Пропорции цемента в бетоне: пропорции и состав бетонной смеси

Пропорции бетона по гост

Составляющие бетона

В этой небольшой статье рассказывается об основных свойствах и характеристиках бетона, его укладке, сроках схватывания и других потребительских качествах этого незаменимого в строительстве материала.

Состав бетона.

Готовая бетонная смесь, она же товарный бетон — подвижный состав из четырёх основных компонентов, замешиваемых в определенной пропорции: цемент, щебень, песок, вода. Аналогичная смесь, но без использования щебня, называется цементным раствором либо пескобетоном, правда в пескобетоне применяется песок более крупной фракции (модуль крупности). Весовое соотношение компонентов для приготовления бетонной смеси примерно таково: Цемент -1 часть, Щебень 4 части, Песок — 2 части, Вода — 1/2 части. Например: цемент — 330 кг., щебень — 1250 кг., песок — 600 кг., вода — 180 литров. Естественно, эти цифры весьма приблизительны и на деле зависят от многих факторов таких как: требуемая марка бетона, марка цемента, характеристики щебня и песка, использования пластификаторов других добавок, и т.

Цемент и вода — главные компоненты бетона. Собственно на них возложена основная функция — связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) — главнейшая задача в производстве бетона. Речь ведь не только о количестве воды и цемента, введённых в бетон. С этим, как раз, всё просто. Важно учесть все нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение и т.д. и т.п. Цемент, взаимодействуя с водой (гидратация цемента), способен схватываться и твердеть, образуя так называемый цементный камень. Многие наверно сталкивались с этим самым камнем, когда откупоривали мешок цемента, оставшийся лежать в сарае с прошлого лета 🙂 Ну и что же получается. Цемент и вода — сами себе камень.

• Крупные заполнители: щебень
• Мелкие заполнители: песок

Роль этих заполнителей — создать структурный каркас, который воспринимает усадочные напряжения, и в результате — готовый бетон даёт меньшую усадку. Также увеличивается прочность и модуль упругости бетона (снижение деформаций конструкции под нагрузкой), уменьшает ползучесть (когда бетон необратимо деформируется при длительных нагрузках). Заполнители существенно удешевляют бетон. Ведь цемент стоит значительно дороже чем щебень и песок.

В начале статьи Вы читали о примерных пропорциях основных компонентов бетонной смеси. Давайте теперь переведём весовые доли в объемные и посчитаем:

• Цемент 0.25 куб.м (330 кг. Насыпная плотность цемента в среднем 1300 кг на куб.м)
• Вода 0.18 куб.м. (180 литров.)
• Щебень 0.9 куба (1250 кг. При насыпной плотности 1350 кг на куб.м.)
• Песок 0.43 куба (600 кг. При насыпной плотности 1400 кг/куб.)

Итого, если всё разложить и разлить по разным посудинам, мы получим общий объем 1.76 кубометра! Как же это всё помещается в один куб бетона. Просто. Берём литровую банку и засыпем её щебёнкой по горлышко. Между отдельными зернами будет много свободного места (межзерновая пустотность). И вот эту саму пустотность мы засыпаем двумя стаканами песка, одним стаканом цемента, и стаканом воды, при этом, потряхивая и помешивая. И всё влезет! В результате подобных манипуляций мы получаем совершенно плотную субстанцию. Все поры заполнены, все заполнители упёрлись друг в друга. Если бетон не шевелить и не трогать, он довольно быстро начинает твердеть (застывать).

Прочность (марка) щебня должна быть примерно в 2 раза больше, нежели расчётная марка бетона. Делается это из-за того, что проектная (28 суточная) марка бетона — всегда значительно ниже, чем его реальная прочность, которую он наберёт через полгода или год. Прочность же щебня — не растёт со временем. Вот их и нивелируют. В любом случае, всё это делается в виде не нормируемого проектными требованиями запаса прочности. Как говорится — на всякий пожарный. Вот выкладка из ГОСТ 26633-91, про соотношение марки щебня и марки бетона.

Кратко об основных видах щебня.

• Известняк. Средняя прочность (марка) 500-600. Отдельные виды известняковых наполнителей (до 800) вполне пригодны чтобы изготовить бетон вплоть до марки М-350, но в виду более низкой морозостойкости, известняк как правило используют для производства бетонов марок м-100 — м-300.
• Гравий. Прочность основных видов гравия (800-1000) достаточна для изготовления марки бетона вплоть до М-450. (обычно, не выше м-400) Самый распространённый вид наполнителя. Обладает всеми хорошими качествами, необходимыми для получения большинства бетонных смесей. Для индивидуального строительства я выбрал бы его. Бетон на гравии — дешевле. Для тех марок бетона, которые используют в частном строительстве — прочность более чем достаточна. Да и радиационный фон меньше чем у гранита.
• Гранит. Наиболее прочный из перечисленных наполнителей. Из дополнительных преимуществ перед предыдущими имеет более высокие показатели (м до 1400), низкое водопоглощение и в следствие этого — повышенную морозостойкость. Например, при строительстве дорог, современными ГОСТ-ми разрешено использовать только гранитный щебень.

Конечно, не всё так просто со щебнем. Есть ещё много нюансов, вносящих свои коррективы: лещадность, % зерен слабых пород и т.д. и т.п. Но об этом, как-нибудь в следующий раз.

Во всех информационных материалах, прайс-листах и т.д. бетон указывается с цифровым и буквенным индексом. Обязательно указываются марка М-, класс В-, подвижность П-, водонепроницаемость W-, морозостойкость F-. Давайте вкратце расскажу про каждый из этих параметров.

Прочность, марка, класс бетона. Методы определения. Контрольные пробы.

Выбор и покупка конкретного вида и марки (класса) бетонной смеси определяется Вашим проектом. Если проекта нет, то можно доверится рекомендациям Ваших строителей. Они могут посоветовать бетон той или иной марки или класса. Если у Вас есть некоторые сомнения в компетентности Ваших строителей, можно попытаться разобраться самостоятельно.

Цифры марки бетона (м-100, м-200 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Проверку соответствия необходимым параметрам осуществляют сжатием специальным прессом кубиков или цилиндров, отлитых из пробы смеси, и выдержанных в течение 28 суток нормального твердения.

В современных проектах бетон обозначается в классах. В общем и целом, класс бетона — параметр сродни марке, но с небольшими нюансами: в марках используется среднее значение прочности, в классах — прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%. Впрочем, для Вас это не имеет какого-либо значения. Не буду Вам морочить голову с коэффициентами вариации прочности, и прочими техническими нюансами. В проектной документации, если она у Вас конечно имеется, должно быть указано: бетон какого класса должен использоваться. В соответствии со СТ СЭВ 1406, все современные проектные требования к бетону указываются именно в классах. Уж не знаю — насколько это соблюдается, потому как 90% строительных организаций почему-то заказывают бетон в марках :-).

Для Вас главное — чтобы привезённый Вам бетон соответствовал той марке, которую Вы собственно заказывали. Проверить конечно можно, но не сразу. Что стоит сделать.

При разгрузке бетона, взять пробу и отлить пару-тройку кубиков размером 10х10х10 см. или 15х15х15 см. Для этого можно сколотить из дощечек специальные формы нужного размера. Перед тем как залить бетон в формы, ящички желательно увлажнить, дабы сухое дерево не забрало много влаги из бетона, тем самым отрицательно воздействуя на процесс гидратации цемента. Залитую смесь необходимо проштыковать куском арматуры или чем-то подобным: потыкать в смесь, как толкут картошку пюре, чтобы в залитой пробе не образовались незаполненные места (раковины), вышел лишний воздух, и смесь уплотнилась. Так же можно уплотнить смесь ударами молотка по бокам ящичков. Отлитые кубики храните при средней температуре (около 20 градусов) и высокой влажности (около 90%).

Через 28 дней Вы можете с чистой совестью принести всё это великолепие в любую независимую лабораторию. Вам там всё это подавят и вынесут вердикт — соответствует ли бетон заявленной марке или не соответствует. Впрочем, не обязательно ждать 28 дней, для этого существуют промежуточные стадии твердения в возрасте 3, 7, 14 суток. В течение первых 7 дней бетон набирает около 70% расчётной прочности (естественно при условии нормальной температуры) В сырое и холодное время года сроки схватывания бетона и период его твердения существенно увеличиваются.

Какие нюансы могут возникнуть при заборе и хранению проб-кубиков:

• Не разбавляйте бетон водой в автобетоносмесителе.
• Берите пробы непосредственно с лотка бетоносмесителя.
• Тщательно уплотняйте бетонную смесь в формах штыкованием
• Храните пробы в надлежащих условиях: лучше в прохладном подвале, или просто в тени.

Вот и всё про кубики. Если Вы вдруг забыли взять пробы, а знать, что у Вас всё в порядке хотелось бы, — обратитесь в независимую лабораторию, которая может провести замер прочности на месте. Для этого существуют так называемые неразрушающие методы исследования прочности: проверка методами ударного импульса прибором склерометром. В народе называется — простучать бетон. Так же используются ультразвуковые и иные методы определения прочности.

Удобоукладываемость, подвижность, осадка конуса.

Все эти термины, в общем, говорят об одном и том же. Обозначение в накладных и паспортах бетонной смеси в виде буквы П с коэффициентом от 1 до 5 ( пример: П-3) либо так: осадка конуса 10-15 см. Для практического применения важно знать следующее:
Для стандартных монолитных работ применяется бетон подвижности П-2 — П-3. При заливке густоармированных конструкций, узких опалубок, колонн и прочих подобных узких полостей, труднодоступных для заполнения бетоном, желательно использовать бетон с подвижностью п-4 и выше (осадка конуса 16-21 см). Подобная бетонная смесь может называться — литой бетон. (в эпоху развитого социализма литым считался бетон с осадкой конуса от 12 см.- чуть больше чем п-2) Подобные виды бетонной смеси хорошо переносят укладку в опалубку, без использования вибратора. Аналогичную подвижность бетона стоит выбрать, если для укладки бетонной смеси используется бетононасос

Есть ещё такое понятие как — жесткость бетона. Обозначается буквами Ж1-Ж4. В основном, когда говорят о жестком, имеют в виду тощий бетон, используемый, в основном, в дорожном строительстве. Он отличается пониженным содержанием воды и цемента. Про сверхжесткие виды я писать не буду. Вряд ли Вам это понадобится.

Для облегчения заливки и при отсутствии на объекте вибраторов, прорабы и строители зачастую увеличивают подвижность, разбавляя бетон в бетоносмесителе водой, что делать категорически не стоит! Ибо, водоцементное отношение — одна из ключевых пропорций, от которой напрямую зависит окончательная прочность бетона. Причём, даже незначительное разбавление смеси водой способно существенно снизить прочность на одну-две марки. Бетон расчётной марки м300, в результате разбавления водой, может легко показать м100 м200.

Увеличение подвижности бетонной смеси до показателей П4, П5, осадка конуса более 16 см. достигается исключительно за счёт применения на заводе добавок пластификаторов. Только так можно получить литой бетон, предназначенный для укладки в опалубку с плотным каркасом из арматуры, либо при монолитных работах с применением бетононасоса. Разбавив бетонную смесь водой, Вы непременно ухудшите его качество.

Коэффициент морозостойкости бетона.

Обозначается буквой F с цифрой от 25 до 1000 и говорит о количестве циклов замораживания-размораживания, при котором бетон сохраняет свои изначальные прочностные характеристики (с допустимыми отклонениями). Какую практическую ценность этот параметр имеет для Вас? Ну если кратко, то: циклы замораживания оттаивания — это переходы влагонасыщенной бетонной конструкции из мокрого состояния, в состояние замерзшее и обратно.

Чем это чревато. Возьмём стандартную картину: увлажнение бетонных конструкций на примере капиллярного подсоса влаги из земли фундаментом дома. Вода, тающий снег, влажная земля и т.д., заполняет микропоры бетона по принципу, сродни фитилю в керосинке. Бетон здесь выступает в роли впитывающей губки. Затем эта вода в микропорах замерзает, а замерзнув — расширяется, раздирая всё, что ей мешает. Вот тут то и происходят изменения в структуре бетона: микротрещины и т. д. Причём, в следующий раз, вода, заполнив эти микротрещины и замерзнув, разорвёт их ещё больше.

Безусловно, всё происходит не так страшно, как я тут расписал, ведь фундаменты, как правило, защищены гидроизоляцией, отмостками, гидрофобизаторами. Увлажнение происходит не так интенсивно, не на всю толщину бетона и т.д. Но хотелось бы, чтобы Вы более-менее понимали природу процесса. На бетонных заводах и бетоносмесительных узлах различных комбинатов, производящих ЖБИ, испытания контрольных образцов проводятся в критических режимах. Бетонный кубик буквально вымачивают в воде ( или спец растворе) с влагонасыщением по полной программе, и замораживают разом до -18. И так — с промежуточными замерами, до достижения критической точки, а именно — потери расчётной прочности. Количество таких циклов вода-лёд и есть коэффициент F. В таком режиме частично работают фундаменты на влагонасыщенных грунтах, опоры мостов, стоящие в воде, ну и прочие гидротехнические сооружения.

Для увеличения морозостойкости, бетонные заводы используют различные добавки в бетон, например воздухововлекающие и т. д. Но морозостойкость, увеличенная воздуховолекающими добавками (сверх нормы для этой марки бетона) — уменьшает его прочность. Там нашли тут потеряли. Наиболее хороших результатов в увеличении морозостойкости можно добиться, используя в затворении бетона гидрофобный или напрягающий цемент. Все основные циклы происходят осенью и весной, когда перепады температур происходят каждый день из плюса в минус и обратно. В обычном строительстве, среднестатистическая морозостойкость F100-F200.

Коэффициент водонепроницаемости.

Обозначается в накладных или паспортах на бетон, как коэффициент с буквой W. (W4,W8,W12, от 2 до 20). Водонепроницаемость бетона — способность не пропускать через себя воду под давлением. Если интересно узнать про методы опеределения водонепроницаемости — почитайте ГОСТ 12730.5—84. Для увеличения водонепроницаемости (сверх стандартной нормы для этой марки), в бетон, при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки, либо используют в затворении смеси всё тот же гидрофобный или напрягающий цемент. В чем актуальность данного параметра для частного строительства? У бетона с высоким коэффициентом W есть пара плюсов таких как:

• Возможность изготовления, без дополнительной гидроизоляции, подвалов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Актуально, если заливка полов и стен произведена грамотно, без швов и перерывов в бетонировании. Вроде бы казалось, почему бы не проще сделать стандартную гидроизоляцию? Однако, качественно и технично её сделать — не так просто. Я не беру в расчёт профессионалов этого дела. Их мало, услуги их недёшевы. Чаще всего заказчику приходится иметь дело со всезнающими и всеумеющими строителями, от которых и стоит ожидать различных сюрпризов в процессе эксплуатации построенного. Скорее всего, косяки Вам налепят в области сопряжения пола и стен. Потому как — сначала сделают, а потом подумают, как всё это склеить.
• Такой бетон, в принципе не боится морозов-оттепелей. Коэффициенты морозостойкости у него, очень высоки и рассчитаны на многолетнее использование в обычных условиях. Это может быть особо актуально для открытых, незащищённых конструкций, таких как бетонные дорожки, отмостки, ленты заборов, а так же, для свайных фундаментов на влагонасыщенных грунтах.

Есть альтернатива в виде самостоятельного использования специальных добавок, но где гарантия, что добавки введены в нужной пропорции, что они тщательно перемешались в бетоне. Опять же сомнение — добавлялись ли они вообще, или строители про них забыли, а затем вылили под кустик… Довольно часто, сам процесс строительства контролируется заказчиком весьма поверхностно. В основном контролируют результат, а что и как там внутри — мало кому известно. Об этом узнают лишь потом — в процессе эксплуатации: там потекло, а тут лопнуло. Ну да не будем о грустном.

В принципе, я упомянул лишь основные, но на мой взгляд — самые главные свойства бетона, которые могут быть актуальны для частного застройщика. На самом деле, бетон обладает ещё множеством различных свойств и характеристик.

• В результате разбавления бетона водой на объекте. Сиё действо является родовой болячкой кустарей-прорабов и их подопечных. Густой бетон укладывать тяжелее чем жидкий. Как говорят на стройке: Водички добавь, он сам разольётся. Этого делать категорически не стоит. Избыточная вода в бетонной смеси не вступает в в хим. реакцию с цементом (цемент забирает столько воды, сколько ему необходимо для гидратации). Эта лишняя вода остается в бетоне в свободном виде. В дальнейшем, она испаряется, высыхает, а в структуре бетона образуются пустоты и поры. Они и снижают марочную прочность бетона.
• В результате так называемого сваривания бетона, что чаще всего происходит из-за увеличенного времени миксера в пути, несвоевременной разгрузки, жаркой погоды и т.д.
• В результате некачественного уплотнения бетонной смеси (укладка без вибрирования). В не уплотнённой бетонной смеси содержится существенное количество воздуха. Эти воздушные поры, пустоты, раковины, если их не ликвидировать вибрированием, могут существенно снизить марку бетона.

Автор статьи: Эдуард Минаев

Как сделать бетон, пропорции, расчет состава бетонной смеси

Бетон – строительный материал, состоящий из связующего вещества, песка и наполнителей, который в результате затвердевания превращается в камень. Без бетона не обходится ни одна современная стройка, будь то возведение небоскребов или создание садовых дорожек. Благодаря своим свойствам и долговечности, бетоны давно используются человеком с целью получить конструкцию необходимой формы и прочности.

Однако есть один нюанс: только правильно изготовленный бетон будет соответствовать всем требованиям. Как сделать бетон, который будет не только прочный, но и долговечный? Давайте вникнем в суть этого вопроса, и выясним все тонкости изготовления правильной бетонной смеси.

Самый важный ингредиент – цемент

В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. Существует множество разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент.

Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях. В отечественных – еще добавляется буква Д и цифра, обозначающая процент примеси. К примеру, портландцемент М400-Д20 – это материал, готовое изделие из которого выдержит нагрузку в 400МПа, содержащий до 20% примесей.

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

При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 — 2,5 раза.

В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении — чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.

Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.

Песок — какой бывает и какой необходим

Песок тоже может быть разным. Причем от качества этого компонента напрямую зависит конечный результат.

По гранулометрическому составу пески делят на:

Тонкие (менее 1.2 мм).

 Очень мелкие (1.2 — 1.6 мм).

 Мелкие (1.6 — 2.0 мм).

Средние (1.9 — 2.5 мм).

 Крупные (2.5 — 3.5 мм).

При изготовлении бетона используют все виды песков, однако если в песке много пыли или глинистых частиц, то это может значительно ухудшить характеристики смеси. Особенно это касается тонкого песка, содержащего в составе значительный процент пыли, он малопригоден для приготовления бетона и его используют в самом крайнем случае.

Как приготовить бетон хорошего качества, и при этом не прогадать с песком? Все просто – следует использовать морской или речной песок – это наиболее чистые виды стройматериала, которые не несут в себе ни пылевых частиц, ни глины. Необходимо следить за тем, чтобы песок был чистым и не содержал органических загрязнений.

Карьерный же песок может быть очень грязным – зачастую его не используют в стройке без предварительной подготовки, включающей мойку и отстаивание. Также в нем может содержаться множество органического мусора – корней, листьев, веток и коры деревьев. При попадании таких примесей в бетон, возможно появление пустот в толще, вследствие чего, страдает прочность.

Еще одним важным параметром, который нужно учесть – влажность песка. Даже сухой по виду материал может содержать до 2% воды, а мокрый – все 10%. Это может нарушить пропорции бетона, и вызвать снижение прочности в дальнейшем.

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. 

Еще берут в расчет такой показатель, как пустотность наполнителя – объем пустого пространства между камнями щебня. Вычислить его просто – взять ведро известного объема, заполнить его щебнем до краев, и мерной емкостью лить в него воду. Зная, сколько вошло жидкости, мы можем вычислить пустотность щебня. К примеру, если в 10 литровое ведро щебня влезло 4 л воды, то пустотность этой щебенки – 40%. Чем меньше пустотность наполнителя, тем меньше расход песка, и, что немаловажно – цемента.

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.

Помимо гранитного щебня и гравия, в зависимости от назначения бетона, используют керамзит, доменный шлак, а также другие наполнители искусственного происхождения. Для легких бетонов применяют древесную стружку, и измельченный пенополистирол. Для сверхлегких бетонов – газы и воздух. Однако создание легких и сверхлегких бетонов сопряжено с рядом сложностей, и правильно изготовить такой продукт вне промышленного цеха вряд ли удастся.

В зависимости от плотности, все наполнители для бетона подразделяют на пористые (<2000 кг/м³) и плотные (>2000 кг/м³). Также не стоит забывать, что природные наполнители имеют небольшой радиационный фон, который присущ всем гранитным породам. Конечно, это не источник радиационного загрязнения, но все-таки стоит помнить о таком свойстве натурального камня в качестве наполнителя бетона.

Вода — требования для приготовления бетона

Вода не менее важный компонент, нежели цемент или песок. Можно взять себе за правило одну простую истину – любая вода, пригодная для питья пригодна и для затворения бетона. Ни в коем случае нельзя применять воду из неизвестного источника, отработанную воду после производства, болотную и прочую воду, в качестве которой вы не уверены. Химический состав и прочие показатели воды могут сильно повлиять на прочностные характеристики готового бетона.

Таблица № 1. Расход воды (л/м³) при различном зерне наполнителя:

Важно помнить, что расчет состава бетона включает в себя всю влагу, присутствующую в стройматериалах до их смешивания. Если, к примеру, у вас в качестве наполнителя запланирован доменный шлак, то его влажность также имеет значение – по сути, это «лишняя» вода, которую трудно учесть, но ею просто испортить готовый раствор.

От количества воды зависит еще один важный показатель – пластичность готового бетона. Для получения пластичного бетона вода должны бать добавлена строго по норме. Превышение необходимой нормы также вредно, как и недостаток воды – бетон расслаивается, и теряет свои качества. При затворении бетонной смеси пластичность бетона определяют на «глаз».

Если бетон самопроизвольно сползает с горизонтально расположенной штыковой лопаты, то он считается очень пластичным. Если с лопаты он сползает только при небольшом ее наклоне, то бетон считается средне пластичным. При не сползании бетона даже с наклоненной лопаты он считается мало пластичным. Когда бетон лежит на лопате бугорком, он считается не пластичным. Делать бетон слишком жидким нельзя так как он теряет свои качества.

Набор прочности и марка бетона

Марка бетона — это способность готового изделия выдерживать нагрузку на 1 см² без повреждений. Марку бетона определяют на 28 сутки после его изготовления. Все дело в том, что быстрее всего прочность бетон обретает в течении 7 суток. За это время он может обрести до 40 % прочности. После 7 суток, хороший набор прочности идет до 28 суток. После прохождения 28 суток набор прочности резко снижается, но продолжается еще некоторое время. 

График набора прочности бетона, при нормальных условиях.

Как рассчитать состав бетона

Чтобы правильно произвести расчет состава бетона, важно обладать определенными данными.

Сюда входят:

• Требуемая марка бетона;
• Нужная пластичность смеси;
• Марка цемента;
• Данные о гранулометрическом составе песка и щебня.

Можно выделить два способа расчета состава бетона — по весовому соотношению цемента, песка и щебня и объемному соотношению этих материалов. И в первом и во втором случае цемент всегда принимают за единицу (за одну часть), а все остальные составляющие бетонной смеси в виде части веса или объема цемента.  

Расчет состава бетона по весу

Произведем расчет состава, для получения бетона средней пластичности, марка прочности которого на 28 сутки будет М200. 

Предположим, что мы имеем:

• Портландцемент М400;
• Щебень средней фракции;

Для начала нам необходимо определить водоцементное отношение (В/Ц). В/Ц — это пропорция веса воды и цемента, которая необходима для приготовления бетона определенной прочности. Определяют этот показатель по формулам или опытным путем. Мы предлагаем уже найденные значения В/Ц, которые собрали в виде таблицы.

Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона. 

Марки цемента	Марки бетона
		100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	—
		0,80	0. 70	0.60	0.55	0.45	—
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		—	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		—	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		—	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		—	1	0,80	0,73	0,68	0,55
— показатели для гравия.   — показатели для щебня.

Зная необходимую марку бетона и используемую марку цемента находим значение В/Ц. В данном случае оно составит 0,63.

Теперь из таблицы № 1 находим необходимо количество воды для получения бетона средней пластичности, при размере щебня 40 мм. В результате получаем значение 190 л/м³. 

После этого мы можем рассчитать необходимое нам количество цемента на 1м³ бетона. Для этого 190 л/м³ разделим на 0,68 и получим 279 кг. цемента. Из таблицы № 3 находим пропорции бетонной смеси, для необходимой марки бетона М200 и марки цемента М400. 

Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.

Соотношение Ц:П:Щ будет 1 : 2,8 : 4,8. Если цемента нам необходимо 279 кг, то 279 × 2,8 = 781 кг. песка и 279 × 4,8 = 1339 кг. щебня. Итого получается, что для приготовления 1 м³ бетона средней пластичности и марки М200 из портландцемента М400 и щебня средней фракции, необходимо:

279 кг. цемента.

781 кг. песка.

1339 кг. щебня.

190 л. воды.

В домашних условиях для измерения различных сыпучих материалов часто используют 10 литровое ведро. Чтобы вам было проще замерять материалы, мы приведем данные о массе того или иного материала содержащегося в одном 10 литровом ведре:

• Цемента — 13 — 15 кг, зависит от уплотнения.
• Песка — 14 — 17 кг, зависит от влажности.
• Щебня или гравия — 15 — 17 кг, в зависимости от размера фракции.

Необходимо понимать, что методика этого расчета немного уступает методикам применяемым при строительстве крупных объектов, но это куда лучше принципа — давай цемента побольше, чтобы получилось покрепче.

Кроме применения пропорций по массе применяют и пропорции состава бетона по объему. Однако этот способ менее точен. 

Таблица № 4. Объёмные соотношения цемента, песка и щебня для бетона разных марок:

Марка портландцемента	Марка бетона	Пропорции по объему, л			Объем бетона, л, при расходе 10 л. цемента
		Цемент	Песка	Щебня
400	100	1	4,1	6,1	78
	150	1	3,2	5,0	64
	200	1	2,5	4,2	54
	250	1	1,9	3,4	43
	300	1	1,7	3,2	41
	400	1	1,1	2,4	31
	450	1	1,0	2,2	29
500	100	1	5,3	7,1	90
	150	1	4,0	5,8	73
	200	1	3,2	4,9	62
	250	1	2,4	3,9	50
	300	1	2,2	3,7	47
	400	1	1,4	2,8	36
	450	1	1,2	2,5	32
Количество воды не указанно и зависит от требуемой консистенции и пластичности бетона.

Как правильно замесить бетон

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

Ручной способ замеса бетона

Давайте рассмотрим ручной способ замеса, как наиболее популярный в приусадебном строительстве. Для правильного замеса смеси, необходима емкость, в которой будет производиться смешение всех составляющих. Это может быть как обычное жестяное корыто, так и собранная специально емкость. В нее насыпают весь необходимый для замеса песок и в борозду посередине засыпают цемент.

После тщательно вмешивают песок с цементом, до получения однородной серой массы. Затем получившийся материал смачивают водой, и снова хорошенько мешают. Позже добавляется щебень, и смесь мешается до состояния, когда раствор покроет каждый камень наполнителя. При этом понемногу добавляется вода, количество которой зависит от необходимой пластичности. После того, как смесь станет однородной, и все камни наполнителя покроются раствором, бетон готов к укладке.

При ручном способе замеса есть один важный момент, а именно – скорость укладки бетона. Даже при незначительной задержке, бетон в корыте может расслоиться (это выглядит как выступившая сверху вода), и потерять часть своих свойств. Поэтому важно быстро укладывать бетон в опалубку.
Лучшим вариантом того, как приготовить бетон будет механический способ замеса при помощи бетономешалки. Плюсами подобного способа будет получение гарантированно однородной смеси и высокое качество полученного бетона.

Замес бетона в бетоносмесителе

Для замеса в бетономешалке сначала насыпают цемент, и заливают минимум воды. Получив однородную эмульсию, в миксер добавляют песок из расчета пропорции. Далее раствор вмешивается с добавлением необходимого количества воды. После получения раствора, в бетономешалку можно засыпать наполнитель.

Плюсом механического способа замеса будет то, что бетон не расслоится, и может оставаться во вращающемся миксере до одного часа без потери своих свойств. Однако миксер не стоит располагать далеко от места укладки – во избежание потери бетоном своих свойств во время доставки.

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

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться:

Водно-цементное отношение | Без смеси Признан

Водоцементное отношение является одним из основных параметров в гражданском строительстве, особенно при проектировании конструкций. В этой статье этот параметр будет подробно обсуждаться, что даст инженерам-строителям и инженерам-строителям ценную информацию о соотношении воды и цемента. Мы рассмотрим важность водоцементного отношения и влияние различных соотношений на прочность, долговечность и удобоукладываемость бетона. Кроме того, в статье рассказывается, как эффективно контролировать соотношение вода/цемент для достижения желаемых свойств.

Водоцементное отношение – это отношение веса воды к весу цемента, используемого в бетонной смеси.

Является ключевым фактором, определяющим прочность, долговечность и удобоукладываемость бетона . Чем ниже водоцементное отношение, тем прочнее и долговечнее будет бетон. Однако с бетоном с низким водоцементным отношением труднее работать, его трудно укладывать и отделывать. И наоборот, с бетоном с высоким водоцементным отношением легче работать, но он слабее и менее прочен.

Состав смеси в первую очередь зависит от содержания цемента и водоцементного соотношения. При ухудшении условий окружающей среды водоцементное отношение должно быть уменьшено, так как оно влияет на проницаемость бетона. Пока смесь достаточно удобоукладываема, содержание цемента в бетоне менее важно для прочности конструкции, чем водоцементное отношение.

Водоцементное отношение обычно выражается в процентах. Бетонная смесь с водоцементным отношением 30% будет содержать 30% воды и 70% цемента. Соотношение вода/цемент обычно составляет 10-40%.

Обычно используется водоцементное отношение от 0,40 до 0,60. Для более прочного бетона требуются более низкие водоцементные отношения, а также пластификатор для улучшения текучести.

Какое соотношение вода/цемент мне нужно? Выбор соотношения вода/цемент зависит от применения, желаемой прочности, долговечности, а также удобоукладываемости. Соотношение вода/цемент влияет на процесс гидратации цемента, что важно для достижения надлежащей прочности бетона на сжатие .

Водоцементное отношение является важным параметром при проектировании бетонных конструкций. Важно выбрать правильное соотношение вода/цемент для достижения желаемой прочности, долговечности и удобоукладываемости. Доля цемента, используемого в бетоне, определяет его прочность, долговечность и удобоукладываемость.

Однако на эту взаимосвязь также влияет тип и количество используемой воды. При определении количества цемента, необходимого для проекта, следует тщательно учитывать водоцементное отношение (в/ц). Эта статья даст общее представление о том, как рассчитать необходимое количество цементного вяжущего для вашего проекта с использованием различных соотношений вода/цемент.

Существует несколько способов достижения желаемого водоцементного отношения. Самый распространенный метод – регулировать количество воды, добавляемой в смесь. Это можно сделать, добавив больше воды или добавив больше цемента в смесь, что приведет к более высокому соотношению вода/цемент и более слабому и менее прочному бетону. Добавление большего количества воды в смесь приведет к более низкому соотношению вода/цемент и более прочному и долговечному бетону.

Тип используемого заполнителя также может влиять на водоцементное отношение. Более крупные заполнители требуют меньше воды, чем мелкие заполнители. Это связано с тем, что более крупные частицы имеют большую площадь поверхности и требуют меньше воды для их смачивания.

Количество вовлеченного воздуха в бетонную смесь также может влиять на водоцементное отношение. Бетон с более высоким содержанием воздуха требует меньше воды для достижения той же удобоукладываемости, что и бетон с более низким содержанием воздуха.

Водоцементное отношение является важным параметром при проектировании бетонных конструкций. Важно выбрать правильное соотношение вода/цемент для достижения желаемой прочности, долговечности и удобоукладываемости. Соотношение вода/цемент можно контролировать, регулируя количество воды, добавляемой в смесь, тип используемого заполнителя и количество вовлеченного воздуха в бетон.

Что произойдет, если добавить слишком много цемента в бетон?

Бетон является универсальным и мощным инструментом во многих формах строительства. Его сила исходит из тонкого баланса различных компонентов, из которых он состоит. Понимание этих соотношений и значения каждого из них позволяет создать наиболее эффективную форму бетона, но что, если вы добавите слишком много цемента?

Добавление слишком большого количества цемента в бетон может привести к ряду недостатков. Если в смесь добавить слишком много, удобоукладываемость бетона пострадает, и некоторые заполнители не будут должным образом сцепляться с цементом. Если используется слишком много по сравнению с заполнителем, структурная целостность конечного продукта, вероятно, снизится.

Мы сосредоточимся на рисках использования неправильных пропорций для приготовления бетона и на том, к чему может привести каждое из них. Всегда следует уделять особое внимание тому, насколько задействован каждый из этих элементов.

Image via Shivanshu Guar via Unsplash

конкретный элемент может иметь некоторые существенные недостатки.

Здесь важно отметить, что в идеале нужно добавлять в смесь пасты как можно меньше воды. Вообще говоря, чем больше отношение цемента к воде, тем лучше для бетона будет полученная паста.

При этом очевидны недостатки добавления слишком большого количества цемента в пастообразную смесь. К счастью, первичную легко заметить сразу.

Этот основной недостаток добавления слишком большого количества цемента в пастообразную смесь связан с конечной консистенцией. Большее количество цемента означает, что паста будет менее жидкой и будет с трудом растекаться. Это означает, что когда вы комбинируете его с заполнителем, связь между этими двумя компонентами не происходит должным образом.

В хорошей бетонной смеси паста в достаточной степени заполнит все необходимые промежутки между более крупным и пористым заполнителем. Когда паста слишком густая из-за слишком большого количества цемента, в готовой смеси могут образоваться дыры. Это называется сотообразованием и может привести к некоторым заметным побочным эффектам (источник).

Эти воздушные карманы могут создавать места для просачивания воды в бетон, что, в свою очередь, со временем приводит к его износу. Это происходит во время циклов замораживания-оттаивания, когда влага, попавшая внутрь, расширяется и сжимается. Это может создать трещины на поверхности и напрямую повлиять на структурную целостность бетона.

Пористый бетон также восприимчив к кислотным и коррозионным веществам из окружающей почвы. Это вступает в реакцию с цементом, который содержит значительное количество воды, и может вызвать дальнейшее разложение (источник).

Хотя мы рассматриваем негативные последствия слишком большого количества цемента в бетоне, безусловно, стоит отметить, что верно и обратное. Это особенно важно, когда в пастообразную смесь добавляется слишком мало цемента.

При смешивании цемента и воды происходит процесс, называемый гидратацией. Это приводит к затвердеванию цемента и твердению бетона. Если соотношение воды и цемента сделано правильно, этот процесс сделает бетон прочным и долговечным.

Однако, если используется слишком мало цемента и слишком много воды, в процессе гидратации остается некоторый избыток воды.

Эта вода будет оставаться внутри бетона, что приведет к образованию полостей в конечном продукте по мере испарения воды. Эти отверстия ослабляют структурную целостность бетона и снижают его прочность на сжатие, что является одним из основных свойств, необходимых при использовании бетона (источник).

Еще одним недостатком слишком большого количества воды в пасте является усадка. Цемент всегда будет подвергаться некоторой форме легкой усадки по мере того, как происходит процесс гидратации. Однако, если воды слишком много, эта усадка может быть чрезмерной, поскольку оставшаяся вода испаряется.

Значительная усадка может привести к образованию трещин в бетоне, что ослабит предел прочности конечного продукта.

Избыток воды также может привести к процессу, известному как пыление. Это когда паста позволяет более мелким частицам заполнителя всплывать на поверхность смеси. Затем он осядет там до завершения процесса сушки и оставит тонкий слой наверху. Опять же, это может повлиять на целостность конечного продукта.

Как видите, избыток воды имеет больше недостатков, чем избыток цемента в пастообразной смеси. Это означает, что при комбинировании этих двух материалов лучше ошибиться в сторону цемента.

Еще одним соображением относительно пропорций компонентов бетона является соотношение пасты и заполнителя. Как известно, паста состоит из цемента, воды и воздуха. Однако, даже если вы получите идеальное соотношение, вы должны учитывать количество этой пасты, которую вы используете для имеющегося у вас заполнителя.

Если вы используете слишком много пасты, получившуюся смесь будет легче использовать и укладывать. Это потому, что он более жидкий и будет поступать в необходимые места. Несмотря на то, что это преимущество, есть и существенный недостаток.

Чем меньше заполнителя, тем меньше структурная целостность, и бетон с большей вероятностью растрескается. Особенно это касается экстремальных давлений, которым часто подвергается бетон. Эти трещины могут привести к дальнейшей деградации и появлению открытых пространств в бетоне, которые могут стать жертвами упомянутых выше проблем замерзания-оттаивания.

Другим, возможно, менее серьезным фактором, который следует учитывать при выборе этого коэффициента, являются связанные с этим затраты. Цемент является самым дорогим компонентом бетонной смеси, и использование большего количества, чем нужно, повлечет за собой ненужные расходы. Хотя это может быть минимальным, чем больше бетона вам нужно для вашего проекта, тем больше это складывается.

Создание и работа с бетоном — это балансирование, требующее самоотверженности и понимания. Используйте эти предупреждающие знаки, чтобы обратить внимание на потенциально неправильные пропорции в вашей бетонной смеси и внести соответствующие коррективы. 9Взаимосвязь между бетоном и цементом .

В общих чертах, бетон — это конечный продукт, а цемент — это всего лишь компонент смеси, из которой делается бетон.

Бетон обычно состоит из четырех определенных частей. Самая большая часть, около 60–75%, — это агрегаты (источник). Эти заполнители будут различаться по размеру в зависимости от задачи, для которой используется бетон.

Заполнитель обычно состоит из камней, песка или гравия. Чем мельче используемый заполнитель, тем более податливым будет влажный бетон и тем более гладким будет конечный продукт.

Следующая часть изготовления бетона включает так называемую пасту. Он состоит из трех основных элементов: воды, цемента и воздуха. Соотношение этой смеси во многом определяет прочность и долговечность бетона при схватывании. Это будет основной темой этой статьи.

По данным Ассоциации портландцемента, типичные соотношения различных компонентов бетона составляют 60–75 % заполнителя, 7–15 % цемента, 14–21 % воды и до 8 % воздуха.

Чтобы сделать бетон, вы должны объединить все вышеперечисленные части вместе. Первый шаг — смешать цемент и воду, чтобы получилась паста. В этот момент в смесь цемента и воды можно добавить воздух. Воздух может быть вовлечен несколькими способами, даже путем перемешивания, с основной целью повышения удобоукладываемости бетона.

Воздушные пустоты, добавленные в смесь, также повысят устойчивость к возможным циклам замораживания-оттаивания. Однако вовлеченный воздух также снижает прочность бетона, поэтому делать это нужно осторожно и осторожно (источник).

После соединения цемента и воды начнется процесс гидратации. Гидратация происходит, когда цемент вводится в воду. Каждая из частиц цемента образует узел, который позволяет им связываться с соседними частицами. Это включает в себя другие частицы цемента, но, что наиболее важно, различные частицы заполнителя.

Вот почему вы должны быстро смешать его с заполнителем до того, как произойдет сцепление и цемент начнет затвердевать. Подождите слишком долго, и вы можете застрять с затвердевшие мешки с бетоном , хотя у вас все еще есть варианты на случай, если это произойдет.

Смешивание является важной частью процесса, поскольку оно позволяет цементу проникать в пространство между всем заполнителем и связывать все вместе.

Когда все эти части объединены, получается бетон. Однако для понимания эффективности этого бетона необходимо рассмотреть недостатки избыточного соотношения между цементом, водой и заполнителем.

Хотя в строительстве из бетона используется не так много компонентов, каждый из них требует обдумывания и понимания, чтобы все получилось правильно. Это особенно касается того, сколько цемента используется в процессе, так как это наиболее реактивная и важная часть всей операции.

Слишком большое количество цемента в пасте может привести к неправильному сцеплению заполнителя, а слишком малое количество может привести к еще большему риску из-за избытка воды. Слишком много пасты может привести к снижению целостности бетона и увеличению стоимости проекта из-за относительной стоимости цемента.

Отказ от ответственности партнеров Amazon.

Этот сайт является участником партнерской программы Amazon Services LLC, партнерской рекламной программы, предназначенной для предоставления сайтам средств для получения платы за рекламу за счет рекламы и ссылок на Amazon.