Бетон представляет собой строительный материал, получаемый при смешивании связующего вещества, наполнителя, пластификатора и воды и обладающий после затвердевания свойствами камня. Типичной сферой применения бетона является изготовление подложки, выступающей в качестве опоры для фундамента.
Область применения этой смеси диктует требования к ее характеристикам, среди которых наиболее большое значение имеет показатель прочности на сжатие или гарантированно выдерживаемой нагрузки. Необходимость обеспечения прочностных характеристик материала обуславливает жесткую регламентацию качества каждого из компонентов состава этого стройматериала.
Следует отметить, что существуют ориентировочные соотношения частей состава смеси, точное соблюдение которых обеспечивает заданную прочность на сжатие, а, следовательно, и устойчивость возводимой на нем конструкции.
Особенности бетонных смесей
Материалы, входящие в состав раствора обеспечивают способность сохранять пластичность при работе с ним в течение времени,необходимого для придания ему необходимых показателей плоскостности.
Скорость его застывания зависит от:
- крупности фракций, входящих в его состав,
- количества воды в растворе,
- температуры окружающей среды,
- марки и разновидности цемента,
- толщины укладываемого слоя,
- влажности компонентов смеси и воздуха.
Время необходимое для полного затвердевания до состояния камня и приобретения ими необходимых прочностных характеристик составляет 4 недели.К характерным особенностям этого строительного материала относится постепенность приобретения прочностных характеристик.
Основными условиями для качественного затвердевания бетона являются:
- Обеспечение температуры в оптимальном диапазоне значений 18-22°С, при более высоких происходит обезвоживание, снижение же этого показателя приводит к замедлению гидратации и увеличению времени схватывания смеси.
- Влажность окружающей среды должна быть не меньше 90%, причем в среде с большими значениями этого показателя ускоряется процесс затвердевания раствора при одновременном обеспечении необходимых характеристик. В летний период в процессе выдержки бетона необходимо следить за поддержанием необходимой влажности, проводя периодическое смачивание подложки.
В процессе формирования твердой структуры, этот материал проходит фазы схватывания и затвердевания.
На время схватывания влияет марка бетона, например:
- М200 твердеет в течение 2-4 недель, а схватывается на протяжении 2,5ч;
- М400 для достижения необходимых показателей прочности необходима выдержка в течение одной-двух недель, при этом время, необходимое для схватывания составляет 1-2ч.
Смесь должна обладать некоторой текучестью, поскольку в процессе работы с ней и выполнения трамбовки предстоит устранить из нее все воздушные пустоты. С целью устранения воздушных пустот из раствора используется вибрация, проведение которой при изготовлении фундамента и стен сооружений используется шланг, создающий колебания. Устранение воздуха происходит при его соединении с приводом и погружении в бетон.
При использовании армирующих элементов, рекомендуется выполнять прокалывание бетона на всю глубину, выполняемое заостренной частью прутка. Таким образом, устраняются воздушные пустоты, располагаемые как в сетке армирования, так и оставшиеся в самой смеси.
При изготовлении тонких конструкций, например стяжки, устранение воздушных пустот из нее осуществляется при помощи агрегата с вынесенной рейкой. Рабочий орган воспринимает вибрации, поступающие от привода, при его перемещении по обрабатываемой плоскости происходит одновременное уплотнение и устранение воздушных пустот.
Маркировка бетона
Основным отличием марок бетона между собой является количественное соотношение компонентов смеси. Именно от него зависит устойчивость к действию деформирующих нагрузок. Помимо этого, на прочностные характеристики стройматериала оказывает дисперсность входящих в состав раствора компонентов.
Существует несколько вариантов маркировки смеси:
- Устаревшая в которой смеси, содержащие определенное количество компонентов цемента, песка и щебня обозначают буквой М. Цифра, указываемая после этого означает прочность на сжатие, выраженная в кгс/см 2 , что соответствует 0,1МПа. Все виды бетона согласно этой классификации располагаются в диапазоне М50-М1000.
Ниже приведено соответствие между марками строительного материала с использованием старого и нового обозначений:
Различие между марками бетона состоит в разновидности используемого цемента (М 300-М500), размеров фракций песка и щебня. Например, при использовании 1 части цемента марки М 400, 4 щебня, 2 песка, получается бетон марки М250(В 20). Количество воды составляет половину нормы цемента. При использовании таких же пропорций для цемента М 500, получается смесь с маркировкой М 350 (В25).
Области применения
Бетон является универсальным материалом, который используется на каждом этапе строительства, начиная от устройства фундамента до устройства кровли. Принцип, используемый при устройстве бетонного основания, состоит в том, что перед нанесением основной части бетона, необходимо выполнить подложку под него.
Для этого можно использовать стройматериал марки В7,5, обладающий меньшей по отношению к основной марке прочностью и допускающий возможность применения крупнодисперсных частиц песка.
Марки, имеющие небольшую цифру после обозначения буквы М, например М 100 используются для устройства подкладок под основной объем стройматериала, сооружения бордюров и дорожек.
Для устройства гаража, плит, на которые действует небольшая нагрузка, постройки подсобных помещений, используется М 200.
М 300 изготавливается для сооружения ленточного фундамента, обустройства площадок и заборов.
М 400 характеризуется высокой прочностью, малым временем схватывания и сравнительно высокой ценой, из-за этого его применение в индивидуальном строительстве считается нецелесообразным.
Бетон более высоких марок обладает большей плотностью и массой и используется по большей части для возведения промышленных сооружений. В рамках строительства гражданских объектов, наиболее часто используются такие марки стройматериала, как М 300-М500.
Компоненты бетонных смесей
Выбор подходящей марки бетона начинается с определения объема сооружения или фундамента и характера действующих нагрузок. Выбранная марка бетона содержит цемент, щебень и песок, смешанные в соотношении, обеспечивающем требуемые прочностные характеристики.
Помимо этого, в составе строительного материала могут присутствовать пластификаторы, антикоррозионные добавки, ускорители, усилители прочности.
К каждому из компонентов смеси предъявляются требования, призванные обеспечить прочностные характеристики материала:
- Цемент должен быть сухим, измельченным до как можно более мелких фракций, не содержать грудок. Для исключения образования комков, необходимо обеспечить определенную влажность помещения, в котором хранится цемент. Наиболее популярным является использование при приготовлении смеси портландцемента, отличающегося повышенным содержанием силикатов кальция. За счет этого, можно достичь хорошие адгезионные характеристики и соединение отдельных частиц компонентов в монолитную цельную структуру.
- Песок, при его использовании в приготовлении бетона, необходимо предпочитать речную разновидность. Размеры фракций могут колебаться от 1,5 до 5мм, содержание посторонних примесей недопустимо.
- Гравий (щебень) должен иметь размеры в пределах 8-35 мм, причем более крупный размер фракций способствует увеличению прочности бетона. Для приготовления раствора под фундамент, рекомендуется использовать щебень с размером фракции 20-35мм, при этом важно обеспечить равномерное распределение материала для лучшего сцепления частиц между собой.
- Вода должна быть очищенной, поскольку при наличии в ней определенных видов микроорганизмов и добавок возможно ухудшение прочностных характеристик. Кроме этого, запрещается использовать для приготовления бетона речную воду, при выборе воды критерием правильности является возможность употребления человеком.
- Пластификаторы, обеспечивают подвижность смеси и предохраняют ее от образования трещин.
- Антикоррозионные добавки используются в случае применения арматуры для предотвращения окисления.
- Ускорители, используются для сокращения времени застывания и схватывания компонентов бетона. Используются в случае ограниченных лимитов по срокам возведения объектов.
Пропорции при замешивании бетона
Количество каждого из компонентов смеси можно вычислить, принимая за основу одну часть цемента или выбрать из таблиц, ориентируясь на выход смеси из 10л цементирующего вещества.
Последний способ может применяться при использовании большого количества бетона. Оптимальным для приготовления фундамента является состав, включающий одну часть цемента, 2,5 песка, 4.5 щебня.
Марка получается при смешивании 10кг цемента, с 12 кг песка с низкой дисперсностью и 27 кг гравия. Областью применения этой марки является закладка фундаментов под многоэтажные объекты, строительство стен и обеспечение покрытия на объектах с высокими требованиями к прочности.
Марка содержит большое количество цемента, которое определяет высокую прочность смеси и область ее применения. М 500 используется при строительстве гидротехнических сооружений и объектов специального назначения. Соотношение компонентов при изготовлении смеси 1:1,2:2,5.
Советы по расчету
Ориентиром для проведения расчета компонентов смеси является марка цемента и его количество в составе раствора. При этом количество воды выбирается исходя из целевого назначения материала из диапазона 0,5-1 ч.
Для точного отмеривания порций каждого компонента, необходимо выполнить взвешивание одинаковых объемов каждого компонента. Для этого, мерительная емкость без уплотнения поочерёдно заполняется каждым материалом с взвешиванием каждой порции. При помощи вычислений проводится пересчет предварительных значений на объем используемых ведер.
Приготовление бетонной смеси вручную
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.
Бетон в30 м400 — строительный материал, в качестве основных компонентов которого используются неорганические вещества. Этот вид бетона получают при помощи вяжущих составляющих цемента, наполнителей и добавок. Ингредиенты, входящие в состав, позволяют придать раствору б30 м400 необходимые свойства (прочность, морозоустойчивость, влагонепроницаемость). Бетоном пользуются при строительстве сооружений, эксплуатируемых в непростых условиях. При этом важно строго соблюдать предписанные нормы проектирования, требования проведения работ. Сегодня марка b30 используется более широко, нежели пять лет тому назад. Такую популярность марки можно объяснить усилением госконтроля над строительной отраслью.
Технические характеристики
Бетонный раствор б30 — тяжелый вид стройматериалов. Его надежность, долговечность, морозоустойчивость имеют высокие показатели, что позволяет применять растворы в30 для возведения объектов, к которым предъявляются особые технические и нормативные требования. Для использования бетонного раствора строителям должна быть известна его характеристика. М400 – бетон класса b30. Смесь имеет класс влагонепроницаемости W6-W12. При влагостойкости W6 плотность тяжелого бетона составляет 2430 килограммов на кубический метр. Морозоустойчивость материала равна F100-F300, подвижность достигает П3-П5.
Состав и пропорции
Перед тем как приготовить смесь, нужно ознакомиться с государственным стандартом, в котором указаны пропорции компонентов. Только соблюдая инструкцию, вы сможете сделать раствор необходимой плотности. В состав цементного раствора м400 с морозостойкостью F300 входят ингредиенты в следующих пропорциях (килограммы на кубический метр):
- триста девяносто пять килограммов цемента;
- восемьсот семьдесят килограммов песка;
- тысяча семьдесят пять килограммов щебня;
- сто семьдесят литров воды;
- семь с половиной килограммов пластификатора.
Вернуться к оглавлению
Применение
Этот строительный материал применяют для проведения работ:
- возведения мостов, рассчитанных на больше нагрузки и предназначенные для использования больших транспортных потоков;
- строительства мостов для железных дорог;
- изготовления хранилищ для банков, колонн, арочных проемов и пр.;
- производства пролетов лестниц, бордюров и пр.;
- устройства плотин и других подобных конструкций;
- создания коллекторов для коммуникации;
- возведение объектов для энергетической, горнодобывающей и машиностроительной отраслей.
Необходимость в таком бетоне возникает при укладке плит для тротуаров, перекрытий, изготовления канализации, закладке верхних слоев дорожного покрытия с большими нагрузками плит. Этот вид бетонного раствора (в30) применяется при возведении объектов, испытывающих сильное воздействие из-за находящихся поблизости железных дорог, метрополитена, автомагистралей.
Особенности изготовления
Необходимо учитывать, что процесс изготовления почти идентичен для любого вида бетона, но сделать раствор правильной консистенции можно только при соблюдении технологии. Малейшее нарушение способно привести к снижению свойств. Правильное соотношение ингредиентов поможет вам сделать высококачественный цемент b30 м400. Выбирая цементную смесь, вы должны убедиться, что она не успела впитать влагу при хранении и выпущена максимум три мес. назад. Кроме того, немаловажной особенностью изготовления бетона является подбор хороших материалов. После приобретения компонентов строители приступают к выполнению работ. Изготовление смеси состоит из нескольких шагов:
- Сначала смешивают песок, цементный раствор до однородного состояния.
- Затем добавляют воду. От количества воды зависит прочность конструкции. Для изготовления одного кубометра понадобится много литров жидкости.
- После этого в смесь добавляют щебенку и тщательно перемешивают.
Вернуться к оглавлению
Стоимость
Высокую стоимость бетона объясняют множеством преимуществ. Сегодня она составляет примерно 60 долларов за один кубический метр. Этот стройматериал по своей экономичности относится к средней категории. Его продают в форме готового раствора, подвижность которого достигает три-пять пунктов. Смесь продают в большинстве специализированных магазинов для строителей. Раствор можно найти в точках производства, на предприятиях, которые выпускают изделия, конструкции из цемента.
Специалисты советуют сотрудничать с надежными поставщиками строительных материалов, поскольку визуально сложно определить тип смеси. Чтобы получить высококачественный бетон, нужно в точности придерживаться технологии и рекомендаций соблюдения рецептуры, соотношения компонентов.