На сегодняшний день бетон является незаменимым строительным материалом. Он применяется на каждом этапе современной застройки: от подземных гаражей до высотных работ. Его уникальность заключается в получении необходимой прочности и формы. Надо лишь соблюдать пропорции при изготовлении бетона.
Необходимые материалы
Бетон — строительный материал, вырабатываемый из смеси крупных и мелких заполнителей, связующего вещества и воды. Он обладает свойствами таких пород, как мрамор и гранит, но при этом является экологически безопасным и долговечным камнем.
Цемент
Вяжущим материалом в бетонной смеси может выступать силикат, битум или гипс, но в большинстве случаев им является цемент. Он делится между собой на марки, обозначающие максимально возможную нагрузку на готовую продукцию в мегапаскалях. Также в маркировке отечественного производства допускается указание процента примесей. Например, цемент М300-Д20 сумеет выдержать нагрузку в 300 МПа, а содержание примесей составляет 20 процентов. В частных строительных работах обычно используется цемент М400, в промышленном строительстве чаще применяют М500.
Чтобы правильно рассчитать пропорции для бетона, нужно точно знать марку цемента и его качественные характеристики. Он должен представлять собой сухую рассыпчатую пыль без уплотнений и комков. Обязательно соблюдение срока годности. Не рекомендуется использовать уцененную или немаркированную продукцию.
Песок
Главными критериями качества песка для производства бетонной смеси являются крупность, влажность, наличие пыли и глины. По зерновому составу он делится на следующие группы:
- тонкий — до 1,2 мм;
- очень мелкое зерно — 1,2−1,6 мм;
- мелкий — 1,6−2 мм;
- среднее зерно — 2−2,5 мм;
- крупный — 2,5−3,5 мм.
Для приготовления бетона обычно не используют тонкие и мелкие зерна по причине большого содержания пыли. Крупность состава песка отражается также на подвижности бетона и увеличении количества цемента. В случае присутствия в песке глины и его повышенной влажности снижается прочность бетонного состава.
Лучше всего работать с природными видами песка — речным или морским. В них отсутствует глина, пыль и органический мусор: листья, ветки, крупные камни. Если добавлять карьерный песок, то необходимо производить его промывание и отстаивание. В случае попадания мусора в раствор неизбежно возникновение пустот в застывшем составе.
Щебень
Иногда в бетон добавляют гравий, керамзит, шлак, но в большинстве случаев используется щебень. Для достижения максимальной прочности применяется кубовидный вид щебня. Плоская разновидность обладает пониженной прочностью и способствует образованию межзерновых пустот в твердой смеси.
По размеру щебень разделяется на фракции:
очень мелкий — 3−10 мм;- мелкий — 10−20 мм;
- средний — 20−40 мм;
- крупный — 40−70 мм.
Распространено использование гранитного щебня с фракцией от 5 до 20 мм. Для заполнения пустот необходимо работать с разными фракциями. Для соблюдения пропорций приготовления бетона нужно добавлять мелкий камень в количестве не менее трети от всего объема щебня.
Перед началом производства нужно убедиться в чистоте камней. При наличии отсева и пыли их необходимо промыть водой. Максимальный размер камня не должен превышать толщину бетона более, чем на треть.
Вода
При изготовлении бетонной смеси вода должна применяться из проверенных источников. Если воду можно пить, то она вполне подходит для приготовления состава. Не допускается использование отработанной, болотной, речной и морской воды. Ее химический состав может плохо повлиять на прочность.
Количество воды влияет на подвижность бетона. Превышение нормы, как и недостаток воды ухудшают качество продукта. Подвижность можно определить визуально:
- При легком сползании со штыковой лопаты, расположенной параллельно земле, она является высокой.
- Если смесь сползает при небольшом наклоне — средняя.
- Когда смесь не сползает — малая.
- Если бетон лежит на лопате кучкой, подвижность отсутствует.
Неопытные строители часто добавляют избыточное количество воды. Это придает бетону подвижность, но многократно снижает прочность изделия.
Связующими веществами в бетонном составе выступают вода и цемент. Водоцементное соотношение (обозначается — В/Ц) является важным критерием при производстве. Обозначение В/Ц является соотношением веса воды и цемента, необходимое для приготовления бетона определенного класса прочности.
Чтобы цемент затвердел, допускается соотношение В/Ц, равное 0,2, но такая бетонная смесь будет обладать низкой подвижностью. Обычно используется соотношение от 0,3 и выше.
Различные добавки
Поверхностно-активные добавки, или пластификаторы, используют при изготовлении бетонного состава с целью максимального заполнения пустот, снижения расхода цемента, уменьшения содержания воды. Чаще всего пластификаторы добавляют для повышения прочности.
Также существуют добавки, способствующие быстрому схватыванию и затвердеванию бетона на морозе. При их использовании готовое изделие не замерзнет, а вода в составе не кристаллизуется.
Часто бетонная смесь дополняется армирующими веществами, придающими прочность. Это могут быть поливинилхлоридные или полипропиленовые волокна. Несмотря на кажущуюся мягкость этот наполнитель позволяет избежать образования трещин на поверхности твердого состава.
Характеристика качества
Прочность на сжатие является главной характеристикой бетона. Она обозначается буквой В и цифрами от 3,5 до 80, показывающими максимально допустимый предел на сжатие в МПа. По этим критериям готовое изделие разделяется на классы прочности, например, бетонная смесь класса В35 должна выдержать давление в 35 МПа на стандартный застывший кубик размером 150×150×150 мм. Классы бетона отличаются друг от друга количеством и маркой цемента в смеси.
| Класс бетона | Марка цемента |
| B 7,5 | 300 |
| B 12,5 | 300 — 400 |
| B 15 | 400 — 500 |
| B 22,5 | 400 — 500 |
| B 30 | 400 — 600 |
Расчет пропорций
Качество и долговечность бетонного состава зависят от точности предварительных вычислений. Чтобы правильно рассчитать пропорции для приготовления бетона, следует определить следующие параметры:
необходимая марка бетона;- требуемая подвижность смеси;
- марка цемента;
- крупность щебня и песка.
Расчет состава возможен по весу материалов. Единицей измерения в этом случае считается цемент.
В таблице — подробные расчеты того, как замесить бетон. Пропорции состава указаны при условии выработки цемента М400.
| Класс бетона | Цемент М400 | Щебень | Песок |
| B 7,5 | 1 | 7 | 4,6 |
| B 12,5 | 1 | 5,7 | 3,5 |
| B 15 | 1 | 4,8 | 2,8 |
| B 20 | 1 | 3,9 | 2,1 |
| B 25 | 1 | 3,7 | 1,9 |
| B 30 | 1 | 2,7 | 1,2 |
Пропорции количества материалов предназначены для вычисления веса продукта. Например, если надо изготовить бетон класса В15, то необходимо пять килограмм цемента смешать с 28,5 килограммами щебня и добавить 14 килограмм песка.
Пропорции состава бетонной смеси с использованием цемента М500.
| Класс бетона | Цемент М500 | Щебень | Песок |
| B 7,5 | 1 | 8,1 | 5,8 |
| B 12,5 | 1 | 6,6 | 4,5 |
| B 15 | 1 | 5,6 | 3,5 |
| B 20 | 1 | 4,5 | 2,6 |
| B 25 | 1 | 4,3 | 2,4 |
| B 30 | 1 | 3,2 | 1,6 |
В домашнем строительстве принято измерять строительные материалы ведрами. Для упрощения работы предлагаются данные о том, какое количество используемых материалов помещается в одно ведро:
- песок — 14−16 кг, учитывая влажность состава;
- щебень — 15−17 кг в зависимости от используемой фракции;
- цемент — 13−15 кг, с поправкой на плотность заполнения.
Но лучше один раз проверить вес материала, вмещающегося в ведро.
Ручное изготовление бетона
Для приготовления бетонной смеси понадобится вместительная емкость, например, корыто. Сначала в нее равномерно распределятся песок, посередине проводится глубокая борозда и высыпается цемент. Материалы перемешиваются до однородной массы. Затем надо добавить небольшую порцию воды. Закидываем весь щебень и перемешиваем. Параллельно маленькими порциями подливается вода с учетом необходимой подвижности бетона. Когда камни щебня станут однородными с общей массой, бетонный состав готов.
Использование бетономешалки
Для начала в аппарат необходимо залить небольшую часть воды и добавить весь цемент. Затем засыпаем песок и замешиваем две минуты. Снова подливаем небольшую часть воды. Затем добавляем щебень порциями, чтобы смесь равномерно распределилась. В конце медленно вливается необходимый остаток воды.
Замес бетона должен длиться не более десяти минут. Нельзя выключать бетономешалку до окончательной выработки раствора. Рекомендуется размещать аппарат недалеко от места заливки.
Более удобным и качественным будет производство бетона с помощью бетономешалки. К сожалению, это бывает не всегда возможно. В любом случае процесс изготовления может быть доступен абсолютно любому.
