Как приготовить бетон: требования к материалам, пропорции и расчет состава

Самый важный ингредиент – цемент

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

Щебень и гравий — наиболее популярные наполнители для бетона

Основным наполнителем для бетонов всех марок является щебень или гравий – измельченная горная порода. Чаще всего используется щебень. Он также делится по фракциям, и имеет шероховатую, неровную поверхность.

При подборе состава бетона следует также учесть, что морская или речная галька не может служить заменой щебню, так как гладкая, отполированная водой поверхность значительно ухудшает сцепление камня с остальными компонентами смеси.

Щебень подразделяется на следующие фракции:

Очень мелкий — 3 — 10 мм.

Мелкий — 10 — 20 мм.

Средний — 20 — 40 мм.

Крупный — 40 — 70 мм.

Чтобы ваш бетон простоял долгие годы и не разрушился, следует помнить, что максимальный размер камней в щебенке не должен превышать 1/3 от минимальной толщины будущего изделия.

Для максимального заполнения пустот следует применять различные фракции щебня: мелкий, средний, крупный. При этом необходимо учитывать, что мелкой фракции должно быть не менее 1/3 от общего объема щебня.

Набор прочности и марка бетона

График набора прочности бетона, при нормальных условиях.

Как правильно замесить бетон

Существует как ручной способ замеса, так и механизированный, — при помощи бетономешалок и миксеров.

Ручной способ замеса бетона

Замес бетона в бетоносмесителе

Следуя этим несложным правилам, вы получите надежный конструкционный материал, который с годами будет становиться все крепче!

Информация по назначению калькулятора

Алгоритм по расчету пропорций компонентов бетона

Для расчета составляющих для изготовления тяжелого бетона была взята за основу книга В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.

1. Рассчитываем В/Ц (водоцементное соотношение) по формулам:

2. Определяем расход воды для щебня (гравия) разной фракции:

Водопотребность песка в калькуляторе не учтена и взята по умолчанию 7% (песок средней крупности).

3. Определяем расход цемента:

При использование суперпластификатора С-3 либо аналога (Дофен, СП-1, СП-3) сокращается расход цемента и воды для получения заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси.

4. Определяем коэффициент раздвижки частиц. Данные по раздвижке были взяты из приложения №4 книги М. Файнера «Новые закономерности в бетоноведении и их практическое приложение«.

Для смесей жесткостью Ж3-Ж4 было взято усредненное значения коэффициента раздвижки зерен равное 1,1.

5. Определяем расход щебня:

6. Определяем расход песка:

Для расчета использовались следующие данные:

Применение суперпластификатора С-3 в подборе состава бетона

Назначение суперпластификатора в данной калькуляторе — получение заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси без уменьшения прочности бетона.

Для расчета использовалась «Таблица 1. Изменение подвижности бетонной смеси» из книги Ю.П. Чернышева: «Пластичный бетон».

Полезная информация по применению суперпластификатору С-3 (Дофен):

Комментарии

48кг песка (3 ведра по 12 литров)

Осевое сжатие. Расчеты и значения

При расчетах нужно учитывать, что класс (В) напрямую зависит от его средней прочности R, МПа. Соответственно, используется следующая формула:

В= R (1−tV), где, t – класс обеспеченности, заложенный при проектировании, в основном берут значение 0,95, соответственно t=1,64; V – коэффициент вариации прочности. 1 – постоянная.

Если в расчетах использовался нормативный коэффициент V = 13,5% (0,135), то средняя прочность равна R = В/0,778.

Согласно СНиП 2.03.01 – 84, высота зоны формула:

Другие характеристики бетона

Прочность на сжатие – это не самостоятельная характеристика. Она, как и прочие, зависима от многих обстоятельств и других свойств материала.

От чего зависит прочностной показатель бетона

• качество компонентов, а именно, активность и прочность цемента, чистота и правильность выбора модуля крупности заполнителя, химический состав воды, верность подбора пластифицирующих добавок;

• оптимальный подбор состава, отвечающий главному девизу технологов ЖБИ: «максимальное качество при минимальной себестоимости»;
• теловлажностный режим обработки изделий;
• верность проведения испытаний образцов в лаборатории;
• правильный алгоритм снятия с напряжения ЖБИ;
• последующая выдержка изделий при определенных условиях.

Если при измерении прочности, марка на сжатие по факту оказалась намного ниже нормативной, обязательно пересмотрите качество изделия по вышеперечисленным пунктам, чтобы выявить причину брака.

Какие показатели нужно предусмотреть вместе с расчетной прочностью бетона

Прочность – основной, но далеко не единственный показатель качества материала, на который нужно опираться при его проектировании.

Также необходимо учитывать следующие значения:

• Теплопроводность и воздухопроницаемость напрямую влияют на то, насколько теплым и комфортным будет будущее строение. Поэтому их тоже нужно учитывать. Причём, чем больше значение, тем холоднее материал.

• Удельное электрическое сопротивление необходимо при дополнительном прогреве бетонной смеси. Чем выше будет показатель, тем лучше будет прогреваться смесь.

Влияние состава компонентов и технологических особенностей на прочность бетона

Прочность бетона напрямую зависит от компонентов, участвующих в приготовлении смеси:

Полезный совет! Готовя бетонную смесь самостоятельно, следует использовать цемент марки в два раза превосходящей марку бетона.

• водоцементный модуль. Затвердевание бетона с цементом происходит при участии воды от 15 до 25 %. Удобоукладываемость смеси возможна, как правило, при 40 — 70 %. Излишки воды способствуют образованию пор и, как следствие, прочность на сжатие снижается. Бетоны с малым водоцементным отношением набирают прочность гораздо быстрее;
• заполнители. Мелкие фракции заполнителей, присутствие в их составе пыли и глины, органических включений негативно отражаются на прочности бетона. Сцепление крупных фракций заполнителей с цементом положительно влияет на прочность;

Марка бетона важна для прочности железобетонных конструкций

• перемешивание. Прочность на сжатие также зависит от того, насколько тщательно будут смешаны компоненты бетонной смеси и от того, на каком оборудовании они смешаны. Не последнюю роль играет уплотнение — увеличив среднее значение плотности на 1 %, показатель прочности увеличится до 5 % (на 1 куб смеси);
• возраст и температурные условия твердения. На увеличение прочности на сжатие с течением времени оказывает влияние минеральная структура цемента — разные цементы способствуют разному увеличению прочности. Оптимальной температурой для твердения бетонной смеси является температура 15 — 20°С, степень влажности — от 90 до 100 %. Чтобы обеспечить достаточную влажность для затвердевания, рекомендуется укрывать бетон пленкой. При температуре ниже нуля твердение почти не происходит. Добиться понижения температуры замерзания для воды можно с помощью специальных добавок.

Таблица марок бетона и их характеристики

Рассмотрим таблицу «Марка бетона и класс бетона в зависимости от применения готовой смеси»:

Из таблицы узнаем, какую марку бетона для фундамента можно использовать для строительства дома в частном секторе.

Если планируется небольшая хозяйственная постройка, можно использовать смесь с невысоким показателем (М200) марки бетона. Для фундамента частного дома, имеющего больше одного этажа, применяется уже более высокая марка (М250, М300).

Полезный совет! При устройстве ленточного фундамента, кроме марки бетона, необходимо учитывать характеристики грунта, в котором он будет располагаться.

Чем выше марка и класс бетона, тем выше его прочность на сжатие

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

Полезный совет! Получению более высокой марки бетона по морозостойкости способствует добавление в смесь противоморозных добавок (ПМД). Их функция состоит в уменьшении требуемого количества воды и уплотнении бетона.

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.

Марки, пропорции бетона.

Для получения той или иной марки бетона, потребуется различное соотношение компонентов. Наиболее прочным считается бетон М450, в то время как марки вроде M100 и M200 более хрупкие.

Рассмотрим соотношение трех компонентов на примере разных марок бетона

• Бетон М100 — 1:5,8:6,1 (цемент:песок:наполнитель)
• Бетон М200 — 1:3,5:5,6 (цемент:песок:наполнитель)
• Бетон М300 — 1:2,4:4,3 (цемент:песок:наполнитель)
• Бетон М400 — 1:1,6:3,2 (цемент:песок:наполнитель)
• Бетон М450 — 1:1,4:2,9 (цемент:песок:наполнитель)

Если внимательно изучить пропорции бетона различных марок, то можно проследить определенную тенденцию, в которой количество песка и наполнителя уменьшается относительно цемента. Чем выше марка бетона, тем меньше разница между компонентами.

Объем бетона для ленточного основания

Ленточный фундамент сегодня – один из самых популярных вариантов основания в дачном строительстве. Он подходит для сооружения одно- и двухэтажных домов, гаражей, бань, отличается простотой возведения.

Чтобы рассчитать сколько кубов бетона для строительства будет необходимо, надо узнать высоту и ширину ленты фундамента.

Все эти показатели просто перемножаются между собой.

Формула для подсчета количества кубов бетона будет выглядеть так:

• V = S*L, где V – это общий объем бетона, L – длина для фундаментной ленты, S – площадь для поперечного сечения ленты;
• для получения значения площади сечения необходимо просто умножить ширину ленты на ее высоту (при однородном сечении).

Схема плитного фундамента.

К примеру, при длине ленты 28 м и при сечении 0,16 м² посчитать объем можно таким образом:

V = 28*0,16=4,48 кубов.

Но возможен и такой случай, когда сечение ленты будет неоднородным, например: на длине 8 м – 0,2 м², на длине 12 м – 0,16 м². В таком случае формула принимает следующий вид:

V = 12*0,16+8*0,2+8*0,25=5,52 куба бетона.

Расчет цемента

Чтобы получить 0,2 куба бетона, необходимо приготовить: цемента – 260 кг, песка – 0,4 куба, гравия – 0,9 куба, воды для размешивания – 185 л.

Как определяется водонепроницаемость

Водонепроницаемость определяется односторонним гидростатическим давлением в кгс/см2, которое выдерживает эталонный образец не пропуская воду. Данная марка важна для конструкций, приоритетными параметрами которых являются плотность и водонепроницаемость.

Для монолитных конструкций проектная марка бетона устанавливается не раньше 90-180 суток при наличии необходимого обоснования. «Подгонка» по сроку загружения позволяет использовать оптимальный объем цемента.

Классификация добавок в бетон

Добавки в бетон классифицируются по нескольким видам. Давайте рассмотрим их и выделим особенности каждой.

Противоморозные добавки в бетон

Добавки в бетон для морозостойкости позволяют осуществлять строительные работы без потери в качестве в условиях до -30 ℃.

К преимуществам также можно отнести:

• ведение работ в течение всего года;
• отсутствие необходимости подогревать раствор для набора прочности;
• снижение расхода состава сравнительно с обычным.

Из недостатков мастера отмечают образование солевых разводов, которые сложно удаляются. Существуют токсичные добавки, их нельзя применять внутри жилых помещений. Также важно точно соблюдать дозировку, что не потерять в характеристиках результата.

Все антиморозные добавки для бетона можно объединить в 3 группы:

• пластификаторы (комплексные);
• сульфаты (в результате химической реакции выделяют тепло);
• антифризы (обеспечивают гидратацию цемента).

К сухим материалам относятся хлориды натрия или кальция. Они снижают скорость кристаллизации воды, ускоряют процесс высыхания раствора. Жидкая аммиачная вода добавляется в бетон, который отливают при температуре до – 100 ℃.

Добавки в бетон для водонепроницаемости

Это позволяет не только положительно повлиять на долговечность, но исключить необходимость в дополнительных гидроизоляционных мероприятиях. Что экономически выгодно для строителей.

Добавки в бетон для прочности

Пластификаторы для повышения прочности подразделяют на слабые, средние и сильные. Они также способствуют увеличению морозостойкости и водонепроницаемости. К ним относятся бытовые моющие средства (мыло, порошок).

Популярностью также пользуется недорогой хлористый кальций. Он ускоряет процесс набора прочности. Его применяют для литья тротуарной плитки, бетонных блоков и фундамента. К комплексным присадкам универсального характера относится Эластобетон любой марки.

Заключение

Бетон может быть использован в качестве опорной конструкции. В соответствии с уровнем контакта с влагой применяются различные химические добавки. Это касается также таких характеристик как морозостойкость и прочность.

Объем бетона для ленточного основания

Ленточный фундамент сегодня – один из самых популярных вариантов основания в дачном строительстве. Он подходит для сооружения одно- и двухэтажных домов, гаражей, бань, отличается простотой возведения.

Чтобы рассчитать сколько кубов бетона для строительства будет необходимо, надо узнать высоту и ширину ленты фундамента.

Все эти показатели просто перемножаются между собой.

Формула для подсчета количества кубов бетона будет выглядеть так:

• V = S*L, где V – это общий объем бетона, L – длина для фундаментной ленты, S – площадь для поперечного сечения ленты;
• для получения значения площади сечения необходимо просто умножить ширину ленты на ее высоту (при однородном сечении).

Схема плитного фундамента.

К примеру, при длине ленты 28 м и при сечении 0,16 м² посчитать объем можно таким образом:

V = 28*0,16=4,48 кубов.

Но возможен и такой случай, когда сечение ленты будет неоднородным, например: на длине 8 м – 0,2 м², на длине 12 м – 0,16 м². В таком случае формула принимает следующий вид:

V = 12*0,16+8*0,2+8*0,25=5,52 куба бетона.

Расчет цемента

Чтобы получить 0,2 куба бетона, необходимо приготовить: цемента – 260 кг, песка – 0,4 куба, гравия – 0,9 куба, воды для размешивания – 185 л.