Правильное соотношение компонетнов в бетонной смеси

Чтобы приготовить бетонную смесь важно знать ее пропорции. Соотношение основных компонентов бетона – цемента, песка, щебня и воды определяют его вид и целевое использование. По сути, бетон — это цемент с несколькими наполнителями. Основными наполнителями являются песок и щебень, реже – гравий, керамзит, скол камня. Иногда в состав смеси вводят пластификатор – специальную добавку.

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.

Особенности бетонных смесей

Ключевыми компонентами, входящими в состав бетона, остаются цемент и вода, отвечающие за монолитность структуры и образующие в тандеме цементный камень. Однако при затвердении такой камень подвержен деформированию, усадка может приближаться к значению 2 мм на метр.

Процесс происходит неравномерно, в материале возникают внутренние напряжения, результатом которого являются микротрещины. Сколько не всматривайся, визуально их заметить невозможно, но качество цементного камня будет невысоким. Чтобы свести деформации к минимуму, в раствор включают заполнители в виде песка, керамзита, гравия или щебня.

Назначение заполнителей – образовать структурную арматуру, которой придется принять напряжение материала от усадки. В результате усадка значительно уменьшается, в то время как прочность бетона возрастает, а ползучесть снижается.

Маркировка бетона

Для маркировки бетона используют цифровое обозначение, которое следует за буквой «М». Существует обширная линейка бетона: от М-75 до М-1000. Набор цифр указывает на расчетное сопротивление бетона своему сжатию (измеряется в кгс/см2) на момент его полного затвердения, т. е. через 28 дней. Например, для марки М300 это значение приближено к 300 кг/см2. Таким образом, чем больше цифровой показатель в маркировке, тем прочней бетон.

Области применения

Даже несведущий в строительстве человек знает, что бетон − это основа основ. Каждому виду работ соответствует определенная марка.

• М-100 и М-150 − применяется для устройства подушек под основание фундамента;
• М-200 − самая распространенная марка, применяется для заливки фундаментов, половых стяжек, устройства подпорных стенок, отмостков и дорожек;
• М-250 и М-300 − промежуточные марки между М-200 и М-350;
• М-350 − самая востребованная марка, которую используют для возведения монолитных фундаментов, несущих конструкций, дорожных покрытий;
• М-400 и М-450 используются редко, преимущественно в строительстве гидросооружений;
• М-500 и М-550 служит для строительства объектов, к которым применяются специальные требования (это дамбы, плотины, метро и пр.).

Какой щебень пригодится

Известняк имеет среднюю прочность, но низкую устойчивость к морозам. Получаемые виды бетона – до М-350.

• Щебень — прочность 800-1000, получаемые виды бетона – до М-450. Достаточно прочности и морозостойкости для частного строительства.
• Гранит — прочность 1000-1400, получаемые виды бетона – от М-450 и выше. Наиболее прочный, морозостойкий, для строительства дорог.

Зачем нужны добавки В бетон иногда добавляют различные добавки, но перед этим нужно определиться с тем, какие показатели они будут улучшать. В основном они нужны для того, чтобы сделать бетон более пластичным и удобным в укладке. Есть добавки, которые повышают прочность бетонного покрытия и регулируют степень адгезии и схватывания смеси, те, которые повышают морозостойкость и уменьшают влагопоглощение. При использовании добавок внимательно читайте инструкцию по применению. Количество требуемой воды при использовании специальных добавок уменьшается. Воду добавляйте небольшими порциями. Некоторые пластификаторы несовместимы с другими.Стандартные пропорции бетонной смеси

Пропорции раствора бетонной смеси

Для того чтобы бетон получился качественным, а основание надежным и долговечным, важно выбрать правильное соотношение компонентов. В составах, которые производятся в заводских условиях, цемент, песок, щебень и вода смешиваются в пропорции 1:2:4:0,5. Для частного домостроения объемное соотношение ингредиентов зависит от их характеристик и запланированной крепости.

Чтобы получить самую слабую марку М100, нужно приготовить смесь в пропорции 1:4:6:0,5. Если взвешивать на весах, то для производства 1 м3 требуется такой состав:

• цемент – 206 кг;
• песок – 780 кг;
• щебень – 1200 кг;
• вода – 185 л.

В домашних условиях намного проще и быстрее вести расчеты в ведрах. За основу обычно принимается оцинкованная емкость на 10 литров. В таком случае пропорции компонентов бетона выглядят так:

• цемент – 10 л = 1 ведро;
• песок – 41 л = 4;
• щебень – 61 л = 6-7.

Для заливки ленточного фундамента под забор, гараж, различные хозяйственные постройки лучше приготовить М250 в пропорции 1:2:3,5:0,5.

Возведение малоэтажных домов требует создания более надежного основания. Если на каждый сантиметр подошвы ростверка предполагается давление не менее 400 кг, то следует выбрать пропорцию бетона на фундамент 1:1:2,5:0,5. Когда у застройщика нет точных данных по нагрузке на основание, можно подстраховаться и сделать очень крепкий бетон М450. Для него подходит пропорция 1:1:2:0,5. Фундамент повышенной прочности обходится в 4-4,5 раза дороже марки М100, поэтому крепость должна быть оправдана не только с конструкторской, но и с экономической стороны.

Приготовление бетона самостоятельно

Легче всего замешивать раствор с помощью бетономешалки. Но если техника оказалась недоступной, то вполне возможно сделать это вручную. Запастись инструментами и приспособлениями для заливки фундамента:

• лопата 2 шт;
• ведро 2 шт;
• емкость для замешивания (металлическое или пластиковое корыто, деревянный ящик);
• тачка;
• трамбовка;
• отвес, уровень;
• метр, рулетка.

Одно ведро и лопату использовать только для цемента. Они должны быть сухими и чистыми. Вторая пара инструментов предназначается для песка и щебня. Все компоненты состава отмерять ведрами в нужной пропорции, слегка уплотнять лопатой и выравнивать поверху.

• В подготовленную емкость засыпать щебень с песком и тщательно перемешать.
• На поверхности лопатой сформировать канавки, в которые затем всыпать цемент.
• Сухой состав перемешивать до тех пор, пока цвет не станет однородным.
• Придать форму конуса, сделать углубление и залить небольшую порцию воды. Смесь с краев конуса ссыпать в жидкость, пока полностью не пропитается. Затем сформировать новый конус и вновь добавить воды. Манипуляции повторять до тех пор, пока бетон не примет нормальную насыщенность для заливки фундамента.
• Выгрузить в опалубку не позже 2 часов после приготовления.

Нюансы замешивания

Слишком густой бетон можно развести небольшим количеством воды. Структура должна быть однородной, а перемешивание производиться без излишних усилий. Следует избегать и другой крайности – перенасыщения влагой. Жидкий бетон быстро и легко соскальзывает с лопаты. Если песок оказался влажным или работы по устройству основания проходят в сырую погоду, то в пропорции нужно уменьшить объем воды.

Бетон схватывается в течение 10-12 часов, полное отвердевание происходит за 5-7 дней. Через 2 недели фундамент набирает до 80% крепости. Полностью готовым к эксплуатации он становится спустя 28-30 дней (при постоянной температуре окружающей среды около 20°С). Если применяются быстротвердеющие сорта цемента, то период созревания сокращается вдвое.

Строительные специалисты рекомендуют заниматься сооружением фундамента только в теплое время года. При плюсовой температуре происходит нормальная химическая реакция и он хорошо затвердевает. В морозы приходится постоянно подогревать воду и бетон. Если этого не делать, то в растворе образуется лед, что приводит к ослаблению прочности и разрушению фундамента изнутри.

Компоненты бетона: характеристики, пропорции, расчет

Компоненты бетона определяют его качество, прочность, марочную и классовую принадлежность, а также массу других параметров и характеристик раствора и затвердевшего материала. Мы расскажем, какое соотношение компонентов бетона считается нормальным, а также покажем, как произвести расчет компонентов для бетона.

Состав бетона и пропорции его ингредиентов напрямую определяют качество и прочность готового материала.

Компонентный состав бетонной смеси

Общие сведения

Однородная на вид масса состоит из нескольких субстанций.

Бетоном принято называть искусственный камень, который производят методом затворения вяжущего вещества водой с введением крупных и мелких заполнителей, а также различных целевых добавок – пластификаторов, гидрофобизаторов, антисептиков и т.д. Существуют также безводные бетоны, такие как асфальтобетон и некоторые другие.

Мы будем говорить о традиционных бетонах, применяемых в гражданском строительстве – смесях на основе цемента в качестве вяжущего вещества, так как помимо цемента в качестве вяжущих используют различные шлаки, полимеры, смолы и т.д.

Цемент – основной компонент бетонного раствора.

Итак, для производства цементобетона используют такие ингредиенты:

• Портландцемент (иногда быстротвердеющий шлакоцемент) – минеральная пыль, которая вступает в реакцию гидратации с водой и твердеет с образованием плотного и твердого камня. Играет роль клея, который связывает все компоненты в одну монолитную структуру;
• Песок – мелкий заполнитель, который способствует экономии цемента и играет роль в создании мелкоструктурного каркаса, предотвращающего деформации и образование микротрещин при твердении и усадочных процессах;
• Щебень – крупный заполнитель, который наряду с песком удешевляет смесь, так как цена заполнителей невысока. Препятствует разрушениям во время усадки и твердения, создает структурный каркас и повышает модуль упругости материала, а также уменьшает его ползучесть;
• Вода – один из важнейших компонентов смеси, который участвует в процессе гидратации цемента и образовании твердеющего клея, а также является средой, где происходит перемешивание, взаимодействие и равномерное распределение остальных составляющих раствора;
• Добавки – пластификаторы, гидрофобизаторы, антисептики, уплотнители и прочие. Повышают определенные показатели, такие как текучесть, влагостойкость, морозоустойчивость, химическую и биологическую инертность, плотность и т.д.

На фото – цементный камень, получаемый в процессе гидратации цемента.

Важно! Как видим, состав бетонной смеси неоднороден, поэтому качество продукта зависит от многих переменных. Марки бетона и соотношения компонентов, а также их качество и тип связаны прямой зависимостью.

Требования к компонентам

Для производства качественного раствора своими руками следует правильно подбирать его состав.

Теперь поговорим о компонентах подробнее. Одним из основных составляющих, без которого не получится ничего, является цемент. В строительстве, как правило, используют портландцемент марок М300 – М500, однако следует учитывать, что для производства бетона марки М350 потребуется цемент не ниже М500, а из цемента М400 получится бетон марки не выше М250.

Марка показывает предел прочности материала на сжатие, и для индивидуального и гражданского строительства прочности М250 – М350 вполне достаточно, поэтому вы можете смело использовать продукт марки М500 даже для ответственных узлов. Единственное замечание – соотношение компонентов в бетоне для фундамента должно быть подобрано наиболее тщательно, поэтому для бетонирования этой части дома обычно используют раствор товарного качества с завода.

Наиболее подходящая для индивидуального изготовления бетонного раствора марка.

Щебень – еще один важный ингредиент смеси. Считается, что прочность щебня должна примерно вдвое превышать проектную прочность бетона, которую он набирает в течение 28 дней. Это связано с тем, что бетонный камень вызревает несколько лет и набирает дополнительную прочность, которая в результате становится примерно равной прочности щебня, который остается прежним по этому показателю.

Для изготовления традиционного бетона достаточно прочности гравийного щебня, которая составляет примерно 800 – 1000 кгс/кв. см, чего вполне достаточно для получения бетонного материала марки М450. Для производства изделий марки М100 – М300 можно использовать известняковый щебень, но самым прочным и дорогим является гранитный камень, который чаще всего используют для производства специальных, дорожных и высокопрочных разновидностей бетона.

Для жилищного строительства вполне подойдет обычный карьерный гравий.

  Важно! Иногда намеренно используют непрочный известняковый щебень, например, когда предстоит шлифовка или резка железобетона алмазными кругами. Также таким способом облегчается алмазное бурение отверстий в бетоне.

Песок можно использовать карьерный или речной, промытый от глинистых и пылевидных примесей. Чаще всего применяют среднюю и мелкую фракцию, а для изготовления пескобетона берут песок крупного размера зерен.

Если говорить о добавках, то стоит сразу отметить, что качественное введение химикатов возможно только в условиях фабричного производства. Компоненты для производства газобетона, например, включают алюминиевые пудры, пасты и эмульсии, дозировка которых должна быть точной.

Введение добавок требует точного соблюдения рецептуры и условий производства.

Аналогично, компоненты для производства пенобетона – пенообразователи – также нуждаются в точном соответствии рецептуре, так как компоненты для пенобетона могут испортить материал и понизить его марку при незначительном отклонении от нормы.

Расчет

Учимся правильно определять соотношение и пропорции ингредиентов.

Как было сказано, соотношение компонентов – важнейший параметр при производстве бетонной смеси. Классическая инструкция предполагает такую пропорцию (цемент/щебень/песок/вода): 1:4:2:0.5. Числа в пропорции соответствуют массовым долям.

Само собой, такое соотношение весьма условно и примерно, так как на практике мы имеем дело с реальными материалами, которые имеют множество примесей, по-разному поглощают воду, имеют различную исходную влажность. Для более точного определения рецептуры следует пользоваться таблицами и специальными компьютерными программами, однако и они не гарантируют соответствия полученного продукта ожидаемой марке или классу.

Для вычисления количества ингредиентов можно использовать таблицы.

Даже в условиях заводов, где есть лаборатории и специальное оборудование для взвешивания, дозировки, смешивания и подготовки компонентов, приходится делать обязательные испытания полученного камня на прочность, и только после этого можно уверенно говорить о классовой или марочной принадлежности полученного материала.

Для определения марки материал испытывают на предельную прочность.

Существует способ расчета компонентного состава в полевых условиях:

1. В десятилитровое ведро насыпаем щебень до верха и встряхиваем емкость, чтобы камень распределился по объему ведра равномерно;
2. С помощью литровой банки или иной мерной посуды доливаем воду в ведро с гравием до тех пор, пока она не сравняется с ним по уровню. Запоминаем количество воды. Так мы определили необходимый объем песка;
3. Теперь высыпаем щебень и наполняем ведро сухим песком в том объеме, который мы только что определили. Затем снова доливаем воду мерной банкой (лучше той же) до уровня покрытия песка водой. Количество воды будет равно необходимому объему цемента;
4. Чтобы определить оптимальное количество воды, следует взять 50 – 60% объема цемента, который мы нашли экспериментально в предыдущем пункте;
5. В конце следует взять расчетный объем бетонировки и разделить его на объем одного ведра – 10 л, а полученное число умножить на вычисленные ранее значения для каждого компонента.

Определить пропорцию поможет обычное ведро.

Важно! Для ответственных работ используйте товарный бетон проверенных производителей, так как сделать качественный продукт в полевых условиях проблематично в силу ряда непреодолимых причин.

Вывод

Качество, тип и соотношение компонентов определяют марку бетонного раствора и прочность будущего изделия. Для определения оптимальных пропорций существуют различные способы, однако добиться в полевых условиях точного соответствия проблематично (см.также статью «Бетон М150 – технические характеристики и особенности применения»).

Видео в этой статье поможет вам в этом убедиться.

Page 2

Что это такое — коррозия бетона и  железобетона? Почему в железобетонных конструкциях возникают коррозионные процессы? Какими способами можно предотвратить их развитие? В статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Разрушение железобетонной конструкции.

Что это такое

Коррозия бетона — процесс падения прочности или разрушения бетонных и железобетонных конструкций, связанный с агрессивным воздействием окружающей среды. Думается, читателю не нужно объяснять, как протекает коррозия металлических конструкций. С бетоном в общих чертах происходит то же самое: со временем он частично перерождается в другие материалы, обладающие совсем другими механическими свойствами.

Уточним: от обычной ржавчины железобетонные конструкции, понятное дело, тоже страдают. В большинстве случаев армирование не отличается высокой коррозионной стойкостью.

Ржавление сказывается на прочности арматуры.

Виды и механизмы

Помните пословицу «где тонко, там и рвется»? Она в полной мере относится к деградации любых конструкционных материалов.

Железобетон — композит из нескольких видов сырья, различающихся механической прочностью и устойчивостью к разного вида внешним воздействиям.

Материал	Свойства
Песок	Кристаллы кварца исключительно химически стабильны, не деградируют со временем
Щебень	В качестве заполнения обычно используется щебенка скальных пород, своими химическими и механическими свойствами мало отличающаяся от кварцевого песка. На ее прочность могут повлиять разве что концентрированные щелочи и кислоты.
Арматура	Контакт стали в водой и воздухом (а бетон, как мы помним, паропроницаем) всегда дает очень предсказуемый результат. Даже под защитным слоем бетона армирование будет постепенно ржаветь. Выход арматуры на поверхность вследствие разрушения конструкции многократно ускорит процесс.
Цементный камень	Связующее — цемент — после схватывания превращается в сравнительно прочный, но не отличающийся химической инертностью цементный камень. Один из его основных компонентов — гашеная известь Ca(OH)2 — легко растворяется водой и вступает в реакции с прочими химикатами. Именно с разрушения цементного камня обычно начинается коррозионный процесс.

Давайте разберем основные виды коррозии и механизмы их возникновения.

Вымывание

Несмотря на высокую плотность, бетон — материал пористый. Причина — в том, что схватывание цемента и последующая сушка раствора сопровождаются существенным уменьшением его объема.

Обратите внимание: поризованные газо- и пенобетон — отдельный разговор. В их случае поры создаются намеренно — введением в раствор пены или газообразующих компонентов (как правило, алюминиевого порошка). Цель — придание бетону максимальных теплоизоляционных качеств.

Увлажнение бетона с последующим неравномерным испарением воды приведет к постепенному движению воды через поры. В процессе движения та самая гашеная известь Ca(OH)2 будет постепенно вымываться; ну, а раз связующего в толще бетона становится меньше — его прочность падает.

Наиболее наглядно процесс вымывание демонстрируют высолы — белые разводы и наросты на поверхности бетона, остающиеся там, где он часто мокнет. Их наличие говорит о том, что конструкция стремительно утрачивает прочность.

Высолы на потолке погреба.

Разложение кислотами

Под воздействием кислот и их водных растворов в бетоне может протекать множество деструктивных процессов.

Разберем наиболее простые.

• При воздействии кислот гашеная известь соединяется с атмосферной углекислотой с образованием нерастворимой соли и воды. Формула, описывающая реакцию, имеет вид Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + h3O.

Казалось бы — чему огорчаться, если растворимое соединение кальция заменено более стабильным? Ведь процесс вымывания в этом случае должен полностью прекратиться. Не тут — то было: кристаллы CaCO3 не просто заполняют поры — они стремятся расширить, взломать их; в результате бетон начинает растрескиваться.

• При избытке воды (проще говоря — во влажном бетоне) дальнейшее преобразование минералов приобретает вид CaCO3 + CO2 + h3O = Ca(HCO3)2. Полученный бикарбонат кальция снова растворим для воды; более того —  слишком растворим: он стремительно вымывается, оставляя после себя поры и… падение конструкционной прочности.
• В присутствии раствора соляной кислоты гашеная известь превращается в хлористый кальций: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2h3O. И эта соль исключительно легко растворяется в воде; результат вполне предсказуем — опять-таки ослабление конструкции.

Сульфатное разложение

В условиях предприятий химической промышленности (в частности, производящих удобрения) довольно распространенным случаем является так называемая сульфатная коррозия бетона.

Сульфатная коррозия.

В результате взаимодействия с сульфатами гашеной извести и присутствующих в цементе алюминатов образуется, в частности, гидросульфоалюминат эттрингит (3СaO•Al2O3•3CaSO4•32h3O). Кристаллы в процессе роста вызывают значительные напряжения, существенно превышающие прочностные показатели цементного камня.

Ржавление арматуры

Здесь все просто и понятно: контакт низкоуглеродистых сталей с водой и воздухом приводит к образованию малопрочного Fe2O3 и более сложных окислов и солей. Армирование должно воспринимать нагрузки на растяжение; при падении прочности арматуры существенные нагрузки на изгиб приводят к появлению трещин и… ускоренному падению прочности уцелевшего армирования вследствие прямого контакта с водой и воздухом (см.также статью «Подпорные стены из бетона: технология возведения от профессионалов»).

Биологическое разложение

Последствия высокой влажности при температурах выше нуля общеизвестны: конструкции из кирпича, камня и бетона обживаются мхом и плесенью.

В результате разрушение идет двумя путями:

1. Пресловутая известь и ее соединения служат грибку пищей.
2. Накопление продуктов метаболизма в порах приводит к росту внутренних напряжений.

Грибок на бетонной стене.

Морозное разрушение

Представьте себе, что происходит с участком влажной  бетонной конструкции при падении температуры ниже нуля.

1. Вода в ее порах начинает кристаллизоваться.
2. Лед, имеющий больший по сравнению с водой объем, стремится расширить поры. В конструкции появляются микротрещины; по мере их расширения к разрушению железобетона подключается коррозия арматуры.

Способы защиты

Итак, механизмы разрушения нами изучены. Возможна ли защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии? Могут ли соответствующие меры быть предприняты в домашних условиях, своими руками?

Стратегия

Для начала выясним, какими путями нам предстоит двигаться.

Комплекс мер	Разъяснения
Защита арматуры	Повышение коррозионной стойкости армирующего каркаса предотвратит его ржавление внутри бетона и при выходе на поверхность.
Уплотняющие химические добавки	Как правило, они уменьшают количество пор или делают поры замкнутыми. В результате снижается проницаемость материала для воды и воздуха, реже нестабильная гашеная известь заменяется более химически стойкими соединениями.
Заполнение пор	Готовая бетонная конструкция может быть модифицирована проникающими пропитками, нагнетаемыми через пробуренные в ней шурфы или просто нанесенными на поверхность.
Поверхностная защита	Сюда относятся всевозможные меры по гидроизоляции (рулонной и обмазочной). В эту же категорию попадает покраска лакокрасочными материалами.
Биозащита	Антисептические пропитки сводят на нет биологическое разложение, убивая саму плесень, ее споры и препятствуя их повторному появлению.

Грунт-антисептик.

Тактика

А теперь давайте немного конкретизируем перечень возможных мер, описав некоторые из них.

Промышленные условия

Как защита железобетонных конструкций от коррозии осуществляется в условиях промышленных предприятий, многоквартирного строительства и т.д. — проще говоря, когда есть возможность использовать сложные технологии, требующие специального оборудования?

Упомянем несколько часто применяющихся решений.

• Цементизация. Через пробуренные в толще конструкции отверстия под давлением нагнетается цементное молочко, приготовленное в пропорции 1:10 (цемент-вода), с небольшой (не более 7% от массы цемента) добавкой хлористого кальция. Заполнение пор способствует увеличению плотности бетона и уменьшению количества открытых пор в нем.
• Силикатизация сводится к последовательному нагнетанию натриевого жидкого стекла и хлористого кальция. В процессе обработки поры заполняются смесью слаборастворимого гидросиликата кальция и нерастворимого кремнезема.

Силикатизация бетона.

• Битумизация — процесс заполнения пор битумом при температуре 200-220С. Метод исключительно эффективен, но может проводиться лишь при минимальной влажности конструкции.

Полезно: основная проблема при бурении шурфов для закачки растворов — не вызвать роста внутренних напряжений в толще конструкции. С этой точки зрения оптимально алмазное бурение отверстий в бетоне: оно не создает ударных нагрузок и не вызывает скола краев отверстия.

Для вскрытия и демонтажа элементов конструкции применяется резка железобетона алмазными кругами: они обладают куда большим по сравнению с абразивными кругами по камню ресурсом и, главное, прекрасно режут арматуру.

Домашние условия

Разумеется, защита бетона от коррозии возможна и без применения высокотехнологичного оборудования.

• Защитная покраска — самое простое и очевидное решение. В частности, можно рекомендовать так называемые резиновые водно-дисперсионные красители: они надежно гидроизолируют поверхность бетона при минимальных затратах времени и сил. Цена килограмма резиновой краски начинается примерно от 130 рублей.

Резиновая водорастворимая краска.

• Обработка жидким стеклом тоже способна защитить бетон от разрушения. Инструкция по его применению предельно проста: натриевое жидкое стекло разводится водой 1:1 и наносится на поверхность бетона кистью или валиком в 2-3 слоя без промежуточной просушки.
• Наиболее эффективное решение — проникающие гидроизоляционные пропитки (Пенетрон и его аналоги). Они наносятся по влажному бетону и проникают на глубину до метра. Пенетрон вызывает кристаллизацию соединений кальция, полностью заполняющих поры.
• На стадии приготовления бетона в него могут вводиться разнообразные укрепляющие добавки. Вот названия нескольких отечественных препаратов: Мылонафт, СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка), ГКЖ-94 (кремнийорганическая жидкость).

Кремнийорганические (силиконовые) пропитки могут применяться и для гидрофобизации  готовых конструкций. На фото — силиконовый гидрофобный грунт Типром Д.

Заключение

Разумеется, в рамках небольшой статьи нами затронуто лишь несколько из длинного перечня возможных решений ( статью «Бетонные безнапорные трубы: нормативные документы, применение, альтернативы»).

Видео в этой статье предложит читателю дополнительную информацию о том, как проявляется коррозия бетона и какими средствами она может быть побеждена. Успехов!

masterabetona.ru

Щебень и гравий — наиболее популярные наполнители для бетона

Основным наполнителем для бетонов всех марок является щебень или гравий – измельченная горная порода. Чаще всего используется щебень. Он также делится по фракциям, и имеет шероховатую, неровную поверхность. При подборе состава бетона следует также учесть, что морская или речная галька не может служить заменой щебню, так как гладкая, отполированная водой поверхность значительно ухудшает сцепление камня с остальными компонентами смеси.

Щебень подразделяется на следующие фракции:

Очень мелкий — 3 — 10 мм.

Мелкий — 10 — 20 мм.

Средний — 20 — 40 мм.

Крупный — 40 — 70 мм.

Чтобы ваш бетон простоял долгие годы и не разрушился, следует помнить, что максимальный размер камней в щебенке не должен превышать 1/3 от минимальной толщины будущего изделия. 

Еще берут в расчет такой показатель, как пустотность наполнителя – объем пустого пространства между камнями щебня. Вычислить его просто – взять ведро известного объема, заполнить его щебнем до краев, и мерной емкостью лить в него воду. Зная, сколько вошло жидкости, мы можем вычислить пустотность щебня. К примеру, если в 10 литровое ведро щебня влезло 4 л воды, то пустотность этой щебенки – 40%. Чем меньше пустотность наполнителя, тем меньше расход песка, и, что немаловажно – цемента.

Для максимального заполнения пустот следует применять различные фракции щебня: мелкий, средний, крупный. При этом необходимо учитывать, что мелкой фракции должно быть не менее 1/3 от общего объема щебня.

Помимо гранитного щебня и гравия, в зависимости от назначения бетона, используют керамзит, доменный шлак, а также другие наполнители искусственного происхождения. Для легких бетонов применяют древесную стружку, и измельченный пенополистирол. Для сверхлегких бетонов – газы и воздух. Однако создание легких и сверхлегких бетонов сопряжено с рядом сложностей, и правильно изготовить такой продукт вне промышленного цеха вряд ли удастся.

В зависимости от плотности, все наполнители для бетона подразделяют на пористые (<2000 кг/м3) и плотные (>2000 кг/м3). Также не стоит забывать, что природные наполнители имеют небольшой радиационный фон, который присущ всем гранитным породам. Конечно, это не источник радиационного загрязнения, но все-таки стоит помнить о таком свойстве натурального камня в качестве наполнителя бетона.

Правила замеса бетона

Качество полученной в бетономешалке смеси зависит от выбора компонентов, соблюдения пропорций и технологии загрузки.

Работа состоит из следующих этапов:

• Установка бетономешалки. Аппарат устанавливают на ровную площадку, чтобы резервуар находился в правильном положении, иначе перемешивание компонентов будет неравномерным и раствор частично образует комки. Нужно заранее предусмотреть, как будет располагаться емкость для выгрузки раствора.
• Загрузка компонентов. В первую очередь засыпают половину дозы песка, затем гравий и после него постепенно добавляют цемент. В последнюю очередь высыпают оставшийся песок.
• Залив воды. После тщательного перемешивания сухих компонентов заливают воду.
• Замешивание. Смешивание компонентов раствора несложная процедура, но и у нее есть свои особенности. Нельзя мешать раствор слишком долго, чтобы он не начал схватываться. При правильной работе бетономешалки раствор достаточно замешивать 10 минут. Через 5-6 минут перемешивания качество можно проверить: взять немного смеси, сделать из нее «кляксу» и провести по ней несколько бороздок. Если бороздки некоторое время не затягиваются, раствор готов.
• Выгрузка. Готовый раствор выгружают из бетономешалки полностью. Если брать его частями, внутри бетономешалки создадутся условия для расслоения, поскольку наполнитель начнет оседать.
• Очистка бетономешалки. Промывать внутренние поверхности бетономешалки после каждого замеса не стоит, но необходимо тщательно вычистить со стенок и лопастей остатки предыдущей порции раствора. По окончании работ бетономешалку хорошо промывают водой.

Чтобы сухие компоненты не налипали на стены бетономешалки, перед их загрузкой внутренние стенки смачивают жидким цементным молочком.

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.

О том, как построить самостоятельно фундамент из блоков ФБС читайте тут.

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.

М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.

Рекомендации и советы

Получение качественного фундамента требует выбора цемента правильной марки и организации правильных условий застывания бетона. После заливки основание требует ухода в течение 20-25 дней.

Поверхность защищают от прямых солнечных лучей и пересыхания. Ее накрывают полиэтиленовой пленкой и ежедневно слегка увлажняют. Окончательную крепость бетон набирает спустя 30-40 дней после заливки.

Еще несколько советов:

• Цемент используют только свежий, без признаков слеживания. Качество проверяется сжатием в кулаке небольшого количества цемента. Если после разжимания в руке останется комок, значит цемент влажный и использовать его не стоит.
• Порцию раствора бетона готовят с таким расчетом, чтобы участок фундамента был залит за 30-40 минут. Раствор начнет застывать и залить его правильно не получится.
• Компоненты перед загрузкой в бетономешалку можно предварительно смешать. Делают это на куске брезента или пленки, чтобы в раствор не попала земля.
• Воду заливают в раствор строго по норме. Если жидкости будет слишком много, фундамент при застывании начнет трескаться из-за ее испарения.
• При выборе крупного твердого наполнителя лучше предпочесть материал с разнокалиберными зернами. Это поможет избежать образования пустот во время заливки фундамента.

Самостоятельное приготовление бетона несложный процесс. Главное условие получения качественного бетона – соблюдение рекомендаций по пропорциям и правильной загрузки компонентов в аппарат.

Заполнители — щебень и песок

Состав бетона определяется теми функциями и характеристиками бетона, которые необходимы при его эксплуатации. Наиболее распространенные — песок и щебень. К ним предъявляются не менее жесткие требования, чем к качеству цемента. Иногда используют гальку, но только если она имеет острые грани, а не округлые. При наличии ломанных линий лучше сцепление заполнителя с раствором, в результате прочность бетон имеет значительно выше.

Песок

Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.

Кроме происхождения, песок различают по фракциям. Для строительных работ используют крупные или средние. Мелкие и пылеватые не подходят. Нормальный размер зерен песка — от 1,5 мм до 5 мм. Но оптимально в растворе он должен быть более однородным, с разницей в величине зерен в 1-2 мм.

Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен

Важна также чистота песка. В нем точно не должно быть никаких посторонних органических включений — корней, камней, кусков глины и т.п. Нормируется даже содержание пыли. Например, при замесе бетона для фундамента количество загрязнений не должно превышать 5%. Определяется это опытным путем. В полулитровую емкость засыпается 300 мл песка, все заливается водой. Через минуту, когда песчинки осядут вода сливается и заливается снова. Так повторяют до тех пор, пока она не будет прозрачной. После этого определяют, сколько песка осталось. Если разница не более 5%, песок чистый и его можно использовать при замесе бетона для фундамента.

Для тех работ, где наличие глины или извести только плюс — при кладке или штукатурке — особо заботиться о чистоте песка нет необходимости. Органики и камней быть не должно, а наличие глиняной или известковой пыли только сделает раствор более пластичным.

Щебень

Для ответственных конструкция — перекрытий и фундаментов — используется дробленый щебень. Он имеет острые грани, которые лучше сцепляются с раствором, придавая конструкции большую прочность.

Фракции щебня стандартны:

• особо мелкий 3-10 мм;
• мелкий 10-12 мм;
• средний 20-40 мм;
• крупный 40-70 мм.

  

  В замесе щебень используют нескольких фракций — от мелкого до крупного

В бетоне используют одновременно несколько разных фракций. Самый крупный фрагмент не должен превышать 1/3 размера самого маленького элемента заливаемой конструкции. Поясним. Если заливается армированный фундамент, то элемент конструкции, который принимается в расчет — армирование. Находите два элемента, расположенных ближе всех. Самый крупный камень не должен быть больше 1/3 этого расстояния. В случае с заливкой отмостки самый маленький размер — толщина бетонного слоя. Щебень выбираете так, чтобы он был не больше трети ее толщины.

Мелкого щебня должно быть порядка 30%. Остальной объем поделен между средним и крупным в произвольной пропорции. Обращают внимание и на запыленность щебня. Особенно нежелательна известковая пыль. Если ее много, щебень моют, после — сушат, и только после этого засыпают в бетон.

Хранение заполнителей

Понятно, что стройплощадка — не самое чистое и обустроенное место.и песок и щебень часто сгружают прямо на землю. В таком случае при загрузке необходимо следить, чтобы в замес не попадала земля. Даже небольшое ее количество негативно скажется на качестве. Потому желательно насыпать заполнители на твердые площадки.

Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.

Приготовление бетона

При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:

1. Сначала в сухом виде перемешивают бетон и песок. Его смешивают до тех пор, пока цвет не станет однородным. Потом засыпают щебень, все снова перемешивают, и последней добавляется вода.
2. Сначала заливается вода, в нее — цемент. Когда все перемешается добавляют песок и потом крупный заполнитель.

   

   Порядок добавления составляющих для бетона при замесе может быть разный

В первом варианте есть возможность, что при ручном замесе на дне, возле стен емкости останется неразмешанный состав, что приведет к снижению прочности бетона. Выход — хорошо и тщательно все перемешивать. Но слишком много времени тратить на это нельзя: раствор начнет схватываться.

Во втором варианте свои минусы: для получения однородного цементного молочка (смеси воды и цемента) порой уходит много времени. В результате на образование связей с засыпкой его просто не хватает: цемент «схватывается» и прочность бетона тоже снижается.

Все это не столь критично при использовании бетономешалок, но тоже неидеально. Тут есть другая сложность. Доставляется бетон на стройплощадку обычно в тележках. В одну весь объем не помещается, и остаток оставляют крутиться в бетономешалке. Это лучше, чем оставить его просто стоять, но при слишком длительном перемешивании раствор может начать расслаиваться, результат — прочность бетона станет ниже. Выход — две тележки и два человека, которые их повезут. Способ засыпки — первый или второй — выбирайте сами.

При небольших объемах бетон можно замешивать вручную

Так все-таки, как приготовить бетон. Выбор за вами. Если объемы небольшие — можете месить вручную. Только делайте это тщательно. Для заливки фундамента лучше-все-таки заказать миксер, но можно справиться и бетономешалкой (или двумя, в зависимости от объема). А чтобы решить проблемы с неоднородностью замеса (хотя лучше, чтобы он был хорошим), обработайте укладываемый бетон вибратором. Большая часть проблем уйдет.

Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.

Заливка ленточного фундамента

Монолитная бетонная лента, расположенная под стенами по периметру здания и внутренними простенками. Применяется для легких и тяжелых зданий.

По материалу основы делится на:

• Бутовый;
• Бетонный;
• Бутово-бетонный;
• Железобетонный;
• Кирпичный.

По глубине закладки данный вид может быть мелкозаглубленным (до 60 см.) и заглубленным( до 150 см). Глубину закладки рассчитывают, исходя из качества грунта и веса строения.

Столбчатый

Используется для легких построек: деревянных, каркасных, щитовых домов, пристроек, легких зданий из газобетонных блоков. Состоит из расположенных по периметру здания с шагом в 2,5-3 метра бетонных столбов. На верхнюю часть столбов монтируют ростверк из бруса, бетона или металлический швеллеров, на который непосредственно устанавливают стены здания.

Столбы изготавливают из бетона, бута, кирпича или дерева. Заглубляют столбы на уровень промерзания грунта. Данный тип фундамента идеален на участках с уклоном. Столбы заглубляют до уровня плотного грунта.

Столбчатый фундамент не применяется, если под зданием необходимо возвести подвал или цокольный этаж.

Комбинированный

Разновидность столбчатых фундаментов – комбинированный или столбчато-ленточный. Столбы при его обустройстве опускают ниже глубины промерзания грунта, вверху устраивают ростверк, представляющий собой ленточное основание.

Такой вид фундамента приобрел высокую популярность, поскольку его можно строить на любом грунте и зданию любого веса.

Стоимость комбинированного фундамента на порядок выше, чем у других видов. Применяйте, когда строительство ленточного и столбчатого основания невозможно.

Плитный

Монолитное основание, расположенное под всем зданием. Обустройство этого вида применяется, когда нагрузка от строения значительная, а грунт слабый.

Такой фундамент применяют при строительстве на болотистых, пучинистых и пористых грунтах. В подобных условиях ленточный и свайный фундаменты перекосятся вместе со стенами и часть здания может провалиться.

Плитный фундамент движется вместе с грунтом, поэтому целостность стен здания не пострадает. На плотных грунтах возведение сплошного фундамента не рентабельно.

Поделитесь в соц.сетях:

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