Изготовление бетона: требования, соотношение материалов, замес и заливка

Сколько бетона можно замесить бетономешалкой за день

Выход раствора в день, приготовленного в бетономешалке, зависит от:

• объема барабана, для бытовых и полупромышленных целей используют смесители с вместимостью от 45-60 л до 120, 160, 180 л;
• мощности двигателя;
• времени перемешивания и выгрузки смеси;
• количества замесов, которые можно приготовить в течение часа.

Количество бетона, который можно замесить одним устройством в течения рабочего дня, определяют в такой последовательности:

1. Вычисляют полную продолжительность рабочего цикла. Для этого суммируют время, отводимое на загрузку, перемешивание, выгрузку.
2. Определяют, сколько раз в час можно провести замес, разделив 60 на время продолжительности рабочего цикла.
3. Находят количество материала, который можно приготовить за 1 час (м3/час). Чтобы это сделать объем барабана умножают на количество циклов замеса. При этом учитывают, что готовая смесь занимает 40-60 % его объема.
4. Умножают количество допустимых часов работы в сутки на часовую производительность.

Этот метод определения дневной производительности используют как для гравитационных, так и для принудительных бетономешалок. В моделях гравитационного типа за один прием, в зависимости от объема барабана, производят 60-500 л раствора.

Правильная эксплуатация бетономешалки, соблюдение пропорций наполнителей и воды, выполнение требований безопасности гарантируют получение бетонного раствора высокого качества. Приготовление бетона в бетономешалке имеет преимущества. Они заключаются в увеличении производительности и снижении трудоемкости процесса.

Способы замеса бетона

Приготовить строительный бетон своими руками можно двумя способами:

1. Замешать раствор вручную;
2. Использовать для замеса бетономешалку.

Ручной замес бетона

• В чистую емкость сперва насыпьте необходимое количество песка;
• Строго соблюдая пропорции, наверх насыпьте цемент. Хорошо перемешайте оба наполнителя, до тех пор пока их цвет не станет однородным;
• Отмерьте необходимое количество воды, и небольшими порциями добавляйте её в емкость с песком и цементом, одновременно распределяя и перемешивая смесь по всей площади. В итоге должна получится серая масса без комков и видимых остатков песка и цемента;
• Завершающим этапом является добавление в полученный раствор щебня. Замес должен происходить до тех пор, пока каждый камушек не покроется раствором. Для придания бетону необходимой пластичности, при необходимости добавьте воду.

Из недостатков ручного способа, можно выделить следующее:

• Довольно трудоемкий и длительный процесс;
• Незамедлительное использование раствора после замеса. В противном случае раствор может начать расслаиваться, что приведет к ухудшению его качества.

Замес бетономешалкой

• Залейте в барабан бетономешалки небольшое количество воды, после чего добавьте туда цемента и хорошо перемешайте до получения серого молочка. С этого момента барабан должен вращаться непрерывно;
• Далее согласно расчета пропорций, приступайте к засыпке наполнителей (песка и щебня). Перемешайте еще 2-3 минуты;
• Добавьте в получившуюся смесь еще пару литров воды, до получения однородной консистенции.

Замес бетона в бетономешалке

Основным преимуществом данного способа замеса является возможность применения бетона еще в течении часа после замеса раствора.

Способы зимнего бетонирования

Процесс гидратации сопровождается выделением малого количества тепла. Это позволяет бетону затвердевать даже в условиях похолодания.

С целью предупреждения замерзания массива рассматривают все доступные методы сохранения структуры материала и свойств:

1. Применение добавок, повышающих устойчивость бетонных смесей к воздействию низких температур: от 0°С и ниже.
2. Метод создания опалубки с теплоизоляцией, он также предполагает применение экрана сверху. Эта технология зимнего бетонирования многоэтапная. Сначала щиты опалубки устанавливаются в 4 ряда. Каждая пара будет формировать одну стенку сбоку планируемого фундамента. Между щитами закладывается теплоизоляционный материал. Дополнительно сверху укладывают экран, снижающий теплопотери. Такой способ применяется, если выполняется заливка бетона немассивных конструкций.
3. Введение электродов в толщу смеси. При прохождении тока в структуре бетона будет выделяться тепло, необходимое для затвердевания и набора прочности.
4. Подогрев непосредственно во время приготовления смеси. При этом используются подручные средства. Результатом является нагрев смесителя, который будет отдавать тепло бетону. Ещё добавляют горячую воду (до +80°С) или подогретые добавки.
5. Инфракрасный способ основан на воздействии ИК-излучения. В основе метода – применение обогревателей. Это могут быть керамические стержневые излучатели, а также приборы, рассчитанные на напряжение 220 или 380 В. Их устанавливают рядом с опалубкой – по обе стороны. Смесь защищают брезентом. Бетонирование в зимних условиях таким способом выполняется при условии, что строится скользящий фундамент. Массив большой площади не получится прогреть при помощи электроприборов.
6. Воздействие паром. Опалубка закрывается брезентом так, чтобы между этим материалом и щитами осталось расстояние до 20 см. Туда направляют струи пара. Метод эффективен, если на улице мороз.
7. Применение конвекционного способа. Опалубку накрывают брезентом, в просвет между ним и опалубкой подают горячий воздух (применяют тепловую пушку).
8. Теплоизоляция. При слабом похолодании подготавливают материалы, которые можно использовать в качестве укрывных: солому, песок, листы ОСБ.

Устройство прогрева бетона проводами перед бетонирование

Метод «термоса»

Зимний бетон после заливки может набрать прочность, если правильно выполнен нагрев. Один из распространённых методов – технология «термоса». Она основывается на искусственном увеличении периода остывания смеси

После того как была выполнена заливка бетона зимой, нужно обратить внимание на температуру воздуха. Если она не ниже -5°С, можно защитить материал таким способом

Для этого не требуется использовать источники электрического тока, достаточно конструкции из деревянных щитов, тепло- и гидроизоляции. Утеплитель защищается плёнкой с двух сторон. Он должен быть закрыт стенками опалубки. Такая конструкция создаётся со всех сторон бетонного сооружения.

Метод «термоса»

Определяем необходимое количество бетона

Необходимое для сооружения основания постройки количество бетона определяется, исходя из геометрического объема фундамента, с учетом потерь материала при доставке и заливке. Так, для расчета объема прямоугольного ленточного фундамента необходимо перемножить суммарную длину периметра ленты на ее ширину и высоту. В случае более сложной конструкции основания для дома необходимо рассчитать объем для ленты каждого сечения, а затем результаты сложить.

Расчет необходимого количества бетона для обустройства фундамента в виде монолитной плиты производится простым перемножением трех размеров бетонного параллелепипеда. Объем свайного фундамента легко рассчитать умножением сечения свай на их высоту и количество.

Заметим, что арматурный каркас основания для дома несколько уменьшает необходимый объем бетона. При этом потери все равно больше, и на практике к полученному в результате расчета количеству материала добавляют еще два процента. Приведенные иллюстрации наглядно демонстрируют, что количество бетона для ленточного, плитного и свайного фундамента легко рассчитать самому.

Пропорции раствора

Чтобы самостоятельно сделать качественный бетон, нужно знать, в каких пропорциях смешивать компоненты. Чаще всего используют соотношение цемента, песка и щебня как 1:3:6; воды при этом берут вполовину меньше, чем общий вес сухих компонентов. Добавлять воду рекомендуется не всю сразу, а несколькими порциями, так легче контролировать плотность раствора. Влажность песка тоже имеет свое значение – чем она больше, тем меньше воды потребуется. Отмерять все компоненты нужно одной емкостью, например, ведром. При использовании емкостей разного объема добиться нужных пропорций не получится.

При замешивании следует учитывать назначение раствора. Для подложки под стяжку делают тощий бетон без добавления щебня, для бетонирования дорожек и отмосток используют щебень средней и мелкой фракции, для фундамента под дом среднефракционны й щебень и цемент высокого качества. Узнать точные пропорции бетонов разных марок поможет таблица.

Марки, пропорции бетона.

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

Рассмотрим соотношение трех компонентов на примере разных марок бетона

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

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

Песок

Песок играет роль мелкого заполнителя, не позволяя бетону трескаться в ходе отвердевания цемента. От качества песка зависит прочность и подвижность смеси.

«Рабочие» свойства песка зависят от числа фракций и содержания примесей. Размеры песчаных гранул варьируются в пределах 0,16–5 мм, но для приготовления строительных смесей применяют фракции 5 групп:

тонкие – размер гранул до 1,2 мм;

очень мелкие – гранулы от 1,2 до 1,6 мм;

мелкие – 1,6–2 мм;

средние – 1,9–2,5 мм;

крупные – 2,5–3,5 мм.

Бетон для садовой дорожки, который пропускает воду как сито

Лучший вариант для приготовления бетона – морской или речной песок, который не содержит:

• пыли;
• глинистых частиц;
• органических загрязнений (корней ,веток, коры).

Однако чаще (ввиду доступности и цены) используют карьерный песок. Основные требования к мелкому заполнителю:

• размер гранул от 2 до 3,25 мм;
• наличие всех фракций (пустотность до 30%).

Для марок ниже М300 допустимо использовать песок с наличием:

• очень мелких фракций (зерна меньше 1,6 мм) – до 20% от общего гранулометрического состава;
• примесей глины – до 3%;
• пылевидных частиц (до 0,6 мм) – до 3%.

Для получения требуемых характеристик допускается брать карьерный песок близ места строительства, а затем промывать или просеивать его, либо смешивать с покупным песком. В этом случае полезно знать сколько он весит.

Необходимые инструменты

Из инструментов понадобятся:

• Емкость для размешивания раствора.
• Сито с очень маленькими ячейками, чтобы можно было просеять песок.
• Лопата совковая.
• Ведра.
• Кельма.
• Молоток.
• Бетономешалка.

Емкость для бетона должна быть в виде корыта, чтоб было удобно перемешивать раствор. Вместо этого можно использовать бетономешалку, которая упростит процесс.

Сито требуется для просеивания песка, а лопата — для перемешивания. Также необходимо запастись несколькими ведрами, в которых можно будет переносить сыпучие для раствора или воду. Кельма пригодится для очистки стенок емкости от бетона. Молоток может понадобиться для измельчения цемента, который слежался.

Какой бетон заказать для ленточного фундамента

Руководствоваться правилом «чем выше марка, тем лучше» можно при неограниченном бюджете. Для прочих случаев есть нормативы, регламентирующие сферы применения бетонных смесей разных марок.

Важно учесть, что смесь должна быть выгружена на месте не позже чем через:

• 90 минут после затворения (добавления воды) – при доставке автобетономешалкой;
• 45 минут – при использовании самосвала, без непрерывного перемешивания.

Заказывая смесь, нужно подумать о:

• возможности соблюдения временного интервала с учетом расстояния от места отгрузки до объекта;
• путях подъезда для заливки бетона в опалубку фундамента.

В теории соответствие фирменной БСГ нормативам достигается за счет:

• качественных компонентов (цемента, заполнителей, воды);
• соблюдения пропорций;
• контроля качества – от этапа подготовки материалов до выгрузки на стройплощадке;
• квалификации персонала и точных проборов.

Анкера для бетона

Часто фирмы игнорируют стандарты и технические условия производства, хранения и транспортировки компонентов и готовых смесей. В результате созревший в «правильных» условиях бетон для фундамента вместо заявленного класса В22,5 показывает лишь В15. При этом оценить смесь «на глаз» не всегда может даже опытный строитель.

Обезопасить себя от таких «поставщиков» можно тремя способами:

• приготовить бетон самостоятельно, без точных приборов, но с соблюдением нормативных пропорций;
• купить смесь у супернадежного производителя с рекомендациями;
• подстраховаться – при заказе бетона умышленно завысить марку, класс прочности, морозостойкость и водонепроницаемость на 1–2 градации. Например вместо М300 В 22,5 F150 W6 заказать М350 В 25 F200 W8.

Вывод: кроме строительных нормативов стоит учитывать опыт заливки и эксплуатации ленточных фундаментов в разных районах страны.

Тем более что работа по систематизации и обобщению такой информации уже проведена. Из таблицы ниже можно узнать, какой бетон лучше, исходя из практики частных застройщиков:

Из таблицы видно, для фундамента дома из кирпича необходима смесь М350. В то же время частный дом из бруса такой же этажности выдержит основание из М250. Кроме этого, следует уточнить:

• для одноэтажного дома из газобетона нужна марка М300;
• для одноэтажного дома из пеноблоков – в зависимости от технологии возведения и плотности материала – от М200 (для конструкционно-теплоизоляционных блоков) до М300 (для конструкционного пенобетона).

Для фундамента двухэтажного дома нужна бетонная смесь на марку выше табличной. Исключение – М400 – ее повышать не стоит, независимо от этажности и типа грунта.

Иногда от покупки готовой смеси отказываются из-за:

• удаленности объекта;
• ненадежности местных изготовителей.

Тогда можно взять работу на себя, подготовив:

• сырье на весь объем бетона;
• оборудование – бетономешалку, мерные емкости, лопаты.

Работы по приготовлению и заливке смеси проводят непрерывно – за одну смену. Нужно заранее посчитать, сколько человек нужно для обслуживания бетономешалки, укладки и уплотнения бетона. Желательно, чтобы число рабочих рук начиналось от 5.

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.

Это интересно: Сколько штук газоблока в кубе газобетона

Что лучше использовать — щебень или гравий

Правильный бетон своими руками невозможно сделать без крупного заполнителя, доля которого в готовой смеси составляет до 45%. Благодаря введению в раствор щебня или гравия смесь уплотняется, создается прочный внутренний каркас, воспринимающий большие нагрузки. В готовом бетоне снижается усадка и образование трещин, увеличивается водонепроницаемость.

Несмотря на внешнюю схожесть гравия и щебня, эти виды заполнителя различаются как происхождением, так и некоторыми характеристиками:

• Гравий образуется в результате выветривания твердых горных пород и состоит из обломков окатанной формы размером до 50 мм. Обладает декоративностью, низкой насыпной плотностью.
• Щебень получают дроблением горных минералов — гранита, известняка или того же гравия, отходов металлургического производства. После сортировки на грохоте камни распределяют на фракции от 5 до 70 мм. Насыпная плотность более высокая, чем у гравия.

Крупный заполнитель может быть выработан из строительного мусора, тогда его называют вторичным щебнем. Недорогой материал используют для отсыпки дорог, укрепления грунтов, изготовления бетона невысоких марок. Исследования, проводимые на бетонах с применением различных заполнителей, установили: большей прочностью, морозостойкостью и долговечностью обладает бетон на основе щебня. Камни, добываемые дроблением, имеют шероховатую поверхность и близкую к кубической форму, что обеспечивает при укладке высокую плотность и прочную адгезию с цементным раствором.

Природный гравий с округлыми гладкими гранями плохо сцепляется с компонентами смеси. Его лучше использовать для ландшафтного дизайна или бетонирования мало нагружаемых конструкций — опорных столбиков, садовых дорожек.

Химдобавки

Химические добавки улучшают качества бетона и облегчают его укладку. Производятся в виде жидкостей, паст, суспензий, порошка или монолит-глыбы.

Химдобавки влияют на свойства бетона по-разному. Есть добавки с узким действием:

• пластифицирующие;
• водоредуцирующие;
• стабилизирующие;
• для сохранения подвижности;
• ускорители или замедлители твердения;
• для повышения прочности, непроницаемости;
• снижающие агрессивное воздействие на арматуру;
• увеличивающие морозостойкость или гидрофобность.

Помимо этого активные вещества иногда оказывают дополнительное (положительное или отрицательное) воздействие. При приготовлении смеси нужно строго придерживаться дозировки и технологии применения, чтобы добиться предсказуемого результата.

В домашних условиях при изготовлении бетона своими руками иногда применяют приготовленные самостоятельно добавки. Существует множество рецептов якобы эффективных пластификаторов или противоморозных средств. Но поскольку в лабораторных условиях их действие не проверено, сказать с уверенностью о положительном влиянии на свойства бетона нельзя.

Зато самостоятельные эксперименты часто дают отдаленные последствия в виде активной коррозии, появления грибков, пятен высолов или других неприятных явлений. Цена на химические присадки невысока, а расход не превышает нескольких %, поэтому рисковать с использованием самодельных средств не стоит.

Перлит

Для того чтобы использовать перлит в строительстве его надо нагреть до температуры больше 1000 град. После этого гранулы минерального материала вспучиваются и полностью отдают имеющуюся в них воду.

Получившийся готовый перлит похож по внешнему виду на обычный щебень мелких фракций. Из отличий можно выделить невысокую плотность и хорошие свойства по звуковой и теплоизоляции. Какие фракции применяются для заливки пола?

Для получения действительно качественного пола с определёнными заранее свойствами нужно правильно подобрать размер фракций заполнителей.

Большие гранулы имеют увеличенную площадь поверхности и не годятся для смесей. Такой бетон имеет слабые прочностные характеристики.

Для самостоятельного изготовления нужно придерживаться следующих размеров гранул:

• Керамзит – 5-10 мм. Иногда используются для двойных стяжек и гранулы 20 мм;
• Вермикулит – 0,6-2 мм;
• Перлит – не более 15 мм.

Влажность готовых гранул перед началом замешивания раствора не должна превышать 10%. В противном случае наполнитель нужно просушить.

Мы рассмотрели наиболее применяемые на сегодня возможности по созданию облегчённых растворов для заливки стяжек. Строительная мысль никогда не стояла на месте и нас ожидают вскоре новые материалы и технологии.

Состав

Как и всякий бетон, материал включает в себя цементирующее вещество и наполнитель – только органического происхождения, а также различные добавки. Происхождение и свойства ингредиентов влияют на качества конечного продукта.

Органические наполнители сообщают арболиту очень значительные тепло- и звукоизоляционные свойства. По прочности материал мало чем уступает бетону с такими же показателями плотности. Такое сочетание качеств возможно лишь при правильном выборе сырья.

О том, как сделать щепу для производства арболита своими руками поговорим ниже.

Более подробно о том, как подобрать состав для арболита и опилкобетонов, расскажет этот видеосюжет:

Органические компоненты

В виде древесного наполнителя применяют несколько видов материала. Далеко не всякая стружка годится в качестве сырья – не стоит путать материал с опилкобетоном. Новый ГОСТ четко регулирует размеры и геометрию добавляемых в арболит фракций.

Щепа – получают ее методом дробления нетоварной древесины – горбыля, сучков, верхушек и тому подобного. Для производства арболита используют щепу длиной в 15–20 мм – не превышая 40 мм, шириной в 10 мм и толщиной в 2–3 мм. В промышленных условиях дробление выполняют специальные установки. Практические исследования утверждают, что для достижения лучшего качества при изготовлении дробленая щепа для арболита должна иметь игольчатую форму и быть меньше в размерах: длина до 25 мм, ширина – 5–10 мм, толщина 3–5 мм. Дело в том, что древесина по-разному впитывает влагу вдоль и против волокна, а указанные выше размеры уравнивают эту разницу.

Годится для щепы не всякое дерево: можно использовать ель, сосну, осину, березу, бук, а вот лиственница нежелательна. Древесный материал перед использованием обязательно обрабатывают антисептическими составами, чтобы предупредить развитие плесени или грибков.

• Измельченные кора и хвоя также может применяться. Однако доля их меньше: коры должна быть не более 10% от массы продукта, а хвои – не более 5%.
• Сырьем может выступать рисовая солома, костра льна и конопли, а также стебли хлопчатника. Материалы измельчают: длина не должна превышать 40 мм, ширина – 2–5 мм. Очесы и пакля, если они оказываются в наполнителе, не превышают 5% от массы. ГОСТ 19222-84 регламентирует размеры фракций, которые получают при измельчении того или иного сырья. И хотя в пропорции ингредиентов допускаются отклонения, отступать от стандартов сырьевых нельзя.

Лен содержит большое количество сахаров, а последние, вступая в реакцию с цементом, разрушают его. Предварительно костру льна вымачивают в известковом молоке – 1–2 дня, или выдерживают на воздухе 3–4 месяца.

Неорганические компоненты

Вяжущим в деревобетоне, а именно так называют арболит, выступают следующие вещества:

• портландцемент – традиционный материал и наиболее популярный;
• портландцемент с минеральными дополнительными компонентами – обычно, таким образом повышают морозостойкость блоков;
• сульфатостойкий цемент, за исключением пуццоланового, обеспечивает стойкость к химически агрессивным веществам.

Согласно требованиям ГОСТ использоваться может лишь материал соответствующей марки:

• не менее, чем 300 для теплоизоляционного деревобетона;
• не менее, чем 400 для конструкционного.

А теперь поговорим про пропорции химдобавки в составе арболита.

Химические добавки

Общее количество дополнительных ингредиентов может достигать 2–4% от веса цемента. Большинство из них повышают прочность деревобетона: вещества взаимодействуют с сахарами, которые наличествуют в древесине, и образуют безвредные для цемента соединения.

Конкретное количество ингредиентов определяется маркой арболита. Например, в состав деревобетона марки 30 могут входить:

• хлорид кальция и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 4% от массы цемента;
• хлорид кальция и сульфат натрия в пропорции 1:1 – не более 4%;
• хлористый алюминий и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 2%;
• хлорид кальция и хлористый алюминий в пропорции 1:1 – не более 2%.

В тех же целях может использоваться и жидкое стекло – силикаты натрия и калия.

Вода

ГОСТ регламентирует степень чистоты воды, но на практике используют любую – центральный водопровод, колодцы, скважина. Для качества арболита принципиальным является температура воды. В состав она добавляется вместе с дополнительными ингредиентами.

Чтобы скорость гидратации цемента была достаточной, нужна вода с температурой не менее +15 С. Уже при +7–+8 С скорость схватывания цемента заметно падает.

Далее будет рассмотрен рецепт, состав пропорции смеси на куб (1м3) арболита своими руками.