Рецепт бетона и строительных растворов: описываем по порядку

Каждому хозяину частного дома стоит знать, как приготовить бетон – это поможет в обустройстве дома или дачного участка. Часто нет смысла заказывать всего пару кубов заводского бетона, это просто невыгодно. Для экономии средств раствор можно замешать вручную и в значительных количествах, если есть нужные ингредиенты.

Самый важный ингредиент – цемент

В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. Существует множество разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент. Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях. В отечественных – еще добавляется буква Д и цифра, обозначающая процент примеси. К примеру, портландцемент М400-Д20 – это материал, готовое изделие из которого выдержит нагрузку в 400МПа, содержащий до 20% примесей.

Данные о марках цементов, необходимых для получения заданной марки бетона, при нормальных условия твердения:

При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 — 2,5 раза.

В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении — чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.

Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.

Составляющие компоненты бетона

По сути, бетон является смесью цементного раствора и щебня (гравия). Цементом без щебня выполняют относительно тонкие работы, формирующие небольшую толщину затвердевшего слоя: соединение кирпичей в кладке, замазывание щелей, оштукатуривание поверхности. Бетон с добавленным щебнем применяется в более массивных соединениях — в качестве связующего при заливке фундамента, дорожек, отмостки, первичной стяжки пола, основания ступеней лестницы.

Цемент, песок, щебень и добавки

Таблица компонентов бетона.

В состав бетона входят связующие вещества (цемент и вода), наполнители (песок и щебень) и добавки, улучшающие определенные свойства.

Цемент — порошкообразный строительный материал, изготавливаемый из перемолотого известняка с добавлением мергелового камня, гипса и мела. Цемент обладает связывающими свойствами, затвердевает после смешивания с водой. Является едким веществом, способным при непосредственном контакте разъедать кожу. Не рекомендуется дышать цементной пылью, забивающей полость легких. Поэтому для проведения бетонных работ необходимо надевать средства защиты — резиновые перчатки и респиратор.

В зависимости от значения прочности после затвердевания порошок цемента маркируют М500, М400, М300, чем больше цифра, тем выше будет прочностная характеристика. Цифровое значение указывает, какое соотношение песка и цемента необходимо соблюдать при замешивании цементной смеси. Для наиболее часто используемых марок М400 и М500 количество составляющих в готовой сухой смеси 1:4 и 1:5, то есть на 1 ведро цемента добавляют 4 (1:4) или 5 (1:5) ведер песка.

Таблица соотношения прочности бетона.

Песок — натуральный природный материал различной зернистости — 0,5 мм, 1 мм, 2 мм. Иногда к песчинкам примешиваются частички глины, их попадание в готовую смесь делает раствор более вязким и менее прочным. Поэтому песок, содержащий значительное количество глины, подлежит промывке и просушке перед замешиванием раствора.

Щебень — материал, полученный в результате перемалывания природного камня (гранита) в мелкие камушки размером от 5 мм. Щебень для приготовления бетона должен быть чистым, без кусков земли или глины.

Добавки. Применяются для улучшения различных свойств бетона: водонепроницаемости, морозостойкости, технологичности. Для улучшения текучести и пластичности, для лучшего заполнения объема и предотвращения образования пустот, применяют известь, пластификаторы и суперпластификаторы. При заливке бетона в жару используют замедлители отвердения. При работах в условиях зимы и отрицательных температур применяются антиморозные добавки. Воздухововлекающие (аэрирующие) добавки повышают влагостойкость бетона после затвердевания. Существуют добавки для обеспечения гидроизоляционных свойств готового бетона после затвердевания. Количество добавок обычно не превышает 2% от массы цементной составляющей в готовом растворе.

Вода. Главное требование к воде для изготовления бетона — отсутствие примесей (солей, сульфатов, кислот), которые могут изменить окончательные свойства. Например, излишнее содержание соли (более 5000 мг/л) приведет к разъеданию и разрушению бетона. Агрессивное воздействие повышенной кислотности добавленной воды также будет производить в искусственном камне постепенные разрушения. Поэтому раствор для бетонирования лучше приготовить на водопроводной воде, не на грунтовой, не на колодезной.

Заменители щебня в бетоне

Замена щебня в составе бетона на керамзит, являющийся хорошим теплоизолятором, повышает изоляционные свойства готового материала. Однако ввиду высокой влагопоглощающей способности керамзита из такого бетона нельзя изготавливать фундамент или уличную отмостку. Можно отливать те элементы строения, которые не контактируют с атмосферной или грунтовой влагой — межкомнатные стены, стяжку под теплый пол.

Кроме керамзита можно заменить щебень строительным мусором — кусками битого бетона или битого кирпича, застывшими кусками шлака из доменных печей.

Рецепты строительных растворов

Марка растворов определяет его прочность. От этого зависит его способность к выдерживанию нагрузки. Растворы бывают:

• тощие – имеет много заполнителя, не прочный;
• нормальные – достаточное содержание вяжущего вещества и заполнителя;
• жирные – содержит избыток вяжущего вещества, вследствие чего возможно его растрескивание.

Растворов существует несколько:

1. Глиняный. Его готовят, заливая глину водой и добавляя необходимое количество песка. Глины нужно в 2-4 раза меньше, чем песка. Воду необходимо добавлять до той поры, пока раствор не станет достаточно густым. Такие растворы находят применение в надземной кладке при малоэтажном строительстве. Для увеличения прочности в этот раствор добавляется цемент.
2. Известковый раствор. Находит применение в тех же областях строительства, что и предыдущий раствор. Для его приготовления используют известковое тесто или молотую негашеную известь и песок.
3. Известково-глиняный. Используется для тех же целей, что и 2 предыдущих раствора. Его состав замешивается из соотношения 1 части извести, 0,3-0,4 части глины и 3-5 частей песка. В первую очередь известь перемешивается с глиной, после чего добавляется песок и все это разводится водой.
4. Цементно-известковый. Для его изготовления используется цемент, известковое тесто и песок. Соотношение частей различно. Это зависит от цементной марки и марки раствора, которую требуется приготовить. Например, для марки раствора 100 потребуется 1 часть цемента м300, 0,1 часть известкового молока и 2,5 части воды. Известковое тесто можно заменить таким же количеством глиняного. Данный раствор можно использовать для укладки стен или фундамента в сухом грунте.
5. Цементный. Изготавливают, смешивая песок с цементом, в соотношении 1:2,5 – 6 (это зависит от цементной марки, например, для цемента м300 и марки раствора 50, на 1 часть цемента нужно 5 частей песка). Затем все заливается водой и мешается до однородной массы. Использовать ее можно час-полтора. Используются цементные растворы для кладки фундамента и прочих сооружений, лежащих ниже грунтовых вод. Этот же раствор может быть использован для кладки стен.

Как рассчитать состав бетона

Чтобы правильно произвести расчет состава бетона, важно обладать определенными данными.

Сюда входят:

• Требуемая марка бетона;
• Нужная пластичность смеси;
• Марка цемента;
• Данные о гранулометрическом составе песка и щебня.

Можно выделить два способа расчета состава бетона — по весовому соотношению цемента, песка и щебня и объемному соотношению этих материалов. И в первом и во втором случае цемент всегда принимают за единицу (за одну часть), а все остальные составляющие бетонной смеси в виде части веса или объема цемента. 

Расчет состава бетона по весу

Произведем расчет состава, для получения бетона средней пластичности, марка прочности которого на 28 сутки будет М200. 

Предположим, что мы имеем:

• Портландцемент М400;
• Щебень средней фракции;

Для начала нам необходимо определить водоцементное отношение (В/Ц). В/Ц — это пропорция веса воды и цемента, которая необходима для приготовления бетона определенной прочности. Определяют этот показатель по формулам или опытным путем. Мы предлагаем уже найденные значения В/Ц, которые собрали в виде таблицы.

Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона. 

Марки

цементаМарки бетона

	100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	—
		0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	—
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		—	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		—	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		—	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		—	1	0,80	0,73	0,68	0,55
— показатели для гравия.   — показатели для щебня.

Зная необходимую марку бетона и используемую марку цемента находим значение В/Ц. В данном случае оно составит 0,63.

Теперь из таблицы № 1 находим необходимо количество воды для получения бетона средней пластичности, при размере щебня 40 мм. В результате получаем значение 190 л/м3. 

После этого мы можем рассчитать необходимое нам количество цемента на 1м3 бетона. Для этого 190 л/м3 разделим на 0,68 и получим 279 кг. цемента. Из таблицы № 3 находим пропорции бетонной смеси, для необходимой марки бетона М200 и марки цемента М400. 

Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.

Марка бетонаМарки портландцемента

400	500
Пропорции по массе, Цемент : Песок : Щебень
100	1 : 4,6 : 7,0	1 : 5,8 : 8,1
150	1 : 3,5 : 5,7	1 : 4,5 : 6,6
200	1 : 2,8 : 4,8	1 : 3,5 : 5,6
250	1 : 2,1 : 3,9	1 : 2,6 : 4,5
300	1 : 1,9 : 3,7	1 : 2,4 : 4,3
400	1 : 1,2 : 2,7	1 : 1,6 : 3,2
450	1 : 1,1 : 2,5	1 : 1,4 : 2,9

Соотношение Ц:П:Щ будет 1 : 2,8 : 4,8. Если цемента нам необходимо 279 кг, то 279 × 2,8 = 781 кг. песка и 279 × 4,8 = 1339 кг. щебня. Итого получается, что для приготовления 1 м3 бетона средней пластичности и марки М200 из портландцемента М400 и щебня средней фракции, необходимо:

279 кг. цемента.

781 кг. песка.

1339 кг. щебня.

190 л. воды.

В домашних условиях для измерения различных сыпучих материалов часто используют 10 литровое ведро. Чтобы вам было проще замерять материалы, мы приведем данные о массе того или иного материала содержащегося в одном 10 литровом ведре:

• Цемента — 13 — 15 кг, зависит от уплотнения.
• Песка — 14 — 17 кг, зависит от влажности.
• Щебня или гравия — 15 — 17 кг, в зависимости от размера фракции.

Необходимо понимать, что методика этого расчета немного уступает методикам применяемым при строительстве крупных объектов, но это куда лучше принципа — давай цемента побольше, чтобы получилось покрепче.

Кроме применения пропорций по массе применяют и пропорции состава бетона по объему. Однако этот способ менее точен. 

Таблица № 4. Объёмные соотношения цемента, песка и щебня для бетона разных марок:

Марка портландцементаМарка бетонаПропорции по объему, лОбъем бетона, л, при

расходе 10 л. цемента

Цемент	Песка	Щебня
400	100	1	4,1	6,1	78
	150	1	3,2	5,0	64
	200	1	2,5	4,2	54
	250	1	1,9	3,4	43
	300	1	1,7	3,2	41
	400	1	1,1	2,4	31
	450	1	1,0	2,2	29
500	100	1	5,3	7,1	90
	150	1	4,0	5,8	73
	200	1	3,2	4,9	62
	250	1	2,4	3,9	50
	300	1	2,2	3,7	47
	400	1	1,4	2,8	36
	450	1	1,2	2,5	32
Количество воды не указанно и зависит от требуемой консистенции и пластичности бетона.

Способы замешивания

Приготовление бетонной смеси осуществляется двумя способами:

• вручную;
• с помощью компактной бетономешалки (механической или автоматизированной).

Ручной замес

Многие ошибаются, полагая, что для замеса вручную нужна емкость – нет, приготовление осуществляется посредством щита из досок, используют также металлические, жестяные щиты, корыта с различных материалов, бетонную смесь замешивают даже просто на ровной твердой поверхности. Если щит сооружается с досок, их нужно плотно подогнать и, в идеале, обить кровельным железом, хотя можно замешивать и просто на листе такого железа с чуть завернутыми внутрь краями.

Сначала насыпают горкой песок вдоль длины щита, по центру делают борозду, туда засыпают цемент, песок заворачивают понемногу сверху внутрь, постепенно помешивая. Далее, в две лопаты песок и цемент 3–4 раза перемешивается, затем все смачивается водой из лейки, снова перемешивается. Далее равномерно набрасывается гравий, смесь одновременно мешается, понемногу доливается вода, пока образуется требуемая консистенция.

Другая последовательность: цемент — вода – песок – гравий (щебень).

Бетономешалка

Есть два типа этих устройств: с гравитационным или с принудительным механизмом. Самая простая и доступная первая. Это груша с лопастями внутри, вращающаяся в наклонном положении. Для замеса нужно около 2–3 минут вращения.

Приготовление осуществляется поэтапно – так бетонная смесь хорошо перемешается:

• механизм всегда включается пустым;
• заливается вода;
• засыпают половину цемента;
• засыпают весь крупный наполнитель;
• добавляют вторую половину цемента;
• постепенно засыпается песок;
• вращение – 2–3 минуты.

Все засыпается только в горизонтально стоящую (максимально наклоненную) чашу. Чем горизонтальнее бетономешалка – тем лучше. После выгрузки бетона чашу обязательно промывают водой, чтобы на ней не было застывшего раствора. Есть маленькие механизмы, они удобны, но за один раз способны перемешивать не более 4 ведер щебенки, если загрузить больше – не получится наклонить чашу, замес будет некачественный.

Зимой порядок меняется: сначала горячая вода, потом – щебень, цемент, песок. В раствор добавляют поташ (карбонат калия), противоморозные добавки, но нужно знать меру, они разрушают арматуру.

Набор прочности и марка бетона

Марка бетона — это способность готового изделия выдерживать нагрузку на 1 см2 без повреждений. Марку бетона определяют на 28 сутки после его изготовления. Все дело в том, что быстрее всего прочность бетон обретает в течении 7 суток. За это время он может обрести до 40 % прочности. После 7 суток, хороший набор прочности идет до 28 суток. После прохождения 28 суток набор прочности резко снижается, но продолжается еще некоторое время. 

График набора прочности бетона, при нормальных условиях.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...