Что необходимо для создания бетона?
Прежде, чем изготовить бетон, важно разобраться, какие компоненты в него входят. Независимо от маркировки, в состав бетона входят следующие ингредиенты: цемент, песок, вода, щебень и дополнительные добавки.
Соотношение данных элементов позволяет получить разные марки бетона, которые имеют существенные отличия. Исходя из этого следует детально разобраться в особенностях подбора каждого компонента и как составляющие влияют на готовую монолитную конструкцию.
Цемент
Это главное связующее вещество, без которого процесс создания бетона невозможен. Характеристики и качество во многом влияет на итоговый результат. На рынке представлен обширный ассортимент цементов: шлакопортланд, портланд, быстротвердеющий и другие.
Тем не менее наиболее востребованными и качественными считаются сухие смеси портланд под маркировкой М400 и М500. Составы применяются для частного, промышленного и многоэтажного строительства.
Важно отметить, что для работ нужно использовать максимально свежий порошок. Дело в том, что даже при соблюдении всех рекомендаций по хранению от изготовителя, через месяц цемент теряет порядка 10% своих вяжущих свойств.
Если мешку больше полугода, то его связывающие показатели снижаются на 50% от изначального показателя. Конечно же, приготовить бетонный раствор с него можно, но качество готового изделия существенно просядет по характеристикам. Если вдобавок были нарушены условия хранения, то качество цементного состава снизится быстрее. Важно, чтобы смесь была сыпучей, сухой и без комков.
Совет! Покупать немаркированный цемент по уценке – плохой вариант экономии.
Цемент подразделен на разные марки (М), обозначение которой говорит о предельных нагрузках в мегапаскалях на поверхность готового изделия. Так же на мешке наносят процентный показатель примесей в составе (Д). Таким образом, маркировка М400-Д20 говорит, что монолит из этого цемента сможет выдерживать нагрузку в 400МПа и содержит не более 20% примеси. Данная информация крайне необходимы составляя пропорции бетона конкретной марки.
Совет! При изготовлении высокопрочного бетона 300 и выше, потребуется цемент, марка которого превышает этот показатель в 2 раза. Это существенно снизит затраты на связующие компоненты.
Для бытового строительства чаще используют марку М400, прочности которой вполне достаточно для домашних потребностей. В промышленности, где предусмотрены высокие нагрузки применяют М500 или специальные смеси с более высоким показателем нагрузки. Чтобы верно рассчитать пропорции для бетонной смеси, необходимо знать какой цемент марки и быть уверенным в его свежести.
Песок
Приготовить бетон без песка так же не получится, поскольку это важный заполнитель. Для создания смеси можно использовать сеяный, карьерный мытый или речной песок, который прошел очистку от примесей. Важно отметить, что наличие глинистых примесей может негативно сказаться на прочности готового бетонного элемента.
Высокую адгезию можно получить только при минимальном количестве мусора, грязи и примесей. При необходимости перед использованием, рекомендуется посеять его через сито. Песок подразделяют по размеру фракций на 5 категорий:
- Первая - размер песчинки менее 0,7 мм.
- Вторая – от 0,7 до 1,5 мм.
- Третья – от 1,5 до 2 мм.
- Четвертая – от 2 до 2,5 мм.
- Пятая – от 2,5 до 3,5 мм.
Следует отметить, что тонкий тип фракций может содержать много глинистых частиц и пыли, что негативно повлияет на прочность. Следовательно, для создания бетонной смеси предпочтительно выбирают мелкий и средний песок, размер зерен которых составляет 1,5-2,5 мм.
Чтобы получить действительно качественное строение, лучше использовать только речной и морской песок. Это наиболее чистые варианты заполнителей, которые не содержат пыли, глины или органических загрязнений. Отсев, который возникает при добыче камней – не лучший вариант, поскольку он имеет много включений. Перед использованием проводят мойку и отстаивание. В нем может содержаться много органики: листва, ветки или корни. Эти компоненты при попадании в смесь могут формировать пустоты, которые снижают общую прочность.
Еще один важный момент при выборе песка – это его влажность. Даже визуально сухой материал будет содержать порядка 2% воды. Если речь идет о мокром, то показатель повысится до 10%. Эти моменты необходимо обязательно учитывать, поскольку влажность песка может снизить прочность бетона.
Щебень
Для создания бетонной смеси используют крупный заполнитель, которым выступает гранитный или известняковый щебень. Последний вариант еще называют гравий, он имеет крупные размеры, доступный во многих регионах и дешевый в цене. Преимущественно он используется в индивидуальном строительстве. Что касается гранитного щебня, то материал может иметь различные размеры, отличается высокими показателями прочности, морозостойкостью и водонепроницаемостью.
Важно! Прежде, чем купить щебень, нужно проверить показатель его радиоактивности. Нередко карьеры имеют собственный радиоактивный фон с повышенными значениями. Для внешних и внутренних строительных работ можно применять песок и щебень I класса радиоактивности. Не стоит в качестве альтернативы щебню использовать речную или морскую гальку. Гладкая отполированная поверхность существенно снижает адгезию с другими компонентами.
В зависимости от области использования бетона нужно подбирать и фракции щебня. Выделяют следующие разновидности по размеру (в мм.):
- 5-10 – самые мелкие зерна используются для тонких железобетонных изделий (ЖБИ).
- 10-20 – популярный вариант для создания ЖБИ в одноэтажном строительстве.
- 20-40 – отличный вариант для возведения фундамента, автомобильных дорог и промышленных объектов.
- 40-70 – крупный щебень, предназначенный для строительства дорог.
- 70-120 – применяется для создания габионов или отделки бассейнов.
При этом важно помнить, что материал может отличаться прочностью в зависимости от своей породы. Наиболее востребованным и крепким считается базальтовый и гранитный щебень марок 1100-1500. Далее по прочности идет гравийный щебень. Самую низкую крепость имеет известняковые варианты марки 600-800. Чтобы бетонная конструкция не разрушалась на протяжении многих лет, нужно чтобы щебенка в ее составе не превышала 1/3 от толщины изделия в самом тонком месте.
Еще один важный показатель – пустотность, которую образует щебень. Это довольно просто вычислить. Необходимо 10 литровое ведро до края наполнить щебнем и залить водой до наполнения. Если в ведро вошло 4 литра воды, то показатель пустотности будет 40%. Чем ниже показатель, тем меньше будет расход цемента и песка.
Вода
Как ни странно, но данный компонент не менее важный, чем все предыдущие. Здесь нужно руководствоваться простым правилом, любая чистая вода, которая пригодна для питья, может использоваться для приготовления бетона.
Запрещено использовать воду с неизвестного источника или открытого водоема. Нужно быть уверенным в ее качестве, поскольку химический состав может негативно сказаться технических характеристиках готовых изделий. Наиболее оптимальный вариант – водопроводная вода.
В зависимости от марки бетона и используемых наполнителей, расход воды может существенно отличаться. При этом запрещено наливать «на глаз» поскольку от уровня влаги зависит пластичность рабочей смеси и прочность застывшего монолита. Более того, нужно учитывать влагу, которая присуща в других строительных материал перед их смешиванием. Избыток воды может привести к расслаиванию бетона и потере связующих качеств.
Добавки
В процессе создания монолитных конструкций из бетона, используют множество присадок и добавок. Вещества позволяют добиться нужной консистенции смеси и конечных характеристик изделия. Для бетона используют:
- Пластификаторы – увеличивают подвижность материала.
- Стабилизаторы – не позволяют готовой смеси расслаиваться.
- Водоудержатели – блокируют отделение влаги из раствора.
- Для регулировки плотности используют пенообразующие компоненты, а также вещества добавляющие или удаляющие воздух.
- Присадки для минимизации деформационных процессов.
- Для защиты арматуры от коррозийных процессов.
Все эти компоненты входят в состав бетона. Окончательное соотношение веществ позволяет добиться нужной марки бетона и дополнительных технических характеристик.
Пропорции по марке
Главная характеристика бетона – показатель прочности и класс сжатия. Последняя характеристика обозначается «В» и имеет значение от 3 до 40. Что касается марки прочности, то оно обозначается буквой «М» и цифровым значением от 50 до 1000. Данный показатель отображает, какую максимальную нагрузку может выдержать бетонное изделие. К примеру, марка бетона м 400 говорит, что максимальная нагрузка на 1см2 равна 400 килограмм.
Следует отметить, что все марки бетона производят из идентичных материалов. Нужная прочность достигается за счет изменений в соотношении компонентов, которые важно строго соблюдать.
Конечно же, возводя свой дом, многие желают сделать все максимально качественно. Порой возникает желание добавить большее количество цемента, чтобы было попрочнее, но делать это запрещено. Повысить качество таким образом вряд ли получится, а вот сделать раствор хуже – запросто. Необходимо понимать, что благодаря грамотному соотношению всех элементов, каждая марка бетона имеет различные показатели, что дает возможность смесям набирать заданную прочность.
Если будет много цемента и небольшое количество воды, то между частицами будет недостаточная адгезия. Как следствие, после застывания конструкция будет крошиться и трескаться. Такая же ситуация возникает при излишнем добавлении песка и щебня. Несоблюдение пропорций негативно сказывается на качестве и прочности.
При расчете количества компонентов, за основу берут единицу цемента, а остальные материалы прописывают по соотношению к нему. Рассмотрим состав разных марок бетона при использовании наиболее востребованных вариантов цемента.
Пропорции для цемента М 400
Пропорции для цемента М 500
Данные таблицы отображают точные пропорции материалов для приготовления нужной марки бетона.
Марки бетона и его практичное применение:
- М100 (В7,5) – материал имеет невысокую прочность, но может быть использован для ленточного фундамента, изготовления плит и для подготовки подушек дорожного покрытия.
- М150 (В12,5) – хороший вариант для монтажа фундамента, бетонирования дорожек и обустройства стяжек.
- М200 (В15) – наиболее популярная марка, применяемая для дорожек на усадебном участке, отмостки дома, обустройства лестниц, ленточного и свайного основания.
- М250 (В20) – используют для лент заборов, ленточных плит, дорожек, отмостки, перекрытий и свайно-ростверкового фундамента.
- М300 (В22,5) – состав выбирают для отмосток, дорожек, перекрытий и монолитных конструкций.
- М350 (В25) – преимущественно используют для отвесных конструкций, бассейнов, монолитных стен и балок перекрытия.
- М400 (В30) – высокие показатели прочности и схватывания. Материал практически не используется в индивидуальном строительстве. Смеси выбираются для перекрытий многоэтажек, сооружения колон, банковских хранилищ и мостов.
- М450 (В35) – прочный бетон с высокими показателями влаго- и морозостойкости. Применяют для строительства мостов, дамб, тоннелей метро и строений в сейсмически активных зонах.
- М500 (В40) – самый крепкий материал, используемый для возведения массивных и сложных элементов.
Нюансы для бетона по различному назначению
При сооружении любого типа конструкций, строго рекомендуется использовать соответствующую марку бетона. Это обеспечит высокие показатели прочности и позволит сэкономить на материалах.
Для фундамента
Возведение фундамента выполняют разными марками бетона от М100 до М400. Конкретный вариант зависит от типа здания и максимальных нагрузок:
- Для небольших хозяйственных построек и гаражей применяют М100.
- Ленточный фундамент под жилые дома с газобетона или шлакоблока можно выполнить составом М150.
- Дома до двух этажей с легкими перекрытиями предусматривают сооружение фундамента с М200.
- Для заливки фундамента под здание до 5 этажей применяют марку М300.
- Выдержать вес многоэтажки до 20 этажей позволяет смесь М400.
Для высоток больше 20 этажей создаются индивидуальные инженерные конструкции и более прочные составы.
Для отмостки
Поскольку отмостка эксплуатируется в довольно агрессивных условиях внешней среды с перепадами температуры и частыми осадками, то и бетон нужен прочностью не ниже М200. Данная марка обеспечит водонепроницаемость и морозостойкость конструкции. При этом отмостка сможет выдерживать высокие нагрузки до 200 кг на 1см2.
Кроме защиты фундамента данная марка бетона позволит:
- Снизить потери теплостроения.
- Усилить конструкцию постройки.
- Защитить от корней деревьев.
- Не допустить вспучивание грунта.
Рекомендована опалубка для отмостки должна быть не менее 20 см от выступа карниза. Оптимальный вариант 80-100 см от стены с уклонов в 1,5°. Что касается толщины слоя, то при использовании армирующей сетки будет достаточно 10-15 см. При желании можно использовать марку высшего класса, но это только приведет к увеличению материальных затрат на обустройство.
Для стяжки
Практически все напольные покрытия в черновом варианте – это бетонная стяжка. Она позволяет выровнять поверхность, укрепить строение и выступает в качестве теплоизолятора. Выбор материала под заливку осуществляют с учетом следующих критериев:
- Агрессивность окружающей среды.
- Максимальные нагрузки на поверхность.
- Наличие грунтовых вод.
- Расчетный срок эксплуатации стяжки.
В силу этого для заливки могут использоваться практически все марки бетона, все зависит от нюансов конкретного проекта. Порой проводят поочередное объединение 2-3 слоев различных марок.
К примеру, для чернового выравнивания подойдет М100. Далее после укладки арматуры можно провести заливку прочным составом М150 или М200. Если речь идет о стяжке в гараже, то потребуется минимум М200, чтобы покрытие смогло выдержать нагрузку от автомобиля. При этом для дома или квартиры будет достаточно М150. Для производственных цехов с тяжелым оборудованием необходимо применять марку М 300. Окончательный выбор напрямую зависит от нагрузки на поверхность.
Как самостоятельно замесить?
Приготовить бетон нужной марки в домашних условия не составляет особой проблемы. Прежде всего необходимо определиться с маркой и подготовить все необходимые инструменты и материалы. Существует два основные способа приготовления бетонной смеси.
Приготовление бетона вручную
Данный вариант предусматривает подвиды смешивания:
- В емкость с водой понемногу добавляют цемент в нужных пропорциях и постоянно перемешивают. После достижения однородной консистенции вносят наполнители: песок и щебень. Далее нужно вымесить все в однородную массу.
- Второй рецепт предусматривает смешивание сухих компонентов в емкости, после чего в центральной части делают углубление, в которое заливается вода. После чего выполняется поэтапное перемешивание от края к центру. При этом нужно контролировать пластичность и периодически подливать воду.
Данный вариант довольно трудоемкий и требует усилий. Это неплохое решение, если нужно выполнить небольшую заливку.
Приготовление в бетономешалке
При наличии бетономешалки процесс существенно упрощается. При этом можно достичь однородной массы даже при использовании крупнофракционного гравия. Последовательность действий:
- Оборудование нужно запустить перед началом загрузки компонентов.
- Первой в чашу мешалки наливают воду.
- После этого нужно засыпать отмерянную порцию цемента.
- Перемешивание в течение 2-3 минут позволит получить однородную консистенцию.
- Далее порционно добавляется песок не более, чем по 1/2 ведра за раз.
- После засыпки отмеренного количества песка и достижения единой массы, добавляют щебень.
- По необходимости для повышения пластичности можно добавлять воду.
- Важно, чтобы количество раствора не превышало 80% от общего объема бетономешалки.
- После перемешивания всех компонентов в течение 5-8 минут, можно производить выгрузку готовой смеси.
При грамотном соотношении всех компонентов, на выходе получается бетон нужной марки. Важно, чтобы рабочий раствор не был слишком густым или редким. Эксперты указывают на густоту сметаны, как оптимальный вариант для сравнения.
Типичные ошибки при самостоятельном замесе бетона
- Экономия на качественном песке, щебне и цементе – не лучшая идея. Такой состав не обеспечит нужной прочности, устойчивости ко влаге и колебаниям температур.
- Использование глинистого песка с карьера приведет к тому, что материал будет иметь недостаточную адгезию. Как следствие, такая заливка через несколько месяцев начнет трескаться.
- Многие считают, что избыточное количество воды в замесе – это не проблема. Ее выдавит при высыхании бетона. Но в действительности это ведет к долгому застыванию и снижению общей прочности конструкций.
- Если приготовление раствора ведется вручную, то часто возникает проблема «недомеса». Компоненты не связываются прочно между собой. Как результат, просаживаются конечные характеристики материала и созданные конструкции не смогут полноценно выполнять возложенные функции.
- Много пластификатора не бывает! Это ошибочное представление, поскольку комбинация воды и пластификатора приведет к образованию комков, от которых не получится избавиться. Это момент также негативно скажется на конечном итоге.
Есть еще один простой, но более дорогой вариант получения бетонной смеси – заказать в специализированной компании. Это отличное решение, если требуется заливка фундамента или большой территории. При этом нет необходимости переживать за точность пропорций или тратить время на замешивание. Квалифицированные работники предоставят документацию, которая будет подтверждать, что заказанный состав соответствует выбранной марке с необходимыми свойствами.