Бетон и пропорции для фундамента
Содержание:
- Подбор состава обычного тяжёлого бетона, страница 3
- Способы приготовления
- Пропорции для столбов забора
- Пропорции компонентов
- Вода
- Основной процесс
- Определение марки по назначению и прочности
- Как рассчитать состав бетона
- Технология приготовления бетонной смеси вручную
- Общие характеристики бетона
- Состав бетона: компоненты, размеры и характеристики
- Силы, действующие на фундамент
- Маркировка
- Особенности марок и классов бетонов
- Соотношение песка и цемента
- Рецепт приготовления раствора
- Заключение
Подбор состава обычного тяжёлого бетона, страница 3
Ц, В, П, Щ – расход цемента, воды, песка, крупного заполнителя в кг на 1 м3 бетона.
Состав бетона по объёму:
, где
VЦ, VП, VЩ, — объём цемента, песка и крупного заполнителя.
, где
rН.Ц., rН.П., rН.Щ. – насыпная плотность цемента, песка, крупного заполнителя.
При выражении состава бетона по объёму В/Ц указывается отдельно по массе.
6.
Полученный состав бетона называется лабораторным, так как в расчёте берутся заполнители в сухом состоянии. На производстве фактически все заполнители содержат наибольшее количество воды. Поэтому при назначении производственного состава бетона учитывают влагу, содержащуюся в заполнителях, и их расход больше на величину влажности, а расход воды соответственно меньше.
7.
При изготовлении бетонной смеси её объём будет меньше суммарного объёма исходных компонентов на величину уплотнения смеси при перемешивании. Уменьшение объёма бетонной смеси учитывается коэффициентом выхода бетона b:
Коэффициент выхода бетона в зависимости от пустотности заполнителей и состава бетона находится в пределах 0,60-0,75.
Зная коэффициент выхода бетона и расход материалов, определяют дозировку материалов на один замес бетономешалки ёмкостью V по формулам:
,где
ЦV, ПV, ВV, ЗV – количество цемента, песка, воды и крупного заполнителя на один замес бетономешалки ёмкостью V, кг.
Пример расчёта состава бетона
Рассчитать состав бетона марки 200 (300) в возрасте 28 суток нормального твердения, предназначенного для изготовления плит покрытия промзданий. Условия эксплуатации плит нормальные. Осадка конуса бетонной смеси 2см, метод уплотнения – вибрационный.
Данные о материалах.
Компонент бетонной смеси | Плотность, кг/м3 | Влажность, W% | Примечание | |
Истинная r0 | Насыпная rН | |||
Песок кварцевый | 2620 | 1460 | 3 | МКР=2,1 |
Щебень гранитный | 2600 | 1490 | 1 | ДНАИБ=40мм |
Портландцемент | 3100 | 1100 | — | RЦ=380кг/см2
М400 Д10 |
Вода | 1000 | — | — |
Расчёт состава бетона ведут в следующем порядке:
1.
По табл.3 находят расход воды В=170 л/м3.
2.
Определяют величину цементно-водного и водоцементного отношений:
коэффициент А принят по табл.4 равным 0,60 (для заполнителей рядового качества).
3.
Определяют расход цемента:
кг/м3.
4.
Вычисляют расход щебня. Коэффициент КРАЗД по табл.5 равен 1,32.
Объём пустот определяют по формуле:
кг/м3.
5.
Рассчитывают расход песка:
кг/м3.
Таким образом, расход материалов на приготовлении 1 м3 бетона составляет:
— цемент, кг — 226
— вода, кг — 170
— песок, кг — 694
— щебень, кг — 1280
Вычисляют ориентировочную плотность:
кг/м3.
6.
Состав бетона (номинальный и производственный) в относительных единицах определяют после корректировки подвижности бетонной смеси. Номинальный состав бетона по массе в относительных единицах:
Для выражения состава бетонов по объёму вначале рассчитывают объёмы материалов:
Номинальный состав по объёму:
7.
Определяют коэффициент выхода бетонной смеси:
при В/Ц==0,75
8.
Студенты по заданию преподавателя определяют производственный состав бетона.
2.Приготовление пробного замеса и корректировкасостава бетонной смеси
Пробными замесами устанавливают соответствие расчетного состава бетона заданным условиям подвижности бетонной смеси и прочности затвердевшего бетона. Пробный замес делают обычно в объёме 10 л., т.е. отвешивают сухие материалы в количестве 1/100 от расчетного расхода их на 1 м3 бетона. Отвешивают требуемое количество компонентов и готовят смесь.
Смесь готовят в следующем порядке:
¨ смачивают противень, в котором предстоит готовить смесь ;
¨ всыпают песок, добавляют цемент и перемешивают до получения смеси однородного цвета;
¨ в цементно-песчаную смесь добавляют крупный заполнитель и перемешивают до равномерного распределения в смеси крупного заполнителя ;
¨ в середине перемешанной смеси делают углубление, куда вливают половину необходимой воды, осторожно перемешав, собирают смесь в кучу и вливают всю оставшуюся воду, после чего интенсивно перелопачивают бетонную смесь до однородного состояния. Длительность перемешивания от начала затворения должна быть 5 мин;
Способы приготовления
Существуют 2 основных способа замеса: механический (при помощи электрической бетономешалки) и ручной. Рассмотрим каждый отдельно.
Механический способ
Этот способ подразумевает покупку довольно дорогого инструмента – электрической бетономешалки. Так как заливка фундамента – это обычно самое начало стройки, то приобретение бетономешалки на этом этапе экономически обосновано. Итак, на объекте должны быть:
Схема устройства монолитного фундамента на песчано-гравийной подушке
- ведра;
- лопаты совковые;
- бочка под воду или шланг;
- бетономешалка;
- удлинитель (переноска).
Ведрами удобно носить песок и щебень, загружать цемент в бетономешалку. Кроме того, ведрами легко отмерить нужное количество каждого из компонентов и соблюсти при этом верные пропорции. Лопатами накидывают материалы в ведра.
Емкость бетономешалки зависит от размера строящегося здания и варьируется в пределах 50-300 л. Для постройки частного дома будет достаточно однофазной бетономешалки на 220 вольт. Более масштабные проекты, а также промышленные объекты могут потребовать трехфазную на 380 вольт. Для работы самой бетономешалки может понадобиться удлинитель, чтобы подать к ней электричество.
Все подготовленные компоненты (вода, цемент, песок, щебень) в нужных количествах загружают в чашу бетономешалки и включают аппарат. Массу доводят до однородного сметанообразного состояния. Раствор для заливки фундамента готов.
Ручной способ
Для замеса вручную понадобятся:
- ведра;
- лопаты совковые и штыковые;
- емкость;
- бочка под воду или шланг;
- тяпка.
В емкость для смешивания компонентов нужно налить воду (уже с добавками, если нужны), потом засыпать песок и цемент. Вручную раствор удобно замешивать в корыте или старой ванне при помощи тяпки или штыковой лопаты. Массу нужно сделать однородной, похожей на сметану. В самом конце останется только добавить колотый щебень и снова все перемешать. Раствор готов.
Хорошо, если есть возможность заливать фундамент непосредственно из бетономешалки или корыта – так можно сэкономить огромное количество времени и сил. Если такой возможности нет, то готовый цементный раствор при помощи совковой лопаты насыпают в ведра и заливают фундамент уже из них.
Табличные данные
В литературе можно встретить различные рекомендации по расчету пропорций. Кто-то дает их в массовых долях, кто-то в объемных, но чаще используются и те и другие. Для примера можно привести универсальную таблицу:
М бетона | М цемента | размер щебня, мм | цемент, кг | цемент, литры | песок, кг | песок, л | щебень, кг | щебень, л | вода, л |
100 | 300 | 40 | 242,16 | 220,97 | 760 | 528 | 1132 | 839 | 208 |
100 | 300 | 20 | 257,3 | 234,09 | 760 | 704 | 1117 | 827 | 208 |
150 | 300 | 40 | 302,7 | 275,4 | 680 | 472 | 1211 | 816 | 211 |
150 | 300 | 20 | 322,88 | 293,62 | 671 | 465 | 1200 | 889 | 211 |
200 | 300 | 40 | 354,16 | 321,87 | 665 | 463 | 1173 | 869 | 205 |
200 | 300 | 20 | 378,38 | 344,07 | 640 | 444 | 1173 | 869 | 208 |
150 | 400 | 40 | 237,12 | 216,94 | 1165 | 532 | 1132 | 833 | 205 |
150 | 400 | 20 | 253,26 | 229,04 | 760 | 528 | 1123 | 831 | 208 |
200 | 400 | 40 | 282,52 | 257,3 | 751 | 521 | 1111 | 823 | 208 |
200 | 400 | 20 | 302,7 | 275,46 | 680 | 472 | 1211 | 896 | 211 |
300 | 400 | 40 | 414,7 | 376,36 | 655 | 455 | 1125 | 833 | 211 |
300 | 400 | 20 | 443,96 | 403,6 | 620 | 431 | 1131 | 837 | 211 |
150 | 500 | 40 | 201,8 | 176,58 | 811 | 563 | 1191 | 881 | 211 |
150 | 500 | 20 | 273,44 | 184,65 | 811 | 563 | 1180 | 881 | 200 |
200 | 500 | 40 | 247,21 | 214,92 | 755 | 524 | 1132 | 839 | 208 |
200 | 500 | 20 | 262,34 | 229,04 | 715 | 497 | 1175 | 871 | 211 |
300 | 500 | 40 | 383,42 | 333,98 | 660 | 459 | 1151 | 852 | 211 |
300 | 500 | 20 | 363,24 | 315,82 | 720 | 500 | 1111 | 889 | 211 |
400 | 500 | 40 | 438,92 | 382,41 | 625 | 435 | 1131 | 837 | 211 |
400 | 500 | 20 | 459,1 | 299,56 | 615 | 427 | 1115 | 827 | 211 |
Таблица 1. Бетон, состав и пропорции на 1 м³.
В таблице представлен распространенный в частном домостроении бетон с маркой подвижности П2. Вариантов, как видно выше, много. Учтен и размер щебня, и марки цемента. Если в хозяйстве есть весы, то можно пользоваться ими, но их отсутствие неплохо компенсируется ведрами, объем которых составляет 12 л.
Пропорции для столбов забора
При производстве бетона, с целью использования его для столбчатого фундамента забора, необходимо придерживаться определенных соотношений:
Пропорции в частях следующие:
- Бетон М400 — 1 доля.
- Гравий или щебень — 4 доли.
- Просеянный песок — 2 доли.
- Вода — 0.5 доли.
Подсчет пропорций под фундамент, осуществляется ведрами.
Изготовление надежной смеси, с целью заливки фундамента для столбов, допустимо при соблюдении условий:
- Обязательно применять сухой цемент с действующим сроком годности.
- Рекомендовано применять чистый речной песок.
- Однородный состав гравия.
Как сделать бетон. Пропорции бетона в ведрах. Заливаем фундамент
Watch this video on YouTube
Пропорции компонентов
Перед тем, как замешивать бетонный раствор, подбирается оптимальное соотношение компонентов, учитывающее область использования бетона:
- Смеси с минимально предельной прочностью заливают в подушку фундамента или в опалубку;
- Для сооружений с максимально допустимыми нагрузками готовим смесь на марке портландцемента ≥ M 400;
- Воду добавляют в объеме ≤ 50% от объема связующих. Стандартный замес бетона в бетономешалке пропорции должен выдерживать следующие: 1,0 : 3,0 : 6,0 : 0,5 (портландцемент – песок –заполнитель – вода).
При любом объеме бетономешалки, учитывая наклонное положение резервуара устройства, загрузка сухой смеси не должна превышать 1/3 от всего объема бака. Стандартный объем – 180 литров. Чтобы замесить бетон марки M 400, потребуется 14 кг свежего портландцемента, 42 кг чистого песка, 84 крупнозернистого щебня, 7 литров чистой воды. В результате вы получим 60 литров (147 кг) жидкого бетонного раствора.
Приготовление смеси
Подготовка и порядок работы:
- Подготовка заполнителей, связующих компонентов, затворяющей жидкости;
- Подготовка бетономешалки;
- Загрузка всех составляющих в резервуар;
- Перемешивание, добавление пластификаторов и модификаторов;
- Выгрузка готовой смеси;
- Приведение в порядок бетономешалки и инструментов.
Важно: последовательность добавления веществ в бетономешалку должна соблюдаться строго и обязательно – сначала загружают воду, затем – сухие заполнители, и перемешивают их. Если изменить очередность и порядок загрузки компонентов, то будет нарушена консистенция смеси
Между добавлением заполнителей выдерживается время 1-2 мин.
Раствор не должен находиться в бетономешалке долго, и нормы, ограничивающие время его использования, указаны в ГОСТ 7473-94. Время замеса зависит от соотношения вода-цемент, и для бетоносмесителей принудительного замешивания – 50-120 сек, а если месить бетон в бетономешалке гравитационного типа – 60-150 сек.
Вода
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.
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.
Основной процесс
Бетон, полученный в бетономешалке, имеет более высокие показатели качества, по сравнению с раствором, замешенным своими руками. Кроме того, снижается трудоемкость и продолжительность процесса.
В бетономешалке готовят раствор по такой технологии:
- Подбирают компонентный состав и рассчитывают пропорции материалов.
- Подготавливают наполнители. Их, при необходимости, просеивают, промывают, просушивают. Воду, если надо, отстаивают.
- Поэтапно, с учетом плотности, загружают компоненты в мешалку, добавляют воду.
- Добавляют вспомогательные вещества.
- После загрузки инертных материалов начинают их месить.
- Проверяют готовность смеси. Для этого делают несколько насечек лопатой на поверхности раствора. У готовой смеси остается гладкая поверхность с сохранением пиков между насечками. Консистенция готового раствора творожистая, но достаточно пластичная.
- Выгружают смесь. Удобно использовать металлическую ванну или корыто.
- Очищают бетономешалку и инвентарь.
Перед засыпкой новой партии компонентов раствора удаляют остатки готовой смеси. Для этого в барабан заливают чистую воду (5-7 л), в которую добавляют песок. После слива ее можно использовать для замеса следующей партии смеси.
Определение марки по назначению и прочности
При выборе бетона для фундамента важной оказывается его марка. Этот показатель указывает на то, какую нагрузку выдержит конструкция
Марка зашифровывается буквой «М» и цифрами, обозначающими предельную нагрузку на 1 квадратный сантиметр поверхности. То есть 1 кв. см материала марки М400 выдерживает 400 кг.
При заливке фундамента марка имеет важное значение. Если она окажется слишком низкой, то основание просто не выдержит строение и начнет разрушаться
Необходимая марка подбирается еще на стадии проектирования здания.
Другой важной характеристикой материала становится класс по прочности. Он определяет предел прочности материала на сжатие
Обозначается буквой «В». За ней следуют цифры, указывающие на предельное давление в МПа на 1 квадратный сантиметр поверхности.
При отсутствии конкретных расчетов пользуются усредненными данными и рекомендациями.
Марка | Класс бетона по прочности | Предназначение |
М50 | В3.5 | Не годятся для изготовления фундамента. Их в основном применяют для заполнения полостей в готовых конструкциях, заливке чернового пола. Используются для сооружения подстилающей «подушки» под фундамент. |
М75 | В5 | |
М100 | В7,5 | |
М150 | В10 | Подходит для заливки фундамента небольших одноэтажных зданий, к примеру, хозяйственных построек. |
М200 | В15 | Чаще используются эти марки для отмостки дома, обустройства дорожек, возведения подпорных стен. Допустимо их применение для организации ленточных фундаментов, но только при условии достаточной устойчивости грунта. |
М250 | В20 | |
М300 | В22.5 | Идеален для монолитных фундаментов. Марка М300 отличается хорошей влагостойкостью. |
М350 | В27.5 | Прочный материал для обустройства монолитных и перекрывающих конструкций. Применяется также для закладки фундамента малоэтажных строений. |
М400 | В30 | Прочный, долговечный материал. Но стоит он дорого, а потому и не пользуется популярностью в частом строительстве. Чаще эта марка применяется при возведении торговых центров, спортивных сооружений и прочих. |
М450 | В35 | Эти марки относят к узкоспециализированным. Они применяются для возведения сооружений особого назначения, к примеру, банковских хранилищ, мостов, оборонных объектов. Применять их в жилом строительстве нецелесообразно. |
М550 | В40 | |
М600 | В45 | |
М700 | В50 | |
М800 | В60 | |
М900 | В65 | |
М1000 | В75 |
Марка М300 обладает лучшим соотношением цены и прочности. Ее чаще остальных выбирают для обустройства фундамента дома.
Подробнее о марках и классах рассказано в видеоролике.
Как рассчитать состав бетона
Чтобы правильно произвести расчет состава бетона, важно обладать определенными данными. Сюда входят:
Сюда входят:
- Требуемая марка бетона;
- Нужная пластичность смеси;
- Марка цемента;
- Данные о гранулометрическом составе песка и щебня.
Можно выделить два способа расчета состава бетона — по весовому соотношению цемента, песка и щебня и объемному соотношению этих материалов. И в первом и во втором случае цемент всегда принимают за единицу (за одну часть), а все остальные составляющие бетонной смеси в виде части веса или объема цемента.
Расчет состава бетона по весу
Произведем расчет состава, для получения бетона средней пластичности, марка прочности которого на 28 сутки будет М200.
Предположим, что мы имеем:
- Портландцемент М400;
- Щебень средней фракции;
Для начала нам необходимо определить водоцементное отношение (В/Ц). В/Ц — это пропорция веса воды и цемента, которая необходима для приготовления бетона определенной прочности. Определяют этот показатель по формулам или опытным путем. Мы предлагаем уже найденные значения В/Ц, которые собрали в виде таблицы.
Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона.
Марки цемента | Марки бетона | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | ||
300 | 0,75 | 0,65 | 0,55 | 0,50 | 0,40 | — | |
0,80 | 0.70 | 0.60 | 0.55 | 0.45 | — | ||
400 | 0,85 | 0,75 | 0,63 | 0,56 | 0,50 | 0,40 | |
0,90 | 0,80 | 0,68 | 0,61 | 0,55 | 0,45 | ||
500 | — | 0,85 | 0,71 | 0,64 | 0,60 | 0,46 | |
— | 0,90 | 0,76 | 0,69 | 0,65 | 0,51 | ||
600 | — | 0,95 | 0,75 | 0,68 | 0,63 | 0,50 | |
— | 1 | 0,80 | 0,73 | 0,68 | 0,55 | ||
— показатели для гравия. — показатели для щебня. |
Зная необходимую марку бетона и используемую марку цемента находим значение В/Ц. В данном случае оно составит 0,63.
Теперь из таблицы № 1 находим необходимо количество воды для получения бетона средней пластичности, при размере щебня 40 мм. В результате получаем значение 190 л/м3.
После этого мы можем рассчитать необходимое нам количество цемента на 1м3 бетона. Для этого 190 л/м3 разделим на 0,68 и получим 279 кг. цемента. Из таблицы № 3 находим пропорции бетонной смеси, для необходимой марки бетона М200 и марки цемента М400.
Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.
Марка бетона | Марки портландцемента | |
---|---|---|
400 | 500 | |
Пропорции по массе, Цемент : Песок : Щебень | ||
100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 1 : 5,8 : 8,1 |
150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 1 : 4,5 : 6,6 |
200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 3,5 : 5,6 |
250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 1 : 2,6 : 4,5 |
300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 |
400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1 : 1,6 : 3,2 |
450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 1 : 1,4 : 2,9 |
Соотношение Ц:П:Щ будет 1 : 2,8 : 4,8. Если цемента нам необходимо 279 кг, то 279 × 2,8 = 781 кг. песка и 279 × 4,8 = 1339 кг. щебня. Итого получается, что для приготовления 1 м3 бетона средней пластичности и марки М200 из портландцемента М400 и щебня средней фракции, необходимо:
279 кг. цемента.
781 кг. песка.
1339 кг. щебня.
190 л. воды.
В домашних условиях для измерения различных сыпучих материалов часто используют 10 литровое ведро. Чтобы вам было проще замерять материалы, мы приведем данные о массе того или иного материала содержащегося в одном 10 литровом ведре:
- Цемента — 13 — 15 кг, зависит от уплотнения.
- Песка — 14 — 17 кг, зависит от влажности.
- Щебня или гравия — 15 — 17 кг, в зависимости от размера фракции.
Необходимо понимать, что методика этого расчета немного уступает методикам применяемым при строительстве крупных объектов, но это куда лучше принципа — давай цемента побольше, чтобы получилось покрепче.
Кроме применения пропорций по массе применяют и пропорции состава бетона по объему. Однако этот способ менее точен.
Таблица № 4. Объёмные соотношения цемента, песка и щебня для бетона разных марок:
Марка портландцемента | Марка бетона | Пропорции по объему, л | Объем бетона, л, при расходе 10 л. цемента | ||
---|---|---|---|---|---|
Цемент | Песка | Щебня | |||
400 | 100 | 1 | 4,1 | 6,1 | 78 |
150 | 1 | 3,2 | 5,0 | 64 | |
200 | 1 | 2,5 | 4,2 | 54 | |
250 | 1 | 1,9 | 3,4 | 43 | |
300 | 1 | 1,7 | 3,2 | 41 | |
400 | 1 | 1,1 | 2,4 | 31 | |
450 | 1 | 1,0 | 2,2 | 29 | |
500 | 100 | 1 | 5,3 | 7,1 | 90 |
150 | 1 | 4,0 | 5,8 | 73 | |
200 | 1 | 3,2 | 4,9 | 62 | |
250 | 1 | 2,4 | 3,9 | 50 | |
300 | 1 | 2,2 | 3,7 | 47 | |
400 | 1 | 1,4 | 2,8 | 36 | |
450 | 1 | 1,2 | 2,5 | 32 | |
Количество воды не указанно и зависит от требуемой консистенции и пластичности бетона. |
Технология приготовления бетонной смеси вручную
Для работы понадобится два комплекта, состоящих из ведра и лопаты. Первый набор предназначен только для цемента. Оба предмета должны быть абсолютно сухими. Второй комплект используют под песок и щебень. Ингредиенты при насыпании слегка уплотняют лопатой и выравнивают по верхней кромке ведра.
Замешивают бетон в широкой емкости. Сначала в нее помещают щебенку и песок, тщательно их перемешивают, формируя на поверхности борозды. В них всыпают цемент. Смешивание продолжают до тех пор, пока смесь не станет однородной по цвету.
Затем сухой массе придают форму конуса, сверху в нем делают углубление и наливают воду. Края кратера осыпают в жидкость, и после ее полного впитывания действия повторяют, пока раствор не приобретет нужную консистенцию. Воду добавляют маленькими порциями.
Приготовленное бетонное тесто выдерживают в течение 2 часов, после чего приступают к заливке.
Общие характеристики бетона
К основным характеристикам бетона относят следующие.
- Прочность. Под ней понимают способность материала выдержать определенную нагрузку. Определяется в килограмм-силах на квадратный метр (кг/м2). Если говорить простым языком, этот параметр показывает, какой вес способен выдержать бетон определенной толщины площадью 1 м2. Чем больше цифра, тем выше прочность.
- Пластичность. Под ней понимают способность незатвердевшего бетона растекаться и заполнять собой полости. Параметр обозначают буквой П и цифрой. Чем больше число, тем более текуч материал. Пластичность подбирают исходя из задач. Например, для создания опалубки сложной геометрии требуется бетон с высокой текучестью (от П-4 и выше). Если взять менее пластичный, он не сможет равномерно заполнить все участки, что в дальнейшем приведет к появлению трещин или даже обрушению.
- Водонепроницаемость. Под ней понимают способность бетона сопротивляться проникновению влаги. Это качество определяет в первую очередь состав и марка цемента, которые используются для создания материала.
- Морозостойкость. Это стойкость к отрицательным температурам. Обычно морозостойкости добиваются с помощью добавления в раствор пластификаторов. Если бетон хорошо переносит холод, срок его службы существенно повышается. Однако следует иметь в виду, что раствор с добавлением пластификатора очень быстро схватывается.
Состав бетона: компоненты, размеры и характеристики
В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:
- Вяжущего — чаще всего это цемент, иногда — известь.
- Заполнителей — песка, щебня, гальки.
- Воды.
Разное количество всего трех компонентов дает широкий спектр качеств и характеристик. Для придания особых свойств до сих пор используются различные добавки, что еще больше многократно расширяет сферу применения этого материала.
Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях
Основная характеристика бетона — это его прочность или нагрузка, которую он может выдерживать длительное время без потери прочностных характеристик. Этот ключевой параметр при выборе марки бетона для фундамента. Также важны водопроницаемость и морозостойкость. Но это характеристики «созревшего» материала, которые зависят от рецепта. А при смешивании вас могут заинтересовать такие характеристики, как удобоукладываемость. Он отражает степень текучести бетона и зависит от количества воды в составе. Увеличить текучесть без добавления воды можно с помощью добавок, а также повысить морозостойкость и водоотталкивающие свойства.
Прочность бетона зависит от того, насколько точно придерживались рецептуры, от качества составляющих и от того, насколько тщательно все перемешали. Только при однородном составе и качественных составляющих можно добиться проектных характеристик. Подробнее о том, какие компоненты можно использовать и требования к ним читайте в конце статьи.
Силы, действующие на фундамент
На фундамент действует 2 типа нагрузок – постоянные и временные. Влияние первых наблюдается во время строительства и при эксплуатации строения. Ко вторым относят воздействия, возникающие в отдельные периоды. В свою очередь, они делятся на:
- длительнодейстующие;
- кратковременные;
- особые.
Постоянно действующая общая нагрузка складывается из веса крыши, стен и других частей здания, оборудования, установленного внутри него. К суммарному весу в зимний период добавляется снеговая нагрузка. И хотя она является сезонным явлением, расчет фундамента проводится с учетом этой величины.
На пучинистых грунтах опасность для малоэтажных зданий представляют силы выталкивания. Они способны в случае промерзания грунта ниже подошвы вытолкнуть фундамент. Подъем, а при оттаивании грунта опускание происходит неравномерно, что приводит к возникновению трещин в стенах, разрушению внутренней и наружной отделки, перекосу дверных коробок.
От вертикально направленных выталкивающих сил можно избавиться заглублением подошвы ниже глубины промерзания грунта. Но есть еще боковые нагрузки, также возникающие по причине пучения. Они настолько велики, что способны накренить фундамент, изменяя тем самым направление давления от общих нагрузок дома.
Маркировка
Обозначения различных марок бетона делаются в виде буквы «М» и цифры. Например: М 75 или М 1000. Цифра характеризует степень сопротивляемости бетона силе сжатия. Чем она выше, тем материал прочней. Сопротивление рассматривается в уже затвердевшем материале, что происходит на 28 сутки. Эта величина измеряется в кг на квадратный сантиметр. Например, если взять марку М 300, то рассматриваемое значение составит 300 килограммов на квадратный сантиметр.
Разбираясь в обозначениях бетона можно выбрать наиболее подходящий.
Также применяются другие характеристики:
- Если этот состав планируется использовать при низких температурах, то большое значение имеет степень его морозостойкости ( F ). Для её определения необходимо провести максимально возможное количество полных циклов замерзания и оттаивания твёрдого бетона. Чем эта величина больше, тем выше морозостойкость материала.
- Ещё одна особенность состоит в том, что под давлением внутрь бетона может поступать вода. Чем более высокое давление для этого требуется, тем сильнее водостойкость материала ( W ). Её измеряют по шкале от 1 до 20. Если этот показатель составляет 17 или больше, то такой бетон может применяться при строительстве гидроэлектростанций или дамб.
- Показатель (П) характеризует свойства ещё не застывшей смеси. Он рассказывает о том, насколько легко такая смесь принимает нужную форму. Наименее пластичные смеси характеризуются значениями П1 или П2. Средний уровень соответствует П3-П5. Обычно такая пластичность присутствует у М 350. Такие смеси можно использовать для заполнения опалубки сложной формы. Однако время застывания у такого бетона будет увеличено.
Для изготовления бетона надо брать качественный цемент.
Параметр (Б) представляет собой указание степени прочности застывшей смеси в баллах. Эта величина связана с параметром (М). М 100 соответствует Б7,5, а М 350 – Б35.
Характеристики используемого бетона должны соответствовать типу выполняемых задач.
Особенности марок и классов бетонов
В зависимости от технических свойств и назначения бетоны подразделяются на следующие марки:
Таблица наполнителей для различных марок бетона.
- М100 — бетон легкого типа, используется преимущественно для подготовки прокладок под фундаменты, дороги и бордюры;
- М150 — стяжечный бетон, применяется также для производства бетонных полов, небольших дорожек, под основания для ненагруженных сооружений;
- М200 — обладая отличной прочностью на сжатие, бетон данной марки находит свое применение во многих видах строительных работ, в том числе при строительстве фундаментов для бань, гаражей, одноэтажных строений;
- М300 — с помощью данного бетона заливают фундаменты домов ленточного типа, площадки, заборы и лестничные секции;
- М350 — основа для создания плитных фундаментов, плит перекрытий с технологическими пустотами, плавательных бассейнов, колонн несущих конструкций.
- М400 — отличается ускоренным отвердеванием, в основном применяется при строительстве гидротехнических объектов, спецхранилищ, прочность которых имеет первостепенное значение (например, в банках);
- М500 — особо прочный бетон, который идет на строительство сооружений специального назначения.
Соотношение песка и цемента
Приготовить цементно-песчаный раствор можно даже в домашних условиях, так как состоит он из доступных компонентов. Приобрести их довольно легко практически в любом строительном магазине. Но отличаются растворы соотношением цемента и песка, от которых и зависит расход и физические характеристики материала.
Кирпичная кладка
Скрепление кирпичей – это одна из основных задач цементных растворов. Для таких целей используют не особо прочные марки (до М400). Для получения подобной смеси специалисты рекомендуют использовать песок средней фракции с минимальным уровнем влажности. Приготовить кладочный раствор можно используя различные марки цемента. Но при этом будет уже изменяться соотношение цемента и песка. Некоторые пропорции представлены в таблице 1.
Таблица 1. Соотношения компонентов в зависимости от марки цемента
Приготовление бетона
Бетонные конструкции также очень часто используются в современной промышленности. Эти материалы изготавливаются на заводах или непосредственно на строительных площадках. Прочность таких изделий также зависит от цемента, который планируется использовать. Технически бетон можно изготовить и из раствора марки М100, но он не будет выдерживать нагрузки, и отличаться минимальным сроком службы.
Еще одной особенностью бетонов является наличие в составе щебня и других вспомогательных компонентов. Они внедряются с целью изменения технических характеристик продукта.
Сегодня многие специалисты используют такое соотношение компонентов бетонных растворов, как:
- 4 части щебня;
- 1 часть цемента;
- 2 части песка;
- ½ части воды.
Для штукатурки и стяжки
Заливка пола очень часто предполагает использование относительно жидких цементных растворов. Такая консистенция позволяет равномерно распределить смесь на основании и получить горизонтальную поверхность. Штукатурка же практически всегда состоит только из чистого песка, цемента и воды. Ее густота может быть разной, так как все зависит от того, где ее планируется использовать.
Самой распространенной пропорцией для получения штукатурных смесей является отношение цемента к песку 1: 5. Консистенция адаптируется под потребности мастера.
Особое внимание следует уделить стяжкам, которые поддаются значительным и постоянным нагрузкам. Для таких поверхностей следует использовать материалы, у которых пороговая прочность не меньше 10 МПа
Достигается это за счет использования бетонов марки не ниже М150. Пропорция приготовления раствора для стяжки зависит от следующих факторов:
- использование смесей с целью сокрытия различных коммуникационных элементов;
- толщина выравнивания поверхности. Если нужно просто укрепить пол с небольшими перепадами, тогда применяют более жидкие составы. Для более толстых слоев желательно использовать прочные виды растворов.
Таблица 2. Пропорции песка и цемента в стяжках
Рецепт приготовления раствора
Если раствор готовится на стройке, то производить взвешивание не всегда удобно. Поэтому в таком случае можно определить пропорции бетона в ведрах для бетономешалки.
Далее приводятся пропорции для наиболее часто используемых вариантов:
- Для получения бетона М 150 необходимо взять цемента одно ведро, песка – три, а гравия – пять.
- Марка М 200 на то же количество цемента потребует 2,5 ведра песка и 4 – гравия.
- Для получения М 300 для ведра цемента берут 1,7 – песка, 3 – гравия.
Здесь использовался цемент марки М 400. В каждом из перечисленных случаем воды надо брать чуть меньше, чем полное ведро.
Использовать указанные пропорции бетона для фундамента в ведрах можно не только так, как сказано, но и заменить эту меру объёма на любую более удобную.
Если нужно много бетона, то выгодно использовать бетономешалку.
Еще о приготовлении бетона в этом видео:
Заключение
При подготовке раствора можно использовать пропорции для составных частей по весу или с учётом объёма. При втором способе нет необходимости производить взвешивание исходных компонентов..
Для выполнения работы нужно использовать подходящую марку цемента и способ приготовления раствора. При этом необходимо соблюдать пропорции составных частей раствора. В этом случае правильно выбранный и сделанный бетон будет прочным и долговечным.
Ещё немного внимания! |