Состав, класс прочности и другие характеристики бетона М400

Марка бетона М400 относится к тяжёлым видам этого материала и применяется для строительства прочных конструкций, которые должны выдерживать большую нагрузку.

Его хорошие технические характеристики обусловлены большим содержанием портландцемента в составе, что также объясняет высокую цену.

Характеристики марки

Вне зависимости от региона и производителя бетон марки 400 должен соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ 7473–2010 . Первое из них — это удельная прочность стройматериала на сжатие (в затвердевшем виде), которая составляет приблизительно 400 кгс/см². Остальные характеристики находятся в следующих рамках:

• Класс прочности — 30, о чём свидетельствует приписка В30 у марки бетона. Эта цифра означает, что стройматериал способен выдерживать давление силой 30 Мегапаскалей в застывшем состоянии. Такой показатель является довольно высоким и даёт возможность занести бетон в группу конструкционных, то есть использующихся при строительстве высотных зданий и других сооружений, где на материалы приходится большая нагрузка.
• Подвижность смеси чаще всего соответствует значению П4 — это значит, что бетон можно заливать в армированные конструкции, не уплотняя их дополнительно. Это удобно при строительстве фундамента, колонн и прочих конструкций подобного типа. Встречаются также вариации смеси с подвижностью П3 и П5.
• Водонепроницаемость у бетона М400 соответствует классам W6—W12. Это значит, что конструкция из него способна выдерживать давление воды в 0,6—1,2 МПа. Такие характеристики позволяют использовать его для строительства сооружений, находящихся в постоянном контакте с водой, например, поддерживающих конструкций дамб или бортиков бассейнов.
• Морозостойкость стройматериала находится в пределах от F100 до F300, то есть он способен выдержать без повреждений 100—300 циклов заморозки и разморозки. Это свойство тоже будет полезно при строительстве дамб и прочих сооружений, находящихся в условиях сурового климата со сменой сезонов или контакта с постоянно меняющимся уровнем воды.
• Удельная плотность стройматериала должна составлять от 2400 кг/м³ и выше.

В целом можно сказать, что бетон М 400 обладает отличными техническими характеристиками, позволяющими применять его для строительства прочных конструкций с особыми требованиями к водостойкости.

После застывания он превращается в непоколебимый монолит, способный поддерживать мосты, стены высотных зданий и прочие тяжёлые сооружения.

Преимущества и недостатки

Из основных характеристик бетона этой марки можно понять, в чём заключаются его сильные стороны. К ним относятся такие свойства:

• отличная прочность и плотность бетона М400, позволяющая применять его в строительстве почти любых частей сооружения;
• хорошие показатели во всём, что касается защиты жилища или другой конструкции от погодных условий и других негативных воздействий внешней среды;
• высокая устойчивость к механическим повреждениям;
• более быстрое, чем у других марок схватывание, которое ускоряет процесс строительных работ с использованием этого материала.

Но есть у бетона Б30 и существенные недостатки, которые сильно ограничивают его использование в частном строительстве. К ним можно отнести такие факторы:

• Сравнительно высокая стоимость. Хотя М400 и относится к бетонам средней ценовой категории, он значительно дороже, чем М200 или М300. Это отчасти компенсируется его отличными техническими характеристиками, но в частном строительстве они чаще всего попросту не требуются, потому люди находят применение других марок более целесообразным.
• Слишком короткий период схватывания. С определённой стороны это плюс, так как увеличивается скорость работ, но при необходимости транспортировки смеси на дальние состояния такое свойство создаёт множество проблем. Бетон может преждевременно застыть и стать непригодным к заливке, обработке, косметическому цементу, проделыванию в блоках отверстий для крепления и так далее.
• Трудность производства в домашних условиях. Хотя качественный состав этой марки стройматериала ничем не отличается от такового у прочих, при замешивании его компонентов используется очень малое количество воды. Из-за этого становится очень трудно придать смеси нужную консистенцию без использования бетономешалки.
• Низкие эстетические качества. Они усугубляются также тем, что бетон М400 очень трудно обрабатывать, чтобы исправить этот недостаток. Потому его применяют в жилых домах.

Плюсы и минусы этой марки бетона обусловлены одной и той же особенностью состава — большим количеством дорогого цемента. Перекрывают ли преимущества стройматериала его недостатки, зависит от области применения.

Сферы использования

Использование бетона М400 можно назвать довольно узкоспециализированным — из него не строят фундамент и стены обычных домов. Чаще всего материал можно найти в конструкциях следующих сооружений:

• мосты на автотрассах с большой нагрузкой и железные дороги;
• балки, колоны, арки, опоры и прочие поддерживающие структуры;
• коллекторы для коммуникаций;
• плотины, дамбы, волнорезы, гидроэлектростанции, бассейны и подобные сооружения;
• банковские хранилища, военные объекты, склады оружия и боеприпасов и прочие объекты, требующие повышенной безопасности;
• бордюры;
• лестничные пролёты;
• объекты энергетической промышленности;
• тротуары и дороги с большой нагрузкой плит, а также канализационные туннели;
• конструкции машиностроительных, рудодобывающих и прочих предприятий, в том числе и заводов по производству железобетонных изделий;
• фундаменты многоэтажных домов и прочих высоких монолитных сооружений, элементы которых несут повышенную нагрузку.

Иногда этот бетон также применяют для строительства объектов, находящихся вблизи железных дорог, метрополитена или крупных автомагистралей. Они постоянно испытывают повышенную нагрузку, которую помогает выдерживать прочность и надёжность стройматериала.

Состав смеси

В состав любого бетона входят такие компоненты, как песок, щебень, цемент и вода. Разные марки отличаются только их пропорцией. Иногда в него замешивают также пластификаторы и прочие вещества, увеличивающие удобство работы со стройматериалом и другие его параметры. В смесь марки М400 на одну часть цемента должны приходиться 1,5 части песка, 2,5 щебня и 0,5 воды. Однако удельный вес всех этих веществ различен, что может усложнить расчёты, особенно в домашних условиях.

Один кубометр бетона М400 весит приблизительно 2315 кг. Это значит, что для его изготовления понадобится такое количество материала:

• 1085 кг щебня. Учитывая его удельную прочность в 1350 кг/м³, 1 литр вещества будет весить 1,35 кг. То есть требуемый объём, в который уместится 1085 щебня, составит 1085/1,35, что равняется 804 л или 80,4 обычных десятилитровых вёдер.
• 625 кг песка. Его удельный вес — 1500 кг/м³, то есть один литр будет иметь массу в 1,5 кг. Это значит, что для приготовления кубометра цемента нужно 625/1,5=416,6 л песка или 41,66 его хозяйственных вёдер.
• 420 кг цемента. Удельный вес — 1300, а масса одного литра — 1,3 кг. Для приготовления смеси нужно будет 420/1,3=323 л или 32,3 ведра.
• 190 л воды. Удельная масса примерно равна 1 кг на литр, то есть потребуется 19 вёдер.

Измеряя пропорции таким образом, не стоит забывать постоянно стряхивать «шапочки» песка и гравия с вёдер — они могут существенно увеличить их вес и сбить пропорцию.

В остальном этот расчётный метод оптимален для вычисления пропорций ингредиентов для частных строителей, не имеющих специального оборудования.

Технология изготовления

Изготовить качественный бетон М400 в домашних условиях довольно сложно. Для этого мало будет подобрать нужную пропорцию ингредиентов и перемешать их. Необходимо точно соблюдать технологию и тщательно отбирать материал. К каждому компоненту стройматериала предъявляются определённые требования, список которых выглядит так:

• Песок должен быть чистым, без вкраплений глины, земли ила или известняка — они повышают вязкость смеси, что негативно влияет на схватываемость и прочность стройматериала. Лучше всего закупать этот элемент для производства бетона в специальных строительных магазинах, куда завозится качественный продукт без примесей. Подойдёт и обычный речной или карьерный песок, но его нужно тщательно промыть. Если к моменту приготовления бетона в материале осталась влага, его нужно высушить. Можно также уменьшить количество воды в смеси, но тогда будет сложно рассчитать подходящую пропорцию.
• Вода для смеси также должна быть избавленной от сторонних примесей, способных негативно повлиять на процесс твердения и итоговые свойства бетона. Лучше всего брать тёплую, но не горячую жидкость.
• Щебень для производства бетонной смеси стоит подбирать не слишком крупный, но и не мелкий. Его оптимальная фракция — от 5 до 20, то есть максимальный размер отдельного взятого камешка не должен превышать 0,5—2 см. Важна также прочность материала — подойдут только высококачественные сорта с этой характеристикой от M1100 или выше, полученные при дроблении и переработке твёрдых горных пород.
• Основное требование к цементу при производстве бетона — он должен быть той же марки, что и планируемый итоговый продукт. Иначе при его смешивании с водой, щебнем и песком получается слишком малый удельный вес, в результате чего ингредиенты перераспределяются. Лучше всего выбирать мелкозернистые сорта цемента. Кроме того, важно, чтобы он хранился в правильных условиях, был сухим и свежим, желательно не более 3 месяцев с даты изготовления.

Подобрав качественные компоненты и вымеряв их пропорции, можно приступать к изготовлению бетона. Это делается в следующие этапы:

1. Сначала смешивают цемент с песком. Делают это очень тщательно, до тех пор, пока полученная масса не станет полностью однородной.
2. Затем добавляют воду. От её количества зависят многие качества бетона, начиная от прочности и заканчивая пористостью и морозостойкостью, потому в этом процессе нужно соблюдать осторожность и тщательно вымеривать количество.
3. Последним кладётся щебень, после чего смесь ещё раз тщательно перемешивается до однородности. По консистенции она должна напоминать очень густую сметану.
4. После этого можно приступать к транспортировке и заливке бетона. Важно поддерживать плюсовую температуры во время этого процесса чтобы не допустить преждевременного затвердевания.

Тяжёлый бетон трудно замесить вручную — его основная доля производится в бетономешалках по заранее заданной программе. Но если он зачем-то понадобился в частном строительстве, а купить или заказать стройматериал нет возможности, при должной старательности вполне можно добиться удовлетворительных результатов и на самостоятельном производстве. Основной задачей будет непрерывно вымешивать его, не отвлекаясь на какие-либо внешние факторы. Пригодится также помощник для удобного и своевременного добавления компонентов.

Цена бетона

Текущая цена бетона марки M400 с прочностью B30 составляет около 3800—4700 рублей за кубический метр. Она зависит от региона и некоторых других особенностей, таких как наличие в составе пластификаторов и других дополнительных компонентов, повышающих характеристики.

Влияет на его стоимость также наличие в составе гравийного или гранитного щебня.

Купить такой бетон можно на точках его производства или в строительных магазинах. Лучше всего приобретать этот стройматериал только у сертифицированных поставщиков, согласных предъявить всю необходимую документацию — поскольку определить марку бетона самостоятельно нельзя, под его видом могут продавать более дешёвые сорта. При заказе стоит также учитывать стоимость доставки и её время, ведь состав марки 400 очень быстро затвердевает, становясь непригодным к заливке и обработке.