Как приготовить густой бетон

Как правильно сделать бетон: от жидкого к густому?

Бетон является самым популярным строительным средством. Он обладает многими положительными свойствами, среди которых долговечность, высокая прочность, надежность, экологичность. Бетону можно придать практически любую форму, он не подвержен влиянию грибка и плесени, его очень тяжело разрушить.

В этой статье мы расскажем, как правильно сделать бетон своими руками, что для этого надо, какие пропорции позволят придать материалу различные свойства.

Что в основе бетона, и какой считается идеальным?

Это искусственный камень, который на сто процентов состоит из природных составляющих – воды, песка, щебня, цемента, т.е. обожженной и измельченной извести. Основой бетона служит дробленый щебень, который имеет определенные размеры. Это основной наполнитель, создающий объем бетона, его в массе около восьмидесяти процентов.

Другой составляющей является цементно-песчаный раствор, который замешивается на воде, он полностью заполняет все пустоты между щебнем, что исключает их перемещение и обеспечивает крепость.

Можно сказать, что идеальным бетоном является масса из щебня различного размера, максимально плотно уложенного между собой, с пустотами, заполненными цементно-песчаной смесью. При этом раствор из цемента и песка не испытывает давление и нагрузки, которые полностью распределяются между частицами камня.

Конечно же, подобный идеальный вариант труднодостижим. Однако при правильно подобранных компонентах и их соотношении, а также должном замешивании бетон станет крепким и надежным.

Определяем пропорции бетона

Итак, делаем раствор. Для начала необходимо правильно определить соотношение всех компонентов, чтобы полученный бетон стал прочным, надежным, долговечным. К примеру, берем гравий, песок (лучше речной карьерный с малым количеством глинистых включений), цемент четырехсотой марки.

Гравий высыпается на дно десятилитрового ведра и встряхивается для более плотного залегания. Далее при помощи мерной емкости либо литровой банки мы добавляем в ведро простую воду до краев. Получается, примерно, пять литров воды. Пустотность гравия пятьдесят процентов, а отсюда вытекает пропорция заполнения десятилитрового ведра – песка нам будет надо пять литров, что дает нам соотношение два к одному.

Теперь определяем, сколько же нам необходимо взять воды. В теории, чем меньший объем воды будет использован, тем большее качество получившегося бетона. Это происходит из-за того, что при высыхании при большом количестве воды в бетоне остаются небольшие дырочки, влияющие на прочность и надежность бетона. Но мало воды также плохо скажется на качестве, так как смесь плохо перемешается и останутся те же пустоты.

Марки бетона: от густого до жидкого

Итак, во время того, как мы делаем раствор, необходимо тщательно следить за соблюдением всех пропорций. Вообще не существует единого универсального рецепта для различных марок бетона, однако имеются данные, на которые можно ориентироваться при приготовлении смесей и определении расхода материалов на один кубический метр. Сам бетон, в зависимости от марки, может быть очень густым либо жидким. Это зависит от его конечной цели использования, от того, будет ли применяться при укладке вибратор.

Рассмотрим основные составляющие и их соотношения для различных марок (учитываем при этом, что щебень имеет фракцию пять-двадцать миллиметров):

• Бетон М-400. Расход материалов составляет: щебень – 1000 кг, цемент – 492 кг, песчано-гравийная смесь – 661 кг, вода – 205 л. Водоцементное отношение – 0,41. Соотношение: 2,03*1*,3*0,41;
• Бетон М-300. Расход материалов: щебень – 1055 кг, цемент – 384 кг, песчано-гравийная смесь – 698 кг, вода – 205 л. Соотношение: 2,74*1*2,43*0,53;
• Бетон М-200. Расход материалов: щебень – 1135 кг, цемент – 287 кг, песчано-гравийная смесь – 751 кг, вода – 185 л. Соотношение – 3,95*1*2,61*0,64;
• Бетон М-100. Расход материалов составляет: щебень – 1177 кг, цемент – 206 кг, песчано-гравийная смесь – 780 кг, вода – 185 л. Водоцементное отношение – 0,89. Соотношение – 5,71*1*3,78*0,89.

Гидроизоляция бетона

При изготовлении бетона довольно часто можно столкнуться с ситуацией, когда необходимо обеспечить качественную гидроизоляцию. Это позволит избежать проникновения влаги и воды через бетонный слой. Существует три метода, при помощи которых можно обеспечить качественную гидроизоляцию:

При этом каждый из методов обладает своими характеристиками, преимуществами и недостатками:

• Стеклоизол относительно дешев и имеет привлекательный внешний вид, однако качество его недостаточно хорошее;
• Пенетрон – одно из самых лучших гидроизолирующих средств для бетона, но цена его слишком велика.

Замес бетона

Способов приготовления бетона достаточно много. Это может быть как ручной метод, так и при помощи бетономешалки. При любом способе делаем растворпри помощи замешивания ингредиентов между собой. Перемешивать необходимо очень тщательно, постепенно добавляя воду для получения нужной консистенции бетона.

Ручной способ подходит при этом для замешивания только небольших порций, так как он очень трудоемок. Обычно это количество в два-три ведра.

При первом замесе надо тщательно замерять количество составляющих и следить за тем, как ведет себя раствор. Он не должен быть слишком жидким либо литым. При этом надо соблюдать такое соотношение: количество воды на одну часть цемента должно составлять шестьдесят-семьдесят пять процентов. При этом бетон получится отличного качества.

Сам процесс засыпания выглядит таким образом: засыпается половина гравия либо щебня, доливается примерно девяносто процентов всей воды, засыпается полное количество цемента и песка, после этого досыпается оставшийся гравий. При перемешивании можно доливать оставшуюся воду, в зависимости от консистенции получаемой смеси. При этом надо учесть такой момент — цемент способен менять свою влажность на двадцать процентов, поэтому рекомендуется доливать воду, а не досыпать цемент в смесь.

Ручной способ замеса

При необходимости использования малого количества бетона, делаем раствор вручную без применения специальной техники. Для этого сначала определяется необходимое количество ингредиентов, и подготавливаются необходимые инструменты. Обычно это большое корыто либо железный лис с немного загнутыми краями.

Устройство бетонной лестницы

Перемешивают раствор при помощи широкой лопаты. Обычно вручную готовят очень малое количество бетона, так как его необходимо очень тщательно вымешивать, а смесь достаточно густая сама по себе. Как правило, это всего несколько ведер раствора. Большее количество не рекомендуется делать без специальной техники по двум причинам:

• Это крайне тяжело физически и даже вредно;
• Раствор не будет иметь надлежащего качества.

Замес бетона при помощи бетономешалки

Рекомендуется при приготовлении бетона пользоваться бетономешалкой, размер которой определяется количеством необходимо раствора. При этом следует тщательно рассчитывать количество компонентов, которые засыпаются в бетономешалку за один раз, так как если их будет очень много, раствор плохо перемешается. Делаем раствор для марки бетона 150:

• Придаем бетономешалке положение под уклоном в сорок пять градусов, сам аппарат должен быть пустым;
• Наливаем воду, составляющую половину от общего количества цемента;
• Засыпаем весь гравий, промыв его перед этим;
• Далее добавляется цемент. При этом образуется, так называемое, цементное молоко, которое полностью обволакивает гравий;
• Постепенно засыпается песок, таким образом, чтобы перемешивание его с остальными компонентами было равномерным;
• Смесь вымешивается в течение двух-трех минут, при этом емкость надо сильнее наклонять к горизонту;
• Готовый состав выливается в подготовленную емкость.

Перед дальнейшим использованием необходимо тщательно промыть полость бетономешалки. Для марки 100 процесс замешивания несколько отличается:

• В полость бетономешалки засыпается все количество песка;
• Далее постепенно засыпается цемент;
• Вода наливается таким образом, чтобы на стенках прилипла масса раствора;
• При помощи тонкой дощечки, установленной по срезу массы, перемешиваем раствор, добавляя в него воды;
• Раствор готов, когда масса полностью отлипает от стенок бетономешалки.

Полезные советы

А сейчас ряд полезных советов, которые наверняка помогут начинающим строителям в приготовлении качественного бетона своими руками:

• Сколько необходимо времени для застывания бетона? Обычно для полного застывания бетону необходимо четыре часа. Однако время это зависит от того, правильно ли он был накрыт. Поэтому применяйте полиэтиленовую пленку, которой свежий бетон необходимо накрыть полностью. Только тогда он схватится намного быстрее и в итоге окажется намного прочнее и долговечнее;
• Бетон можно сделать цветным при замешивании. Для этого в раствор добавляется сажа либо шлак. Смесь приобретает черный цвет либо необычные оттенки серого;
• Как правильно рассчитать соотношение цемента, песка, щебня? Для этого необходимо обратить внимание на размеры фракции самого щебня. Чем он крупнее, тем большее его количество понадобится. К примеру, для получения одиннадцати ведер бетона необходимо взять полтора ведра цемента, шесть ведер песка и столько же щебня;
• Делаем раствор выгодно! Использованный бетон можно применять повторно. Для этого надо разрушенный бетон измельчить (получаем частицы в пять-восемь сантиметров). Далее добавляем его вместо щебня в приготовлении раствора. Можно также применять и более крупные куски, которые отлично подойдут для армирования фундамента;
• Для того, чтобы бетон прослужил много лет, необходимо при замешивании правильно определять пропорции раствора. Перед работами просчитайте предполагаемые нагрузки, требуемые характеристики бетона. И только после этого приступайте к его изготовлению.

Источник

Пропорции бетона: как правильно замесить

Существует ли универсальная пропорция для замешивания бетона? Распространенные рекомендации «три части песка на одну часть цемента» или «часть цемента, 4 части гравия, 2 части песка, 1/2 части воды» позволят получить «некий» цементный раствор. Однако если необходимо сделать качественный бетон с марочными (или почти) характеристиками, то к пропорциям нужен профессиональный подход.

Для изготовления бетона смешивают цемент, щебень, песок и воду в правильном соотношении. Цемент играет роль связующего и отвердителя, щебень и песок повышают прочность, а вода дает пластичность и облегчает смешивание.

Говоря о пропорциях, стоит начать с разбора компонентов бетонной смеси.

Цемент

Цемент – связующее вещество, необходимое для приготовления бетона любой марки. При смешивании с водой и заполнителями цемент образует рассыпчато-пластичную массу, отвердевающую и набирающую прочность. Подробнее.

Существуют десятки разновидностей цемента (портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистые, белые).

В частном строительстве обычно используют портландцемент, иногда с добавками:

• быстротвердеющий;
• сульфатостойкий;
• гидрофобный.

Маркируют цемент по-разному. Пример старого обозначения: ПЦ 500-Д20-Б – ПЛ ГОСТ 10178-85 – такой портландцемент имеет следующие характеристики:

• прочность на сжатие через 28 суток после заливки – 500 кг/см2;
• содержание улучшающих добавок (Д) – до 20%;
• быстрое отвердевание (Б) – схватывание начинается уже через 15 мин;
• пластичность (ПЛ) – содержит пластификатор, облегчающий укладку.

Согласно новому ГОСТ 31108-2003 обозначение изменено в соответствии со стандартом Евросоюза и выглядит иначе: ЦЕМ II/В-Ш 42,5 Р. Это означает:

• ЦЕМ II – портландцемент c минеральными присадками;
• А-Ш – тип и содержание присадок: 21–35% шлака;
• 42,5 – прочность через 28 суток (42,5 Мпа);
• Р – быстротвердеющий (раннего схватывания).

Главное отличие маркировок – указание прочности по классу в МПа вместо кг/см2. Соответствие этих величин приведено в таблице:

Рекомендации по выбору марки цемента для получения бетона заданной марки представлены в таблице:

Однако часто руководствуются простым правилом – марка связующего должна быть в 2–2,5 раза выше марки бетона. Буквально это справедливо только для низких марок – до М300.

В частном строительстве с большинством задач справляется цемент 400. При возведении промышленных объектов обычно применяют цемент марки 500. Если предполагаются тяжелые условия эксплуатации объекта, в смету закладывают специальные, более прочные марки цемента.

Для точного определения пропорций, нужно знать не только марку цемента, но и его фактическую прочность. Изменение характеристик может происходить:

• при истечении срока годности – обычно это 6 месяцев. Однако за 3 месяца теряется пятая часть марочной прочности – марка М500 «превращается» в марку М400;
• при неправильном хранении – повреждение упаковки плюс воздействие влаги и воздуха. Вскрытый мешок лучше использовать в течение месяца.

Цемент лучше покупать фасованным у надежного продавца и не следует брать «про запас».

Цемент, содержащий куски и комочки, не стоит использовать для ответственных работ (фундамент, перекрытия).

Песок

Песок играет роль мелкого заполнителя, не позволяя бетону трескаться в ходе отвердевания цемента. От качества песка зависит прочность и подвижность смеси.

«Рабочие» свойства песка зависят от числа фракций и содержания примесей. Размеры песчаных гранул варьируются в пределах 0,16–5 мм, но для приготовления строительных смесей применяют фракции 5 групп:

	тонкие – размер гранул до 1,2 мм;
	очень мелкие – гранулы от 1,2 до 1,6 мм;
	мелкие – 1,6–2 мм;
	средние – 1,9–2,5 мм;
	крупные – 2,5–3,5 мм.

Лучший вариант для приготовления бетона – морской или речной песок, который не содержит:

• пыли;
• глинистых частиц;
• органических загрязнений (корней ,веток, коры).

Наличие примесей ведет к появлению в затвердевшем бетонном «камне» пустот, снижающих фактическую прочность.

Однако чаще (ввиду доступности и цены) используют карьерный песок. Основные требования к мелкому заполнителю:

• размер гранул от 2 до 3,25 мм;
• наличие всех фракций (пустотность до 30%).

Для марок ниже М300 допустимо использовать песок с наличием:

• очень мелких фракций (зерна меньше 1,6 мм) – до 20% от общего гранулометрического состава;
• примесей глины – до 3%;
• пылевидных частиц (до 0,6 мм) – до 3%.

Для получения требуемых характеристик допускается брать карьерный песок близ места строительства, а затем промывать или просеивать его, либо смешивать с покупным песком. В этом случае полезно знать сколько он весит.

Важное требование к песку – содержание влаги. Присутствие в песке 2% воды визуально незаметно, однако может сказаться на пропорциях смеси. Если же песок с виду мокрый, влаги там может быть до 10%, что недопустимо.

Щебень и гравий

Щебень (гравий) – это основной заполнитель, создающий прочный каркас бетона. Щебень – это горные породы или гравий, измельченный до зерна размером 3 мм и более.

Острые грани и шероховатая поверхность щебня обеспечивают хорошее сцепление со смесью из песка и цемента. Гладкая галька заменить щебень не сможет.

Основной характеристикой щебня (аналогично песку) является фракция. Выделяют щебень:

	очень мелкий – зерна размером от 3 до 10 мм;
	мелкий – зерно от 10 до 20 мм;
	средний – 20–40 мм;
	крупный – 40–70 мм.

Очень крупные фракции (от 70 мм) применяют для декоративных целей и очень массивных сооружений.

Выбирая тип крупного заполнителя, нужно помнить два важных правила:

• максимальный размер зерна не должен быть больше трети ширины будущей ленты фундамента. Если планируется армирование, размер зерна не должен превышать 2/3 минимального расстояния между армирующими стержнями;
• оптимально наличие нескольких фракций (если не нарушено правило №1). В частном строительстве обычно применяют комбинацию мелкой и средней фракции, реже три фракции (от 10 до 70 мм).

Независимо от фракционного состава мелких гранул должно быть 1/3 или более от общего объема крупного заполнителя.

Наличие разных фракций важно для снижения пустотности, а значит – расхода цемента. В «полевых условиях» пустотность можно определить так:

1. Заполнить ведро (объем – 10 л) щебнем до края.
2. Заливать в ведро воду из мерной емкости. Объем потраченной воды займет все пустоты. Например, если в ведро со щебнем ушло 4 л воды, пустотность равна 4/10*100% = 40%.

Исходя из прочности, щебень также делят на марки. Примерное соответствие марок щебня и бетона представлено в таблице.

Щебень и гравий – плотные заполнителями (плотность более 2000 кг/м3). Альтернатива – пористые и специальные заполнители с меньшей плотностью.

Для легких бетонов применяют следующие виды заполнителя:

• пористые щебни – известняковый, шлаковый и керамзитовый;
• древесную стружку и пенополистирол;
• газообразователи (для сверхлегких материалов).

Технология получения легких и сверхлегких смесей отличается от тяжелых – приготовить такой бетон можно только в заводских условиях.

Все природные наполнители имеют слабый радиационный фон. Дешевый гравий с этой точки зрения более экологичен чем щебень. Минус гравия – меньшая прочность.

Воду добавляют не только для облегчения смешивания – в составе бетона она отвечает за пластичность. Вода должна быть чистой, без избытка солей или органического «мусора» – эти примеси негативно влияют на:

• прочность;
• время отвердевания;
• срок службы.

Вода для раствора бетона должна быть такой же качественной, как для питья – это не преувеличение. Не стоит использовать воду:

• из сомнительных источников;
• содержащую промышленные стоки;
• из стоячих водоемов (болот).

От расхода воды на кубометр (отношение вода/цемент) зависит пористость материала:

Теоретический расход определяют, исходя из требуемой пластичности и размера зерна наполнителя.

Говоря о расходе воды, не стоит забывать о влажности компонентов смеси. Влагу, пропитавшую цемент или доменный шлак не так просто посчитать, однако она может изменить пропорции не в лучшую сторону.

При смешивании опираются на табличные нормативы, контролируя при этом пластичность. Это можно проделать без каких-либо приспособлений, зачерпнув смесь обычной штыковой лопатой. Критерии здесь такие:

• раствор сам сползает с горизонтально расположенного полотна лопаты – очень пластичный бетон;
• раствор сползает при небольшом наклоне – среднепластичный;
• не сползает при наклоне – малоэластичный;
• лежит на полотне горкой – непластичный.

Набор прочности и марка бетона

Соединение компонентов бетона дает тестообразную смесь, которая отвердевает, превращаясь в камнеподобный материал. При нормальных условиях бетон достигает марочной прочности через 28 дней.

Из графика можно сделать такие выводы:

• прочность увеличивается, нелинейно, максимальная скорость приходится на первые 7 дней – за неделю материал набирает 40–45%;
• активный набор прочности продолжается 28 суток;
• после 28 суток прочность может незначительно увеличиваться.

Основное влияние на вид графика оказывает температура окружающей среды – при «минусе» прочность почти не увеличивается. Здесь рассказывается подробнее.

Как рассчитать состав бетона

В роли исходных данных выступают:

• прочность (класс или марка бетона);
• пластичность раствора.

Если компоненты уже определены сметой, сюда добавляют:

• марку цемента;
• тип и фракционный состав заполнителей.

• по весу – чтобы узнать, сколько песка, цемента и щебня нужно купить;
• по объему – для смешивания: в кубах и ведрах.

Независимо от подхода к расчету, за единицу (одну часть) пропорций принимают цемент – все прочие компоненты выражают в долях объема или массы связующего.

Ниже представлен самостоятельный расчет, но если лень — можно воспользоваться готовым калькулятором. Он даже стоимость раствора посчитает.

Расчет состава бетона по весу

Для примера можно рассчитать состав среднепластичного бетона, прочность которого через 28 суток будет соответствовать марке М250.

• портландцемент М400;
• щебень с размером зерна до 40 мм (средняя фракция).

Алгоритм расчета такой:

Определить водоцементное отношение, исходя из заданной прочности и пластичности. Это можно сделать путем пробного замеса бетона, по формулам либо взяв готовые цифры из таблицы.

Согласно таблице отношение воды к цементу составляет 0,61.

Определить по таблице расход воды с учетом фракции щебня и пластичности – 190 л/м3.

Рассчитать массу цемента, необходимо для приготовления кубического метра бетона. Для этого разделить массу воды на водоцементное отношение. Масса воды равна ее объему (в силу плотности), соответственно расчет такой: 190/0,61 = 311 кг.

Определить пропорции щебня и песка, исходя из марок цемента и бетона. Для этого можно использовать такую таблицу №3:

Табличное отношение Ц:П:Щ = 1:2,1:3,9. Таким образом, масса песка 311*2,1 = 653 кг, масса щебня 279*3,9 = 1213 кг.

Результат: для приготовления 1 кубометра бетона М250 средней пластичности из цемента М400 и щебня 40 мм потребуется:

Количество добавляемой воды корректируют «на месте» исходя из пластичности смеси.

Пропорции в ведрах

Если для сметы компоненты удобно выразить в килограммах, то на стройплощадке проще оперировать пропорциями в ведрах. Объем можно вычислить, исходя из таблиц плотности цемента, щебня и песка. А можно использовать примерные рекомендации, согласно которым ведро 10 л вмещает:

• 13–15 кг цемента – зависит от рыхлости;
• 14–17 кг песка – при разном содержании влаги;
• 15–17 кг крупного наполнителя – разброс обусловлен пустотностью.

Эти цифры нельзя назвать точными – для строительства многоэтажных домов нужны более сложные выкладки. Однако эти соотношения явно выигрывают на фоне рекомендаций типа «чем больше цемента, тем прочнее бетон» и прочих спорных «рецептур».

Можно сразу считать пропорции для бетона в ведрах, но этот способ считается менее точным. Однако для него также существует таблица №4:

За одну часть цемента здесь приняты 10 л (1 ведро).

Их таблицы видно, что объем бетона на выходе меньше суммы объемов компонентов (даже без воды) – это связано с уплотнением в ходе перемешивания. При расчете принимают соотношение «суммарный объем компонентов*В = объем бетона, где коэффициент выхода В = 0,6–0,75.

Как приготовить бетон в домашних условиях

Небольшое количество бетона можно замесить вручную, без каких-либо приспособлений. Ускорить процесс поможет применение миксера, а если нужен большой объем качественного тяжелого бетона, необходима бетономешалка.

Как замешать бетон вручную

Чтобы сделать бетон самому, понадобится:

• емкость (корыто или старая ванная);
• лопата, мастерок или шпатель – в зависимости от размера емкости и объема смеси.

Алгоритм смешивания такой:

1. Высыпать в емкость весь песок и выкопать в нем небольшую бороздку.
2. Заполнить бороздку цементом и размешать – должна получиться однородная серая масса.
3. Смочить смесь водой и тщательно перемешать – до однородности и отсутствия комочков.
4. Добавить щебень и перемешать содержимое корыта так, чтобы каждый камень заполнителя был покрыт раствором – для этого нужно добавлять воду, следя за пластичностью.

Бетон готов к укладке, если:

• гранулы щебня полностью «увязли» в растворе;
• нет комков;
• достигнута нужная пластичность.

Если первый пробный замес сделан и точно известен объем воды, можно делать так:

1. Развести в емкости воду с цементом.
2. Засыпать туда заполнитель и перемешать.

Готовый раствор нужно как можно скорее укладывать в опалубку или на стяжку. Если помедлить, бетон может расслоиться (наполнитель выпадет в осадок, а вода выступит наверх) – свойства такого материала будут далеки от нормы.

Своими руками (без мешалки) можно приготовить раствор для отделки или легкой стяжки. Что касается миксера, то тяжелый (самый прочный) бетон только испортит насадку.

Замес бетономешалкой

Включив оборудование, нужно действовать по плану:

Залить большую часть расчетной воды (но не всю) в мешалку.

Добавить 1 часть расчетного объем щебня и прокрутить.

Засыпать весь цемент – бетономешалка начинает «пылить».

Засыпать весь песок и тщательно перемешать, можно использовать реверс (если есть).

Засыпать весь оставшийся щебень и перемешивать до однородности. При необходимости добавить немного воды или растворенный в воде пластификатор (если предусмотрен).

Раствор готов – он должен иметь нежидкую и не слишком «удобную» для укладки консистенцию.

Автоматизированный замес позволит растянуть процесс укладки во времени – в мешалке бетон может крутиться до 1 часа без расслаивания. Однако правильнее замешивать бетон рядом с местом формования – это поможет избежать потерь в массе и качестве материала.

Источник