Как сделать бетон: расчёт состава и этапы приготовления смеси

Возведение любого сооружения не обходится без одного из самых популярных строительных материалов — бетона. Как сделать бетон, чтобы он был качественным и долговечным, знает каждый, кто живет в частном доме. Ведь на загородном участке строительство или перестройка не прекращаются никогда.

Наиболее значимым компонентом при изготовлении бетона является цемент.

Сегодня многие владельцы загородного жилья хотят узнать, как сделать бетон своими руками, чтобы самостоятельно строить и улучшать свой участок.

Бетон — это искусственный материал, по своим свойствам и характеристикам похож на камень. Его получают из специально подобранной смеси материалов, часть из которых обладает вяжущими свойствами. Для крепости в него входят твердые компоненты.

Основные характеристики бетона

Характеристика бетона.

1. Главное свойство, из-за которого ценится этот материал и применяется во всем без исключения строительстве, — это прочность. Она имеет высокие показатели при сжатии, что позволяет применять бетонный раствор при строительстве различных фундаментов.
2. Высокая влагостойкость — это способность камнеподобного материала не пропускать влагу и противостоять атмосферным осадкам. Коэффициент размягчения бетона имеет значение 0,8, что позволяет применять материал для построек в воде.
3. Теплопроводность — этот показатель у бетона низкий, что влияет на его огнеупорность, сооружения из него не подвержены горению. Наибольшей теплоизоляцией характеризуются легкие бетоны.
4. Устойчивость к разрушениям, вызванным плесенями и грибками.
5. Экологичность материала, что подтверждается применением только природных компонентов для изготовления бетонного раствора.
6. Пористость — этот показатель характеризуется отношением объема всех пор к общему объему материала. Чем выше пористость бетона, тем лучше теплоизоляция материала, но при этом ухудшаются его прочность и несущая способность. Для каждой постройки определяется оптимальное значение пористости. Иногда его достигают введением газообразующих добавок.
7. Морозостойкость бетона высока, если он изготавливается без нарушения соотношения между компонентами. Наличие водонасыщения выше определенной величины может привести к появлению трещин при частом замораживании и размораживании материала.

Вернуться к оглавлению

Состав бетонной смеси

Состав бетонной смеси.

Бетон — композиционный материал, в его состав входят:

• песок;
• цемент;
• щебень или гравий;
• вода.

Для усиления разных характеристик в бетонную смесь добавляют различные добавки и пластификаторы.

К каждому из компонентов предъявляются определенные требования, чтобы получать в результате замеса качественный искусственный камень.

Песок — это мелкий наполнитель бетонной смеси. Для раствора можно применять любой вид песка: речной, карьерный. Он должен быть чистым, не иметь глиняных примесей, остатков растений. Чтобы сделать бетон с хорошими качественными характеристиками, используют крупный речной песок. От мелких частиц и глины избавляются с помощью просеивания песка и последующей промывкой.

Цемент — это вяжущий материал, который имеет определенный срок схватывания. Цемент не должен содержать добавок, которые при отвердевании раствора образуют растворимые соединения. Хорошего качества бетон получают при применении портландцемента не ниже марки М400. Так как цемент обладает свойством быстро впитывать влагу, то при длительном хранении его в открытом виде цемент быстро твердеет и теряет свои характеристики. Цемент имеет высокую стоимость, поэтому при замесе бетона расходуют его рационально.

Щебень — это крупный наполнитель, еще в качестве крупного наполнителя используется гравий. В некоторых случаях вместо щебня и гравия используют искусственные наполнители: керамзит, шлаки.

Щебень использовать в растворе предпочтительнее, чем гравий и искусственные наполнители, так как форма его частиц влияет на лучшее сцепление с цементом.

Соотношение между классами и марками бетона по прочности.

Адгезия щебня с цементом и песком образует идеальный каменный скелет, при этом снижается расход цемента.

Выбирая наполнитель, можно получить легкий или крепкии бетон, которые имеют разные области применения. Щебень занимает 80-85% всего объема строительного материала. Наличие в щебне кусочков разных фракций улучшает свойства бетона. Материал по плотности делится на:

• особо тяжелый — выше 2500 кг/м³;
• тяжелый — 1800-2500 кг/м³;
• легкий — 500-1800 кг/м³;
• особо легкий — менее 500 кг/м³.

Щебень получают при дроблении натуральных камней. По размеру зерен его разделяют на следующие фракции: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм.

Для замеса бетонного раствора применяют только пресную воду. Она не должна содержать сульфаты, кислоты, жиры, соли и сахара. Для изготовления смеси запрещается использовать сточные, промышленные и болотные воды.

Вернуться к оглавлению

Как сделать крепкий бетон?

Основные типы макроструктуры бетона.

Для того чтобы сделать крепкий бетон, применяют специальные пропитки для его укрепления. Они представляют собой полиуретановые вещества. Полимерную пропитку наносят на поверхность бетона, при этом полимеры заполняют все поры бетона, что позволяет улучшать характеристики материала, и он становится более морозоустойчивым и устойчивым к химическому воздействию.

Основной способ укрепления смеси — это применение при ее изготовлении армирования стальными прутьями, сетками или каркасами. Такой материал называют железобетоном, его применение более широкое, чем собственно бетона.

Бетоны на плотных заполнителях характеризуются меньшей усадкой и ползучестью по сравнению с легкими бетонами на пористых заполнителях и ячеистыми бетонами, что делает их более крепким.

Вернуться к оглавлению

Расчет состава бетона

Расчет состава бетона.

Основу расчета состава бетона составляет заданная марка его прочности. Прочность строительного материала задают на этапе проектирования. Класс (марка) бетона по прочности, а еще класс по морозостойкости указываются в проекте на сооружение здания.

Заданную марку по морозостойкости назначают по количеству циклов замораживания и размораживания, которые выдерживает бетон до разрушения. Для индивидуального строительства принимают классы прочности В10-В15, соответствующие маркам прочности М150-200, что не удорожает строительство, так как нет перерасхода цемента, за счет применения бетона более высоких марок.

Большое влияние на качество строительной смеси имеет водоцементное соотношение, которое должно быть оптимальным. Меньшее водоцементное соотношение приводит к получению более прочных и крепких бетонов. Их характеризует меньшая пластичность и подвижность, что требует дополнительных затрат на трамбовку для лучшего заполнения форм. При самостоятельном замесе такие бетоны требуют значительных физических затрат, поэтому практически стараются изготавливать бетон со значением водоцементного соотношения 0,3-0,5. Водоцементное соотношение 0,5 получают при замесе 2 кг цемента и 1 л воды. Значения водоцементного соотношения выше 0,5 приводят к понижению прочности и морозостойкости материала.

Специалисты советуют применять следующее соотношение компонентов:

• класс В10 при пропорциях компонентов в весовом выражении (цемент, песок, щебень, вода) — 1:4:5,5:0,5;
• класс В15 — 1:3:5:0,5.

Вернуться к оглавлению

Приготовление бетонного раствора

Схема приготовления бетона.

Чтобы приготовить крепкий материал, необходимо учитывать условия для набирания бетоном прочности и вводить соответственные поправки. Применение ускорителей затвердевания смеси ускоряет срок набирания минимально допустимой прочности. Против стандартных 7 дней бетон с ускорителями набирает до 50% прочности через сутки.

Инструменты для изготовления бетонного раствора:

• бетономешалка или обитая металлом емкость;
• лопата.

Для создания комфортных условий затвердевания бетона необходимо обеспечивать ему высокую влажность и избегать попадания прямых солнечных лучей на свежеуложенный бетон. Это может привести к образованию внутреннего напряжения и к образованию микротрещин, что снижает качественные характеристики бетона.

Этапы приготовления бетонного раствора:

• чтобы уменьшить потери цемента, начинают закладку компонентов в емкость для перемешивания из песка. Отмеренную порцию песка высыпают в емкость и делают в нем ямку для закладки цемента;
• закладывают цемент и замешивают сухую смесь до тех пор, пока она не будет иметь одинаковый серый цвет;
• опять делают ямку, в которую закладывают отмеренную порцию щебня. Смесь перелопачивается несколько раз. Все зерна твердого наполнителя должны быть покрыты цементом;
• в полученную сухую смесь доливают расчетное количество воды и тщательно перемешивают смесь до готовности. Чтобы качество бетона было высоким, смесь тщательно перемешивают.

Изготовленный раствор должен быть использован в течение часа, так как дальше он начинает отвердевать, что ухудшает его пластичность и подвижность. На проектную прочность бетон выходит через 28 суток отвердевания.

Источник