Состав бетонной смеси и водоцементное отношение
795792.ru

Строительный портал

Состав бетонной смеси и водоцементное отношение

Что такое водоцементное отношение для бетона и почему его нужно учитывать

Водоцементное отношение – это отношение объема воды к массе цемента в бетонном замесе. От величины данного параметра напрямую будет зависеть непроницаемость бетона. В строительстве водоцементное отношение высчитывается по формуле в/ц = масса воды/масса цемента, обычно равно 0.25, что в пропорциях получается как 1:4.

Некоторые добавляют воду в соотношении 0.35-0.6 для облегчения работы с раствором, что сказывается на прочности кладки или монолита. Поэтому если есть необходимость сделать раствор более текучим, но сохранить прочность, можно использовать специальные пластификаторы.

Соотношение песка, воды и цемента влияет на стойкость бетона к усилию на сжатие. Чем больше воды в смеси, тем менее прочным будет бетон, более проницаемым и менее плотным, что соответствующим образом сказывается на прочности и долговечности всего здания или конструкции. Лишняя вода, которая не вступила в реакцию, в процессе застывания бетона будет испаряться и может стать причиной появления трещин, пустот, иных дефектов.

Бетон затвердевает при прохождении химической реакции воды с цементом и песком – реакции гидратации, сопровождаемой выделением тепла (теплота гидратации). Для получения качественного раствора для каждого кг цемента берут 250 миллилитров воды.

Предварительный расчет

Для расчета потребности материалов берут распространенное соотношение 1:3:5 – первая цифра указывает на вес цемента, вторая обозначает песок и третья гравий. Воду добавляют в соотношении 0.25 к весу цемента. Погрешность может составлять около 10%.

Перед тем, как готовить бетон, необходимо посчитать, сколько всего понадобится смеси для выполнения работ. Так, если заливается ленточный фундамент, то значение (по проекту) периметра здания умножают на высоту основания (все расчеты в метрах). В других случаях используют подходящие методы вычисления объема. Полученное число умножается на 250 килограммов, ведь именно столько цемента нужно для замеса куба бетонной смеси хорошей жесткости.

Требования к материалам

При покупке цемента обязательно нужно обращать внимание на дату производства – чем больше срок хранения, тем хуже качество цемента. После полутора лет хранения цемента в идеальных условиях для выполнения серьезных работ он непригоден. Чтобы проверить качество цемента в бытовых условиях, можно насыпать его на сухую ладонь и сжать ее в кулак – цемент оптимального качества почти полностью «вытечет» сквозь пальцы.

Песок лучше выбирать мелкозернистый – до 1.25 миллиметров, что позволит понизить объем воздушных промежутков. В песке не должно быть пыли, других включений органики. Фракция щебня/гравия не должна превышать треть ширины опалубки. Для приготовления жесткого бетона недопустимо использовать щебенку известковых пород.

Если планируется выполнять армирование, фракция частиц должна быть равна максимум четверти наименьшего размера конструкции и трем четвертям просвета между стержнями арматуры. Несоблюдение этих правил приведет к появлению пустот в бетонном монолите, что значительно понизит прочность и долговечность конструкции.

Определение количества воды

Водоцементное отношение для бетона очень важно. Без воды не пройдет реакция затвердения цемента и не удастся получить желаемый результат. Для прохождения реакции достаточно воды в объеме, равном четверти веса цемента. Но мешать такую смесь достаточно сложно, поэтому обычно воду берут в большим объемах, повышая его текучесть (пластичность).

С добавлением воды в смесь нужно быть очень осторожным, так как лишняя вода способствует заполнению смесью формы самотеком, просачивается через опалубку, долго испаряется, способствует появлению пор в бетоне, распространению трещин. Бетон точно не будет прочным, если в раствор влито много воды.

Для того, чтобы цементный раствор поддавался укладке и плотно заполнял форму, гарантируя максимальную прочность, обычно берут показатель 0.6. Нужно отметить, что такое водоцементное отношение актуально для бетона марки М75: для приготовления кубического метра раствора берут около 150 л (кг) воды.

Чтобы понять, сколько воды нужно, желательно понять принцип ее действия в растворе. Вода нужна для двух функций: прохождения химической реакции схватывания и отвердевания цемента (около 30% от общего веса воды, что используется) и придания текучести бетону (чтобы с ним можно было работать). Таким образом, большая часть воды нужна для повышения комфорта работы со смесью – ее-то и можно уменьшать: добавлять пластификаторы, работать с жестким бетоном, трамбуя его специальными вибраторами или вручную.

Жесткий бетонный раствор

Жесткий бетон содержит небольшой объем воды в составе. В процессе укладки требует мощного механического уплотнения, прессования или трамбовки. Для приготовления жесткой смеси берут сравнительно немного цемента. Использование такого бетона актуально для создания сборных железобетонных конструкций в условиях заводов, оборудованных мощными машинами для уплотнения. В индивидуальном строительстве такие бетоны редко применяют.

Нужную прочность получают посредством соблюдения пропорций ингредиентов в бетоне. Чтобы понять, подойдет ли выбранная пропорция для приготовления прочного бетона и выполнения работ, желательно сделать пробный замес.

Пробный замес

Чтобы в домашних условиях приготовить бетон нужной консистенции и характеристик, выполняют пробный замес. Сначала все работы выполняются с использованием мастерка или лопаты совкового типа, потом же, после определения нужной пропорции, используют бетономешалку.

В емкость или на стальной лист, подготовленную площадку насыпают лопату цемента, 3 полных лопаты песка, увлажняют смесь, тщательно перемешивают лопатой. Далее всыпают крупную фракцию в объеме 5 лопат, добавляют по чуть-чуть воду и мешают, пока не получится вязкая консистенция. Воду лучше лить из емкости, чтобы определить нужный объем.

Потом бетонную смесь берут в руки, делают шар, кладут на любую площадку. На руках явных следов цемента быть не должно, а ком затвердеет и сохранит форму – значит, замес правильный. Такой бетон соответствует марке М75. Если же ком плывет – в нем много воды. Расслоение говорит о недостаточном объеме воды.

Если есть время ожидать затвердения раствора, можно провести другую проверку: залить бетон, выждать нужный период, потом ударить по монолиту зубилом в попытках расколоть. Если зубило вошло в толщу максимум на 5 мм, водоцементное отношение правильное, это бетон М75. И кусочки от монолита откалываться не должны.

Советы по работе с бетоном М75

В процессе замеса и укладки жесткие цементные смеси требуют знания правил работы с ними. Бетон марки М75 довольно часто применяется в частном строительстве, так как демонстрирует хорошие показатели усилия на сжатие (до 75 килограммов силы на квадратный сантиметр площади). Этого достаточно для гарантии надежности и долговечности конструкции. Нагрузки на изгиб/растяжение компенсируются армированием.

О чем нужно помнить:

  • Для снижения нагрузки берут небольшую бетономешалку и ручной вибратор с наконечником соответствующего диаметра.
  • Между слоями, залитыми в разное время, схватывание будет плохим. Поэтому необходимо армирование либо заливка (засыпка) за один раз.
  • При ручной трамбовке больше 30 сантиметров слоя заливать нежелательно.
  • После заливки и трамбовки смесь укутывают гидроизоляцией – накрывают полиэтиленовой пленкой, к примеру, чтобы избежать преждевременного схватывания бетона. Зимой конструкцию нужно утеплить.
  • Опалубка должна быть очень прочной, чтобы выдержать заливку и вибрацию, трамбовку.
  • После демонтажа опалубки вид фундамента будет не очень эстетичным – это нормально, все несовершенства будут сглажены отделочными работами.

Водоцементное отношение – очень важный параметр для замеса правильной бетонной смеси с нужными характеристиками. Поэтому всегда до начала приготовления раствора нужно все тщательно просчитывать, чтобы получить желаемый результат.

Водоцементное отношение бетонной смеси (В/Ц) — что это такое?

Вода – неизменный компонент любого бетона. К ней определяются определенные требования – низкая кислотность, отсутствие солей и органических добавок, таких как грунт, жиры, нефтепродукты и т.д. Но для качественного бетона важным моментом является и водоцементное соотношение – количество жидкости и цемента, которые нужно добавить для получения конкретного объема раствора.

Почему это важно?

Под водоцементным соотношением понимают отношение массы воды к массе цемента, необходимого для приготовления рабочей смеси. Если в бетон добавить жидкости больше, чем нужно, его качество резко ухудшается, показатели бетона М400 могут соответствовать марке М200. После укладки монолит расслаивается, при этом его прочность снижается в несколько раз. Тем не менее, без воды невозможна гидратация цемента, поэтому она должна присутствовать. По водоцементному соотношению бетонной смеси требования изложены в ГОСТ по каждому конкретному виду цемента. Снижение прочности бетона в зависимости от марки и В/Ц соотношения представлено в графике.

Этот же процесс можно увидеть по таблице:

Нелинейность характеристик связана с тем, что химический процесс отвердевания бетона достаточно сложен. Например, влага, которая не участвует в гидратации, остается несвязанной, в результате чего в монолите остаются капилляры и поры, снижающие его плотность и прочность. При этом поры к поверхности бетона расширяются, поэтому он начинает крошиться за счет снижения водопроницаемости. Если влага остается в толще бетона до морозов, она неизбежно замерзнет и начнет разрывать конструкции изнутри, уменьшая прочностные характеристики. При этом лишняя вода влияет на подвижность раствора, которая тоже должна быть оптимальной. Зависимость высоты конуса от водоцементной смеси и пропорций других компонентов можно увидеть в следующей таблице:

Это означает, что правильно подобранное водоцементное соотношение – гарантия того, что бетон будет отвечать заявленным характеристикам.

Расчет количества воды

Согласно общепринятому правилу, для полной гидратации портландцемента ему потребуется всего 25% воды от его массы. Но на практике применить такую смесь невозможно, поскольку она окажется излишне жесткой, поэтому для получения достаточной пластичности потребуется больше воды. Чтобы получить пластичный, удобный для укладки раствор, необходимо показатель водоцементного отношения для бетона должен быть в рамках от 0,4 до 0,75. При меньшем значении его подвижность будет слишком мала и при укладке могут оставаться полости, если значение будет превышать максимальное, цемент расслоится, его прочность резко снизится, особенно это касается бетонов высоких марок.

От коэффициента В/Ц соотношения зависят свойства бетона. Если конструкции эксплуатируются в сложных условиях без дополнительной гидроизоляции, водоцементное соотношение не должно превышать 0,4, такой бетон используется, например, для производства тротуарной плитки. Для заливки фундаментов требуется большая подвижность смеси, поэтому допускается верхняя граница 0,75. Если бетонный монолит или конструкция требуют повышенных показателей морозостойкости, В/Ц не должно превышать 0,5.

Для изготовления бетонной смеси используется портландцемент высокой активности марок М400 или М500. Показатель соотношения воды к цементу, в зависимости от его вида, марки или класса бетона, можно определить по таблице:

Класс бетона (марка) ПЦ 400 ПЦ 500
В 7,5 (М100) 1,3
В 12,5 (М150) 0,85
В 15 (М200) 0,69 0,79
В 20 (М 250) 0,57 0,64
В 22,5 (М300) 0,53 0,61
В 25 (М300-М350) 0,5 0,58
В 27,5 (М350) 0,48 0,55

Очевидно, что чем выше марка бетона, тем больший расход цемента требуется при меньшем количестве жидкости, нужная подвижность в этом случае достигается за счет применения пластификаторов – присадок, повышающих подвижность бетона без добавления воды. К примеру, для изготовления бетона М300 на 100 кг цемента потребуется 100·0,53=53 л воды для ПЦ 400 или 100·0,61=61 л для ПЦ 500.

Читать еще:  Мозаично шлифовальная машина по бетону

Распространенные ошибки

При самостоятельном изготовлении бетонной смеси нередко допускаются ошибки, существенно снижающие ее качество. Самая распространенная из них – превышенное водоцементное отношение. Это связано с тем, что очень важно правильно уложить, а затем уплотнить бетонную смесь, что легче сделать при большей подвижности, которая достигается добавлением лишней воды. Но при этом существенно снижается качество материала – первый признак, выступление жидкости на поверхности после укладки.

Добиться того же эффекта без превышения количества воды можно при помощи пластификаторов.

Еще одной распространенной ошибкой является неправильный уход за бетоном. Процесс гидратации цемента должен проходить при постоянной температуре и максимальной влажности. Поэтому его требуется регулярно смачивать или укрывать полиэтиленом. В этом случае плотность и прочность получившегося бетона будет в несколько раз превышать аналогичный показатель монолита, высушенного без соблюдения этих условий за счет появления микрополостей и капилляров.

При этом нужно осознавать, что изменение свойств бетона не находится в линейной зависимости от внешних факторов и состава. При сниженном показателе водоцементного соотношения смесь быстро схватится в течение первых трех дней, но такой бетон будет иметь меньшую прочность, чем тот, который был приготовлен с повышенным соотношением воды и цемента, при условии, что соблюдались все технологические условия. Поэтому при изготовлении бетонных смесей подбирать варианты с оптимальным значением водоцементного отношения.

При высоких водоцементных отношениях пространство между двумя цементными зернами так велико, что оно не может быть заполнено при полной гидратации цемента. Остается избыточная вода, которая испаряется и оставляет пустоты (поры, капилляры).

Вывод

Правильное водоцементное соотношение – одно из главных условий получения качественного бетона. При этом известное правило, что для гидратации цемента требуется только 25% воды от его массы, не применимо на практике. Это связано с тем, что некоторый излишек воды должен обязательно оставаться для обеспечения подвижности раствора. Малое количество воды негативно сказывается на прочности конструкций и монолитов после полного схватывания, делает невозможным качественное уплотнение смеси. Поэтому при производстве бетонов различных марок необходимо придерживаться технологических требований.

Лишняя влага в строительном растворе тоже приводит к снижению его качества. Если жидкость не связана должным образом, то компоненты раствора расслаиваются в нем относительно собственной плотности. В результате вместо монолита получается «слоеный пирог», не соответствующий никаким техническим требованиям. Главным признаком излишка воды — ее выделение на поверхности уложенного монолита. Поэтому, в тех случаях, когда требуется дополнительная удобоукладываемость раствора, например, заполнении опалубки с густым армированием, лучше использовать пластификаторы. Они придадут раствору дополнительную подвижность без добавления излишней воды. Обязательно нужно учитывать тот факт, что при укладке бетонной смеси при температурах ниже нуля, В/Ц должно быть как можно ниже, чтобы большая часть воды участвовала в гидратации вяжущего с выделением тепла.

В частном строительстве для получения нужного водоцементного соотношения целесообразно сделать пробный замес. Для этого к одной части цемента добавляют 3 части песка, слегка увлажняют получившийся материал и добавляют 5 частей щебня. После этого вода добавляется мелкими порциями из мерной посуды (чтобы знать ее объем) для получения нужной подвижности раствора. После этого ком бетонного раствора укладывают на ровную поверхность – если он держит форму, водоцементное отношение оптимальное, если расплывается – воды много, когда ком разваливается и расслаивается, в него нужно дополнительно добавить воду.

Состав бетона

Состав бетона

Содержание:

Бетон – это строительный материал, образующийся после затвердевания бетонной смеси. В его состав входят в заданных пропорциях четыре основных компонента – цемент, песок, щебень и вода. Песок и щебень называют заполнителями смеси, цемент – вяжущим веществом. В качестве заполнителя могут также использоваться керамзит, шлак, бой кирпича.

В строительстве используется три вида щебня – гранитный, гравийный, известняковый. Наиболее высокими прочностными показателями обладает гранитный щебень, он же является самым дорогостоящим заполнителем. Гравийный щебень имеет более низкие прочностные характеристик, известняковый щебень – наименее прочный и наиболее дешевый материал. Соответственно марки бетона невысокой прочности (М100-300) могут быть изготовлены с применением любого щебня, в том числе известнякового. Бетон более высокой прочности (М350) может быть изготовлен с применением гранитного либо гравийного щебня. Наконец, в процессе изготовления высокопрочных марок бетона (М-400, М-450, М-500) допускается использовать в качестве заполнителя только гранитный щебень.

Бетоны, полученные на гранитном и гравийном щебне, могут применяться при возведении ответственных конструкций. Бетон марки М200 и выше, широко применяется в гражданском строительстве, в том числе при сооружении водонепроницаемых покрытий, изготовлении тротуарных плит и заливке фундаментов. Оптимальной маркой для разного рода фундаментов, исходя из совокупности требований, является марка бетона М350. Высокопрочная марка М-500 необходима для строительства наиболее ответственных конструкций — дамб, плотин, хранилищ. Бетон, полученный с применением известняка (М100, М150) используется в большинстве случаев в качестве материала для подготовительных работ.

Прочность цемента, как вяжущего вещества, также имеет принципиально важное значение для эксплуатационных характеристик бетона. Так, для каждой прочностной марки бетона существует соответствующая марка цемента, применение которой в смеси позволит обеспечить заданные свойства. Ориентировочное соответствие прочностных марок цемента и получаемых из них марок бетона представлено в таблице.


Данные таблицы имеют рекомендательный характер. На практике, взяв за основу конкретную марку цемента, можно определить оптимальные отношения по массе компонентов смеси для требуемой марки бетона. Пропорциональные составы марок бетона М200, М300,М400, полученных с применением цемента марок М400 и М500, представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Пропорции бетона в порядке цемент: песок: щебень.


Помимо указанных пропорций в процессе приготовления смеси необходимо соблюдать требуемое водоцементное отношение пропорцию цемента и воды в бетоне, которое показывает сколько литров воды необходимо использовать на 1 кг цемента, в процессе приготовления бетона. Рекомендуемые значения водоцементного отношения для бетона, изготовленного на гравии с применением различных марок цемента, приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Значения водоцементного отношения для марок бетона М200, М300, М400.


Обеспечение требуемой пропорции компонентов бетонной смеси не всегда является гаранти-ей её высоких эксплуатационных характеристик. С целью придания бетону, приготовленному на обычном сырье, специальных свойств и улучшения его качества без значительного повышения себестоимости применяются специальные добавки.

Добавки для бетонных смесей

Применение добавок позволяет существенно улучшить качество бетона без значительных материальных затрат. Добавки, применяемые для придания бетонным смесям специальных свойств, условно делятся на шесть следующих групп:

    • Суперпластификаторы– повышают подвижность бетонной смеси, увеличивают прочность, водонепроницаемость и плотность, позволяя снизить расход дорогостоящего цемента для обеспечения необходимой прочности.
    • Ускорители набора прочности– повышают скорость набора прочности в течение первых трех суток, повышают прочностную марку бетона.
    • Добавки, обеспечивающие сохраняемость подвижности бетона, — востребованы при длительных перевозках и в жаркое время года.
    • Добавки, повышающие морозостойкость, — востребованы при проведении работ в зимнее время.
    • Модификаторы – повышают эксплуатационные характеристики, в том числе позволяют получить высокопрочный бетон на основе обычных заполнителей и цемента.
    • Добавки для самоуплотняющихся смесей– упрощают процесс бетонирования густоармированных и тонкостенных конструкций.
    • Комплексные добавки– обеспечивают комплексное воздействие на бетонную смесь.Комплексные добавки удобны тем, что избавляют производителя от необходимости приобретать разные компоненты для обеспечения необходимых свойств бетона. Кроме того, применение комплексных добавок исключает взаимодействие отдельных химических элементов в смеси и связанные с этим побочные эффекты.Необходимый эффект от добавок можно наблюдать только в случае строгого соблюдения рекомендаций по их использованию. В некоторых случаях их оптимальную дозировку необходимо установить экспериментальным путем в процессе подбора состава бетона. Содержание химических, как правило, не должно превышать 2% от массы цемента. С целью экономии цемента в бетон вводятся тонко молотые добавки (или наполнители). Их количество в смеси может составлять 20% и более.

Применение тонкомолотых добавок оправдано в двух случаях:

  • если по условию прочности допускается большее водоцементное отношение, чем требуется по условию долговечности смеси;
  • если необходимую прочность бетона можно обеспечить, используя меньшее количество цемента в сравнении с требуемым по условию плотности. Благодаря применению пластификаторов требуемый расход цемента из условий прочности для целого ряда бетонов бывает ниже, чем его расход из условий плотности. В этих случаях для экономии цемента целесообразно использовать тонко молотые добавки.

Бетон для тротуарной плитки

Для получения тротуарной плитки с высокими прочностными характеристиками необходим бетон, содержащий следующие пропорции компонентов:

  • Первый вариант: вяжущая основа – портландцемент М500 и песок, максимально очи-щенный от глины. Соотношение по массе — 1:3 соответственно.
  • Второй вариант: портландцемент марки М500, песок и отсев гранитного щебня фракцией от 5 до 10 мм. Соотношение по массе 1:2:2 или 1:3:1 соответственно.

Рекомендуется в каждом случае использовать применять гидроизолирующую добавку и пластификатор.
С целью улучшить прочностные характеристики раствор для приготовления плитки армируют полипропиленовыми волокнами. Однако применение волокон более целесообразно в бетоне, состоящем из цемента и песка, поскольку бетон, содержащий гранитный отсев, сам по себе уже является достаточно прочным.

Если для бетона создается раствор из песка и цемента очень важно соблюдать их правильное соотношение, не снижая и не повышая рекомендуемую долю песка. Заниженное содержание песка (менее 2-х частей) может привести к образованию трещин в бетоне. Слишком высокое содержание песка (более 3-х частей) приводит к снижению твердости и постепенному разрушению плитки.

Содержание красителей в бетоне для тротуарной плитки не должно превышать 5 % от общего количества компонентов. В противном случае это приведет к существенному ухудшению качества продукции – снижению морозостойкости, прочности и других показателей.

Бетон для отмостки

Состав бетона для отмостки необходимо подбирать в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. В задачи отмостки входят отвод воды и обеспечение прохода вокруг здания. Отмостка должна быть простой по конструкции и экономичной в исполнении, иметь высокие прочностные характеристики и в случае необходимости легко демонтироваться.

Следует учитывать, что в зависимости от сезона отмостка подвергается перепадам температуры и другим атмосферным воздействиям. Поэтому применяемый бетон должен характеризоваться высокими показателями водонепроницаемости и морозостойкости.
Для отмостки должен применяться бетон марки не ниже М200. Рецепт его получения достаточно прост. В качестве вяжущего вещества целесообразно применять марки цемента М400 и М500.Чем выше марка цемента, тем меньшее его количество требуется для обеспечения заданной прочности.

За основу требуется взять цемент М400 и использовать его с остальными составляющими в следующих пропорциях:

  • Для бетона М200 в массовом отношении 1: 2,8: 4,8 (цемент: песок: щебень).
  • Для бетона марки М250 — 1:2,1:3,9.
  • Для бетона М300 — 1:1,9:3,7.
Читать еще:  Фасадные панели из бетона

Воды в смеси должно быть как можно меньше. Её оптимальное соотношение с цементом составляет 0,65 с учетом присутствия воды в песке. В случае использования крупнозернистого щебня количество воды допускается уменьшить.

Порядок приготовления бетонной смеси следующий: в смеситель налить воду и добавить цемент, оба ингредиента перемешать до получения однородного «цементного молока», затем высыпать щебень в полученный раствор, в последнюю очередь ввести песок.

Бетон для фундамента

Для приготовления бетона рекомендуется использовать песок фракцией от 1,2 до 3,5 мм. Песок должен быть чистым, без ила и примесей, их содержание допускается до 5%. Проверить степень чистоты песка можно следующим образом: насыпать его в бутылку, налить туда воды, взболтать. Если после взбалтывания вода остается прозрачной или слегка мутнеет, значит, песок достаточно чист. Если же вода сильно мутнеет, приобретает цвет глины или после отстаивания поверх песка оседает глинистый осадок, значит, в песке содержится слишком большое количество глины, и он не пригоден для приготовления бетонной смеси.

Гравий (или щебень) также не должен содержать в большом количестве глину. Размеры его частиц должны находиться в пределах от 10 до 80 мм.

При закладке монолитного фундамента собственными силами в качестве вяжущего вещества оптимальным вариантом будет обычный портландцемент.

Ориентировочные пропорции составляющих для приготовления фундаментного бетона в частях от цемента следующие: 1:3:5 (цемент: песок: гравий) – на 10 кг цемента необходимо 30 кг песка и 50 кг гравия. Изменяя водоцементное отношение можно получать из одной и той же марки цемента различные марки бетона.

Приобретая цемент, важно обращать внимание на срок его изготовления. Цемент сохраняет свои первоначальные характеристики в течение трех месяцев, после превышения которых может утратить порядка 30% прочности.

В бетон для фундамента рекомендуется вводить модифицирующие добавки или сульфатостойкие элементы. Это повысит сопротивление бетонной смеси воздействиям агрессивной среды.

Как выполнить качественную заливку бетона?

Перед тем, как начать заливку бетона, необходимо проверить надежность опалубки, качественно армировать конструкцию композитной арматурой и подготовить землю, уплотнив грунт.
Очень важно в процессе строительных работ качественно залить и распределить бетон. Бетон представляет собой неоднородный состав, поэтому для его равномерного распределения требуется утрамбовка, которая позволит уплотнить заполнитель внутри раствора и исключить присутствие воздушных пузырей.

С этой целью применяется вибрация. Специализированные виброустановки позволяют качественно и быстро утрамбовывать бетон. Для фундаментов и стен применяется специальный инструмент с вибрирующим шлангом. Его погружают в раствор и производят таким образом утрамбовку. Для тонких слоев бетона, например, стяжек, применяются поверхностные аппараты с длинной рейкой. Под воздействием мелкой вибрации, исходящей от привода, она перемещается по поверхности, благодаря чему поверхностный слой бетона выравнивается и одновременно с этим утрамбовывается.

В процессе заливки следует прокалывать бетонный раствор на всю глубину заостренным прутом. Таким способом обеспечивается выход воздуха, который мог задержаться в растворе и сетке армирования. Поскольку заливка производится послойно, то при прокалывании очередной порции бетона, необходимо углубляться примерно на 10 см в предыдущий слой с целью обеспечения их надежного сцепления.

В результате проделанных операций заполнитель плотно утрамбовывается, а на поверхность выступает ровный слой раствора. На последнем этапе производится выравнивание верхнего слоя, которое можно выполнять в несколько приемов по мере сцепления и высыхания раствора в течение 2-х-3-х часов.

При отсутствии профессионального оборудования те же самые операции можно сделать вручную. Для обеспечения вибрации следует при помощи кувалды нанести одинаковой силы удары по бокам опалубки. При этом бить правильно не по доскам щитов, а по скрепляющим брусьям.

Для обеспечения равномерного высыхания бетона и защиты его от внешних факторов необходимо накрыть раствор пленкой. Это предотвратит слишком быстрое высыхание поверхности бетона в сравнении с его внутренними слоями и предохранит от воздействия солнца, жары, холода, осадков. Среднее время высыхания бетона, по истечении которого на его поверхность можно ступать, составляет около 36 час. На время затвердевания оказывает влияние толщина слоя. Полное высыхание может затянуться на период до 28 дней. Именно по окончании этого срока следует снимать опалубку. Еще в течение полугода после этого бетон будет высыхать и укрепляться, достигнув своей максимальной прочности через год с небольшим. Однако производить дальнейшие работы допускается уже через неделю.

Заливку фундамента рекомендуется выполнять в теплое время года (температура не ниже +5ْ С). Работы по заливке фундамента в холодный период также возможны, однако в этом случае необходимо подогревать воду и смесь, чтобы вода не успела замерзнуть до схватывания бетона.

Водоцемементное соотношение

Основным параметром замеса бетонной смеси является водоцементное соотношение. Это относительная величина (по массе) количества чистого цемента в замесе к воде, которой смесь затворяют.

От этого соотношения напрямую зависят прочность, водонепроницаемость и подвижность готового бетона. Конечно, на итоговые характеристики бетона влияет не только количество воды, но и её качество.

Очень частой причиной падения прочности бетона, замедления и даже остановки процесса его твердения является химический состав воды, на которой замешан раствор.

Качество воды нормируется ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия»

Данный стандарт выставляет следующие требования к воде замеса:

  1. Вода не должна содержать примесей минеральных веществ, следов нефтепродуктов, жиров и органических остатков.
  2. Содержание органических ПАВ, фенолов и сахаров не должно превышать 10 мг / дм3.
  3. Уровень pH должен быть в пределах от 4 до 12,5
  4. Окисляемость не должна превышать 15 мг / дм3.

Понятно, что все эти требования легко соблюдать в лабораторных условиях. Но, как быть с замесом бетона дома или на даче, где не всегда есть возможность измерить химические показатели.

В этом случае, мы настоятельно рекомендуем придерживаться простого правила – замешивайте на питьевой (или условно питьевой) воде. Это может быть вода из скважины, колодца, водопровода, либо природная, но прошедшую очистку. Грубейшей ошибкой загородной стройки является использование воды из ближайшего пруда, канавы или лужи. Даже при внешней прозрачности и чистоте, такая вода, чаще всего, перенасыщена органическими и минеральными загрязнителями, которые будут препятствовать нормальному процессу гидратации бетона и пагубно повлияют на его качество.

Пропорции воды и цемента

Итак – с выбором воды определились. Сколько же её лить в замес?

Возьмём, для примера самую распространённую в частном строительстве пропорцию «1 к 3» (по песку):

  1. 1 часть цемента
  2. 3 части песка
  3. 5 частей заполнителя
  4. 0,5 части воды

В этом случае В/Ц будет 0,5 – это средний показатель, чаще всего встречающийся в строительной практике с немодифицированным бетоном.

Набор прочности и морозостойкость

Рассмотрим, как конкретно влияет водоцементное соотношение на скорость набора прочности и морозостойкость бетона.

Прочность бетона в % на

1 сутки 3 сутки 7 сутки 28 сутки 90 сутки 360 сутки 0,4 24 48 7 100 115 138 0,5 17 43 66 100 119 147 0,6 11 37 64 100 121 155 0,7 8 33 64 100 135 167
в/ц = 0,4 в/ц = 0,5 в/ц = 0,6
Нормальные условия 400 250 150
Повышенная влажность среды 200 150 100

Чем В/Ц ниже – тем бетон быстрее набирает раннюю прочность, но тем труднее его обрабатывать и тем медленнее он будет набирать дополнительную прочность после 28 дней. Однако, морозостойкость такого бетона будет выше.

Чем В/Ц выше – тем медленнее, бетон наберет раннюю прочность, но его будет легче укладывать в форму и он быстрее наберет дополнительную прочность.

Теоретически, для нормального реагирования, цементу достаточно воды в количестве ¼ от собственной, т.е. В/Ц. Но, это в идеальных условиях – не лежалый цемент, чистый (без пыли) заполнитель оптимальной влажности. В реальных условиях, редко кто промывает гравий и песок, на котором замешивает бетон. Соответственно – часть воды уйдёт на смачивание заполнителя и впитается в него.

Дополнительная вода в смеси образует ячейки – поры, и каналы – капилляры. После застывания бетона и испарению всей лишней влаги эти поры и капилляры будут способствовать снижению касса водостойкости бетона, так как они отлично впитываю влагу. Это приведёт к повышенной намокаемости бетона и, как следствие – худшей морозостойкости. Также циклическое замерзание и оттаивание воды рано или поздно приведет к началу разрушения бетона.

Вернёмся к нашему теоретическому замесу.

Возмём, для примера, цемент М500. При пропорциях 1:3:5:0,5 примерная марка бетона будет 300 – 350.

Подвижность и удобоукладываемость такого бетона будет невысокая, что вызовет затруднения при укладке его в форму и разравнивание. Потребуется дополнительная виброобработка и уход за уложенной смесью (дополнительное проливание водой), так как излишне быстрое испарение воды из смеси приведёт к образованию усадочных трещин, остановке процессов гидратации цемента и значительно снизит прочность бетона.

Для повышения удобоукладываемости чаще всего в замес добавляют воду, но, как сказано выше – это приведет к падению марочной прочности и морозостойкости бетона.

Чтобы этого не произошло – вместо дополнительной воды лучше использовать пластификаторы и комплексные добавки для бетона, которые позволят получить достаточную (до П5) пластичность бетонной смеси даже при В/Ц 0,25 – 0,3. Такой бетон будет обладать повышенной марочной прочностью, морозостойкостью, при этом будет достаточно подвижный для полного заполнения опалубки без образования пустот. Дополнительная виброобработка также не потребуется.

Используя добавки для бетона Cemmix Вы сможете получить оптимальные характеристики водоцементного соотношения в смеси, без потери в прочности, или перерасхода цемента.

Звоните на горячую линию Cemmix – мы поможем по всем вопросам!

8 800 550 52 82 (звонок беслатный по территории РФ)

Состав бетона

Состав бетона

Содержание:

Бетон – это строительный материал, образующийся после затвердевания бетонной смеси. В его состав входят в заданных пропорциях четыре основных компонента – цемент, песок, щебень и вода. Песок и щебень называют заполнителями смеси, цемент – вяжущим веществом. В качестве заполнителя могут также использоваться керамзит, шлак, бой кирпича.

В строительстве используется три вида щебня – гранитный, гравийный, известняковый. Наиболее высокими прочностными показателями обладает гранитный щебень, он же является самым дорогостоящим заполнителем. Гравийный щебень имеет более низкие прочностные характеристик, известняковый щебень – наименее прочный и наиболее дешевый материал. Соответственно марки бетона невысокой прочности (М100-300) могут быть изготовлены с применением любого щебня, в том числе известнякового. Бетон более высокой прочности (М350) может быть изготовлен с применением гранитного либо гравийного щебня. Наконец, в процессе изготовления высокопрочных марок бетона (М-400, М-450, М-500) допускается использовать в качестве заполнителя только гранитный щебень.

Бетоны, полученные на гранитном и гравийном щебне, могут применяться при возведении ответственных конструкций. Бетон марки М200 и выше, широко применяется в гражданском строительстве, в том числе при сооружении водонепроницаемых покрытий, изготовлении тротуарных плит и заливке фундаментов. Оптимальной маркой для разного рода фундаментов, исходя из совокупности требований, является марка бетона М350. Высокопрочная марка М-500 необходима для строительства наиболее ответственных конструкций — дамб, плотин, хранилищ. Бетон, полученный с применением известняка (М100, М150) используется в большинстве случаев в качестве материала для подготовительных работ.

Читать еще:  Каретка для кладки газобетона

Прочность цемента, как вяжущего вещества, также имеет принципиально важное значение для эксплуатационных характеристик бетона. Так, для каждой прочностной марки бетона существует соответствующая марка цемента, применение которой в смеси позволит обеспечить заданные свойства. Ориентировочное соответствие прочностных марок цемента и получаемых из них марок бетона представлено в таблице.


Данные таблицы имеют рекомендательный характер. На практике, взяв за основу конкретную марку цемента, можно определить оптимальные отношения по массе компонентов смеси для требуемой марки бетона. Пропорциональные составы марок бетона М200, М300,М400, полученных с применением цемента марок М400 и М500, представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Пропорции бетона в порядке цемент: песок: щебень.


Помимо указанных пропорций в процессе приготовления смеси необходимо соблюдать требуемое водоцементное отношение пропорцию цемента и воды в бетоне, которое показывает сколько литров воды необходимо использовать на 1 кг цемента, в процессе приготовления бетона. Рекомендуемые значения водоцементного отношения для бетона, изготовленного на гравии с применением различных марок цемента, приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Значения водоцементного отношения для марок бетона М200, М300, М400.


Обеспечение требуемой пропорции компонентов бетонной смеси не всегда является гаранти-ей её высоких эксплуатационных характеристик. С целью придания бетону, приготовленному на обычном сырье, специальных свойств и улучшения его качества без значительного повышения себестоимости применяются специальные добавки.

Добавки для бетонных смесей

Применение добавок позволяет существенно улучшить качество бетона без значительных материальных затрат. Добавки, применяемые для придания бетонным смесям специальных свойств, условно делятся на шесть следующих групп:

    • Суперпластификаторы– повышают подвижность бетонной смеси, увеличивают прочность, водонепроницаемость и плотность, позволяя снизить расход дорогостоящего цемента для обеспечения необходимой прочности.
    • Ускорители набора прочности– повышают скорость набора прочности в течение первых трех суток, повышают прочностную марку бетона.
    • Добавки, обеспечивающие сохраняемость подвижности бетона, — востребованы при длительных перевозках и в жаркое время года.
    • Добавки, повышающие морозостойкость, — востребованы при проведении работ в зимнее время.
    • Модификаторы – повышают эксплуатационные характеристики, в том числе позволяют получить высокопрочный бетон на основе обычных заполнителей и цемента.
    • Добавки для самоуплотняющихся смесей– упрощают процесс бетонирования густоармированных и тонкостенных конструкций.
    • Комплексные добавки– обеспечивают комплексное воздействие на бетонную смесь.Комплексные добавки удобны тем, что избавляют производителя от необходимости приобретать разные компоненты для обеспечения необходимых свойств бетона. Кроме того, применение комплексных добавок исключает взаимодействие отдельных химических элементов в смеси и связанные с этим побочные эффекты.Необходимый эффект от добавок можно наблюдать только в случае строгого соблюдения рекомендаций по их использованию. В некоторых случаях их оптимальную дозировку необходимо установить экспериментальным путем в процессе подбора состава бетона. Содержание химических, как правило, не должно превышать 2% от массы цемента. С целью экономии цемента в бетон вводятся тонко молотые добавки (или наполнители). Их количество в смеси может составлять 20% и более.

Применение тонкомолотых добавок оправдано в двух случаях:

  • если по условию прочности допускается большее водоцементное отношение, чем требуется по условию долговечности смеси;
  • если необходимую прочность бетона можно обеспечить, используя меньшее количество цемента в сравнении с требуемым по условию плотности. Благодаря применению пластификаторов требуемый расход цемента из условий прочности для целого ряда бетонов бывает ниже, чем его расход из условий плотности. В этих случаях для экономии цемента целесообразно использовать тонко молотые добавки.

Бетон для тротуарной плитки

Для получения тротуарной плитки с высокими прочностными характеристиками необходим бетон, содержащий следующие пропорции компонентов:

  • Первый вариант: вяжущая основа – портландцемент М500 и песок, максимально очи-щенный от глины. Соотношение по массе — 1:3 соответственно.
  • Второй вариант: портландцемент марки М500, песок и отсев гранитного щебня фракцией от 5 до 10 мм. Соотношение по массе 1:2:2 или 1:3:1 соответственно.

Рекомендуется в каждом случае использовать применять гидроизолирующую добавку и пластификатор.
С целью улучшить прочностные характеристики раствор для приготовления плитки армируют полипропиленовыми волокнами. Однако применение волокон более целесообразно в бетоне, состоящем из цемента и песка, поскольку бетон, содержащий гранитный отсев, сам по себе уже является достаточно прочным.

Если для бетона создается раствор из песка и цемента очень важно соблюдать их правильное соотношение, не снижая и не повышая рекомендуемую долю песка. Заниженное содержание песка (менее 2-х частей) может привести к образованию трещин в бетоне. Слишком высокое содержание песка (более 3-х частей) приводит к снижению твердости и постепенному разрушению плитки.

Содержание красителей в бетоне для тротуарной плитки не должно превышать 5 % от общего количества компонентов. В противном случае это приведет к существенному ухудшению качества продукции – снижению морозостойкости, прочности и других показателей.

Бетон для отмостки

Состав бетона для отмостки необходимо подбирать в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. В задачи отмостки входят отвод воды и обеспечение прохода вокруг здания. Отмостка должна быть простой по конструкции и экономичной в исполнении, иметь высокие прочностные характеристики и в случае необходимости легко демонтироваться.

Следует учитывать, что в зависимости от сезона отмостка подвергается перепадам температуры и другим атмосферным воздействиям. Поэтому применяемый бетон должен характеризоваться высокими показателями водонепроницаемости и морозостойкости.
Для отмостки должен применяться бетон марки не ниже М200. Рецепт его получения достаточно прост. В качестве вяжущего вещества целесообразно применять марки цемента М400 и М500.Чем выше марка цемента, тем меньшее его количество требуется для обеспечения заданной прочности.

За основу требуется взять цемент М400 и использовать его с остальными составляющими в следующих пропорциях:

  • Для бетона М200 в массовом отношении 1: 2,8: 4,8 (цемент: песок: щебень).
  • Для бетона марки М250 — 1:2,1:3,9.
  • Для бетона М300 — 1:1,9:3,7.

Воды в смеси должно быть как можно меньше. Её оптимальное соотношение с цементом составляет 0,65 с учетом присутствия воды в песке. В случае использования крупнозернистого щебня количество воды допускается уменьшить.

Порядок приготовления бетонной смеси следующий: в смеситель налить воду и добавить цемент, оба ингредиента перемешать до получения однородного «цементного молока», затем высыпать щебень в полученный раствор, в последнюю очередь ввести песок.

Бетон для фундамента

Для приготовления бетона рекомендуется использовать песок фракцией от 1,2 до 3,5 мм. Песок должен быть чистым, без ила и примесей, их содержание допускается до 5%. Проверить степень чистоты песка можно следующим образом: насыпать его в бутылку, налить туда воды, взболтать. Если после взбалтывания вода остается прозрачной или слегка мутнеет, значит, песок достаточно чист. Если же вода сильно мутнеет, приобретает цвет глины или после отстаивания поверх песка оседает глинистый осадок, значит, в песке содержится слишком большое количество глины, и он не пригоден для приготовления бетонной смеси.

Гравий (или щебень) также не должен содержать в большом количестве глину. Размеры его частиц должны находиться в пределах от 10 до 80 мм.

При закладке монолитного фундамента собственными силами в качестве вяжущего вещества оптимальным вариантом будет обычный портландцемент.

Ориентировочные пропорции составляющих для приготовления фундаментного бетона в частях от цемента следующие: 1:3:5 (цемент: песок: гравий) – на 10 кг цемента необходимо 30 кг песка и 50 кг гравия. Изменяя водоцементное отношение можно получать из одной и той же марки цемента различные марки бетона.

Приобретая цемент, важно обращать внимание на срок его изготовления. Цемент сохраняет свои первоначальные характеристики в течение трех месяцев, после превышения которых может утратить порядка 30% прочности.

В бетон для фундамента рекомендуется вводить модифицирующие добавки или сульфатостойкие элементы. Это повысит сопротивление бетонной смеси воздействиям агрессивной среды.

Как выполнить качественную заливку бетона?

Перед тем, как начать заливку бетона, необходимо проверить надежность опалубки, качественно армировать конструкцию композитной арматурой и подготовить землю, уплотнив грунт.
Очень важно в процессе строительных работ качественно залить и распределить бетон. Бетон представляет собой неоднородный состав, поэтому для его равномерного распределения требуется утрамбовка, которая позволит уплотнить заполнитель внутри раствора и исключить присутствие воздушных пузырей.

С этой целью применяется вибрация. Специализированные виброустановки позволяют качественно и быстро утрамбовывать бетон. Для фундаментов и стен применяется специальный инструмент с вибрирующим шлангом. Его погружают в раствор и производят таким образом утрамбовку. Для тонких слоев бетона, например, стяжек, применяются поверхностные аппараты с длинной рейкой. Под воздействием мелкой вибрации, исходящей от привода, она перемещается по поверхности, благодаря чему поверхностный слой бетона выравнивается и одновременно с этим утрамбовывается.

В процессе заливки следует прокалывать бетонный раствор на всю глубину заостренным прутом. Таким способом обеспечивается выход воздуха, который мог задержаться в растворе и сетке армирования. Поскольку заливка производится послойно, то при прокалывании очередной порции бетона, необходимо углубляться примерно на 10 см в предыдущий слой с целью обеспечения их надежного сцепления.

В результате проделанных операций заполнитель плотно утрамбовывается, а на поверхность выступает ровный слой раствора. На последнем этапе производится выравнивание верхнего слоя, которое можно выполнять в несколько приемов по мере сцепления и высыхания раствора в течение 2-х-3-х часов.

При отсутствии профессионального оборудования те же самые операции можно сделать вручную. Для обеспечения вибрации следует при помощи кувалды нанести одинаковой силы удары по бокам опалубки. При этом бить правильно не по доскам щитов, а по скрепляющим брусьям.

Для обеспечения равномерного высыхания бетона и защиты его от внешних факторов необходимо накрыть раствор пленкой. Это предотвратит слишком быстрое высыхание поверхности бетона в сравнении с его внутренними слоями и предохранит от воздействия солнца, жары, холода, осадков. Среднее время высыхания бетона, по истечении которого на его поверхность можно ступать, составляет около 36 час. На время затвердевания оказывает влияние толщина слоя. Полное высыхание может затянуться на период до 28 дней. Именно по окончании этого срока следует снимать опалубку. Еще в течение полугода после этого бетон будет высыхать и укрепляться, достигнув своей максимальной прочности через год с небольшим. Однако производить дальнейшие работы допускается уже через неделю.

Заливку фундамента рекомендуется выполнять в теплое время года (температура не ниже +5ْ С). Работы по заливке фундамента в холодный период также возможны, однако в этом случае необходимо подогревать воду и смесь, чтобы вода не успела замерзнуть до схватывания бетона.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector