Приготовление бетонных смесей для фундамента
Бетонные смеси различных марок применяются, чтобы выполнить различные монолитные конструкции. Качественный бетон имеет настолько высокую прочность, что может эксплуатироваться в течение 100 лет при оптимальных условиях. Выполнение работ по возведению монолитных конструкций предусматривает возможность приготовления смеси самостоятельно.
Знание того, как сделать бетон своими руками, может пригодиться в ситуациях, когда:
- объект строительства находится на значительном удалении от заводов, выпускающих готовые бетонные смеси;
- если одноразово приходится использовать объем, меньше 3-4 кубометров, это объясняется тем, что миксер имеет именно такой объем и меньшая поставка заводом не выполняется;
- при поэтапной заливке во время выполнения больших общих объемов работ, когда на каждом этапе используется количество смеси менее 3-4 кубометров.
Для того чтобы сделать качественный бетон самостоятельно, приходится учитывать ряд условий, определяющих его качество и заметно влияющих на прочность.
Рецептура приготовления бетонной смеси меняется в зависимости от того, для каких целей используется бетон.
Ингредиенты и характеристики бетона
Состав бетона достаточно прост: это смесь из цементного раствора и наполнителя. Поэтому основными ингредиентами бетона можно назвать:
- цемент;
- песок;
- наполнитель (щебень, гравий, шлак и т.п.)
- вода.
Современные технологии предполагают использование дополнительных добавок-пластификаторов с целью придания готовому бетону некоторых особенных свойств.
Основная характеристика бетона - прочность на сжатие. Она выражается в мегапаскалях (МПа) и определяет давление, которое может выдержать каждый класс бетона. Современная маркировка по ГОСТу предусматривает классы В7,5-В80. Различие между классами состоит в марке цемента, взятого для приготовления, породы и фракции наполнителя.
Основные требования к ингредиентам
Цемент - основная составляющая, связывающая все его компоненты. Наиболее подходящий для того, чтобы сделать бетон - портландцемент, за счет высокого содержания силикатов кальция обеспечивающий высокую адгезию и схватывание при более низких температурах, чем другие типы цемента.
Для изготовления фундаментов рекомендуется использовать цемент марки М500-М400. Обозначение "Д" с последующим числовым значением обозначает наличие посторонних примесей в процентах, которые тоже влияют на прочность готового бетона. Поэтому для качественного бетона лучше брать цемент с обозначением Д0-Д20.
Для изготовления бетона необходимо приобретать сухой, свежий цемент. Если цемент приобретается в упаковке, надо проверить ее целостность. Использовать приобретаемый цемент лучше всего в течение 2 недель.
Песок служит для заполнения пустот между зернами более крупного наполнителя. Для бетона, используемого при заливке фундамента, можно использовать речной песок.
Оптимальная фракция - 1,5-5 мм, в составе одной партии предпочтительно не более 1-2 мм разницы между величиной зерен. Посторонние примеси в виде растительных остатков, глины и пр. существенно влияют на прочность бетона. При сомнениях в чистоте песка его рекомендуется просеять через сито с мелкой ячеей, в соответствии с фракцией.
Наполнитель создает структурный каркас бетона, воспринимающий усадочное напряжение при схватывании, увеличивает прочность и упругость бетона. Размеры зерна наполнителя применяются в основном от 8 до 35 мм. Требования к отсутствию посторонних включений такие же, как для песка, желательно, чтобы в щебне было как можно меньше глины, налипшей на поверхность отдельных кусков камня.
Для того чтобы сделать бетон самостоятельно, рекомендуется выбирать щебень, имеющий большую разницу в размере частиц, либо смешать более крупную и мелкую фракции. Это обеспечит наиболее плотное заполнение пустот при ручном утрамбовывании залитой смеси, тем самым придавая большую прочность конструкции.
Требования к качеству воды ограничиваются пригодностью ее для питья: без посторонних примесей и включений.
Различные дополнительные добавки к бетонной смеси для фундамента, как правило, не применяют. Исключение могут составлять пластификаторы для повышения текучести раствора в случаях с плотным армированием или сложной формы фундамента. Добавки для схватывания при пониженной температуре применяются при производстве бетонных работ в зимнее время, но для обеспечения нормальной прочности бетона необходимо учитывать то, что схватывание раствора прекращается уже при -4°С, а при температуре ниже -16°С бетонные работы лучше не производить.
Пропорции бетонных смесей
Перед заливкой основной части фундамента следует обеспечить подбетонку из тощего бетона класса В7,5 (М100). В состав его входит только цемент и крупный песок. Воды добавляется столько, что смесь получается похожей на влажную почву.
Для приготовления 1 кубометра бетона В7,5 нужно:
- цемент М400-Д0 - 160 кг;
- песок - 2200 кг;
- вода - около 75 л.
Количество ингредиентов на 1 мешок цемента (50кг):
- цемент М400-Д0 - 50 кг;
- песок - 688 кг;
- около 20 л воды.
Делать такой бетон лучше всего прямо на месте, где он будет размещен.
- На подготовленное основание насыпать слой песка: сразу все количество. Поверх песка насыпается соответствующее количество цемента.
- Произвести тщательное перемешивание ингредиентов до получения смеси однородного цвета.
- Слой сухой смеси равномерно смачивается водой, уплотняется трамбовкой и накрывается полиэтиленовой пленкой. Пленка помешает влаге испариться до того, как она прореагирует с цементом.
Для заливки основного слоя фундамента применяется бетон класса В15 (М300). Для приготовления бетонной смеси самостоятельно наиболее доступен цемент М400-Д0. Рецептура, которая поможет сделать прочный бетон - на 1 кубометр бетонной смеси:
- цемент М400-Д0 - 275 кг;
- песок - 590 кг;
- гравий, щебень - 1337 кг;
- вода - 165 л.
Учитывая, что ручное перемешивание большого количества смеси по любой технологии, с предварительным перемешиванием сухих компонентов или с замешиванием мокрым способом может быть недостаточно эффективным, делать смеси для фундамента предпочтительнее при помощи бетономешалки. Конструкции бетономешалок, их объемы могут быть разными, поэтому приведенный рецепт для объема в 200 л будет нуждаться в коррекции соответственно тому объему агрегата, который будет использоваться.
Рецептура для бетономешалки емкостью 200 л:
- цемент М400-Д0 - 44 кг;
- песок - 94 кг;
- гравий, щебень - 220 кг;
- вода - 26 л.
Порядок работы таков:
- Ингредиенты тщательно отмерить. Влить в бетономешалку часть воды, засыпать все количество цемента, включить прибор.
- В процессе перемешивания досыпать песок и гравий, доливая оставшуюся воду. Если используются добавки, внести их в конце перемешивания, подготовив согласно инструкции производителя.
Для приготовления бетонных смесей на основе цемента марки М500-Д0 соотношение ингредиентов изменяется в сторону увеличения их объемного количества.
На качество бетонной смеси влияет время перемешивания смеси в бетономешалке. Достаточно долгое перемешивание приведет к расслоению бетона, что при отвердении повлияет на его прочность, недостаточное перемешивание не позволит компонентам равномерно перемешаться.
Примерное необходимое для перемешивания бетона время - около 5 минут. В зависимости от консистенции смеси время может немного отклоняться от средней цифры.
Время использования готовой смеси также оказывает влияние на прочность бетона и составляет не более 1,5 часов от момента приготовления при температуре 20°С. При повышении температуры время уменьшается. Время использования смеси включает в себя транспортировку смеси до места укладки, укладку и утрамбовку.
Чего не надо делать при укладке бетона
- Ни в коем случае нельзя разбавлять готовый бетон водой. Часто рабочие мотивируют это тем, что густой бетон тяжело укладывать. Но избыточная вода не вступает в реакцию с цементом - необходимое ее количество уже внесено при приготовлении смеси. Излишек воды сохраняется в бетоне в свободном виде. Высыхая после схватывания, она оставляет поры, которые снижают прочность бетонного монолита.
- Слишком медлить с укладкой: в жару это приведет к свариванию бетона или его преждевременному схватыванию, после укладки такого бетона прочность конструкции снижается.
- Укладывать бетон без утрамбовки. Воздушные включения, которые остаются при таком способе, тоже влияют на прочность бетона.
Современные способы обработки бетона позволяют использовать его наравне с натуральным камнем. Правильно приготовленный бетон и изготовленные из него конструкции будут служить долго, не утрачивая своей прочности.