Применение бетона марки М500 (B40)
Марка бетона М500 находит широкое применение в промышленном и дорожном строительстве, производстве железобетонных изделий и возведении объектов особого назначения. Однако на частной стройке вы вряд ли с ней столкнетесь, потому что материал стоит очень дорого.
- Применение бетона марки М500 (B40)
- Что такое бетон марки М500 (B40)
- Где применяется бетон М500 (B40)
- Применение бетона М500 (B40) в строительстве
- Применение бетона М500 (B40) в дорожном строительстве
- Применение бетона М500 (B40) в производстве ЖБИ
- Применение бетона М500 (B40) в инженерии
- Достоинства и недостатки марки бетона М500 (B40)
В этой статье мы поговорим о том, какие характеристики имеет бетон В40, из чего его изготавливают и в каких пропорциях замешивают. Также мы подробно разберем сферы его применения. А в заключительном разделе вы узнаете, какие плюсы и минусы есть у этого материала.
Что такое бетон марки М500 (B40)
Марку по прочности М500 имеют тяжелые конструкционные и некоторые специальные бетоны. Они выдерживают нагрузку на сжатие не ниже 500 кгс/см2. По классификации ГОСТ 25192-2012 она соответствует классу В40. О разнице между этими показателями вы можете прочитать в нашей статье Классы и марки бетона.
Материал имеет такие характеристики:
Показатель | Значение |
Прочность на сжатие, МПа | Не ниже 40 |
Марка по морозостойкости | Не ниже F300 |
Марка по водонепроницаемости | W10-W16 |
Марка по подвижности | П2-П4 |
Марка по истираемости | G1-G2 |
Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:
Из таблицы видно, что бетон М500 имеет отличные показатели. Он выдерживает высокие нагрузки – в том числе истирающие. Также он не боится разрушающего действия влаги и морозов. Поэтому его можно использовать даже для возведения конструкций, которые круглый год находятся в воде.
Получить материал, который отвечает этим требованиям, можно только с использованием высококачественных компонентов.
В состав бетона М500 входят:
- Цемент
Для изготовления смеси берут вяжущее с содержанием портландцементного клинкера не ниже 95% и марки М500. Часто используют специальные цементы: напрягающие и безусадочные, быстро- или медленнотвердеющие, с добавками полимеров и другие. Они обеспечивают повышенные характеристики материала в сложных условиях эксплуатации. - Крупный заполнитель
Его роль выполняет исключительно высокопрочный и морозостойкий щебень – ведь именно он формирует основной скелет бетонного камня. Беспроигрышный вариант – гранитная дробленка. При необходимости ее можно заменить и другими видами щебня из магматических (реже – метаморфических) пород. Главное, чтобы марка по дробимости у них была не ниже М1000-М1200, а морозостойкости – не ниже F300. Подойдут амфиболитовый, базальтовый, серпентинитовый и другие виды щебня с близкими характеристиками. Иногда бетон М500 замешивают на чугунном скрапе, гематите или лимоните – так получают его сверхтяжелую разновидность для применения на АЭС и военных объектах. - Мелкий заполнитель
Он нужен для того, чтобы заполнить пустоты между зернами щебня, снизить расход цемента и повысить плотность бетона. Для этого используют песок (в идеале – кварцевый, с повышенной долей кремнезема в составе) или отсев щебня. К мелкому заполнителю не предъявляют требований по прочности. Но он должен быть очищен от нежелательных примесей и сбалансирован по зерновому составу. - Вода
Она необходима для активации цемента. Вода для бетона должна быть максимально чистой, не допускается наличие масляных пленок, резкого запаха, мутного оттенка. Кроме того, в ней не должно быть растворенных сахаров и солей, которые будут влиять на процесс твердения бетона и разрушать стальную арматуру. - Добавки
Это необязательный компонент, но по факту без него не обходится ни одна высокомарочная смесь. По умолчанию добавляют пластификаторы и суперпластификаторы – они улучшают удобоукладываемость, снижают водопотребность бетона. Для получения конструкций с повышенной морозостойкостью используют поризующие присадки, а при строительстве в зимний период не обходятся без ускорителей твердения. Об этих и других добавках вы можете подробнее прочитать в статье Виды добавок для бетона.
Примерные пропорции (по массе) бетонной смеси М500 такие:
- Цемент М500 – 1 часть
- Песок – 1,7 частей
- Щебень – 2,6 частей
- Вода – от 0,25 до 0,45 частей
- Добавки – не более 0,05 частей
Вяжущее составляет более 15% от массы смеси, так что ее можно отнести к жирным. Это и придает бетону такую высокую прочность. А вместе с тем – значительно повышает его стоимость. Ведь цемент – это самый дорогой его компонент.
Подбор состава высокомарочного бетона – это сложная задача, которой занимаются инженеры со специальным образованием. Поэтому бетон класса В40 не замешивают самостоятельно, а заказывают в готовом виде с завода. Только так можно гарантировать, что все требования ГОСТов и СП будут соблюдены.
Теперь вы знаете, что представляет собой этот материал. В следующем разделе мы подробно поговорим о том, в каких работах он пользуется спросом.
Где применяется бетон М500 (B40)
Если вы подумываете заказать эту марку, то сначала нужно сесть и как следует все просчитать. Стоит бетон М500 дорого, так что использовать его без веских на то причин – все равно что выбрасывать деньги на ветер.
К основным сферам применения этого материала относятся:
- Строительство
- Дорожное строительство
- Производство ЖБИ
- Возведение инженерных конструкций
В редких случаях материал можно использовать в благоустройстве территорий – при заливке стоянок для тяжелой техники и чаш общественных бассейнов. Но обычно в таких работах отдают предпочтение смесям М200-М400.
А вот в декоративных работах и производстве мебели бетон М500 вообще не применяют – для этих двух сфер достаточно марок М50-М300. Покупать марки выше тут не имеет никакого смысла.
Ниже мы детально рассмотрим каждую сферу применения.
Применение бетона М500 (B40) в строительстве
Эта марка бетона используется для возведения несущих конструкций, рассчитанных на высокие нагрузки.
Ею заливают:
- Фундаменты многоэтажных домов
- Фундаменты промышленных предприятий
- Несущие стены многоэтажных домов
- Колонны и колоннады
Также бетон М500 (В40) можно использовать для заливки фундаментов малоэтажных домов и монолитных перекрытий. Но на практике так делают очень редко.
Для лучшего понимания возможностей использования этого материала приведем несколько конкретных примеров:
- Для строительства многоэтажного дома на проблемном участке (например, с высоким уровнем грунтовых вод или в сейсмоопасной зоне) нужен надежный и долговечный фундамент с высокими показателями прочности, водо- и морозостойкости. Этим требованиям вполне отвечает марка М500. Если же участок для строительства попался простой, то рациональнее будет приобрести материал подешевле – марок М400-М450.
- Помимо фундамента, большое значение при строительстве высотки имеет и внутренний железобетонный каркас. Он должен не только выдерживать массу здания, но и быть стойким к деформациям. В некоторых случаях технически оправданно будет залить его высокомарочным бетоном В40.
- В большинстве случаев марка М500 имеет слишком высокие характеристики и стоимость для заливки перекрытий. Но и тут она может пригодиться: например, если идет строительство крупного завода или паркинга в несколько этажей.
Нужно помнить, что технические характеристики готового бетона зависят не только от состава бетонной смеси, но и от соблюдения технологии его укладки. Поэтому на всех этапах работать со смесью М500 должны квалифицированные строители. Иначе есть риск потерять важные свойства материала из-за неправильной транспортировки, заливки или ухода.
Применение бетона М500 (B40) в дорожном строительстве
Дорожное полотно часто называют «пирогом», потому что оно состоит их нескольких слоев. К ним относятся грунт, выравнивающая подушка, основание и покрытие, которое может быть одно- или двухслойным.
Бетон М500 (В40) используют для заливки:
- Однослойных покрытий
- Верхних слоев двухслойных покрытий
- Дорожных плит
А вот делать из него дорожные основания или нижние слои покрытия – пустая трата денег. Требования к этим конструктивным слоям относительно низкие. Их можно спокойно заливать бетоном марок М150-М250 и М250-М350 соответственно.
Разберем эту сферу применения на конкретных примерах:
- Представим, что планируется строительство автомагистрали между двумя крупными областными центрами. Она рассчитана на большой поток легкового и тяжелого грузового транспорта. Летом покрытие будет заливать дождями, а зимой оно подвергнется двойной атаке шипованных шин и агрессивных противогололедных реагентов. И при всем при этом дорога должна служить десятилетиями, не требуя ремонта. Для решения этой задачи нужно использовать материал высшего качества. Например, бетон М500.
- В ходе капитального ремонта дороги полностью демонтировали покрытие. Потом случилось так, что лето выдалось промозглое и дождливое – класть асфальт в такую погоду никак нельзя. В ходе обсуждений решили отказаться от асфальтового покрытия и заменить его бетонным, которое можно заливать и в дождь, и при низких температурах. Но поскольку бетон твердеет дольше асфальта, его будут класть в один слой, а не в два. А потерю прочности компенсировали тем, что взяли материал высокого класса – В40.
- Покрытия из дорожных плит, как правило, обустраивают на временных или загородных дорогах. Поэтому их редко изготавливают из бетона марок выше М450. Но в отдельных случаях может потребоваться и марка М500. Например, если дорога предназначена для движения тяжелой строительной или военной техники.
Бетон класса В40 востребован при строительстве автомагистралей и скоростных дорог с высоким трафиком. В таких работах качество материала оправдывает высокие затраты. В остальных же случаях рациональнее будет заказать марки пониже: от М150 до М350.
Применение бетона М500 (B40) в производстве ЖБИ
Ассортимент готовых железобетонных изделий (ЖБИ) очень широк. Есть среди них такие, которые активно применяются в частном строительстве. Есть и такие ЖБИ, которые изготавливают исключительно для нужд промышленного строительства и возведения инженерных объектов. Марка М500 не используется в первом случае, но востребована во втором.
Из нее делают:
- Плиты для фундаментов промышленных зданий
- Плиты перекрытий для промышленных зданий
- Плиты для каркасов промышленных зданий
- Дорожные плиты
- Аэродромные плиты
- Железнодорожные шпалы
- Столбы электросетей
- Напорные и безнапорные трубы
- Волнорезы (тетраподы)
Возможно также производить плиты фундаментов, перекрытий и каркасов для обычных жилых зданий из бетона М500. Но обычно это неоправданно с финансовой точки зрения. Для таких конструкций достаточно будет и бетона марок М300-М400.
То же касается и бетонных колодцев. В отличие от труб, в колодцах вода не течет, а стоит. Поэтому сильных истирающих нагрузок на конструкцию нет. Ее вполне можно изготавливать из бетона М300-М400.
Применение бетона М500 (B40) в инженерии
Строительство особых объектов – это та сфера, где бетон В40 демонстрирует себя во всей красе. Именно здесь его стойкость к нагрузкам и агрессивным средам наиболее востребована.
Бетон марки М500 (В40) используют при строительстве:
- Мостов, эстакад, путепроводов
- Гидротехнических сооружений: дамб, плотин, причалов, каналов
- Водо- и нефтепроводов
- Канализаций
- Гидро-, тепло- и атомных электростанций
- Зданий заводов и фабрик
- Металлургических и химических цехов
- Банковских хранилищ
- Военных объектов
- Аэродромов
Этот материал подходит для строительства практически любых объектов особого назначение. Исключение – это подземные шахты, метро, хранилища и бункеры. К таким сооружениям предъявляют особо высокие требования безопасности. И возводят их обычно из бетонов марки М550 и выше.
Поясним эту сферу применения на нескольких наглядных примерах:
- Гидротехнические сооружения большую часть времени полностью или частично погружены в воду. Причем эта вода может быть как пресной, так и морской – с высоким содержанием растворенных солей. Низкомарочный бетон под ее воздействием быстро разрушается. Поэтому в таких конструкциях используют только высококачественный бетон марки не ниже М450, часто со специальными уплотняющими или гидрофобизирующими добавками.
- Канализационные стоки представляют собой смесь воды с самыми разными химически агрессивными веществами. Это и продукты человеческой жизнедеятельности, и бытовая химия, и промышленные отходы. Выдержать такую нагрузку может только материал с высокими показателями водонепроницаемости и коррозионной стойкости.
- При строительстве атомных электростанций, некоторых видов предприятий и военных объектов нужно не только обеспечить физическую прочность конструкций, но и обеспечить защиту работников и окружающей среды от радиоактивного излучения. В этих случаях применяют особую разновидность бетона классов В30-В75 – сверхтяжелую. Ее замешивают на чугунном скрапе и щебне из редких горных пород. Подробно о способах использования такого материала мы рассказывали в нашей статье Применение особо тяжелого бетона).
Итак, мы рассмотрели все главные сферы применения бетона В40. В следующем разделе мы подведем итог всему сказанному выше и резюмируем плюсы и минусы этого материала.
Достоинства и недостатки марки бетона М500 (B40)
Как вы поняли, бетон В40 используют при возведении конструкций с высокими требованиями по прочности, стойкости, надежности и долговечности. И это не случайно.
Ведь у него есть целый ряд важных достоинств:
- Высокая прочность на сжатие
Бетон М500 выдерживает давление не ниже 500 кгс/см2 или 40 МПа. Это высокий показатель. Его можно соотнести с весом высотного здания или тяжелого моста, по которому круглосуточно ездят машины. - Стойкость к пластическим деформациям
Материал не проминается под высоким давлением или ударами. Этим он отличается, например, от более мягкого асфальта. Поэтому трассам с бетонным покрытием не страшно образование колей и ям. - Водонепроницаемость
Вода – это один из главных врагов бетона. С течением времени она способна буквально растворять его изнутри. Но бетону М500 ее воздействие не страшно. За счет своей плотной структуры он не пропускает в себя влагу, даже если его поливать струей воды под напором. - Морозостойкость
Благодаря своей непроницаемости материал этой марки остается сухим круглый год. А значит – ему не страшны сезонные колебания температур от плюса к минусу и обратно. - Химическая стойкость
В отличие от низкомарочных бетонов, разновидность М500 спокойно выдерживает контакт с солями, щелочами, кислотами и маслами. И стальная арматура в составе конструкций из него не боится коррозии. - Износостойкость
Показатели истираемости у этого материала минимальные. Им можно даже заливать покрытие нагруженной магистрали – бетону будут не страшны шипованные зимние шины. - Долговечность
Все выше сказанное обеспечивает бетону М500 долгий срок службы без ремонта и потери прочности.
Но есть у этого материала и свои минусы:
- Сложность в изготовлении и укладке
Как мы уже отмечали, спроектировать состав бетона М500 не так-то просто. А еще это достаточно «капризный» материал. Он имеет тенденцию расслаиваться при транспортировке и слишком быстро твердеть. - Высокая стоимость
Из-за этого фактора сфера применения материала ограничена теми работами, где к его качеству предъявляют повышенные требования. - Высокая усадка и склонность к растрескиванию
Эти минусы обусловлены высоким содержанием цемента в смеси. Чтобы от них избавиться, нужно использовать специальные присадки и тщательно ухаживать за материалом после заливки. - Низкая обрабатываемость
Затвердевший бетон М500 сложно шлифовать, а для нарезки в нем деформационных швов нужны мощные болгарки. И еще сложнее демонтировать старые конструкции из этого материала.
Подведем итог.
Бетон М500 (В40) – это высокомарочный строительный материал для ответственных работ. Его используют для возведения инженерных, военных и промышленных объектов, строительства дорог и производства железобетонных изделий – то есть в тех сферах, где к материалу предъявляют высокие требования по прочности, водонепроницаемости, морозо- и коррозионной стойкости. А вот в частном строительстве он не находит применения. Здесь соотношение его цены и качества получается неоправданно высоким.