Области применения
С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).
М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.
М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.
М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.
Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристики
М250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.
М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.
М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.
Алгоритм по расчету пропорций компонентов бетона
Для расчета составляющих для изготовления тяжелого бетона была взята за основу книга В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.
1. Рассчитываем В/Ц (водоцементное соотношение) по формулам:
2. Определяем расход воды для щебня (гравия) разной фракции:
Водопотребность песка в калькуляторе не учтена и взята по умолчанию 7% (песок средней крупности).
3. Определяем расход цемента:
При использование суперпластификатора С-3 либо аналога (Дофен, СП-1, СП-3) сокращается расход цемента и воды для получения заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси.
4. Определяем коэффициент раздвижки частиц. Данные по раздвижке были взяты из приложения №4 книги М. Файнера «Новые закономерности в бетоноведении и их практическое приложение.
Для смесей жесткостью Ж3-Ж4 было взято усредненное значения коэффициента раздвижки зерен равное 1,1.
5. Определяем расход щебня:
6. Определяем расход песка:
Для расчета использовались следующие данные:
Применение суперпластификатора С-3 в подборе состава бетона
Назначение суперпластификатора в данной калькуляторе — получение заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси без уменьшения прочности бетона.
Для расчета использовалась «Таблица 1. Изменение подвижности бетонной смеси» из книги Ю.П. Чернышева: «Пластичный бетон».
Требования к компонентам
Современное производство материалов позволяет сочетать в растворе специальные добавки, пластификаторы, придающие бетону исключительные характеристики. В состав раствора входит вяжущий компонент, песок, щебень, добавки, вода. Остановимся на каждом подробней.
Цемент
Главным и единственным связующим ингредиентом в растворе является цемент. Для получения отличного результата лучше всего подходит портландцемент. Его отличия заключаются в повышенном содержании силиката кальция, что обеспечивает крепкое соединение компонентов. Применяются другие виды минерального порошка, все зависит от поставленных целей и задач. Более подходящая марка бетона – м500, допустимо применение м400, но конструкции получатся менее прочные, что плохо скажется на длительности эксплуатации.
Минеральный элемент обязательно использовать в сухом, сыпучем виде. Недопустим отсыревший, комковатый вид порошка
Плохие условия хранения важного составляющего способствуют потере значительной части технических характеристик
Песок
Фракции песка, входящие в состав раствора имеют размер от 1,5 до 5 мм. Отличный результат дает совпадение фракций, максимальное расхождение- в пределах 2 мм. Недопустимо содержание примесей в составе сыпучего элемента: грязь, пыль, мусор. Чтобы убедиться в чистоте песка, нужно его просеять. Идеальный вариант – речной песок, с подходящим размером фракций, без примесей глины.
Щебень
Именно заполнитель дает цементному раствору необходимую прочность. Идеально подходит раздробленная горная порода: гравий, щебень. Лучший результат прочности дает заполнитель разных размеров: крупный и мелкий. Разный размер обеспечивает плотность прилегания компонентов друг к другу, не допуская образования пустот.
Вода
На первый взгляд, простая составляющая – вода, не должна содержать кислотных, щелочных соединений. Применение озерной, речной воды недопустимо. Прочный бетонный раствор способна сделать прозрачная, чистая вода.
Добавки
В зависимости от природных условий строительства, инженерных задач, при подготовке в раствор добавляют известь, пластификаторы, вспомогательные и армирующие вещества. Они способствуют улучшению адгезии, придают эластичность, уменьшают процент растрескивания.
Как сделать качественный бетон – рекомендации профессионалов
Разобраться, как сделать правильно бетон, помогут советы опытных строителей
Они обращают особое внимание на то, что необходимо применять качественный щебень, очищенный песок и свежий цемент. ГОСТ на бетон регламентирует требования к исходному сырью и особенности приготовления бетонного раствора
Профессионалы акцентируют внимание на следующих моментах:
- соблюдении очередности введения ингредиентов в смесь;
- осуществлении перемешивания до однородной консистенции;
- добавлении компонентов смеси в точной дозировке.
Для получения более однородного бетонного раствора необходимо использовать бытовой бетоносмеситель принудительного действия. Помните, что крупность сырья также влияет на качество бетонного раствора. Справиться с задачей самостоятельного приготовления бетонной смеси по силам домашним умельцам
Важно придерживаться требований технологического процесса и соблюдать дозировку базовых компонентов в строгом соответствии с рецептурой
Цемент. Жесткость
Характеристику цемента рассмотрим отдельно в тесной взаимосвязи с определением его количества в смеси. Правильное приготовление бетона имеет в своей основе гармоничное соотношение составляющих. Бетон нужно использовать весь сразу – его никогда не оставляют на потом
, поэтому количество смеси нужно хорошо рассчитать.
Жесткость определяется по сползанию: если смесь стекает с горизонтальной плоскости – она чересчур жидкая, пластичная; при сползании при наклоне – среднепластичная; если прилипает, не сползая – малопластичная; не оседает, оставаясь комком – жесткая. Жидкий бетон проще укладывать, но по качеству и прочности жесткий лучше.
Для армированных конструкций рекомендуют не очень жесткий бетон с мелким и средним заполнителем.
Наиболее популярные марки цемента для частного строительства М400, М500.
Таблица — Состав бетонной смеси на 1 м3 бетона:
Итак, количество материала М400 для 1 куб.м смеси:
- для бетона В7,5 – 180 кг;
- В10 – 200 кг;
- В15 – 260 кг.
Основное количество продаваемого на рынке цемента – портландцемент М500. Если берется он, то указанные выше нормы нужно умножить на 0,88. Эта и следующая формула пригодится для покупки нужного количества цемента. Длина, ширина, глубина фундамента умножается – получается объем (кубатура), исходя из указанных выше пропорций, можно узнать, сколько именно потребуется цемента.
Цемент в домашних условиях часто берут залежавшийся, из остатков от другого строительства. Нужно учитывать, что такой материал не имеет необходимых свойств. Для приготовления раствора нужен сухой, не просроченный материал без комков – так бетон не растрескается. Срок годности цемента в заводской упаковке – 90 дней, в открытой упаковке – не более недели для сухих условий и не больше чем сутки для влажных. Залежавшийся материал нужно тщательно раздробить молотком.
Для приготовления раствора вручную популярны марки бетона М100 – М350. Все расчеты проводятся по весу и основываются на массе цемента. Соотношение ингредиентов рассчитывается как их весовое соотношение к нему.
Марочная прочность раствора определяется отношением воды и цемента (ВЦ). Меньше воды – марка выше. Но при ее недостатке может получиться обратный эффект, поэтому правило больше цемента – лучше (крепче) бетон
ошибочное. Как уже говорилось выше, марка цемента должна быть выше, чем проектная марка раствора в 2–3 раза. Зная водоцементное отношение, можно повысить или понизить марку смеси.
Стены как основы строения
К выбору материала для возведения стен относятся чрезвычайно серьезно, так как именно они, наряду с фундаментом, будут составлять основу здания. Стены выполняют такие функции: несущая, ограждающая, эстетическая.
Современное строительство предлагает массу вариантов для выполнения стен: это могут бетонные блоки, кирпич, шлакоблоки, стеновые плиты, силикатные или пенобетонные блоки и т.д. Существует множество материалов и технологий возведения стен, каждая из которых отличается плюсами и минусами, подходит для реализации того или иного проекта.
Во многом материал для строительства стен подбирают в соответствии с показателями других конструкционных элементов – так, если фундамент бетоном залит, он выдержит любые стены, если же основание недостаточно прочное, стены нужно строить из легких материалов.
Кладочные материалы обычно просты и легки в работе, особенно если они мало весят. Так, для строительства стен из газобетона, кирпича нет необходимости привлекать спецтехнику. В то же время, когда бетонируют монолитные конструкции или строят стены из уже готовых блоков, без затрат на специальную технику и дополнительных работников не обойтись.
Наиболее прочными, стойкими к разным факторам и долговечными считаются здания, сделанные на базе железобетонной технологии: они способны выдержать любые воздействия и стать основой любой конструкции.
Опирание стены на фундамент
Для соединения основания здания и стен оставляют специальные закладные – проволоку или арматуру, которая выступает из фундамента и становится частью каркаса. Арматуру вяжут стальной проволокой и крепят хомутами, сварка для этих целей не подходит ввиду риска быстрого разрушения конструкции. Каркас делают из вертикальных колонн, поперечных балок, плоской сетки.
Балка, колонна – это конструкции, составленные из четырех направляющих стержней сечением до 12 миллиметров, которые соединяются проволокой сечением до 8 миллиметров с интервалом в 15-20 сантиметров. Сетку делают из этих же прутьев. Продольные и поперечные стержни вяжут с шагом в 15-20 сантиметров проволокой.
Обычно конструкцию делают на земле, а потом монтируют на объект
Важно выполнить качественную опалубку – самостоятельно из листов фанеры или дерева либо взять в аренду. Опалубку крепят максимально надежно, демонтируют после заливки и набора прочности бетоном. Щиты касаться стального каркаса не должны, монтируют их по уровням и маякам
Щиты касаться стального каркаса не должны, монтируют их по уровням и маякам.
Для сооружения бетонной стены можно взять постоянную полистирольную опалубку, которая не демонтируется, а остается в конструкции для утепления и упрочнения. Также в строительстве применяют пенопластовые блоки со специальными порами для заливки раствором. Такая опалубка улучшает в несколько раз уровень теплоизоляции стен.
Заливка монолитных стен
Когда заливается стена, бетон используется по определенным правилам. Так, после установки опалубки бетон заливают порциями так, чтобы каждая новая выливалась на еще свежую предыдущую. Заливают обычно с углом, продвигаясь к центру стены. Работать нужно быстро, поэтому лучше всего для создания бетонных стен заказывать готовый раствор с завода, использовать промышленный миксер.
Если раствор готовится самостоятельно, берут цемент, песок и щебень в пропорции 1:2:4. Воды добавляют столько, сколько нужно для получения бетона нужной консистенции.
Как вибрировать бетон
Чтобы исключить воздушные пустоты, монолит после заливки вибрируют. Таким образом раствор уплотняется, упрочняется. Для выполнения задачи используют глубинный вибратор либо перфоратор с приваренной к нему металлической планкой. Если нет возможности применять инструмент, можно хотя бы поштыковать бетон арматурой. После схватывания бетонной стены ее утепляют пенопластом или другим материалом, оштукатуривают.
Инструменты
В домашних условиях вручную раствор бетона, как правило, приготовляется для хозяйственных зданий, но при постройке жилья к этой процедуре нужно подойти очень ответственно.
Для подушек под фундамент и подготовки работ в сухих почвах используют раствор В7,5 (М100) жесткой консистенции. Как наполнитель используют щебень 5–20 мм. Из такого же бетона, но более пластичного изготавливают лестницы, ступеньки, заливают заборы, дорожки и т. д. Для тех же целей во влажных грунтах рекомендуют приготовить жесткий бетон В10 – В12,5 (М150). Из смеси жесткой консистенции этой марки делают и черновой пол, и дорожки.
Для закладки ленточного фундамента, ненагруженных частей здания подойдет жесткий раствор В15 (М200) или В20 (М250). Он же, только чуть пластичнее, подходит для выгребных ям, отстойников, септиков. Для фундамента хорошего жилого дома нужно сделать бетон М300 (В22,5): это будет лучшим вариантом и щебень лучше взять фракции 20–40 мм.
Бетон марки М350 (В25) и М500 (В40) применяется для высотных сооружений, сверхпрочных конструкций, хранилищ, укладки взлетно-посадочных дорог и в домашнем строительстве не применяются – нет необходимости, да и работать с таким раствором сложно.
Для замеса раствора понадобятся:
- корыто или бетономешалка;
- лопаты;
- молоток (для дробления слежавшегося цемента);
- ведра;
- сито для просеивания песка;
- емкости для промывки наполнителя.
Это интересно: Смешивание цемент с песком
Заключительные работы
По истечению трех дней после цементирования траншеи, убираются опалубка и колышки. Далее, гидроизоляционным раствором обрабатываются места, контактирующие с сооружением, что позволит избежать разрушения дорожки.
Тропинка очищается от отходов, а места, где находилась опалубка – засыпаются землей и плотно утрамбовываются. Через семь дней бетонная дорожка, сделанная своими руками готова к эксплуатации.
Стоит учесть, если новая тропинка будет соединяться с другим бетонным сооружением, то между ними необходимо производить термическую прокладку для формирования деформационного шва. Такое подвижное соединение не позволит конструкциям деформировать друг друга во время возможного расширения бетона.
Замес в бетономешалке
Замес в бетономешалке
Бетономешалку устанавливают не далее, чем в 40 метрах от рабочей площадки, желательно рядом с песком и щебнем. Это позволит быстрее выполнять работу и облегчит процесс доставки раствора. Теперь можно приступать к замесу:
- в бетономешалку льют чуть меньше воды, чем нужно;
- засыпают необходимое количество цемента;
- добавляют песок и перемешивают около 3 минут;
- всыпают, если нужно, пластификаторы и другие добавки;
последним всыпают щебень и перемешивают 10 минут.
Изготовление бетона в бетономешалке
Если полученный бетон слишком густой, в оставшуюся воду добавляют немного цемента, хорошо перемешивают и вливают в бетономешалку. Мешать раствор больше 10 минут не рекомендуется, иначе цемент начнет схватываться. Готовый бетон выливают сразу на площадку или в тачку, если бетономешалка находится на расстоянии. Желательно вылить весь раствор сразу, но если так не получается, часть массы оставляют во включенной бетономешалке. Использовать ее следует как можно скорее.
Пропорции компонентов
Оптимальным для постройки частного дома считается состав бетона для фундамента пропорции на одну часть цементного порошка четыре части щебенки (1/4).
Но для затвердения бетона еще нужна вода
Важной характеристикой бетона является пропорция воды и цемента (так называемое водо — цементное соотношение). От данного соотношения зависит прочность бетона: чем меньше его значение, тем прочнее получается материал
Для бетонной смеси, используемой для бетонирования фундаментов, максимальное водо — цементное значение составляет 0,75.
Частным застройщикам для небольшого объема работ, проще замешивать раствор на стройплощадке. В бетономешалки делается один замес раствора для фундамента в такой примерно пропорции:
- 300 кг цементного порошка.
- 600 кг песка.
- 1300 кг щебенки.
Но у застройщика нет возможности взвешивать сыпучие материалы, когда он находится на месте строительства дома. Возникает вполне резонный вопрос, как сделать раствор для фундамента правильно. Для этого нужно знать пропорции бетона для фундамента в ведрах. Поскольку у всех компонентов насыпная плотность примерно одинаковая можно перемерить их и тогда состав бетона для фундамента пропорции в ведрах будет примерно такой:
- Цемент 25 ведер.
- Песок 43 ведра.
- Щебенка 90 ведер.
При определении количества воды ориентируются на меру цемента: на одно ведро цементного порошка нужно добавить не полное ведро воды. Данный объем, смотря по ситуации, может варьироваться. К примеру, если опалубка армирована, то бетон замешивается более пластичным, чтобы он легче проникал внутрь каркаса.
Без армирования практичнее сделать его жестким, это ускорит застывание. В обоих случаях воды нужно добавлять столько, чтобы в готовом растворе не было лужиц. Для получения одного куба бетона разных марок оптимальное соотношение компонентов в объемном выражении изложено в таблице.
| марка бетона | цемент М 400 | песок | щебенка |
| М 150 | 1 ведро | 3 ведра | 5 ведер |
| М 200 | 1 ведро | 2.5 ведра | 4 ведра |
| М 300 | 1 ведро | 1,7 ведра | 3 ведра |
В данных объемных показателях ведро может быть заменено любой мерой объема при условии сохранения пропорции.
Решая, как приготовить бетон для фундамента надо иметь в виду, что помимо пропорций нужно знать, в какой последовательности производить закладку компонентов. Вначале в бетономешалку заливается вода, чуть меньше нормы. Потом засыпается полпорции щебенки. А уже затем, цемент с песком и опять все компоненты тщательно перемешаются.
В самом конце засыпают оставшуюся щебенку. После этого нужно дать бетономешалке немного времени, чтобы она хорошенько перемешала все компоненты. И наконец, оценив густоту раствора, смотря по ситуации, добавить остаток воды или оставить как есть и еще раз тщательно все перемешать.
Пропорции бетона разных марок
Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.
При строительстве своего дома, хочется сделать все как можно лучше, в связи с чем при составлении бетона возникает желание добавить больше цемента: чтобы было прочнее. Делать этого не следует. Лучше станет вряд ли, а вот хуже — запросто. Для набора прочности бетону необходимо определенное количество воды и других компонентов. Если воды будет мало, цемента много, связи между частицами образуются в недостаточном количестве, из-за чего бетон может трескаться и крошиться. Тоже относится и к количеству заполнителей. И слишком большое их содержание, и недостаточное, негативно сказывается на качествах бетонного камня.
Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.
Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500
Как определить требуемые пропорции бетона по этой таблице? Во второй колонке находите требуемую марку бетона. Например, нужен M250. В зависимости от того, какой портландцемент будете использовать М 400 или М 500, выбираете одну из двух строк. В третьей колонке указаны пропорции для бетона в килограммах: для 400 цемента это 1/2,1/3,9. Обозначает это вот что: для получения бетона марки М 250, на 1 кг портландцемента М400 необходимо добавить 2,1 кг песка и 3,9 кг щебня. Аналогичным образом определяете пропорции для бетона М200 — данные для него в таблице находятся чуть выше, или бетон М 300 — чуть ниже.
В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.
В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.
Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеров
Например, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. >Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.
Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствора
Иногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.
Количество цемента на куб бетона
Пропорциональный состав бетона
Чтобы сделать бетон с необходимыми рабочими характеристиками и эксплуатационными качествами, необходимо обеспечить требуемые пропорции составляющих ингредиентов. Нижеследующая таблица поможет приготовить бетон своими руками нужной марки на основе цемента М500. Если мы хотим замешать бетон вручную, можно вести учет объема составляющих материалов в ведрах. Цифры отражают объемные пропорции с учетом одного ведра цемента и половины ведра воды.
| Таблица соответствия марки бетона пропорциям смеси | ||
| Марка бетона | Количество ведер щебня | Количество ведер песка |
| М100 | 8 | 6 |
| М150 | 6,5 | 4,5 |
| М200 | 5,5 | 3,5 |
| М250 | 4,5 | 2,5 |
| М300 | 4 | 2,5 |
| М350 | 3,2 | 1,6 |
| М400 | 3 | 1,5 |
| М500 | 5 | 2,5 |
Что лучше использовать – щебень или гравий
Большое значение в составе построечного бетона имеют заполнители. Что лучше использовать щебень или гравий, можно выяснить, сравнивая физические свойства. Отмечается внешняя схожесть веществ, оба получены путем искусственного и естественного дробления горных пород.
Щебень – это фракции камня, размером 5-6 мм. Гравий, осколки скалы, по происхождению может быть ледниковым, морским, речным или озерным. Гравий имеет суглинистые добавки, поэтому для изготовления прочной бетонной смеси лучше подходит щебень.
Его неровная поверхность, форма, способность равномерно распределяться и связываться с цементом, делают его лучшим заполнителем. Подходящий размер 20 мм. Использование щебня разной величины уменьшит пустоту в готовом продукте.
