Бетонные смеси — пластичные и твердеющие со временем составы, состоящие из связующего материала, наполнителей, пластификаторов, специальных добавок и воды. В качестве связующего, для приготовления бетона применяется цемент различного состава и марок. Наполнителями для классического состава служат песок и щебень. Специальные виды бетона могут наполняться керамзитом, измельченным шлаком, древесными отходами и другими материалами, изменяющими технические характеристики материала.
Добавление пластификаторов облегчает процесс укладки бетона и способствует лучшему уплотнению смеси. Специальные добавки позволяют работать с материалом при отрицательных температурах, вспенивать смесь, повышать прочность и устойчивость к влаге или добиваться других специальных свойств.
Требования к компонентам
От соотношения составляющих зависит качество бетона, его технические и эксплуатационные характеристики. Кроме этого, не следует забывать об экономической составляющей, которая определяется, в первую очередь, количеством израсходованного цемента.
Поэтому, правильно подобранный состав бетонной смеси и определение того, сколько нужно цемента на 1 куб бетона, не только обеспечивает качество строительства, но и делает затраты на его производство экономически обоснованными.
Цемент
Современная промышленность производит несколько различных видов цемента, изготавливаемых по различным технологиям. Для бетона в большинстве случаев используют портландцемент четырех марок, от М300 до М600. Марка цемента означает величину нагрузки, которую способен выдержать опытный образец.
В частном строительстве наиболее распространен портландцемент марки М400.
Промышленное возведение зданий и сооружений, а также работа заводов железобетонных изделий основаны на использовании цемента М500. Самая низкая марка применяется для приготовления бетонных конструкций. не подверженных нагрузкам. Например, для стеновых перегородок и пустотных заполнений.
Песок
Для приготовления бетона используют морской, речной или мытый просеянный песок. Такой наполнитель не содержит пыли, мусора, глинистых частиц и других добавок, которые могут ухудшать качество конечного материала.
По размеру составляющих частиц песок подразделяют на:
- тонкий менее 1,2 мм;
- очень мелкий 1,2-1,6 мм;
- мелкий 1,6-2,0 мм;
- средний 2,0-2,5 мм;
- крупный 2,5-3,0 мм.
Для бетона можно использовать все виды фракций, но наилучшим размером частиц будет диапазон 1,2-2,5 мм. Во время приготовления бетонной смеси необходимо учитывать влажность песка, которая может достигать 10% от объема и вводить поправки при добавлении воды в смесь.
Щебень и гравий
Применяемые в качестве второго наполнителя, измельченные горные породы так же имеют градацию по размеру и подразделяются на:
- очень мелкие 3-10 мм;
- мелкие 10-20 мм;
- средние 20-40 мм;
- крупные 40-70 мм.
Две первые фракции называют гравием, а более крупный камень – щебнем. Морская или речная галька, имеющая гладкую поверхность, не сможет заменить искусственно измельченных частиц, так как не обеспечит надлежащего сцепления компонентов.
При выборе крупного наполнителя необходимо учитывать, что размер самых крупных частиц не должен превышать 1/3 будущего бетонного слоя.
Важной технической характеристикой щебня и гравия является их пустотность, которая определяет объем свободного пространства между отдельными частицами.
Чем выше показатель пустотности, тем больше цемента и песка потребуется для приготовления качественной бетонной смеси. В зависимости от этого каменные наполнители подразделяют на пористые до 2000 кг/м3 и плотные более 2000 кг/м3.
Расчет расхода компонентов для приготовления бетона
Для правильного определения соотношения составляющих бетонной смеси и расхода цемента на 1 куб бетона, необходимы следующие исходные данные:
- необходимая марка бетона;
- размер фракции купленного песка и щебня;
- марка цемента, который есть в наличии;
- желаемая пластичность приготовленной смеси.
Расчет производится по определению веса каждой составной части. Однако в условиях строительной площадки производить взвешивание количества материалов весьма затруднительно и поэтому выполняется пересчет на соотношение объемных частей. При этом принимается, что в 10 литровом ведре, в зависимости от степени уплотнения, помещается 13-15 кг цемента, 14-17 кг песка и 15-17 кг щебня.
В справочной литературе приводятся уже готовые данные о пропорциях бетона в частях, в зависимости от марки вяжущего материала. Так, для получения бетона различных марок с применением портландцемента М400 соотношение песка и щебня на единицу цемента составит:
| М100 | М200 | М300 | М400 | М500 | М600 | |
| Цемент, кг | 183 | 263 | 338 | 444 | 500 | 533 |
| Песок, кг | 842 | 738 | 642 | 533 | 500 | 480 |
| Щебень, кг | 1282 | 1265 | 1250 | 1200 | 1150 | 1120 |
| Вода, л | 92 | 131 | 170 | 222 | 250 | 266 |
| Пропорции Ц:П:Щ:В | 1:4,5: 7:0,5 | 1:2,8: 4,8:0,5 | 1:1,9: 3,7:0,5 | 1:1,2: 2,7:05 | 1:1: 2,3:0,5 | 1:0,9: 2,1:0,5 |
При использовании цемента М500 соотношения будут следующими:
| М100 | М200 | М300 | М400 | М500 | М600 | |
| Цемент, кг | 155 | 226 | 292 | 380 | 452 | 533 |
| Песок, кг | 903 | 792 | 702 | 609 | 543 | 533 |
| Щебень, кг | 1262 | 1267 | 1258 | 1219 | 1177 | 1226 |
| Вода, л | 78 | 113 | 146 | 190 | 226 | 266 |
| Пропорции Ц: П:Щ:В | 1:5,8: 8,1:0,5 | 1:3,5: 5,6:0,5 | 1:2,4: 4,3:0,5 | 1:1,6: 3,2:0,5 | 1:1,2: 2,6:0,5 | 1:1: 2,3:0,5 |
Эти соотношения показывают, что для низких марок бетона выгоднее использовать портландцемент М400, а для получения более прочного материала М500.
Для упрощения процесса приготовления можно пересчитать, сколько мешков цемента на 1 куб бетона, и определить итоговые пропорции бетона в ведрах для остальных материалов. Такой рецепт может оказаться более удобным в пользовании.
Данная таблица составлена для фракции гравия 20 мм. При других размерах камня расход цемента на 1 куб раствора может изменяться в зависимости от показателя пустотности.
Чтобы определить ее самостоятельно, наберите 10 литровое ведро наполнителя, возьмите мерную емкость и влейте в ведро воду. Если войдет 3 литра жидкости, то пустотность составляет 30%, а если 4 литра, то 40%. Для заполнения излишних пустот между камнями потребуется дополнительное количество песка и цемента, что увеличит итоговую стоимость бетонной смеси.
Вода для приготовления бетона должна быть чистой, без примесей. Ее количество зависит от влажности песка и требуемого уровня пластичности материала.
Чем меньше влаги в составе бетона, тем его труднее укладывать и качественно уплотнять. Но так монолитная конструкция получается более прочной. Большое количество воды делает состав пластичным и легко заливаемым, но прочность бетона будет при этом несколько снижена.
| 10 | 20 | 40 | 80 | 10 | 20 | 40 | 80 | |
| Пластичный | 220 | 205 | 190 | 175 | 235 | 220 | 205 | 190 |
| Средняя пластичность | 210 | 195 | 180 | 165 | 225 | 210 | 195 | 180 |
| Малая пластичность | 200 | 185 | 170 | 155 | 215 | 200 | 185 | 170 |
| Непластичная | 190 | 175 | 160 | 145 | 205 | 190 | 175 | 160 |
Применяемые способы замешивания бетона
В частном строительстве применяют ручной или механизированный способ замешивания бетонной смеси. Приготовление вручную имеет смысл при небольших объемах работ, но если требуется приготовить более 5 м3, то лучше арендовать, а то и купить, механическую бетономешалку с электроприводом. При потребности в бетоне более 50 м3 можно рекомендовать покупать готовый бетон заводского приготовления, поставляемый в автомобильных миксерах.
Замес вручную
Для ручного замешивания потребуется бадья или корыто с невысоким бортом. Первоначально в эту емкость засыпают песок, цемент и перемешивают их до получения серой однородной массы. После этого добавляют воду и делают обычный цементно-песчаный раствор. Далее начинают постепенно добавлять щебень и при необходимости воду до тех пор, пока не получится готовая к укладке смесь.
Использование бетономешалки
При механическом замесе в работающий миксер заливают примерно половину необходимой воды и засыпают половину щебня. Это позволяет сбить со стен остатки цементного раствора, оставшиеся от предыдущего замеса. После этого засыпают весь необходимый цемент, перемешивают 2-3 минуты и добавляют песок. Засыпают остаток щебня и добавляют воды для получения необходимой консистенции состава.
Выгрузку готового бетона необходимо производить полностью в подставленный под бетономешалку поддон. Набирать смесь лопатой из миксера не допустимо.
