Прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона

Основной показатель, характеризующий бетон — это прочность. Как уже было сказано выше, прочность описывается маркой бетона (например, М250). Цифра после буквы "М" обозначает средний предел прочности на сжатие готовой бетонной конструкции в кгс/см². Иногда прочность характеризуют классом, тогда используется обозначение типа "В20", цифра здесь обозначает прочность на сжатие бетона в мПа с точностью в 95%. Между классом и маркой бетона есть прямое соответствие, поэтому в дальнейшем в этой книге всегда будет использоваться понятие марка бетона.

Таблица 1. "Соответствие марки и класса бетона"

При самостоятельном приготовлении бетона не нужно стремиться всегда изготовить максимально прочный бетон. Марка должна задаваться проектировщиком, и задача застройщика лишь обеспечить приготовление бетона нужной прочности. Впрочем, большинство индивидуальных застройщиков к услугам проектировщиков не обращаются. Поэтому имеет смысл сказать о том, для каких конструкций какая марка обычно используется, но лишь для примера:

М200 — стяжки полов, полы по грунту, стены, цоколь

М250 — фундаменты, перемычки, колонны, армопояса

М300 — перекрытия

Бетон также характеризуется морозостойкостью (например, F50), показывающей, сколько циклов замораживание-размораживание до существенной потери прочности выдержит образец бетона. Разумеется, чем выше морозостойкость бетона, тем лучше. Однако, в условиях ручного приготовления бетона в бетономешалке сильно повлиять на показатель морозостойкости невозможно.

Это же можно сказать и про показатель водонепроницаемости (например, W8). Чем выше показатель, тем больший напор воды выдержит бетон до того, как пропустит её через себя. В заводских условиях для повышения водонепроницаемости в бетон добавляются специальные гидрофобизирующие добавки, отсутствующие в широкой продаже. Поэтому если Вам нужно изготовить подвал или цокольный этаж в условиях высоких грунтовых вод, следует заказать бетон с высокой водонепроницаемостью на заводе.

К счастью, между показателями морозостойкости, водонепроницаемости и прочностью бетона имеется прямая зависимость. Поэтому даже не имея возможности добавить в смесь специальные добавки, повышая марку бетона, можно повысить его морозостойкость и водонепроницаемость.

Итак, единственное, на что может целенаправленно влиять застройщик — это на прочность бетона. Достигается это путём приготовления цементного раствора из точно определённой заранее массы воды и цемента.

Водоцементное соотношение (обозначается как В/Ц) — это отношение массы воды к массе цемента в цементном растворе.

Чем ниже водоцементное соотношение, то есть чем меньше используется воды для приготовления бетона, тем прочнее получится бетон. Дело в том, что твердение бетона происходит за счёт реакции гирдатации минералов, входящих в состав цемента. При затворении смеси минералы начинают присоединять к себе молекулы воды. В результате начинают образовываться кристаллы, и смесь через некоторое время затвердевает. Для того, чтобы вся масса цемента прореагировала с водой, достаточно к 1 части цемента добавить всего ¼ часть воды (В/Ц = 0,25). Но со столь малым количеством воды не удастся перемешать бетонную смесь даже в заводских условиях, не говоря уже о маломощных бытовых бетономешалках. Поэтому воды добавляют больше, но всё же строго ограниченное количество.

Ниже представлена таблица, из которой становится понятно, какое водоцементное соотношение должно быть у цементного раствора, чтобы получить бетон требуемой марки:

Таблица 2. "Определение водоцементного соотношения"

Алгоритм определения В/Ц следующий:

1. Определяется требуемая марка бетона

2. Покупается цемент марки М400 или М500. Чем выше марка цемента, тем больше можно добавить воды в раствор.

3. По таблице на пересечении выбранных марок цемента и бетона определяется требуемое водоцементное соотношение.

Зная показатель В/Ц для нужной Вам марки, на этапе приготовления смеси в раствор вносится строго определённое количество цемента и воды. В таком случае спустя 28 дней (после набора прочности) бетон будет обладать прочностью выбранной марки.