Требования к цементу для бетона

Обновлено: 17.04.2024

Требования к цементу для бетона

Дата введения 2020-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) - структурным подразделением Акционерного общества "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 марта 2019 г. N 117-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июня 2019 г. N 296-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 27006-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2020 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тяжелый и мелкозернистый бетоны по ГОСТ 26633 и устанавливает правила подбора, назначения и передачи на производство состава бетона при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и монолитных конструкций.

Правила, устанавливаемые в настоящем стандарте, следует учитывать при разработке производственных норм расхода материалов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 18105-2015* Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

3.1.1 нормативная прочность класса бетона: Средняя кубиковая прочность бетона, соответствующая его классу с обеспеченностью 0,95 (тяжелый и мелкозернистый) при коэффициенте вариации 13,5% или с обеспеченностью 0,9 (гидротехнический бетон) при коэффициенте вариации 17%.

3.1.2 начальные составы бетона (основной и дополнительные): Составы бетона, рассчитанные теоретически и используемые после экспериментальной проверки, для назначения номинального состава бетона.

3.1.3 номинальный состав: Состав бетона, определяющий расход материалов фиксированного качества, необходимый для изготовления 1 м бетона заданного качества, который после твердения в определенных условиях обеспечивает в проектном возрасте (и других нормируемых возрастах) получение бетона, соответствующего всем нормируемым показателям качества.

3.1.4 рабочий состав: Состав бетона, полученный из номинального состава, путем его корректирования, учитывающего отличия фактических показателей качества материалов, применяемых для изготовления бетонной смеси, от показателей качества материалов, использованных при подборе номинального состава бетона.

3.1.5 уровень основного эффекта действия добавки: Критерий эффективности добавки по ГОСТ 24211 и техническим условиям изготовителя.

3.1.6 критерий оптимизации: Экстремальное значение количественного или качественного показателя свойств компонентов или состава бетона.

3.1.6.1 компоненты бетонной смеси: Экстремальный расход цемента или заполнителя, минимальная экзотермия цемента, минимальная водопотребность песка и т.д.

3.1.6.2 технологическая характеристика бетонной смеси: Минимальная пустотность смеси заполнителей, минимальная водопотребность бетонной смеси, минимальная расслаиваемость и т.д.

3.1.6.3 физико-механические свойства бетона: Кинетика набора прочности, усадочно-деформативные свойства, однородность свойств и т.д.

3.1.6.4 номинальный состав бетона: Минимальные стоимость, трудоемкость, сроки строительства и т.д.

3.1.7 рабочая дозировка: Дозировка рабочего состава бетона, необходимая для получения определенного объема готовой бетонной смеси.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

, - необходимое количество мелкого и крупного заполнителя соответственно в 1 м бетона после корректирования, кг/м;

- процентное содержание мелкого заполнителя в крупном заполнителе, %; , , и - расход мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды соответственно в скорректированном по влажности рабочем составе, кг/м;

, и - расход цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в номинальном составе соответственно, кг/м;

Бетон марки M200: пропорции, состав, замес

Свойства

Бетон марки В15 М200 можно назвать одним из самых широко используемых в частном строительстве. Из него делают фундаменты под одноэтажные здания, если не предвидится большая нагрузка. Его применяют при заливке садовых дорожек, других бетонных работах, которые проводятся в хозяйстве.

Технические характеристики бетона в 15 м200

По новой классификации бетон характеризуется прочностью на сжатие. Марке М 200 соответствует класс B15. Это означает, что данный бетонный камень после набора проектной прочности выдержит нагрузку не менее 150 кг/см². Такой прочности более чем достаточно для любого одноэтажного дома или дома с мансардой.

Таблица водонепроницаемости

Область применения

Из перечисленных свойств вытекает область применения бетона марки В15 М200. Основное, на что стоит обратить внимание, это на водонепроницаемость. Это может оказаться важным при заливке фундамента в условиях высокого уровня грунтовых вод. В таком случае лучше выбрать стойкий к воде состав. В остальном область использования бетона M200 такая:

При производстве железобетонных фундаментных блоков.
Лестничные марши, другие элементы лестниц.
Плиты перекрытия.
Тротуарная плитка.
Заливка бетонных дорожек.

Состав и пропорции

Состав бетона марки 200 в таблице дан как в массовых долях, так и в объемных. При закупке удобнее оперировать килограммами, а засыпают в бетономешалку обычно ведрами или лопатами. Тут больше пригодятся объемные доли.

Расход компонентов на куб бетона

Расход цемента для бетона марки М200 на один кубометр раствора

Чтобы узнать сколько всего цемента вам потребуется для работы, количество кубов перемножаем на норму расхода. Можно на килограммы или на мешки. Но учтите, что фасовка может быть и 40 кг, и 25 кг. Так что цифру в килограммах надо бы помнить.

Состав и пропорции марок бетона, компоненты и приготовление

Из бетона делают большие многоэтажные дома, дорожки и небольшие скульптуры. Для этого используют бетон разного состава

Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики

В большинстве своем бетон состоит из трех основных составляющих:

Разное количество всего трех компонентов дает широкую гамму качеств и характеристик. Для придания особых свойств еще используют различные присадки и добавки, что еще во много раз расширяет область использования этого материала.

Все эти марки бетона изготовлены из одних компонетов, но в разных пропорциях

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.

Принцип маркировки бетона

Соответствие между марками бетона по прочности и по сжатию приведено в таблице (применяемые в частном строительстве).

Класс бетона по прочности на сжатие	Прочность бетона на сжатие кг/см2	Ближайшая марка бетона по прочности
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

Пропорции бетона разных марок

Весь этот ассортимент и спектр качеств получается при использовании одних и тех же материалов, просто в разном количестве. Для достижения требуемых характеристик необходимо рекомендованные пропорции соблюдать строго.

Пропорции бетона отображаются обычно в долях. За единицу берется количество цемента, а остальные компоненты прописываются по отношению к нему. Данные приводятся в виде таблиц для соответствующих марок, обязательно указаны единицы измерения. Такую таблицу компонентов бетона вы видите ниже.

Пропорции бетона разных марок из портландцемента М400 и М500

В четвертой колонке представлены объемные доли: все компоненты даны из расчета на 10 литров. Выбираются они аналогично.

В подобных таблицах не указано количество воды. Оно зависит от того, какой густоты вам необходим раствор. Водо-цементное отношение дают отдельными таблицами. Например, ниже даны данные о количестве вводы по отношению к килограмму цемента, при условии использования заполнителей средних размеров.

Количество воды для получения бетона требуемой марки при использовании щебня и песка средних размеров

Например, для получения бетона марки М 300 пропорции цемента М 500 и воды определены как 0,61. Это значит что на 1 кг цемента в раствор добавляют 0,61 литра воды (610 мл). При этом получается среднепластичный раствор, который используется чаще всего. Но при заливке фундаментов или других конструкций с густым армированием может понадобиться пластичный раствор. Тогда при определении количества воды кроме марки цемента необходимо учитывать еще и размеры заполнителей и то, насколько текучим должен быть раствор. Эти данные представлены в таблице ниже.

Количество воды в бетоне в зависимости от размеров щебня /гравия и текучести раствора

Иногда необходимо определить, сколько же цемента вам потребуется для той или иной задачи. Для этого необходимо знать, сколько цемента содержится в кубометре бетона. Данные по маркам бетона и цементов вы найдете в таблице ниже.

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.

М400 (В30). Это уже дорогая марка бетона, которая используется на объектах со специальными требованиями: для больших бассейнов, дамб, хранилищ в банках и т.д.

Приготовление бетона

При больших объемах работ лучше заказать бетон на заводе. Изготовление большого количества раствора вручную или даже с использованием бетономешалок задача сложная, а укладка порциями требует дополнительных усилий на то, чтобы слои хорошо сцепились. Тем не менее, приготовить бетон можно и вручную. В этом случае есть две последовательности действий:

При небольших объемах бетон можно замешивать вручную

Далее поговорим о требованиях к компонентам бетона, их размерах и качествах.

Требования к цементам для бетонов

Виды портланцементов и их хранение

Цемент для бетона должен быть сухой, сыпучий и свежий

Маркировка цемента

Какую марку цемента нужно брать, указывается обычно в рецептуре бетона. Она обозначается буквой М и цифрами, которые обозначают максимальную прочность бетона, которая может быть достигнута с этом вяжущим. Например, с цементом марки М400 максимально можно получить бетон марки М400, а также более низкие.

Песок

Строительный песок может быть речным или карьерным. Речной стоит дороже, но он, как правило чище и имеет более однородное строение. Его лучше использовать при составлении бетона для заливки фундамента, стяжки. Для кладки или штукатурки уместно использовать более дешевый карьерный песок.

Песок должен быть чистым, лучше с одинаковыми размерами зерен

Щебень

Фракции щебня стандартны:

особо мелкий 3-10 мм;
мелкий 10-12 мм;
средний 20-40 мм;
крупный 40-70 мм.

Хранение заполнителей

Также необходимо предохранять их от осадков. В рецептурах бетона количество составляющих дано в расчете на сухие компоненты. Учитывать влажность компонентов учатся с опытом. Если у вас его нет, приходится заботиться о состоянии и укрывать песок и щебень от дождя и росы.

«Сколько вешать в граммах?» Пропорции компонентов бетона

С древних времен самым прочным материалом для строительства считался камень.

Но, как выяснилось, человек может создавать камень самостоятельно: искусственным камнем называют бетон.

Компоненты для приготовления бетона

В отличие от натурального камня, бетон изначально имеет подвижную, тестообразную форму, поэтому его можно залить в опалубку и получить изделие практически любой конфигурации. Этим он выгодно отличается от камня, обработка которого значительно сложнее.

Бетон или раствор? В чем разница?

Основной компонент как бетона, так и раствора — цемент. Это порошкообразное вещество серого (иногда белого) цвета, составляющие которого вступают в реакцию с водой, образую новые кристаллические соединения высокой прочности.

Важно!

Цемент — вещество водного твердения. Это означает, что смесь воды и цемента не просто высыхает, а, реагируя с водой, образует новый материал. Для того, чтобы реакции гидратации происходили полноценно, необходимым условием отвердевания бетона является высокая влажность и оптимальная температура воздуха (+ 18—20° С). Соблюдение этих условий напрямую влияет на прочность готового изделия.

Помимо портланцемента и воды, в цементные растворы включают также заполнители.

Состав бетона

Бетон — это твердый композитный материал, в состав которого входят:

цемент;
вода;
крупные заполнители (щебень, гравий);
мелкий заполнитель (песок).

Благодаря такому составу бетон — это очень прочный материал, который используется в монолитном строительстве, изготовлении фундаментов, плит перекрытий и прочих конструкций, требующих высокой прочности.

Состав цементного раствора

Цементный раствор не включает крупные заполнители и состоит из следующих компонентов:

Консистенция цементного раствора более однородная; используют его для кирпичной кладки, оштукатуривания, стяжек под линолеум, ламинат, паркет.

Важно!

Как в бетонную смесь, так и в цементный раствор можно и нужно включать специальные химические добавки, которые обеспечивают дополнительные свойства:

, которые позволяют экономить цемент и воду, повышают пластичность и удобоукладываемость смесей, предотвращают ее расслаивание, повышают прочность и плотность готовых изделий; , которые позволяют вести бетонные работы даже зимой; , обеспечивающие быстрое схватывание; , благодаря применению которых получается устойчивый к воздействию влаги бетон; для объемного армирования.

Также существуют добавки, объединяющие сразу несколько свойств — суперпластификаторы.

Требования к компонентам для бетона

Чтобы получить качественный материал, необходимо использовать компоненты, отвечающие определенным требованиям.

Требования к цементам для бетонов

Для замеса бетона необходима чистая вода. Обычно используют холодную воду, но в условиях низких температур один из способов обеспечить прочность — замесить бетон на горячей (до 70° С) воде и прогретых заполнителях. Затем «теплый» бетон укладывают в прогретую теплым воздухом опалубку и укрывают. При массивной конструкции тепла, выделяющегося при реакциях гидратации, может быть достаточно для набора критической прочности. «Теплый» бетон также замешивают с добавлением противоморозных добавок.

Песок

Используют чаще всего речной песок, чистый, свободный от примесей и мусора.

Крупные заполнители

Размер фракции крупных заполнителей зависит от назначения бетона.

Различные технологии изготовления бетона

Не существует единой и для всех правильной технологии приготовления бетона.

Благодаря исследованиям стало возможным получать бетоны с заранее известными свойствами, тем не менее, в зависимости от конкретных условий окружающей среды, бетоны могут отличаться.

Поэтому применяется лабораторное испытание прочности образцов, которые твердели в аналогичных условиях.

Бетон может приготавливаться на бетонных заводах и поставляться к месту строительства. В этом случае его постоянно перемешивают, чтобы избежать схватывания, однако доставить его нужно оперативно, поскольку слишком долгое перемешивание вредит его свойствам.

В домашних строительных и ремонтных работах бетонные смеси и цементные растворы замешивают в небольших бетономешалках, строительным миксером или даже вручную, лопатой.

Методы замеса могут быть разными: иногда заполнители и цемент засыпают по очереди в воду с растворенными в ней добавками, в других случаях воду наливают в цемент, смешанный с заполнителями.

Важно, чтобы смесь была хорошо перемешана и отвердевала в оптимальных условиях.

Бетон своими руками: как правильно рассчитать пропорции компонентов

Большое значение для характеристик будущего бетона имеет соотношение компонентов.

Чем больше в смеси цемента, тем прочнее будет бетон. Но увеличение количества цемента влечет повышенные расходы. Поэтому важно выдержать баланс. Иногда используют цемент более высокой марки, но добавляют его в меньшем количестве.

Другой важный показатель — водоцементное соотношение или в/ц — отношение количества воды к количеству цемента. Чем больше значение в/ц, тем больше воды в смеси, а значит, смесь становится более жидкой.

С одной стороны, жидкая смесь — это неплохо, потому что она более подвижная, легко укладывается и уплотняется. С другой стороны, слишком большое количество воды отрицательно влияет на прочность, что видно из таблицы.

Для того, чтобы в смеси протекали реакции гидратации, достаточное водоцементное соотношение — 0,3. На практике это очень жесткая смесь, поэтому стандартное в/ц составляет 0,45—0,55.

Казалось бы, ситуация тупиковая, но на самом деле есть элегантный выход — добавление пластификатора.

Пластификаторы добавляются в очень небольших количествах и удорожают смесь незначительно. Но, благодаря тому, что они позволяют существенно (до 20%) экономить цемент, воду, а также беречь электричество, сокращая время обработки уложенного бетона (и даже отказываясь от нее), эти расходы можно вообще не учитывать.

Пропорции компонентов бетона можно узнать из таблиц.

Важно внимательно отнестись к единицам измерения: поскольку плотность компонентов смесей (кроме воды) не равна единице, их объем не совпадает с весом. Поэтому, если материалы взвешиваются, нужно ориентироваться на массовые доли, если отмеряется ведрами — на объемные единицы.

Расчет компонентов цементного раствора

В цементные растворы, которые используются для кирпичной кладки, ремонтных работ, оштукатуривания и прочих целей, не входит гравий и щебень. В штукатурные растворы могут добавляться известь, гипс, глина и другие дополнительные компоненты.

Пропорции компонентов для таких растворов можно узнать из таблицы.

Набор прочности бетона. Классы и (или) марки бетона

Превращение тестообразной бетонной смеси в плотный и твердый камень происходит в результате отвердевания бетона. Это процесс запускается реакциями гидратации, которые протекают в смеси цемента с водой.

Некоторые составляющие цемента реагируют быстро, вызывая первичное схватывание бетона, другие — медленно, способствую набору прочности в дальнейшем.

Бетон — уникальный материал, который медленно набирает прочность многие годы, но основная прочность набирается к возрасту 28 дней. В это время бетон достигает расчетной прочности.

Различают также критическую прочность — набор 50—70% от расчетной прочности, после чего бетону уже не страшны неблагоприятные внешние условия, и распалубочную прочность, по достижении которой можно снимать опалубку.

Важно!

В условиях строительства быстрое достижение распалубочной прочности позволяет увеличивать оборачиваемость оборудования, поэтому целесообразно использовать добавки-ускорители твердения. Также они применяются при зимнем бетонировании с целью быстрее достичь критической прочности бетона.

Прочность бетона — его основная характеристика, которая определяет его класс.

Важно!

До 1986 года в СССР в ходу были марки бетона, затем классификация изменилась. Классы и марки соответствуют друг другу не полностью. Марки, которые обозначаются литерой «М» и числовым показателем, обозначают среднее давление, которое выдерживает данный бетон (в кг/см2). Класс бетона, который обозначается литерой «В» и числом, показывает предельную прочность на сжатие в МПа.

Ознакомиться с примерным соответствием марок и классов можно в таблице.

Как сделать цветной бетон

Для изготовления цветного бетона используются порошковые красители, которые добавляются в раствор. Но из-за серого цвета цемента оттенки получаются пыльными. Чтобы получить чистые оттенки, нужно замешивать бетон на белом цементе.

Чтобы сэкономить дорогой белый цемент и пигменты, используют послойную заливку: сначала заливают обычный бетон, а сверху — слой цветного.

Цветной бетон широко используется для изготовления тротуарной плитки.

Бетон для фундамента своими руками

Для изготовления фундамента прежде всего нужно выбрать класс бетона:

для легкого деревянного дома — В15;
для кирпичного дома в один этаж — В20;
для двух- или трехэтажного дома — В22,5.

Необходимо точно соблюдать пропорции составляющих. Бетон замешивается в бетономешалке или вручную, с помощью лопаты.

В частном строительстве для облегчения работ и экономии материалов целесообразно воспользоваться пластификатором для бетона, который позволит увеличить удобоукладываемость смеси и повысить все основные характеристики готового изделия: прочность, плотность, морозостойкость и влагоустойчивость. Используйте специальную добавку для фундаментынх работ CemBase.

Видео: замес бетона своими руками

Видео: замес бетона вручную. 3 способа

Добавки для бетона позволяют получить «супербетон», который легко укладывается и уплотняется, не боится воды и мороза. Незнчительные затраты на приобретение добавок с лихвой окупаются впоследствии.

Как выбрать бетон для фундамента?

Этот материал, по прочности похожий на камень, удобен в обработке, может принимать любую форму, а изделия из него отличаются устойчивостью к морозу и влаге.

Армированный металлическим каркасом или специальным волокном, бетон приобретает дополнительную прочность и устойчивость к образованию трещин, а применение специальных химических добавок в составах бетонных смесей позволяет создавать безупречный строительный материал с заданными свойствами.

Из чего состоит бетон, и как компоненты бетонной смеси влияют на качество изделия

Прочный и долговечный строительный материал получают, замешивая бетонную смесь и укладывая ее в форму. Таким образом можно получить бетонное изделие любого размера и конфигурации, что выгодно отличает бетон от других материалов.

Бетонная смесь замешивается всего из нескольких основных компонентов:

цемент;
вода;
крупный заполнитель (щебень, гравий);
мелкий заполнитель (песок).

Цемент

Основу бетонной смеси составляет цемент. Хотя его на замес идет немного (по сравнению с остальными компонентами), он играет основополагающую роль в смеси.

Цемент — это порошкообразное вяжущее вещество водного твердения. При взаимодействии с водой запускаются реакции гидратации. Компоненты клинкера вступают в реакции не одновременно и с разной скоростью, образуя кристаллические соединения, отличающиеся высокой прочностью. Это объясняет тот факт, что бетону необходима высокая влажность на протяжении процесса твердения, то есть, до достижения расчетной прочности в возрасте 28 суток.

Интересно!

Вначале процессы отвердевания идут очень быстро, и критическая прочность (50—70% от расчетной) достигается уже через несколько дней.

Распалубочная прочность бетона наступает, в зависимости от состава смеси и условий твердения, примерно через 1—2 недели. По достижении расчетной прочности бетон продолжает отвердевать еще многие месяцы, но этот процесс очень медленный.

Важно!

Цемент быстро теряет свои свойства, особенно, если он хранится в открытой упаковке. Из просроченного цемента не получится бетон с заявленной прочностью.

Необходимый для реакций гидратации компонент — вода. Основное требование к ней — чистота, поскольку примеси могут отрицательно сказаться на характеристиках готового изделия.

Обычно используют холодную воду, но в некоторых случаях вода может быть теплой, до 70°С. Подогретая вода и прогретые заполнители используются при бетонировании в холодное время года. Применяя специальные противоморозные добавки, можно эффективно работать с бетоном даже зимой.

Крупный заполнитель

Гравий и щебень включают в бетонные смеси в качестве заполнителей.

Щебень получают путем дробления горных пород, а гравий — это продукт природного разрушения горных пород. Поэтому форма и поверхность частиц щебня шероховатая и острая, в то время как гравий более гладкий и обтекаемый.

Важно!

Крупный заполнитель повышает прочностные характеристики бетона.

Шероховатая поверхность лучше сцепляется с бетоном, поэтому щебень предпочтителен в качестве заполнителя; размер фракции выбирается в зависимости от назначения бетона.

Справка

В качестве заполнителей могут выступать известняк, доломит, керамзит и прочие компоненты.

Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя в бетонной смеси используется песок.

Обычно применяется речной песок крупных и средних фракций. Он должен быть чистым и свободным от примесей и мусора, которые могут снижать качество бетона.

Что еще влияет на прочность бетона

Прочность бетона напрямую зависит от:

водоцементного соотношения;
условий твердения.

Водоцементное соотношение

Водоцементным соотношением называют отношение воды к цементу. Чем меньше этот показатель, тем меньше воды в смеси, и прочнее готовый бетон.

Важно!

Количество воды в смеси должно быть таким, чтобы цемент был полностью смочен. Для этого достаточно в/ц = 0,3, но в этом случае смесь будет очень жесткой, неподатливой в укладке, и для того, чтобы она плотно, без пустот заполнила опалубку, потребуется длительная обработка вибрацией.

Увеличение в/ц в смеси позволяет получить более подвижные смеси, которые хорошо растекаются и заполняют форму, но прочность такого бетона снижается.

Обычно применяют смеси с в/ц = 0,45—0,55, а для повышения подвижности и удобоукладываемости смеси в нее добавляют пластификаторы.

Пластификаторы — это специальные добавки, которые вводят в бетонную смесь в очень малых количествах, но в итоге получают немало преимуществ:

повышение подвижности смеси на 1—2 пункта;
повышение удобоукладываемости смесей;
увеличение срока жизни смеси, что удобно в том случае, если ее необходимо транспортировать;
экономию цемента до 20%;
экономию воды;
повышение плотности и прочности бетона;
экономию электроэнергии и трудозатрат на обработку бетона.

Условия твердения

Для качественного набора прочности необходимо создать бетону оптимальные условия:

температуру окружающего воздуха в районе 18° С;
влажность воздуха, близкую к 100%.

В этом случае все процессы будут протекать оптимально, и бетон наберет ожидаемую прочность в срок.

В случае, если условия отличаются от оптимальных, качество бетона пострадает:

при низких температурах процессы набора прочности замедляются, при температуре ниже 5° С они практически прекращаются;
при высоких температурах бетон быстро пересыхает, что приводит к снижению его прочности;
низкая влажность воздуха также приводит к пересыханию и торможению реакций гидратации.

Чтобы обеспечить правильный набор прочности, в неблагоприятных условиях принимают меры:

при работе с бетоном в условиях низких температур применяют противоморозные добавки, замес бетона на прогретых заполнителях и горячей воде, укрывание и/или прогрев бетона до достижения критической прочности;
в условиях низкой влажности и высоких температур поливают водой и укрывают бетон для защиты его от пересыхания.

Классы или марки?

Основная классификация бетонов — по прочности — подразделяет бетоны на классы в зависимости от того, какую прочность они показывают.

Из-за того, что до 1986 года в СССР бетоны классифицировали по прочности на марки, до сих пор сохранилась некоторая путаница в этом вопросе.

Классы присваиваются бетонам в зависимости от того, какую предельную нагрузку в МПа может выдержать образец без разрушения. Это более точная характеристика, чем марка, которая указывала средние значения выдерживаемого давления в кг/см 2 .

Класс бетона обозначается буквой «В» и числовым показателем.

Важно!

Соответствие марок и классов бетона можно посмотреть в таблицах; нужно иметь в виду, что оно не полное и имеет отклонения.

Типы бетонов и сфера их применения

В зависимости от назначения, выделяют следующие виды бетонов:

обычные (применяются широко);
бетоны для покрытий (применяются при строительстве дорог и авиационных полотен);
гидротехнические (для конструкций, которые эксплуатируются в условиях контакта с водой);
бетоны специального назначения (кислотоупорные, жароустойчивые, противостоящие радиации и другие).

По типу вяжущего различают бетоны:

цементные;
гипсовые;
силикатные;
шлакощелочные;
полимерцементные;
специальные.

В соответствии с ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия», бетоны разделяются на тяжелые (плотностью от 2000 до 2500 кг/м 3 включительно на плотном крупном и мелком заполнителе) и мелкозернистые (плотностью от 2000 до 2500 кг/м 3 включительно на плотном мелком заполнителе).

Как выбрать бетон для фундамента частного дома

При изготовлении фундамента важно выбрать класс бетона по прочности. Неправильный выбор бетона и попытка сэкономить на расходных материалах приведут к преждевременному разрушению фундамента.

Обычно для фундаментов частных домов выбирают бетон класса В20 (М250 по старой маркировке).

Чем выше класс бетона, тем большие нагрузки он способен выдерживать. Избыточно высокий класс бетона тоже нецелесообразно использовать, поскольку это приведет к удорожанию строительства. Для легких деревянных домов и бань можно использовать бетон класса В15, а для фундаментов многоэтажных кирпичных частных домов выбирают В22,5.

Благодаря своей плотности, прочности на растяжение и при изгибе, низкому водопоглощению и морозостойкости, бетон В20 считается универсальным материалом и широко применяется при различных видах работ:

для заливки фундаментов одноэтажных и малоэтажных домов;
для малонагруженных плит перекрытий;
для железобетонных конструкций;
для лестниц;
для лент заборов;
для дорожек, площадок;
для опор и трубопроводов.

Он используется для заливки разных типов фундаментов: ленточных, свайных, столбчатых, плитных, монолитных.

Выбор бетона в зависимости от грунта

На выбор фундамента и бетона для него влияет грунт, на котором будет стоять дом и материал, из которого будет построен дом:

на участках без большого уклона и с низким залеганием грунтовых вод предпочтительны дома на плитных фундаментах;
на участках без перепада высот, но со слабым грунтом и высоким залеганием грунтовых вод строят деревянные и каркасные дома на плитных фундаментах, а более тяжелые дома из кирпича, газобетона и подобных материалов — на свайных фундаментах;
на участках с перепадами высот более 50 см на 10 п. м и слабых грунтах с высоким залеганием грунтовых вод целесообразно строить дома на ленточных или свайных фундаментах.

Важно!

При высоком залегании грунтовых вод имеет значение водостойкость бетона. Поэтому выбирают более высокий класс бетона и используют гидрофобизирующие добавки и пропитки.

Видео: какой тип фундамента для какого грунта выбрать

Состав бетона В20

Бетон этого класса имеет плотность около 2300 кг/м 3 и относится к тяжелым бетонам.

При замесе, для обеспечения необходимой прочности, а также подвижности П3—П4, морозостойкости F150 и водостойкости W6, используется, минимум, 310 кг цемента на 1 куб бетонной смеси.

Пропорции компонентов бетонов разных классов можно уточнить в таблицах.

Как посчитать необходимое количество бетона и его составляющих

Важный шаг при планировании строительства — расчет необходимого количества бетона и, если планируется самостоятельный замес, количества расходных материалов.

Определить количество кубов бетона несложно: для этого необходимо знать размеры фундамента. Например, для плитного фундамента достаточно умножить длину на ширину и высоту в метрах и получить искомое количество кубометров.

Для ленточного фундамента нужно по отдельности посчитать объем каждой «ленты» и сложить эти числа.

Зная, сколько кубов бетона потребуется, легко рассчитать и количество расходных материалов, используя таблицу пропорций бетонной смеси.

Пропорции по массе цемент/песок/щебень в этом случае 1:2,1:3,9.

Масса 1 куба бетона В20 — около 2300 кг.

Воду, исходя из среднего значения в/ц, примем за 0,5 от массы цемента.

Сложив все части, получаем 7,5. Разделив 2300 на 7,5, получаем массу одной части около 307 кг.

Таким образом, потребуется:

воды — 153 л;
цемента — 307 кг;
песка — 645 кг;
щебня — 1197 кг.

Как замесить бетон

При заливке фундамента следует трезво оценить свои силы и возможности. Для большого фундамента целесообразно заказать готовую бетонную смесь.

Важно!

Два человека за день в состоянии смешать и залить 2—3 куба бетона.

При небольшом объеме работ многие предпочитают замешивать бетон самостоятельно. Для этого используются строительные миксеры или небольшие бетономешалки.

В бетономешалки обычно сначала заливают воду, затем в работающую бетономешалку закладывают заполнители (крупные, за ними — мелкие) и лишь после этого — цемент.

При работе строительным миксером иногда предпочитают сначала смешать цемент с заполнителями, затем постепенно вливать воду.

Замесить бетонную смесь можно и лопатой. Для этого на ровной площадке выкладывают цемент и заполнители, смешивают их, переворачивая лопатой, затем постепенно доливают воду и перемешивают.

При самостоятельном изготовлении фундамента большое значение имеет качество укладки. В частном строительстве предпочтителен бетон, который укладывается «сам». Чтобы получить такой бетон, используйте пластификаторы и суперпластификаторы, которые позволяют без лишнего труда и с экономией затрат на материалы получить качественный, плотный и прочный бетон.

Из чего делают бетон - состав, пропорции по маркам бетона.

Бетон – это важная составляющая практически любой работы. На возводящемся объекте предполагается этап бетонирования. Это может быть, например, фундамент, перекрытия, стены, пол, отмостка. Потребности крупномасштабного строительства обеспечиваются за счет товарной бетонной смеси, производимой заводами.

Индивидуальные застройщики и хозяева частных домов предпочитают готовить раствор самостоятельно, экономя таким способом деньги. Если промышленный метод гарантирует контроль качества продукции, то частникам нужно самим следить за правильными пропорциями закладки компонентов, соблюдением последовательности замешивания и заливки смеси. Достигнуть нужного результата в бетонировании можно только неукоснительно следуя инструкциям и технологическим схемам.

Из чего состоит бетонная смесь?

Бетонная смесь всегда готовится на основе 4 составляющих. Это:

цемент;
песок;
вода;
крупный заполнитель.

Все пропорции ориентируются на цемент. При этом важным показателем является его марка. Например, для одних видов бетона достаточно взять вяжущее М400, а для других обязательным условием будет использование М500 или шлакопортландцемента.

Базовое соотношение, часто применяемое на практике, составляет Ц:П:Щ:В = 1:3:5:0,5. Например, чтобы приготовить смесь на основе 100 кг вяжущего, нужно добавлять 300 кг песка, 500 кг щебня и 50 л воды. Тем, кто предпочитает замешивать бетон своими руками, будет легче определиться по количеству компонентов «в ведрах». О точности в таком случае говорят только условно. На 1 ведро вяжущего берется 2 ведра песка, 3 – щебня и приблизительно полведра воды.

Рассчитать ингредиенты можно для любого объема. Профессионалы утверждают, что для получения 1 м³ бетонной смеси разных марок нужно брать точный объем цемента. В таблице выйдет проследить эти данные. Соответственно, потом определяется количество щебенки, песка и воды, исходя из соотношений для необходимой марки.

В составе бетона порядка 10 % занимает цемент. На заполнители приходится 80-85%. Различают 2 их вида: мелко- и крупнозернистый. Роль наполнителя – формирование и создание жесткого бетонного «скелета», уменьшающего усадку и предотвращающего образование трещин и сколов в конструкции.

Мелкий заполнитель – это песок. Он должен быть максимально очищенным от примесей. Наиболее ценится речной. В карьерном могут присутствовать примеси (суглинки, комки глины). Хозяева частных домовладений не всегда соблюдают требования к чистоте песка и допускают засыпку загрязненного материала в емкость для замешивания.

В ближайшем овраге, лесу или на берегу реки они набирают в ведра песок, и, не просеивая его, отправляют в бетоносмеситель. Как правило, готовый состав содержит «инородные тела», такие как стебли травы, корешки растений, грунт.

Что касается крупного наполнителя, то здесь допускается несколько вариантов: щебень, гравий, отсев, битый кирпич, раздробленные куски застывшего бетона.

Использование каждого из перечисленных видов регламентируется типом работ. Для черновой заливки в качестве заполнителя вполне подойдут битые куски бетона, дробленый кирпич. Выполняя чистовое бетонирование, следует добавлять щебень (5-20 мм), гравий и отсев.

Обзор разных видов

1. Легкие бетоны.

Марки ниже М200 считаются легкими. Их используют только для подготовительных работ. Например, из М100 заливается подушка для фундамента, тонкий слой под отмосткой либо монолитной плитой. Активное применение легкий бетон находит в дорожном строительстве. Готовая смесь содержит очень малое количество цемента (167 кг на 1 м³). Этого едва хватает для связывания заполнителя. Стандартные пропорции состава Ц:П:Щ=1:4,6:7.

Бетонная смесь М100 обладает низкими показателями морозостойкости (50 циклов) и водонепроницаемости (W2). Невысокие требования выдвигаются и к заполнителям. Кроме того, при изготовлении «тощего» бетона не используются добавки.

Читайте также: