Кто в школе мешает водку с пивом,
тот после школы будет мешать цемент с песком
Так, продолжаю публиковать познавательные посты и развивать направление полезно- познавательного. Здесь будет много теории, но я постараюсь написать очень простыми словами.
В данном посте я расскажу, как правильно подобрать бетонную смесь, а также как можно сэкономить и на чем экономить нельзя!
Сегодня мы научимся делать бетон (википедия нам говорит, что Бето́н (от фр. béton) — искусственный каменный строительный материал, таким образом мы создадим свой искусственный камень.
Начнем мы с того, что бетон имеет большое количество различных характеристик — основные это прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, текучесть и множество других. До того, как приступить к приготовлению бетонной смеси нам нужно знать назначение бетона, а, следовательно, и его характеристики.
Кто еще не ушел — перейдем к самой бетонной смеси, не зря же я все это писал.
Нам нужно определится с прочностью бетона.
Прочность измеряется в классах (почти везде на заводах можно услышать и марку бетона, но по ГОСТу от марок ушли уже лет 30 назад). Эту характеристику (класс бетона и прочность) пишут обычно в проекте, но если у нас проекта нет или мы делаем проект сами, то давайте определимся для чего нам нужен бетон.
Основные виды работ обычно это заливка площадки под авто, заливка фундамента под что-то небольшое и прочие похожие работы. Обычно под такие конструкции с головой хватит бетона класса В15 который выдерживает нагрузку почти 200 кг/см2.
Дальше мы смотрим на другие характеристики этого бетона.
Морозостойкость. Бетон класса В15 будет иметь характеристику по морозостойкости F100, то есть выдержит 100 циклов замораживания и оттаивания. Много это или мало зависит от региона, например, некоторые города имеют большое количество дней в году, когда ночью минус, а днем положительная температура, и, например, если за год таких дней может быть больше 50, то через два года наш бетон начнет шелушится, а может и разрушится полностью.
Водонепроницаемость бетона класса В15 порядка W4, что означает, что бетон не пропускает воду при давлении 0,4 МПа, вроде бы это много, но если вы хотите «гидрозащищенный» бетон, допустим, чтобы в подвале было сухо, то характеристика должна быть не менее W8.
Для другого класса В25 характеристики будут уже повыше (прочность порядка 320 кг/см2, морозостойкость буде F200, а водонепроницаемость W8).
Если вам не нужны большие характеристики, то хватит и бетона В15, если хотите подстраховаться — то используйте В25 и выше. Я напишу и тот и тот состав.
Теперь перейдем к составу. Из чего состоит бетонная смесь? По ГОСТу это смесь вяжущего (цемент), крупного и мелкого заполнителя (щебень и песок), а также воды и при необходимости добавок.
Пройдемся по каждому из ингредиентов и выберем хороший материал.
Цемент. Основная статья расходов. Продается он в мешках и на нем ставится марка или класс. Чем выше класс, тем прочнее будет бетон, но и цена будет выше. Самый распространенный класс это 42,5 (по марке ориентировочно М500) и 32,5 (по марке это М400) реже можно найти 52,5 (М600, но он нам не нужен). Я хотел бы посоветовать использовать цемент класса 32,5 — на нем смесь будет выглядеть гораздо приятней и работать с ней будет легче, но на рынке его сложно найти, по экономии почти ничего не выиграешь, так еще его понадобится больше, а это затраты на транспортировку. Так что выбираем цемент 42,5 и будем от него отталкиваться.
Цемент нужно использовать только свежий! У каждого производителя есть гарантийный срок хранения, обычно это 2 месяца. Цемент очень гигроскопичный и впитывает влагу из воздуха и соответственно происходит реакция гидратации. То есть по прошествии нескольких месяцев цемент, особенно лежавший в сыром помещении, уже не даст той активности и бетон приготовленный с таким цементом даст прочность гораздо ниже. Не пытайтесь взять старый, схватившийся цемент, попытаться размолоть его и использовать для приготовления бетонной смеси. Вы получите очень низкую прочность, и придется всю работу переделывать заново. Здесь важно не перепутать слежавшийся от затвердевшего.
Вид затвердевшего цемента.
Щебень. Классифицируется размером фракции, дробимостью и другими характеристиками. Нас интересует фракция 5-20 мм, так как это самая распространенная фракция, то и найти ее легче и работать с ней тоже не составит труда. Еще о щебне в этом посте.
Песок. Основная характеристика — это модуль крупности. Делится на разные классы, но в основном, что встречается на рынке это мелкий, средний и крупный (определить его можно на глаз). Мелкий песок — это привычный нам песок, который мы могли видеть на берегу реки, песчинки однородные и обычно не имеет крупных включений, средний и крупный имеет уже большую фракцию и содержат включение небольших камушков. Хочу обратить внимание на чистоту песка, а точнее на содержание в нем глины, так как большое ее содержание может очень сильно повлиять на конечную прочность, качество поверхности и другие характеристики бетона.
Внимательно смотрите на наличие глины в комках. Лучше будет если вы просеете песок и исключите эти куски. Про песок кстати писал в том же посте что и про щебень, то есть тут.
Очень распространён речной мелкий песок, найти его можно почти в любом регионе, на нем и приведу пример состава.
Вода — это тот компонент, без которого не будет реакции гидратации цемента, но и она же является основным врагом. Да, врагом — чем больше вы ее добавите, тем ниже прочность вы получите. Для полной гидратации цемента (расчетной) необходимо приблизительно 23% воды. Но если добавить только необходимое количество воды, то бетонной смесью невозможно будет работать она будет очень жесткой и выглядеть будет примерно так.
Не очень похоже на то что мы хотим сделать, не правда ли? Поэтому нужно добавлять еще «лишнюю» воду. А как ее не добавлять, если надо?
И переходим к следующему компоненту — добавка. Добавок существует огромное количество и служат они для разных целей. Но мы остановимся на одной добавке — пластификаторе. Пластификатор нам поможет снизить количество воды для того, чтобы наша бетонная смесь была подвижная и мы смогли бы с ней работать, но в то же время не было много «лишней» воды. Пластификаторы продаются в строительных магазинах, вся информация по расходу и правилам применения написана на упаковке.
Используйте только пластификаторы, которые предназначены для бетона. Не пытайтесь изобрести свой. Категорически запрещено добавлять в бетонную смесь мыло. Сейчас объясню почему: мыло придаст бетонной смеси дополнительную подвижность, но это будет из-за вовлеченного воздуха, а на каждый вовлеченный процент воздуха прочность бетона падает на 5 %. Используя мыло вогнать его туда можете до 10-15%, таким образом вы можете убить прочность почти в 2 раза. Кстати пластификаторы часто содержат в своем составе пеногасители, что дает им плюс и в конечном итоге влияет в положительную сторону на прочность.
Не буду мучать — вот и составы бетонных смесей для получения 1м3
| Класс бетона | Расход цемента | Расход песка | Расход щебня | Расход воды | Количество пластификатора |
| В15 (М200) | 290 | 830 | 1050 | 170 | 3 |
| В20 (М250) | 320 | 800 | 1050 | 170 | 3 |
| В25 (М350) | 350 | 770 | 1050 | 170 | 3,5 |
Как видим из таблицы, расход цемента, в зависимости от класса бетона, отличается не очень сильно, поэтому даже один сэкономленный мешок цемента может сильно подкосить конечную прочность, следовательно, надо четко соблюдать пропорции ингредиентов. В таблице указаны расходы материалов в кг для производства 1 м3 бетонной смеси. Количество материалов указано в сухом виде. Если материал влажный, то соответственно его необходимо добавлять больше и воды пойдет меньше. Теперь приведу на примере класса В25 пересчет на влажные материалы.
Песок во влажном состоянии приблизительно имеет в своем составе 5% влаги, а щебень около 1%, таким образом на 1 м3 нам понадобится 350 кг цемента, песка 770+0,05*770=810кг, щебня 1050+0,01*1050= 1060кг, воды 170-40-10=120л. И в пересчете на 1 мешок цемента: песка — 7,5 ведер, щебня — 9,5 ведер, 17 л воды и 0,5 л пластификатора. Это грубый расчет, но думаю на даче вы не будете взвешивать.
Для классов бетона ниже или выше можно экстраполировать количество цемента, но я бы не рекомендовал ниже 150 кг на 1 м3, так как получится очень низкая прочность, а максимальное количество не рекомендовал выше 450 кг, так как это будет дороже, а эффекта большого не даст.
Ну и вишенка — на конечную прочность может повлиять десятки факторов. Основные: качество цемента (честность заявленному классу), чистота материалов (песка и щебня, а именно содержание пыли и глины), уход за бетоном (да, за ним нужно ухаживать, и делать это рекомендуется особенно тщательно первые несколько дней, не допуская высушивания поверхности) и соответственно и прочность может отличаться от заявленной.
Некоторые вообще не в курсе из чего делается бетон, какие применяются материалы и не знают пропорции, или делают «потому что так сосед сказал».
Ну и несомненный плюс для Вас — это будет не лишним: чтобы могли посчитать сколько материалов нужно закупить или проконтролировать мастера, который будет брать материал и исходя из расходов прогнозировать прочность бетона.
Теперь закончу с теорией и перейдем к советам.
Для заливки больших объемов бетона практичней и экономичней выйдет покупка бетона на заводе с его доставкой. Так как они покупают материалы оптом и соответственно дешевле, то и себестоимость у них ниже, плюс загрузить 9 кубовый миксер на заводе смогут минут за 15, а вам вручную придется это делать целый день! Выше есть составы и сами сможете прикинуть цену на бетонную смесь и далее сравнить ее с ценой на заводе и выбрать что вам выйдет дешевле.
Даже если вы заказали бетон с завода, а он долго ехал и пришел очень густой — то не пытайтесь довести подвижность, до требуемой, водой. Вода — враг, добавление ее в смесь приведет к снижению конечной прочности. По ГОСТу восстановление подвижности допускается только применением классифицирующих добавок.
Как сэкономить:
— выбирать чистые материалы
— брать расчетное количество цемента исходя из требуемых характеристик
— использовать пластификатор
— не добавлять лишнюю воду
После окончания бетонирования работы не закончены! Вам необходимо принять меры по защите и уходу за бетоном. Это мероприятия по защите от выветривания, если на улице ветрено, то верхний слой бетона может пересохнуть (вспомните как быстро высыхают постиранные вещи на улице при даже небольшом ветерке) и из него удалится влага, которая необходима для нормальной гидратации цемента, и таким образом получится, что верхний слой будет «сыпаться» и крошиться. По-хорошему, по окончанию бетонирования нужно укрыть бетон паронепроницаемым материалом (например, пленкой), либо использовать специальные средства для ухода, наносятся они распылителем поверх бетонной смеси и не оставляют узора на поверхности. Уже после того как бетон схватился и начал твердеть — здесь уже можно смело его поливать водой, сейчас вода уже работает как наш друг.
Так же постарайтесь проводить бетонные работы в теплое время года. Если уж не терпится и не хочется ждать потепления и принято решение заливать бетон в около нулевые температуры, или что еще хуже в мороз, то вспомним уроки химии и один закон — при снижении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции уменьшается в 2-4 раза, а при нулевой температуре реакция почти не происходит.
А как производят бетонные работы зимой?
Все дело в том, что на заводе проводят комплекс мер для предотвращения замерзания бетонной смеси: это подогрев воды, подогрев материалов и применение специальных противоморозных добавок. Получается, что бетонная смесь зимой имеет положительную температуру, плюс реакция твердения бетона экзотермическая, это означает что бетон при твердении бетон как бы саморазогревается и если его «укутать» для предотвращения теплоотдачи, то он сможет нормально прогидратировать. Если комплекс мер для защиты от мороза не был проведен и бетон, особенно небольшие конструкции (колонны и т.п.) были подвержены действию отрицательных температур, то бетон попросту не затвердеет, а также может замерзнуть вода в его составе и тогда он не сможет набрать конечную прочность уже никогда, и придется этот участок демонтировать.
В общем то это все что я хотел сказать про бетон.
Желаю вам свежего цемента, твердого щебня, чистого песка, и чтобы опалубку не разорвало.