Изготовление бетона: требования, соотношение материалов, замес и заливка

Что лучше использовать — щебень или гравий

Правильный бетон своими руками невозможно сделать без крупного заполнителя, доля которого в готовой смеси составляет до 45%. Благодаря введению в раствор щебня или гравия смесь уплотняется, создается прочный внутренний каркас, воспринимающий большие нагрузки. В готовом бетоне снижается усадка и образование трещин, увеличивается водонепроницаемость.

Несмотря на внешнюю схожесть гравия и щебня, эти виды заполнителя различаются как происхождением, так и некоторыми характеристиками:

• Гравий образуется в результате выветривания твердых горных пород и состоит из обломков окатанной формы размером до 50 мм. Обладает декоративностью, низкой насыпной плотностью.
• Щебень получают дроблением горных минералов — гранита, известняка или того же гравия, отходов металлургического производства. После сортировки на грохоте камни распределяют на фракции от 5 до 70 мм. Насыпная плотность более высокая, чем у гравия.

Крупный заполнитель может быть выработан из строительного мусора, тогда его называют вторичным щебнем. Недорогой материал используют для отсыпки дорог, укрепления грунтов, изготовления бетона невысоких марок. Исследования, проводимые на бетонах с применением различных заполнителей, установили: большей прочностью, морозостойкостью и долговечностью обладает бетон на основе щебня. Камни, добываемые дроблением, имеют шероховатую поверхность и близкую к кубической форму, что обеспечивает при укладке высокую плотность и прочную адгезию с цементным раствором.

Природный гравий с округлыми гладкими гранями плохо сцепляется с компонентами смеси. Его лучше использовать для ландшафтного дизайна или бетонирования мало нагружаемых конструкций — опорных столбиков, садовых дорожек.

Химдобавки

Химические добавки улучшают качества бетона и облегчают его укладку. Производятся в виде жидкостей, паст, суспензий, порошка или монолит-глыбы.

Химдобавки влияют на свойства бетона по-разному. Есть добавки с узким действием:

• пластифицирующие;
• водоредуцирующие;
• стабилизирующие;
• для сохранения подвижности;
• ускорители или замедлители твердения;
• для повышения прочности, непроницаемости;
• снижающие агрессивное воздействие на арматуру;
• увеличивающие морозостойкость или гидрофобность.

Помимо этого активные вещества иногда оказывают дополнительное (положительное или отрицательное) воздействие. При приготовлении смеси нужно строго придерживаться дозировки и технологии применения, чтобы добиться предсказуемого результата.

В домашних условиях при изготовлении бетона своими руками иногда применяют приготовленные самостоятельно добавки. Существует множество рецептов якобы эффективных пластификаторов или противоморозных средств. Но поскольку в лабораторных условиях их действие не проверено, сказать с уверенностью о положительном влиянии на свойства бетона нельзя.

Зато самостоятельные эксперименты часто дают отдаленные последствия в виде активной коррозии, появления грибков, пятен высолов или других неприятных явлений. Цена на химические присадки невысока, а расход не превышает нескольких %, поэтому рисковать с использованием самодельных средств не стоит.

Основные компоненты бетонного раствора

Область применения бетонных растворов в частных домах и на дачных участках довольно обширна: от заливки фундамента до раствора для укладки тротуарной плитки, от устройства отмостки вокруг дома до строительства садовых дорожек. Но независимо от целей использования и других факторов в состав бетонного раствора обязательно входят 4 основных компонента:

Схема составляющих компонентов бетона.

• цемент;
• песок;
• гравий или щебень;
• вода.

Именно из этих компонентов и изготавливаются все существующие . Поэтому, выбирая рецепт приготовления бетона, нужно сначала досконально разобраться, как в каких пропорциях эти 4 компонента используются.

Состав фундаментного бетона

Раствор бетона для фундаментной опоры можно приготовить собственноручно, для этого понадобится лишь знать, что собой представляет бетон, и какие характеристики он имеет. 

Сам по себе раствор состоит из сочетания между собой связующих веществ (цемента), наполнителя и разнообразных присадок, которые предают всей массе отливки характерные качества и свойства. Затем сформированный раствор разбавляется в нужных пропорциях водой.

Состав фундаментного раствора уже не первый год используется в строительстве и с каждым днем его усовершенствуют и увеличивают показатели качества и прочности.

Каждый отдельный компонент отвечает за конкретное качество бетонного раствора. Поэтому итоговое качество материала зависит от используемых пропорций его составляющих. Чтобы окончательные показатели раствора идеально соответствовали постройке, следует обязательно учитывать место строительства и его предназначение.

Состав бетона для фундамента пропорции в ведрах

Важно! Если пропорциональность бетонного раствора определяется ведрами, то необходимо обязательно брать в счет марку цемента. Если она меняется, то происходит замена пропорций в создании раствора.. Главные компоненты в составе бетона:

Главные компоненты в составе бетона:

1. Цемент – связывает между собой наполнители.
2. Наполнители. К ним принадлежит: гравий, щебень, песок, сыпучие присадки.
3. Вода.

Существует несколько способов замешивания пропорционального раствора бетона. Самым распространенным вариантом стали бетономешалки, в которые загружается необходимое количество ведер песка, щебня, цемента и воды, а затем устройство тщательно перемешивает материалы между собой.

Формирования раствора ведрами актуально в нескольких случаях:

1. Для строительных работ требуется менее 4-м3 раствора.
2. Неспособности доставить бетон из завода из-за проблем его с местоположением, например, компания по производству находится далеко, а затраты на доставку материала слишком высокие.
3. Заливка фундамента происходит с перерывами, например, когда формируется несколько ярусов конструкции.
4. На возводимом объекте отсутствует доступ к установке автосмесителей и бетономешалок.

Пропорции бетона на фундамент в ведрах

Как правило, измерения с помощью ведер используется при незначительных объемах работы.

Весовые размерности составляющих для изготовления бетонного раствора:

• цемент – 1;
• песок – 3;
• щебень (гравий) – 5.

Каждая компонента бетонного раствора отличается разным объемным весом, например, масса одного ведра песка составляет 19,5 кг, цемента – 15,6 кг, а гравия – 17 кг. Поэтому на практике удобный вариант пропорций цемента, песка и гравия – 2:5:9. В некоторых ситуациях гравий меняют на щебень.

Если возведение конструкции проводится своими руками, то применяется готовая песчано-гравийная смесь (ПГС). Соотношение бетона для фундамента к смеси составляет приблизительно 1 ведро цемента к 5 ведрам ПГС.

Разборка опалубки

Многие задаются вопросом, когда можно снимать опалубку после заливки бетона. Ответ звучит однозначно: разбирать опалубку разрешается после того, как залитый бетон наберет полную прочность.

Рассмотрим, как правильно выполнить демонтаж опалубочной конструкции.

Если вы хороший хозяин, то планируете использовать опалубочные щиты на максимальное количество рабочих циклов. Это означает, что убирать опалубку после заливки и затвердевания фундамента силовыми методами не следует. Вы не только можете повредить элементы конструкции, но и создать предпосылку к деформированию не успевшего до конца застыть фундаментного основания.

Если на момент установки щитов вы качественно обработали их внутренние поверхности специальным масляным составом либо украли их полиэтиленом, особых затруднений при разборке не возникнет. Демонтаж лучше всего начинать с места, которое нагружено меньше всего, и где бетон застыл быстрее – с угловых участков и открытых краев.

Определившись, через сколько можно снимать опалубку, и дождавшись этого момента, демонтажные работы выполняйте сверху, перемещаясь постепенно к нижней части. Сначала снимаются внешние подпорные стойки, упоры, откосные элементы и другие фиксирующие щиты детали.

В случае, когда противоположные опалубочные элементы при установке вы стягивали проволокой либо металлическими скобами и шпильками, в первую очередь освобождаются от данного вида крепежа. Снимать опалубку с элементами армопояса просто – детали откручиваются либо срезаются. Как правило, этого вполне достаточно, чтобы демонтировать щиты.

В случае, когда щиты смонтированы в единую конструкцию посредством соединительных брусов, зафиксированных продольно, в первую очередь демонтируют этот крепеж, после чего щиты снимают по одному.

Выполняя демонтаж опалубочной конструкции, следует помнить, что в железобетонной конструкции могут находиться закладные детали, установленные для формирования коммуникационных каналов

В таких местах снимать щиты необходимо предельно осторожно

Когда щиты поддаются не сразу, их можно оставить в покое. Через какое время в таком случае продолжается демонтаж? Все просто – как только убедитесь, что опалубочные щиты двигаются свободно, можно продолжить работу. Есть второй вариант для такого случая – щит аккуратно отрывается от бетонной поверхности с помощью клина из древесины. Этот способ демонтажа применяют при бетонировании масштабного фундамента, когда опалубка необходима на другом участке.

Снятые опалубочные элементы необходимо убрать в сухое. Хорошо проветриваемое место. Если приходится снимать опалубку осенью, рекомендуется сложить ее под навес.

Древесина от воздействия влаги и температурных перепадов начнет оказывать негативное воздействие на железобетонную поверхность. Да и логики в таком замысле нет – бетона набрал соответствующую прочность и в опалубке больше не нуждается.

Составляющие

Перед тем как приготовить бетон, нужно хорошо проконтролировать качество составляющих.

Вода должна быть максимально чистой, без примесей, грязи, глины, грунта. Нельзя брать сточную жидкость из болот, стоячих источников, химически загрязненную. Раствор просто не будет хорошо схватываться. В среднем, воды нужно половину от массы цемента.

В уже готовый раствор никогда не доливают воду.

Наполнитель

Есть наполнитель мелкий – песок, и крупный – гравий, щебень. Для легких смесей – керамзитовый наполнитель, шлак, кирпичный или известняковый щебень. Есть правило: прочность крупного наполнителя — в два-три раза больше проектной прочности готового раствора. Щебень создает своеобразный силовой скелет для смеси.

Заполнитель должен быть максимально чистым, без земли, веток, грунта, а особенно глины. Его иногда промывают, просеивают на стройплощадке. Допустимое количество примесей: 35%  для щебня, 5% – для песка. Органические примеси разрушают раствор изнутри. Рекомендуют просеять, промыть и высушить наполнитель перед применением.

Песок желательно брать крупный, он более универсальный. Есть 5 групп песка: от 3,5 мм – с крупными зернами; до 1,2 мм – мелкозернистый. Последний строители рекомендуют только для легких бетонов.

Проверка загрязненности песка: 200 мл его засыпают в бутылку, наливают воду, взбалтывают, выливают. Вода уносит примеси, потери объема больше 5% — плохое качество. При замешивании учитывают, что сухой песок содержит 1% влаги, после дождя – 10%.

Фракции используют небольшие (до 12 мм, до 40 мм). Гранитный отсев или крошку берут для стяжки пола, необъемных работ.

• гранитный – самый лучший;
• гравийный – стандартный при частном строительстве;
• известняковый – не рекомендуют для строений, так как известняк раскисает от влаги.

Самые популярные фракции: 5–20, 5–10, 10–20, 20–40 мм. Размер материала не должен превышать треть ширины изделия в самой узкой части и 2/4 расстояния между арматурой. Не рекомендуют щебень больше 150 мм.

Желательно использовать две фракции – мелкую (не менее трети крупного заполнителя) и крупную – так бетон будет плотнее. Галька категорически нежелательная: она гладкая и плохо связывает раствор. Керамзит (размером в 3–5 см) подойдет для легких стяжек в домах с деревянными полами.

Как технологически верно заливать бетонную смесь

Для изготовления качественной бетонной конструкции важно выбрать правильную технологию и придерживаться ее

Для полов

Бетонирование пола поэтапно. Чтобы устроить бетонный пол в квартире, отбивают перфоратором старую стяжку. Очищают поверхность и приступают к заливке.

В частном доме пол устраивают по земляному основанию.

Этапы работы:

• отмечают уровень пола;
• разравнивают грунтовую поверхность, подсыпают, если требуется;
• укладывают гидроизоляцию;
• утепляют подходящим способом;
• армируют, если предусматриваются увеличенные нагрузки;
• создают опалубку из маяков, разделив площадь на отдельные участки — карты.

Готовят бетон из цемента, песка и щебня в пропорции 1:2:4. Бетонируют от угла, который наиболее удален от двери. Раствор заливают в карту, разравнивают лопатой, много раз протыкают прутом, растягивают по всей площади.

Более качественное уплотнение проводится вибратором. Когда на поверхность выйдет цементное молочко, усадку прекращают, переходят к следующей карте.

Когда несколько участков заполнено, приступают к выравниванию пола. Берут длинное правило, устанавливают на маяки и тянут к себе. Лишняя смесь попадает в пустые карты, пол выравнивается. Убирают маяки из готовых карт, пустоты заполняют раствором.

После завершения работы заливку оставляют на 4 дня. Ежедневно опрыскивают водой, чтобы не появились трещины. Затем укрывают пленкой и оставляют на 3-4 недели до полного схватывания. Периодически смачивают водой.

Для фундамента

Бетонирование фундамента здания.

Технология заливки любого фундамента одинаковая. После подготовительных работ замешивают или заказывают бетонный состав. Когда объем большой, лучше покупать с доставкой — только так удастся создать монолитное основание.

Если миксер может подъехать к объекту, кто-то из рабочих удерживает и направляет желоб, еще 2 человека расправляют раствор в траншее. Заливать начинают с углов, затем заполняют пространство по всему периметру.

Уплотнение проводят вибратором или подручными средствами. В заполненной траншее выравнивают бетон, пока он не застыл.

Строительство столбчатого фундамента имеет некоторые особенности. Это не сплошная лента, а столбы, связанные ростверком.

Сначала делают ямы под опоры, армируют, выпуская пруты на 20 см выше уровня столба. Заливают бетоном. Затем делают опалубку для ростверка, которая соединяет столбы, укладывают арматуру, заливают.

Плитный фундамент создается под всем домом на песчано-щебневой подушке. Так же выкладывается арматурный каркас и заливается бетонная смесь.

В опалубку

Если раствор доставляется миксером, его заливают сразу на заданную высоту по всей площади. Когда используется бетономешалка или приготовление ручное, не всегда возможно приготовить столько смеси, чтобы хватило на весь объем сооружения.

Поэтому существуют технологические приемы укладки фундамента частями.

Применяется 2 варианта. В первом случае заполняют опалубку слоями, только не слишком тонкими. При втором способе заливают пространство по всей высоте отдельными блоками, формируя скошенную боковину, чтобы надежно соединить отдельные части. Если перерыв в работе более суток, ждут, пока залитый раньше раствор высохнет. Перед новым бетонированием необходима протирка швов щеткой и промывка водой.

Из свежезалитой смеси удаляют воздух вибратором или прутком. Стучат по опалубке тяжелым молотком — бетон оседает и уплотняется. Затем поверхность выравнивают.

В воду

В промышленном строительстве применяется 2 способа заливки бетона в воду: свайный и кессонный. При сооружении частного дома также используется 2 варианта. Первый похож на кессонный. Делают бетонную смесь, насыпают в мешки и опускают в котлован выше уровня воды. Мешки лежат месяц, пока состав не застынет. Затем возводят опалубку и заливают по общепринятому методу.

Капиллярный вариант более сложный. Готовят жидкий раствор без щебня, который подается в котлован с подготовленной подушкой.

Работа выполняется по такой технологии:

1. В траншею на равном удалении устанавливают металлические трубы сечением 40-100 мм. Засыпают слой щебня выше УГВ.
2. В трубы заливают жидкую цементную смесь, которая вытекает из них и заполняет пространство между щебнем. Трубы постепенно поднимают, чтобы раствор равномерно расходился по всему объему конструкции.

Чтобы залить таким методом, понадобится лебедка или кран. Сложность еще в том, что трубы поднимаются все выше, а нужно контролировать процесс. Сооружают площадку, чтобы человек мог наблюдать за наполнением трубы, давать команды на подъем.

Морозостойкость бетона

Под морозостойкостью бетона понимают возможность материала претерпевать неоднократные замораживание и оттаивание, не разрушаясь и не теряя своей прочности на сжатие.

Степень густоты бетонных смесей разделяет их на жесткие и пластичные

Морозостойкость бетона — показатель, который особенно учитывается в климатических зонах, где бетонные конструкции многократно замораживаются и оттаивают. Тогда есть риск потери их несущих качеств и повреждений.

Оптимальная температура для отвердевания бетонной смеси 15 — 20°С

Морозостойкость обозначают литерой F и цифровым обозначением (от 50 до 100), где цифры соответствуют числу периодов замораживания и размораживания бетонных конструкций при которых их свойства не ухудшаются.

Высокая марка по прочности соответствует более высокой марке бетона по морозостойкости.

Таблица соотношения марки, класса и морозостойкости бетона:

Соотношение марки, класса и морозостойкости бетона

Используя таблицы марок и классов бетона, а также их характеристики можно получить качественные, прочные и долговечные бетонные конструкции.

Состав бетона: компоненты, их размеры и характеристики

Самый важный ингредиент – цемент

В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. Существует множество разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент.

Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях. В отечественных – еще добавляется буква Д и цифра, обозначающая процент примеси. К примеру, портландцемент М400-Д20 – это материал, готовое изделие из которого выдержит нагрузку в 400МПа, содержащий до 20% примесей.

Данные о марках цементов, необходимых для получения заданной марки бетона, при нормальных условия твердения:

При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 – 2,5 раза.

В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении – чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.

Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.

Нюансы для бетона по различному назначению

Какой бетон заказать для ленточного фундамента

Руководствоваться правилом «чем выше марка, тем лучше» можно при неограниченном бюджете. Для прочих случаев есть нормативы, регламентирующие сферы применения бетонных смесей разных марок.

Важно учесть, что смесь должна быть выгружена на месте не позже чем через:

• 90 минут после затворения (добавления воды) – при доставке автобетономешалкой;
• 45 минут – при использовании самосвала, без непрерывного перемешивания.

Заказывая смесь, нужно подумать о:

• возможности соблюдения временного интервала с учетом расстояния от места отгрузки до объекта;
• путях подъезда для заливки бетона в опалубку фундамента.

В теории соответствие фирменной БСГ нормативам достигается за счет:

• качественных компонентов (цемента, заполнителей, воды);
• соблюдения пропорций;
• контроля качества – от этапа подготовки материалов до выгрузки на стройплощадке;
• квалификации персонала и точных проборов.

Анкера для бетона

Часто фирмы игнорируют стандарты и технические условия производства, хранения и транспортировки компонентов и готовых смесей. В результате созревший в «правильных» условиях бетон для фундамента вместо заявленного класса В22,5 показывает лишь В15. При этом оценить смесь «на глаз» не всегда может даже опытный строитель.

Обезопасить себя от таких «поставщиков» можно тремя способами:

• приготовить бетон самостоятельно, без точных приборов, но с соблюдением нормативных пропорций;
• купить смесь у супернадежного производителя с рекомендациями;
• подстраховаться – при заказе бетона умышленно завысить марку, класс прочности, морозостойкость и водонепроницаемость на 1–2 градации. Например вместо М300 В 22,5 F150 W6 заказать М350 В 25 F200 W8.

Вывод: кроме строительных нормативов стоит учитывать опыт заливки и эксплуатации ленточных фундаментов в разных районах страны.

Тем более что работа по систематизации и обобщению такой информации уже проведена. Из таблицы ниже можно узнать, какой бетон лучше, исходя из практики частных застройщиков:

Из таблицы видно, для фундамента дома из кирпича необходима смесь М350. В то же время частный дом из бруса такой же этажности выдержит основание из М250. Кроме этого, следует уточнить:

• для одноэтажного дома из газобетона нужна марка М300;
• для одноэтажного дома из пеноблоков – в зависимости от технологии возведения и плотности материала – от М200 (для конструкционно-теплоизоляционных блоков) до М300 (для конструкционного пенобетона).

Для фундамента двухэтажного дома нужна бетонная смесь на марку выше табличной. Исключение – М400 – ее повышать не стоит, независимо от этажности и типа грунта.

Иногда от покупки готовой смеси отказываются из-за:

• удаленности объекта;
• ненадежности местных изготовителей.

Тогда можно взять работу на себя, подготовив:

• сырье на весь объем бетона;
• оборудование – бетономешалку, мерные емкости, лопаты.

Работы по приготовлению и заливке смеси проводят непрерывно – за одну смену. Нужно заранее посчитать, сколько человек нужно для обслуживания бетономешалки, укладки и уплотнения бетона. Желательно, чтобы число рабочих рук начиналось от 5.

Необходимые пропорции для приготовления фундамента

При изготовлении фундамента следует учитывать, что консистенция раствора должна быть достаточно густой.

Для этого следует взять:

• 1 часть цемента марки М400 или М500.
• 3,5 части песка.
• 5,5 части щебня.

По этой пропорции получится бетон марки М200, который чаще всего применяется для изготовления фундаментов. Если на фундамент предполагаются большие нагрузки, то лучше сделать более прочный бетон марки М250 в соотношении цемента, песка и гравия в пропорции 1:2,6:4,4.

После проведения расчетов для выбора необходимой марки бетона, подготавливается необходимое количество ингредиентов и выполняется замес в бетономешалке.

Маркирование

Так, не слишком прочный маркируется М100 и применяется для укладки дорожного полотна. Смесь с цифровым показателем «150» пригодна для заливки промышленного бетонного пола и стяжки. Чаще в строительной сфере применяется бетон марки М200. Это отличное решение для формирования несущих конструкций. Такой раствор имеет прекрасное соотношение прочности и стоимости, что делает его популярным как в частном, так и в крупномасштабном строительстве. Хорошей прочностью отличается бетон марки 250, на основе которого застройщики часто возводят фундаменты.

Материал более высоких марок целесообразно использовать при производстве балок.

А вот для возведения сложных конструкций строители прибегают к высокопрочным маркам бетона, например, М350. С его помощью строят балки, на которых приходится повышенная степень нагрузки, а также здания спецназначения на промышленных предприятиях. Существуют и еще крепче бетоны — М450 и 500, которые нашли применение при возведении мостовых конструкций, гидротехнических сооружений и прочих конструкций со спецтребованиями.