какие компоненты нужны для бетона
Состав бетона.
В состав бетона входят четыре основных компонента:
1. Песок. Песок является мелким заполнителем. Используется в процессе производства бетона из-за хорошего уровня влагопоглощения. В бетонную смесь песок необходимо добавлять в зависимости от количества запланированной массы бетона. Так, среднее количество песка в составе бетона должно быть примерно в два раза больше, чем количество в составе цемента. Перед добавлением необходимо ознакомиться с характеристиками песка, а также проверить уровень его плотности.
2. Щебень. Этот компонент представляет собой крупный заполнитель. Прежде всего, необходимо учитывать влагу и влагопоглощение продукта. Количество щебня в составе бетона должно быть приблизительно в два раза больше, чем песка. Вообще, наличие крупного и мелкого заполнителя в составе бетона заметно удешевляют продукт, так как цена песка и щебня заметно ниже, чем цена цемента. Если в составе бетона не будет щебня, то называться такой продукт будет пескобетоном или же цементным раствором, но для этого придётся приобретать песок более крупной формы, так как обычный песок для этих целей не подойдёт.
Свойства и компоненты бетонной смеси.
Когда происходит гидратация, то образуется цементный камень. Только вот этот камень сам по себе со временем начинает деформироваться. Ещё следует отметить, что камень является очень недолговечным. Для предотвращения деформационного процесса, увеличения прочности и уменьшения ползучести, добавляются заполнители, то есть щебень и песок. Вообще, роль этих заполнителей заключается в создании структурного каркаса, в результате чего готовая бетонная смесь даёт наименьшую усадку. Только, как говорилось выше, нужно тщательно проверить песок и щебень на предмет характеристик и свойств.
Для того, чтобы стало было понятнее, приведём конкретный пример количества компонентов, входящих в состав бетона:
Однако, данный пример больше подходит для промышленной отрасли, поэтому приведём ещё один, в котором количество затрачиваемых компонентов будет куда меньше, а приготовить бетон вы сможете в домашних условиях.
Для начала нужно взять литровую банку, а затем по горло засыпать её щебёнкой. Сделав это, мы увидим пространство между щебнем (межзерновая пустотность), в неё-то мы и засыпаем два стакана песка, один стакан цемента и один стакан воды. Всё это помешиваем и оставляем. Если получившуюся субстанцию не трогать, то она очень быстро начнёт твердеть и в результате мы получим бетон.
Приготовление бетона. Состав и пропорция компонентов
Замешанный наугад раствор с соблюдением примерных порций нельзя назвать качественным бетоном. Через определенный промежуток времени масса застынет, но вопрос ее прочности останется под сомнением. Часто приходится наблюдать высыпающиеся из кирпичной кладки швы. Происходит это вследствие нарушения технологии приготовления раствора. Чтобы избежать подобных ситуаций, нужно знать, как сделать бетон, чтобы после застывания он набрал заводскую прочность.
Понятия прочность бетона и марка цемента
В продажу поступает большой ассортимент цемента с разной маркировкой. Имеется чистый материал, с добавками в виде шлака, пластификатора. Существует быстротвердеющий и сульфатостойкий цемент, цветной, белый, тампонажный, другого типа. Все эти разновидности определяют только особенность материала, предназначение его для определенного вида работ.
Прочность готового бетона зависит от марки цемента. Параметр обозначен аббревиатурой «М» или «ПЦ». Самым слабым считался цемент марки М-100. Со временем он утратил свою актуальность, был снят с производства. Аналогично из-за слабой прочности отказались строители от марок цемента М-150 и М-200. В обиходе остались марки от М-300 до М-1000.
Самым ходовым считается цемент М-400 и М-500. Марки с более высокими значениями востребованы при возведении бетонных конструкций, к которым предъявляют отдельные требования, например, дамбы.
Однако маркировка сухого цемента и готового раствора, это совсем разные показатели. Например, при использовании исходного материала М-400, бетон может получится марки 200, 250, 300 или 350, что зависит от взятых пропорций в комплексе с другими наполнителями.
Бетон марки М-200 считается самым распространенным. Применяют его при обустройстве стяжки, кладки стен и цоколя здания. Марка М-350 востребована при создании монолитных конструкций. Марки М-200 и 300 считаются промежуточные общего назначения.
Основные компоненты бетона, оптимальные пропорции и состав
Бетон в жидком состоянии представляет собой раствор. Его состав зависит от области применения. Обязательными компонентами являются: песок, цемент, вода. Раствор используют при кладке кирпича, шлакоблоков, для штукатурки, чистовой стяжки.
При заливке фундамента, черновой стяжки, сооружении других объемных конструкций в раствор добавляют третий компонент – мелкий камень. Это может быть щебень, гранулированный отсев, другие виды каменной крошки.
Правильная пропорция цемента и воды рассчитывается в килограммах. В идеале оптимальное водоцементное отношение (ВЦО) имеет показатель 0.5, то есть, на 2 кг сухого цемента требуется 1 кг воды. ВЦО напрямую влияет на прочность и пористость застывшего бетона. Лишняя вода не вступает в реакцию с цементом. Она остается внутри бетона в неизменном состоянии, образуя пустоты. Недостаток воды тоже ухудшает качество бетонной конструкции, так как не весь цемент прореагирует в растворе.
При расчете количества воды учитывают поглотительные свойства наполнителей. Тот же песок бывает сухой и влажный. Воду даже поглощает каменная крошка. Иногда наполнителями используют древесные опилки. Материалу свойственен большой показатель поглощения. Перед внесением опилки нужно смочить, чтобы они вобрали нужную норму воды и не вытягивали ее из раствора.
Выполнение определенных видов работ может потребовать нарушения норм. При соблюдении водоцементного отношения раствор получается жесткий. Им сложно заполнять опалубку с армированным каркасом, так как остаются пустоты, ослабляющие монолитную конструкцию. Существует 2 варианта решения этой проблемы:
Пластификатора добавляют маленький процент (зависит от используемой марки добавки), но он остаточно дорогой. Поэтому в быту нашли ему замену. Вместо пластификатора добавляют различные моющие средства. Независимо от выбранного вещества, его сначала растворяют в воде. Только после оседания пены вливают в раствор.
Точные пропорции компонентов бетона в килограммах соблюдать на стройке сложно. Поэтому в качестве единицы меры обычно используют ведро.
Пропорции компонентов каждый раз будут разные и они зависят от того, какую марку бетона необходимо получить, и какая марка цемента будет использоваться. Допустим, требуется залить фундамент или черновую стяжку. Имеется сухой цемент М-400. Бетон нужен марки М-200.
Используя мерником десятилитровое ведро, в бетономешалку засыпают следующее количество ингредиентов в соотношении 2:5:9:
Для сохранения правильного водоцементного соотношения воду добавляют примерно в количестве 50% от общего веса цемента. Масса двух ведер цемента примерно равна 25 кг (12,5+12,5), поэтому воды отмеряют 12,5 кг. Здесь проще один раз взвесить массу воды в ведре, сделать отметку, чтобы потом каждый раз не хвататься за весы.
Ниже даны две таблицы пропорций компонентов бетона для марки цемента М400 и М500. Главная колонка – соотношение компонентов по объему. Компоненты можно отмерять в ведрах при необходимости уменьшив их число. Например, пропорцию 10:41:61 если разделить на 5, то получим пропорцию 2:8:12. Так как цемента понадобится два ведра общим весом примерно 25 кг, то воды добавляем в раствор примерно половину от этого веса, то есть 12.5кг.
Технология изготовления качественного бетона
Точно вымерять все пропорции для получения бетона заводской прочности не способен даже опытный строитель. Дополнительная трудность возникнет с определением нужного объема. Загружаемые компоненты после перемешивания усядутся. Песок с цементом займут место между камнями наполнителя. Аналогично касается воды. При реальной загрузке 2 ведер цемента, 5 ведер песка и 9 ведер щебня готового бетона выйдет меньше 16 ведер. Иногда показатель сокращается до 50%.
Итак, в реальности нужно получить бетон М-300 используя цемент марки М500. Выполняем следующие действия:
Из таблицы выше выбираем соотношение компонентов 10:22:37. Делим все цифры на 10 для уменьшения. Получим соотношение 1:2:4. От объема цемента рассчитываем необходимый объем воды. Одно ведро цемента весит примерно 12.5 кг, значит воды необходимо выбрать 12.5/2=6,25кг. Округлим это число до 7кг. Так как 1 литр воды весит 1кг, следовательно, воды нужно 7литров.
Замесов делаем ровно столько, сколько нужно для бетонирования. По окончанию работы бак бетономешалки сразу вымываем, иначе потом с застывшим бетоном справиться сложно.
Технология ухода за бетоном после заливки
Сделать правильный замес, это половина дела. Если нарушить технологию заливки раствора, ухода за застывающей бетонной конструкцией, прочности она не наберет.
Избежать ошибок помогут проверенные на практике советы:
2. Пленку кладем дополнительно под стяжку перед началом заливки. Она предотвратит уход воды и цементного молочка в грунт, а также обратный процесс. Застывающий раствор не потянет влагу из земли.
3. Стяжка набирает прочность на протяжении месяца. Точное время зависит от погодных условий. В этот период не допускаем испарения влаги, следим за пленочным укрытием.
4. Бетонированием оптимально заниматься при положительной температуре. При температуре ниже +10 о С реакция цемента с водой сильно замедляется. При такой температуре бетон очень медленно зреет и набирает прочность.
5. Большую площадь заливаем сегментами. Из-за большой амплитуды сжатия и расширения стяжка может потрескаться. Исключением выступает толстая монолитная плита с армирующим каркасом.
6. Жара не губительная для стяжки, если поддерживать влажность. На производстве бетонные конструкции застывают по ускоренной технологии за 5 суток. Их помещают внутрь камер с температурой +50 о С, но обязательно поддерживают влажность. То же самое получается летом в жару, когда под пленкой периодически смачиваем стяжку водой.
На протяжении всего срока службы бетонная конструкция требует ухода. Во время перепада температур от минуса к плюсу важно обеспечить сухость стяжке. Конструкцию обрабатываем пропитками, отталкивающими воду.
Просто иметь общее понятие, как сделать бетон мало. Важно вникнуть в суть процесса, понять, что и зачем делать. Только так получится монолитная конструкция, а не растрескавшаяся сухая смесь с кучей камней и пыли.
Изготовление самомесного бетона. Часть вторая: выбираем компоненты смеси
В первой части статьи «Делаем самомесный бетон» мы рассказывали про общие принципы бетонирования «самомесом». Также мы рассматривали, в каких случаях выгодно делать бетон самостоятельно, и как избежать обмана со стороны поставщиков бетона. Во второй части нашего материала мы, опираясь на опыт и знания пользователя нашего портала — Антона Павлова (Antonpavlov), расскажем, как выбрать наполнители для самомесного бетона.
Введение в самомесный бетон
На первый взгляд кажется, что приготовить «самомес» просто. Достаточно воспользоваться общестроительной пропорцией 1:3:5, где с водой смешиваются такие компоненты, как цемент, песок и щебень. Ведь так поступают многие строители. Именно здесь кроется главный «подводный камень».
В первой части материала мы рассказывали о важности соблюдения водоцементного соотношения.
Щебень и песок, которые используются в «самомесе», в зависимости от места строительства, карьера их добычи, времени года и погодных условий, могут иметь разную влажность и пустотность. Т.е., воспользовавшись вышеприведённой усреднённой формулой, а чаще всего, засыпав в бетоносмеситель компоненты «на глазок», на выходе мы получим бетон совершенно не той прочности, на которую рассчитывали, т.к. влага, которая содержится в песке и щебне, и процентное содержание которой мы не учли, также прореагировав с цементом, изменила В/Ц смеси.
Чтобы во всём разобраться, надо понять, для чего нужны данные наполнители.
Наполнители для самомесного бетона
Для чего нужны щебень и песок? Ведь гораздо проще размешать купленный цемент с водой. Далее залить смесь в нужную форму (опалубку), и мы получим необходимую бетонную конструкцию (перемычку, сваю и т.д.). Не всё так просто.
Цемент (по сравнению с наполнителями) имеет высокую цену. Если заполнять форму только цементом, то это влетит в копеечку. Если всё подсчитать, то окажется, что равнозначный объём цемента в несколько раз дороже щебня и более чем в 10 раз дороже песка.
Кроме этого прочность бетона выше, если в него введены данные наполнители. Отсюда: песок и щебень удешевляют «самомес», т.к. мы экономим дорогой цемент. Появляется следующий вопрос: сколько нужно добавить песка и щебня? Для ответа на него нужно разобраться в свойствах наполнителей.
Песок бывает двух видов — природный и искусственный. Нас интерсует песок природного происхождения. Он (в зависимости от способа добычи) бывает трёх видов — речной, морской и карьерный.
Песок состоит из смеси зёрен размером от 0.16 до 5 мм с насыпной плотностью от 1300 до 1500 кг/м³. Если рассмотреть песок под увеличительным стеклом, то мы увидим, что каждая песчинка имеет не строго кубическую, а произвольную форму.
Поэтому, если насыпать песок в какую-либо форму, то между песчинками останется свободное пространство — поры (пустоты). Для изготовления прочного бетона нужно сделать так, чтобы каждая из песчинок склеилась друг с другом, а все поры были заполнены. Эта «обязанность» возложена на цементное тесто.
Зная пористость песка — отношение объёма его пор (пустот) к объёму зёрен, мы сможем рассчитать необходимое количество цемента, т.е. найти пропорцию смеси.
Размер зёрен песка описывается модулем крупности. Этот модуль определяется на основе результатов т.н. «ситового анализа», т.е. просеивания песка через ячеи (отверстия) определённого размера. По результатам просеивания песок разбивается на группы:
Песок с модулем крупности 2.0 мм.
Функция щебня в самомесе аналогична функции песка — уменьшение расхода цемента. Причём песок, щебень и цемент работают в одной связке. Чтобы заполнить все пустоты между щебнем требуется более мелкий наполнитель — песок. Далее оставшиеся пустоты в песке заполняются цементом. Таким образом, все компоненты в смеси связываются воедино.
Щебень бывает 3 видов:
Гранитный щебень обладает самой высокой прочностью и морозостойкостью. Поэтому его чаще всего используют при бетонировании. Кроме этого, в процессе производства (при дроблении) у щебня образуются острые грани неправильной формы. Благодаря этому такой щебень хорошо сцепляется с цементным раствором, а сами камни, из-за меньшего показателя лещадности, лежат более плотно. Т.е. — уменьшается количество пор (пустотность), которую требуется заполнить песком и цементом.
В случае отсутствия гранитного щебня, при бетонировании, можно использовать гравийный щебень. При этом следует помнить, что этот вид щебня менее прочен, чем гранитный и, из-за особенностей добычи, сами камни имеют округлую форму. У такого щебня ухудшается сцепление с цементом и образуется большее количество пустот, которые, в свою очередь, требуется заполнить песком.
Что касается известнякового щебня, то его не стоит использовать при бетонировании, т.к. такой щебень получается при дроблении известняка. В известняк входит карбонат кальция — водорастворимый материал. Со временем у бетона (работающего во влажных условиях) снизится прочность, также могут появиться полости. Это приведёт к коррозии арматуры.
Итак, при бетонировании самомесным бетоном следует отдать предпочтение гранитному щебню. Возникает второй вопрос: какую фракцию (размер камней) использовать.
Наиболее распространены следующие фракции: 5-20 (камни (зёрна) размером от 5 до 20 мм) и 20-40 (камни (зёрна) размером от 20 до 40 мм).
При выборе фракции щебня для изготовления «самомеса» нужно учесть следующее — использование самомесного бетона оправдано при заливке конструкций относительно небольших размеров (в сравнении с ленточным фундаментом, заложенным ниже глубины промерзания или плитным основанием), т.е. — надоконных перемычек, армопоясов, свай под фундамент и т.д.
Отсюда: щебень (камни) должны свободно проникнуть между прутками арматуры, уложенной в ограниченном объёме. Если мы используем щебень «сороковой» фракции, крупные камни могут застрять между прутками арматуры. В результате в бетонируемой конструкции могут образоваться пустоты. Щебень (камни) более мелкой фракции — «двадцатки» — наоборот, беспрепятственно уложатся в требуемую нам форму с армированием.
В теме, созданной Антоном Павловым можно узнать, как самостоятельно рассчитать пропорции самомесного бетона, и ознакомится с рекомендациями по армированию, изготовлению опалубки и уходом за бетоном. Также рекомендуем прочесть тему, где даётся алгоритм расчёта несущих стен из газобетона плотностью D300.
На FORUMHOUSE есть детальная инструкция, где рассказывается обо всех нюансах бетонирования при отрицательных температурах.
Пропорции бетона.
Оптимальные пропорции бетона можно получить смешением четырех компонентов: щебня, цемента, песка и воды. Первый компонент является связывающим звеном в смеси, делая её однородной и достаточно густой.
В некоторых случаях допустимо использовать гравий вместо щебня, но в таком случае он должен состоять из различных фракций. Как правило, входящие в состав гравийной смеси плоские и широкие камни не должны превышать 10% от её объема. Также недопустимы посторонние добавки и примеси в гравии, поскольку они могут негативно повлиять на прочность готового фундамента. Онлайн расчет состава цементного раствора.
Выбирая другие компоненты, тоже необходимо соблюдать необходимые требования. Речной песок является идеальным выбором в качестве компонента. Категорически не рекомендуется использовать песок с примесью глины, полностью снижающей прочность бетона и делающей раствор жирным. Из-за свойства глины сжиматься и разбухать под действием воды, на поверхности материала будут образовываться трещины, причем еще на стадии затвердевания. Спустя какое-то время, фундамент распадётся из-за большой концентрации глины.
В отличии от гравия, размер фракции щебня должен быть в диапазоне от 1 до 2 см, являющимся самым оптимальным вариантом. Щебень должен быть чистым и не содержать никаких примесей.
Люди, не имеющее опыта в строительстве, ошибочно полагают, что чем больше цемента будет насыпано в раствор, тем лучше. Однако на деле всё не так. Избыток компонента приведёт к тому, что монолитная конструкция распадётся на куски. Именно поэтому необходимо соблюдать пропорции бетона, установленные ГОСТом.
Количество цемента напрямую зависит от назначения будущего раствора. Если целью является фундамент, как правило, используется цемент марки М 500.
Что касается воды, то она обязательно должна быть чистой и не содержать в себе каких-либо примесей. В том числе недопустимо попадание частиц бензина, масла или краски, которые приведут к ухудшению прочности и расслоению бетона.
Приготовление бетона по пропорциям.
Качественных материалов будет недостаточно для постройки фундамента из бетона. Необходимо уметь замешивать бетон и знать несколько нюансов приготовления.
Если для приготовления смеси вы будете использовать бетономешалку, после включения данной машины, нужно придерживаться такого порядка действий.
1. Первым делом в устройство подают немного воды. Впоследствии, в воду добавляется цемент и размешивается с водой до однородного состояния.
2. Следующим этапом необходимо засыпать немного песка. Нельзя сыпать весь песок разом, делать это нужно постепенно, небольшими партиями.
3. Перемешав песок с остальными компонентами в однородную смесь, можно сыпать щебень и оставленную часть воды. Все компоненты добавляются понемногу и до того момента, пока раствор не станет однородным, тоже самое касается и воды.
Добавив слишком много воды в смесь, вы получите слишком жидкий раствор и как следствие, низкую прочность фундамента. Соответственно, малое количество воды приведёт к чрезмерной густоте бетона. С таким бетоном очень тяжело и неудобно работать, его будет трудно заливать в опалубку и разравнивать.
Поэтому, необходимо знать оптимальные пропорции бетона. Не учитывая воду, соотношение компонентов должно быть 1:3:5, соответствующее цементу, песку и щебню. То есть, в случае если вам необходимо 1 кг цемента, то песка понадобится 3 кг, а щебня 5 кг. Именно такую формулу используют для закладки фундамента в ходе частного индивидуального строительства. В зависимости от предназначения, соотношение воды и цемента может варьироваться от 0,4 до 0,7.
Марки, пропорции бетона.
Для получения той или иной марки бетона, потребуется различное соотношение компонентов. Наиболее прочным считается бетон М450, в то время как марки вроде M100 и M200 более хрупкие.
Рассмотрим соотношение трех компонентов на примере разных марок бетона
Если внимательно изучить пропорции бетона различных марок, то можно проследить определенную тенденцию, в которой количество песка и наполнителя уменьшается относительно цемента. Чем выше марка бетона, тем меньше разница между компонентами.
Чтобы получить хороший раствор для фундамента, лучше всего использовать цемент марки М 500. Изучив все составляющие для получения качественного раствора, важно помнить, что с приготовленным раствором нельзя медлить, поскольку бетонная смесь быстро затвердевает и не подлежит хранению. Полученный бетон нужно использовать в первые два часа после приготовления.
Если работы по заливке фундамента проводятся в зимнее время или в очень холодных местах, тогда необходимо использовать теплую воду, поскольку на холоде бетон затвердевает быстрее, чем в теплые времена года. Кроме того, в зимнее время рекомендуется использовать специальные добавки, которые добавляют непосредственно в сам раствор. Это делается для сохранения свойств бетона, поскольку пропорция компонентов бетона не является единственным решающим фактором.