Как правильно сделать бетонный раствор?

Рецептура и приготовление

Основа тощего бетонного раствора – следующие ингредиенты:

• Портландцемент марки М300 и выше (возможно использовать шлакопортландцемент).
• Щебень, размер которого зависит от требуемого класса раствора.

Важно помнить, что в случае работы с таким типом бетона не стоит доводить консистенцию до жидкого состояния – она скорее должна напоминать влажный песок

• Речной или карьерный песок.
• Вода.

Придерживаясь рецептуры, несложно приготовить самостоятельно тощий бетон, на 1 кубический метр которого ориентировочно потребуется:

• вяжущее вещество (цемент) -150 кг;
• песок – 800 кг;
• щебень – 1250 кг;
• вода – 120 литров.

Приготовление несложное – просто следует смешать компоненты, используя бетономешалку.

При увеличении размеров гравия, вводимого в раствор, незначительно уменьшается потребность в воде, повышенная концентрация который уменьшает прочность смеси. Консистенция, правильно приготовленной смеси, похожа на влажную почву, а повышенная густота раствора обусловлена особенностями рецептуры. Действующие нормативные документы регламентируют рецептуру, качество применяемых компонентов для различных марок бетона.Полученный бетонный состав, при невысоких прочностных характеристиках, обладает морозостойкостью. При определении оптимальной рецептуры учитывайте сферу использование, а также температурные условия.

Типы бетонных фундаментов

В строительстве применяют несколько типов фундамента из бетона. Чаще всего здания возводятся на ленточных или столбчатых основаниях. Оба вида, в свою очередь, имеют несколько вариантов исполнения.

Ленточный фундамент

Располагается строго под несущими стенами и представляет собой пояс-опору, повторяющий очертания опирающихся на него элементов. Глубина закладки определяется в зависимости от отметки промерзания грунта и, как правило, находится ниже этого уровня на 20-30 см. Различают следующие виды ленточных фундаментов:

• монолитный;
• сборный;
• бутовый;
• бутово-бетонный.

Для устройства монолитного фундамента применяют бетон, укрепленный различными видами арматурной сетки. Работа по армированию и заливке бетонной смеси проводится прямо на участке, с применением опалубки или без нее (автоматический расчет).

Монолит закладывают при строительстве здания из тяжелых материалов, с цокольным или подвальным этажом.

Сборная фундаментная конструкция состоит из армированных бетонных блоков. При этом более узкие элементы устанавливаются на широкие — фудаментные подушки, которые обеспечивают распределение нагрузки на грунт. Блочное основание может быть сплошным или прерывистым. Монтирование такой базы менее трудоемко, чем заливка монолита, но требует подгонки блоков под заданные проектом размеры и уступает по прочности. Сборный тип подходит для грунтов с неглубоким промерзанием, не склонных к вспучиванию.

Бут при монтаже фундамента применяют на грунтах с высоким уровнем воды и глубоким промерзанием. Работа по закладке такого основания отличается трудоемкостью и продолжительностью. Это обусловлено тем, что крупные бутовые камни кладутся на цементный раствор с подгонкой по размеру и форме. Основными плюсами такой кладки являются ее долговечность и прочность.

Заменитель бетона и его преимущества

Бутово-бетонный фундамент состоит из примерно одинакового количества мелкого камня и цементного раствора. По характеристикам схож с бутовым, но материалы для него более доступны, а закладка проще, ведь в этом случае не нужна тщательная подгонка.

Столбчатый тип фундамента

Предназначен для возведения легких сооружений. Обычно на его базе строят небольшие дачные домики, сараи, бани. Опорные столбы при этом размещаются по углам постройки и в местах с наибольшей нагрузкой. Для их формирования подходит бетон или бетонные блоки, а также бут и металлическая труба. Нежелательно монтировать столбчатую базу на рыхлых почвах, насыщенных влагой.

Для строительства крупных объектов на нестабильных, мягких или пучинистых почвах подходят столбчато-ленточные фундаменты. Они объединяют в себе опорные столбы, входящие глубоко в грунт, чтобы достичь его твердых слоев и бетонную ленту, которая является связующим элементом и располагается на небольшой глубине.

Правильный монтаж фундаментной конструкции для здания обеспечивает его долговечность. Для заливки основания можно воспользоваться готовыми смесями, которые поставляют на строительный рынок промышленные предприятия. Однако в частном строительстве бетон для фундамента предпочтительнее изготовить своими руками, так как это существенно экономит бюджет. Конечно, марку М500 таким образом получить невозможно, но это и не требуется для малоэтажных построек.

Области применения

С тем, какие требуются материалы для бетона в каких пропорциях определились, но какая марка нужна? Это зависит от назначения конструкции и условий ее эксплуатации. Проще будет ориентироваться, если будете знать, какие марки бетона для чего могут быть использованы (назовем только те, которые применяются при строительстве частного дома, его ремонте или обустройстве участка).

М100 (В7,5). Это так называемый тощий бетон. Его используют в для подготовки площадки под ответственные конструкции. Например, при строительстве ленточного фундамента на гравийно-песчаную подсыпку укладывают слой тощего бетона, а после начинают работы по армированию. Этот же состав применяют при укладке бордюрного камня, например при изготовлении дорожек или отмостки вокруг дома.

М150 (В12.5). Этот состав применяют при подготовке под плитный фундамент, для стяжек, заливки бетонных полов или садовых дорожек. Этот вид бетона может использоваться для изготовления фундаментов под небольшие легкие постройки типа деревянной бани или небольшого гостевого дома из бруса или бревна.

М200 (В15). Одна из наиболее популярных марок бетона. Из него делают фундаменты любого типа для легких домов на нормальных грунтах, стяжки, лестницы, отмостки, дорожки. Из бетона этой марки изготавливают цементные блоки в домашних условиях, его же используют на заводах для изготовления фундаментных и строительных блоков.

Соотношение цемента и песка для бетона влияет на прочностные характеристики

М250 (В20). Область применения практически та же, но в более сложных условиях. Делают любые фундаменты на сложных грунтах, или на нормальных, но для домов, построенных из тяжелых материалов. Делают отмостки, которые будут использоваться как дорожки, наружные лестницы, бетонируют крыльцо, заборы и т.п. Также из него делают плиты перекрытия при небольших нагрузках.

М300 (В22,5). Также подходит для всех перечисленных выше областей, но в еще более суровых условиях эксплуатации. Изготавливают фундаменты под тяжелые дома на пучныстых грунтах, делают монолитные стены, дорожки, водонепроницаемую отмостку и т.п. Из этой марки бетона в основном делают плиты перекрытия и ростверки для свайно-ростверковых фундаментов.

М350 (В25). Прочность этой марки для частного строительства в основном чрезмерна. Это бетон используется для строительства монолитных чаш бассейнов или для изготовления фундаментов при высоком уровне грунтовых вод, для других сооружений, требующих высокой водостойкости. Эта марка уже чаще используется в промышленном строительстве.

Бетон, его состав и особенности приготовления

Данный стройматериал, который является основой для производства большинства современных архитектурных и инженерных конструкций, получают искусственным путем в результате отвердевания увлажненной смеси из цемента, песка и породного заполнителя (чаще всего щебня). Кроме того, в некоторых случаях, обусловленных особенностями строительства и эксплуатации сооружения, в раствор добавляются специально подобранные химические добавки.

Рисунок 2. Таблица пропорций компонентов бетонной смеси.

Основными вяжущими компонентами, обеспечивающими прочность сцепления фракций заполнителя, являются цементный порошок и вода. Степень прочности бетона зависит не только от марки цемента, но и от пропорций, в которых смешаны цемент и вода.

Нередко во время производства смеси, особенно когда происходит приготовление бетона в домашних условиях, работники допускают серьезную ошибку, пытаясь продлить период работоспособности бетона добавлением в него лишних объемов воды. Действительно, в таком случае можно увеличить степень подвижности раствора, но прочностные характеристики сильно уменьшатся.

Поэтому дозировку обоих указанных компонентов и их соотношение («водоцементный модуль») друг к другу следует обязательно учитывать. При этом, стремясь получить качественный бетон, надо всегда помнить, что чем меньше это соотношение (чем меньше количества воды к удельному весу цемента), тем стройматериал будет прочнее.

Использование дополнительных добавок

Пластификаторы

Что касается специальных добавок для бетонных смесей, то чаще всего применяются специальные пластификаторы при изготовлении самых качественных марок. Одним из лучших пластификаторов на сегодняшний день считается пластификатор С-3. Он в значительной степени увеличивает сцепление бетона с арматурой, делает его более пластичным и в то же время устойчивым к влиянию неблагоприятных внешних факторов. Поэтому даже для самого простого бетонного раствора лучше дополнительно добавлять хотя бы незначительное количество такого пластификатора.

Армирующие добавки

Армирующая добавка необходима для прочности бетонного раствора.

Бывают случаи, когда нужно достичь максимальной прочности и устойчивости бетонного раствора. Такое обычно бывает при закладке фундаментов для зданий на плохих грунтах, а еще при изготовлении крупногабаритных и тяжелых металло-бетонных конструкций. В этих целях лучше применять специальные армирующие добавки. Необходимо это для того, чтобы бетон в будущем выдерживал не только нагрузки на сжатие, но и хорошо переносил большие нагрузки на возможное растяжение. В качестве таких добавок наиболее популярны полимерное волокно, специальной формы металлические нити, стекловолокна и базальтовые волокна.

Наиболее надежно и удобно использовать именно базальтовое волокно. Объясняется это тем, что оно совершенно не подвержено гниению и горению, а помимо этого обладает чрезвычайно высокой прочностью. Однако при покупке такого рода добавки необходимо внимательно прочитать инструкцию и добавить в бетонный раствор точное количество волокна, которое указано на упаковке производителя.

Виды заполнителей для бетонных растворов

Заполнитель в бетонных смесях является компонентом, который определяет прочность, плотность и вес готового изделия из бетонной смеси. Современные заполнители для бетонов различаются по происхождению (искусственные и природные), размеру и весу. Таким образом, на сегодняшний день существует такого вида перечень из основных, наиболее применяемых видов заполнителей в строительстве:

• песок;
• щебень;
• шлак;
• керамзит;

Заполнители, как правило, являются качественными материалами и брака как такового в них нет. Однако, есть пару нюансов, которые жизненно важны, в прямом смысле этого слова. Первый нюанс — если приобретаете заполнитель сомнительного поставщика, то стоит проверить его счетчиком гейгера на наличие повышенного радиационного фона. Второе — примеси, то есть, например, песок может содержать настолько много глины, что раствор выйдет испорченным.

Заполнитель песок. Данный компонент является натуральным, мелкофракционным (размером до 5 мм) ископаемым, которое добывают разными путями. Так, различают речной и овражный песок, которые имеют происхождение, соответственно их названиям.

Есть важный нюанс: овражный песок имеет примесь глины и не может быть использован в бетонных растворах, предназначенных для изготовления железобетонных и иных несущих нагрузки (находящихся под напряжением) элементах.

Он широко распространен в мелкофракционных растворах, на основе вяжущих цемента, извести и гипса для применения в работах по оштукатуриванию помещений и работах по кирпичной кладке. Растворы на песчаном заполнителе принято считать легкими.

Заполнитель щебень. Это природного происхождения каменный материал, который имеет фракцию от 5 мм до 40 мм и считается что высокой плотности его разновидности являются ходовыми для тяжелых видов бетонных растворов.

Бывает нескольких разновидностей, к тяжелым относятся: пемзы, вулканического шлака, вулканического туфа и туфовых рядов. Легкие же состоят из карбонатных пород (известняка, извести-черепашника) с кремнеземистых пород (опоки, трепела, диатомита, спонголита).

При изготовлении состав бетона необходимо понимать, что форма щебня имеет важное значение, от которого зависит качество бетона. Наилучшая форма считается округлой или квадрата подобной, так как лучше всего укладывается и образует равномерное распределение заполнителя в вяжущем

Кроме того, имеет место и фракция заполнителя, которая чем меньше, тем считается смесь более легкая в укладке. Кроме того, чем меньше фракция щебня, тем меньше расход мелкого заполнителя в смесь (щебня).

Заполнитель шлак. Разнообразный заполнитель, разновидностей которого уйму и бывают они искусственного и природного происхождения.

Гранулированный шлак является искусственным заполнителем, так как является отходом от промышленности из доменных печей (пережег) и бывает разной формы и фракции. Бывает также отход от пережога топлива, так называемая зола-унос, размер частиц которых не превышает 0,14 мм и используется она как добавка в бетон, относиться к мелкофракционным заполнителям.

Что касается натурального шлака, то это обломки вулканических пород стекла, предоставляемые в сыпучем виде и в виде обломков. По причине пористой воздушной структуры, они обладают малым весом и плотностью, отсюда и применение их в составах легких бетонов обоснованно.

Бетон с содержанием данного природного или искусственного вида наполнителя соответственно называется шлакобетоном. Такой бетон применяется в второстепенном бетонировании и не может иметь применение для производства ответственных, несущих элементов.

Заполнитель керамзит. Пожалуй, самый популярный заполнитель среди легких бетонов с повышенными тепло/звукоизоляционными свойствами. Получают его путем обжига специальных сортов глины, которая заранее подготавливаются в виде гранул. После обжига глина вспучивается и твердеет, в результате чего образуются прочные, пористой структуры гранулы с фракцией 5мм – 40 мм.

Также имеется и песок из керамзита, который представляет собой гранулы-зерна фракцией до 5 мм соответственно. Имеется в продаже керамзит разных марок, которые определяют его плотность.

Состав бетона с таким заполнителем называют керамзитобетоном и используют для черновых бетонных стяжек полов, блоков для перегородок и других, второстепенных, не ответственных работ.

Классификация бетонов

Данный строительный материал классифицируют по следующим характеристикам:

• Средняя плотность: особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие.
• Структура готового бетона: плотная, пористая, ячеистая и крупнопористая.
• Тип связующего: цемент, гипс, шлакощелочной, полимеры, силикаты или специальное вещество (бетон на основе нефелиновых, шлаковых и стеклощелочных компонентов, добываемых из отходов промышленности).
• Сфера применения: общего назначения (конструкционные), конструкционно-теплоизоляционные, тампонажные, саморасширяющиеся, теплоизоляционные, дорожные, гидротехнические, сульфат и химически стойкие, жаростойкие и декоративные.

Несмотря на такое многообразие видов бетона, в многоэтажном и малоэтажном жилищном строительстве в подавляющем большинства случаев применяют тяжелый бетон различных марок. Марка бетона заказывается в зависимости от механической нагрузки на возводимую конструкцию и конкретные условия эксплуатации.

Состав бетона и пропорции для его приготовления

Бетон состоит из трех основных компонентов:

Таблица наполнителей для различных марок бетона.

1. Главным компонентом является цемент. Некоторые предполагают, что если его засыпать в больших количествах, то бетон получится более прочным. Это далеко не так. Прочность бетона зависит от выбранной марки цемента. Только после ее выбора приступают к расчетам объема, необходимого для приготовления бетона. Наиболее распространенной маркой является М500.
2. Вторым не менее важным компонентом в составе бетона является щебень. Для лучшей консистенции применяют щебень фракции 20 мм. С его помощью укладка будет более плотной, а строителю будет легче орудовать лопатой.
3. Третий компонент — это песок. От его качества зависит долговечность бетона. Если будет присутствовать глина, то бетон со временем полностью растрескается, поэтому песок должен быть речным.
4. В бетон входит вода, но ее количество зависит от пропорций перечисленных компонентов.

Марка бетона определяет степень его прочности. Так, бетон марки М500 выдерживает нагрузку в 500 кг на 1 см². Поэтому выбор марки не представляет особой сложности.

Для приготовления бетона своими руками следует соблюдать утвержденные пропорции, которые можно найти в инструкциях по применению цемента. Например, при заливке нижнего армированного слоя применяют бетон марки М100. Здесь используют цемент М400, щебень и песок в пропорциях 1:6:3.

Процесс твердения смесей

Процесс гидратации – взаимодействие цемента и воды – это обязательный процесс твердения. Если он протекает нормально, то бетон набирает 100% своей прочности к установленным срокам и превышает этот показатель с течением времени. Часто данный процесс останавливается. Причиной может стать впитывание влаги другими предметами, например, деревянной опалубкой. Причиной тому может стать и простое вымерзание влаги.

Чтобы не допускать подобных явлений, в жаркую погоду свежеуложенный раствор следует накрыть влажной тканью. Кроме того, уже после нескольких часов все конструкции можно смачивать небольшим количеством влаги – хуже не станет точно.

При проведении работ при отрицательных или близких к этому значению температурах следует добавлять специальные добавки. При замерзании воды процесс твердения останавливается. При оттаивании он может продолжиться, но при этом такие показатели, как морозостойкость и прочность, будут существенно ниже тех, которые наблюдаются при нормальном твердении.

https://youtube.com/watch?v=DspwV1FX7Ms

При проведении работ, связанных с использованием бетонных растворов, следует помнить про показатель, который называется критической прочностью. Он характеризует ту минимальную необходимую прочность бетона, при достижении которой раствор точно достигнет нормальной прочности при любых условиях. Иначе говоря, при достижении высокопрочными бетонами своей прочности в 25% можно с уверенностью сказать, что они достигнут прочности в 100%.

Естественно, что у менее прочных составов этот порог находится на более высоком уровне.

Замес бетона: состав основных компонентов и требования к их качеству

Для того чтобы лучше разобраться с тем, как правильно замесить бетон, настоятельно рекомендуется обратить внимание на следующие качественные характеристики каждого из составляющих его ингредиентов (рис.1):

Таблица соотношения классов и марок бетона.

Цемент. Главная его задача — связать в одно монолитное целое все остальные компоненты бетонной смеси в процессе ее затвердевания. Наиболее распространенным на сегодняшний день видом этого порошкообразного вяжущего средства является портландцемент. Его особенностью, в частности, является значительное содержание добавок, в том числе силиката кальция, который «отвечает» за адгезию (склеивание) компонентов. Из-за разности дозировок веществ портландцемент делят на 3 группы: с содержанием добавок до 5%, от 6% до 35% и свыше 35%. В зависимости от производства установлены следующие марки: М300, М400, М500, М550 и М600. Для качественного изготовления бетонных конструкций своими руками чаще всего рекомендуют применять портландцемент марок М400 и М500.
Песок. Правильно подобранный, этот заполнитель обеспечивает высокое качество бетона, его прочность и позволяет сэкономить на дорогостоящих компонентах

Для того чтобы гарантировать приемлемые характеристики, надо обязательно обращать внимание на присутствие в его составе органических примесей типа гумуса. Их наличие (допускается лишь совсем незначительный процент содержания) способно уменьшить прочность затвердевшей бетонной смеси

Для сооружений с повышенными прочностными характеристиками применяется песок 1-2 классов. Если же к конструкциям предъявляются менее строгие требования по прочности, то для приготовления бетонного раствора можно использовать карьерный песок.
Щебень. Измельченный породный заполнитель обеспечивает общеизвестную прочность бетона. Свою основную функцию щебень выполняет благодаря размерам и форме фракций. Для достижения оптимальной прочности при ручной работе или использовании небольшой бетономешалки следует замешивать гранитный материал величиной 5-32 мм. Стоит отметить, что указанный диапазон величин фракций является наиболее популярным у строителей.
Вода. Как нетрудно догадаться, она должна быть пресной и чистой. Использование сточных вод, наличие щелочных или кислотных примесей не допускаются.
Химические добавки. Замешивание бетона иногда сопровождается дополнительными компонентами в растворе. Это становится необходимым, когда требуется придать смеси какие-то специальные свойства. Так, известь делает бетонную смесь более удобной для укладки и выравнивания, различные пластификаторы обеспечивают материалу большую вязкость или, наоборот, текучесть.

Как сделать правильно бетон – пропорции раствора

Придерживайтесь следующих рекомендаций:

• смешиваете песок, цемент и щебень, соблюдая соотношение 3:1:6;
• добавляйте воду ограниченными порциями, контролируя плотность смеси;
• используйте одинаковую емкость для измерения объемов компонентов;
• заливайте воду в соотношении 1:2 к общему объему сухих ингредиентов.

Занимаясь приготовлением бетона, помните об изменении пропорций песка, цемента и щебня в соответствии с требуемой маркой состава:

• 3,5:1:5,7 – соответствует бетону М150;
• 2,8:1:4,8 – пропорции для смеси М200;
• 1,9:1:3,7 – соотношение для раствора М300;
• 1,2:1:2,7 – доля составляющих для бетона М400.

Используя таблицы, размещенные на специализированных сайтах, легко рассчитать пропорции, и правильно изготовить состав.

Любой строительный раствор состоит из вяжущих веществ, воды и заполнителей – мелких и крупных

Ручной замес бетона

Если бетонный раствор готовится вручную, вам понадобятся следующие инструменты:

Если бетон будет замешиваться вручную, потребуется лопата совкового типа.

• деревянный щит или ящик со дном из кровельного железа;
• лопата совкового типа;
• ведро;
• лейка с сеткой;
• грабли.

И материалы:

• цемент;
• песок;
• гравий (щебень);
• вода;
• пластификаторы и добавки.

Лучше всего, если деревянный настил будет обит кровельным железом. Для удобства смешивания рекомендуется приподнять щит на 30-50 см над землей. Готовить бетонный состав непосредственно на земле крайне не рекомендуется, так как в него попадут посторонние примеси, ухудшающие качество бетона. При ручном приготовлении бетонного раствора вначале смешиваются цемент и песок в сухом виде. Песок насыпается на деревянный настил в виде грядки с углублением. В него добавляется цемент. Состав тщательно перемешивается до полной однородности по цвету и фактуре, мешать компоненты следует не менее 3 раз. Сухая смесь в работе легче раствора, поэтому попытайтесь уже на этом этапе сделать ее максимально однородной. Смешивать сухую смесь можно и руками, так гораздо удобнее, или лопатой.

Схема ручного замеса бетона.

Для качественной затирки для швов следует песок и цемент дополнительно просеять в сухом виде. Затем снова сформируйте грядку с углублением и добавьте гравий (щебень) и другие наполнители. Снова вымесите состав не менее 3 раз. Добавьте немного воды и снова перемешайте. Постепенно добавляйте воду небольшими порциями, тщательно перемешивайте состав, пока он не достигнет нужной консистенции. Добавлять воду лучше всего через лейку с сеткой, чтобы сильная водяная струя не вымывала частицы цемента. Чтобы облегчить процесс перемешивания бетонной смеси, рекомендуется выдержать 5-10 минут после первой поливки. За это время вода успеет проникнуть в нижние слои состава.

Изготовить бетонную смесь можно и в ящике с дном из кровельного железа с использованием металлических граблей. Это один из самых простых, но в то же время трудоемких способов. Сухая смесь, как и в описанном выше способе, перемешивается небольшими порциями граблями, двигаясь от одного края ящика к другому. Следом доливается вода и цикл повторяется еще раз.

Основные компоненты бетонного раствора

Область применения бетонных растворов в частных домах и на дачных участках довольно обширна: от заливки фундамента до раствора для укладки тротуарной плитки, от устройства отмостки вокруг дома до строительства садовых дорожек. Но независимо от целей использования и других факторов в состав бетонного раствора обязательно входят 4 основных компонента:

Схема составляющих компонентов бетона.

• цемент;
• песок;
• гравий или щебень;
• вода.

Именно из этих компонентов и изготавливаются все существующие . Поэтому, выбирая рецепт приготовления бетона, нужно сначала досконально разобраться, как в каких пропорциях эти 4 компонента используются.

Подведение итогов

Среди всех отличительных черт бетонной смеси и цементного раствора можно выделить четыре основных различия:

1. Сфера применения. У бетона более широкий спектр применения. Он может использоваться практически во всех строительных работах, чего не скажешь о цементном составе, который применяют лишь для кладки стройматериала, заделки трещин, штукатурки.
2. Состав компонентов. Благодаря различным наполнителям и армирующим веществам бетон способен обладать наивысшей категорией прочности. У цементного состава этого нет.
3. Декоративные качества. Отсутствие крупных заполнителей позволяет цементному раствору выступать, как декоративное средство для отделки фасадов зданий. Бетон, в свою очередь, на это неспособен.
4. Срок службы. Приготовленный по правилам бетонный композит с годами становится только крепче, может устоять перед любыми негативными воздействиями и нагрузками, посему является отличным материалом для закладки фундамента. Цементный же раствор, какого качества бы он ни был, со временем все равно начинает трескаться и сыпаться.