Бетон является одним из главных материалов, применяемых при строительстве различных объектов, качество которого во многом зависит именно от человеческого фактора. Ведь состав бетонной смеси, высокое качество всех компонентов, а также соблюдение пропорций и технологии замешивания являются определительными факторами, влияющими на такие важные параметры для бетона, как прочность и долговечность. Как замесить бетон, пропорции подобрать, не ошибиться и сделать действительно качественный материал, характеристики которого, станут гарантом надёжности постройки? С этим вопросом, а также многими другими мы и будем разбираться далее.
По своей сути бетон — это каменный строительный материал искусственного происхождения, для получения которого необходимо рационально подобрать компоненты смеси, провести формировку, уплотнение, а также выждать период затвердевания. Для приготовления смеси понадобится три главных составляющих элемента, а именно вяжущее вещество (цемент), крупные и мелкие заполнители, а также вода. В некоторых случаях в составе бетона могут присутствовать специальные добавки или вовсе отсутствовать вода (например, асфальтобетон).
В зависимости от целевого назначения существуют следующие виды:
- обычные бетонные смеси, использующиеся для работ в гражданских и промышленных строениях;
- специальные бетонные смеси, к которым относят дорожные, гидротехнические, теплоизоляционные и декоративные подвиды;
- бетонные смеси специального назначения, которые применяются в местах, где материалу необходимо обладать стойкостью перед химическими компонентами, ядерным излучением и т. д.
Основные компоненты состава бетона
Одним из главных составляющих бетонной смеси можно назвать песок. В принципе единственным, но в то же время важным ограничением по качеству песка является отсутствие глинистых компонентов. Так как даже незначительное их количество обязательно приведёт к уменьшению прочности материала.
В случае если природный песок без глины отсутствует на месте проведения работ, можно улучшить качество любого песка путём его промывки, выделения песка нужной фракции и смешивания с привозным песком высшего качества. После проведения всех процедур песок проверяют путём просеивания через сито. Также необходимо приготовить смесь, с использованием щебенки одной фракции, поскольку в обратном случае получится неоднородная консистенция.
Цемент и вода являются не менее важными связующими элементами, особенно это касается правильных пропорций, зависящих от марки цемента, фракции, а также влажности песка и щебня. Воду необходимо использовать чистую без каких-либо посторонних запахов и примесей, так как от её качества непосредственно зависят будущие характеристики бетона. В тёплое время года лучше всего использовать холодную воду, а в сезон морозов и холодов — нагретую до температуры 40 °C.
Существуют также специальные компоненты противоморозного действия. Бетон с незначительным количеством этих добавок укладывают при низких температурах. После того как раствор замёрз, он держится до прихода весны, следом начинается процесс гидратации цемента, то есть набирания должной прочности бетоном в результате контакта с водой.
Характеристика класса и марочной прочности бетона
Главным показателем, по которому можно судить о соответствии выбранного бетона проводимым работам является прочность на сжатие, что собственно и влияет на класс. Класс бетона — это свойство прочности, выраженное в числовом значении с гарантированной обеспеченностью 95%. То есть, производитель, наделяя изделие каким-либо классом, показывает, что в 95 случаях из 100 прочность достигает своего заявленного значения, и лишь в 5-ти случаях возможно невыполнения условий.
Класс бетона обозначается латинской буквой «B» и цифрами с правой стороны, свидетельствующими о максимально выдерживаемом давлении, выраженном в мегапаскалях (МПа).- Прочность также может задаваться марками (М) и цифрами от 50 до 1000, которые показывают предел прочности на сжатие, исчисляемый в кгс/см². Диапазон марок бетона колеблется от М50 до М1000, а наиболее ходовыми считаются материалы с маркой от М100 до М500. Разница между марками и классами заключается в том, что для марок берётся средний показатель прочности, а для классов, как уже упоминалось ранее, гарантированно обеспеченная прочность.
Следует отметить, что о прочности бетона сразу после укладки судить нельзя, так как она нарастает постепенно. Так, по истечении трёх суток, будет достигнут один показатель прочности, через неделю − до 70% от предполагаемой, а через 28 дней бетон примет проектную прочность. Многие эксперты утверждают, что твердение бетона и набор прочности вообще проходит на протяжении долгих лет. Подтверждение соответствия необходимым параметрам возможно путём сжатия специальным прессом кубиков из бетонной смеси, которые выдержаны 28 дней при нормальном состоянии окружающей среды.
Выбор бетона той или иной марки, прежде всего зависит от информации, предоставленной в проекте сооружения. Если же такового не имеется, то довериться стоит рекомендациям строительной бригады или квалифицированному специалисту.
Особенности расчёта пропорций бетона
Приготовление бетона, пропорции компонентов и соблюдение технологии - вот залог получения качественного раствора. Но состав смеси, прежде всего, зависит от назначения материала и тех нагрузок, которым будет поддаваться будущая конструкция. Например, для приготовления бетона марки М 100 потребуется гораздо меньше цемента, чем на бетон, допустим, марки М 500. То есть, для замешивания каждой марки применяются свои индивидуальные пропорции бетона. В качестве примера рассмотрим средние пропорции (в кг) для наиболее часто используемых марок бетона:
Для получения бетона марки М 200 из цемента марки М 400 следует придерживаться такой пропорции − 1 (цемент): 2,8 (песок): 4,8 (щебень). Если цемент был выбран марки М500, то пропорции будут иметь вид − 1: 3,5: 5,6;- Для получения марки М 300 из цемента марки М 400 рекомендуется следовать такой пропорции — 1: 1,9: 3,7. Из цемента марки М 500 — 1: 2,4: 4,3;
- Для получения бетона марки М450 из цемента марки М 400, компоненты замешиваются в такой пропорции — 1: 1,1: 2,5. Из цемента марки М 500 — 1: 1,4: 2,9.
Количество воды носит индивидуальный характер, но в среднем соотношение воды и цемента (В/Ц) составляет 0,3−0,5. Чем меньше данное соотношение, тем крепче будет бетон, поэтому теоретически можно использовать и 0,2 (В/Ц), но в таком случае пластичность цемента будет на низком уровне. Оптимальное водоцементное соотношение указывается производителем цемента на упаковке, причём каждой марке и фирме-производителю присущи свои нормы.
Последствия неправильного расчёта пропорций
Зачастую результаты неправильно замешанного раствора дают о себе знать довольно быстро в виде образовавшихся трещин на поверхности. При этом главная причина такого исхода заключается в неправильно подобранных пропорциях, поэтому прежде, чем приступать к замешиванию следует всё просчитать, и знать какое влияние оказывает каждый компонент на состояния бетона.
Следует уяснить, что вода влияет на густоту бетонного раствора. Слишком жидкий бетон имеет много воздуха, поэтому компоненты довольно неравномерно смешиваются, из-за чего материал просто стекает вниз, а создаваемая конструкция не обладает должной жесткостью. Затем поверхность лопается, щебень внутри раствора оседает на дно, а песок, наоборот, располагается сверху.
Безусловно, рассчитать теоретически пропорции можно, но вот при непосредственном замешивании, многие сталкиваются с одной проблемой, а именно - наличием дополнительной влаги в щебенке и песке. Климатические условия также вносят свои коррективы в виде повышенной влажности воздуха или дождя.
В таком случае действовать нужно будет в зависимости от сложившейся ситуации, так как все точные пропорции и формулы полностью актуальны лишь в помещениях с неизменным уровнем влажности. Конечно, совет приготавливать раствор в помещении не всегда применим. Бетонная смесь по окончании замешивания должна быть средней сметанообразной густоты, но никак не жидкой. Если работать с жидким бетоном, то по окончании периода высыхания он обязательно треснет.
Своими силами приготавливать бетонный раствор не очень сложно, так как главный секрет создания прочного и долговечного материала заключается именно в соблюдении пропорций и следованию одной простой истины, а именно чем более жидкий раствор, тем менее прочный получится бетон.
