Водоцементне співвідношення бетонної суміші розрахунок і приготування
Вивчати графіки і таблиці, з'ясовуючи точні пропорції складових жорсткої бетонної суміші, лише заради того, щоб залити фундамент або спорудити бетонне перекриття в приватному будинку, захочеться далеко не кожному. Проте, дуже важливо знати, які матеріали і в яких кількостях використовуються, щоб бетон мав максимальну міцність на стиск, яке значення при цьому має водо-цементне співвідношення бетонної суміші, якими характеристиками має бетон марки 75, щоб в подальшому відлита на ділянці конструкція поводилася так, як їй призначено проектом.
Схема виготовлення бетону.
Попередній розрахунок
Скласти перелік і заздалегідь завезти до місця будівництва всі матеріали в повному і достатньому обсязі цілком під силу людині, що уміє рахувати. Найбільш часто в індивідуальному будівництві жорсткий бетон використовується при виготовленні стрічкового фундаменту або міжповерхових перекриттів. Перед тим як приступити до будівництва, необхідно забезпечити доставку на місце майбутніх робіт такої кількості витратних матеріалів, щоб його вистачило на намічений етап. Як розрахувати необхідну кількість цементу, піску і гравію? Які вимоги пред'являються до цих складових бетонної суміші?
При розрахунку можна прийняти найпоширеніше співвідношення між кількістю використовуваного цементу, піску і гравію. Це 1: 3: 5 відповідно. В цьому випадку отримуємо вага необхідної фракції (за винятком цементу) з похибкою близько 10%.
Технологічна схема приготування бетонної суміші.
Наприклад, планується відлити з бетону стрічковий фундамент під будинок. В цьому випадку проектне значення периметра будинку множиться на ширину і висоту планованого фундаменту (все в метрах). Отримане в результаті обчислень кількість кубічних метрів множиться на 250 кг (приблизно стільки цементу йде на отримання куба жорсткої бетонної суміші). Решта складових обчислюються з прийнятого за основу співвідношення: піску в 3 рази більше, ніж цементу, гравію або щебеню (великої фракції) - в 5 разів. Маса кубічного метра затверділого бетону становить близько 2,5 т.
Вимоги до матеріалів
Грамотно вибрані за якістю і фракціям складові для отримання міцного жорсткого бетону 75 марки - половина успіху. На які характеристики цементу та наповнювачів слід звертати увагу?
Цемент, між якістю якого і міцністю затверділого бетону спостерігається пряма залежність, з міркувань економії на його вартості береться М200 або М300. Застосування більш високоякісних цементів обійдеться значно дорожче, цю різницю неможливо покрити за рахунок деякого зниження процентного відношення цементу до наповнювачів. Характеристики міцності показники зазначених марок цементу при дотриманні водоцементного відносини для бетону дозволяють отримати на власній будівельному майданчику якісний бетон не нижче 75 марки.
Таблиця марок бетону і їх основних характеристик.
Слід врахувати, що марка бетону і марка цементу. який входить до складу суміші, - не одне й те саме. Співвідношення виглядає приблизно таким: для отримання бетону, наприклад, 75 марки, буде потрібно цемент М200 або М300, тобто марка взятого цементу повинна бути вище в 2,5-3 рази. Купуючи цемент, слід звернути увагу на дату його випуску, так як зі збільшенням терміну зберігання знижується якість, а через 1,5 року зберігання навіть в ідеальних умовах цемент можна буде використовувати хіба що для облаштування садових доріжок. На побутовому рівні можна перевірити відносне якість цементу. Для цього на розкриту суху долоню насипається цемент, рука стискається в кулак. Якісний матеріал практично без залишку "випливає" крізь пальці.
Є вимоги і до піску. Переважно застосовувати дрібнозернистий (розмір окремо взятої піщинки до 1,25 мм). Він дозволяє отримати суміш, при використанні якої повітряні проміжки, що знижують жорсткість бетону, зведуться до мінімуму. Пісок повинен бути без пилу і сторонніх включень органічного походження.
Розмір гравію або щебеню не повинен перевищувати 1/3 ширини опалубки.
Ні в якому разі для жорсткого бетону можна використовувати щебінь з вапняних порід.
Якщо проводиться армування, розмір часток не може перевищувати 1/4 найменшого розміру, що відливається конструкції і 3/4 від просвіту між прутами арматури. Недотримання зазначених пропорцій може привести до утворення в готовому бетонній виробі пустот, що неминуче знизить показники міцності.
Читайте також: Шнек для транпортування цементу
Визначення кількості води
Що являє собою готовий бетон? Це осколки міцних кам'яних порід, порожнини між якими заповнені піском, а порожнини (майже мікроскопічні) між піщинками заповнені цементом. Таким чином, цемент тримає і пісок, і великі кам'яні фракції. Зрозуміло, мова йде про цемент, змоченим водою. Для того щоб пройшла реакція затвердіння цементу, необхідно води всього 30% від його маси. Але при такому кількісному відношенні суміш неможливо зробити пластичної, ніяке трамбування не зможе змусити приготовлену суміш, в яку, до того ж, входять ще й пісок з гравієм, що вимагають змочування для ковзання і контакту з цементом, якісно заповнити форму. З цих міркувань води береться значно більше. При додаванні більшої чи меншої кількості води можна отримати пластичний (текучий) бетон, а можна і жорсткий.
Одним з компонентів бетону є щебінь, що становить близько 80% обсягу готової бетонної суміші.
Який вплив може надати зайва вода на міцність бетону? Якщо води при замісі взяти надмірна кількість, відбувається наступне. Бетон буквально самопливом заповнює форму. Частина води просочується крізь щілини опалубки, несучи з собою деяку частину цементу. Потім йде досить тривалий період випаровування, в результаті якого в бетоні утворюються пори, провідні згодом до розтріскування. Про міцність бетону можна забути.
Яким має бути водо-цементне співвідношення, щоб жорстка бетонна суміш піддавалася укладанні з щільним заповненням форми і, затвердевая, мала максимальну міцність? Для бетону 75 марки це співвідношення приймається близьким до 0,6, тобто при виготовленні 1 м³ бетону буде потрібно близько 150 кг (л) води. Але не все так просто.
Від водоцементного співвідношення бетонної суміші залежить в першу чергу міцність затверділого бетону. Щоб зрозуміти цю залежність, доведеться трохи заглибитися в фізико-хімічні процеси, що відбуваються в бетоні жорсткому у міру його укладання, ущільнення і затвердіння, щоб потім зі знанням справи провести правильний заміс.
Вода, що додається до інших складових бетонної суміші, виконує дві основні функції: бере участь в хімічних процесах, що відбуваються під час схоплювання і затвердіння цементу (приблизно 30% ваги води від ваги використовуваного цементу), і забезпечує бетонної суміші деяку пластичність (або плинність), необхідну для того, щоб можна було розподілити суміш так, щоб в ній не залишилося повітряних бульбашок при укладанні. Таким чином, частина води, надлишкова для цементу, виконує чисто технологічну функцію. У жорстких бетонних сумішах саме ця, технологічна частина зводиться до мінімуму за рахунок фізичних зусиль, які необхідно докласти, тобто за рахунок трамбування жорсткої бетонної суміші в формі (опалубці). Трамбування проводиться або вручну, або з використанням вібраційних пристроїв.
Жорсткий бетонний розчин
Жорсткі бетонні суміші на відміну від пластичних найчастіше готуються на місці укладання, так як вони тверднуть значно швидше останніх. При використанні таких сумішей обов'язкове застосування трамбування через слабку їх плинності.
Жорстка бетонна суміш - це зволожений сипучий матеріал з різними ступенями рухливості.
Для індивідуального будівництва найбільш краща наведена як приклад 75 марка бетону з міркувань економічності і достатньої міцності. Економія пояснюється просто: чим вище марка цементу, тим дорожче він коштує. Необхідної міцності бетону вдається домогтися шляхом правильного співвідношення складових, в тому числі водоцементного співвідношення, і точним дотриманням всього технологічного процесу - від замісу до повного затвердіння бетону. Точна відповідність отриманого бетону бажаної марки перевірити в "домашніх умовах" без відповідного випробувального обладнання не вдасться, проте проконтролювати достатність міцності можна як після повного затвердіння (приблизно через місяць), так і за результатами пробного замісу в процесі заливки.
Щоб наблизитися до максимально можливої міцності бетону, але не особливо при цьому займаючись обчисленнями (як, власне, і надходить забудовник), можна взяти за основу наведене відношення, тільки не в вагових, а об'ємних частинах. Як це відбувається на практиці?
пробний заміс
Схема приготування бетону: 1 - Змішування сухої суміші з водою, 2 - Заміс на фанері, 3 - Бетономішалка, 4 - Шланг для додавання води, 5 - Цемент, 6 - Пісок.
Передбачається, що всі роботи проводяться вручну за допомогою совкової лопати або кельні (в цьому випадку порція виходить мінімальної, зате при невдалій спробі її не шкода викинути). Коли більш точно буде визначено співвідношення, розумніше скористатися бетономішалкою, застосування якої істотно впливає на якість і швидкість замісу при скороченні фізичних навантажень.
Читайте також: Вибір щебеню для фундаменту
На підготовлену площадку або в ємність з низькими бортами насипається лопата цементу і 3 лопати піску. Додається трохи води для зволоження суміші, яка ретельно перемішується за допомогою лопати. Після цього додається велика фракція (5 лопат). У процесі перемішування вода додається поступово, до отримання в'язкої однорідної суміші. Для пробного замісу, як і для наступних, воду бажано лити з відра, а не зі шланга, для того щоб бачити, на якому її кількості слід зупинитися.
Проконтролювати якість отриманої бетонної суміші в першому наближенні можна так. Руками набирається невелика кількість бетонної суміші, з неї формується кому кулястої форми і кладеться на будь-яку поверхню. У процесі ліплення на руках не повинно залишатися слідів цементу. Якщо цей ком твердне, зберігаючи форму, заміс вдався. Показники готового бетону, виготовленого зі збереженням отриманого водоцементного відносини для бетону, дозволяють стверджувати про його відповідність 75 марці. Можна приступати до замісу великих обсягів зі збереженням отриманих пропорцій. Якщо ком "опливає", значить, існує надлишок води, якщо в наявності ознаки розшарування, води недостатньо.
Можна також провести перевірку готового затверділого бетону на відповідність його характеристик марці 75, коли час дозволяє дочекатися повного затвердіння. Кількома ударами молотка по зубилу можна спробувати розколоти бетон. Якщо зубило входить в бетон не більше ніж на 5 мм, бетон відповідає 75 марці. Якщо ніяк не вдається відколоти шматочок бетону, якість його чудово!
Потрібно пам'ятати основне правило замісу. Додати в готову суміш вдасться тільки воду, інші складові, особливо це стосується цементу, насипаються тільки в зазначеній вище послідовності. Якщо в результаті пробного замісу не досягнуті необхідні показники якості бетону, доведеться заміс повторити, трохи змінивши пропорції. Швидше за все, доведеться збільшити частку цементу.
Поради по роботі з бетоном М75
Жорсткі бетонні суміші, в тому числі і М75, при замісі і укладанні вимагають певних фізичних зусиль. Знизити навантаження можна, використовуючи бетономішалку невеликого обсягу і вібратор з Вібронаконечник відповідного діаметру.
При роботі не можна забувати про те, що між шарами, якщо нижній простояв кілька днів, буде погане схоплювання. Тому при зведенні високого фундаменту або він відразу армується вертикальними стержнями на всю висоту, або, якщо армування не застосовується, наступний шар заливається, точніше, засипається і трамбується відразу. Коли трамбування відбувається вручну, для більш якісного розподілу бетонної суміші з опалубки і навколо прутів арматури, а також усунення повітряних порожнин не рекомендується заливати шар більше 30 см (приблизно на багнет лопати).
Залита і утрамбована бетонна суміш закутується гідроізоляцією, наприклад, поліетиленовою плівкою, для того щоб випаровування води не відбулося раніше схоплювання бетону. У зимовий час при негативних температурах свіжий бетон бажано утеплити.
Кілька підвищена увага слід приділити міцності опалубки: вона повинна витримати не тільки масу заповнила її бетонної суміші, а й удари трамбування або вібратора.
Забудовника не повинен лякати вид фундаменту після зняття опалубки. При застосуванні жорстких бетонних сумішей, таких, як М75, не вдається отримати гладку зовнішню поверхню. Допускається деяка кількість неглибоких раковин, сліди від опалубки також добре проглядаються. Оздоблювальні роботи все це замаскують.
Чому в індивідуальному будівництві застосовується бетон марки 75? І які показники сответствуют йому? Число 75 в марці бетону показує, що максимальне зусилля на стиск (міцність), яке витримує ця марка, 75 кг сили на 1 см² площі. Цією величини досить, щоб забезпечити міцність і довговічність будови при будь-яких навантаженнях, які можуть бути зроблені мешканцями будинку. Саме якість бетону визначає навантаження на стиск, а навантаження на розтягнення або вигин допомагає гасити армування металевою арматурою і дротяними гратами.
Коли роботи з бетонними сумішами виробляються зі знанням справи, стає зрозуміло, чого і скільки треба взяти, в якій послідовності і як правильно з усім цим робити. У цьому випадку успіх забезпечений. І пам'ятайте, що важливо не переборщити з водою!