Бетон: как приготовить своими руками

Перед замешиванием бетона самостоятельно нужно иметь в пропорциях:

• Воду (0,5 части).
• Песок (3 части).
• Любой наполнитель (например, щебень) – 5 частей.
• Цемент (1 часть).

Полную информацию о цементе можно прочитать в этой статье.

Песок следует подготовить без посторонних примесей. Он должен быть чистый. Крупность песка допускается использовать в пределах 1,5 — 2,5 мм.

Наполнитель следует подбирать без дополнительных компонентов. Лучше всего использовать гранитный щебень, размер фракций которого от 5 до 20 мм — он имеет хорошую прочность и крепкую структуру при затвердевании.

Щебень перед использованием лучше промыть, чтоб устранить отсев и пыль. Это обеспечит лучшее сцепление с остальными компонентами для раствора.

Вода подойдет обычная питьевая (на 1 часть цемента, 5 частей щебня и 3 части песка уйдет 0,5 части жидкости). Но она не должна содержать примеси. Следует учесть, что морская вода не подойдет для этих целей.

Также можно добавлять пластификаторы, которые придают бетону уникальные свойства (текучесть или вязкость) Также можно применять различные противоморозные добавки или отвердители.

Создание отмостки

Устройство бетонной отмостки: фундамент, арматурная сетка, гравийная и песчаная подушки, бетон.

При строительстве нужно помнить, что отмостка должна иметь небольшой понижающий уклон от стены здания, для лучшего стока воды. Глубину определяют строители в зависимости от предполагаемых нагрузок и свойств почвы. Обычно она не превышает 15 см. На то, что представляет собой отмостка в разрезе, можно посмотреть на рисунке. В подготовленную траншею засыпают слой песка, затем щебня, а сверху укладывают арматурную сетку. Чтобы избежать сдвигов сетки во время заливки, ее укладывают внахлест. Ну и последним покрывают этот слоеный пирог 5-15 сантиметровым слоем приготовленного бетона. Толщина покрытия редко когда требуется более 5 см, но все зависит от требований эксплуатации.

Бетонная отмостка в разрезе: фундамент, арматурная сетка, гравийная и песчаная подушки, бетон.

Рачительные хозяева, прежде чем заливать смесь, укладывают еще и слой пенополиуретана. Толстая монолитная бетонная отмостка не требует прокладывания так называемых деформационных швов, толщина бетона уже сама по себе является защитой от перепадов температур, но если слой недостаточно толстый, лучше подумать заранее и заливать бетон с учетом создания температурных швов. Эти швы представляют собой просто границу между различными партиями заливаемого материала, которые сделаны в виде поставленных на ребро досок (толщиной не более 2 см) и не представляют какой-либо сложности. Такие швы надо делать в местах с наибольшим напряжением.

Калькулятор объема бетона

Материалы

Все эксплуатационные характеристики конструкций напрямую зависят от типа и марки применяемой бетонной смеси. Класс или марка бетона зависит от свойств используемых материалов и в первую очередь вяжущих.

Вяжущие

Для изготовления ответственных строительных конструкций (фундаменты, колонны, перекрытия и пр.) наиболее часто применяют неорганические вяжущие материалы. Эти вещества при соединении с водой превращаются из жидких тестообразных смесей в прочное камневидное изделие.

Самое распространенное вяжущее при производстве тяжелых бетонов — это портландцементы. Портландцемент представляет собой порошкообразное вещество серого цвета, получаемое путем помола клинкера (75%) с незначительной добавкой гипса (25%).

В зависимости от требуемой марки, в состав клинкера могут добавлять тонкомолотые доменные шлаки или активные кремнеземистые добавки.

Главным свойством любого цемента является его прочность, характеризующаяся маркой выбранного материала. Для производства бетона, с учетом проектных требований, применяют цементы, прочность при сжатии которых находится в пределах от 30 до 60 Мпа, что соответствует маркам М300–М600.

Марка 600 применяется только в особом случае, в основном при изготовлении смесей специального назначения. Прочность бетона нарастает тем быстрее, чем выше марка используемого цемента. Например, смесь, приготовленная на марке М500, уже через 3 суток, имеет показатель прочности 20–25 Мпа.

К сведению: применение цемента высоких марок, позволяет уменьшить время твердения смесей, что в значительной мере сокращает процесс изготовления железобетонных изделий.

Структурообразователи

Введение в бетон крупных и мелких заполнителей позволяет значительно уменьшить объем применяемого цемента, являющегося наиболее дорогостоящим компонентом. Заполнитель наравне со структурообразованием значительно снижает усадку, воспринимая на себя линейные расширения, возникающие в период твердения изделий.

По типу различают два вида заполнителей — рядовой, содержащий в своем составе зерна всевозможных размеров и фракционный — калиброванного состава (например, 5–10 мм.).

Зерновой состав называется непрерывным, если в нем содержатся фракции от наименьшей до наибольшей. Если же структура состоит из наименьших и наибольших размеров и отсутствуют зерна промежуточных значений, то такой состав называется прерывистым.

Подсказки: при использовании заполнителей непрерывного состава получаются смеси более подвижные и менее склонные к расслаиванию.

В производстве тяжелых бетонов используют фракции, состоящие из крупного (щебень, гравий) и мелкого (песок) заполнителя.

Природные пески в зависимости от способа получения, региона строительства и условий залегания могут быть:

• речными;
• морскими;
• горными;
• искусственными (отсевы дробления щебня).

Для приготовления бетона рекомендуют применять более крупные фракции (см. фото ниже). В этом случае содержание песка необходимо определять опытным путем. Поскольку, избыточное содержание крупных частиц может привести к большой пористости, а это повышенный расход цемента.

По нормам пористость не должна превышать 38%.

В зависимости от величины зерен пески делят на фракции:

• крупные, 2,5–3,5 мм;
• средние, 2,0–2,5 мм;
• мелкие, 1,5–2,5 мм;
• тонкие, 1,0–1,5 мм.

Содержание глинистых или пылевидных частиц, не должно превышать следующих значений:

• дробленый из отсева щебня — 5%;
• природный — 3%.

Модификаторы

Рассматривая тему, как замесить бетон вручную, нельзя не вспомнить и о модифицирующих добавках, которые помогают застройщикам получить смеси с нужными свойствами в различных условиях строительства. Технологически правильное использование добавок, помимо улучшения свойств бетонных смесей, позволяет значительно сократить расход цемента.

Модифицирующие присадки по способу их получения делятся на три вида:

• Химические добавки — это вещества, вводимые в состав смесей (0,1–2,0%) в момент их приготовления. Применение таких веществ позволяет улучшить подвижность растворов и замедлить или ускорить процесс твердения в зависимости от условий производства работ.

• Минеральные тонкомолотые присадки (5,0–20,0%) представляют собой порошкообразные соединения, получаемые путем измельчения техногенного или природного сырья (горные породы, молотые шлаки, микрокремнезем и пр.). В сравнении с заполнителями, отличаются более мелким фракционным составом ( Производство

После изучения свойств основных компонентов бетона можно смело переходить к практике. И первый практический вопрос, прежде чем начать замес бетона вручную — это, какая марка нужна в конкретном случае, а также — чего и сколько.

Подбор состава

Инструкция в данном случае предусматривает два способа определения состава:

• полевой — для малых объемов и неответственных конструкций;
• табличный — для устройства фундаментов, лестничных маршей, перекрытий и пр.

Самый простой (полевой) способ предусматривает следующие операции:

1. В мерное ведро (10 л) засыпаем заполнитель (щебень, гравий).
2. Встряхиваем емкость для распределения и уплотнения щебня.
3. После этого мерником заливаем воду. Верхняя граница жидкости должна соответствовать верхней кромке отмерянного щебня. Количество залитой воды равняется требуемому объему песка.
4. Затем высыпаем щебень и засыпаем песок. По верхней кромке песка заливаем воду. В этом случае объем воды будет соответствовать объему цемента.
5. Последний компонент — это вода. Ее значение будет находиться в пределах 50–60% от общей массы используемого цемента.

Если приготавливаемая смесь запланирована для использования в ответственных конструкциях (см. выше), то наиболее правильный способ проектирования состава — табличный.

Например, необходимо рассчитать количественный состав бетонной смеси марки М300:

• смотрим таблицу и видим, что заданной марке соответствует класс прочности В22,5;

• для приготовления такой смеси понадобиться портландцемент М400 в количестве 350 кг;

• определяем расход воды для щебня с размером зерен до 20 мм; осадка конуса смеси 2–2,5 см (190 кг);

• определяем расход мелкого заполнителя;

Далее в соответствии с таблицей определяем расход песка и щебня. Масса песка должна составлять 40% от общего объема заполнителя, то есть: (2400-350-190) × 40/100 = 744 кг. Соответственно количество щебня будет равно: 2400-350-190-744 = 1116 кг.

В итоге получаем, что для замеса 1 м3 бетонной смеси марки М300 с классом прочности В22,5 необходимо:

• портландцемент — 350 кг;
• песок — 744 кг;
• щебень — 1116 кг;
• вода — 190 л.

Подсказки: пример приведенного расчета массы цемента основан на применении М400, а если используются другие марки, то необходимо пользоваться поправочными коэффициентами: М500 умножаем на 0,88, М300 на 1,13.

Как рассчитать пропорции

Еще один важный момент, который нужно учесть при подготовке стройматериала, – пропорции, то есть соотношение содержания воды, песка, щебня и цемента. От этого зависит прочность материала.

Одна из самых ходовых формул для подготовки материала – 1:3:6 (цемент, песок, щебень) и 50% воды от общего веса сухих компонентов. Для добавления компонентов рекомендуется использовать одну и ту же емкость, например, ведро. Согласно этой формуле нужно добавить 1 ведро цемента, 3 – песка, 6 — щебня, и 5 ведер воды.

Но учтите, что формула не универсальна. Она варьируется в зависимости от двух факторов:

1. Влажность песка: чем она выше, тем меньше воды добавляется в смесь;
2. Цели применения готового продукта: подготовка подложки под стяжку пола, укладка фундамента, бетонирование дорожек и т. д. Для каждого вида работ необходим материал определенного формата. Например, в смесь, предназначенную для стяжки пола, не добавляется щебень. А вот для бетонирования дорожек нужно добавить щебень средней или мелкой фракции, чтобы «основа» была прочной и долговечной.

Эти нюансы нужно учитывать, чтобы приготовить качественный материал. Перед тем как приготовить смесь, узнайте, сколько килограмм щебня или песка помещается в мерную емкость, поскольку важно отмерять одинаковую массу каждого «ингредиента».

Теперь переходим к ключевому моменту – марка цемента, которая используется для подготовки бетона. Есть два варианта – М400 или М500. В зависимости от того, в каких пропорциях мы добавляем песок, щебень или воду, получается смесь определенной плотности.

Допустим, что для подготовки бетона выбран цемент М400, и чтобы получить бетон, соответствующий маркировке – М100, нужно использовать 1 кг цемента, 4.6 кг песка, 7 кг щебня, и «на выходе» получим 7.8 литров бетона. Если у вас цемент М500, а на «выходе» нужен бетон М100, нужно смешать 1 кг цемента, 5.8 кг песка и 8.1 кг щебня. Получим 9 литров готовой смеси.

Воды нужно в два раза меньше веса сухих материалов. Добавляем ее постепенно, чтобы контролировать плотность и густоту материала. Чтобы узнать, какой объем материалов добавлять и какой объем вы получите на выходе, подсматривайте в таблицу, на которую ориентируются профессиональные строители.

Технологические правила

Существует определенная технология, которая указывает, как быстро и правильно замешивать качественный бетон в любой бетономешалке.

Время работы

Чтобы добиться оптимального результата, потребуется агрегат со специальной наклонной осью, длительность смешивания в котором составляет 2 минуты. Если вы пользуетесь бетономешалкой с горизонтальной осью, то правильно будет месить раствор не более 1 минуты.

Отсчет времени обычно начинается с момента полного добавления ингредиентов при первом замесе. Ни в коем случае нельзя передерживать вязкую массу в крутящемся барабане, иначе ее свойства резко ухудшатся из-за излишнего испарения воды. Нехватка жидкости приведет к снижению пластичности бетона, и конструкция станет рыхлой.

Контроль качества материала

По окончании времени, отведенного на изготовление раствора, необходимо проверить его готовность. Для этого достаточно немного наклонить барабан и вылить небольшое количество готовой смеси в металлическую тару. Тыльной стороной лопаты формируют несколько рядов бетона. При внимательном осмотре поверхность качественного материала должна быть гладкой, а гребни должны иметь устойчивую форму и не растекаться. Если смесь не готова, то нужно продолжать месить раствор до получения необходимой консистенции.

После каждого замеса рекомендуется делать очистку барабана. Для проведения такой процедуры в бетономешалку вливают ведро чистой воды и на несколько секунд включают агрегат. С помощью такого простого приема стенки резервуара очищаются от остатков цементной смеси, а вода может быть использована при следующем смешивании компонентов.

Маркировка и характеристики бетона

Бетоны различаются видом и пропорциями составляющих рабочей смеси. Основные технические характеристики отображены в маркировке материала. Например, один из вариантов — М400 БСТ В30 П3 F300 W10 ГОСТ 7473-2010 расшифровывается следующим образом:

• латинская буква “M” и цифра “400” после неё, обозначает устаревшее понятие марки, означающее величину гарантированного минимального предела прочности бетона на сжатие 400 кгс/см 2 ;
• сочетание русских букв “БСТ” расшифровывается как бетонная смесь тяжёлая;
• маркировкой с цифрами (”B30”) обозначается действующий в нормативных документах класс бетона. Классом бетона называется величина давления в мегапаскалях, которую с вероятностью 95% выдержат изготовленные из этого бетона кубики стандартных размеров со стороной равной 15 см. Обозначается заглавной латинской буквой “B” и числовым значением полученного при испытаниях образцов давления;
• П3 — индекс обозначающий марку подвижности (или удобоукладываемость) бетонной смеси. Отражает способность рабочей смеси после равномерного заполнения стандартного конуса осаживаться под действием своего веса. Обозначается русской буквой “П” с цифрами от 1 до 5;
• F300 — класс по морозостойкости, указывающий количество циклов попеременной заморозки и разморозки гарантированно выдерживаемое бетоном, без проявления деформации образцов с появлением трещин. Обозначение — латинская буква “F”. Для средней полосы России достаточно значение у бетонов от 100 до 200. Повысить значение морозостойкости можно добавлением в рабочую бетонную смесь противоморозных добавок, но важно знать, что это приводит к уменьшению прочности бетонов;
• W10 — буквенно-цифровое отображение класса бетонов по водопроницаемости, обозначается буквой “W” и числовым показателем способности сопротивляться проникновению влаги под давлением в толщу бетона (варьируется от 2 до 20);
• последним указан действующий государственный стандарт.

При необходимости могут указываться другие нормируемые качественные характеристики материала. Часто указывается плотность или удельный вес бетонов, так вес одного куба приведённого бетона М400 составляет 2430 кг.

Способ приготовления бетонной смеси с жидким пластификатором С-3

1. Раствор пластификатора тщательно перемешивают в расфасовочной таре.
2. Жидкую добавку отмеряют в расчете:

• 0,5–1 л на 100 кг цемента для подвижных бетонов, используемых при возведении стен, перекрытий, стяжек пола;
• 1–2 л на 100 кг цемента для самоуплотняющихся бетонов, которые применяют при заливке фундаментов, форм для монолитных и сложных железобетонных несущих конструкций.

1. Пластификатор добавляют в воду для растворения.
2. Воду с пластификатором заливают в работающую бетономешалку.
3. Отмеряют необходимое количество цемента и загружают в бетономешалку.
4. Добавляют твердый заполнитель и доводят раствор до готовности.

Чем больше пластификатора добавить в исходную смесь, тем больше времени понадобится для застывания бетона.

Способ применения сухого пластификатора С-3:

Сухой пластификатор представляет собой полидисперсный коричневый порошок, который добавляют к исходному материалу в виде водного раствора с концентрацией от 15 до 35%. На стройплощадку порошкообразный пластификатор поставляют в полиэтиленовых мешках от 0,8 до 25 кг.

Для замешивания бетона на основе порошкообразного пластификатора С-3 необходимо:

1. Приготовить 35% водный раствор пластификатора.

• По паспорту или сертификату пластификатора определяют его влажность. Стандартное содержание влаги в порошкообразной добавке составляет – 4,6%.
• Согласно с ТУ5745-001-97474489-2007 «Рекомендации по применению комплексной добавки «Пластификатор С-3» для приготовления 1 кг 35% раствора понадобится 366 г порошка и 634 г воды.
  1. Рассчитать количество раствора для бетонной смеси.
• Если необходимая концентрация пластификатора в исходной смеси составляет 0,5% в пересчете на абсолютно сухую добавку, то есть 0,5 кг на 100 кг цемента, то расход 35% раствора пластификатора будет равняться: 0,5*100/35=1,43 кг.
• В литрах эта величина составит: 1,43/1,192=1,2 л на 100 кг цемента, где 1,192 – плотность 35% раствора пластификатора (таб.4 ТУ5745-001-97474489-2007).
  1. Добавить раствор пластификатора в воду перед заливкой в бетономешалку.
  2. При постоянном перемешивании засыпать цемент и твердый заполнитель.
  3. Довести смесь до готовности к укладке.

Для получения однородного раствора пластификатора, порошок разбавляют в теплой воде и настаивают в течение нескольких часов.

Область применения

Суперпластификатор С-3 является универсальной добавкой, которая дает возможность изменять свойства бетонной смеси и управлять процессом ее укладки и застывания.

Добавление пластификатора позволяет:

• увеличить подвижность бетонной смеси, которая легко укладывается без образования пустот и равномерно застывает без трещин и неровностей поверхности;
• снизить количество воды в цементном растворе, что повышает прочность бетона на 20–25% при сохранении подвижности бетонной смеси;
• сэкономить до 22% цемента без изменения прочности бетона и подвижности исходного раствора;
• повысить плотность и соответственно водонепроницаемость бетона за счет пониженного содержания воды в смеси;
• увеличить адгезию (сцепление) цементной смеси с металлической арматурой и твердыми наполнителями;
• уменьшить трудозатраты и время выполнения работ по заливке бетона;
• исключить или существенно сократить вибрацию для уплотнения бетонной смеси.

Благодаря соотношению повышенной подвижности исходной смеси и конечной прочности бетона, полученного на основе суперпластификатора, его применяют при изготовлении:

• монолитных строительных конструкций из тяжелых бетонов высокой прочности;
• железобетонных труб и конструкций из тяжелых бетонов высокой прочности;
• густоармированных несущих конструкций для мостовых опор и высотных сооружений;
• железобетонных конструкций сложной конфигурации с узкими опалубками;
• монолитных плит и панелей в гражданском строительстве, требующих особой прочности и однородности бетонной смеси;
• фундаментов и монолитных конструкций с помощью бетононасосов и автобетононасов;
• ЖБИ в промышленных масштабах, что сокращает время пребывания конструкций в термокамерах, и увеличивает объемы производства.

Характеристики бетона

Прочность

Бетонный раствор представляет собой смесь цемента, песка, наполнителя и воды в определенных пропорциях, которые изменяются в зависимости от назначения бетона и марки цемента. При необходимости в раствор добавляют пластификаторы. Самая важная характеристика бетона – это его прочность на сжатие, которая измеряется в МПа (мега паскалях). Именно по этому показателю бетон разделяют на классы. А вот марка бетона указывает на количество цемента в составе раствора.

Бетон марки М100 и М150 (В7,5 и В12,5) чаще всего используется как прослойка под основной фундамент, для изготовления стяжек, бетонирования дорожек. Бетон М200-М350 наиболее востребован: он применяется в строительстве фундаментов, для изготовления стяжек, бетонных лестниц, отмосток. Растворы более высоких марок используются преимущественно в промышленном строительстве.

Основные характеристики бетона

Пластичность

Важной характеристикой бетона является его пластичность. Чем пластичнее раствор, тем лучше он заполняет конструкцию опалубки. При низкой подвижности бетона в стяжке или фундаменте остаются незаполненные участки, что приводит к постепенному разрушению бетонной плиты. Для стандартных конструкций применяют бетон с пластичностью П-2 или П-3, для опалубки сложной формы и в труднодоступных местах рекомендуется использовать раствор П-4 и выше.

Водонепроницаемо сть и морозостойкость

Водонепроницаемо сть зависит от количества и марки цемента в растворе. Чем выше марка, тем устойчивее бетон к воздействию влаги. Морозостойкость бетона достигается путем добавления в состав пластификаторов. Следует учесть, что такие растворы очень быстро схватываются; если неправильно рассчитать количество смеси или использовать ее при низкой температуре, бетон превратится в монолитную глыбу прямо в емкости.

Созревание бетона и набор им должной прочности

Традиционно все работы с бетоном проводят в теплый период года при плюсовых температурах воздуха. В этом случае вода вступает в реакцию с цементом и состав качественно затвердевает. При заливке бетона в холодную погоду, вода может превратиться в лед, что послужит причиной потери бутоном прочности и его разрушения изнутри.

«Схватывается» бетон в течение 12 часов, затвердевает в течение первой недели, через две недели бетон набирает почти 80% своей прочности, а полностью готовым к эксплуатации становится только через месяц (при условии температуры окружающей среды порядка 20°С). Если же вы использовали для заливки особые виды быстрозатвердевающих бетонов, срок «созревания» может быть менее продолжительным.