Бетон — хлеб строительства. Без него, не обходится любая стройка, производятся различные конструкции и изделия от строительных — фундамент, стены, лестницы — до декоративных — скамейки, садовые дорожки и малые архитектурные формы. И все это — несложная по составу смесь. Правда пропорции бетона и его характеристики могут быть самыми разными — под выполнение разных задач.
Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного состава
Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики
В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:
- Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
- Заполнителей — песка, щебня, гальки.
- Воды.
Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.
Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях
Основная характеристика бетона — его прочность или та нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Именно этот параметр является ключевым при выборе марки бетона для фундамента. Также важны могут быть водопроницаемость, морозостойкость. Но это характеристики «вызревшего» материала, которые зависят от рецептуры. А при замесе вас может интересовать такая характеристика, как удобоукладываемость. Она отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Повысить текучесть без добавления воды можно при помощи добавок, как и повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.
Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.
Необходимые материалы
Перед замешиванием бетона самостоятельно нужно иметь в пропорциях:
- Воду (0,5 части).
- Песок (3 части).
- Любой наполнитель (например, щебень) – 5 частей.
- Цемент (1 часть).
Полную информацию о цементе можно прочитать в этой статье.
Песок следует подготовить без посторонних примесей. Он должен быть чистый. Крупность песка допускается использовать в пределах 1,5 — 2,5 мм.
Наполнитель следует подбирать без дополнительных компонентов. Лучше всего использовать гранитный щебень, размер фракций которого от 5 до 20 мм — он имеет хорошую прочность и крепкую структуру при затвердевании.
Щебень перед использованием лучше промыть, чтоб устранить отсев и пыль. Это обеспечит лучшее сцепление с остальными компонентами для раствора.
Вода подойдет обычная питьевая (на 1 часть цемента, 5 частей щебня и 3 части песка уйдет 0,5 части жидкости). Но она не должна содержать примеси. Следует учесть, что морская вода не подойдет для этих целей.
Также можно добавлять пластификаторы, которые придают бетону уникальные свойства (текучесть или вязкость) Также можно применять различные противоморозные добавки или отвердители.
Принцип маркировки бетона
Основные характеристики бетона — его прочность и класс на сжатие. Класс на сжатие обозначается буквой «В» далее идут цифры класса от 3 до 40, марка по прочности обозначается буквой «М», после которой стоят цифры от 50 до 1000. Они обозначают максимальную нагрузку, которую данный вид бетона может вынести. Например, марка М300 обозначает, что максимальная нагрузка на 1 квадратный сантиметр не может быть выше 300 кг.
В частном строительстве наиболее популярны марки М200-М250, для фундаментов двухэтажных домов может использоваться бетон М300-М350, намного реже льют М400 — для тяжелых зданий на сложных грунтах. Более высокие вообще встречаются редко. Их область применения — промышленное строительство и объекты со специальными свойствами (пирсы, дамбы, дороги и т.п.).
Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).
| Класс бетона по прочности на сжатие | Прочность бетона на сжатие кг/см2 | Ближайшая марка бетона по прочности |
| В 5 | 65.5 | M 75 |
| B 7.5 | 98.2 | M 100 |
| B 10 | 131.0 | M 150 |
| B 12.5 | 163.7 | M 150 |
| B 15 | 196.5 | M 200 |
| B 20 | 261.9 | M 250 |
| B 22.5 | 294.4 | M 300 |
| B 25 | 327.4 | M 350 |
| B 30 | 392.9 | M 400 |
| B 35 | 458.4 | M 450 |
| B 40 | 523.5 | M 500 |
Как правильно приготовить бетон в бетономешалке
Для правильного замеса бетона потребуется бетономешалка. На видео можно наглядно увидеть процесс приготовления раствора в бетономешалке. Если ее нет, то можно замесить вручную, но этот вариант подойдет при изготовлении небольших порций.
Для правильного замеса бетона в бетономешалке необходимо:
- Подготовить предварительно рассчитанные порции воды, цемента, песка и щебня.
- Включить бетономешалку.
- Налить воду в бетономешалку.
- Добавить цемент.
- Затем всыпать песок и размешивать около 2-х минут.
- Если смесь получается очень густая, то можно добавить немного воды.
- Добавить небольшими порциями щебень (плотность, фракции, удельный вес щебня можно узнать здесь)
- Добавить пластификаторы.
Бетон готовить нужно небольшими порциями, а бетономешалку следует размещать недалеко от места заливки. За счет этого раствор не схватится раньше времени и не застынет.
Общее время замеса не должно превышать 10 минут, чтоб раствор не схватился. Но этот способ не всегда используется. Ведь чаще всего для получения определенной текучести материала требуется добавлять разное количество воды.
Вторым способом будет такая последовательность: добавить все сыпучие материалы в устройство, затем постепенно наливать воду до получения нужной консистенции раствора.
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
Бетон своими руками — основные компоненты
Выбирая состав бетона для фундамента, пропорции и соотношение, необходимо подготовить такие компоненты:
- Цементная смесь.
- Песок.
- Щебень.
- Вода.
Цемент
Начинающим застройщикам, которые разбираются, как приготовить бетон в домашних условиях, важно грамотно рассчитать количество связующего вещества — цемента.
На рынке доступны разные типы цементной смеси, включая портландцемент, шлакопортландцемент, составы быстрого затвердевания и другие. Каждый вариант обладает своими свойствами, скоростью набора прочности и сферой применения.
Традиционный состав и пропорции бетона предусматривают наличие портландцемента, поскольку он отличается улучшенными эксплуатационными показателями и доступностью. Доступные материалы разделены на марки с буквой М и числовым значением, которое определяет устойчивость к нагрузкам.
Для изготовления бетона своими руками принято использовать марку М400 — она обладает достаточной прочностью и надежностью. В промышленном производстве в Москве задействован портландцемент М500, а для обустройства фундаментов в сложных условиях применяются специальные составы более высокой марки.
Чтобы приготовить бетонную смесь, необходимо знать точные сведения о марке и качестве используемого компонента. Также важно учитывать такое свойство, как свежесть, — от него зависит срок годности изделия из бетона.
Свежая смесь представляет собой рассыпчатую пыль, в составе которой отсутствуют уплотнения или комки. При наличии крупных элементов в цементе лучше не использовать его для строительных работ.
Песок
Рецепт бетона для фундамента предусматривает наличие песка. Существуют разные типы такого компонента, которые отличаются своим составом и свойствами, а также определяют качество конечного продукта.
Разбираясь, как сделать раствор бетона, можно выбирать любые виды песка. Главное, чтобы они не содержали большое количество пыли, глины и крупных частиц, ухудшающих свойства смеси.
Специалисты рекомендуют выбирать морской или речной песок, поскольку эти виды не имеют в своем составе пыли, глины и органических соединений. Что касается сырья, добытого в карьерах, то оно бывает достаточно грязным и нуждается в предварительной подготовке с мойкой и отстаиванием.
Еще такой песок может содержать органический мусор, включая корни деревьев, листья, кору и ветви. Если такие частицы окажутся в бетономешалке, бетон будет низкокачественным, а его прочность ухудшится.
Следует оценить такой показатель, как влажность песка. Даже в сухом материале может присутствовать до 2% воды, а в мокром — до 10%. В таком случае соотношения бетона для фундамента будут нарушены.
Щебень, гравий
Изучая, из чего состоит бетонная смесь, нужно обратить внимание на щебень и гравий. Эти горные породы выполняют роль наполнителей и отвечают за прочность изделий из бетона. В большинстве случаев применяется щебень, который имеет разные фракции и поверхности.
Подготавливая состав, нельзя заменять наполнитель морской или речной галькой, поскольку эти компоненты обладают гладкой отполированной поверхностью и не дают хорошее сцепление с другими составляющими.
Пропорции бетонного раствора влияют на срок службы и надежность изделия. Допустимый размер камней в щебнях не должен составлять больше 1/3 от минимальной толщины возводимой конструкции. Еще учитывается пустотность щебней или величина пространства между камешками.
Для вычисления этого параметра нужно взять ведро, поместить туда наполнитель и постепенно добавлять жидкость. Объем поместившейся воды будет указывать на показатель пустотности. Поэтому специалисты рассчитывают пропорции бетона для фундамента в ведрах.
Чтобы улучшить процесс заполнения пустот бетонной смесью, рекомендуется совмещать разные фракции щебня. Кроме гравия и гранитного щебня, в состав могут добавлять такие наполнители:
- Керамзит.
- Доменный шлак.
При создании легких бетонов используется древесная стружка или пенополистирол в гранулах.
Вода
Начиная замес бетона, нужно позаботиться о воде. Рекомендуется брать питьевую жидкость, которая используется для бытовых нужд. Запрещено использовать воду из сомнительных источников, отработанную или болотную. В зависимости от соотношения компонентов в бетоне определяются его эксплуатационые свойства.
При выполнении расчетов необходимо учитывать содержание всей влаги, которая находится в исходном сырье до смешивания. Если составом предусмотрено наличие доменного шлака, важно определить, какой влажностью обладает такой материал, поскольку «лишняя» вода может ухудшить характеристики бетона.
Объем жидкости влияет на подвижность материала. Чтобы создать пластичный бетон, необходимо придерживаться пропорций и не отклоняться от заданной нормы. В противном случае смесь начнет расслаиваться и деформироваться.
Степень пластичности можно определить визуально после затвердевания бетона. Если он произвольно сползает со штыковой лопаты, это указывает на хорошую пластичность. При медленном сползании смесь называется мало пластичной, а удерживающийся на лопате бугорком раствор классифицируют как не пластичный.
Добавки
Чтобы замешать раствор и улучшить его качественные свойства, хорошие пропорции для бетона компонентов предусматривают наличие добавок. Они предназначаются для повышения морозостойкости и устойчивости к коррозийным процессам, сокращения времени затвердевания, изменения прочностных свойств и других целей.
Существующие компоненты выбираются по такой классификации:
- Пластификаторы — используются для повышения прочности и плотности бетона.
- Воздухововлекающие добавки — применяются для получения пористой структуры, что повышает устойчивость к отрицательным температурам конструкций из железобетона.
- Примеси для ускорения твердения — позволяют сократить время застывания смеси. Существуют примеси с противоположным принципом действия, которые замедляют процесс схватывания.
- Уплотняющие добавки — способствуют повышению долговечности и заполнению полостей между зернами бетона.
- Ингибиторы коррозии — могут создавать оксидную пленку на аноде.
- Газообразующие элементы — используются при производстве газоблоков. Способны поднять водонепроницаемость и снизить интенсивность расслоения.
- Противоморозные — предназначаются для проведения строительных работ при температуре до -20°С.
При выборе подходящих примесей необходимо учитывать тип задач, которые они выполняют. Современные компоненты способны:
- Улучшать эксплуатационные характеристики бетона.
- Повышать прочность и устойчивость к воздействию влаги, коррозии или морозов.
- Сокращать период затвердевания.
- Снижать расход компонентов.
- Влиять на показатели подвижности.
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.
Пропорции для стяжки на улице
Соотношения бетона для стяжки на улице и его структура, отличается от соотношения и структуры компонентов для внутренних работ. Когда стяжка находится на открытом воздухе, она ощущает существенные перепады температур, кроме того, отрицательные действия осадков и ветра.
По этой причине, следует применять М150 и непременно зажелезнить верхний слой. Соотношения стяжки под бетон, применяемого на открытом воздухе:
- 1 доля цемента М400, 4 доли чистейшего речного песка, 5.5 доли гранитного щебня, 0.9 доли воды.
- 1 доля цемента М500, 4.1 доли чистейшего речного песка, 5.5 доли гранитного щебня, 0.7 доли воды.
