Як приготувати бетон: вимоги до матеріалів, пропорції і розрахунок складу

Бетон - цей термін відомий кожному, як професійним будівельникам, так і людям які в принципі не знайомі з будівельними роботами і матеріалами, але, тим не менш, вони вже неодноразово стикалися з цим поняттям і хоча б в загальних рисах мають уявлення про те, що з себе являє бетон і для чого він потрібен. Сьогодні бетон незамінний матеріал для абсолютно будь-якого будівництва, начина з великого будівництва, в тих випадках, коли зводяться великі будівлі або інші об'єкти, і закінчуючи дрібним будівництвом, наприклад для заливки садових доріжок в будинку, приготування невеликої стяжки і т.д. Бетон має настільки велику популярність, а головне затребуваність далеко не даремно, адже такий матеріал відрізняється своєю довговічністю, міцністю і надійністю, та приготувати його досить просто, головне дотримуватися суворих правил і норм, і тоді Ви неодмінно зможете виготовити надійний бетон.

Бетоном прийнято вважати будівельну суміш, до складу якої входить сполучний матеріал, пісок і всілякого роду наповнювачі, і все це розбавляється водою. На стадії виготовлення бетон в сирому вигляді виглядає як в'язка субстанція з гранулами наповнювача, але варто йому застигнути, як він перетвориться на камінь і зруйнувати його буде досить складно, як самостійно за допомогою інструментів, так і до корозії у нього досить висока стійкість. Сьогодні ми поговоримо з Вами про те, як же правильно розраховувати пропорції для виготовлення якісного бетону, як правильно підібрати відповідні певним завданням матеріали і способи виготовлення суміші, щоб Ваша бетонна конструкція завжди була тільки найвищої якості і була міцною і довговічною.

Найважливіший інгредієнт - цемент

Без цементу Ви ніяким чином не зможете виготовити бетонну суміш, адже цемент - це основний сполучний матеріал в будь-який бетонної конструкції і саме від виду і марки цементу залежить кінцевий вигляд бетону. Той чи інший вид цементу придатний для роботи в певних умовах і застосовується для своїх конкретних цілей, і сьогодні можна знайти безліч видів цементу, такі як портландцемент, шлакопортландцемент, швидкотверднучі цементи та інші. Кожен вид цементу визначає якість зв'язування суміші, а також, в яких умовах бетон з таким цементом буде максимально ефективним і виправданим рішенням. Найбільш поширеним видом цементу, який застосовується в сучасному будівництві, це портландцемент, його застосовують як професіонали, так і новачки в побутовому будівництві.

Крім видів цементів, вони також діляться на марки, і саме від марки залежить міцність готового бетону, так як номер марки визначає граничне навантаження на бетон, що вимірюється в мегапаскалях. Вітчизняні виробники цементів також вказують число, яке означає кількість домішки, наприклад якщо цемент промаркований М400-Д20, то це означає, що готовий бетон витримає навантаження в 400 Мпа, і при цьому його вміст домішок буде 20%.

Якщо Ви хочете виробляти будівництво на побутовому рівні, то варто віддати перевагу портландцементу 400-ї марки, такий цемент більш ніж придатний для таких цілей, так як бетон з нього досить міцний і може витримати середні і малі навантаження, яким він буде піддаватися на побутовому рівні . Якщо ж необхідний цемент для професійного зведення будівель і конструкцій варто ж застосовувати цемент 500-ї марки, він буде більш міцним і надійним, більш високі марки необхідні для конструкцій, які будуть регулярно піддаватися дуже високих навантажень, для побутових цілей він не підійде.

Дані про марках цементів, необхідних для отримання заданої марки бетону, при нормальних умови твердіння:

При розрахунках пропорції бетону варто враховувати марку цементу і його якість, для отримання конструкції максимально високої якості. Також варто враховувати, що цемент також має термін придатності і повинен зберігатися в належних умовах. При виборі цементу зверніть увагу на його консистенцію, він повинен бути у вигляді розсипчастої порошку, навіть Пиловидний. Якщо ж в ньому є ущільнення і камінчики то варто відмовитися від такого цементу, так як, по всій видимості, він ввібрав в себе вологу і вже втратив свої зв'язують якості, бетон з такого цементу вийде неякісним, так що будь ті уважні при виборі.

Пісок - який буває і який необхідний

Від якості пеку безпосередньо залежить загальна якість бетону, і видів піску також існує безліч, так що до його вибору варто ставитися дуже серйозно. В основному за видами пісок поділяють за розміром його фракції.

За гранулометричному складу піски поділяють на:

В принципі Ви можете застосовувати абсолютно будь-який пісок, головне стежити уважно за тим, щоб він не містив в собі велику кількість домішок глини і пилу, такий пісок здатний в значній мірі знизити загальну якість бетону. Так, наприклад довгий пісок рекомендується застосовувати тільки в самих крайніх випадках через його надмірний вміст пилу, в професійних роботах його взагалі не застосовують.

Коли будете вибирати пісок для бетону пам'ятайте, що кар'єрний пісок не завжди годиться для роботи, так як в ньому можуть міститися домішки, в тому числі органічні у вигляді коренів і листя, а також гілочок дерев і чагарників, які при потрапляння в розчин можуть сприяти утворенню пустот в самому бетоні. Порожнечі в бетонних конструкціях неприпустимі, так як вони значно знизять міцність і надійність бетонної конструкції, так що всіма силами намагайтеся уникати їх виникнення. Найбільш відповідний пісок для бетону - це річковий і морський пісок. Він чистий і не містить в собі домішок пилу або органічних домішок, так що бетон буде якісніший.

При роботі з піском враховуйте його вологість, так як навіть якщо він повністю сухий на вигляд насправді він може містити від 2% до 10% води від загальної його маси, що може порушити пропорцію при заготівлі інгредієнтів, так що будь ті обережні.

Щебінь - найбільш популярний наповнювач для бетону

Незалежно від марки і типу бетону, основним наповнювачем в його суміші буде служити гравій або ж щебінь, саме ці матеріали, найбільш часто застосовуються для виготовлення бетону, а найчастіше щебінь. Щебінь виготовляється шляхом подрібнення гірських порід, в основному гранітних, і в результаті їх дроблення виходить щебінь різної фракції, з нерівними і шорсткими гранями, що значно збільшує коефіцієнт його зчеплення з іншими складовими компонентами бетону. Пам'ятайте, що саме такий гравій та щебінь варто використовувати для приготування бетону, так як галька, річкова або морська, має гладку відполіровану водою поверхню, через що вона значно гірше «зв'язується» з іншими компонентами, через що падає якість самого бетону .

Щебінь поділяється на наступні фракції:

Крім цих матеріалів можна також застосовувати і будівельне сміття, наприклад бита цегла, керамзит, доменний шлак і ін., Але варто враховувати, що н для всіх цілей такий наповнювач згодиться. Також застосовується газ або повітря в якості наповнювача, і такий бетон ще називають пінобетон - він легший, але приготувати його самостійно в побутових умовах практично неможливо, його виготовляють на виробництві в спеціалізованих цехах.

Повернемося до щебеню. Є такий показник як пустотность наповнювача, який вимірюється у відсотках. Від нього залежить витрата цементу і піску при виготовленні суміші, і це дуже важливо в плані економії. Даний показник свідчить про обсяг порожнього простору, наявного між фракцією щебеню. Її виміряти досить просто, наприклад, у нас є відро в 10л обсягу, і при його повному наповненні щебенем нам вдалося залити туди 4л води, то у такого щебеню пустотность становить 40%. Ви можете значно зменшити витрату цементу і піску за рахунок зниження цього показника і для цього застосовуйте щебінь різної градації, невеликий середній і великий, і пам'ятайте, що дрібного щебеню не варто вкласти більше третьої частини всього обсягу щебеню, а сто стосується градації найбільшого щебеню, то вона не повинна перевищувати розмір в одну третю від мінімальної товщини бетонної конструкції.

Вода - вимоги для приготування бетону

Вода при виготовленні суміші відіграє величезну роль, таким чином, при виборі води також варто дотримуватися деяких правил. Якщо вакації, то вода, придатна для пиття також чудово підійде для виготовлення бетону. Варто розуміти, що саме чиста вода з мінімальними домішками хімічними і біологічними дозволить виготовити бетонну конструкцію з максимально високим рівнем якості. Намагайтеся уникати використання води, в якості якої Ви сумніваєтеся, наприклад вода з річки чи ставка не підходить, також відпрацьована після виробничих процесів вода або сильно забруднена вода зіпсує бетон, так що її в роботу краще не брати.

Таблиця № 1. Витрата води (л / м3) при різному зерні наповнювача:

Розраховуючи необхідну кількість води для суміші варто враховувати, що деякі її складові також мають вологу в своєму складі, наприклад вищезгаданий пісок, і ця кількість вологи може зіпсувати пропорції, так що уважно за цим стежте. Від кількості води в розчині безпосередньо залежить пластичність бетону і тому варто особливо уважно стежити за тим, щоб води було достатньо, для нормальної пластичності готової суміші, адже якщо буде занадто багато води, то розчин буде розшаровуватися, а це знижує його якість, а при недостатньому він буде пухким, і також не буде мати необхідні для якісного бетону властивостями. Визначають пластичність бетону «на око» в процесі перемішування інгредієнтів, так що якщо у Вас мало досвіду то варто заливати воду не відразу необхідну кількість, наприклад, якщо витрата води на один заміс 3 відра, а трохи менше і додавати потім у міру необхідності аж до досягнення необхідного результату.

Набір міцності і марка бетону

Як говорилося раніше, міцність бетону визначається його аркою, а саме його здатністю витримувати навантаження на одиницю площі витримувати максимальне навантаження до того, як він отримає пошкодження. Сто гойдається набору міцності бетону, то його максимальна міцність знаходиться на 28 добу після того, як суміш була виготовлена ​​і залита, після чого набір різко знижується, але при цьому не припиняється і ще деякий час він трохи добирає в міцності. В принципі, на 7 добу після заливки бетону він вже набирає до 40% своєї міцності і в деяких випадках бетонну конструкцію вже можна використовувати, наприклад, якщо це бетонна доріжка в саду.

Як розрахувати склад бетону

Для твору розрахунку в якості прикладу візьмемо марку міцності бетону М200 на 28 добу після виготовлення і, виходячи з цих вимог, будемо проводити розрахунок. Припустимо що в нашому розпорядженні щебінь середньої фракції і цемент марки М400.

Таблиця № 2. Значення В / Ц для різних марок бетону.

МАРКИ цементу	МАРКИ БЕТОНУ
		100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
		0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	-
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
- показники для гравію.   - показники для щебеню.

Насамперед варто визначитися з співвідношенням води і цементу, а саме того, в якій пропорції щодо один одного вони будуть для отримання бетону необхідної нам щільності. Є безліч формул, які допоможуть в розрахунку, але найпростіше застосовувати таблицю, яку ми докладаємо до статті:

Таблиця № 3. Вагові співвідношення цементу, піску і щебеню.

При тому, що нам відома наша марка цементу (М400) і необхідна марка міцності бетону (М200) ми отримуємо з таблиці наше цементоводное співвідношення - 0,63.

Отже, для отримання бетону середньої пластичності із застосуванням щебеню середньої фракції в 40 мм, виходячи з першої таблиці, ми бачимо, що витрата води складе 190 л / м3. Після цього ми запросто розраховуємо необхідну кількість цементу для виробництва одного куба бетону розділивши 190 на 0,63 і отримаємо 301 кг цементу. Представляємо таблицю, яка покаже Вам необхідні пропорції для марки бетону М200 при застосуванні цементу М400.

Крім цього способу є також таблиця з розрахунку пропорцій за обсягом, але такий розрахунок має більш високу похибку.