Пропорции материалов в бетоне

Бетон уже достаточно давно вошел в число наиболее часто применяемых в строительстве материалов. Именно из него возводятся такие важнейшие конструкции, как фундаменты, колонны перекрытия и стены.

Материалы для бетона

Чтобы изготовить бетон используют четыре составляющих, в число которых входят:

1. Цемент, который своими физико-химическими качествами связывает все остальные компоненты и позволяет получить достаточно монолитный конгломерат;
2. Щебень, служащий для того, чтобы заполнить тело бетона крупными частицами и создать основу для изготавливаемого искусственного конструктивного материала;
3. Песок, который является мелким наполнителем и работает не только как составляющая воспринимающая нагрузку, но и благодаря своим незначительным размерам материал, заполняющий пустоты и раковины в теле бетона;
4. Вода, которая в момент добавления в смесь цемента, щебня и песка становиться прекрасным растворителем, а также в процессе приготовления бетонной смеси дает импульс для активного протекания формирования бетонного камня.

Необходимо упомянуть и о химических добавках, которые в настоящее время широко используются в строительстве для улучшения или стимулирования различных качеств бетонной смеси исходя из предъявляемых требований.

Три основных качества, которые изготовители стараются улучшить, это: 

1. Скорость, с которой бетонная смесь набирает прочность, определенную потребностью заказчика.
2. Влагостойкость, чтобы не дать возможности бетону разрушиться в результате воздействия на него грунтовых вод или в результате аварийных ситуаций.
3. Морозостойкость для защиты конструкции от перепадов температуры в зимнее время и межсезонье.

В то же время нужно упомянуть, что стоимость добавок и их вес в общей массе бетона незначительны и их можно не учитывать при  расчетах.

Каждый материал,  используемый для приготовления бетона, является его неотъемлемой частью и существенно  влияет на качество выпускаемого продукта.

Цемент, используемый в бетонных смесях, производится нескольких основных видов:

1. Сульфатостойкий портландцемент. Он отличается большой степенью стойкости к действию воды с большим количеством минеральных составляющих, достаточно медленной скоростью твердения, высокой степенью морозостойкости. Широко применяется в изготовлении конструкции сооружений для гидротехнических объектов и морских сооружений.
2. Шлаковый цемент. Получается путем тонкого помола шлаков из доменных печей в смеси со строительным гипсом, известью или другими добавками, позволяющими его применять при изготовлении конструкции сооружений, находящихся под землей.
3. Гидрофобный портландцемент. В его состав входят гипс и гидрофобизирующие добавки, которые позволяют ему не бояться влажности, не бояться процесса образования комков во время хранения во влажной среде, иметь длительный срок хранения, во время которого полностью сохраняется его активность, имеет высокую степень морозостойкости.
4. Быстротвердеющий портландцемент. Его состав позволяет максимально ускорить процесс твердения бетона и раствора. Он применяется при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций без использования тепловой обработки.

Песок для приготовления бетонных смесей применяется в основном речной, так как в нем встречается значительно меньше различных примесей. Наиболее нежелательной примесью является глина, которая благодаря мельчайшему размеру своих частиц обтекает песчинки и не дает возможности образованию качественного сцепления песка и цемента.

Щебень занимает в бетоне основной объем и его качество во многом определяет качественные характеристики конструкции получаемой в результате бетонирования.

Различаю такие виды щебня:

1. Гранитный. Он имеет наиболее высокие прочностные характеристики, прекрасные показатели по морозостойкости и отсутствие вредных примесей. Он может использоваться не только при изготовлении бетонных конструктивных элементов, но и при отделке помещений. 
2. Известняковый. Его прочность несколько ниже, чем у гранитного, но по остальным показателям его отличие несущественно.
3. Гравийный.  Чаще всего используется в дорожном строительстве. Прочностные и экологические характеристики средние.
4. Шлаковый. Он производится в результате переработки отходов металлургических производств и чаще всего используется как добавка к другим видам щебня. Благодаря своей дешевизне он значительно снижает себестоимость бетона.

Для бетона используется щебень фракции 5-20 мм, а для крупноразмерных конструкций фракция может быть увеличена до 70 мм.

Пропорции материалов в бетоне

При изготовлении бетона необходимо определиться какая марка бетона потребуется для предстоящих работ. Наиболее часто встречающиеся марки бетона это В7,5 (М100), В15 (М200) и В20 (М250).

Соответственно прочность на сжатие у полученных бетонных изделии будет 98 кг/см2, 196 кг/см2 и 262 кг/см2. Это очень важно при выборе  пропорций материалов.

При использовании цемента М400 весовые пропорции следующие:

При использовании цемента Марки 500 весовые пропорции следующие:

Очень часто в повседневной жизни изготовлением бетона приходится заниматься людям далеким от строительных специальностей и вести расчет массы того или иного материала достаточно трудно, поэтому можно вести работы используя такую простую объемную единицу как десятилитровое ведро.

При использовании цемента М400 пропорции следующие:

При использовании цемента Марки 500 весовые пропорции следующие:

Надо сразу оговориться, что эти данные усреднены. При необходимости их можно корректировать, отталкиваясь от свойств материалов о которых было указано выше.

Чем меньше конструктивный элемент, тем более пластичной должна быть бетонная смесь, то есть она должна заполнять все уголки образованные опалубкой. Это качество регулируется именно количеством воды.

Рекомендации в приготовлении бетонной смеси

В процессе приготовления бетонной смеси требуется обращать внимание на следующие вопросы:

1. Загружаемые в бетономешалку материалы должны быть чистыми и не содержать посторонних предметов или вкраплений грунта.
2. Постепенная загрузка в бетономешалку компонентов и их тщательное перемешивание. Засыпку надо производить примерно половинными объемами тщательно перемешивая, то есть загрузить половину объема песка и половину объема щебня, загрузить цемент, догрузить песок и щебень, а затеем залить воду.
3. Тщательное перемешивание должно дать однородную бетонную массу, исключающую появления комков песка или скопления щебня.
4. При приготовлении бетона в зимнее время необходимо организовать обогрев применяемых материалов до температуры примерно 40-45^оС. Для этого лучше всего использовать тепловые пушки, а также подавать воду, нагретую почти до кипения. В противном случае предсказать марку бетона просто невозможно.
5. Выгружать бетонную смесь из бетономешалки лучше всего в поддон, бадью или какую-то другую ёмкость, а затем переносить носилками в опалубку. Это поможет избежать ситуации, когда наиболее тяжелый щебень, который выгружается в последнюю очередь, попадет в опалубку без мелких фракций и образуются пустоты.
6. При выгрузке бетона нельзя его сбрасывать с высоты, превышающей 2-2,5 метра. От падения бетон может расслоиться и это так же пагубно скажется на его несущей способности после схватывания.
7. После выгрузки бетона бетономешалка тщательно отмывается, что позволит продлить срок эксплуатации и качественную смесь в дальнейшем.

Принятое решение о приготовлении бетонной смеси своими силами позволит каждому управлять качеством  бетона и экономить средства на строительстве.