Порядок изготовления бетона; пропорции цемента, песка и щебня

Порядок изготовления бетона — пропорции цемента, песка и щебня

Причин, по которым может потребоваться самостоятельное изготовление бетона, не так уж и мало, например, удаленность строительства от дорог и населенных пунктов, малый объем требуемого материала, который не соглашаются привезти поставщики. В любом случае, зная правильные пропорции материалов и технологию смешивания, можно приготовить бетон своими руками.

Материалы

Как и для любого строительного материала, для приготовления качественного бетона важно «правильное» сырье. Основных компонентов всего четыре: цемент, песок, наполнитель и вода. Общие требования – ингредиенты должны быть чистыми, без посторонних примесей, а первые три – еще и сухими.

Цемент – основа качественного бетона, он должен быть свежим, так как при хранении его свойства ухудшаются. Большинство рецептур рассчитаны на использование самого распространенного цемента марки М500. Если в наличии есть только М300 или М400, то для пересчета их количества необходимо использовать поправочные коэффициенты. Верно такое правило: чтобы получить бетон определенной марки, нужно использовать цемент в 2 раза большей марки. Отмерять цемент особенно удобно, так как он продается в мешках, чаще всего по 50 кг.
Для изготовления бетона требуется речной или строительный песок, обязательно без примесей глины, которая приводит к растрескиванию бетона при перепадах температур.
Наполнителем может служить гравий или щебень фракции 10-20 мм. Они должны быть однородными, без примесей мусора и гранитной крошки. Для приготовления бетона своими руками удобнее использовать наполнитель с более мелкой фракций, так как он хоть и тяжелее, но раствор с ним удобнее перемешивать при помощи лопаты.

Вода подойдет водопроводная, речная или озерная может включать органические примеси, приводящие к ухудшению качества бетона.

Пропорции

Отмерять компоненты необходимо строго в соответствии с рекомендуемыми пропорциями, так как их нарушение приводит к дефектам бетона. Например, если использовать больше, чем указано в пропорции, цемента то бетон получится хрупким. Наиболее распространены для частного строительства следующие рецептуры бетона с соотношениями цемент : песок : щебень

Пропорции в рецептуре указаны весовые, так что потребуются весы, можно кантер на 20-30 кг. К примеру, для приготовления распространенного бетона марки М300 необходимо взять 10 кг цемента, 24 кг песка и 43 кг щебня.

Вода добавляется из расчета 30-50% от массы цемента. Для более плотного бетона используется меньшее количество воды, для более пластичного и текучего (как при заливке фундамента) – большее. Однако избыточное количество воды пагубно сказывается на прочности бетона, как как после ее испарения в материале остаются полости.

Процесс приготовления бетона

Если приходится смешивать бетон вручную, то лучше использовать крупную, но не глубокую металлическую емкость, в крайнем случае, чистую забетонированную площадку. В емкость высыпается отмеренное количество песка и цемента и тщательно перемешивается лопатой до однородного состояния. Добавляется щебень, и вновь смесь перемешивается. Затем аккуратно, чтобы не разбрызгивалась, вливается вода, и бетон вымешивается до абсолютно однородного состояния. Готовый бетон нужно использовать за час.

Приготовление бетона вручную крайне трудоемкое занятие, поэтому лучше воспользоваться компактной бетономешалкой. В работающий агрегат наливается примерно треть от приготовленной воды, всыпается цемент, и вымешивается до однородной консистенции. Затем небольшими партиями добавляется песок. После того, как все три компонента хорошо перемешаются, закладывают щебень и доливают остальную воду. Если раствор не используется сразу весь, то бетономешалку следует оставить включенной.

Изготовить бетон самостоятельно, даже зная пропорции, непросто. Нужно подобрать и точно отмерить необходимые ингредиенты, тщательно их смешать, только так можно добиться качества, приближенного к промышленному.

Бетон для фундамента жилого дома

Бетон — это смесь трёх компонентов: цемента, песка, щебня. Меняя их пропорции, можно получить разные марки бетона. Они отличаются по удельной прочности, твёрдости, морозостойкости и другим характеристикам. Для фундамента жилого дома обычно используют ленточный способ заливки. Для массивных сооружений и многоэтажных домов нужна заливка плитного или монолитного фундамента.

Марка бетона для фундамента

Марка бетона указывает, какую нагрузку тот способен выдержать в состоянии покоя. Например, марка 250 означает, что один квадратный сантиметр изделия из бетона способен выдержать статическую нагрузку весом двести пятьдесят килограмм. У бетона существуют такие характеристики, как морозостойкость и водонепроницаемость.

Выбор марки бетона, как и типа фундамента, будет зависеть от следующих параметров строения:

• типа здания (жилое, нежилое);
• наличия или отсутствия подвала;
• расчётной нагрузки на фундамент согласно проекту;
• геологических характеристик почвы в месте строительства.

Общие рекомендации по маркам бетона, используемым для возведения фундаментов в жилом и нежилом строительстве:

• М100 — для возведения лёгких деревянных построек, гаражей, сараев;
• М150 — в армированных ленточных фундаментах одноэтажного жилищного строительства;
• М200 — при заливке фундаментов под одно- и двухэтажные постройки из газовых и шлакоблоков;
• М250–300 — для фундаментов под крупные постройки и многоэтажные дома высотой до 5 этажей;
• М400 и выше — для сверхтяжёлых сооружений и многоэтажных комплексных домов.

При определении марки для фундамента высчитывается нагрузка, которую фундамент будет на себя принимать от конструкций будущего строения, исходя из этого подбирается марка бетона. В случае заливки ленточного фундамента под постройку одно- или двухэтажного жилого дома рекомендуется использовать марку 200–250.

Пропорции компонентов для заливки фундамента

Способ приготовления цементных растворов

Для застройщика важно знать, какое соотношение вёдер песка, цемента и щебня нужно заложить в ёмкость для приготовления смеси, чтобы получить бетон определённой марки.

При замесе вручную потребуется определённое количество вёдер компонентов раствора. Миксеры имеют объём приёмной ёмкости 100 л и более. При заливке фундамента нужно ясно понимать, сколько вёдер компонентов требуется заложить в бетономешалку, чтобы получить на выходе нужное количество вёдер бетона.

Рецепт приготовления бетонной смеси для фундамента можно представить в виде таблицы:

Таблица приводит данные, исходя из применения цемента М 400.

Зная, какой объём и вес материала вмещает одно ведро, сверяя с данными таблицы, определают, какое количество вёдер компонентов нужно заложить в ёмкость, чтобы получить на выходе определённый объем готовой бетонной смеси нужной марки.

Воду добавляют после тщательного перемешивания сухих компонентов. Количество воды определают первый раз на глаз, чтобы получить смесь не чересчур густую, но и не слишком жидкую. Заметив, сколько вёдер воды ушло на первый замес, фиксируют расход воды на следующие замесы.

Пользуясь полученной информацией, застройщик может вполне самостоятельно приготовить бетон для строительства своего фундамента. О том как изготовить бетон по пропорциям в ведрах смотрите в этом видео:

Виды бетона для заливки основания

Для приготовления раствора для фундамента подходит песок, размер частиц которого варьируется от 1,2 до 3,5 мм. Используют сыпучий материал без посторонних примесей. Допускается пятипроцентное содержание глины и ила, но это делает бетон менее прочным.

Определить качество состава поможет следующий эксперимент: насыпьте песок в емкость, разведите водой и тщательно взболтайте полученный раствор. Если вода останется чистой или немного потеряет прозрачность, значит, сырье высокого качества, а если сильно помутнеет – содержит примеси. Можно также оставить емкость постоять некоторое время. Если в итоге над песком появится осадок из глины, лучше не использовать такой сыпучий материал для строительства.

В составе щебня тоже не должно быть примесей. Размер частиц составляет 1-8 см.

В строительной области различают следующие типы цемента:

1. Портландцемент (наиболее распространенный вариант, который используется при возведении разных сооружений).
2. Шлакопортландцемент (обладает высокой влагостойкостью и морозоустойчивостью, но медленнее затвердевает).
3. Пуццолановый портландцемент (применяется для возведения конструкций под водой и под землей благодаря исключительным влагостойким свойствам; в условиях воздушной среды дает сильную усадку и теряет прочность).
4. Быстротвердеющий цемент (застывает около 2 недель; работать с таким материалом необходимо без промедлений, так как он мгновенно схватывается, поэтому это не самый удачный вариант для начинающих строителей).

Таким образом, наиболее подходящим материалом для самостоятельной заливки монолитного фундамента дома или иной конструкции служит портландцемент.

Выделяют следующие марки цемента: … ПЦ 500, ПЦ 500 Д20, ПЦ 400 Д20, ПЦ 400 и пр. В соответствии с маркой меняется значение предела его прочности на сжатие, которое определяется для бетонного куба с гранями по 20 см и измеряется в кг/см2.

Как замесить бетон

Как уже говорилось, данные манипуляции можно выполнить и вручную. Для этого потребуется подготовить емкость. Например, подойдет старая ванна, корыто или любое другое изделие. Также нужна штыковая лопата и грабарка.

Приготовление смеси будет выглядеть следующим образом:

• Насыпаем в подготовленную емкость необходимое количество цемента и песка.
• Интенсивно смешиваем все составляющие при помощи лопаты до однородного состояния. На это потребуется время и силы.
• Заливаем чистую воду и снова все перемешиваем.
• Добавляем щебень и повторно все смешиваем.

Кто-то, наоборот, сначала смешивает песок и щебень. После этого в сухой смеси делают борозды, которые наполняются цементом. Все компоненты тщательно перемешиваются. После этого составу придается форма конуса и медленно вливается вода. После очередного перемешивания бетон готов.

Важно! Если вы все же готовите раствор вручную, то его нужно использовать как можно быстрее. Даже если все компоненты очень хорошо перемешаны раствор начнет расслаиваться намного быстрее. Если в таком виде залить его в качестве основания для дома, то оно не будет обладать всеми необходимыми характеристиками.

Для механического смешивания потребуется бетономешалка. Ее можно купить, взять в аренду или даже смастерить самостоятельно. В этом случае приготовление раствора значительно упрощается:

• Засыпаем в миксер нужное количество цемента.
• Смачиваем его водой и перемешиваем. Так повторяется несколько раз, пока не получится масса, напоминающая эмульсию.
• Добавляем песок и снова ждем, пока все не перемешается до однородного состояния.
• На завершающем шаге засыпаем гравий и прочие наполнители и присадки.

Как видите, даже техника смешивания компонентов может быть разной. Поэтому нельзя сказать точно, что есть один единственный вариант пропорций бетонной смеси. Все зависит от конкретных условий и даже от типа фундаментального основания.

Основные компоненты, входящие в состав бетона

1. Вода

Предполагается, что в процессе изготовления бетонной смеси будет использована чистая вода. Использование воды дождевой, жирной, с содержанием масла либо иных химических примесей нежелательно. В состав ответственного бетона (железобетонные перекрытия, несущие конструкции) должна входить чистая водопроводная вода.

2. Цемент

Самая общеупотребительная марка цемента – М400. Большинство изготовителей выпускают цемент одной маркировки, но – разного качества. Чаще всего в состав бетона входит балаклеевский цемент М400 ШПЦ ӏӏ/Б-Ш-400 или амвросиевский ПЦ ӏӏ/Б-Ш-400.

3. Щебень

Прочность щебня должна в два раза превышать расчетную марку бетона. Данное требование обусловлено тем, что проектная марка бетона (которая набирается за 28 суток) всегда меньше, чем его действительная прочность, которая будет набрана через год. В то же время прочность щебня не увеличивается, так как структура камня остается неизменной. Для «уравнения в правах» и выполняется подобная нивелировка, хотя означенный запас прочности не оговаривается в проектном задании.

Основные виды щебня для бетона:

• Известняк – средний запас прочности от 500 до 600. Отдельные виды известняка (с запасом прочности до 800) могут быть использованы для приготовления бетона М350, хотя из-за низкой морозоустойчивости известняк в основном входит в состав бетонных смесей М100-М300.
• Гравий. Прочность – от 800 до 1000, пригоден для изготовления бетона М450, является самым распространенным видом наполнителя. Гравию свойственны все параметры, необходимые для получения самых распространенных бетонных смесей. Материал достаточно дешев, отличается пониженным радиационным фоном.
• Гранит – самый прочный компонент из вышеперечисленных. Дополнительные преимущества – высокая прочность (1400), низкая водопоглощаемость и повышенная морозоустойчивость.

4. Песок

Самый лучший строительный песок – карьерный. Это объясняется тем, что песчинки из карьера имеют неправильную форму, что увеличивает площадь сцепления. Главный недостаток карьерного песка – присутствие в нем глины, которую удаляют посредством намывки.

Морской или речной песок «отполирован» водой, а потому поверхность песчинок очень гладкая.

Таблица 1. Состав и пропорции бетона марок М100 — М450 из цемента М400

* Значения приведены в порядке — цемент : песок : щебень

Таблица 2. Состав и пропорции бетона марок М100 — М450 из цемента М500

* Значения приведены в порядке — цемент : песок : щебень

Методы упрочнения бетона полипропиленовой фиброй

Бетон для плиты перекрытия можно улучшить, причем непосредственно в ходе приготовления, используя различные добавки, увеличивающие прочность и устойчивость готовой конструкции. Есть добавки «климатические» (устойчивость к температурам, избыточной влажности, ультрафиолету), «технологические» (ускоряют и упрощают работу с бетонными смесями), «эксплуатационные» (повышают характеристики прочности, устойчивости к механическим повреждениям).

Но есть и универсальные добавки, повышающие сразу несколько основных и второстепенных характеристик бетона. Речь о полипропиленовом фиброволокне или фибре – тонких микроволокнах из высокопрочного полимера. Эта добавка относится к классу армирующих, поскольку основной эффект ее использования – формирование плотной матричной структуры из тонких сверх прочных микроволокон полипропилена внутри бетона.

Что дает полипропиленовая фибра:

• существенно повышает характеристику прочности бетона (до 30%), причем прочности на растяжение при изгибе, что важно для плит перекрытий и не только;
• благодаря микроволокнам, объединенных в общую матричную структуру внутри бетонной конструкции, на 70% снижается вероятность появления трещин при усадке;
• повышается ударная и усталостная прочность и устойчивость к механическим повреждениям;
• появляются дополнительные характеристики вроде морозостойкости, повышенной водонепроницаемости (до 30%), водоотделения, огнестойкости и других;
• фиброволокно препятствует расслоению бетонной смеси, что также влияет на характеристики бетона;
• полипропиленовые волокна имеют небольшой вес, и облегчают всю конструкцию;
• обеспечивают равномерное высыхание, даже в нетипичных условиях (повышенная или пониженная влажность, неправильный температурный режим, небольшие перепады температуры).

Наша компания производит три вида фиброволокна для бетонных смесей:

– тончайшие высокопрочные полипропиленовые волокна длиной от 2 до 18 мм. – макроволокна из первичного полимера волнистой формы длиной от 25 до 55 мм. — высококачественный ультрасовременный заменитель стальной фибры с длинной волокна 23-54 мм.

Чтобы бетон для перекрытий был более прочным и устойчивым к различным факторам и явлениям, достаточно добавить фиброволокно на стадии замешивания после щебня.

Сколько добавлять?

Если речь о микрофибре MicroArm, то хватит 0,9-2,0 кг волокон на 1 м3 бетонной смеси (стандартные плиты перекрытий, рассчитанных на малую и среднюю нагрузку).

Если использовать фибру PoliArm большей длины и диаметра, то нужно 3-6 кг на 1 м3 (для монолитных плит, используемых в промышленном и узкоспециализированном строительстве).

При использовании фибры X-Mesh достаточно добавить 1-3 кг фиброволокна на 1 м3 бетонной смеси (промышленные бетонные полы, паркинги, автостоянки и пр.)