Как определить выход цемента

Обновлено: 08.05.2024

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

– 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.

Остальные ингредиенты вычисляют по пропорции, умножая на 3 для песка и на 5 для гравия. Кубический метр бетона в таком случае будет весить около 2.5 тонн.

Требования к материалам

Итоговое качество и характеристики полученной смеси напрямую зависят от качества материалов и того, насколько правильно соблюдается водоцементное соотношение. Цемент может быть разных марок, как и бетон, но это далеко не одно и то же. Для замеса бетона марки М75, к примеру, берут цемент марок М200-М300 (превышает показатель примерно в 2.5-3 раза).

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.

– 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

Жесткие смеси готовят прямо на объекте, так как они быстро твердеют и требуют обязательной трамбовки. В индивидуальном строительстве чаще всего используют цемент марки М75, который демонстрирует достаточную прочность и сравнительно невысокую стоимость. Ведь по мере увеличения марки цемента растет и его цена.

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.

В процессе замеса нельзя забывать про важный момент – в готовую смесь добавить можно будет только воду, остальные ингредиенты должны добавляться в определенной последовательности. Если становится ясно, что замес не удался, придется повторить все сначала – возможно, увеличив долю цемента.

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.

Жидкий бетон представляет собой водный раствор вязкой консистенции из компонентов, взятых в определённых пропорциях. После отверждения он становится крепким, надёжным, устойчивым к механическим воздействиям и природным явлениям материалом.

Опытные строители советуют самостоятельно делать бетонную смесь, а не покупать готовую. Для приготовления или определения материальных затрат необходимо точно знать, сколько нужно цемента на 1 куб бетона для фундамента. Расчёт компонентов проводится по специальной системе, при этом обязательно учитывают ряд факторов.

Марка бетона под фундамент

В первую очередь, надо определить, бетон какой марки подходит для возведения фундамента под конкретный дом на данной почве. Фундамент должен обладать достаточной прочностью, жёсткостью и подвижностью после отверждения смеси.

Заливку фундамента дома целесообразно выполнять тем бетоном, который обладает всеми необходимыми для этого свойствами:

М100 или М200 абсолютно не подходят для этой цели. Однако некоторые дачники укрепляют лёгкие конструкции, используя М200. Специалисты не рекомендуют рисковать, подобная строительная конструкция не будет надёжной.
Марки М300, М350 по всем показателям подходят для возведения фундамента. М300 наиболее подходит по техническим характеристикам для частного строительства. М300 позволяет получить раствор хорошего качества, предлагается по приемлемым ценам.
М400 используют для фундаментов при строительстве промышленных зданий, объектов особого назначения.

Дом, возведённый на прочном фундаменте, простоит долгие годы без разрушения несущих конструкций и трещин в стенах.

Как узнать количество цемента

Бетон – это строительный материал, в состав которого входит песок, гравий или щебень, цемент и вода.

Существует специальный нормативный документ, на основе которого профессиональные сметчики производят расчёт материалов, необходимых для приготовления качественной смеси. Однако в частном строительстве малоэтажных зданий пользуются упрощёнными формулами.

Количественное содержание цемента в растворе определяет свойства и марку бетона. Даже небольшое отклонение от оптимального значения отражается на качестве раствора.

Арифметический метод

Частные лица используют упрощённую систему, позволяющую узнать, сколько цемента нужно на куб бетона для фундамента, калькулятор существенно облегчает процесс. С этой целью выполняют следующие действия:

цемент, песок и щебень берутся для бетона в соотношении 1:3:5, 1+3+5= 9 – из 9 равных частей состоит 1 м 3 смеси;
1м 3 =1000000 см 3 ;
1000000 см 3 / 9 частей=111111см 3 – объём цемента, необходимого для получения 1м 3 бетона;
удельный вес цемента 3 г/см 3 ;
переводим объём в массу: объём перемножаем с удельным весом, получается масса 333333г = 333,333кг.

Таким способом мы узнаем сколько цемента нужно на 1 м3 бетона, с учётом погрешности, - требуется 333 кг цемента. Мешок цемента, в стандартной расфасовке, имеет вес 50 кг. Следовательно, количество мешков цемента на 1 куб бетона необходимо 6,66 или приблизительно 6,5 штук.

Насколько точна арифметика

Указанная схема позволяет почти точно определить содержание материала марки М100. Для других марок данная система подсчёта является условно правильной, и полученное число является только приблизительным значением. Массу цемента советуют определять с точностью до 1 кг, щебенку – до 5 кг.

При наведении смеси необходимо знать, что в 10-илитровое ведро вмещается:

15-17 кг цемента или щебня;
14-15 кг песка.

Известно, что чем выше марка бетона (плотность и прочность), которую необходимо получить, тем меньше мешков цемента потребуется.

Приблизительные табличные данные

Приблизительный расход цемента на куб бетона для фундамента, в зависимости от используемой марки, представлен в таблицах:

При изменении количества цемента конкретной марки в составе меняется марка бетона. Указанные в таблице значения зависят от качества почвы и размера щебёночного материала, поэтому могут при расчётах меняться в большую или меньшую сторону.

Есть ли смысл использовать М500 для фундамента

Не желательно, чтобы 1 куб бетона содержал более 350 кг цемента. Перенасыщенный фундамент после окончательного испарения влаги будет подвержен сильному растрескиванию. Поэтому использовать марку М500 для наведения бетона под фундамент не целесообразно. Этот материал предназначен для других целей.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость ленточного фундамента, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Особенности правильного выбора

Цемент – это измельчённый минеральный порошок. В бетонной смеси он является единственным связующим компонентом, скрепляющим песок, щебень или гравий между собой.

Марку материала выбирают с учётом технологии бетонирования. Ошибка приводит к перерасходу бетона, нарушению пропорций для других компонентов. Основание, имеющее неправильный состав, прослужит недолго, и через некоторое время придётся проводить повторные работы.

Важны следующие параметры при выборе цемента:

прочность на сжатие (по этому параметру определяется прочность);
присутствие примесей;
качество помола.

На выбор материала влияют также скорость отверждения, гидрофобные свойства, устойчивость к низким температурам, эксплуатационные требования.

Ранее использовали маркировку М100-М500, число показывало прочность в кг/см 2 . С 2003 года правила изменились. Для частного строительства популярностью пользуется цемент с классом прочности В32,5 (М300). Он предлагается по доступным ценам, имеет необходимые для фундамента технические характеристики, выдерживает давление 300 кг/см 3 .

Видео описание

Подробнее о старых и новых маркировках рассказывают в этом видео:

Виды цемента

В зависимости от пропорций входящих компонентов этот материал подразделяется на несколько видов:

портланд;
шлакопортланд;
пуццолановый;
быстротвердеющий.

Чаще других для фундаментов используют портланд и быстротвердеющий вариант. Портландцемент содержит минимальное количество примесей, что позволяет улучшить качество смеси путём включения дополнительных элементов. Быстротвердеющий цемент предлагается по недорогой цене, обладает хорошими эксплуатационными характеристиками.

Сколько нужно воды

Подсчитывая количество материалов на 1 куб бетона, опасно ошибиться и при подсчете воды для раствора под фундамент. Нарушение пропорций ведёт к слишком густому или жидкому раствору, который не подходит для укрепления здания.

Согласно методикам подсчёта водно-цементного соотношения, пользуются пропорцией 1:2. На одну порцию сухой смеси берут половины порции воды. Количество воды влияет на консистенцию и марку раствора. Чем больше воды, тем меньше вязкось бетона.

Например, на основе цемента М400 можно приготовить бетон любой марки, наливая воду в разном количестве:

Марка бетона	Соотношение вода/цемент, л/кг
М200	0,69
М250	0,57
М300	0,53

Умножив вес цемента (в кг) на соответствующее число в таблице, узнают количество воды в литрах. Таблица действительна, если используется щебень средних размеров.

Особенности наведения раствора

При строительстве небольших частных домиков бетонную смесь нередко приготавливают самостоятельно. Процедура подразумевает постепенное введение воды в сухой состав, последующее тщательное и постоянное перемешивание раствора для предотвращения затвердевания. С этой целью рекомендуют использовать бетономешалку. Работы по заливке следует проводить в короткие сроки, пока наведённый раствор не утратил нужной вязкости.

Требования к качеству компонентов:

Во влажной среде цемент быстро отсыревает, образуются комки. Учитывая это, приобретают его непосредственно перед использованием. При отсутствии опыта следует выбирать щебень среднего или крупного размера. Крупные камни обеспечивают более плотную структуру бетона и не допускают появления воздушных пузырей.

Качественная заливка фундамента требует удаления с бетонной массы воздушных пузырей или полостей, которые всегда появляются в процессе заливочных работ. С этой целью бетонную массу уплотняют с помощью специализированных виброустановок для строительства.

Однозначный ответ – есть ли он

Ответить, сколько надо цемента на 1 куб бетона для фундамента, или сколько бетона из мешка цемента получится точно, однозначно нельзя. Всё зависит от того, какой бетон следует использовать под заливку фундамента для конкретного дома. На выбор влияют:

размеры будущего дома и используемые строительные материалы, определяющие его вес;
характеристика почвы: уровень грунтовых вод, глубина промерзания.

В приведённой ниже таблице указано содержание компонентов, необходимых для наведения бетона самой популярной марки – М300 – в зависимости от степени подвижности смеси:

Марка бетона	Подвижность смеси	Расход материалов
Марка бетона	Подвижность смеси	Цемента М300, кг	Щебня, кг	Песка, кг	Воды, л
М300	1-2 3-5 6-8 9-12	335 360 380 400	1220 1202 1215 1200	636 630 588 560	155 165 175 185

В целях экономии советуют приобретать цемент более высокой марки, чем нужно получить бетон. Марка бетона всегда ниже, чем цемента.

Заключение

На первый взгляд приготовить бетон под фундамент не сложно. Однако это наиболее ответственная часть работ при возведении жилого дома, ошибки при заливке фундамента отразятся на дальнейших работах и при эксплуатации. Калькулятор цемента для фундамента, хоть и поможет подсчитать количество бетона, но это будут неточные цифры, да и с пропорциями можно значительно не угадать, особенно если в глаза раньше не видели строительные материалы. Во многих случаях целесообразно обратиться к профессиональным мастерам.

На рынке строительных материалов можно приобрести отдельно все компоненты для приготовления цементных смесей в домашних условиях. Рассмотрим расход ЦПС на 1 м3 раствора для кладки кирпича, устройства стяжки или оштукатуривания стен. Ознакомимся с информацией, которая понадобится для проведения вычислений. После прочтения статьи вопросов к мастерам и консультантам практически не останется, определить нужный объем материалов можно будет самостоятельно.

Коротко про состав материала

В состав заводской ЦПС входят песок с фракцией до 3 мм, портландцемент и дополнительные ингредиенты. Наполнитель отвечает за пластичность и прочность сухого остатка. Вяжущий компонент влияет на скорость схватывания, устойчивость к механическим нагрузкам.

К добавкам относится гранитный порошок и пластификаторы. Они нужны, чтобы улучшить показатели прочности, плотности цементного раствора, затворить однородный пластичный состав с повышенной влагостойкостью. При необходимости можно внести корректировки в морозостойкость и скорость отвердевания смеси.

Необходимая информация для проведения расчётов

В продажу ЦПС поступает расфасованным в герметичную упаковку. Поэтому при составлении расходной сметы решается сколько мешков ЦПС надо на 1 куб того или иного раствора. Если рассматривать отдельный (штучный) объем в кубометрах, то выглядит он так (значения взяты для востребованных смесей):

0,01-0,019 – 25 кг;
0,017-0,03 – 40 кг;
0,021-0,038 – 50 кг.

Эта информация необходима для определения расхода сухой смеси на 1 м3 раствора.

Вычисления можно провести самостоятельно по готовым формулам. Алгоритм действий прост:

расчёт общей кубатуры рабочей смеси;
вычисление содержания цементно-песчаного состава в полученном объёме;
перевод кубов сухой смеси в кг и мешки.

Так как планируемый монолит должен соответствовать конкретной марочной прочности, компоненты для замешивания раствора выбирают разные. Так, на торговых площадках представлены смеси таких марок:

Марка	Расход раствора ЦПС с водой	Основное применение
М100	550-570 кг/куб.м	В составе присутствует карбонатная известь. Смесь актуальна для оштукатуривания поверхности перед финишными работами, декоративной облицовкой.
М150	570-590 кг/куб.м	Универсальный состав для работ внутри и снаружи помещения: кладка из кирпича или блочных элементов, бетонирование подоснов и ненагруженных оснований.
М200	590/620 кг/куб.м	Предназначен для приготовления кладочного, штукатурного раствора либо общестроительного.
М300	620-660 кг/куб.м	В состав входит портландцемент М400, карьерный песок крупной фракции. Композит добавляют в рабочую массу для заливки напольной стяжки, фундаментного основания, стеновых конструкций. Пользуется спросом в ландшафтном дизайне: монолитные дорожки, сборные тротуары и площадки, железобетонные скамейки, фонтаны.
М400	660-710 кг/куб.м	Содержит несколько присадок для повышения стойкости к природным явлениям, прочности и плотности цементно песчаного раствора, применяется для выравнивания пола во влажном помещении, для проведения монтажных работ с железобетонными изделиями. Смесь добавляется в растворы для отливки особо прочных элементов.

Если важна плотность ЦПС, то нужно учесть фракцию песка и массовую долю цемента. Чем выше показатели, тем больший вес будет у кубометра раствора. Относительно расхода рассматривают, как правило, параметры планируемого монолита.

Стоит отметить, что заводские смеси песка и цемента в растворах могут быть взаимозаменяемы. Например, если рекомендован состав М250, а в наличии имеются только М200 или М300, то допустимо их добавление в рабочую массу с большим или меньшим содержанием соответственно. При этом сухой остаток не будет значительно отличаться в качественных характеристиках.

Определение количества расходных материалов

Для определения сколько мешков сухой смеси в 1м3 раствора без добавления крупнофракционного наполнителя (щебень, гравий, керамзит и прочее) можно воспользоваться таблицей с готовыми коэффициентами. Вычисления произведены для ЦПС М300 с традиционным соотношением песка и цемента 3 к 1. Здесь достаточно будет площадь обрабатываемой поверхности поделить на подходящее число.

Вес мешка	Толщина однослойного покрытия (в см)
Вес мешка	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
40 кг	2,6	1,8	0,9	0,6	0,45	0,4	0,36	0,3	0,25	0,22
50 кг	3,1	2,25	1,12	0,75	0,56	0,5	0,45	0,37	0,32	0,28

Например, нужно выровнять стены площадью 45 кв.м. Планируемый слой составляет в среднем 2 см. Тогда понадобится 45 / 1,8 = 25 по 40 или 45 / 2,25 = 20 мешков ЦПС по 50 кг. По аналогии вычисляем расход для стяжки без камней и керамзита высотой в 5 см для 20 квадратов: минимум 44 сорокакилограммовых или почти 36 упаковок по 50 кг сухой цементно-песчаной смеси.

Для штукатурки

В среднем расход цементной штукатурки для выравнивания стен составляет 14 кг/кв. м при толщине слоя в 10 мм (предельными значениями считаются 5 и 30 мм без армирования).

В переводе на объем получается около 12 литров раствора. Для замешивания рабочей массы за ориентир берут расход цементно-песчаной смеси на 1м2 1,6 или 1,4 кг на примере ЦПС марок М400 и М500 соответственно.

Когда требуется обработать большие площади, в смесь песка и цемента добавляют гашеную известь. Тогда пропорции будут выглядеть так: на 4 мешка ЦПС по 50 кг приходится 40 кг дополнительного заполнителя и 200 литров чистой воды.

Для кладки

Для клеевого раствора в случае с кирпичом выбирать ЦПС нужно с идентичной марочной прочностью. Как правило, это М100, М150 или М200.В среднем на стандартную кладку требуется около 5 мешков смеси песка с цементом, монолит из которой выдерживает нагрузку 100 кгс/кв.см. Здесь воды добавляют из расчёта в 50 % от веса замешиваемого состава.

Так как кирпичная кладка различается по толщине и размерам швов, расход клеевого раствора различен. В таблице приведены усреднённые значения в кубометрах для двух типов кирпича:

Кирпич(в мм)	Толщина стен (в мм)
Кирпич(в мм)	120	250	380	510	640
250×120×65	0,189	0,221	0,234	0,24	0,245
250×120×88	0,16	0,2	0,216	0,222	0,227

В этой таблице содержится информация о весе кубометра раствора (по маркам) из смеси цемента с песком в зависимости от природы вяжущего компонента.

Марка раствора	Марка портландцемента в ЦПС
Марка раствора	М300	М400	М500
М100	390	300	250
М150	510	400	330
М200	–	490	410
М300	–	600	510

Кирпич сравнительно с брусом весит больше. Поэтому перед кладкой важно произвести расчёты относительно нагрузки на фундамент. Так, если брать материал для стен толщиной 25 см, потребуется 400 блоков размером 250*120*65 мм на 1 кубометр. Тогда вес будет превышать 1,6 тонны. Для ЦПС марки М300 (с портландцементом М150) показатель близок к 0,189*510=96 кг.

Видео описание

В видео мастер рассказывает о том, как рассчитать материалы для бетона:

Коротко о главном

В продажу поступает ЦПС из портландцемента разной марки и песка фракцией от 2 до 5 мм. Упакованы смеси в мешки по 25, 40 и 50 кг.

Для проведения расчётов массовой доли в различных растворах, в кубометрах существуют формулы и готовые таблицы.

Сухой состав может быть разведён только водой или использован в качестве компонента в более сложных смесях.

Основная сфера применения: изготовление кладочного раствора, штукатурки или стяжки для формирования чернового основания.

Окружающий мир невозможно представить без современной архитектуры. При этом важно помнить, что бетон является, без преувеличения, основным материалом, используемым в строительстве. Аналогичный материал применяли ещё в Древнем Египте. Применяя цемент для различных целей важно применять правильные пропорции бетона, подходящие к конкретному случаю.

Что такое бетон

Физические особенности бетона определяются тем, из чего он состоит и каким образом был изготовлен. Для того, чтобы лучше разобраться в этом, необходимо уделить внимание его компонентам.

Цемент

Для того, чтобы убедиться, что цемент является качественным, надо, чтобы он соответствовал определённым условиям. Вот некоторые из них:

Тонкость помола должна достигать 350-380 кв. метров на килограмм. Отличаться от указанной нормы он может, но не более, чем на 10%.
Раствор через 2-3 часа должен показать первые признаки того, что он схватывается. Процесс должен завершиться после того, как пройдут 4-5 часов.

Густота цементной смеси должна быть такой, чтобы содержание воды в ней не превышало 25-27%.

Использование заполнителей

В этом качестве используются: песок, гравий или их сочетания, которые выполняют следующие функции:

Благодаря добавкам бетон становится гораздо более прочным.
Заполнители удешевляют использование бетона – ведь песок и камни стоят дешевле, чем цемент.

Важно отметить, что строительный песок отличается от обычного. Разница состоит в форме большинства его песчинок – у строительного песка они имеют округлую форму и примерно равную величину. Кроме того, в его составе присутствует немного глины, которая обеспечивает увеличение его пластичности.

В качестве крупноразмерного заполнителя чаще всего используются гранитная крошка, гравий или щебень. Первый вариант применяется для производства наиболее прочных марок бетона (например, М 500). Для М 350 и слабее используются гравий и щебень.

Этот компонент можно назвать вторым по важности. Используется чистая вода. Однако необходимое её количество определяется с учётом водопоглощения цементом и в зависимости от наличия и состава специальных добавок.

Применение добавок

Использование дополнительных веществ при производстве бетона преследует такие цели:

Придание бетону определённых желаемых свойств.
Ускорение затвердения цементной смеси.

Необходимость применения добавок и пластификаторов определяется конкретным использованием бетона.

Применение

В строительстве этот материал применяется на каждом шагу. Из него делают не только стены, но и несущие балки. Там, где требуется повышенная прочность, используется армированный бетон, в котором внутри для увеличения прочности находятся металлические штыри.

Этот материал имеет много сфер применения:

при строительстве зданий и сооружений;
выполнение ремонтных работ;
военная отрасль;
применение в дизайнерских целях;
использование в горнодобывающей отрасли;
строительство объектов в нефтедобывающей или газовой отрасли.

Конкретные свойства бетона зависят от того, каким образом он был сделан производителем или приготовлен самостоятельно.

Стандартный состав бетона

Для того, чтобы сделать бетонный раствор, потребуются: цемент, вода, щебёнка и песок. В растворе надо соблюдать пропорции. Для этого нужно взять такой состав бетона:

1 часть цемента;
1/2 части воды;
5 частей щебёнки;
3 – песка.

Их необходимо тщательно размешать.

Этот состав определён примерно, потому что цифры могут меняться по различным причинам. На это могут влиять:

марка используемого цемента;
желаемый тип бетона;
особенности песка или щебёнки.
наличие дополнительных добавок и их используемый объём.

Бетонные смеси в зависимости от состава могут иметь различные свойства.

Основой их получения является использование цемента и воды. В результате их взаимодействия возникает цементный камень. Однако при его использовании возникают проблемы. Он, по мере затвердения, способен деформироваться. Цементный камень даёт усадку, величина которой составляет не менее 2 миллиметров на один метр.

Процесс затвердения является сложным. При этом обычно возникают в различных местах внутренние напряжения, создающие трещины в затвердевшем материале. Обычно они не видны из-за своего микроскопического размера. Их наличие сильно уменьшает прочность бетонной кладки. Для того, чтобы сделать материал более прочным, применяют различные добавки: песок, керамзит или щебень.

Добавки принимают на себя значительную часть напряжений, которые образуются от усадки.

Видео описание

Каким должен быть бетон дополнительно в видео:

Маркировка

Обозначения различных марок бетона делаются в виде буквы «М» и цифры. Например: М 75 или М 1000. Цифра характеризует степень сопротивляемости бетона силе сжатия. Чем она выше, тем материал прочней. Сопротивление рассматривается в уже затвердевшем материале, что происходит на 28 сутки. Эта величина измеряется в кг на квадратный сантиметр. Например, если взять марку М 300, то рассматриваемое значение составит 300 килограммов на квадратный сантиметр.

Также применяются другие характеристики:

Если этот состав планируется использовать при низких температурах, то большое значение имеет степень его морозостойкости ( F ). Для её определения необходимо провести максимально возможное количество полных циклов замерзания и оттаивания твёрдого бетона. Чем эта величина больше, тем выше морозостойкость материала.
Ещё одна особенность состоит в том, что под давлением внутрь бетона может поступать вода. Чем более высокое давление для этого требуется, тем сильнее водостойкость материала ( W ). Её измеряют по шкале от 1 до 20. Если этот показатель составляет 17 или больше, то такой бетон может применяться при строительстве гидроэлектростанций или дамб.
Показатель (П) характеризует свойства ещё не застывшей смеси. Он рассказывает о том, насколько легко такая смесь принимает нужную форму. Наименее пластичные смеси характеризуются значениями П1 или П2. Средний уровень соответствует П3-П5. Обычно такая пластичность присутствует у М 350. Такие смеси можно использовать для заполнения опалубки сложной формы. Однако время застывания у такого бетона будет увеличено.

Параметр (Б) представляет собой указание степени прочности застывшей смеси в баллах. Эта величина связана с параметром (М). М 100 соответствует Б7,5, а М 350 – Б35.

Характеристики используемого бетона должны соответствовать типу выполняемых задач.

Применение различных марок

Бетон в строительстве используется почти повсеместно. Однако для каждой работы требуется использовать определённую марку:

При изготовлении бетонных подушек, на которых будет располагаться основание фундамента здания применяют М 100, М 150. При этом должны применяться специальные пропорции бетона для фундамента.
Для установки половых стяжек, различных дорожек или подпорок подойдёт марка М 200.
Самая распространённая марка – это М 350. Из такого цемента можно делать монолитный фундамент. Он также подойдёт для разного рода несущих конструкций. Эта марка используется для создания дорожных покрытий.
Цемент М 250 и М 300 представляет собой материал с промежуточными свойствами между М 350 и М 200.
Более прочные разновидности применяются относительно редко. Так, например, М 400 и М 450 используются при строительстве гидросооружений.

Особенно прочные разновидности цемента используются в тех случаях, когда к зданиям и сооружениям применимы особые требования. М 500 и М 550 могут использоваться при закладке метро или плотины.

Степень прочности материала должна соответствовать выполняемой работе.

Видео описание

О марках и классе бетона в видео ниже:

Порядок изготовления смеси

При замешивании бетона необходимо сделать следующие шаги:

Сначала надо взять песок, цемент, щебень и добавки и тщательно перемешать их до тех пор, пока будет получена однородная смесь.
В полученный состав надо понемногу доливать воды и аккуратно перемешивать.
На завершающем этапе добавляют крупноразмерный наполнитель (камень или щебень). При этом нужно следить, чтобы каждый камешек был полностью покрыт раствором.

При использовании бетономешалки в неё насыпают нужное количество цемента и доливают воды. Затем смесь перемешивают и насыпают песок и щебень. Если недостаточно воды, её надо долить. Затем бетономешалку включают и выполняют приготовление смеси.

Бетон для фундамента

Для того, чтобы составить цементную смесь для изготовления бетона для фундамента, должны быть приготовлены:

Бетономешалка, в которой будет происходить размешивание состава.
Цемент подходящей марки.
Нужное количество строительного песка и щебня.

Состав бетона для фундамента, пропорции частей будут более подробно рассмотрены далее.

Бетономешалка необходима только в тех случаях, когда требуется сделать большое количество цементного раствора.

Для того, чтобы смесь имела нужную консистенцию, требуется правильно рассчитать необходимое количество компонентов:

цемент;
песок;
крупноразмерный наполнитель;
вода.

Обычно весовое количество воды берётся из расчёта того, что это половина используемого цемента.

Могут применяться пропорции бетона в ведрах или по весу.

Обычно для фундамента используется марка М 300 или М 350, пропорции для бетона в данном случае равны:

1 часть цемента;
1,9 части песка;
3,7 части крупноразмерного каменного наполнителя.

Воды потребуется 0,5 литра.

Например, для 10 кг цемента будет необходимо 18 кг песка и 37 кг щебня.

Хотя М 300 и М 350 является наиболее распространённым решением, тем не менее, допустимо воспользоваться цементом других марок. В этом случае будет необходимо воспользоваться другими пропорциями:

Если взять марку М 100, то соотношение цемент:песок:щебень будет выглядеть таким образом: 1:4,6:7,0.
Для М 200 потребуется: 1:2,8:4,8.
М 400 нужно использовать с учётом пропорций 1:1,2:2,7.

Более прочный цемент, марка М 450, потребует пропорции 1:1,1:2,5.

Если рассматривать нужные соотношения не в весовом, а в объёмном соотношении, то можно узнать пропорции бетона на 1м3, таблица представлена далее.

Здесь показаны для бетона пропорции в частях по весу и по объёму.

Нужно различать марку цемента и марку бетона, которая получится в результате. Принято считать, что для бетона определённой прочности необходимо использовать цемент, который имеет вдвое больший соответствующий показатель.

Раствор для строительства дома

Для этой цели принято применять раствор М 100, который делают в жёсткой консистенции. Для дорожек или лестниц можно использовать такой же цемент, но делать из него бетон более пластичный.

Если дом строят на влажном грунте, то применяется цемент М150.

Если делается ленточный фундамент, или строится ненагруженная часть здания, то подойдёт М 200 или М 250. Сделав раствор более пластичным, можно применить его при устройстве септика, отстойника или выгребной ямы.

Фундамент жилого дома будет прочным и надёжным, если его сделать из цемента марки М 300, причём в качестве крупноразмерного наполнителя использовать фракцию 20-40 миллиметров.

Пропорции для бетона должны соответствовать его применяемой марке.

М 450 и М 500 при строительстве частного жилого дома обычно не применяются. Они имеют повышенные характеристики прочности и предназначены для тех случаев, когда к строениям предъявляются повышенные требования надёжности.

Рецепт приготовления раствора

Если раствор готовится на стройке, то производить взвешивание не всегда удобно. Поэтому в таком случае можно определить пропорции бетона в ведрах для бетономешалки.

Далее приводятся пропорции для наиболее часто используемых вариантов:

Для получения бетона М 150 необходимо взять цемента одно ведро, песка – три, а гравия – пять.
Марка М 200 на то же количество цемента потребует 2,5 ведра песка и 4 – гравия.
Для получения М 300 для ведра цемента берут 1,7 – песка, 3 – гравия.

Здесь использовался цемент марки М 400. В каждом из перечисленных случаем воды надо брать чуть меньше, чем полное ведро.

Использовать указанные пропорции бетона для фундамента в ведрах можно не только так, как сказано, но и заменить эту меру объёма на любую более удобную.

Видео описание

Еще о приготовлении бетона в этом видео:

Заключение

При подготовке раствора можно использовать пропорции для составных частей по весу или с учётом объёма. При втором способе нет необходимости производить взвешивание исходных компонентов..

Для выполнения работы нужно использовать подходящую марку цемента и способ приготовления раствора. При этом необходимо соблюдать пропорции составных частей раствора. В этом случае правильно выбранный и сделанный бетон будет прочным и долговечным.

Ещё немного внимания!

Напишите в комментариях, как думаете – бетон, купленный на заводе и привезённый на бетономешалке выгоднее, чем сделанный самостоятельно, или всё же лучше потратить время на ручное замешивание, но сэкономить деньги?

Определение марки цемента проводят по ГОСТ 310.4-81 «ЦЕМЕНТЫ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ И СЖАТИИ».

Марку цемента устанавливают по величине предела прочности при изгибе и сжатии образцов-балочек размером 40x40x160 мм 3 , изготовленных из пластичного цементного раствора состава 1:3 по массе (1 ч. цемента и 3 ч. эталонного монофракционного песка Привольского месторождения (Вольский песок), отвечающего требованиям ГОСТ 6139-2003 «ПЕСОК ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЦЕМЕНТА. Технические условия»).

Применяемая аппаратура: мешалка для перемешивания цементного раствора; чаша и лопатка; встряхивающий столик и форма-конус; штыковка; формы для изготовления образцов-балочек; насадка к формам; вибрационная площадка; прибор для испытания на изгиб образцов-балочек; пресс для определения предела прочности при сжатии; пластинки для передачи сжимающей нагрузки.

Для перемешивания (приготовления) цементного раствора применяют лопастную (рис. 4.11) или бегунковую (4.12) мешалку.

Рис. 4.11 – Схема мешалки для приготовления цементного раствора

1 – чаша; 2 – ведомая лопасть; 3 – ведущая лопасть; 4 – лопасть-скребок

а)

1 – станина; 2 – смесительная чаша; 3 – откидная траверса; 4 – бегунок для перемешивания раствора

б)

1 – станина; 2 – чаша; 3 – ось чаши; 4 – откидная траверса; 5 – бегунок для перемешивания раствора

Рис. 4.12 – Бегунковая мешалка (а) и ее схема (б)

Чаша и лопатка показаны на рис. 4.5.

Конструкция встряхивающего столика (рис. 4.13) должна обеспечивать плавный без перекосов подъем подвижной части на высоту 10 мм и ее свободное падение с этой высоты до удара о неподвижную преграду.

а)

1 - станина; 2 - вал; 3 - кулачок; 4 - ось; 5 – диск; 6 – лист стекла; 7 - форма-конус с насадкой; 8 - маховик

б)

1 - кулачок; 2 - диск; 3 - шток; 4 - станина; 5 - форма-конус с центрирующим устройством; 6 -насадка

Рис. 4.13 – Встряхивающий столик с форма-конусом (а) и его схема (б)

Штыковка имеет размеры, показанные на рис. 4.14.

Рис. 4.14 – Штыковка

1 - стержень; 2 - рукоятка

Разъемная форма для изготовления балочек показана на рис. 4.15, а приспособления для их испытаний – на рис. 4.16.

Рис. 4.15 – Разъемная форма для изготовления балочек

а)

б)

Рис. 4.16 – Схема опирания балочки при испытаниях на изгиб (б)

и пластин для испытаний половинок балочек на сжатие

Образцы-балочки испытывают на изгиб с помощью машины МИИ-100 (рис. 4.17) следующим образом. Стрелку 2 устанавливают на 0 шкалы 1, перемещая винте грузом 6 вдоль прорези 5. Образец-балочку 11 устанавливают на опоры 13 изгибающего устройства (расстояние между центрами опор 100 мм) и маховичком 12 создают первичное натяжение валика 10. При отклонении стрелки 2 до деления 4,5 шкалы натяжение прекращают. После этого, поднимая рукоятку управления 7, включают электродвигатель машины, который перемещает с постоянной скоростью по одному коромыслу рычага груз постоянной массы. Коромысло 9 этого рычага связано с серьгой изгибающего устройства. При перемещении груза плавно увеличивается усилие на испытываемую балочку.

Машина снабжена счетчиком 8, который автоматически, в зависимости от положения груза, показывает напряжение в бал очке в данный момент испытания. В момент разрушения образца коромысло, падая, ударяется о шайбу 4 амортизатора 3 и выключает машину. На счетчике остается показание предела прочности при изгибе (в кгс/см 2 ). Сняв половинки балочек, рукоятку управления опускают в крайнее нижнее положение. При этом машина возвращает груз в начальное положение, а счетчик сбрасывает показания до нуля.

Рис. 4.17 – Схема испытательной машины МИИ-100

Проведение испытаний. Сначала определяют консистенцию цементного раствора, которая требуется для изготовления образцов-балочек. Для этого отвешивают 1500 г песка и 500 г цемента и отмеряют 200 г воды (В/Ц = 0,4).

При использовании лопастной мешалки (рис. 4.11) компоненты загружают в предварительно протертую влажной тканью чашу мешалки в следующей последовательности: песок, вода, цемент. Чашу устанавливают на мешалку и производят перемешивание в течение (120±10) с.

При использовании бегунковой мешалки (рис. 4.12) отвешенные песок и цемент высыпают в предварительно протертую мокрой тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком лопатой в течение 1 мин. Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц=0,40), дают воде впитаться в течение 0,5 мин и перемешивают смесь в течение 1 мин. Далее раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в последней в течение 2,5 мин (20 оборотов чаши мешалки).

По окончании перемешивания определяют консистенцию цементного раствора. Для этого используют встряхивающий столик и металлическую форму-конус (рис. 4.13). Встряхивающий столик состоит из чугунной станины 1 на валу 2 находится кулачок 3, который поднимает ось 4 сгоризонтальным диском 5 и закрепленным на нем листом зеркального стекла диаметром 300 мм. При вращении маховика 8 ось с укрепленным диском при помощи кулачка совершает возвратно-поступательное вертикальное движение. При этом столик поднимается на 10 мм, встряхивая форму 7.

Перед укладкой смеси в конус внутреннюю поверхность его и стеклянный диск слегка увлажняют. Растворную смесь укладывают в форму-конус двумя слоями равной толщины. Каждый слой уплотняют металлической штыковкой (рис. 4.14). Нижний слой штыкуют 15 раз, верхний – 10. Во время укладки и уплотнения раствора конус прижимают рукой к стеклянному диску. Излишек раствора срезают ножом и форму-конус медленно поднимают. Затем, вращая рукоятку маховика, встряхивают столик 30 раз в течение 30 с, при этом конус цементного раствора расплывается.

При помощи штангенциркуля или стальной линейки измеряют расплыв конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв конуса оказался равным 106-115 мм. Если расплыв конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают для получения расплыва конуса 106-108 мм. Если расплыв конуса окажется более 115 мм, количество воды уменьшают для получения расплыва конуса 113-115 мм.

Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106-115 мм, принимают для проведения дальнейших испытаний.Водопотребность раствора выражают в виде водоцементного отношения, при котором расплыв конуса составил нормируемую величину – 106-115 мм.

Образцы-балочки формуют в трехгнездовых металлических формах (см. рис. 4.15). Внутреннюю поверхность стенок и поддона слегка смазывают машинным маслом. На собранную форму надевают металлическую насадку и густой смазкой промазывают снаружи стык между формой и насадкой.

Цементный раствор нормальной консистенции для изготовления трех образцов-балочек приготовляют так же, как и для определения нормальной густоты раствора, т. е. из 500 г цемента и 1500 г песка. На каждый намеченный срок испытания изготовляют три образца.

Для уплотнения раствора подготовленную форму с насадкой прочно закрепляют на стандартной виброплощадке, создающей вертикальные колебания с амплитудой 0,35 мм и частотой 2800-3000 колебаний в 1 мин.

Готовый раствор укладывают в гнезда формы слоем приблизительно 1 см и включают виброплощадку. Затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин (от начала вибрации) виброплощадку выключают и снимают форму. Затем смоченным ножом срезают излишек раствора, зачищают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Готовые образцы в формах хранят в ванне с гидравлическим затвором (см. рис. 4.7) в течение (24±1) ч. Затем образцы осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальное положение в ванну с водой, где хранят до момента испытания. Образцы в воде не должны соприкасаться один с другим и вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Необходимо, чтобы объем воды в сосуде для хранения образцов был в 4 раза больше объема образцов. Температуру воды в ванне поддерживают (20±2) 0 С. Воду, в которой хранят образцы, рекомендуется менять через каждые 14 дней. Вынутые образцы испытывают, предварительно протерев, не позднее чем через 30 мин.

Для определения марки цемента образцы-балочки в возрасте 28 сут с момента их изготовления испытывают на изгиб, а затем каждую из полученных половинок – на сжатие.

При испытаниях на изгиб (в приборе МИИ-100, рис. 4.17) образец устанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Предел прочности при изгибе образцов цементного раствора вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов испытания трех образцов-балочек.

Половинки балочек испытывают на сжатие на гидравлическом прессе. Для передачи нагрузки на половинки балочек применяют плоские стальные шлифованные пластинки площадью 25 см 2 (рис. 4.16б). Каждую половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, совпадали с рабочими поверхностями пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца (рис. 4.18).

Рис. 4.18 – Схема испытаний половинок балочек на сжатие

1, 3 - нижняя и верхняя плиты пресса; 2 - пластинки

При испытании образца на сжатие скорость увеличения нагрузки должна быть около 5 кН/с.

Предел прочности при сжатии R_сж, МПа, определяют по формуле:

где Р – разрушающая нагрузка, Н; S – рабочая площадь пластинки, мм 2 .

Предел прочности при сжатии образцов, изготовленных из испытываемого цементного раствора, вычисляют как среднее арифметическое четырех наибольших результатов шести испытанных образцов.

Читайте также: