В современном строительстве обойтись без бетона невозможно. Его применяют для изготовления фундамента, стен, полов, цоколей, садовых дорожек, бассейнов. При сооружении бытовых объектов бетонную смесь часто готовят самостоятельно, а не завозят в готовом виде. Изготовление бетона должно выполняться с соблюдением определенных правил и норм.
Бетон изготавливается строго по правилам, так как от его качества зависит надежность будущего построения.
Компоненты бетонной смеси
Таблица соотношений бетонной смеси.
В состав бетона входят такие материалы, как цемент, крупный наполнитель (щебень, гравий), мелкий наполнитель (песок), вода, в приблизительном весовом соотношении – 1:4:2:0,5. Цемент является основой бетона. Он обеспечивает склеивание остальных компонентов. Его получают при обжиге смеси известняка и глины с последующим измельчением до стадии пудры. В России производится более 30 маркированных видов цемента. Самый популярным в настоящее время является цемент универсальной марки 500. Гравий состоит из более-менее округлых, сглаженных обломков гранита, базальта или других твердых горных пород размером от 5 до 8 см. По происхождению гравий бывает речной, морской, горный. Последний содержит примеси, не желательные для производства бетона.
Щебень состоит из обломков такого же размера и состава. Единственная разница заключается в том, что они имеют неправильную форму и являются шероховатыми и не обкатанными. Реже применяют наполнители, имеющие пористую структуру. К ним относят вулканические шлаки и пемзу. Песком считается порода, зерна которой не превышают 5 мм. Чаще всего сюда входят кварц и полевой шпат. Песчинки речного и морского происхождения – округлые, гладкие. Они отличаются от шершавых, угловатых зерен горного песка, более подходящих для использования в бетоне.
Вода для приготовления смеси должна быть чистой, лишенной примесей, в том числе солей.
По этой причине морская вода для этих целей не годится.
От чего зависит качество конечного продукта?
Таблица соотношения марок и классов бетона по ГОСТУ.
Прочность бетона является его основным свойством. Она определяется маркой, обозначаемой цифрой от 50 (низшее качество) до 1000 (наивысшее). На практике обычно используют марку в пределах 400. Простые работы, такие как бетонирование дорожек, заливка основы под арматуру фундамента, выполняются с использованием марки М100 – М150. Сооружение опорных конструкций или монолитного фундамента требует большей прочности материала. Для таких целей используют бетон марки М200-М250. Для таких работ, как устройство перекрытий и колон, применяют М300-М350. Для того чтобы изготовить продукт достаточной прочности, нужно подобрать материалы соответствующего качества и соблюсти нужные пропорции. Марку получающегося бетона в значительной степени определяет марка используемого цемента, а качество цемента зависит от степени помола. Его склеивающие свойства тем выше, чем сильнее он измельчен.
Немалое значение имеет свежесть цемента, так как он, поглощая влагу из воздуха, при длительном хранении портится. Наполнители (крупный, так и мелкий) должны состоять из частиц разного размера для того, чтобы они были пригнаны друг к другу, оставляя как можно меньше пространства для заполнения цементом. Это позволяет сэкономить дорогостоящий материал и сделать конечный продукт более прочным. Щебень скрепляется цементом лучше, чем гравий; гранитный наполнитель прочнее известнякового.
Схемы составляющих компонент бетона и раствора.
Важно, чтобы песок, щебень и гравий не содержали примесей. Перед внесением в смесь их обязательно промывают. Рекомендуемые пропорции зависят от назначения конечного продукта. Чтобы изготовить очень прочный бетон, песка берут в 2 раза больше, чем цемента, в других случаях его может быть в 2,5, в 3 и даже в 4 раза больше.
При составлении смеси надо делать упор на соблюдение правильного соотношения воды и цемента. Обычно воды берется примерно вдвое меньше, чем цемента. Смесь, которая не растекается, если положить ее горкой, образует бетон, называемый жестким, он хорош для изготовления фундамента, балок. Цемент отлично затвердевает и при меньшем содержании воды, но при такой пропорции с ним практически невозможно работать. При большем разбавлении водой можно изготовить пластичный или литой бетон, который применяется там, где прочность не является главным показателем.
Приготовление смеси в бетономешалке
Ингредиенты необходимо очень тщательно перемешать до получения однородной субстанции, пластичной и приближающейся по свойствам к тяжелой жидкости. При недостаточном перемешивании бетон получится неоднородным по прочности, и слабые места могут не выдержать нагрузки. Поэтому изготовить качественную смесь в нужном количестве, например для объемного фундамента, вручную очень трудно, надо использовать бетономешалку. Бетономешалка с принудительным принципом действия состоит из неподвижного барабана и перемешивающих лопастей, вращающихся при работе. Смесь получается очень качественной, но механизм ее изготовления довольно громоздкий и недешевый. Такой способ используют для приготовления больших объемов смеси
Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях: а – цикличного действия: 1 – загрузка материалов; 2 – перемешивание; 3 – выгрузка бетонной смеси; б – непрерывного действия; в – гравитационного; г – принудительного смешения.
В частной практике обычно используют компактные гравитационные бетономешалки, в которых винт неподвижно закреплен, а смесь перемешивается за счет вращения барабана. Перед началом работы проверяют с помощью строительного уровня, ровно ли установлен аппарат, и при необходимости выравнивают его положение. Порядок засыпания компонентов может быть разным. Если в первую очередь в аппарат залить небольшую часть воды, то при работе бетономешалки не образуется вредной цементно-песчаной пыли. Учитывая, что количество добавленной воды – очень важный момент, от которого зависит консистенция смеси, некоторые практики при первом замешивании советуют добавлять воду постепенно, строго учитывая ее количество. И только после смешивания воды, цемента и песка до получения нужной консистенции, добавляют крупный наполнитель в таком количестве, чтобы он свободно смазывался раствором. Такой способ позволяет точно определить нужные пропорции и придерживаться их в дальнейшем.
Возможен другой порядок засыпки: сначала цемент, затем песок и гравий, вода в последнюю очередь. Те, кто использует такой способ, исходят из бережного отношения к корпусу бетономешалки, для которого вредны удары не смешанного с песком гравия. К тому же размешивание получается более качественным, если сухие компоненты перед смачиванием объединены. Через несколько минут работы берут пробу смеси и проверяют степень ее готовности по однородности и по тому, насколько быстро выравниваются канавки, сделанные в образце смеси каким-нибудь острым предметом. Если масса не выравнивается, значит, бетон достаточно жесткий. Готовую смесь сразу же полностью выгружают из бетономешалки в подходящую емкость. Если доставать ее по мере использования небольшими порциями, то крупные компоненты могут осесть.
Ручное замешивание бетонной смеси
Процесс приготовления бетонной смеси.
Если смеси требуется немного, ее можно изготовить вручную. Но это требует большой физической силы и много времени, а получить в итоге продукт такого же высокого качества, как в бетономешалке, не удается. Тем более, если требуется жесткая консистенция смеси для фундамента, который рекомендуется укладывать, уплотняя, а не заливая. Но если смеси нужно не более 2-х ведер, притом не очень густой консистенции, то ее лучше сделать вручную. Обычно используют старую ванну, бадью или готовят специальную емкость из жести. Вначале засыпают и перемешивают песок и цемент, затем разводят смесь водой, добавляют гравий.
Затвердевание бетонной смеси после укладки
Изготовление бетона не заканчивается после приготовления и укладки смеси. До готовности она должна затвердеть. Чаще всего, при таких работах, как заливка фундамента, для затвердения достаточно 1 месяца. Более простые объекты, например бетонные опоры для деревянного забора, готовы уже через несколько дней.
Сооружения большого объема и при особых требованиях к прочности могут застывать в течение нескольких месяцев. Рекомендуется по мере затвердевания бетона в сухую погоду ежедневно смачивать его водой, а в случае дождя закрывать пленкой, чтобы уберечь верхний слой от смывания. Такой уход позволяет достичь высокого качества при бетонировании дорожек, изготовлении фундамента. Разработаны специальные добавки, позволяющие сократить срок затвердевания бетонной смеси.
