Строительство фундамента — дело непростое и требует определенных навыков и знаний. Для получения качественного бетона необходимо строго соблюдать технологию, а также придерживаться общих рекомендаций по составу и пропорциям бетона. Чаще всего бетон изготавливают из цемента марок М-400 и М-500 с применением песка, щебня и иногда различных добавок, в том числе противоморозных.
Расчет пропорций бетона
При расчете пропорций бетона необходимо учитывать множество факторов, например, фракции песка и щебня, их плотность, требуемые качества будущего бетона, а именно морозостойкость, водонепроницаемость, подвижность и другие.
В таблице пропорций бетона приведены усредненные данные. Соотношения между материалами устанавливаются обычно по весу или по объему. При этом вес (объем) цемента принимается за единицу, а количество других составляющих бетона выражается в числе веса или объема цемента.
Например, если на замес требуется 25 кг цемента (Ц), 75кг песка(П), 125кг щебня(Щ), то их соотношение для состава выразится так: 25:75:125=1:3:5 (по весу). Количество воды обычно выражается в частях от веса цемента. Если для приведенного состава бетона требуется 12,5 л воды, то водоцементное отношение (В/Ц) будет выглядеть следующим образом: В/Ц= 12,5:25=0,5. Прочность бетона нарастает в результате взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях.
Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает раньше времени, что непоправимо ухудшает его строение и свойства. Поэтому бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток).
Соотношение между классом и марками бетона по прочности
В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми и другими пленками. Бетон при нормальных условиях твердения имеет низкую начальную прочность и только через 7 — 14 суток приобретает 60-80% марочной прочности.
Бетон из (ц) цемента М-400, (п) песка и (щ) щебня
Бетон из (ц) цемента М-400, (п) песка и (щ) щебня
Области применения бетонов
М-100 (В 7.5) Применяется, в основном, при проведении подготовительных работ перед заливкой монолитных плит и лент фундаментов. Речь идет о так называемой — бетонной подготовке: на песчанную подушку укладывается тонкий слой бетона самой низкой марки, конкретно М-100, и уже потом, после застывания этого слоя, начинают производить арматурные работы. Тощие бетоны указанной марки применяют в дорожном строительстве, в качестве бетонной подушки и для установки бордюрного камня.
М-150 (В 12.5) Применяется в основном при проведении подготовительных работ перед заливкой монолитных плит фундаментов. Также, бетон этой марки может применяться при изготовлении стяжек, полов, фундаментов под небольшие сооружения, бетонировании дорожек и тд.
М-200 (В 15) Применяется в основном при изготовлении бетонных стяжек полое, фундаментов, отмосток, дорожек и т.д. Одна из наиболее часто используемых марок бетона. В индивидуальном строительстве, прочность бетона марки М-200 вполне достаточна для решения большинства строительных задач: ленточные, плитные и свайно-ростверковые фундаменты, изготовление бетонных лестниц, подпорных стен, площадок, дорожек, отмосток и т. д. На заводах ЖБИ и комбинатах ЖБК из бетона этой марки делают фундаментные блоки ФБС, дорожные плиты и т.д.
Значения В/Ц для бетона, замешанного на гравии. Примечание: если вместо гравия применяется щебень, то к найденному значению В/Ц следует прибавить 0.05.
М-250 (В 20) Применяется в основном для изготовления монолитных фундаментов, в т.ч. ленточных, плитных, свайно-ростверковых; бетонных отмосток, дорожек, площадок, лент заборов, лестниц, подпорных стен, малонагруженных плит перекрытий и т. д. Занимает специфическое промежуточное место между более популярными бетонами марок М-200 и М-300.
М-300 (В 22.5) Применяется в основном для изготовления монолитных фундаментов: ленточных, плитных, свайно-ростверковых; отмосток, дорожек, лент заборов, лестниц, подпорных стен, плит перекрытий, монолитных стен и т.д. Бетон М-300 (В 2Z5) — также наиболее часто заказываемая марка бетона.
М-350 (В 25) В основном применяется для изготовления монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, плит перекрытий, колонн, ригелей, балок, монолитных стен, чаш бассейнов и иных ответственных конструкций. Наиболее используемый бетон при производстве ЖБИ. В частности, из конструкционного бетона М-350 делают аэродромные дорожные плиты, предназначенные для эксплуатации в условиях экстремальных нагрузок. Многопустотные плиты перекрытия тоже производятся из этой марки бетона. Бетон М-350 — наиболее популярная марка бетона в современном коммерческом строительстве.
М-400 (В 30) В основном применяется для изготовления мостовых конструкций, гидро-технических сооружений, банковских хранилищ, специальных ЖБК и ЖБИ: колонн, ригелей, балок, чаш бассейнов и иных конструкций со спецтребованиями. Бетон М-400 (В 30) — довольно редко используемая марка бетона. Как правило, использование подобного бетона регламентировано специальными требованиями, связанными с условиями дальнейшей эксплуатации железобетонных конструкций, изготовленных из такого бетона. В частном строительстве — практически не применяется по ряду причин:
- прочность бетона марки М-400 (В 30) значительно выше, нежели может понадобиться в бытовом малоэтажном строительстве;
- ускоренное время схватывания бетона чревато серьезными проблемами при: доставке на дальние расстояния и нерасторопности строителей, принимающих бетон, которые не успевают его уложить, и как результат — не разбиваемая бетонная глыба на участке;
- высокая стоимость подобных марок бетона из-за повышенного содержания цемента. Производство бетона М-400 допустимо только на гранитном щебне. Чаще с использованием пластификаторов и иных специальных добавок в бетон.
Цены на готовые цементные и бетонные растворы
М-450 (В 35) В основном применяется для изготовления мостовых конструкций, гидро-технических сооружений, специальных ЖБК, колонн, ригелей, балок, банковских хранилищ, метро, плотин, дамб и иных конструкций со спецтребованиями. В частном строительстве практически не применяется.
М-500 (550) (В 40) Применяется для изготовления мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, специальных ЖБК, колонн, ригелей, балок, банковских хранилищ, метро, плотин, дамб и иных конструкций со спецтребованиями. Во всех рецептурах, паспортах и сертификатах обозначается как бетон М-550. В просторечии же за ним укрепилась цифра 500 по неведомым никому причинам. В частном строительстве не применяется.
Состав бетона: из чего состоит бетонная смесь, пропорции и соотношение компонентов
Бетон – строительный материал, широко применяемый в гражданском и промышленном строительстве. Существует множество его разновидностей.
Наиболее популярен тяжелый бетон, в котором в качестве вяжущего используется цемент. Его характеристики регламентирует ГОСТ 26633-2015. При высоких требованиях к теплоизоляционным свойствам используют легкие бетоны – газобетоны, пенобетоны, материалы на пористых заполнителях, соответствующие ГОСТу 25820-2014.
Среди легких бетонов индивидуальные застройщики чаще всего выбирают смеси с керамзитом в качестве заполнителя и цементом в качестве вяжущего.
Из чего состоит тяжелый бетон: основные компоненты смесей на цементном вяжущем
К тяжелым относятся бетонные смеси, плотность которых равна или превышает 2000 кг/м 3 . В состав тяжелого бетона входят: вяжущее, крупный и мелкий заполнители, модифицирующие добавки, красящий пигмент, вода.
Цемент
Чаще всего в строительстве в качестве вяжущего используется портландцемент марок М400 (В 32,5) и М500 (В42,5) с содержанием минеральных добавок 0-20 %. По новому ГОСТу 31108-2016 портландцементы с миндобавками обозначаются как ЦЕМ II с указанием класса прочности. В индивидуальном строительстве чаще всего используется вяжущее ЦЕМ II 32,5 (М400). Для сооружения объектов, рассчитанных на серьезные нагрузки, востребован ЦЕМ II 42,5 (М500).
При покупке вяжущего необходимо обращать внимание на целостность упаковки и срок годности материала. Свежий цемент представляет собой порошкообразный материал без комков и уплотнений.
Если в таре с вяжущим прощупываются уплотненные участки, то такой материал к употреблению не пригоден, поскольку он частично или полностью утратил вяжущие свойства.
Песок
В качестве мелкого заполнителя используется песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-2014. Норматив ограничивает содержание в нем пылевидных и глинистых частиц, значительно ухудшающих характеристики пластичной бетонной смеси и готового бетона. В строительстве используется песок: карьерный сеяный или намывной, речной, промытый от илистых частиц. При приготовлении смеси необходимо учитывать влажность мелкого заполнителя. Все пропорции рассчитаны на использование сухого песка. Применение влажного сыпучего может нарушить оптимальное соотношение компонентов и привести к снижению прочности готового бетона.
Щебень
В качестве крупного заполнителя обычно применяется щебень – сыпучий материал, получаемый дроблением горных пород, гравия.
Оптимальная фракция щебня выбирается в соответствии с областью применения:
- 5-10 – это материал с самым мелким зерном. Используется при производстве тонкостенных ЖБИ, для оптимизации фракционного состава бетонной смеси с крупнофракционным заполнителем.
- 5-20 – сыпучее пользуется большим спросом при производстве ЖБИ, в малоэтажном строительстве, при сооружении мостовых конструкций.
- 20-40 – средняя фракция. Востребована при возведении фундаментов многоэтажных зданий, строительстве объектов производственного назначения, автомобильных и железных дорог.
- 40-70 – крупнозернистый материал. Используется при строительстве крупногабаритных объектов, автодорог. Таким щебнем отсыпают на участках строительства временные дороги, по которым будет передвигаться тяжелая техника.
- 70-120. Это крупнофракционное сыпучее применяется при создании габионов, строительстве сооружений, для отделки водоемов и бассейнов.
При выборе щебня учитывают не только его фракцию, но и другие параметры:
- Прочность. Эта характеристика зависит от прочности исходной породы. Наиболее прочными являются базальтовый и гранитный щебень марок 1200-1600. Недостатком гранитного щебня является высокий радиоактивный фон, присущий многим его месторождениям. Следующий по прочности – гравийный щебень марок 800-1000. Известняковый щебень М600-М800.
- Морозостойкость. Это способность выдерживать определенное количество циклов замораживания/оттаивания. Характеризуется маркой. В строительстве используется щебень не ниже марки F300.
- Радиоактивный фон. Для использования в жилом строительстве к использованию допускается только щебень I класса радиоактивности.
Для замешивания бетонной смеси используют воду из питьевого водопровода. Если питьевую воду достать в нужном количестве невозможно, то применять воду из других источников можно только после ее проверки в лаборатории. В ее составе не должны присутствовать вещества, способные негативно повлиять на характеристики пластичного раствора и отвердевшего бетона.
Добавки
При необходимости в состав бетона вводят специальные добавки различного назначения – пластифицирующие, противоморозные, гидрофобизирующие.
Состав тяжелого бетона: пропорции компонентов в смесях разных марок прочности
Номенклатура и соотношение компонентов определяются требуемой маркой прочности, соответствующей конкретной области применения:
- М100 (В 7,5). Малопрочный материал, используемый на начальных этапах строительства для устройства подстилающего слоя перед заливкой ленточных и плитных фундаментов, установки бортового камня.
- М150 (В 10, В 12,5). Применяется в подготовительных строительных работах, для устройства стяжек пола, не предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, в дорожном строительстве, для монтажа бортового камня.
- М200 (В 15) – М300 (В 22,5). Это популярные строительные материалы, используемые при возведении фундаментных конструкций, изготовлении ЖБИ, устройстве подпорных стен.
- М350 (В 20). Бетон, используемый при производстве ЖБИ, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок, – плит перекрытия, колонн, балок, чаш бассейнов.
- М400 (В 30) и выше. Эти высокопрочные бетоны в рядовом гражданском и промышленном строительстве не используются. Их области применения – строительство мостов, банковских хранилищ, гидротехнических сооружений.
Таблица составов бетона разных марок прочности
Состав сухой бетонной смеси Ц/П/Щ по массе, кг
Состав сухой бетонной смеси Ц/П/Щ по объему, м 3
Пропорции для приготовления бетона в таблицах
Приготовление бетона
Бетон – строительный материал, получивший широкое применение в силу своей универсальности, простоте изготовления, доступности исходных материалов, а также благодаря своим замечательным прочностным характеристикам. Однако, как и любой другой материал, бетон требует строго соблюдения технологии приготовления.
Во избежание таких проблем, как недостаточная прочность отлитых конструкций, растрескивание поверхности и других неприятностей, материал необходимо готовить, тщательно выдержав как технологию производства, так и необходимые пропорции.
Так, к примеру, чрезмерное количество воды в составе раствора приводит:
- Во-первых, к образованию воздушных микрокамер, которые значительно ослабляют изделие.
- Во-вторых, цемент, растворённый в большом количестве жидкости, под действием гравитации стекает вниз формы, тем самым сильно снижая прочность верхней части отливки.
Выбор марки бетона
Сразу стоит чётко определить, с какой целью изготавливается бетон. Одно дело – бетон для фундамента, другое – стяжка под ламинат или кафель и третье – заливка бетонной стяжки во дворе. В нижеприведенной таблице представлен примерный перечень изделий в зависимости от марки бетона.
Таблица 1. Область применения марок бетона
В случае если вышеприведенная таблица не содержит необходимой информации о применении марок бетона, специалисты могут воспользоваться их прочностными характеристиками.
Таблица 2. Прочностные характеристики марок бетона
нагрузка
нагрузка
Подбор компонентов
Основными компонентами при изготовлении служат:
Цемент. Служит связующим звеном для остальных твердых компонентов. Содержит известь и порошок, полученный помолом обожженной глины. Причем качество цемента напрямую зависит от тонкости помола.
Нелишним будет одеть перчатки и пошевелить несколько мешков. Если руками отчётливо нащупываются твердые фракции (особенно часто это бывает по краям мешка), лучше сразу поехать к другому продавцу.
Вода. Служит для соединения всех компонентов воедино. Никаких особых требований к воде, используемой в приготовлении бетона, не предъявляется. Она должна быть чистой и пресной.
Песок. Создаёт своеобразный пространственный каркас бетона. Основным требованием к песку является как можно меньшее содержание в нём глины. Глина, в силу своей гигроскопичности, является как бы миной замедленного действия, постепенно разрушающим бетон изнутри.
Крупнозернистый компонент. В его роли чаще всего выступает щебень.
По этой причине не стоит для приготовления бетона использовать щебень из доломитовых карьеров. Лучшим вариантом является щебень из гранитных пород кубической формы.
Пропорции
Основные марки цемента, реализуемые строительными магазинами 400 и 500. В зависимости от того, какой цемент имеется в наличии, меняется и соотношение компонентов при изготовлении бетонной смеси.
Таблица 3. Массовые пропорции компонентов для приготовления бетона различных марок
количества цемента,
равного 10 литрам,
Однако пользоваться массовыми значениями не всегда удобно, особенно в частном строительстве. Гораздо удобнее измерять количество песка или цемента какой-либо тарированной ёмкостью.
Следующая таблица показывает примерное количество исходных материалов в литрах, необходимых для приготовления 100 литров бетона.
Таблица 4. Объемные пропорции компонентов для приготовления 100 литров бетона различных марок
Заключение
Чтобы не топтаться лишний раз по граблям, на которые уже кто-то когда-то наступал, имеет смысл ознакомиться с некоторыми советами, которые помогут сделать процесс приготовления бетона проще.
Если бетон приготавливается миксером, алгоритм незначительно отличается. Вместе c цементом в воду лучше бросить лопату песка.
Ручное замешивание компонентов делается так:
- В емкость, удобную для перемешивания компонентов, лопатой насыпается песок, затем цемент.
- Смесь перемешивается до однородного цвета.
- В её массе лопатой делаются углубления, в которые наливается необходимое количество воды.
- Опять производится перемешивание до приобретения раствором полностью одинаковой консистенции и лишь затем происходит добавление щебня.
Не стоит игнорировать уплотнение (трамбовку) залитого бетона. От качественной трамбовки напрямую зависит прочность готовых конструкций.
Соотношение марки бетона и класса
Содержание
- Классификация и марка бетона
- Различие марки и класса бетона
- Применение бетона с учетом показателей прочности
Области проектирования и строительства строго регламентированы специальными положениями о бетоне и железобетоне, стандартами ГОСТ, в которых важное значение имеют класс и марка бетона. Соотношение класса и марки бетона определяет инженерные расчеты при возведении фундаментов, стен, архитектурных конструкций и сооружений, где за основу параметров взяты данные лабораторной проверки прочности с использованием бетонного кубика определенных размеров. В Великобритании и некоторых европейских странах прочность бетонных монолитов на сжатие проводят с помощью цилиндра.
Класс и марка характеризуют прочность бетона, но при разработке состава бетонной смеси следует учитывать морозостойкость (F), водонепроницаемость (W), другие показатели с учетом индивидуальных особенностей строительных проектов.
Прочность бетона — характеристика непостоянная, в течение определенного времени (при правильно подобранных пропорциях) растворная смесь затвердевает, набирает проектную силу. Минимальный срок отвердевания бетона — 28 дней, но процесс становления прочности по истечении этого срока не завершается: качество бетона со временем повышается, основание твердеет. Прочность бетона зависит от соотношения воды и цемента, идеальным составом считаются пропорции В/Ц = 0,3:0,5, если соотношение ниже, бетон теряет пластичность, при повышении пропорций воды уменьшается прочность, но становится выше подвижность раствора.
Классификация и марка бетона
Класс бетона показывает прочность бетонного раствора на сжатие с доверительной вероятностью в 95%, обозначается «В», измеряется в МПа, определяется цифровыми значениями прочности на сжатие от 0,5 до 120 МПа (давление, которое способен выдержать бетон). Например, класс бетона В20 означает, что бетонное основание, изготовленное из бетона этой марки, способно выдержать несущие нагрузки в 20 МПа.
Бетон по прочности на сжатие бывает:
- теплоизоляционный (класс В0,35-В2);
- конструкционно-теплоизоляционный (класса В2,5-В10);
- конструкционный (класса В12,5-В40);
- для усиленных сооружений (класса В45 и выше).
Класс бетонного раствора на осевое растяжение обозначен буквенной аббревиатурой «Bf», определяется в пределах 0,4-6,0 Bf и означает гарантированную прочность бетона.
Класс прочности бетона по СНБ обозначен буквой «C», определяет качество: соотношение показателей нормативного сопротивления и гарантированной прочности, измеряется в H/мм 2 . Например, расшифровка маркировки класса бетона С20/25: 20 — цифровое значение заданной прочности (МПа) и 25 — гарантированная прочность (H/мм 2 ).
Марка бетона означает среднюю прочность бетона на сжатие, измеряется в кгс/см 2 . Маркировка применяется в монолитном строительстве, устройстве бетонных полов и означает количество цемента в составе растворной смеси, обозначается буквой «М» с последующим цифровым значением.
Существует определение условной марки бетона — усредненного значения серии образцов в соответствии с ГОСТ 10180-78 при номинальном коэффициенте прочности бетона, обозначается буквой «Y». Условную марку бетона можно вычислить по формуле:
Y = B/[0,0980665 (1-1,64 V)]
где В — класс бетона;
0,0980665 — переходный коэффициент;
V — постоянная величина номинального значения коэффициента вариации прочности; для конструкционного бетона равна 0,135 (13,5%), для ячеистого (теплоизоляционного) бетона — 0,18 (18%).
Различие марки и класса бетона
Различие класса и марки бетона заключается в единицах измерения (МПа и кгс/см 2 ), в гарантии подтверждения прочности. Если в классификации бетона обеспеченность прочности составляет 95%, то в марке используется усредненное значение.
Для удобства апеллирования данными была составлена таблица марки бетона (сопротивления по осевому сжатию) эталонных образцов-кубиков с размерами граней 15х15 см с указанием морозостойкости, водонепроницаемости растворов в условиях клинических (лабораторных) испытаний. Табличные значения определяют и класс бетона, соотношение показателей, что упрощает проведение расчетов при разработке строительных и архитектурных проектов.
Применение бетона с учетом показателей прочности
Область применения бетона регламентирована таблицей соответствия класса и марки, показывает, какие бывают разновидности бетона по плотности, водонепроницаемости, в какой области строительства могут применяться. Сложно определить, какой растворный состав лучше, так как качество бетона целиком зависит от основных показателей и области применения (назначения).
Несколько примеров применения бетона с учетом марки и класса:
- М5-М35 / В0-В2,5: производство ненесущих конструкций, подготовительные мероприятия;
- М50-75 / В3,5-5,0: заливка монолитов, ленточных оснований, бетонных подушек, изготовление бордюров, отмосток, область малоэтажного строительства домов (1-2 этажа), можно использовать для заливки пола, допускаются фракционные включения — известняковый, гранитный, гравийный щебень;
- М100/В7,5 можно использовать для заливки монолитов, фундаментов, стяжки, в дорожном строительстве, при закладке бордюрных блоков или бетонной подушки; фракционные наполнители — гравий, щебень;
- М150 / В10,0-12,5 (С8-10): производство конструкционных элементов, малоэтажное возведение зданий (1-3 этажа), в качестве подготовительного основания для контроля величины защитного слоя или для фундамента;
- М200-М300 / В15,0-В22,5 (С12/15): производство лестничных, площадочных пролетов, монолитных плит, балок, перекрытий, гражданское строительство домов до 10 этажей;
- М350-400 / В25-В30: производство свайно-ростверковых бетонных и железобетонных конструкций, колонн, чаш накопительных резервуаров, аэродромных плит ПАГ, область монолитного строительства зданий высотой до 30-ти этажей, других инженерных сооружений, предназначенных к эксплуатации в условиях сложных или экстремальных нагрузок;
- М450 / В35: производство мостовых и гидротехнических сооружений, ригелей, банковских хранилищ, стен метро;
- М500 / В40: производство сооружений и архитектурных конструкций со специальными требованиями по плотности и прочности элементов.
Чем выше цифровой показатель буквенного значения бетона, тем выше значение по плотности, водонепроницаемости и другим параметрам. Таблица соотношений класса и марки бетона точно определяет область применения бетонной смеси с учетом несущих характеристик сооружения, конструкции, здания, других особенностей инженерных проектов и может быть использована в любой сфере гражданского, промышленного или дорожного строительства.
