Что такое бетон — состав, виды и как делается на заводе

Бетон — это искусственный камень, который застывает прямо у вас на стройке. Делается из четырёх вещей: цемента, воды, песка и щебня. Дальше — детали: почему он твердеет, какой бывает и какой нужен именно вам.

Если коротко — что такое бетон

Бетон — это искусственный камень. Делается из четырёх компонентов:

• цемент — порошок-связующее
• вода — запускает реакцию твердения
• песок — мелкий заполнитель
• щебень или гравий — крупный заполнитель

Перемешали, привезли на стройку, залили в опалубку — и через сутки уже можно осторожно ходить, а через 28 дней получится конструкционный камень, который держит дома.

По сути, цемент с водой работают как клей, а песок и щебень — как «арматура» внутри этого клея. Без крупного заполнителя был бы просто цементный камень — он растрескается. Без песка между щебнем остались бы пустоты. Каждый компонент на своём месте.

Из чего состоит бетон — состав по массе

Если взять обычный товарный бетон марок М200–М400, доли по массе будут такие:

Точные пропорции для каждой марки рассчитывает заводская лаборатория — это называется подбор состава. На цифры влияют марка цемента, фракция щебня, требуемая морозостойкость и подвижность смеси. Поэтому одна и та же М300 на разных заводах может иметь немного разный состав, но прочность по ГОСТ 26633-2015 будет одинаковая.

Соотношение воды к цементу (В/Ц) — главная цифра в подборе. Чем меньше воды относительно цемента, тем прочнее и долговечнее бетон. Но при слишком сухой смеси её невозможно нормально уложить. Поэтому в бетон добавляют пластификаторы — они снижают потребность в воде на 15–25% и при этом сохраняют подвижность.

Почему бетон твердеет — реакция гидратации простыми словами

Распространённое заблуждение — что бетон «высыхает». Это не так. Если бы бетон просто высыхал, его можно было бы намочить и он бы снова стал жидким. Но это камень.

На самом деле в бетоне идёт гидратация цемента — химическая реакция между минералами цемента (трёхкальциевый силикат, двухкальциевый силикат и др.) и водой. В результате реакции образуются новые минералы — гидросиликаты кальция. Они срастаются в плотную кристаллическую сетку. Эта сетка и есть цементный камень — то, что держит песок и щебень в монолит.

Из этого следуют две важные вещи:

1. Бетону нужна вода в первые дни. Если вода испарится слишком быстро, гидратация остановится — бетон недоберёт прочности и потрескается. Поэтому в первые 7 суток поверхность поливают или укрывают плёнкой.
2. Бетон может твердеть под водой. И даже должен. На гидротехнических объектах бетон специально держат влажным.

При +20°C и нормальной влажности бетон набирает марочную прочность за 28 суток (контрольная точка по ГОСТ 10180-2012). За 7 суток набирается 60–70% от марочной. При +5°C процесс замедляется примерно вдвое. При отрицательных температурах без специальных добавок реакция останавливается — вода замерзает и рвёт ещё не твёрдый камень изнутри. Чтобы лить бетон зимой, в смесь вводят противоморозные добавки (ПМД) — они снижают температуру замерзания воды и позволяют работать до −25°C.

Виды бетона — классификация по плотности

ГОСТ 25192-2012 делит все бетоны на четыре группы по плотности в сухом состоянии:

В товарной практике 90% объёма — это тяжёлый бетон. На нём стоят дома, мосты, дороги, плотины. БСК как производитель товарной смеси выпускает именно тяжёлый бетон М100–М600 (классы B7,5–B45) и отдельно — лёгкий керамзитобетон М75–М250 для стен малоэтажки.

Тяжёлый, мелкозернистый, лёгкий — три типа смесей по ГОСТ 7473-2010

ГОСТ 7473-2010 на бетонные смеси (то есть на бетон до укладки, ещё в миксере) вводит три обозначения по виду заполнителя:

• БСТ — бетонная смесь тяжёлая. На щебне. Самая распространённая. Идёт под маркировку М100–М600.
• БСМ — бетонная смесь мелкозернистая. Только песок, без щебня. Применяется там, где щебень мешает: тонкие стяжки, ремонтные составы, бетон по сетке с мелкой ячейкой.
• БСЛ — бетонная смесь лёгкая. Заполнитель — керамзит, аглопорит, вермикулит. Идёт на стены, перегородки, теплоизоляционные слои.

Полная запись на бетонную смесь по ГОСТ 7473-2010 выглядит так:

БСТ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-2010

Расшифровывается:

• БСТ — тяжёлая смесь
• B25 — класс прочности на сжатие
• П3 — подвижность (осадка конуса 10–15 см, средняя пластичность)
• F200 — морозостойкость 200 циклов замораживания-оттаивания
• W6 — водонепроницаемость, выдерживает давление 0,6 МПа (6 атм)

Именно такую запись инженер-проектировщик закладывает в смету, а завод выдаёт в паспорте качества на каждую партию.

Марки и классы бетона — что значат буквы и цифры

Здесь возникает классическая путаница. На прайсе у завода — «М300», в проекте у инженера — «B22,5». Это одно и то же или разное?

Марка М — старое обозначение, средняя прочность на сжатие в кгс/см². Например, М300 = в среднем 295 кгс/см² по результатам испытаний.

Класс B — обозначение по ГОСТ 26633-2015, гарантированная прочность в МПа с обеспеченностью 0,95. Это значит, что 95% испытанных кубиков покажут не меньше указанного значения.

Сводная таблица по самым ходовым позициям:

Подробнее про разницу марки и класса — в отдельной статье. Полную справочную таблицу со всеми классами — в материале о классах и марках бетона.

Где какой бетон применяется — короткий справочник

Если убрать все нюансы и оставить ориентир «что заказать на типичную задачу»:

• Подбетонка под фундамент, фиксация столбиков — М100 (B7,5)
• Бетонная дорожка во дворе, стяжка — М150 (B10)
• Отмостка, фундамент бани, гаража — М200 (B15)
• Ленточный фундамент дома 1–2 этажа — М250 (B20)
• Фундамент коттеджа, монолитные перекрытия — М300 (B22,5)
• Многоэтажный каркас, бассейн, ответственные перекрытия — М350 (B25)
• Мосты, тоннели, гидротехника — М400 (B30) и выше
• Стены малоэтажки с теплоизоляцией — керамзитобетон М75–М200

Полный каталог марок с ценами у БСК — десять позиций товарного бетона, восемь марок раствора и керамзитобетон. Если сомневаетесь между двумя соседними марками, чаще берут более высокую: разница в цене за куб — 200–400 ₽, а запас прочности по конструкции серьёзный.

Отдельно стоит сказать про раствор. Это не бетон. В растворе нет крупного заполнителя — только цемент, песок и вода. Раствор идёт на кладку кирпича, штукатурку и стяжку. Бетон — на несущие конструкции. Подробнее — в разделе растворов.

Как делается бетон на заводе — процесс на БСК

Товарный бетон делается на бетоносмесительном узле (БСУ). Принципиально процесс одинаковый на любом заводе, отличия — в автоматике и контроле качества. Как это устроено у нас:

1. Приём сырья. Цемент приезжает в цементовозах и закачивается в силосы (вертикальные бункеры). Песок и щебень — самосвалами на склад инертных материалов. Перед загрузкой лаборатория проверяет влажность и зерновой состав.
2. Подбор состава. На каждую заявку лаборатория выдаёт рецептуру под конкретную марку, требуемую морозостойкость и подвижность. Учитываются температура воздуха, время доставки, тип объекта.
3. Дозирование. Компьютер автоматически отвешивает каждый компонент по рецепту с точностью до килограмма. Цемент и вода — до 1%, заполнители — до 2%.
4. Перемешивание. Смеситель принудительного действия перемешивает партию 60–90 секунд. На выходе — однородная бетонная смесь.
5. Отгрузка в миксер. Готовая смесь сбрасывается в автобетоносмеситель (миксер) на 6 или 9 м³. Барабан в дороге вращается, чтобы смесь не расслоилась.
6. Паспорт качества. На каждую партию выдаётся паспорт по ГОСТ 7473-2010 с указанием класса, марки по морозостойкости, водонепроницаемости и подвижности. На контрольные кубики берётся проба, испытания — через 28 суток в собственной сертифицированной лаборатории по ГОСТ 10180-2012.
7. Доставка. Миксер едет на объект. Время от затворения до выгрузки — до 2 часов без добавок, до 4–6 часов с пластификаторами-замедлителями. Поэтому радиус доставки у БСК — Берёзовский, Екатеринбург, Верхняя Пышма, Среднеуральск, Арамиль, Сысерть, Полевской, Заречный.

Два завода в Берёзовском работают 24/7. Заявку лучше подавать за 1–2 дня — это даст лаборатории время подобрать состав, а диспетчеру — поставить миксер в график. Срочная отгрузка через 30–40 минут возможна, только если в этот момент свободен миксер с нужной маркой, — на это нельзя закладываться.