Как приготовить бетон: требования к материалам, пропорции и расчет состава

Бетон – этот термин известен каждому, как профессиональным строителям, так и людям которые в принципе не знакомы со строительными работами и материалами, но, тем не менее, они уже неоднократно сталкивались с этим понятием и хотя бы в общих чертах имеют представление о том, что из себя представляет бетон и для чего он нужен.  Сегодня бетон незаменимый материал для абсолютно любого строительства, начина с крупного строительства, в тех случаях, когда возводятся большие здания или другие объекты, и заканчивая мелким строительством, например для заливки садовых дорожек в доме, приготовления небольшой стяжки и т.д. Бетон имеет столь большую популярность, а главное востребованность далеко не напрасно, ведь такой материал отличается своей долговечностью, прочностью и надежностью, и приготовить его достаточно просто, главное следовать строгим правилам и нормам, и тогда Вы непременно сможете изготовить надежный бетон.

Бетоном принято считать строительную смесь, в состав которой входит связующий материал, песок и всевозможного рода наполнители, и все это разбавляется водой. На стадии изготовления бетон в сыром виде выглядит как вязкая субстанция с гранулами наполнителя, но стоит ему застыть, как он превратится в камень и разрушить его будет довольно сложно, как самостоятельно при помощи инструментов, так и к коррозии у него достаточно высокая устойчивость. Сегодня мы поговорим с Вами о том, как же правильно рассчитывать пропорции для изготовления качественного бетона, как правильно подобрать соответствующие определенным задачам материалы и способы изготовления смеси, чтобы Ваша бетонная конструкция всегда была только самого высокого качества и была прочной и долговечной.

Самый важный ингредиент – цемент

Без цемента Вы никаким образом не сможете изготовить бетонную смесь, ведь цемент – это основной связующий материал в любой бетонной конструкции и именно от вида и марки цемента зависит конечный вид бетона. Тот или иной вид цемента пригоден для работы в определенных условиях и применяется для своих конкретных целей, и сегодня можно найти большое множество видов цемента, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Каждый вид цемента определяет качество связывания смеси, а также, в каких условиях бетон с таким цементом будет максимально эффективным и оправданным решением. Наиболее распространенным видом цемента, который применяется в современном строительстве, это портландцемент, его применяют как профессионалы, так и новички в бытовом строительстве.

Помимо видов цементов, они также делятся на марки, и именно от марки зависит прочность готового бетона, так как номер марки определяет предельную нагрузку на бетон, измеряемую в мегапаскалях. Отечественные производители цементов также указывают число, которое означает количество примеси, например если цемент промаркирован М400-Д20, то это означает, что готовый бетон выдержит нагрузку в 400 Мпа, и при этом его содержание примесей будет 20%.

Если Вы хотите производить строительство на бытовом уровне, то стоит отдать предпочтение портландцементу 400-й марки, такой цемент более чем пригоден для таких целей, так как бетон из него достаточно прочный и может выдержать средние и малые нагрузки, которым он будет подвергаться на бытовом уровне. Если же необходим цемент для профессионального возведения зданий и конструкций стоит же применять цемент 500-й марки, он будет более крепким и надежным, более высокие марки необходимы для конструкций, которые будут регулярно подвергаться очень высоким нагрузкам, для бытовых целей он не подойдет.

Данные о марках цементов, необходимых для получения заданной марки бетона, при нормальных условия твердения:

При расчетах пропорции бетона стоит учитывать марку цемента и его качество, для получения конструкции максимально высокого качества. Также стоит учитывать, что цемент также имеет срок годности и должен храниться в надлежащих условиях. При выборе цемента обратите внимание на его консистенцию, он должен быть в виде рассыпчатого порошка, даже пылеобразный. Если же в нем имеются уплотнения и камешки то стоит отказаться от такого цемента, так как, по всей видимости, он впитал в себя влагу и уже потерял свои связывающие качества, бетон из такого цемента получится некачественным, так что будь те внимательны при выборе.

Песок - какой бывает и какой необходим

От качества пека напрямую зависит общее качество бетона, и видов песка также существует множество, так что к его выбору стоит относиться очень серьезно. В основном по видам песок подразделяют по размеру его фракции.

По гранулометрическому составу пески делят на:

В принципе Вы можете применять абсолютно любой песок, главное следить внимательно за тем, чтобы он не содержал в себе большого количества примесей глины и пыли, такой песок способен в значительной степени снизить общее качество бетона. Так, например длинный песок рекомендуется применять только в самых крайних случаях из-за его чрезмерного содержания пыли, в профессиональных работах его вообще не применяют.

Когда будете выбирать песок для бетона помните, что карьерный песок не всегда годится для работы, так как в нем могут содержаться примеси, в том числе органические в виде корней и листьев, а также веточек деревьев и кустарников, которые при попадание в раствор могут способствовать образованию пустот в самом бетоне. Пустоты в бетонных конструкциях недопустимы, так как они значительно снизят прочность и надежность бетонной конструкции, так что всеми силами старайтесь избегать их возникновения. Наиболее подходящий песок для бетона – это речной и морской песок. Он чистый и не содержит в себе примесей пыли или органических примесей, так что бетон будет более качественный.

При работе с песком учитывайте его влажность, так как даже если он полностью сухой по внешнему виду на самом деле он может содержать от 2% до 10% воды от общей его массы, что может нарушить пропорцию при заготовке ингредиентов, так что будь те осторожны.

Щебень - наиболее популярный наполнитель для бетона

Вне зависимости от марки и типа бетона, основным наполнителем в его смеси будет служить гравий или же щебень, именно эти материалы, наиболее часто применяемые для изготовления бетона, а чаще всего щебень. Щебень изготавливается путем измельчения горных пород, в основном гранитных, и в результате их дробления выходит щебень различной фракции, с неровными и шероховатыми гранями, что значительно увеличивает коэффициент его сцепления с другими составляющими компонентами бетона. Помните, что именно такой гравий и щебень стоит использовать для приготовления бетона, так как галька, речная или морская, имеет гладкую отполированную водой поверхность, из-за чего она значительно хуже «связывается» с другими компонентами, из-за чего падает качество самого бетона.

Щебень подразделяется на следующие фракции:

Помимо этих материалов можно также применять и строительный мусор, например битый кирпич, керамзит, доменный шлак и др., но стоит учитывать, что н для всех целей такой наполнитель сгодится. Также применяется газ или воздух в качестве наполнителя, и такой бетон еще называют пенобетон – он более легкий, но приготовить его самостоятельно в бытовых условиях практически невозможно, его изготавливают на производстве в специализированных цехах.

Вернемся к щебню. Есть такой показатель как пустотность наполнителя, который измеряется в процентах. От него зависит расход цемента и песка при изготовлении смеси, и это очень важно в плане экономии. Данный показатель свидетельствует об объеме пустого пространства, имеющегося между фракцией щебня. Ее измерить довольно просто, например, у нас есть ведро в 10л объема, и при его полном наполнении щебнем нам удалось залить туда 4л воды, то у такого щебня пустотность составляет 40%. Вы можете значительно уменьшить расход цемента и песка за счет снижения этого показателя и для этого применяйте щебень разной градации, мелкий средний и крупный, и помните, что мелкого щебня не стоит вложить больше третей части всего объема щебня, а сто касается градации самого крупного щебня, то она не должна превышать размер в одну третью от минимальной толщины бетонной конструкции.  

Вода - требования для приготовления бетона

Вода при изготовлении смеси играет огромную роль, таким образом, при выборе воды также стоит придерживаться некоторых правил. Если вакации, то вода, пригодная для питья также превосходно подойдет для изготовления бетона. Стоит понимать, что именно чистая вода с минимальными примесями химическими и биологическими позволит изготовить бетонную конструкцию с максимально высоким уровнем качества. Старайтесь избегать использования воды, в качестве которой Вы сомневаетесь, например вода из реки или пруда не подходит, также отработанная после производственных процессов вода или сильно загрязненная вода испортит бетон, так что ее в работу лучше не брать.

Таблица № 1. Расход воды (л/м3) при различном зерне наполнителя:

Рассчитывая необходимое количество воды для смеси стоит учитывать, что некоторые ее составляющие также имеют влагу в своем составе, например вышеупомянутый песок, и это количество влаги может испортить пропорции, так что внимательно за этим следите. От количества воды в растворе напрямую зависит пластичность бетона и поэтому стоит особенно внимательно следить за тем, чтобы воды было достаточно, для нормальной пластичности готовой смеси, ведь если будет слишком много воды, то раствор будет слоиться, а это снижает его качество, а при недостаточном он будет рыхлым, и также не будет обладать необходимыми для качественного бетона свойствами. Определяют пластичность бетона «на глаз» в процессе перемешивания ингредиентов, так что если у Вас мало опыта то стоит заливать воду не сразу необходимое количество, например, если расход воды на один замес 3 ведра, а немного меньше и добавлять потом по мере необходимости вплоть до достижения необходимого результата.

Набор прочности и марка бетона

Как говорилось ранее, прочность бетона определяется его аркой, а именно его способностью выдерживать нагрузку на единицу площади выдерживать максимальную нагрузку до того, как он получит повреждение. Сто качается набора прочности бетона, то его максимальная прочность обретается на 28 сутки после того, как смесь была изготовлена и залита, после чего набор резко снижается, но при этом не прекращается и еще некоторое время он немного добирает в прочности. В принципе, на 7 сутки после заливки бетона он уже набирает до 40% своей прочности и в некоторых случаях бетонную конструкцию уже можно использовать, например, если это бетонная дорожка в саду.

Как рассчитать состав бетона

Для произведения расчета в качестве примера возьмем марку прочности бетона М200 на 28 сутки после изготовления и, исходя из этих требований, будем производить расчет. Предположим что в нашем распоряжении щебень средней фракции и цемент марки М400.

Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона. 

МАРКИ  ЦЕМЕНТА	МАРКИ БЕТОНА
		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
- показатели для гравия.   - показатели для щебня.

Первым делом стоит определиться с соотношением воды и цемента, а именно того, в какой пропорции относительно друг друга они будут для получения бетона необходимой нам плотности. Есть множество формул, которые помогут в расчете, но проще всего применять таблицу, которую мы прилагаем к статье:

Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.

При том, что нам известна наша марка цемента (М400) и необходимая марка прочности бетона (М200) мы получаем из таблицы наше цементоводное соотношение – 0,63.

Итак, для получения бетона средней пластичности с применением щебня средней фракции в 40 мм, исходя из первой таблицы, мы видим, что расход воды составит 190 л/м3. После этого мы запросто рассчитываем необходимое количество цемента для производства одного куба бетона разделив 190 на 0,63 и получим 301 кг цемента. Представляем таблицу, которая покажет Вам необходимые пропорции для марки бетона М200 при применении цемента М400.

Помимо этого способа есть также таблица по расчету пропорций по объему, но такой расчет имеет более высокую погрешность.

Так же у нас на сайте Вы сможете купить вибратор для бетона или бетономешалку.