Как замесить бетон — материалы, технология, практические советы

Приготовление смесей

Как замесить бетон? С таким непростым вопросом сталкиваются многие застройщики, решившие своими руками на своем участке построить какое-либо сооружение.

Если проанализировать состав материалов, применяемых для строительства и благоустройства, то львиную долю в этом перечне будут занимать бетонные изделия. Поэтому, чтобы избежать многих нештатных ситуаций в период эксплуатации собственного домостроения рекомендуем внимательно прочитать эту публикацию, а для закрепления материала посмотреть видео в этой статье.

Общие сведения

Бетонами именуют искусственные материалы, которые являются продуктами твердения перемешанных и уплотненных смесей, состоящих из соединения органических или минеральных вяжущих с водой, и мелкими или крупными заполнителями, взятыми в определенных пропорциях.

Цементные растворы

Цемент и вода выполняют функции активных компонентов бетона. В результате химической реакции между этими составляющими формируется цементный камень, скрепляющий присутствующий в растворе заполнитель в единую монолитную систему.

Портландцемент

Заполнители выступают в качестве инертных материалов и выполняют функции структурообразователей. Тем не менее они значительно влияют на свойства бетона, формируя его пористость, изменяя сроки схватывания, регулируя этим прочность и долговечность конструкций.

Щебень

В качестве заполнителей обычно применяют горные породы, распространенные в регионе строительства, а также твердые отходы местных промышленных предприятий (шлак, зола и пр.).

Песок

Основной объем смеси — это 90% вода + заполнители, и 10–15% цемента. Поэтому чем ниже цена применяемых заполнителей, тем ниже себестоимость готового изделия.

Модификаторы

Для регулирования прочностных характеристик в состав бетонной смеси вводят различные модифицирующие добавки, которые замедляют или ускоряют твердение бетона, повышают пластичность и удобоукладываемость смесей. Улучшают морозостойкость и регулируют внутренние деформации, возникающие в момент формования изделий.

Сам бетон представляет собой хрупкий материал. Для повышения прочности, в момент восприятия механических нагрузок, конструкции усиливают стальными арматурными стержнями.

Стальной профиль для армирования

Совместная работа бетона и арматуры обусловливается качественным сцеплением и сравнительно равными температурными значениями линейного расширения. Железобетонные конструкции могут изготавливать как на полигонах, в заводских условиях (сборные), так и непосредственно на строительной площадке своими руками (монолитный бетон).

Технология производства смесей включает в себя следующие этапы:

  • подготовка сырья,
  • определение и выбор состава с учетом необходимых конструктивных требований,
  • дозирование компонентов (цемент, заполнители, добавки и пр.), и расчет необходимого объема для конкретной конструкции,
  • приготовление и транспортировка к месту укладки,
  • заполнение формы или опалубки,
  • уплотнение раствора,
  • последующее твердение с учетом рекомендуемой технологии, предусмотренной для такого рода покрытий.

Калькулятор объема бетона

Площадь плиты м2.
Толщина плиты м.

Материалы

Все эксплуатационные характеристики конструкций напрямую зависят от типа и марки применяемой бетонной смеси. Класс или марка бетона зависит от свойств используемых материалов и в первую очередь вяжущих.

Вяжущие

Для изготовления ответственных строительных конструкций (фундаменты, колонны, перекрытия и пр.) наиболее часто применяют неорганические вяжущие материалы. Эти вещества при соединении с водой превращаются из жидких тестообразных смесей в прочное камневидное изделие.

Самое распространенное вяжущее при производстве тяжелых бетонов — это портландцементы. Портландцемент представляет собой порошкообразное вещество серого цвета, получаемое путем помола клинкера (75%) с незначительной добавкой гипса (25%).

Цемент фасованный

В зависимости от требуемой марки, в состав клинкера могут добавлять тонкомолотые доменные шлаки или активные кремнеземистые добавки.

Главным свойством любого цемента является его прочность, характеризующаяся маркой выбранного материала. Для производства бетона, с учетом проектных требований, применяют цементы, прочность при сжатии которых находится в пределах от 30 до 60 Мпа, что соответствует маркам М300–М600.

Марка 600 применяется только в особом случае, в основном при изготовлении смесей специального назначения. Прочность бетона нарастает тем быстрее, чем выше марка используемого цемента. Например, смесь, приготовленная на марке М500, уже через 3 суток, имеет показатель прочности 20–25 Мпа.

К сведению: применение цемента высоких марок, позволяет уменьшить время твердения смесей, что в значительной мере сокращает процесс изготовления железобетонных изделий.

Структурообразователи

Введение в бетон крупных и мелких заполнителей позволяет значительно уменьшить объем применяемого цемента, являющегося наиболее дорогостоящим компонентом. Заполнитель наравне со структурообразованием значительно снижает усадку, воспринимая на себя линейные расширения, возникающие в период твердения изделий.

По типу различают два вида заполнителей — рядовой, содержащий в своем составе зерна всевозможных размеров и фракционный — калиброванного состава (например, 5–10 мм.).

Калиброванный щебень

Зерновой состав называется непрерывным, если в нем содержатся фракции от наименьшей до наибольшей. Если же структура состоит из наименьших и наибольших размеров и отсутствуют зерна промежуточных значений, то такой состав называется прерывистым.

Подсказки: при использовании заполнителей непрерывного состава получаются смеси более подвижные и менее склонные к расслаиванию.

В производстве тяжелых бетонов используют фракции, состоящие из крупного (щебень, гравий) и мелкого (песок) заполнителя.

Природные пески в зависимости от способа получения, региона строительства и условий залегания могут быть:

  • речными,
  • морскими,
  • горными,
  • искусственными (отсевы дробления щебня).

Для приготовления бетона рекомендуют применять более крупные фракции (см. фото ниже). В этом случае содержание песка необходимо определять опытным путем. Поскольку, избыточное содержание крупных частиц может привести к большой пористости, а это повышенный расход цемента.

По нормам пористость не должна превышать 38%.

Крупнозернистый состав

В зависимости от величины зерен пески делят на фракции:

  • крупные, 2,5–3,5 мм,
  • средние, 2,0–2,5 мм,
  • мелкие, 1,5–2,5 мм,
  • тонкие, 1,0–1,5 мм.

Содержание глинистых или пылевидных частиц, не должно превышать следующих значений:

  • дробленый из отсева щебня — 5%,
  • природный — 3%.

Модификаторы

Рассматривая тему, как замесить бетон вручную, нельзя не вспомнить и о модифицирующих добавках, которые помогают застройщикам получить смеси с нужными свойствами в различных условиях строительства. Технологически правильное использование добавок, помимо улучшения свойств бетонных смесей, позволяет значительно сократить расход цемента.

Модифицирующие присадки по способу их получения делятся на три вида:

  • Химические добавки — это вещества, вводимые в состав смесей (0,1–2,0%) в момент их приготовления. Применение таких веществ позволяет улучшить подвижность растворов и замедлить или ускорить процесс твердения в зависимости от условий производства работ.

Тонкомолотый шлак

  • Минеральные тонкомолотые присадки (5,0–20,0%) представляют собой порошкообразные соединения, получаемые путем измельчения техногенного или природного сырья (горные породы, молотые шлаки, микрокремнезем и пр.). В сравнении с заполнителями, отличаются более мелким фракционным составом (&lt,0,16 мм). Не растворяются в воде и фактически являются тонким образованием в твердой фазе бетона. Применяются для увеличения плотности изделий при малых расходах цемента.
  • Органоминеральные добавки — это модификаторы, полученные путем объединения органических и минеральных компонентов в зависимости от требуемого эффекта действия.

Опытным путем было установлено, что применение тонкодисперсных минеральных составляющих, совместно с химическими присадками, позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики бетона.

Производство

После изучения свойств основных компонентов бетона можно смело переходить к практике. И первый практический вопрос, прежде чем начать замес бетона вручную — это, какая марка нужна в конкретном случае, а также — чего и сколько.

Подбор состава

Тема — как правильно замесить бетон, рекомендуемые марки бетона

Инструкция в данном случае предусматривает два способа определения состава:

  • полевой — для малых объемов и неответственных конструкций,
  • табличный — для устройства фундаментов, лестничных маршей, перекрытий и пр.

Самый простой (полевой) способ предусматривает следующие операции:

  1. В мерное ведро (10 л) засыпаем заполнитель (щебень, гравий).
  2. Встряхиваем емкость для распределения и уплотнения щебня.
  3. После этого мерником заливаем воду. Верхняя граница жидкости должна соответствовать верхней кромке отмерянного щебня. Количество залитой воды равняется требуемому объему песка.
  4. Затем высыпаем щебень и засыпаем песок. По верхней кромке песка заливаем воду. В этом случае объем воды будет соответствовать объему цемента.
  5. Последний компонент — это вода. Ее значение будет находиться в пределах 50–60% от общей массы используемого цемента.

Если приготавливаемая смесь запланирована для использования в ответственных конструкциях (см. выше), то наиболее правильный способ проектирования состава — табличный.

Например, необходимо рассчитать количественный состав бетонной смеси марки М300:

  • смотрим таблицу и видим, что заданной марке соответствует класс прочности В22,5,

Соотношение между марками и классами по прочности на сжатие

  • для приготовления такой смеси понадобиться портландцемент М400 в количестве 350 кг,

Расход цемента М400 на 1м3 смеси

  • определяем расход воды для щебня с размером зерен до 20 мм, осадка конуса смеси 2–2,5 см (190 кг),

Рекомендуемый объем воды

  • определяем расход мелкого заполнителя,

Пропорции песка к объему всего заполнителя

Далее в соответствии с таблицей определяем расход песка и щебня. Масса песка должна составлять 40% от общего объема заполнителя, то есть: (2400-350-190) × 40/100 = 744 кг. Соответственно количество щебня будет равно: 2400-350-190-744 = 1116 кг.

В итоге получаем, что для замеса 1 м3 бетонной смеси марки М300 с классом прочности В22,5 необходимо:

  • портландцемент — 350 кг,
  • песок — 744 кг,
  • щебень — 1116 кг,
  • вода — 190 л.

Подсказки: пример приведенного расчета массы цемента основан на применении М400, а если используются другие марки, то необходимо пользоваться поправочными коэффициентами: М500 умножаем на 0,88, М300 на 1,13.

Расчет состава бетона

Нужно получить:

Объем бетона, м3 м3 ПомощьНеобходимо указать объем бетона, который вы хотите получить. М100 (В7,5) М150 (В10) М200 (В15) М250 (В20) М300 (В22.5) М350 (В25) М400 (В30) М450 (В35) М500 (В40) М550 (В45) М600 (В50) М700 (В55) М800 (В60) Марка (класс) бетона M100 | B7,5 M150 | B10 M150 | B12,5 M200 | B15 M250 | B20 M300 | B22,5 M350 | B25 M350 | B26,5 M400 | B30 M450 | B35 M550 | B40 M600 | B45 Помощь Выберите марку (класс) бетона, которую хотите получить.
М100 (В7.5) Из-за низкой прочности используется в основном при подготовительных бетонных работах.
Может быть использован в виде «подушки» под фундамент, бордюр, тротуарную плитку, дорожное полотно и т.п.
М150 (В12.5) Бетон данной марки имеет достаточную прочность для заливки разных типов фундамента под малые сооружения. Также используется для заливки стяжек пола, укладки бетонных дорожек.
М200 (В15) Одна из самых востребованных марок бетона (наравне с М300) используемых в загородном строительстве. Основное применение: заливка фундамента (свайно-ростверкового, ленточного, плитного), изготовление бетонных дорожек, стен, лестниц.
М250 (В20) Используется для заливки фундамента, малонагруженных плит перекрытий, изготовление лестниц, подпорных стен.
М300 (В22.5) Наравне с М200 имеет большую популярность в частном строительстве. Данная марка бетона за счет своей универсальности позволяет использовать его для заливки фундамента под практически любой дом в загородном секторе, а также для изготовления лент заборов, плит перекрытий.
М350 (В25) Основное применение: изготовление плит перекрытий, несущих стен, колон, железобетонных изделий и конструкций, отлив монолитных фундаментов.
М400 (В30) Редко используется в загородном строительстве. Используется для изготовления поперечных балок, подпорных стенок, конструкций мостов и гидротехнических сооружений, заливки чаш бассейнов, цокольных этажей монолитных зданий.
М450(B35) Основное применение: банковские хранилища, мостовые конструкции, метростроение, гидротехнические сооружения.
М550 (В40) Основное применение: железобетонные конструкции специального назначения (хранилища банков, плотин, дамб, метростроении).
М600 (В45) Основное применение: фундаментные основы для комплексных и масштабных объектов, мостовые опоры, гидротехнические сооружения, объекты особого назначения (бункеры и т.п.).










Подвижность смеси Ж4 Ж3 Ж2 Ж1 П1 П2 П3 П4 Помощь Выберите подвижность (жесткость) бетонной смеси.
Бетонные смеси по удобоукладываемости разделяются на подвижные и жесткие. Определяется класс подвижности и жесткости по осадке конуса. Подвижность определяется в см, жесткость в сек.
Ж1 (5-10сек) | Ж2 (11-20сек) | Ж3 (21-30сек) | Ж4 (31сек и более)
П1 (ОК 1-4см) | П2 (ОК 5-9см) | П3 (ОК 10-15см) | П4 (ОК более 16см)
Ж1-Ж4 — бетон данной жесткости применяется в дорожном строительстве и в изготовлении определенных железобетонных изделий.
П1-П2 — используется в производстве стеновых и фундаментных блоков, железобетонных изделий, тротуарной плитки, брусчатки и т.п.
П3-П4 — подвижность бетонной смеси, которая в основном используется в частном строительстве при заливке фундаментов, лестниц, плит, балок, колонн и т.п.
П5 — данные бетонные смеси называются литыми (как и П4) и используется для подачи бетона бетононасосом на большую высоту, а также для заливки конструкций с большим содержанием арматуры и закладных деталей.






У нас есть:

Бетономешалка, л л ПомощьПри использовании бетономешалки укажите ее объем. Калькулятор посчитает кол-во замесов для необходимого объема бетона и кол-во составляющих смеси (цемента, песка, щебня и воды) для одного замеса.
Если для замешивания вы используете любую тару вертикальной загрузки (ведро, корыто и т.п.) то укажите в литрах объем данной тары. Результаты расчета можно увидеть ниже в данном калькуляторе «Расчет для 1 замеса бетономешалки: Расчетные значения по коэф. выхода бетонной смеси».
Цемент, марка M300 M400 M500 M600 Помощь Необходимо выбрать марку портландцемента, которая будет использована для приготовления бетона. Нужно помнить, что марка цемента должна быть не ниже марки получаемого бетона.
Рекомендуемые марки портландцемента для нужного класса (марки) бетона.
М300 – от бетона М100 (В7,5) до М250 (В20)
М400 – от бетона М200 (В15) до М350 (В25)
М500 – от бетона М300 (В25) до М450 (В35)
М600 – от бетона М450 (В35) до М600 (В45)
В России портландцемент М300 снят с продажи. На Украине данная марка еще продается.





Насып. плотность цемента кг/л ПомощьПо умолчанию насыпная плотность цемента 1,3 кг/л (1300 кг/м3). Портландцемент имеет насыпную плотность в диапазоне 1000 – 1700 кг/м3. В «свежем» цементе она в среднем 1100 кг/м3. В результате хранения и транспортировки цемент уплотняется и имеет значение насыпной плотности порядка 1500-1700 кг/м3.

Изменить насыпную плотность цемента

Мелкий заполнитель, мм 1,1-1,8мм | мелкий песок 2-2,5мм | средний песок более 2,5 | крупный песок Помощь Выберите фракцию мелкого заполнителя – песка. Крупный заполнитель, мм 10мм | щебень 20мм | щебень 40мм | щебень 70мм | щебень 10мм | гравий 20мм | гравий 40мм | гравий 70мм | гравий Помощь Выберите максимальную фракцию крупного заполнителя, который будет использован для приготовления бетона.
Например, если у вас щебень фракции 5-20мм, ваш вариант 20мм | щебень.
Суперпластификатор С-3 нет да Помощь Суперпластификатор С-3. Аналоги Дофен, СП-1, СП-3. При расчете используется суперпластификатор в сухом виде.
Пластифицирующие добавки:
1 группа – суперпластификаторы (пример С-3, Дофен). Увеличивают подвижность смеси с П1 до П5 (осадка конуса с 2см до 25см) без снижения прочности бетона,
2 группа – сильнопластифицирующие добавки (пример ЛСТ). Увеличивают подвижность смеси с П1 до П4 (ОК с 2см до 20см) без снижения прочности бетона,
3 группа – среднепластифицирующие добавки. Увеличивают подвижность смеси с П1 до П3 (ОК с 2см до 15см) без снижения прочности бетона,
4 группа – слабопластифицирующие добавки. Увеличивают подвижность смеси с П1 до П2 (ОК с 2см до 9см) без снижения прочности бетона.




Поделитесь ссылкой и получите результат рассчётов.



Результаты расчетов

Состав бетона 1м3

Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг — %
В/Ц Плотность бетонной смеси кг Соотношение Ц:П:Щ:В, в кг : : : кг Соотношение Ц:П:Щ:В, в л : : : л

Заданный расчет бетона:

Объем бетона м3 Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг

Расчет для 1 замеса:

Расчет для 1 замеса в бетономешалке

Бетономешалка л Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг
Количество замесов

Расчет для 1 замеса в емкости с вертикальной загрузкой (ведро, корыто, ящик и т.п.)

Емкость л Коэф. выхода бет.см. Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг
Количество замесов




Приготовление

Для выполнения поставленной задачи в первую очередь понадобиться емкость для замеса бетона и необходимый набор инструмента. Комплект приспособлений может варьироваться в зависимости от необходимого объема и возможностей застройщика (см. таблицу).

Наименование Описание

Ведро с мерной шкалой

Емкость для замера воды

Ведро

Емкость для воды и сыпучих материалов

Лопата

Лопата для замеса

Металлический ящик

Корыто для замеса бетона

Миксер

Миксер для малых объемов

Бетоносмеситель

Бетономешалка

Способы замеса бетона, опять же, зависят от вида конструкции и необходимых объемов.

Наиболее простой — это воспользоваться бетономешалкой:

  1. Вначале в емкость заливаем воду.
  2. Засыпаем цемент и перемешиваем.
  3. На следующем этапе засыпаем песок и когда цементный раствор будет готов добавляем необходимые модификаторы.
  4. В последнюю очередь добавляем щебень.
  5. Весь состав перемешиваем до нужной консистенции и заливаем в опалубку.

В такой же последовательности готовят смесь и при использовании миксера. Только вместо бетоносмесителя пользуются пластиковыми или металлическими ведрами.

Следующие два способа — это замес на листе метала или в металлических (деревянных) ящиках. В этом случае замес бетона вручную происходит в иной последовательности. Вначале готовят сухую смесь, а лишь затем добавляют воду.