Бетон используется в качестве стройматериала. Основными частями состава являются песок, наполнитель и связующий материал. Правильно выдержав пропорции, состав затвердевает до состояния камня. Состав используется в любой отрасли строительства – он успешно применяется как для возведения многоэтажек, так и для маленьких дачных участков.

Фото: бетон

Впрочем, если не соблюдать правильность пропорций, вместо долговечного материала получится бесполезная каша, либо хрупкий камень. Как же правильно замешивать бетон? Узнаем в этой статье.

Цемент

Независимо от марки бетона, в качестве связующего вещества неизменно выступает цемент. Он бывает разным и отличается своими характеристиками, влияющими уже на готовый раствор. Чаще всего используется портландцемент.

Весь цемент маркируется, где число в маркировке – предельная нагрузка на готовый состав в мегапаскалях. Цементы российского производства дополнительно маркируются буквой Д и числом после неё, обозначающим процент примесей. Для замешивания высокомарочного бетона всегда используется цемент более высокой марки (минимум в 2 раза больше).

У цемента есть срок годности, и по его истечению он потеряет свои свойства. Хороший свежий цемент – всегда пыль или мелкозернистый порошок, полное отсутствие скомковавшихся масс и уплотнений. Если при первичном осмотре видно большие куски вещества, то такой цемент уже не пригоден для работы, так как впитал влагу.

Песок

Песок тоже бывает разным. Как один из основных компонентов, его качество отражает качество готового раствора. По гранулам песок бывает:

• тонкогранулированный (менее 1,2 мм);
• очень мелкие гранулы (до 1,6 мм);
• мелкие (до 2 мм);
• среднегранулированный (1,9-2,5 мм);
• крупные гранулы (2,5-3,5 мм).

Они все используются при замешивании разных бетонов, но очень важно, чтобы в веществе было минимальное количество пыли или глины (даже маленьких частиц), так как их наличие ухудшает свойства песка как материала. Тонкий песок содержит больше всего пыли и в целом является малопригодным песком для приготовления состава.

Для приготовления хорошего бетона используется морской или речной песок – природа сама их очистила от вредных примесей. Следите за тем, чтобы в материале не было лишних органических соединений, не нужных для раствора. Карьерный песок плохо подходит, в нём много грязи, поэтому его либо очищают, либо не используют вовсе. Если же использовать его неочищенным, то в раствор попадут органические загрязнения по типу листьев, веток, палок и т. д., что снижает прочность материала.

Не забывайте про влажность песка. Даже на вид сухой песок может содержать небольшой процент влаги. Влажный песок портит бетон, снижая его твёрдость.

Наполнители

Фото: цемент, песок и щебень – составляющие бетона

Основными использующимися наполнителями являются щебень и гравий – гранулированная горная порода. Щебень – фаворит, он используется чаще всего. Фракции обязательно должны быть неровными и шероховатыми. По этой причине в качестве замены щебню не может использоваться речная галька, так как вода полирует камни до гладкого состояния поверхности, что ухудшает последующее сцепление гальки с песком и цементом. Щебень бывает:

• очень мелкий (3-10 мм);
• мелкий (10-20 мм);
• средний (20-40 мм);
• крупный (40-70 мм).

Идеальная пропорция наполнителя в составе – не более трети от минимальной толщины бетона. Так стройматериал простоит много лет без повреждений.

Существует такой параметр как пустотность наполнителя – процент объёма пустых участков от общего объёма наполнителя. Это важный параметр, который высчитывается следующим образом: щебень высыпается в ведро, после чего туда выливается заготовленный объём жидкости. Методом проб и ошибок высчитывается объём пустот в щебне. Например, при 4 литрах пустот на 10 литров щебня пустотность составит 40%. Чем меньше этот параметр, тем меньше песка и цемента потребуется для успешного замешивания состава. Чтобы использовать максимум пользы от щебня, засыпать его нужно комбинированно, смешивая разные фракции. Важно помнить, что объём мелкой фракции не должен превышать треть от общего объёма щебня.

В зависимости от назначения бетона, в виде наполнителя используется керамзит, шлак от домны и прочие наполнители искусственного происхождения. Для лёгкого бетона это – древесная стружка и мелкий пенополистирол, для сверхлёгких – газы. Однако такие бетоны почти невозможно изготовить вручную, без помощи промышленного оборудования не справиться.

По плотности наполнители делят на пористые (меньше 2000 кг/куб. м) и плотные (больше 2000 кг/куб. м). Некоторые горные породы хранят в себе радиацию, хоть и не достаточную для того, чтобы быть опасной, но всё же об этом параметре стоит знать при выборе наполнителя.

Вода

Главная хитрость при выборе воды для замешивания – любая вода, которую можно пить, подойдёт для эффективного замешивания раствора. Не используйте воду, в которой не уверены: болотная вода, отработанная с производства, из крана и т. д. Химический состав жидкости может сильно испортить результат, снижающих его рабочие характеристики.

Расход воды в литрах на кубометр при различной зернистости наполнителя

В расчёт состава бетона входит вся влага, присутствующая в веществах. Например, доменный шлак может быть очень влажен, и при неправильном расчёте получится лишняя вода, портящая состав. Также от воды зависит пластичность состава. Идеально пластичный бетон должен содержать строгую норму воды. Перебор или недобор одинаково плохо сказываются на пластичности.

Если бетон сползает с лопаты (при условии, что она расположена горизонтально относительно земли), то состав считается очень пластичным. Если он сползает при небольшом наклоне, то пластичность среднего уровня. Если он не сползает даже под большим наклоном, то он малопластичен. Лежащий на лопате мёртвым грузом бетон считается непластичным. Слишком жидким его делать нельзя, так как пропадут его главные свойства – прочность.

Набор прочности и марка бетона

Марка бетона говорит о способности состава выдерживать нагрузку на один кубический сантиметр без повреждений. Её определяют на 28 день после изготовления. Дело в том, что бетон набирает прочность интервально. Большую часть он набирает в первую неделю после замешивания (до 40%), далее идёт набор прочности вплоть до 28-го дня. Далее скорость значительно сокращается, но всё ещё продолжается, но после 28-ых суток набирается наибольшая прочность.

Фото: застывание бетона происходит за 28 дней

Как рассчитать состав

Перед правильным расчётом нужно иметь некоторые данные:

• нужная марка бетона;
• нужная пластичность;
• марка цемента;
• данные о размере гранул песка и щебня.

Выделяют два способа расчёта: по весовому соотношению всех составных материалов или по их объёму. Что так, что так цемент принимается за единицу, вокруг которой строится весь дальнейший расчёт.

Расчёт состава

В качестве примера рассмотрим расчёт бетон М200 средней пластичности. У нас есть портландцемент М400 и среднефракционный щебень. Сначала нам потребуется определить соотношение воды и цемента – пропорция, необходимая для приготовления бетона нужной плотности. Её высчитывают математически или опытным путём, но для вас представлена таблица со всеми найденными значениями.

Значения воды и цемента для различного бетона

Верхние значения каждой строчки соответствуют гравию, нижние – щебню. Для нашего бетона требуется соотношение 0,63. При размере щебня в 40 мм для бетона средней пластичности понадобится 190 литров воды. После этого мы можем подсчитать количество цемента на кубометр состава. Разделив 190 л на наш коэффициент, получим 279 кг цемента. Из следующей таблицы выбираем пропорции.

Наше соотношение цемента к песку и щебню составляет 1 : 2,8 : 4,8. На 279 кг цемента нужно 781 кг песка и 1339 кг щебня.

Кроме применений пропорций по массе используют пропорции по объёму. Способ менее точный, но тоже рабочий.

Как правильно замесить бетон

Способа два: вручную или с помощью механизации.

Вручную

Фото: ручное замешивание бетона

Этот способ используется чаще в любительском строительстве. Для замеса нам понадобится большая ёмкость, куда будут высыпаться все компоненты. Туда высыпается весь песок, а в углубление в центре засыпается цемент. Это всё перемешивают до однородной массы, после чего добавляют часть воды и повторно замешивают. Далее добавляется щебень и смешивание идёт до тех пор, пока каждый камушек не покроется раствором. Во время смешивания порционно добавляется вода. После того, как все камни будут покрыты раствором, а смесь станет однородной, бетон готов к укладке.

Есть одна тонкость – при замешивании вручную нельзя задерживаться с укладкой, ведь бетон в ёмкости может расслоиться (вода выступит сверху), из-за чего он потеряет часть своих свойств. Поэтому после замеса нужно своевременно уложить бетон в опалубку.

Замес бетономешалкой

Фото: замес бетономешалкой

В бетономешалку засыпают цемент и добавляют часть воды, в полученную эмульсию засыпают песок, все это смешивается с добавлением воды. В однородную смесь добавляют наполнитель. При таком способе бетон не расслоится и может около часа находиться в бетономешалке без потери своих свойств. Однако не забывайте, что аппарат должен находиться недалеко от места укладки.

Следуя всем советам, у вас получится приготовить качественный бетон, который будет служить годами.