Как сделать бетон: пропорции составляющих для раствора и способы замеса

Разбираемся в содержимом бетона, какие элементы должны присутствовать, и для чего нужен каждый из них. Как сделать бетон, как замешать бетон вручную, пропорции изготовления помеси и почему они могут отличаться. Рассмотрим как изменить прочность, морозостойкость, влагостойкость и эластичность бетонной помеси. Разновидности бетона: в каких работах применяют М-100, а в каких М-500, также о чём говорят эти цифровые значения?

Правильный бетон – залог крепкого строения Источник img.aviarydecor.com

Из чего изготовить помесь

Бетон сегодня совершенно незаменимый продукт в общестроительных проектах. Разберёмся, из чего же делают бетон. Среди его составляющих присутствуют мелкие и крупные частицы, смешанные вместе с жидким цементом (цементной пастой), который затвердевает со временем. Помесь для бетона содержит 4 основные составляющие. Иногда могут присутствовать и дополнительные элементы. Рассмотрим их, чтобы разобраться как правильно приготовить бетон.

Элементы помеси Источник dom-dacha-svoimi-rukami.ru

Базовыми элементами, что объединяют все оставшиеся ингредиенты в целостную структуру, являются цемент и вода, однако эта паста нестабильна в размерах. Следовательно, если содержание пасты увеличивается, бетон становится подверженным сильной ползучести и усадке. Другие компоненты придают размерную стабильность.

Теперь, согласно теории упаковки частиц, промежутки в крупных наполнителях следует заполнить обилием мелких наполнителей, и остаточный зазор в помеси – пастой. Это гарантирует надёжную, работоспособную и размеренно стабильную помесь.

Добротность бетона обусловлена непосредственно свойствами и количеством цемента. Минералит мгновенно схватывается и становится твёрдым, как камень, даже от непреднамеренного соприкосновения с водой. Также уместно обращать внимание и на физические свойства такой смеси. Без дополнительных примесей качество бетона существенно ниже, нежели с ними. Элемент реагирует на контакт с водой и прочими ингредиентами, создавая твердую матрицу, которая связывает компоненты вместе в долговечный камневидный продукт, который имеет много применений.

Цемент в сухом виде Источник dom-kirpicha.com.ua

Наиболее распространёнными марками этого продукта в частном строительстве считаются М-400 и М-500.

Поговорим о жёсткости этого продукта. Её нетрудно определить по тому, как помесь стекает: если продукт стекает по горизонтальной поверхности, то он через чур пластичный, если при наклоне – среднепластичный, малопластичный – если налипает и не сползает вниз, и жёсткий – когда помесь остаётся одним сгустком, не оседая.

Щебень при изготовления бетонной помеси применяют мелкий – до 12 мм, до 40 мм. Для стяжки пола, необъёмных работ берут гранитный отсев или крошку.

Щебень для бетонной смеси Источник www.stroi-baza.ru

Рассмотрим, каким бывает щебень:

• Известняк подходит для использования внутри зданий, на улице этот материал довольно быстро разваливается.
• Гравий весьма популярен, поскольку имеет высокую прочность и прост в работе.
• Гранит – очень прочный наполнитель, славится малым поглощением воды и большой стойкостью к морозам.

Песок делится на 5 видов по величине: от 1,2 мм – с маленькими частицами, до 3,5 мм – крупнозернистый. Песок с мелкими зёрнами в стройке применяют для лёгких бетонов, а песок с большими зёрнами считается более универсальным.

Один из ингредиентов – песок Источник ak6.picdn.net

Песок для приготовления помеси тоже можно разделить на мягкий и острый. У мягкого минерала более гладкая поверхность на отдельных частицах. Это природный песок, что образовался таким факторам эрозии, как движение воды на пляже. Острые частицы песка имеют шероховатую поверхность. Этот песок является результатом производства путем дробления крупных форм заполнителя. Наиболее важным фактором, касающимся песка, который употребляют в замешивании бетона, есть то, что минерал должен быть чистым. Примеси в продукте, такие как ил или органические вещества, ослабят окончательно затвердевший бетон. Кроме того, песок считается одним из самых экономичных составляющих помеси.

Добавки – продукты в виде порошка или жидкостей, которые добавляются к бетону, чтобы придать ему определенные характеристики, которые невозможно получить с помощью простых бетонных смесей. Наиболее распространенными примесями являются замедлители и ускорители. При нормальном употреблении, дозировки добавок составляют менее 5% от массы цемента и добавляются в помесь во время смешивания.

Добавки для бетона Источник grand-markt.ru

Смотрите также: Каталог проектов домов для постоянного проживания

Ускорители форсируют гидратацию (загустевание) бетона. Типичными элементами являются хлорид кальция, нитрат кальция и нитрат натрия. Однако использование хлоридов может вызвать коррозию в армировании стали, поэтому предпочтение отдается нитратам, даже если они менее эффективны, чем хлоридные соли. Ускоряющие добавки особенно полезны для изменения свойств бетона в холодную погоду. Они улавливают крошечные пузырьки воздуха в бетоне, что уменьшает повреждения во время циклов замерзания-оттаивания, увеличивая срок службы.

Замедлители сдерживают застывание бетона и используются в больших или сложных заливках, где частичная установка до завершения заливки нежелательна. Типичными добавками здесь являются сахар, сахароза, глюконат натрия, глюкоза, лимонная кислота и винная кислота.

Пластифицирующая примесь делает помесь более подвижной, прочность добивается со сравнительно малым количеством цемента, а это экономит ваши деньги. Но необходимо принимать в расчёт, что примеси воздействуют на время застывания и начального набора прочности.

Существуют так же дополнительные противоморозные добавки. Правда, обойдутся они не дёшево – дозировка, что позволит работать до -20 °C стоит как сам бетон.

Для изменения цвета готового продукта, эстетики используют пигменты.

Пигменты для бетона Источник www.omkarindus.net

В нормальном состоянии при комнатной температуре 15-20 °C за 3 дня приготовленная и залитая помесь застынет приблизительно на 30% от расчётной прочности, за 7 дней – на 70%, через 28 дней достигнет 100%. При снижении температуры падает динамика набора прочности. Абсолютную прочность материал, естественно, наберёт, но на этот процесс понадобится больше времени.

Составные элементы для бетонной помеси, применяемые в крупных коммерческих или государственных проектах, таких как строительство дорог, жилых помещений, должны соответствовать жестким стандартам по размеру и чистоте. Сильнейший продукт получается из заполненного материала с маркировкой. Это означает, что помесь песка с крупным заполнителем состоит из гранул и гравия всевозможных размеров, поэтому бетонная помесь имеет однородные пустоты между частицами заполнителя. Их наполняют цементом, чтобы придать готовому продукту однородную структуру.

Свойства и характеристики

Сухой бетон наделен следующими свойствами:

• повышенной прочностью, высокой степенью адгезии;
• выдерживает механические воздействия;
• не разрушается с течением времени;
• высокая паропроницаемость позволяет быстро выводить скопившийся конденсат наружу;
• не боится резких колебаний температур;
• морозостоек.

Характеристики сухого бетона:

• не содержит влажных элементов;
• длительный срок хранения;
• нет ограничений по транспортировке;
• не требует дополнительных примесей, все уже готово.

Рисунок 5

Соотношение элементов в помеси

Наиболее безопасным соотношением для бетонной помеси принято считать – 4:2:1: 4 части камня; 2 части песка; и 1 часть цемента. Микс 4-2-1, очевидно, сложен из семи частей. Удобно, когда при замешивании составляющих соотношение может иметь любой диапазон масштабов. К примеру, 4 полных лопаты камня, 2 песка и 1 цемента; 4 10-литровых ведра, полных щебня, 2 с песком и 1 с цементом; либо 4 ковша погрузчика, заполненных камнем, 2 – песком и 1 цементом. В килограммах это 300/1250/600 кг и 180 л. воды.

Бетонная помесь Источник beton-house.com

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на работах с фундаментом

Однако, соотношение 4:2:1 идеально в немногих ситуациях. В проектах, что требуют чрезвычайной прочности на сжатие, необходимо большее количество щебня, и, надлежит употребить пропорцию 5:2:1. В проектах, которым не нужен продукт с большой прочностью на сжатие, но нужна высокая степень обрабатываемости – например, садовый фонтан, – лучше использовать больше песка, но меньше камня: например, помесь 2:4:1.

Эту пропорцию можно менять исходя из того, какая нужна, в конечном итоге, марка продукта, какая употребляется марка цемента, песок и щебень, так же от количества и разновидности добавок. Например, соотношение элементов в фундаменте приблизительно таковое: цемент – 1 часть, щебень – 5 частей, песок – 3 части.

Какое количество воды надлежит добавить в помесь несложно вычислить исходя из температуры воздуха снаружи, влажности, присутствия либо отсутствия прямых лучей солнца и соотношений самой помеси. Самое важное, что необходимо запомнить про воду, – чем больше её в пропорции с другими компонентами помеси, тем слабее готовый продукт на растяжение, прочность сцепления. В идеале наименьшее количество воды является наилучшим, если сильная адгезия является высоким приоритетом.

Но, опять-таки, иногда возникают ситуации, когда обрабатываемость является более высоким приоритетом, чем структурная целостность, а вода – секрет работоспособности.

Жидкий бетон Источник lajomar.com.br

Что непременно нужно запомнить об определении нужных пропорций:

• чем больше камня, тем больше прочность помеси на сжатие: чем больше песка, тем выше обрабатываемость;
• адгезия (цемент) и прочность на сжатие (камень) – два разных показателя свойств помеси: больше цемента не подразумевает большую прочность на сжатие, это означает больше прочности на растяжение;
• чем меньше воды, тем сильнее сцепление цемента, но тем сложнее работать с готовой помесью.

Состав и пропорции

В состав сухого бетона входят такие структурные компоненты:

• портландцемент прочностью не менее М400;
• песок;
• гранулированный уплотнитель размером фракции не больше 20 мм;
• дополнительные добавки (известняк, пластификатор, влагоотталкивающие вещества).

Для уменьшения веса бетона производители могут включать следующие виды материалов:

1. Природные:

• пемза;
• известковые породы, ракушечник;
• вулканические породы (различные шлаки, туф).

1. Искусственные:

• перлит, вермикулит;
• керамзит, аглопорит;
• вспененный полистирол.

1. Отходы промпроизводства:

• топливные и зоошлаки.

Маркировка бетона

Для значения маркировки применяют букву М и цифры от 75 до 1000, которые обозначают расчётное сопротивление бетона своему сжатию (измеряется в кгс/см2) при его полном застывании, то есть через 28 дней. Чем выше цифровое значение в маркировке, тем сильнее и долговечнее бетон:

• М-100 и М-150 − употребляется для конструкции подушек под основанием фундамента;
• М-200 − наиболее распространённая, используется для заливки фундаментов, половых стяжек, устройства подпорных стенок, отмостков и дорожек;
• М-250 и М-300 − промежуточные марки между М-200 и М-350;

Сухая бетонная помесь Источник i2.wp.com

• М-350 − самая востребованная марка, которую применяют 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.).

Способы замешивания

Приготовление бетонной смеси осуществляется двумя способами:

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).

Как изготовить помесь

Вариант 1

Рассмотрим как приготовить известняковый бетон в домашних условиях, какими будут пропорции:

• Разломать известняк на 5-10 сантиметровые кусочки кувалдой. Является ли камень известняком, можно узнать, капнув на него уксусом, если он шипит и трескается – это известняк. Промышленные компании по производству известняка используют механические дробилки или молотковые мельницы для дробления известняка. Также портландцемент на основе известняка можно приобрести онлайн, в хозяйственных магазинах и в садоводческих центрах, вместо того чтобы делать его самостоятельно.
• Смешать универсальный песок с цементом в отношении 2:1 в тачке посредством лопаты. Универсальный песок можно заказать в интернете либо купить в хозяйственном магазине. Если есть возможность использовать бетономешалку, лучше применить её вместо лопаты и тачки.

Бетон в тачке Источник i.ytimg.com

Рецепт ручного приготовления

Рассмотрим вариант, как приготовить бетонную смесь для домашнего строительства вручную, исходя пропорций с таблицами. Вот две таблицы, пользуясь которыми можно определить пропорции и количество составляющих для 1 кубометра раствора.

Таблица водоцементного отношения (показатели заполнителей усредненные):

Таблица – Соотношение воды и цемента

Расчет воды для наполнителя на куб. м и процентного содержание песка в нем.

Таблица – Соотношение песка, щебня и воды

Нужно знать также приблизительную плотность наполнителей, масса в кг/м2:

Приготовление бетона М300 (1 куб. м). Ингредиенты:

Первой таблицей определяем В/Ц — 0,54; второй — количество воды, при таком заполнителе нужно 196 л. Цемент: 196/0,54=363 л. Объем и процент наполнителя: 1- ((363/3000)+0,196)=0,680 м3. Процент песка смотрим по второй таблице – 45%, выходит 680×0,45=306 л песка. Щебень: 680–306=374 л.

Объемы определились литрами, поэтому можно работать с ведром на 10 л. Если поставщик меряет наполнители тоннами, то их нетрудно перевести в литры по указанным выше весообъемным значениям плотности в кг/м2 (для цемента нужно брать насыпную плотность).

Виды добавок

В зависимости от состава и от включенных в него добавок, варьируется набор характеристик, а также цена готовой смеси. Распространенные виды добавок представлены в таблице:

Преимущество перед узкоспециализированной направленностью имеет, безусловно, универсальность смеси. Именно такой материал пользуется большим спросом у покупателей.

Для чего используется?

Используют высокую марку для ремонта полос аэропорта.
Сухой бетон применяется для укладки фундаментов, отмосток и износоустойчивых полов. В качестве вспомогательного материала смесь используется для подготовки оснований для подвалов, гаражей, цехов, мастерских. Сухие бетонные смеси подходят для заливки бетона, оштукатуривания стен и фасадов, кладки кирпичей, сооружения гидроизоляции, отделки ЖБИ и бетонных сооружений. Высокие марки сухих смесей применяются для ремонта автомагистралей, полос аэропортов.

Сухой бетон идеально подходит для выполнения небольших работ в ограниченном пространстве. Это позволяет экономить средства на организации полноценной строительной площадки с дорогостоящей техникой.

Вернуться к оглавлению

Преимущества смесей

В отличие от самостоятельного смешивания всех компонентов бетонного раствора — цемента, песка, наполнителей и различных добавок, использование готовых полуфабрикатов имеет множество неоспоримых преимуществ.Можно выделить следующие:

1. Минимальная необходимая площадь для стройки. Нет нужды обеспечивать подъезд к строительной площадке для выгрузки материала — щебня, песка, гравия и т. д. Снижаются в несколько раз расходы на доставку стройматериалов. Кроме того, во время частных строек есть риск повреждения посадок на участке — деревьев, кустарников и клумб. Приготовление раствора из бетонного полуфабриката займет очень мало места и упростит уборку после работы, не повредив окружающую растительность.
2. Гарантия качества готового продукта. Чтобы приготовить бетон из отдельных компонентов, придется тщательно соблюдать инструкцию, но работник все равно рискует ошибиться, что негативно скажется на прочности конструкции. При использовании готовой смеси имеются гарантии производителя относительно качества его продукции.
3. Уменьшение затрат. Смешать готовый продукт с водой в определенной пропорции не составит труда и для одного человека, кроме того, это сэкономит время и силы.
4. Удобство применения. Покупная смесь сохраняет свои свойства в течение полугода, следовательно, можно пользоваться ею все это время для проведения как крупных, так и мелких ремонтных работ, не смешивая каждый раз множество компонентов и не вычисляя необходимое их количество.

Таким образом, использование готовых сухих фабричных смесей гарантирует высокое качество, простоту использования и экономию средств.