Приготовление и использование бетона

Бетон – критически важный материал для строительства. Из чего он состоит? Как его сделать самостоятельно? Каковы пропорции бетона в ведрах для бетономешалки? Об этом вы прочитаете в статье.

Компоненты бетона и их назначение

Все бетонные смеси состоят из 4 основных ингредиентов:

• Цемент. Вяжущее неорганическое вещество, производящееся из клинкера, гипса, минеральных добавок. Является основой бетона, взаимодействует с иными компонентами, входящими в его состав.
• Песок. Мелкозернистый наполнитель, вступающий в химическую реакцию с цементом. Представляет собой осадочную горную породу. Формируется в реках, озерах, на горном рельефе или производится дроблением гранитов, щебня, базальта, иных материалов. Песок создаёт внутренний базовый каркас смеси.
• Щебень. Крупнозернистый заполнитель. Производится из шлаков, вторичных строительных отходов, известняка, гравия, гальки, гранита путем дробления и получения разнообразных фракций материала. Создает объём и формирует прочностные характеристики продукции.
• Вода. Жидкий реагент бетонной смеси.

Виды бетона

Помимо марочной градации, соответствующей прочностному классу, бетон подразделяются по дополнительным критериям.

Функциональное назначение:

• Обычный. Используется в рамках частного, гражданского и частично промышленного строительства.
• Специальный. Материал создается под специфические нужды и обладает особыми свойствами – высокой химической или тепловой стойкостью, звукопоглощением, защитой от излучений, жидкостей, прочее.

Тип вяжущего цементного вещества:

• Силикатный. В составе преобладают кремнеземистые соединения, формирующие дополнительные дополнительную защиту от тепла, но частично снижающие прочность на сжатие.
• Шлакощелочной. Содержит щелочные соединения и шлаки – вторичные отходы металлургической, горнодобывающей отрасли. Обладает высокой степенью влагозащищенности.
• Прочие виды. Гипсовый, асфальтосодержащий, пластосодержащий, полимерсодержащий и так далее.

Тип заполнителя:

• Пористый. Используется для не ответственных строительных работ с целью их удешевления.
• Плотный. Классический универсальный тип материала.
• Бетон на спецзаполнителях. Отдельные добавки (металлическая стружка, гидрофобизаторы, прочее) формирует дополнительные свойства продукции.

Структура материала:

• Плотный. Применяется для фундаментов, несущих стен, иных критических конструкций.
• Поризованный. Продукция используется для внутренних бетонных работ.
• Ячеистый. Ячеистые бетоны применяется для теплоизоляции построек.
• Крупнопористый. Изготовление штучных строительных изделий, вторичное утепление и звуковая изоляция.

Условия затвердевания:

• Естественного твердения. Набирает прочность при атмосферном давлении, температуре 17-25 градусов Цельсия, влажности 50-70 процентов.
• Замедленного твердения. Дозревает при повышенной температуре и влажности, атмосферном давлении.
• Автоклавного твердения. Затвердевает при повышенных значениях давления, температуры, влажности, в особых климатических условиях.

Содержание компонентов:

• Тощий. В бетоне много крупного заполнителя и мало вяжущего вещества.
• Товарный. Стандартная рецептура материала.
• Жирный. Низкое содержание щебня, высокое содержание цемента.

Классификация по плотности (в килограммах на кубометр):

• Сверхлегкий – менее 500;
• Лёгкий – 500-1500;
• Облегчённый – 1500-2000;
• Обычный – 2000-2300;
• Тяжёлый – 2300-2500;
• Сверхтяжелый – более 2500.

Массовые и объемные пропорции бетона для самостоятельного приготовления

Для получения бетонной смеси с номинальными технико-эксплуатационными характеристиками необходимо придерживаться массовых или объемных пропорций компонентов материала. Конкретные их значения зависят от марки применяемого в продукции цемента.

Объемный состав компонентов при использовании цемента М400 для марок бетона М100-М400:

• M100. На 10 литров цемента – 41 литр песка и 61 литр щебня.
• М150. На 10 литров цемента – 32 литра песка и 50 литров щебня.
• М200. На 10 литров цемента – 25 литров песка и 42 литра щебня.
• М250. На 10 литров цемента – 19 литров песка и 34 литра щебня.
• М300. На 10 литров цемента – 17 литров песка и 32 литра щебня.
• М400. На 10 литров цемента – 11 литров песка и 24 литра щебня.

Объемный состав компонентов при использовании цемента М500 для марок бетона М100–М400:

• M100. На 10 литров цемента – 53 литра песка и 71 литр щебня.
• М150. На 10 литров цемента – 40 литров песка и 58 литров щебня.
• М200. На 10 литров цемента – 32 литра песка и 49 литров щебня.
• М250. На 10 литров цемента – 24 литра песка и 39 литров щебня.
• М300. На 10 литров цемента – 22 литра песка и 37 литров щебня.
• М400. На 10 литров цемента – 14 литров песка и 28 литров щебня.

Вышеозначенный объемный состав удобно использовать при засыпке компонентов бетона ведрами в рамках частного не масштабного строительства, когда требуемое количество материала не слишком велико. В качестве альтернативы применяется пропорциональный массовый состав, подходящий для замешивания больших объемов продукции.

Пропорционально-массовый состав компонентов (в частях/килограммах) при использовании цемента М400 для марок бетона М100-М400 (для цемента, щебня и песка соответственно):

• M100. 1 х 7 х 4,6.
• М150. 1 х 5,7 х 3,5.
• М200. 1 х 4,8 х 2,8.
• М250. 1 х 3,9 х 2,1.
• М300. 1 х 3,7 х 1,9.
• М400. 1 х 2,7 х 1,2.

Пропорционально-массовый состав компонентов (в частях/килограммах) при использовании цемента М500 для марок бетона М100-М400 (для цемента, щебня и песка соответственно):

• M100. 1 х 8,1 х 5,8.
• М150. 1 х 6,6 х 4,5.
• М200. 1 х 5,6 х 3,5.
• М250. 1 х 4,5 х 2,6.
• М300. 1 х 4,3 х 2,4.
• М400. 1 х 3,2 х 1,6.

Требования к компонентам бетона

Помимо соблюдения пропорционального, массового и объемного состава материала, в рамках самостоятельного изготовления бетонного раствора необходимо приобретать и использовать ингредиенты должного качества.

Цемент

Обязательное условие для всех типов этого материала – отсутствие посторонних примесей и камнеобразных крупных включений, свидетельствующих о попадании влаги в структуру порошкообразной субстанции. В рамках частного и промышленного строительства используются следующие разновидности цементов:

• Портландцемент. Универсальный вариант для внутренних и внешних бетонных работ.
• Глиноземистый цемент. Придает бетону устойчивость к агрессивным факторам внешней среды. Содержит бокситы и известняки.
• Магнезиальный цемент. Повышает прочность материала, его адгезию и скорость застывания, при этом снижает коррозионную защиту. Содержит высокую концентрацию оксидов магния.
• Кислотоупорный. Формируют повышенную устойчивость продукции к любым типам кислот. Бетон на его основе медленно застывает, имеет высокую степень подвижности. Материал содержит измельченный песок и кремнефтористый натрий.
• Шлакопортландцемент. Используется для создания гидротехнического бетона с высоким коэффициентом водонепроницаемости. Производится путем внесения в портландцемент измельченных шлаковых отходов металлургической, горнодобывающей отрасли.

Песок

Важный материал для бетонной смеси, входящие в химическую реакцию с водой и цементом, распределяющий напряжения пластичной массы и формирующий внутренний каркас после застывания. В рамках частного и промышленного строительства применяется речной или карьерный песок. Основные особенности:

• Карьерный песок. Обладает хорошим коэффициентом адгезии, однако изначально содержит большое количество примесей в виде глины, грунта, пыли, что требует проведения его вымывания и дополнительного просеивания.
• Речной песок. Изначально чистый, имеет однородную фракционную структуру и считается универсальным вариантом для частного строительства. Однако из-за отсутствия острых граней и наличия гладких песчинок уменьшает уровень адгезии, что критично для специальных конструкций, от которых требуется очень высокие показатели прочности на сжатие и растяжение.

Требования к материалу до бетонной смеси:

• Относительная плотность – 1500-1900 килограмм в рыхлом не утрамбованном состоянии.
• Минеральная основа – кварц, известняк, доломит.
• Допустимая концентрация мелких примесей (золы, грунта, пыли, глины) – 4-5 процентов от общей массы материала.
• Допустимая концентрация крупных примесей – отсутствует.
• Рекомендованная влажность – 3 процента.

Щебень

Для продукции используются следующие типы материалов:

• Известняковый. Смеси на его основе применяются для создания проемов, перемычек, армирования поясов площадок, плитного фундамента.
• Шлаковый. Используется для гидробетона, лёгких фундаментов хозяйственных построек, заборов, одноэтажных домов без капитальных несущих стен и перекрытий.
• Вторичный. Представляет собой раздробленные отходы строительной отрасли – кирпичи, старый бетон и так далее. Применяется для не ответственных работ.
• Гравийный. Естественный материал или результат дробления горных пород. Основа частного строительства при формировании фундаментов, перекрытий, железобетонных конструкций, несущих стен, внутренних работ. Рекомендуемая фракция – 10-20 миллиметров.
• Гранитный. Прочный крупнозернистый заполнитель, используемый для сверхпрочных железобетонных изделий, фундамента, капитальных перекрытий и иных элементов в рамках гражданского и промышленного строительства, в том числе при возведении высотных зданий. Рекомендуемая фракция – 20-40 миллиметров.

Вода

Жидкость – это необходимый компонент бетонной смеси. Он объединяет сыпучие ингредиенты продукции путем гидратации. После укладки пластичной массы, она постепенно застывает. Происходит дегидратация от периферических зон к центру конструкции, в результате чего формируются остаточное камнеобразное бетонное тело.

Рекомендуется использование дистиллированной или чистой питьевой воды с температурой 15–30 градусов Цельсия.

Стоимость

Российские поставщики предлагают потенциальным покупателем уже готовый материал. Его средняя стоимость за 1 кубометр с учётом доставки зависит от марки бетона:

• М100 – 2200-2500 рублей;
• М150 – 2400-2600 рублей;
• М200 – 2500-2700 рублей;
• М250 – 2600-2800 рублей;
• М300 – 2700-2900 рублей;
• М350 – 2800-3000 рублей;
• М400 – 2900-3200 рублей.

На цену влияет регион расположения завода-изготовителя, дальность конечного пункта доставки, сезон, применение специфических добавок, прочие параметры. При самостоятельном изготовлении материала, приобретении качественных ингредиентов, выполнении необходимых технологических этапов замешивания, бетонная смесь обходится на 5–15 процентов дешевле.

Самостоятельное изготовление бетонной смеси

Последовательные этапы включает в себя следующие действия:

1. Подсчет необходимого количества бетона в кубометрах. Производится путем умножения площади поверхности будущей конструкции на её высоту. Полученное значение увеличивается на 15 процентов (резерв).
2. Предварительная подготовка. Приобретается достаточное количество ингредиентов продукции, подготавливается инструмент в виде бетономешалки или ёмкости, лопат, ведер, индивидуальных средств защиты.
3. Непосредственное замешивание. Во внутреннюю полость бетономешалки или ёмкость засыпается цемент с песком в необходимой пропорции, после чего порционно добавляется вода (по 5–10 литров) и тщательно замешивается песко-цементное «тесто» – последнее не содержит расслоений, комков. Получившаяся пластичная масса дополняется крупнозернистым заполнителем – щебень равномерно распределяется по структуре раствора до получения однородной консистенции.

Изготовленная бетонная смесь применяется в течение 1–1,5 часов и расходуется полностью, в противном случае теряет часть технико–эксплуатационных свойств.

Заключение

Зная объемные, массовые и пропорциональные параметры конкретного марочного бетона, можно легко приготовить смесь самостоятельно, соблюдая технологию производства, приобретая компоненты продукции надлежащего качества.