Бетонні суміші - пластичні і тверднуть згодом склади, що складаються з сполучного матеріалу, наповнювачів, пластифікаторів, спеціальних добавок і води. В якості сполучного, для приготування бетону застосовується цемент різного складу і марок. Наповнювачами для класичного складу служать пісок і щебінь. Спеціальні види бетону можуть наповнюватися керамзитом, подрібненим шлаком, деревними відходами та іншими матеріалами, що змінюють технічні характеристики матеріалу.
Додавання пластифікаторів полегшує процес укладання бетону і сприяє кращому ущільненню суміші. Спеціальні добавки дозволяють працювати з матеріалом при негативних температурах, вспінювати суміш, підвищувати міцність і стійкість до вологи або домагатися інших спеціальних властивостей.
Вимоги до компонентів
Від співвідношення складових залежить якість бетону, його технічні та експлуатаційні характеристики. Крім цього, не слід забувати про економічну складову, яка визначається, в першу чергу, кількістю витраченого цементу.
Тому, правильно підібраний склад бетонної суміші і визначення того, скільки потрібно цементу на 1 куб бетону, не тільки забезпечує якість будівництва, а й робить витрати на його виробництво економічно обгрунтованими.
Цемент
Сучасна промисловість виробляє декілька різних видів цементу, що виготовляються за різними технологіями. Для бетону в більшості випадків використовують портландцемент чотирьох марок, від М300 до М600. Марка цементу означає величину навантаження, яку здатний витримати дослідний зразок.
У приватному будівництві найбільш поширений портландцемент марки М400.
Промислове зведення будівель і споруд, а також робота заводів залізобетонних виробів засновані на використанні цементу М500. Найнижча марка застосовується для приготування бетонних конструкцій. не схильних до навантажень. Наприклад, для стінових перегородок і пустотних заповнень.
Пісок
Для приготування бетону використовують морський, річковий або митий просіяний пісок. Такий наповнювач не містить пилу, сміття, глинистих частинок та інших добавок, які можуть погіршувати якість кінцевого матеріалу.
За розміром складових частинок пісок підрозділяють на:
- тонкий менше 1,2 мм;
- дуже невеликий 1,2-1,6 мм;
- невеликий 1,6-2,0 мм;
- середній 2,0-2,5 мм;
- великий 2,5-3,0 мм.
Для бетону можна використовувати всі види фракцій, але найкращим розміром частинок буде діапазон 1,2-2,5 мм. Під час приготування бетонної суміші необхідно враховувати вологість піску, яка може досягати 10% від обсягу і вводити поправки при додаванні води в суміш.
Щебінь і гравій
Застосовувані в якості другого наповнювача, подрібнені гірські породи так само мають градацію за розміром і підрозділяються на:
- дуже дрібні 3-10 мм;
- дрібні 10-20 мм;
- середні 20-40 мм;
- великі 40-70 мм.
Дві перші фракції називають гравієм, а більший камінь - щебенем. Морська або річкова галька, що має гладку поверхню, не зможе замінити штучно подрібнених частинок, так як не забезпечить належного зчеплення компонентів.
При виборі великого наповнювача необхідно враховувати, що розмір найбільших часток не повинен перевищувати 1/3 майбутнього бетонного шару.
Важливою технічною характеристикою щебеню і гравію є їх порожнистість, яка визначає обсяг вільного простору між окремими частинками.
Чим вище показник пустотности, тим більше цементу і піску потрібно для приготування якісної бетонної суміші. Залежно від цього кам'яні наповнювачі поділяють на пористі до 2000 кг / м3 і щільні більше 2000 кг / м3.
Розрахунок витрати компонентів для приготування бетону
Для правильного визначення співвідношення складових бетонної суміші та витрати цементу на 1 куб бетону, необхідні наступні вихідні дані:
- необхідна марка бетону;
- розмір фракції купленого піску і щебеню;
- марка цементу, який є в наявності;
- бажана пластичність приготовленої суміші.
Розрахунок проводиться за визначенням ваги кожної складової частини. Однак в умовах будівельного майданчика проводити зважування кількості матеріалів досить важко і тому виконується перерахунок на співвідношення об'ємних частин. При цьому приймається, що в 10 літровому відрі, в залежності від ступеня ущільнення, поміщається 13-15 кг цементу, 14-17 кг піску і 15-17 кг щебеню.
У довідковій літературі наводяться вже готові дані про пропорції бетону в частинах, в залежності від марки в'яжучого матеріалу. Так, для отримання бетону різних марок із застосуванням портландцементу М400 співвідношення піску і щебеню на одиницю цементу складе:
М100 | М200 | М300 | М400 | М500 | М600 | |
Цемент, кг | 183 | 263 | 338 | 444 | 500 | 533 |
Пісок, кг | 842 | 738 | 642 | 533 | 500 | 480 |
Щебінь, кг | 1282 | 1265 | 1250 | 1200 | 1150 | 1120 |
Вода, л | 92 | 131 | 170 | 222 | 250 | 266 |
Пропорції 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 використанні цементу М500 співвідношення будуть наступними:
М100 | М200 | М300 | М400 | М500 | М600 | |
Цемент, кг | 155 | 226 | 292 | 380 | 452 | 533 |
Пісок, кг | 903 | 792 | 702 | 609 | 543 | 533 |
Щебінь, кг | 1262 | 1267 | 1258 | 1219 | 1177 | 1226 |
Вода, л | 78 | 113 | 146 | 190 | 226 | 266 |
Пропорції 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 |
Ці співвідношення показують, що для низьких марок бетону вигідніше використовувати портландцемент М400, а для отримання більш міцного матеріалу М500.
Для спрощення процесу приготування можна перерахувати, скільки мішків цементу на 1 куб бетону, і визначити підсумкові пропорції бетону в відрах для інших матеріалів. Такий рецепт може виявитися більш зручним в користуванні.
Дана таблиця складена для фракції гравію 20 мм. При інших розмірах каменю витрата цементу на 1 куб розчину може змінюватися в залежності від показника пустотности.
Щоб визначити її самостійно, наберіть 10 літрове відро наповнювача, візьміть мірну ємність і влийте в відро воду. Якщо увійде 3 літри рідини, то порожнистість становить 30%, а якщо 4 літри, то 40%. Для заповнення зайвих пустот між камінням буде потрібно додаткове кількість піску і цементу, що збільшить підсумкову вартість бетонної суміші.
Вода для приготування бетону повинна бути чистою, без домішок. Її кількість залежить від вологості піску і необхідного рівня пластичності матеріалу.
Чим менше вологи в складі бетону, тим його важче укладати і якісно ущільнювати. Але так монолітна конструкція виходить більш міцною. Велика кількість води робить склад пластичним і легко заливається, але міцність бетону буде при цьому дещо знижена.
10 | 20 | 40 | 80 | 10 | 20 | 40 | 80 | |
пластичний | 220 | 205 | 190 | 175 | 235 | 220 | 205 | 190 |
Середня пластичність | 210 | 195 | 180 | 165 | 225 | 210 | 195 | 180 |
Мала пластичність | 200 | 185 | 170 | 155 | 215 | 200 | 185 | 170 |
непластична | 190 | 175 | 160 | 145 | 205 | 190 | 175 | 160 |
Застосовувані способи замішування бетону
У приватному будівництві застосовують ручну або механізований спосіб замішування бетонної суміші. Приготування вручну має сенс при невеликих обсягах робіт, але якщо потрібно приготувати більше 5 м3, То краще орендувати, а то і купити, механічну бетономішалку з електроприводом. При потребі в бетоні більше 50 м3 можна рекомендувати купувати готовий бетон заводського приготування, що поставляється в автомобільних міксерах.
Заміс вручну
Для ручного замішування потрібно бадья або корито з невисоким бортом. Спочатку в цю ємність засипають пісок, цемент і перемішують їх до отримання сірої однорідної маси. Після цього додають воду і роблять звичайний цементно-піщаний розчин. Далі починають поступово додавати щебінь і при необхідності воду до тих пір, поки не вийде готова до укладання суміш.
Використання бетономішалки
При механічному замісі в працюючий міксер заливають приблизно половину необхідної води і засипають половину щебеню. Це дозволяє збити зі стін залишки цементного розчину, що залишилися від попереднього замісу. Після цього засипають весь необхідний цемент, перемішують 2-3 хвилини і додають пісок. Засипають залишок щебеню і додають води для отримання необхідної консистенції складу.
Вивантаження готового бетону необхідно виробляти повністю в підставлений під бетономішалку піддон. Набирати суміш лопатою з міксера не припустимо.