Памятка: ключевые моменты при замесе бетона
- Используйте только чистые компоненты: песок без глины, щебень без пыли, свежий цемент.
- Соблюдайте водоцементное соотношение: не более 0,7 для большинства марок бетона.
- Для фундамента используйте пропорцию 1:3:5 (цемент:песок:щебень).
- Для дорожек и отмосток подойдет пропорция 1:2,5:4.
- Выбирайте щебень фракции 20-40 мм для массивных конструкций.
- Добавляйте пластификатор для повышения подвижности и прочности.
- Замешивайте бетон до однородной массы без комков.
- Уплотняйте бетон вибратором или штыкованием для удаления воздуха.
- Увлажняйте бетон в первые 7 дней после заливки для предотвращения трещин.
- Проверяйте марку цемента: для М200 используйте цемент М400, для М300 — М500.
- Не добавляйте воду в уже застывающий бетон — это снижает прочность.
- Используйте мерные ведра для точного соблюдения пропорций.
Составляющие бетона
В этой небольшой статье рассказывается об основных свойствах и характеристиках бетона, его укладке, сроках схватывания и других потребительских качествах этого незаменимого в строительстве материала.
Кратко об основных видах щебня.
- Известняк. Средняя прочность (марка) 500-600. Отдельные виды известняковых наполнителей (до 800) вполне пригодны чтобы изготовить бетон вплоть до марки М-350, но в виду более низкой морозостойкости, известняк как правило используют для производства бетонов марок м-100 — м-300.
- Гравий. Прочность основных видов гравия (800-1000) достаточна для изготовления марки бетона вплоть до М-450. (обычно, не выше м-400) Самый распространённый вид наполнителя. Обладает всеми хорошими качествами, необходимыми для получения большинства бетонных смесей. Для индивидуального строительства я выбрал бы его. Бетон на гравии — дешевле. Для тех марок бетона, которые используют в частном строительстве — прочность более чем достаточна. Да и радиационный фон меньше чем у гранита.
- Гранит. Наиболее прочный из перечисленных наполнителей. Из дополнительных преимуществ перед предыдущими имеет более высокие показатели (м до 1400), низкое водопоглощение и в следствие этого — повышенную морозостойкость. Например, при строительстве дорог, современными ГОСТ-ми разрешено использовать только гранитный щебень.
Конечно, не всё так просто со щебнем. Есть ещё много нюансов, вносящих свои коррективы: лещадность, % зерен слабых пород и т.д. и т.п. Но об этом, как-нибудь в следующий раз.
Во всех информационных материалах, прайс-листах и т.д. бетон указывается с цифровым и буквенным индексом. Обязательно указываются марка М-, класс В-, подвижность П-, водонепроницаемость W-, морозостойкость F-. Давайте вкратце расскажу про каждый из этих параметров.
Прочность, марка, класс бетона. Методы определения. Контрольные пробы.
Выбор и покупка конкретного вида и марки (класса) бетонной смеси определяется Вашим проектом. Если проекта нет, то можно доверится рекомендациям Ваших строителей. Они могут посоветовать бетон той или иной марки или класса. Если у Вас есть некоторые сомнения в компетентности Ваших строителей, можно попытаться разобраться самостоятельно.
Цифры марки бетона (м-100, м-200 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверку соответствия необходимым параметрам осуществляют сжатием специальным прессом кубиков или цилиндров, отлитых из пробы смеси, и выдержанных в течение 28 суток нормального твердения.
В современных проектах бетон обозначается в классах. В общем и целом, класс бетона — параметр сродни марке, но с небольшими нюансами: в марках используется среднее значение прочности, в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%. Впрочем, для Вас это не имеет какого-либо значения. Не буду Вам морочить голову с коэффициентами вариации прочности, и прочими техническими нюансами. В проектной документации, если она у Вас конечно имеется, должно быть указано: бетон какого класса должен использоваться. В соответствии со СТ СЭВ 1406, все современные проектные требования к бетону указываются именно в классах. Уж не знаю — насколько это соблюдается, потому как 90% строительных организаций почему-то заказывают бетон в марках:-).
Для Вас главное — чтобы привезённый Вам бетон соответствовал той марке, которую Вы собственно заказывали. Проверить конечно можно, но не сразу. Что стоит сделать.
При разгрузке бетона, взять пробу и отлить пару-тройку кубиков размером 10х10х10 см. или 15х15х15 см. Для этого можно сколотить из дощечек специальные формы нужного размера. Перед тем как залить бетон в формы, ящички желательно увлажнить, дабы сухое дерево не забрало много влаги из бетона, тем самым отрицательно воздействуя на процесс гидратации цемента. Залитую смесь необходимо проштыковать куском арматуры или чем-то подобным: потыкать в смесь, как толкут картошку пюре, чтобы в залитой пробе не образовались незаполненные места (раковины), вышел лишний воздух, и смесь уплотнилась. Так же можно уплотнить смесь ударами молотка по бокам ящичков. Отлитые кубики храните при средней температуре (около 20 градусов) и высокой влажности (около 90%).
Через 28 дней Вы можете с чистой совестью принести всё это великолепие в любую независимую лабораторию. Вам там всё это подавят и вынесут вердикт — соответствует ли бетон заявленной марке или не соответствует. Впрочем, не обязательно ждать 28 дней, для этого существуют промежуточные стадии твердения в возрасте 3, 7, 14 суток. В течение первых 7 дней бетон набирает около 70% расчётной прочности (естественно при условии нормальной температуры) В сырое и холодное время года сроки схватывания бетона и период его твердения существенно увеличиваются.
- Не разбавляйте бетон водой в автобетоносмесителе.
- Берите пробы непосредственно с лотка бетоносмесителя.
- Тщательно уплотняйте бетонную смесь в формах штыкованием
- Храните пробы в надлежащих условиях: лучше в прохладном подвале, или просто в тени.
Вот и всё про кубики. Если Вы вдруг забыли взять пробы, а знать, что у Вас всё в порядке хотелось бы, — обратитесь в независимую лабораторию, которая может провести замер прочности на месте. Для этого существуют так называемые неразрушающие методы исследования прочности: проверка методами ударного импульса прибором склерометром. В народе называется — простучать бетон. Так же используются ультразвуковые и иные методы определения прочности.
Удобоукладываемость, подвижность, осадка конуса.
Для облегчения заливки и при отсутствии на объекте вибраторов, прорабы и строители зачастую увеличивают подвижность, разбавляя бетон в бетоносмесителе водой, что делать категорически не стоит! Ибо, водоцементное отношение — одна из ключевых пропорций, от которой напрямую зависит окончательная прочность бетона. Причём, даже незначительное разбавление смеси водой способно существенно снизить прочность на одну-две марки. Бетон расчётной марки м300, в результате разбавления водой, может легко показать м100 м200.
Увеличение подвижности бетонной смеси до показателей П4, П5, осадка конуса более 16 см. достигается исключительно за счёт применения на заводе добавок пластификаторов. Только так можно получить литой бетон, предназначенный для укладки в опалубку с плотным каркасом из арматуры, либо при монолитных работах с применением бетононасоса. Разбавив бетонную смесь водой, Вы непременно ухудшите его качество.
Коэффициент морозостойкости бетона.
Обозначается буквой F с цифрой от 25 до 1000 и говорит о количестве циклов замораживания-размораживания, при котором бетон сохраняет свои изначальные прочностные характеристики (с допустимыми отклонениями). Какую практическую ценность этот параметр имеет для Вас? Ну если кратко, то: циклы замораживания оттаивания — это переходы влагонасыщенной бетонной конструкции из мокрого состояния, в состояние замерзшее и обратно.
Чем это чревато. Возьмём стандартную картину: увлажнение бетонных конструкций на примере капиллярного подсоса влаги из земли фундаментом дома. Вода, тающий снег, влажная земля и т.д., заполняет микропоры бетона по принципу, сродни фитилю в керосинке. Бетон здесь выступает в роли впитывающей губки. Затем эта вода в микропорах замерзает, а замерзнув — расширяется, раздирая всё, что ей мешает. Вот тут то и происходят изменения в структуре бетона: микротрещины и т.д. Причём, в следующий раз, вода, заполнив эти микротрещины и замерзнув, разорвёт их ещё больше.
Безусловно, всё происходит не так страшно, как я тут расписал, ведь фундаменты, как правило, защищены гидроизоляцией, отмостками, гидрофобизаторами. Увлажнение происходит не так интенсивно, не на всю толщину бетона и т.д. Но хотелось бы, чтобы Вы более-менее понимали природу процесса. На бетонных заводах и бетоносмесительных узлах различных комбинатов, производящих ЖБИ, испытания контрольных образцов проводятся в критических режимах. Бетонный кубик буквально вымачивают в воде (или спец растворе) с влагонасыщением по полной программе, и замораживают разом до -18. И так — с промежуточными замерами, до достижения критической точки, а именно — потери расчётной прочности. Количество таких циклов вода-лёд и есть коэффициент F. В таком режиме частично работают фундаменты на влагонасыщенных грунтах, опоры мостов, стоящие в воде, ну и прочие гидротехнические сооружения.
Для увеличения морозостойкости, бетонные заводы используют различные добавки в бетон, например воздухововлекающие и т.д. Но морозостойкость, увеличенная воздуховолекающими добавками (сверх нормы для этой марки бетона) — уменьшает его прочность. Там нашли тут потеряли. Наиболее хороших результатов в увеличении морозостойкости можно добиться, используя в затворении бетона гидрофобный или напрягающий цемент. Все основные циклы происходят осенью и весной, когда перепады температур происходят каждый день из плюса в минус и обратно. В обычном строительстве, среднестатистическая морозостойкость F100-F200.
Коэффициент водонепроницаемости.
Обозначается в накладных или паспортах на бетон, как коэффициент с буквой W. (W4,W8,W12, от 2 до 20). Водонепроницаемость бетона — способность не пропускать через себя воду под давлением. Если интересно узнать про методы опеределения водонепроницаемости — почитайте ГОСТ 12730.5—84. Для увеличения водонепроницаемости (сверх стандартной нормы для этой марки), в бетон, при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки, либо используют в затворении смеси всё тот же гидрофобный или напрягающий цемент. В чем актуальность данного параметра для частного строительства? У бетона с высоким коэффициентом W есть пара плюсов таких как:
- Возможность изготовления, без дополнительной гидроизоляции, подвалов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Актуально, если заливка полов и стен произведена грамотно, без швов и перерывов в бетонировании. Вроде бы казалось, почему бы не проще сделать стандартную гидроизоляцию? Однако, качественно и технично её сделать — не так просто. Я не беру в расчёт профессионалов этого дела. Их мало, услуги их недёшевы. Чаще всего заказчику приходится иметь дело со всезнающими и всеумеющими строителями, от которых и стоит ожидать различных сюрпризов в процессе эксплуатации построенного. Скорее всего, косяки Вам налепят в области сопряжения пола и стен. Потому как — сначала сделают, а потом подумают, как всё это склеить.
- Такой бетон, в принципе не боится морозов-оттепелей. Коэффициенты морозостойкости у него, очень высоки и рассчитаны на многолетнее использование в обычных условиях. Это может быть особо актуально для открытых, незащищённых конструкций, таких как бетонные дорожки, отмостки, ленты заборов, а так же, для свайных фундаментов на влагонасыщенных грунтах.
Есть альтернатива в виде самостоятельного использования специальных добавок, но где гарантия, что добавки введены в нужной пропорции, что они тщательно перемешались в бетоне. Опять же сомнение — добавлялись ли они вообще, или строители про них забыли, а затем вылили под кустик… Довольно часто, сам процесс строительства контролируется заказчиком весьма поверхностно. В основном контролируют результат, а что и как там внутри — мало кому известно. Об этом узнают лишь потом — в процессе эксплуатации: там потекло, а тут лопнуло. Ну да не будем о грустном.
В принципе, я упомянул лишь основные, но на мой взгляд — самые главные свойства бетона, которые могут быть актуальны для частного застройщика. На самом деле, бетон обладает ещё множеством различных свойств и характеристик.
- В результате разбавления бетона водой на объекте. Сиё действо является родовой болячкой кустарей-прорабов и их подопечных. Густой бетон укладывать тяжелее чем жидкий. Как говорят на стройке: Водички добавь, он сам разольётся. Этого делать категорически не стоит. Избыточная вода в бетонной смеси не вступает в в хим. реакцию с цементом (цемент забирает столько воды, сколько ему необходимо для гидратации). Эта лишняя вода остается в бетоне в свободном виде. В дальнейшем, она испаряется, высыхает, а в структуре бетона образуются пустоты и поры. Они и снижают марочную прочность бетона.
- В результате так называемого сваривания бетона, что чаще всего происходит из-за увеличенного времени миксера в пути, несвоевременной разгрузки, жаркой погоды и т.д.
- В результате некачественного уплотнения бетонной смеси (укладка без вибрирования). В не уплотнённой бетонной смеси содержится существенное количество воздуха. Эти воздушные поры, пустоты, раковины, если их не ликвидировать вибрированием, могут существенно снизить марку бетона.
Из каких компонентов состоит бетон
- песок;
- вода;
- щебень;
- цемент.
Каждую составляющую смеси нужно рассмотреть отдельно. Например, вода для цемента должна быть чистой (лучше всего водопроводной). Если доступа к водопроводу нет, подойдет вода и из естественных источников. При выборе щебня нужно правильно определиться не только с видом этого компонента, но и с его размером. Дело в том, что для приготовления бетонного раствора подходит гранитный либо известняковый щебень.
Первый тип более предпочтителен при бетонировании на открытом воздухе (устройство фундамента, опор, оснований автотрасс), так как он может похвастаться морозоустойчивостью. Кроме того, гранитный щебень имеет шершавую ребристую поверхность, благодаря чему обеспечивается более высокая связываемость компонентов, а значит, и прочность готового стройматериала. Известняковый щебень не может похвастаться такими качествами, поэтому стройматериал на его основе используют только для внутренних работ (например, стяжка пола). Что касается размера, то применяется щебень следующих фракций: 5-10, 20-40 и 40-70 мм.
Соотношение компонентов
Нужно понимать, что существуют разные марки бетона, пропорции составляющих напрямую зависят от марки. Так, для устройства легких фундаментов используется марка М150, она же может применяться для устройства стяжек пола. Пропорции бетона для фундамента по массе составляющих выглядят следующим образом: цемент – 1 часть, песок – 3,5 части, щебень – 5,7 части. Готовить раствор на строительной площадке достаточно хлопотно, поэтому многие строители предпочитают покупать бетон М150 с доставкой, такой подход зачастую экономит не только время, но и деньги.
Требования к составу бетона
Контроль качества добавляемых ингредиентов нужно производить обязательно. Не стоит выбирать материалы для состава бетона по принципу дешевизны — это крайне негативно сказывается на качестве смеси.
- Выбирайте цемент, из которого можно получить однородный и пластичный бетон. Отличным решением будет портландцемент, достаточно давно считающийся одним из лучших видов этого стройматериала. Поскольку на цемент возложена серьезная задача — это основной связующий элемент, то и приобретать его стоит с учетом ведущей роли. За счет улучшенной адгезии портландцемент способствует тому, чтобы раствор был удобным в эксплуатации.
- Песок может обладать мелкой или крупной фракцией, поэтому стоит учитывать требования рецептуры. Для одних видов нужны мелкие зерна, для других — наоборот, но в любом случае песок должен пройти просеивание.
- Вода не должна содержать в своем составе какие-либо примеси. Пропорция тоже зависит от остальных ингредиентов, но если вы хотите сохранить свежесть раствора продолжительное время, лучше залить чуть больше влаги. Главное — не переувлажнить общую массу.
- Щебень из гравия или гранита, а также известняк, галька и ряд других материалов могут использоваться в качестве заполнителя. Есть виды бетона, в которых с этой ролью справляется и песок, но в большинстве случаев преимущество на стороне щебня натурального происхождения.
Пропорции
Отмеряя пропорции раствора в первый раз, рекомендуем использовать в качестве наглядного пособия таблицу, приведенную ниже. Впоследствии, при частом замешивании раствора, компоненты удается добавлять «на глаз», но для этого нужен опыт и, соответственно, время.
Таблица №1
| Таблица пропорций бетона | |||
|---|---|---|---|
| Марка | Массовый состав, Ц:П:Щ, кг | Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ, л | Количество бетона из 10 цемента, л |
| 100 | 1: 4,6: 7,0 | 41: 61 | 78 |
| 150 | 1: 3,5: 5,7 | 32: 50 | 64 |
| 200 | 1: 2,8: 4,8 | 25: 42 | 54 |
| 250 | 1: 2,1: 3,9 | 19: 34 | 43 |
| 300 | 1: 1,9: 3,7 | 17: 32 | 41 |
| 400 | 1: 1,2: 2,7 | 11: 24 | 31 |
| 450 | 1: 1,1: 2,5 | 10: 22 | 29 |
Состав бетона.
Готовая бетонная смесь, она же товарный бетон — подвижный состав из четырёх основных компонентов, замешиваемых в определенной пропорции: цемент, щебень, песок, вода. Аналогичная смесь, но без использования щебня, называется цементным раствором либо пескобетоном, правда в пескобетоне применяется песок более крупной фракции (модуль крупности). Весовое соотношение компонентов для приготовления бетонной смеси примерно таково: Цемент -1 часть, Щебень 4 части, Песок — 2 части, Вода — 1/2 части. Например: цемент — 330 кг., щебень — 1250 кг., песок — 600 кг., вода — 180 литров. Естественно, эти цифры весьма приблизительны и на деле зависят от многих факторов таких как: требуемая марка бетона, марка цемента, характеристики щебня и песка, использования пластификаторов других добавок, и т.д. и т.п. Например: при использовании цемента м-400, бетон с таким составом покажет марку м-250. При цементе м-500, марка бетона будет уже м-350. Цифры условны! При производстве бетона на бетонном заводе, учитывается не один десяток параметров и характеристик.
Цемент и вода — главные компоненты бетона. Собственно на них возложена основная функция — связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) — главнейшая задача в производстве бетона. Речь ведь не только о количестве воды и цемента, введённых в бетон. С этим, как раз, всё просто. Важно учесть все нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение и т.д. и т.п. Цемент, взаимодействуя с водой (гидратация цемента), способен схватываться и твердеть, образуя так называемый цементный камень. Многие наверно сталкивались с этим самым камнем, когда откупоривали мешок цемента, оставшийся лежать в сарае с прошлого лета:-) Ну и что же получается. Цемент и вода — сами себе камень. Как-будто — вполне самодостаточный материал. А вот и нет. Цементный камень при затвердевании деформируется. Объемная усадка достигает 2 мм/м. Вроде и не много, но из-за неравномерности этих усадочных процессов, возникают внутренние напряжения, появляются микротрещины. Эти микротрещины практически не видны, но прочность и долговечность цементного камня снижается. Для того, чтобы уменьшить эти деформации, в состав вводят заполнители:
- Крупные заполнители: щебень
- Мелкие заполнители: песок
Роль этих заполнителей — создать структурный каркас, который воспринимает усадочные напряжения, и в результате — готовый бетон даёт меньшую усадку. Также увеличивается прочность и модуль упругости бетона (снижение деформаций конструкции под нагрузкой), уменьшает ползучесть (когда бетон необратимо деформируется при длительных нагрузках). Заполнители существенно удешевляют бетон. Ведь цемент стоит значительно дороже чем щебень и песок.
Таблица №2
| В начале статьи Вы читали о примерных пропорциях основных компонентов бетонной смеси | |
|---|---|
| Цемент 0 | 25 куб.м (330 кг. Насыпная плотность цемента в среднем 1300 кг на куб.м) |
| Вода 0 | 18 куб.м. (180 литров.) |
| Щебень 0 | 9 куба (1250 кг. При насыпной плотности 1350 кг на куб.м.) |
| Песок 0 | 43 куба (600 кг. При насыпной плотности 1400 кг/куб.) |
Итого, если всё разложить и разлить по разным посудинам, мы получим общий объем 1.76 кубометра! Как же это всё помещается в один куб бетона. Просто. Берём литровую банку и засыпем её щебёнкой по горлышко. Между отдельными зернами будет много свободного места (межзерновая пустотность). И вот эту саму пустотность мы засыпаем двумя стаканами песка, одним стаканом цемента, и стаканом воды, при этом, потряхивая и помешивая. И всё влезет! В результате подобных манипуляций мы получаем совершенно плотную субстанцию. Все поры заполнены, все заполнители упёрлись друг в друга. Если бетон не шевелить и не трогать, он довольно быстро начинает твердеть (застывать). При вибрировании, перемешивании, бетон снова переходит в пластичное состояние. (тиксотропия). Как Вы только от него отстанете — он снова начнёт превращаться в плотную упругую массу.
Прочность (марка) щебня должна быть примерно в 2 раза больше, нежели расчётная марка бетона. Делается это из-за того, что проектная (28 суточная) марка бетона — всегда значительно ниже, чем его реальная прочность, которую он наберёт через полгода или год. Прочность же щебня — не растёт со временем. Вот их и нивелируют. В любом случае, всё это делается в виде не нормируемого проектными требованиями запаса прочности. Как говорится — на всякий пожарный. Вот выкладка из ГОСТ 26633-91, про соотношение марки щебня и марки бетона.
Часто задаваемые вопросы о пропорциях бетона
Вопрос: Какие пропорции цемента, песка и щебня самые популярные для фундамента?
Ответ: Для фундамента чаще всего используют пропорцию 1:3:5 (цемент:песок:щебень) с добавлением воды в количестве 0,5-0,7 от объема цемента.
Вопрос: Сколько ведер цемента нужно на одно ведро воды?
Ответ: Обычно на одно ведро цемента (10-12 литров) требуется около 5-7 литров воды, точное количество зависит от влажности песка и щебня.
Вопрос: Как рассчитать пропорции бетона для дорожки на даче?
Ответ: Для садовой дорожки подойдет пропорция 1:2,5:4 (цемент:песок:щебень) с добавлением пластификатора для повышения прочности.
Вопрос: Влияет ли марка цемента на пропорции?
Ответ: Да, чем выше марка цемента (например, М500 вместо М400), тем меньше его можно добавлять в смесь, сохраняя ту же прочность бетона.
Вопрос: Какие пропорции нужны для бетона М200?
Ответ: Для бетона М200 используют пропорцию 1:2,8:4,8 (цемент М400:песок:щебень) с водоцементным соотношением 0,6-0,7.
Вопрос: Можно ли использовать речной песок для бетона?
Ответ: Да, речной песок подходит, но его нужно промыть от глинистых примесей, иначе прочность бетона снизится.
Вопрос: Какой щебень лучше для бетона: гранитный или известняковый?
Ответ: Гранитный щебень прочнее и долговечнее, но дороже. Известняковый подходит для неответственных конструкций (дорожки, отмостки).
Вопрос: Что будет, если добавить слишком много воды в бетон?
Ответ: Избыток воды снижает прочность бетона, увеличивает усадку и может привести к трещинам после застывания.
Вопрос: Нужно ли добавлять пластификатор в бетон?
Ответ: Пластификатор улучшает подвижность смеси и позволяет уменьшить количество воды, что повышает прочность и морозостойкость бетона.
Вопрос: Как проверить правильность пропорций бетона в домашних условиях?
Ответ: Сделайте пробный замес и сформируйте кубик 10х10 см. Через 28 дней проверьте его прочность молотком — качественный бетон не должен крошиться.
