Правильно выдержанные пропорции бетона — залог прочности и долговечности всего строения
Строительные работы сопровождают человека во времени и в пространстве на всем протяжении его истории. И если на заре своего существования человечество использовало только природные строительные материалы, такие как камень, дерево, саман, то с развитием строительных технологий стали появляться и искусственные. И среди них — бетон, без которого сегодня не обходится ни одно современное сооружение.
Схема состава бетона.
Основными компонентами бетонной смеси являются цемент (вяжущий материал), песок (мелкий заполнитель), щебень (крупный заполнитель) и вода.
И от того, какой цемент используется, и в каких пропорциях смешиваются составляющие, зависят прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и другие параметры бетонной смеси.
Бетонная смесь: ее компоненты и их характеристики
Цемент. Характеризуется маркой в диапазоне от М100 до М600, указывающей на его прочность. К примеру, М400 выдерживает нагрузку в 400 кг/см³. Самые востребованные марки М300, М400, М500 используются в промышленном, транспортном и индивидуальном строительстве, а также при ремонтных работах.
Схема макроструктуры бетона.
Песок. Для бетона М300 и ниже используется мелкий и средний песок с размером зерен (фракций) от 1 до 2.5 мм. Для остальных марок фракция песка может достигать 3.5 мм.
Щебень. Крупный заполнитель бетонной смеси с фракциями от 5 до 70 мм. В зависимости от используемой породы щебень может быть гравийным, гранитным или известковым.
Вода. Не должна содержать вредных примесей (водопроводная, речная, дождевая, снеговая). Если лакмусовая бумажка не окрашивается в воде в красный цвет, значит, эту воду можно использовать.
Для бетона также создана своя классификация по марке и по классу. Основные марки лежат в диапазоне от М100 до М600 в зависимости от марки цемента и его количества в смеси. Марка характеризует прочность на сжатие и измеряется в кгс /см² (1 кг-сила — сила, с которой тело массой в 1 кг давит на 1 см²). Для проведения расчетов железобетонных конструкций прочность бетона удобнее характеризовать его классом. Для перевода марки в класс существуют утвержденные ГОСТом таблицы соотношений.
Бетон: характеристики, применение
| Марка | Класс | Прочность, кгс/см² | Применение |
| М100 | B7,5 | 98 | Выравнивание полов, легкие фундаменты |
| М200 | B15 | 196 | Отмостки, стяжки, бетонные дорожки |
| М300 | B22,5 | 294 | Самая ходовая в индивидуальном строительстве марка: используется для свай, балок, монолитных стен, плитных и ленточных фундаментов, малонагруженных перекрытий, лестниц, стяжек |
| М400 | B30 | 393 | Мосты, гидротехнические сооружения, чаши бассейнов |
| М500 | B40 | 524 | Дамбы, плотины, подземные хранилища, взлетные полосы |
Основными характеристиками бетона являются его морозостойкость и водонепроницаемость. М300, обладая этими качествами, также высоко устойчив к стиранию, и, в отличие от более высоких марок, не так быстро схватывается, что позволяет транспортировать его на большие расстояния (немаловажное качество). Все эти свойства М300 вместе с идеальным соотношением цена-качество сделали эту марку самой потребляемой на рынке бетонной продукции.
Схема процессов при твердении бетона.
В индивидуальном строительстве для приготовления нескольких кубов бетона М300 можно произвести самостоятельный расчет его компонентов.
Начнем с выбора марки цемента. Для этого используем формулу Боломея-Скрамтаева: Rб = A х Rц х (Ц/В — 0.5), где Rб — прочность бетона; A — коэффициент, учитывающий качество заполнителей (0.4 — 0.6); Rц — марка цемента; Ц/В — цементно-водное соотношение.
Рекомендуемое соотношение Ц/В берем из таблицы (например, для бетона М300 и цемента М400 получаем: Ц/В = 1/0.5 = 2):
Таблица 1
| Цемент, марка | Бетон, марка | |||
| 200 | 300 | 400 | ||
| 300 | 0.56 | 0.40 | — | |
| 400 | 0.64 | 0.50 | 0.41 | |
| 500 | 0.72 | 0.60 | 0.45 | |
Для цемента М400 получаем: 0.5 х 400 х (2 — 0.5) = 200 х 1.5 = 300 (близко к табличному значению 294).
Для М500 получаем: 0.5 х 500 х (1.67 — 0.5) = 250 х 1.17 = 292.5
При выборе других марок значительно меняется соотношение Ц/В, что отрицательно сказывается на оптимальной плотности бетона, поэтому рассмотрим пропорции пески и щебня для марок цемента М400 и М500.
Существуют нормативные пропорции бетона М300, указанные в сборнике документов “СНиП 82-02095”. В частности, указаны следующие нормы расхода цемента:
Таблица 2
| Цемент | Расход в кг/м³ для бетона М300 |
| М500 | 510 |
| М400 | 600 |
В этом же документе находим соотношение песка и щебня:
Таблица 3 (для бетона М300)
| Цемент М400 | Цемент М500 |
| Состав, Ц:П:Щ | Состав, Ц:П:Щ |
| 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 |
Теперь легко рассчитать количество составляющих для нужного объема бетонного раствора.
Предположим, что для фундамента под гараж на даче необходимо приготовить 6.4 кубометра бетона М300 из цемента М400.
http://moidomkarkas.ru/youtu.be/olNo3JB6V_s
Для одного куба раствора необходимо взять:
- цемента (таб. 2) — 600 кг;
- песка (таб. 3) — 1.9 х 600 = 1140 кг;
- щебня (таб. 3) — 3.7 х 600 = 2220 кг;
- воды (таб. 1) — 300 (15 ведер по 20 л).
Для получения общего количества материала умножаем каждый полученный результат на 6.4. Расчет закончен. Нормативы из интернета и калькулятор — вот и все инструменты для расчета смеси.