделия не подлежат изменениям. Их заполняют раствором сразу после установки.

Если требуется большой объем бетона, его заказывают на предприятии. В другом случае раствор можно замесить самостоятельно.

После завершения работ по укладке бетона необходимо перейти к его уплотнению: это убережет конструкцию от образования пустот. Для выполнения задачи подойдут специальные инструменты (глубинный, а также поверхностный вибратор и пр.).

При помощи уплотнения монолитный каркас станет максимально прочным. После завершения процесса переходят к армированию конструкции. Особенности технологии позволяют реализовывать различные дизайнерские идеи.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на то что монолитный каркас приобрел доверие строителей, его свойства постоянно улучшают: повышают прочность, снижают расход материалов. Для достижения этих целей применяют бетоны более высоких марок. Благодаря этому удается снизить расход арматуры и стоимость постройки. Каркас здания считается эффективным, если армирование превышает 3%.

по марке бетона;
по сечению железобетонных компонентов;
по проценту армирования в бетоне.

При возведении монолитного здания руководствуются способом, который предполагает заглубление коробки сооружения на 2 этажа. При помощи этого метода удается сделать конструкцию максимально надежной, т.к. нагрузки передаются высокопрочным пластовым почвам.

Несмотря на эффективность, эта технология редко применяется при возведении домов высотой до 3 этажей включительно. Причина заключается в высокой стоимости такого строения (сооружение деревянной опалубки, применение дорогостоящей техники и пр.). При обустройстве невысоких зданий чаще применяют сборные каркасы, которые обладают достаточной прочностью, при этом стоят намного дешевле.

Классы и марки бетона: таблица, разница понятий, способы проверки

Несмотря на то что на строительном рынке практически ежегодно появляются новые материалы, у одного из них до сих пор нет ни одного конкурента. Это всем известный бетон, без которого не обходится любая стройка. Для каждого этапа строительных работ предназначается свой вид смеси, все они имеют разный состав, пропорции сырья и, соответственно, характеристики. Основными показателями, свидетельствующими о качестве раствора, считаются классы и марки бетона: таблица соответствий — то, с чем необходимо познакомиться всем, кто собирается заняться строительством какого-либо объекта. Прочность на сжатие — основополагающее свойство, именно его отражает как класс, так марка.

Бетон и его применение

Это искусственный материал, состоящий из вяжущего вещества, заполнителя, разнообразных добавок, улучшающих характеристики камня, и воды. Сфера применения универсальной смеси невероятно широка: ее используют при строительстве зданий — для сооружения разных видов фундаментов, для возведения стен, перекрытий, колонн.

Незаменим главный стройматериал для сооружения ограждений, дорог и тротуаров, мостов, для изготовления таких же искусственных камней для строительных и отделочных работ. Чтобы получить материал, соответствующий действующим нормативам, все компоненты для состава тщательно подбирают, высчитывают и соблюдают пропорции, не отступают от технологии изготовления.

В строительстве всегда используют качественный бетон высоких марок, а также специальные смеси, имеющие целый список необходимых показателей. К ним относится долговечность, малоподвижность, морозостойкость, жаростойкость, минимальная усадка, способность противостоять растрескиванию, атакам влаги.

Основное применение бетона — использование для монолитных либо сборных бетонных (железобетонных) конструкций. Каждый вид строительных работ подразумевает свой вид смеси — соответствующего класса, марки. Нужные характеристики раствора определяют еще на стадии проектирования объекта.

Классы и марки бетона

Прочность материала на сжатие определяют с помощью пресса, в котором «давят» небольшие бетонные кубики. Чтобы найти искомое число, усилия пресса делят на площадь каменной грани, на которую оказывают давление. Главная характеристика выражается сразу двумя величинами — классом и маркой бетона. Поэтому необходимо понять, в чем их разница.

Класс (В3,5-В40) — гарантированная прочность бетонного кубика на сжатие — выдерживаемое им давление. В этом показателе, выражающемся в МПа (мегапаскали), учитывается неоднородность прочности материала, поэтому допускается доля вероятности разрушения — 5%. Например, класс В40 в состоянии выдержать проверку давлением в 40 МПа.

Марка (М50-М1000) — усредненная кубиковая прочность на сжатие, единица измерения — кгс/см². Этот термин устарел. Он не применяется при проектировании железобетонных конструкций с 1986 года, однако до сих пор активно используется как в частном, так и монолитном строительстве. Например, марка М500 свидетельствует о том, что камень имеет среднюю прочность 500 кг/см 2 .

Все испытания проводят на контрольных образцах, достигших возраста 28 суток. Класс используют, если необходимо произвести расчеты прочности. Марка смеси необходима для определения характеристик и свойств благодаря соотношению ингредиентов. Первый, «классный» показатель можно приблизительно перевести в «марочный»: для этого используют коэффициент 13,5.

Необходимо знать, что марки бетона допускают некритические отклонения гарантированной прочности в ту либо иную сторону. Например, устойчивость к давлению в МПа у марки М350 бывает разная — В25 и В27,7. Несмотря на небольшую разницу, все же лучше ориентироваться именно по классу, а не по марке. Он указывает гарантированные цифры, она — только среднее значение.

Есть мнение, что при приготовлении бетонной смеси самостоятельно лучше придерживаться следующего правила: необходимо взять цемент такой марки, который вдвое выше марки требуемого бетона.

Что влияет на прочность?

Эта характеристика зависит от компонентов, от точного следования технологии приготовления смеси.

Цемент. В этом случае количество важно только до определенного момента. Чем больше в состав вводится цемента, тем хуже становятся показатели прочности. Ухудшаются и другие свойства раствора: его усадка, ползучесть. Поэтому есть максимальный вес, допустимый для 1 кубометра бетона, он составляет 600 кг. Чем выше марка цемента, тем он прочнее, качественнее, а значит, дороже.
Вода. Процесс затвердевания бетона возможен, если жидкости в растворе содержится 15-25%. Если говорить об удобоукладываемости смеси, то цифры другие — 40-70%. При излишках воды в растворе образуются поры. Результат закономерен: это снижение прочности на сжатие. Бетон, в котором немного воды, прочность набирает гораздо быстрее.
Заполнители. Мелкофракционные материалы, глина, пыль или органические компоненты в составе негативно сказываются на надежности бетона. Лучшая сцепляемость крупных заполнителей с цементом, наоборот, значительно повышает его надежность.
Смешивание ингредиентов. Лучшие показатели получаются у бетона, полученного с помощью специального оборудования. Процесс уплотнения материала не менее важен. Увеличение плотности 1 м 3 даже на 1% автоматически повышает его прочность до 5%.
Влажность, температура. Оптимальное значение первого показателя во время затвердевания — 90-100%. Поэтому смесь обязательно закрывают пленкой. Температура, идеальная для увеличения прочности, — 15-20%.

При значениях ниже нуля процесс затвердевания практически останавливается. Чтобы понизить предел замерзания для воды, используют специальные морозостойкие присадки. Если обеспечены идеальные условия, то через неделю бетон набирает около 70% (по некоторым данным — до 90%) необходимой прочности. Однако чтобы полностью соответствовать своему классу, ему требуется не менее 28 дней.

Выбор марки бетона: зависимость от работ

Бетон классифицируют по использованию для смеси различных вяжущих компонентов. Растворы бывают асфальтными, гипсовыми, глиняными, известковыми, полимерными, силикатными или цементными.

Разновидности бетона

Добавление различных наполнителей позволяет получить смеси разных видов.

Особо тяжелые. Они содержат барит (сульфат бария), железную руду. Такие смеси используют для возведения атомных электростанций, в военном строительстве.
Тяжелые. В этом случае заполнители более известны: это гравий либо щебень. Эти растворы незаменимы для бетонных/железобетонных конструкций.
Легкие. В них присутствуют пористые заполнители — перлит, керамзит, пемза (пумицит). Используют их для создания монолитов, блоков, панелей, плит перекрытий.
Особо легкие — ячеистые бетоны. К ним относят газо- и пенобетон. Материалы очень популярны в малоэтажном строительстве.

Все виды бетона делят на водонепроницаемые, огне- и морозостойкие, жесткие либо пластичные. На последние характеристики влияет степень густоты раствора.

Классы и марки бетона

Чтобы выбрать идеальную смесь, нужно знать, какие классы/марки необходимы для конкретной работы. Самый прочный бетон, используемый в строительстве, — М500, однако далеко не во всех случаях его применение целесообразно. Чтобы знать, чем руководствоваться при выборе, лучше изучить следующую таблицу:

Класс/марка бетона	Основные области применения
В7,5 или М100	Сооружение бетонных фундаментов в сухих грунтах, бордюры, теплоизоляция
В12,5 или М150	Стяжка пола, строительство дорожек, фундаментов для небольших одноэтажных зданий
В15 или М200	Стяжка пола, основания для одноэтажных домов, обустройство выгребной ямы
В20 или М250	Фундамент частного дома, небольшие перекрытия, лестницы, ограждения, хозяйственные постройки
М300	Опорные конструкции частных домов, плиты перекрытия, основания, лестничные пролеты
М350	Строительство многоэтажных зданий: фундамент, перекрытия, колонны
М400-М500	Сооружение промышленных зданий, тоннелей, мостов, гидротехнических, военных объектов

Бетоны марок М100, М150 относятся к легким (тощим) смесям, серьезные нагрузки для них запрещены. М200 и М250 во многом похожи: они имеют достаточно высокую прочность на сжатие, по последний вид более надежен, поэтому его применяют даже для сооружения плит перекрытий, но только тех, на которые не будет возлагаться большая нагрузка.

М300 «специализируется» на любых видах оснований для зданий, используется для строительства стен, площадок и заборов. М350 уже имеет достаточную прочность для применения его для обустройства плитных фундаментов многоэтажных домов, для изготовления многопустотных плит перекрытия, несущих колонн, чаш бассейнов, дорожных плит аэродромов.

М400 менее популярен из-за высокой цены. Сфера его «деятельности» — строительство банковских хранилищ, развлекательных, торговых центров, крытых бассейнов, аквапарков. М450 помимо цены имеет еще один недостаток — он довольно быстро схватывается, поэтому его применение ограничено, но используют эту марку для тех же целей, что и М400. Бетоны М500 и М550 очень надежны, но для строительства зданий их не применяют. Их «ниша» — ЖБИ и конструкции спецназначения, гидротехнические сооружения.

Если в планах небольшая хозяйственная постройка, то можно обойтись невысокой маркой бетона — М200. Когда «замышляют» строительство жилого здания, имеющего несколько этажей, приобретают более надежную смесь — М250 либо М300.

Второстепенные качества

Водонепроницаемость, морозостойкость — еще пара необходимых характеристик, на них нужно обращать внимание. Первый показатель обязательно учитывают при строительстве подземных либо гидротехнических сооружений. Второй определяет долговечность строения, возведенного в умеренных или холодных климатических зонах. Эти важные параметры зависят от класса, а также от марки бетона. Чем он прочнее, тем выше способность камня противостоять влаге и морозам.

Водонепроницаемость обозначается буквой W (от W2 до W20), она показывает максимальное давление воды, которое в состоянии удержать поверхность конструкции. Морозостойкость — F (50-300). Последние цифры — количество циклов заморозки-размораживания, после которых материал не теряет своих свойств. Обе характеристики можно улучшить, если использовать специальные добавки.

Подвижность бетона (П1-П5), которую проверяют усадкой конуса, характеризует способность раствора растекаться только благодаря собственному весу. Это качество зависит от марки цемента, пропорций смеси, фракции, а также от формы, чистоты наполнителей, качества всех компонентов и добавок.

Как проводят испытания?

Методы измерения прочности бетона, требования к тестируемым образцам устанавливает ГОСТ. Для вычисления значения используют минимальное давление, которое приводит к их разрушению. При любых проверках давление на бетон возрастает с неизменной скоростью. Методов есть несколько, каждый из них требует определенной формы образцов.

Цилиндр с диаметром 100-300 мм и куб с различной длиной ребер (от 100 до 300 мм) используют для определения прочности — на растяжение при раскалывании и на сжатие. Для проверки прочности на осевое растяжение берут цилиндры, высота которых вдвое больше диаметра, или призмы, имеющие квадратное сечение – от 100х100х400 до 300х300х1200 мм. Последние образцы также используют для проверки прочности на растяжение при раскалывании и изгибе.

Для определения свойств могут быть взяты и другие виды:

кубы с длиной ребра 70 мм;
призмы 70х70х280 мм;
цилиндры с диаметром 70 мм.

Габариты напрямую зависят от размеров заполнителя, используемого в разных видах бетонных смесей. Пробы берут из рабочего состава, затем заливают в смазанные калиброванные формы. Уплотняют массу тремя способами — штыкованием, с помощью виброплощадки либо глубинным вибратором.

Условия, в которых происходит отвердевание испытуемых образцов, зависит только от способа производства. Если искусственные камни проходят процедуру набора прочности в естественных условиях, то их хранят в накрытых материалом формах при температуре 20-25°.

Распалубку производят по-разному для каждой проверки. Для определения прочности на сжатие изделия извлекают спустя 24-72 часа. Для исследования прочности на растяжение ждут дольше — 72-96 часов. Извлеченные образцы оставляют твердеть при влажности от 95 до 100%, при температуре 20-22°.

Альтернативная проверка на прочность

Если пресса нет на строительной площадке, то изготовленные образцы передают в лабораторию. В этом случае можно получить абсолютно все данные о характеристиках материала. Когда такую цель не ставят, используют альтернативный вариант: это специальный прибор — молоток Шмидта, второе его название — склерометр.

Способ исследования основан на определении прочности материала с помощью метода упругого отскока. Металлический боек ручного инструмента ударяет по образцу с заданной силой, затем отскакивает вверх. Расстояние это фиксирует склерометр. Как правило, проводят несколько проверок, результат — их среднеарифметический показатель.

Этот метод не может поспорить в полном изучении характеристик с лабораторными работами. Точность здесь зависит от качества поверхности, плотности массы, от толщины образца. Однако прибор позволяет определить данные на месте производства. Если аппарат исправен, то погрешность измерений не выходит за пределы 5%.

В частном строительстве важен не только класс или марка бетона. В этом случае главное — строгое соблюдение технологии приготовления смеси, корректно сооруженная опалубка, правильная укладка в нее раствора. Однако экономия на строительных материалах далеко не лучшая идея: всегда рекомендуют выбирать ту марку, которая гарантирует незыблемость конструкции.

Окончательно разобраться в разнице между классом и маркой бетона поможет это популярное видео:

Основные виды железобетонных конструкций

Строительство современных объектов не обходится без конструкций из железобетона. У таких сооружений много плюсов. Железный остов со всех сторон защищен бетоном, который имеет длительный срок работы и не боится ни дождя, ни снега, ни жары, ни мороза. Железо плюс бетон – отличный тандем! Железобетонные изделия консолидируют как при растяжении, сжатии и сгибании, так и во время скручивания, срезания. Металлокаркас помогает добиться устойчивости, прочности и твердости сооружения, служит для уменьшения размеров и веса устройства. Применяя различные технологии, изготавливают монолитные, сборные, сборно-монолитные бетонные и железобетонные конструкции с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой.

Особенности конструкций

Железобетонная конструкция нашла применение в строительстве жилых зданий, производственных сооружений и инженерных построек. Наиболее часто применяют сборный железобетон, но встречается монолитный и сборно-монолитный. Чтобы получить изделие наименьшей массы, насколько это позволяет технология, снизить расходы на оплату труда и материалы, для железобетонных конструкций применяют качественный бетонный раствор и арматуру высокой прочности.

Основные виды железобетонного изделия применяются в строительстве, где температурный режим не превышает пятидесяти градусов по Цельсию и не опускается до минус семидесяти градусов. Железобетонными конструкциями пользуются чаще стальных или каменных в случае возведения следующих объектов:

аэродромы;
атомные реакторы;
бункера;
дымовые трубы большой высоты;
различные массивные сооружения;
здания складского назначения;
дороги;
фундаменты;
морские сооружения;
заводские постройки.

В железобетонных конструкциях следующие преимущества:

прочность, которая со временем только увеличивается;
долговечность;
стойкость к воздействию огня;
относительно допустимая цена;
возможность собственноручного изготовления;
стойкость к сейсмической активности;
возможность железобетона принимать различные архитектурные формы.

К недостаткам относятся:

образование трещин;
большой вес;
требуется дополнительное утепление;
теплопроводность.

Основные виды конструкций

По типу изготовления различают:

Сборные. Имеют большую популярность за счет максимально механизированного строительства.
Монолитные. Применяют в строительстве монолитных сооружений, например, гидротехнических построек, тяжелых фундаментов.
Сборно-монолитные. Сборно-монолитные элементы соединяются как бетоном, так и сваркой.

По сфере использования бывают:

для жилых домов;
для промышленных построек;
для общественных зданий и сооружений.

Изделия из железобетона могут быть: ненапряженные и предварительно напряженные. Наиболее популярные ЖБИ, которые используют для строительства:

панелей;
фундаментов;
балок;
плит перекрытий.

Панели

Распространенным видом железобетонных конструкций являются панели, которые используются в строительстве зданий и сооружений жилищного и промышленного назначения. Панель имеет плоскую прямоугольную форму, в которой могут быть проемы для дверей и окон, также – выступы для подоконников.

При перевозке панелей их устанавливают в вертикальном положении под наклоном в десять градусов. Транспортируя сразу несколько панелей, нужно исключить их соприкосновение, поэтому между ними прокладывают подкладки.

Фермы

Железобетонные фермы используют для перекрытий в производственных сооружениях и культурных зданиях. Имеют вид плоской прямоугольной конструкции с решетками. При транспортировке изделий им придают вертикальное положение.

Фермы из железобетона имеют высокую прочность, жесткость, отличаются противопожарными свойствами и морозостойкостью. Производятся изделия из тяжелого, легкого или конструкционного бетона, в основном это аглопоритобетон и керамзитобетон. Применяя железобетонную ферму, следует тщательно подойти к ее установке. Проводят точный расчет несущей способности постройки. Проверяют качество элементов, размеры и готовят место опоры.

Балки и ригели

Ригель железобетонный.

Балки и ригели нашли применение в строительстве фундаментов и покрытий, они выступают в роли несущих элементов для монтажа крановых механизмов. Балки производят односкатными, 2-скатными или прямоугольными. В процессе транспортировки балки ригели устанавливают в транспортное средство вертикально. Для опоры балок и ригель используют подкладки, установленные под нижнюю плоскость изделий. В зависимости от длины конструкции определяется расстояние между подкладками. Сбоку балок и ригелей проводят крепление по всей их высоте. Перевозка балок допускается только в вертикальном положении, горизонтальная транспортировка запрещена, так как существует риск разрушения изделий. Транспортируя одновременно несколько элементов, между ними прокладывают разделители толщиной больше десяти сантиметров.

Железобетонную конструкцию в виде свай используют для оснований промышленных и жилых сооружений. Сваи применяют для возведения конструкций на неустойчивых грунтах. При транспортировке свай им придают горизонтальное положение, обеспечивая опирание на специальные подкладки. Разрешается укладка свай на транспортное средство при перевозке ярусами.

Железобетонные сваи отличаются высокой устойчивостью к воздействию химических веществ и коррозии, обладают водонепроницаемостью и морозостойкостью. Сваи легко монтируются при наличии специального оборудования и способны обеспечить возводимому сооружению долговечность, высокую прочность и надежность.

Стойки

Стойки для опор ЛЭП.

Железобетонные стойки или стойки линий электропередач представляют собой опорный элемент для светильников и линий электропередач. При транспортировке разрешается перевозить стойки вместе одной группой, обеспечивая горизонтальное положение. При перевозке следует подготовить опору для стоек в виде специальной подкладки.

Главным назначением железобетонных стоек является возможность надежного удержания электропроводов на требуемом расстоянии от поверхности земли или воды. Надежность и прочность опор достигается путем применения в конструкции изделий арматурного каркаса и специального типа бетонного раствора. По отдельности каждая стойка линий электропередач различается по назначению и конструкции. Выделяют концевые, промежуточные, угловые и анкерные опоры из железобетона. Также изготавливают одноцепные и многоцепные.

Колонны

Железобетонная колонна представляет собой несущий элемент жилых, культурных, промышленных и бытовых сооружений. Колонны изготавливают прямоугольной формы и двухветвевой, которая предназначена для тяжелой крановой нагрузки. Перевозят элементы штабелем, где первый ряд колонн кладут на грузовое место транспортного средства, а последующие ряды укладывают на предыдущий, застеленный специальными подкладками.

Объемные блоки

Объемные блоки.

Железобетонные объемные блоки нашли применение при возведении общественных и жилых сооружениях. Представляют собой почти готовые строительные элементы с полой тонкостенной прямоугольной призмой и с проемами для дверей и окон.

Объемные блоки могут иметь изоляционные и утеплительные панели. При перевозке объемных блоков им придают вертикальное положение, при этом обеспечивая опирание элементов по четырем углам на грузовую платформу. Объемные блоки, выполненные из железобетона, имеют чувствительность к динамическим перегрузам, которые образуются в процессе перевозки. Эти строительные изделия из железобетона имеют особенность смещать центр тяжести от геометрического центра в поперечном и в продольном направлении. Чтобы избежать смещения блока в процессе перевозки, на грузовой площадке устанавливают специальные упорные выступы.

Санитарно-технические кабины

Санитарно-технические кабины используются при возведении зданий общественного и жилого назначений. Представлены объемными элементами с большой массой и габаритами. При перевозке шахты лифтов и санитарно-технических кабин разрешается вертикальное положение с опорой на грузовую площадку с двумя прокладками. Шахты лифтов, имеющие высоту до 140 сантиметров можно перевозить в 2 яруса по высоте, при этом устанавливая деревянные подкладки между рядами в высоту больше 10 сантиметров.

Вывод

Железобетонные конструкции применяют в строительстве различных зданий и сооружений, и не только. Разновидности ЖБИ (панели, объемные блоки, фермы, сантехнические кабины) за счет своих габаритов, масс и условий, которые нужно соблюдать в процессе перевозки, требуют узкой специализации подвижного состава.

Транспортировка балок, колонн, опор и стоек линий электропередач, ригелей и свай имеет схожие требования к перевозочному процессу, поэтому схемы подвижного состава для их перевозки могут совпадать.

Читайте также: