Пропорції бетону: що входить до складу бетону та розрахунок компонентів для розчину

Навколишній світ неможливо уявити без сучасної архітектури. При цьому важливо пам'ятати, що бетон є без перебільшення основним матеріалом, що використовується в будівництві. Аналогічний матеріал застосовували ще Стародавньому Єгипті. Застосовуючи цемент для різних цілей, важливо застосовувати правильні пропорції бетону, що підходять до конкретного випадку.

Що таке бетон

Фізичні особливості бетону визначаються тим, з чого він складається та яким чином був виготовлений. Щоб краще розібратися в цьому, необхідно приділити увагу його компонентам.

Цемент

Цей елемент можна вважати основним у процесі виготовлення бетону. Законодавство передбачає, що його якість має відповідати TP-166-04, ГОСТ 31108-2003 та БНіП 2.03.11-85.

Щоб переконатися, що цемент є якісним, треба, щоб він відповідав певним умовам. Ось деякі з них:

1. Тонкість помелу має досягати 350-380 кв. метрів за кілограм. Відрізнятися від зазначеної норми може, але з більш, ніж 10%.
2. Розчин через 2-3 години має показати перші ознаки того, що він схоплюється. Процес має завершитись після того, як пройдуть 4-5 годин.

Густота цементної суміші має бути такою, щоб вміст води в ній не перевищував 25-27%.

Використання наповнювачів

У цій якості використовуються: пісок, гравій або їх поєднання, які виконують такі функції:

• Завдяки добавкам бетон стає набагато міцнішим.
• Заповнювачі здешевлюють використання бетону – адже пісок та каміння коштують дешевше, ніж цемент.

Будівельний пісок відрізняється від звичайного. Різниця полягає у формі більшості його піщин - у будівельного піску вони мають округлу форму і приблизно рівну величину. Крім того, в його складі є трохи глини, яка забезпечує збільшення його пластичності.

Як великорозмірний заповнювач найчастіше використовуються гранітна крихта, гравій або щебінь. Перший варіант застосовується для найбільш міцних марок бетону (наприклад, М 500). Для М 350 і слабше використовуються гравій та щебінь.

вода

Цей компонент можна назвати другим за важливістю. Використовується чиста вода. Однак необхідна її кількість визначається з урахуванням водопоглинання цементом та залежно від наявності та складу спеціальних добавок.

Застосування добавок

Використання додаткових речовин при виробництві бетону має такі цілі:

1. Надання бетону певних бажаних властивостей.
2. Прискорення затвердіння цементної суміші.

Необхідність застосування добавок та пластифікаторів визначається конкретним використанням бетону.

Застосування

У будівництві цей матеріал застосовується на кожному кроці. З нього роблять не лише стіни, а й несучі балки. Там, де потрібна підвищена міцність, використовується армований бетон, у якому всередині збільшення міцності знаходяться металеві штирі.

Цей матеріал має багато сфер застосування:

• при будівництві будівель та споруд;
• виконання ремонтних робіт;
• військова галузь;
• застосування у дизайнерських цілях;
• використання у гірничодобувній галузі;
• будівництво об'єктів у нафтовидобувній чи газовій галузі.

Конкретні властивості бетону залежать від того, як він був зроблений виробником або приготовлений самостійно.

Стандартний склад бетону

Для того, щоб зробити бетонний розчин, знадобляться: цемент, вода, щебінь і пісок. У розчині треба дотримуватися пропорцій. Для цього потрібно взяти такий склад бетону:

• 1 частина цементу;
• 1/2 частини води;
• 5 частин щебеню;
• 3 – піску.

Їх потрібно ретельно розмішати.

Цей склад визначений приблизно, тому що цифри можуть змінюватись з різних причин. На це можуть впливати:

• марка цементу, що використовується;
• бажаний тип бетону;
• особливості піску чи щебеню.
• наявність додаткових добавок та їх обсяг, що використовується.

Бетонні суміші в залежності від складу можуть мати різні властивості.

Основою їх отримання є використання цементу та води. Внаслідок їх взаємодії виникає цементний камінь. Проте за його використанні виникають проблеми. Він у міру затвердіння здатний деформуватися. Цементний камінь дає усадку, величина якої не менше 2 міліметрів на один метр.

Процес затвердіння є складним. При цьому зазвичай виникають у різних місцях внутрішні напруги, що створюють тріщини в затверділому матеріалі. Зазвичай вони не видно через свій мікроскопічний розмір. Їхня наявність сильно зменшує міцність бетонної кладки. Для того щоб зробити матеріал більш міцним, застосовують різні добавки: пісок, керамзит або щебінь.

Добавки приймають він значну частину напруг, які утворюються від усадки.

Маркування

Позначення різних марок бетону виготовляються у вигляді букви «М» і цифри. Наприклад: М 75 або М 1000. Цифра характеризує ступінь опірності бетону силі стиснення. Чим вона вища, тим матеріал міцніший. Опір розглядається у вже затверділому матеріалі, що відбувається на 28 добу. Ця величина вимірюється кг на квадратний сантиметр. Наприклад, якщо взяти марку М 300, то значення становитиме 300 кілограмів на квадратний сантиметр.

Також застосовуються інші характеристики:

• Якщо цей склад планується використовувати за низьких температур, то велике значення має ступінь його морозостійкості (F) . Для її визначення необхідно провести максимально можливу кількість повних циклів замерзання та відтавання твердого бетону. Чим ця величина більша, тим вище морозостійкість матеріалу.
• Ще одна особливість полягає в тому, що під тиском усередину бетону може надходити вода. Чим більший тиск для цього потрібний, тим сильніше водостійкість матеріалу (W) . Її вимірюють за шкалою від 1 до 20. Якщо цей показник становить 17 або більше, такий бетон може застосовуватися при будівництві гідроелектростанцій або дамб.
• Показник (П) характеризує властивості суміші, що ще не застигла . Він розповідає про те, наскільки легко така суміш набуває потрібної форми. Найменш пластичні суміші характеризуються значеннями П1 чи П2. Середній рівень відповідає П3-П5. Зазвичай така пластичність є у М 350. Такі суміші можна використовувати для заповнення опалубки складної форми. Однак час застигання такого бетону буде збільшено.

• Параметр (Б) є вказівкою ступеня міцності застиглої суміші в балах. Ця величина пов'язана із параметром (М). М 100 відповідає Б7, 5, а М 350 - Б35.

Характеристики бетону, що використовується, повинні відповідати типу виконуваних завдань.

Застосування різних марок

Бетон у будівництві використовується майже повсюдно. Однак для кожної роботи потрібно використовувати певну марку:

• При виготовленні бетонних подушок, на яких розташовуватиметься основа фундаменту будівлі, застосовують М 100, М 150. При цьому повинні застосовуватися спеціальні пропорції бетону для фундаменту.
• Для встановлення статевих стяжок, різних доріжок чи підпорок підійде марка М200.
• Найпоширеніша марка – це М 350. З такого цементу можна виготовляти монолітний фундамент. Він також підійде для різноманітних несучих конструкцій. Ця марка використовується для створення дорожніх покриттів.
• Цемент М 250 та М 300 являє собою матеріал з проміжними властивостями між М 350 та М 200.
• Більш міцні різновиди застосовуються щодо рідко. Так, наприклад, М 400 та М 450 використовуються при будівництві гідроспоруд.

• Особливо міцні різновиди цементу використовуються у тих випадках, коли до будівель та споруд застосовні особливі вимоги. М 500 та М 550 можуть використовуватися при закладці метро або греблі.

Ступінь міцності матеріалу повинен відповідати виконуваній роботі.

Порядок виготовлення суміші

При замішуванні бетону необхідно зробити такі кроки:

1. Спочатку треба взяти пісок, цемент, щебінь та добавки і ретельно перемішати їх доти, доки буде отримана однорідна суміш.
2. В отриманий склад треба потроху доливати води та акуратно перемішувати.
3. На завершальному етапі додають великорозмірний наповнювач (камінь чи щебінь). При цьому потрібно стежити, щоб кожен камінчик був повністю покритий розчином.

При використанні бетономішалки в неї насипають необхідну кількість цементу і доливають води. Потім суміш перемішують і насипають пісок та щебінь. Якщо недостатньо води, її треба долити. Потім бетонозмішувач включають і виконують приготування суміші.

Бетон для фундаменту

Для того щоб скласти цементну суміш для виготовлення бетону для фундаменту, повинні бути приготовлені:

• Бетонозмішувач, в якій відбуватиметься розмішування складу.
• Цемент потрібної марки.
• Потрібна кількість будівельного піску та щебеню.

Склад бетону для фундаменту, пропорції частин будуть детальніше розглянуті далі.

Бетонозмішувач необхідна тільки в тих випадках, коли потрібно зробити велику кількість цементного розчину.

Для того щоб суміш мала потрібну консистенцію, потрібно правильно розрахувати необхідну кількість компонентів:

• цемент;
• пісок;
• великорозмірний наповнювач;
• вода.

Зазвичай вагова кількість води береться з розрахунку того, що це половина цементу, що використовується.

Можуть застосовуватися пропорції бетону у відрах або вагою.

Зазвичай для фундаменту використовується марка М300 або М350, пропорції для бетону в даному випадку рівні:

• 1 частина цементу;
• 1,9 частини піску;
• 3,7 частини великорозмірного кам'яного наповнювача.

Води знадобиться 0,5 літра.

Наприклад, для 10 кг цементу буде потрібно 18 кг піску і 37 кг щебеню.

Хоча М 300 і М 350 є найпоширенішим рішенням, проте допустимо скористатися цементом інших марок. У цьому випадку необхідно буде скористатися іншими пропорціями:

1. Якщо взяти марку М 100, то співвідношення цемент:пісок:щебінь виглядатиме таким чином: 1:4,6:7,0.
2. Для М 200 знадобиться: 1:2,8:4,8.
3. М 400 слід використовувати з урахуванням пропорцій 1:1,2:2,7.

Більш міцний цемент, марка М 450, вимагатиме пропорції 1:1,1:2,5.

Якщо розглядати потрібні співвідношення над ваговому, а об'ємному співвідношенні, можна дізнатися пропорції бетону на 1м3, таблиця представлена далі.

Тут показані для бетону пропорції в частинах за вагою та обсягом.

Потрібно розрізняти марку цементу та марку бетону, яка вийде в результаті. Вважають, що для бетону певної міцності необхідно використовувати цемент, який має вдвічі більший відповідний показник.

Розчин для будівництва будинку

З цією метою прийнято застосовувати розчин М 100, який роблять у жорсткій консистенції. Для доріжок або сходів можна використовувати такий же цемент, але робити з нього більш пластичний.

Якщо будинок будують на вологому ґрунті, то використовується цемент М150.

Якщо робиться стрічковий фундамент, або будується ненавантажена частина будівлі, то підійде М 200 або М 250. Зробивши розчин пластичним, можна застосувати його при влаштуванні септика, відстійника або вигрібної ями.

Фундамент житлового будинку буде міцним і надійним, якщо його зробити з цементу марки М 300, причому як великорозмірний наповнювач використовувати фракцію 20-40 міліметрів.

Пропорції для бетону повинні відповідати його марці.

М 450 та М 500 при будівництві приватного житлового будинку зазвичай не застосовуються. Вони мають підвищені характеристики міцності та призначені для тих випадків, коли до будов пред'являються підвищені вимоги надійності.

Рецепт приготування розчину

Якщо розчин готується на будівництві, то зважувати не завжди зручно. Тому в такому випадку можна визначити пропорції бетону у відрах для бетономішалки.

Далі наводяться пропорції для варіантів, що найчастіше використовуються:

• Для отримання бетону М 150 необхідно взяти цемент одне відро, піску - три, а гравію - п'ять.
• Марка М 200 на ту ж кількість цементу вимагатиме 2,5 відра піску та 4 – гравію.
• Для отримання М 300 для цеберного відра беруть 1,7 – піску, 3 – гравію.

Тут використовувався цемент марки М 400. У кожному з наведених випадків води треба брати трохи менше, ніж повне відро.

Використовувати зазначені пропорції бетону для фундаменту у відрах можна не тільки так, як сказано, але й замінити цю міру об'єму на будь-яку зручнішу.

Висновок

Під час підготовки розчину можна використовувати пропорції для складових частин за вагою або з урахуванням обсягу. При другому способі немає необхідності проводити зважування вихідних компонентів.

Для виконання роботи потрібно використовувати відповідну марку цементу та спосіб приготування розчину. При цьому необхідно дотримуватись пропорцій складових частин розчину. У цьому випадку правильно вибраний та зроблений бетон буде міцним та довговічним.