- Склад бетону: компоненти, їх розміри та характеристики
- Принцип маркування бетону
- Пропорції бетону різних марок
- Області застосування
- Приготування бетону
- Вимоги до цементів для бетонів
- Заповнювачі - щебінь та пісок
- Вода
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Бетон - хліб будівництва. Без нього, не обходиться будь-яке будівництво, виготовляються різні конструкції та вироби від будівельних – фундамент, стіни, сходи – до декоративних – лавки, садові доріжки та малі архітектурні форми. І все це – нескладна за складом суміш. Правда пропорції бетону і його характеристики можуть бути різними - під виконання різних завдань.
Склад бетону: компоненти, їх розміри та характеристики
Здебільшого бетон складається з трьох основних складових:
- В'яжучого - найчастіше це цемент, іноді - вапно.
- Заповнювачів - піску, щебеню, гальки.
- Води.
Основна характеристика бетону - його міцність або те навантаження, яке він може витримувати тривалий час без втрати характеристик міцності. Саме цей параметр є ключовим для вибору марки бетону для фундаменту. Також важливими можуть бути водопроникність, морозостійкість. Але це характеристики «зрілого» матеріалу, які залежать від рецептури. А при замісі вас може цікавити така характеристика, як зручність. Вона відбиває ступінь плинності бетону і залежить кількості води у складі.Підвищити плинність без додавання води можна за допомогою добавок, як і підвищити морозостійкість та водовідштовхувальні властивості.
Міцність бетону залежить від того, наскільки точно дотримувалися рецептури, від якості складових і від того, наскільки ретельно все перемішали. Тільки при однорідному складі та якісних складових можна досягти проектних характеристик. Докладніше про те, які компоненти можна використовувати та вимоги до них читайте наприкінці статті.
Принцип маркування бетону
Основні характеристики бетону - його міцність та клас на стиск. Клас на стиск позначається буквою «В» далі йдуть цифри класу від 3 до 40, марка по міцності позначається буквою «М», після якої стоять цифри від 50 до 1000. Вони позначають максимальне навантаження, яке цей вид бетону може винести. Наприклад, марка М300 означає, що максимальне навантаження на 1 квадратний сантиметр не може бути вище 300 кг.
У приватному будівництві найбільш популярні марки М200-М250, для фундаментів двоповерхових будинків може використовуватися бетон М300-М350, набагато рідше М400 - для важких будівель на складних грунтах.Вищі взагалі трапляються рідко. Їх сфера застосування - промислове будівництво та об'єкти зі спеціальними властивостями (пірси, греблі, дороги тощо).
Відповідність між марками бетону за міцністю та стисненням наведена в таблиці (застосовувані в приватному будівництві).
| Клас бетону за міцністю на стиск | Міцність бетону на стиск кг/см2 | Найближча марка бетону за міцністю |
|---|---|---|
| В 5 | 65.5 | M 75 |
| B 7.5 | 98.2 | M 100 |
| B 10 | 131.0 | M 150 |
| B 12.5 | 163.7 | M 150 |
| B 15 | 196.5 | M 200 |
| B 20 | 261.9 | M 250 |
| B 22.5 | 294.4 | M 300 |
| B 25 | 327.4 | M 350 |
| B 30 | 392.9 | M 400 |
| B 35 | 458.4 | M 450 |
| B 40 | 523.5 | M 500 |
Пропорції бетону різних марок
Весь цей асортимент і спектр якостей виходить при використанні тих самих матеріалів, просто в різній кількості. Для досягнення необхідних характеристик необхідно рекомендовані пропорції дотримуватися строго.
При будівництві свого будинку хочеться зробити все якнайкраще, у зв'язку з чим при складанні бетону виникає бажання додати більше цементу: щоб було міцніше.Робити це не слід. Краще стане навряд чи, а от гірше – запросто. Для набору міцності бетону потрібна певна кількість води та інших компонентів. Якщо води буде мало, цементу багато, зв'язки між частинками утворюються у недостатній кількості, через що бетон може тріскатися та кришитися. Теж відноситься і до кількості заповнювачів. І занадто великий їх зміст, і недостатнє, негативно позначається на якості бетонного каменю.
Пропорції бетону відображаються зазвичай у частках. За одиницю береться кількість цементу, інші компоненти прописуються стосовно нього. Дані наводяться у вигляді таблиць для відповідних марок, обов'язково вказані одиниці виміру. Таку таблицю компонентів бетону ви бачите нижче.
Як визначити необхідні пропорції бетону по цій таблиці? У другій колонці знаходите потрібну марку бетону. Наприклад, потрібний M250. Залежно від того, який портландцемент використовуватимете М 400 або М 500, вибираєте один з двох рядків.У третій колонці вказані пропорції бетону в кілограмах: для 400 цементу це 1/2,1/3,9. Позначає це: для отримання бетону марки М 250, на 1 кг портландцементу М400 необхідно додати 2,1 кг піску і 3,9 кг щебеню. Аналогічно визначаєте пропорції для бетону М200 - дані для нього в таблиці знаходяться трохи вище, або бетон М 300 - трохи нижче.
У четвертій колонці представлені об'ємні частки: всі компоненти дані з розрахунку на 10 літрів. Вибираються вони аналогічно.
У подібних таблицях не вказано кількість води. Воно залежить від того, який густоти вам необхідний розчин. Водоцементне відношення дають окремими таблицями. Наприклад, нижче наведено дані про кількість вводів по відношенню до кілограма цементу, за умови використання заповнювачів середніх розмірів.
Наприклад, для одержання бетону марки М 300 пропорції цементу М 500 та води визначені як 0,61. Це означає, що на 1 кг цементу в розчин додають 0,61 літра води (610 мл).При цьому виходить середньопластичний розчин, який найчастіше використовується. Але при заливанні фундаментів або інших конструкцій із густим армуванням може знадобитися пластичний розчин. Тоді щодо кількості води крім марки цементу необхідно враховувати ще й розміри заповнювачів і те, наскільки текучим має бути розчин. Ці дані представлені в таблиці нижче.
Іноді необхідно визначити, скільки цементу вам знадобиться для того чи іншого завдання. Для цього потрібно знати, скільки цементу міститься в кубометрі бетону. Дані за марками бетону та цементів ви знайдете в таблиці нижче.
Області застосування
З тим, які потрібні матеріали для бетону в яких пропорціях визначилися, але яка марка потрібна? Це залежить від призначення конструкції та умов її експлуатації. Простіше буде орієнтуватися, якщо знатимете, які марки бетону для чого можуть бути використані (назвемо тільки ті, які застосовуються при будівництві приватного будинку, його ремонті чи облаштуванні ділянки).
М100 (В7,5). Це так званий тонкий бетон. Його використовують для підготовки майданчика під відповідальні конструкції. Наприклад, при будівництві стрічкового фундаменту на гравійно-піщане підсипання укладають шар тонкого бетону, а потім починають роботи з армування. Цей же склад застосовують при укладанні бордюрного каменю, наприклад, при виготовленні доріжок або вимощення навколо будинку.
М150 (В12.5). Цей склад застосовують при підготовці під плитний фундамент, для стяжок, заливки бетонних підлог або садових доріжок. Цей вид бетону може використовуватися для виготовлення фундаментів під невеликі легкі споруди типу дерев'яної лазні або гостьового будинку з бруса або колоди.
М200 (В15). Одна з найпопулярніших марок бетону. З нього роблять фундаменти будь-якого типу для легких будинків на нормальних ґрунтах, стяжки, сходи, вимощення, доріжки. З бетону цієї марки виготовляють цементні блоки в домашніх умовах, його використовують на заводах для виготовлення фундаментних і будівельних блоків.
Про те, як побудувати самостійно фундамент із блоків ФБС читайте тут.
М250 (В20). Область застосування практично та ж, але у складніших умовах. Роблять будь-які фундаменти на складних ґрунтах, або на нормальних, але для будинків, збудованих із важких матеріалів. Роблять вимощення, які використовуватимуться як доріжки, зовнішні сходи, бетонують ганок, паркани тощо. Також з нього роблять плити перекриття при невеликих навантаженнях.
М300 (В22,5). Також підходить для всіх вище перерахованих областей, але в ще більш суворих умовах експлуатації. Виготовляють фундаменти під важкі будинки на пучнистих ґрунтах, роблять монолітні стіни, доріжки, водонепроникне вимощення і т.п. З цієї марки бетону в основному роблять плити перекриття та ростверки для пальово-ростверкових фундаментів.
М350 (В25). Міцність цієї марки для приватного будівництва переважно надмірна.Це бетон використовується для будівництва монолітних чаш басейнів або виготовлення фундаментів при високому рівні грунтових вод, для інших споруд, що вимагають високої водостійкості. Ця марка вже частіше використовується в промисловому будівництві.
М400 (В30). Це вже дорога марка бетону, яка використовується на об'єктах зі спеціальними вимогами: для великих басейнів, дамб, сховищ у банках і т.д.
Приготування бетону
При великих обсягах робіт краще замовити бетон на заводі. Виготовлення великої кількості розчину вручну або навіть з використанням бетономішалок завдання складне, а укладання порціями вимагає додаткових зусиль на те, щоб шари добре зчепилися. Проте приготувати бетон можна і вручну. І тут є дві послідовності действий:
Спочатку в сухому вигляді перемішують бетон і пісок. Його змішують до того часу, поки колір стане однорідним. Потім засипають щебінь, все знову перемішують, і останньою додається вода.- Спочатку заливається вода, до неї - цемент. Коли все перемішається додають пісок і потім великий заповнювач.
У першому варіанті є можливість, що при ручному замісі на дні біля стін ємності залишиться нерозмішаний склад, що призведе до зниження міцності бетону. Вихід – добре і ретельно все перемішувати. Але занадто багато часу витрачати на це не можна: розчин почне схоплюватися.
У другому варіанті свої мінуси: для отримання однорідного цементного молочка (суміші води та цементу) часом витрачається багато часу. В результаті на утворення зв'язків із засипкою його просто не вистачає: цемент «схоплюється» і міцність бетону теж знижується.
Все це не настільки критично при використанні бетономішалок, але теж неідеально. Тут є інша складність. Доставляється бетон на будмайданчик зазвичай у візках. В одну весь об'єм не міститься, і залишок залишають крутитися в бетонозмішувачі.Це краще, ніж залишити його просто стояти, але при дуже тривалому перемішуванні розчин може почати розшаровуватися, результат – міцність бетону стане нижчою. Вихід - два візки та дві особи, які їх повезуть. Спосіб засипки - перший або другий - вибирайте самі.
Так все-таки, як приготувати бетон. Вибір за вами. Якщо обсяги невеликі – можете місити вручну. Тільки робіть це ретельно. Для заливання фундаменту краще замовити міксер, але можна впоратися і бетонозмішувачем (або двома, в залежності від об'єму). А щоб вирішити проблеми з неоднорідністю замісу (хоча краще, щоб він був хорошим), обробіть бетон, що укладається вібратором. Більшість проблем піде.
Далі поговоримо про вимоги до компонентів бетону, їх розміри та якості.
Вимоги до цементів для бетонів
Для більшої частини будівельних робіт використовують цементний бетон, де як в'яжучий компонент використовується портландцемент. Буває ще й вапняний, але його сфера застосування обмежена в основному оздоблювальними роботами, які роблять «по-старому».
Види портланцементів та їх зберігання
Видів портландцементу кілька - шлакопортландцемент, глиноземистий та пуццолановий. Всі вони трохи відрізняються за характеристиками, але для приватного будівництва підходить будь-хто. Різниця може позначитися тільки на часі схоплювання: найдовше не застигає шлакопортландцемент - до 12 годин, потім йде стандартний портландцемент - до 10 годин, а найшвидше застигає глиноземисте в'яжуче - не більше 8 годин.
Цемент вимогливий до умов зберігання, і особливо до вологості. Для виготовлення важливих конструкцій – фундаментів, перекриття тощо. бажано використовувати свіжий, що недавно вийшов із заводу. Вже через місяць він втрачає до 10% своїх властивостей, а через 6 місяців вони погіршуються на 30-35%. Тому, наприклад, для заливання фундаменту краще брати його максимум двох тижневої давності і закуповувати незадовго до використання.
Зберігати в сухому приміщенні, що провітрюється.Якщо приміщення немає, складають під дахом або укутавши від вологи кількома шарами плівки. Зверніть увагу - укутавши, а не укривши. І бажано не на землю, а на дерев'яний підлогу. Вся справа в тому, що при попаданні вологи, навіть у пароподібному стані, цемент стає комковатым, що набагато погіршує характеристики бетону. При великій кількості вологи він просто стає каменем і використовувати його немає жодної можливості. Тому про місце для зберігання цементу подбайте заздалегідь.
Маркування цементу
Яку марку цементу потрібно брати, зазвичай вказується в рецептурі бетону. Вона позначається літерою М і цифрами, що позначають максимальну міцність бетону, яка може бути досягнута з цим терпким. Наприклад, з цементом марки М400 максимально можна отримати бетон марки М400, а також нижчі.
Далі йде буква «Д» та цифри, що позначають кількість домішок. М400 Д15 позначає, що домішок у в'яжучому 15%. Для будівельних робіт ця цифра не повинна бути більше 20%.
Заповнювачі - щебінь та пісок
Склад бетону визначається тими функціями та характеристиками бетону, які необхідні для його експлуатації. Найбільш поширені - пісок та щебінь. До них пред'являються не менш жорсткі вимоги, ніж якість цементу. Іноді використовують гальку, але тільки якщо вона має гострі грані, а не округлі. За наявності ламаних ліній краще зчеплення заповнювача з розчином, в результаті міцність бетону має значно вище.
Пісок
Будівельний пісок може бути річковим або кар'єрним. Річковий коштує дорожче, але він, як правило, чистіше і має більш однорідну будову. Його краще використовувати при складанні бетону для заливання фундаменту, стяжки. Для кладки або штукатурки доречно використовувати більш дешевий кар'єрний пісок.
Крім походження, пісок розрізняють за фракціями. Для будівельних робіт використовують великі чи середні. Дрібні та пилуваті не підходять. Нормальний розмір зерен піску – від 1,5 мм до 5 мм.Але оптимально в розчині він повинен бути більш однорідним, з різницею у величині зерен 1-2 мм.
Важлива також чистота піску. У ньому точно не повинно бути ніяких сторонніх органічних включень – коріння, каміння, шматки глини тощо. Нормується навіть вміст пилу. Наприклад, при замішуванні бетону для фундаменту кількість забруднень не повинна перевищувати 5%. Визначається це досвідченим шляхом. У півлітрову ємність засипається 300 мл піску, все заливається водою. Через хвилину, коли піщинки осядуть, вода зливається і заливається знову. Так повторюють доти, доки вона не буде прозорою. Після цього визначають, скільки піску лишилося. Якщо різниця не більше 5%, пісок чистий і його можна використовувати при замісі бетону для фундаменту.
Для тих робіт, де наявність глини або вапна тільки плюс - при кладці або штукатурці - особливо піклуватися про чистоту піску немає необхідності. Органіки та каміння бути не повинно, а наявність глиняного або вапняного пилу тільки зробить розчин більш пластичним.
Щебінь
Для відповідальних конструкція - перекриттів та фундаментів - використовується подрібнений щебінь. Він має гострі грані, які краще зчіплюються з розчином, надаючи конструкції велику міцність.
Фракції щебеню стандартні:
- особливо дрібний 3-10 мм;
- дрібний 10-12 мм;
- середній 20-40 мм;
- великий 40-70 мм.
У бетоні використовують одночасно кілька різних фракцій. Найбільший фрагмент не повинен перевищувати 1/3 розміру найменшого елемента конструкції, що заливається. Пояснимо. Якщо заливається армований фундамент, то елемент конструкції, який береться до уваги - армування. Знаходьте два елементи, розташовані ближче за всіх. Найбільший камінь не повинен бути більшим за 1/3 цієї відстані. У випадку із заливкою вимощення найменший розмір - товщина бетонного шару.Щебінь вибираєте так, щоб він був не більше третини її товщини.
Дрібного щебеню має бути близько 30%. Решта об'єму поділена між середнім і великим у довільній пропорції. Звертають увагу і на запиленість щебеню. Особливо небажаний вапняний пил. Якщо її багато, щебінь миють, потім - сушать, і тільки після цього засипають у бетон.
Зберігання заповнювачів
Зрозуміло, що будмайданчик - не найчистіше і облаштоване місце. І пісок і щебінь часто завантажують прямо на землю. У такому разі при завантаженні необхідно стежити, щоб у заміс не потрапляла земля. Навіть невелика її кількість негативно позначиться на якості. Тому бажано насипати заповнювачі на тверді майданчики.
Також необхідно оберігати їх від опадів. У рецептурах бетону кількість складових дана для сухих компонентів. Враховувати вологість компонентів навчаються із досвідом. Якщо у вас його немає, доводиться дбати про стан і вкривати пісок та щебінь від дощу та роси.
Вода
Для отримання бетону нормальної якості повинна використовуватись питна вода. Так прописано в СНіП: «питна, в тому числі після кип'ятіння». Воду з річки чи озера брати не можна, технічну – тим паче. Жодних забруднюючих речовин, кислот, солей, лугів, масел і т.д. Всі ці речовини негативно впливають на міцність бетону, а що найгірше - результат передбачити неможливо.