Как правильно приготовить бетон

Итак, вы строите монолитный дом или чините железобетонный фундамент. Либо просто собираетесь соорудить отмостку или забетонировать дорожки. Главное, вы уже знаете, что делать бетонную смесь будете самостоятельно или тщательно контролировать процесс. Расскажем о том, как рассчитать пропорции смеси, чтобы получить бетон с нужными параметрами, почему важно тщательно выбирать компоненты для состава, и на что обратить внимание, когда вы начнете замешивать раствор и наливать его в опалубку.

Свойства бетона

Бетон – стройматериал, который твердеет после заливки в форму. Бетон получают из смеси вяжущего вещества, заполнителя, песка, воды и специальных добавок. Требования к бетону, его свойствам и компонентам, технологии работы с ним жестко регулируются Строительными Нормами и Правилами (СНиП и СП) и Государственными стандартами (ГОСТ).

Ключевые документы: ГОСТ 25192-12 «Бетоны. Классификация и общие технические требования», ГОСТ 7473-10 «Смеси бетонные. Технические условия», ГОСТ 26633-12 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», СНиП 82-02-95 о нормах расхода цемента на бетонные и железобетонные конструкции, СП 63.13330.2012 о бетонных и железобетонных конструкциях. Документы, которые так или иначе касаются бетона и работы с ним, исчисляются сотнями.

Бетоны делят на виды по различным критериям: в зависимости от наполнителя, различают легкие, тяжелые и особо тяжелые бетоны. Для частного строительства используют тяжелые смеси. Их получают, когда в качестве наполнителя берут щебень или гранитную крошку. С их помощью производят готовые железобетонные изделия, возводят монолитные фундаменты и перекрытия. Бетоны делят по составу, и существует множество видов бетона в зависимости от заполнителя или вяжущего вещества. В частном строительстве используют бетоны на основе цемента.

Еще бетоны классифицируют по прочности, морозоустойчивости, водонепроницаемости и подвижности. Эти свойства производители отражают в маркировке – системе обозначений.

О прочности бетона говорят его марка и класс – это одно и то же, но в разных единицах измерения. Марка обозначается буквой М и имеет диапазон значений от 15 до 800. Класс маркируют буквой В, за которым следует цифра в диапазоне от 1 до 60.

Таблица 1. Соответствие марок и классов бетона.

Класс бетона	Ближайшая марка бетона	Класс бетона	Ближайшая марка бетона	Класс бетона	Ближайшая марка бетона
В5	М75	В20	М250	В45	М600
В7,5	М100	В25	М350	В50	М600
В10	М150	В30	М400	В55	М700
В12,5	М150	В35	М450	В60	М800
В15	М200	В40	М550

Если вы устраиваете бетонную подушку под плиту или ленту фундамента, или вы сооружаете бордюры – возьмите бетон М100. Если вы хотите возвести фундамент небольшого строения – бани или хозяйственной постройки, или залить стяжку на пол, достаточно взять бетон марки М150. Чтобы соорудить дорожки или отмостку – полосу из водонепроницаемого материала вокруг дома, подойдет бетон М200. Эту же марку стоит взять, если вы возводите бетонную лестницу или лестничную площадку.

Чтобы построить перекрытия между этажами коттеджа, ленту фундамента для забора или гаража, подпорные стены, лучший вариант – бетон марки М250.

Чтобы возвести фундамент на стабильном грунте, который не вспучивается зимой от мороза, подойдет бетон марок М200-М350. Если вы строите на пучинистом грунте, ваш выбор ограничивается марками М250-М400. Чем тяжелее материал фундамента и стен и чем больше этажей в сооружении, тем выше стоит выбирать марку бетона. Например, для основания одноэтажного каркасно-щитового дома на стабильном грунте достаточно взять бетон марки М200. Для трехэтажного кирпичного коттеджа на пучинистой почве лучше остановиться на бетоне М350-М400.

• Морозостойкость бетона обозначается буквой А и следующей за ней цифрой от 50 до 500. Цифра – количество циклов таяния и замораживания, которое выдерживает бетон.
• Водонепроницаемость бетона маркируют буквой W и цифрой от 2 до 12. Чем выше цифра, тем лучше бетон справляется с давлением влаги.
• Подвижность бетона – способность бетона заполнять форму, в которую его заливают. Обозначается буквой П и цифрой в диапазоне от 1 до 5. Чем выше показатель, тем подвижнее смесь. Это свойство зависит от количества воды. Хотя заполнять форму проще текучей смесью, важно помнить, что излишки воды снижают прочность бетона: он начнет расслаиваться и разрушаться.

Свойства бетона зависят от параметров компонентов, пропорций смеси и процесса смешивания и заливки.

Состав бетона

Составляющие цементного бетона – цемент, песок, заполнитель и вода.

Цемент – вяжущий материал в виде порошка. Его делают из смеси известняка, глины и гипса.

Цемент в России производится по новому ГОСТ (государственному стандарту) 31108-2003. Ключевой параметр цемента – прочность. В маркировке по старому варианту стандарта этот показатель обозначается цифрой, например, М400. Число 400 означает, что застывший цемент выдерживает нагрузку в размере 400 кг на см². В маркировке по текущему ГОСТу указывается класс прочности. Это цифра, равная давлению в мПа, которое выдерживает цемент.

Таблица 2. Соответствие классов и марок цемента.

Класс прочности	Марка
В22,5	М300
В32,5	М400
В42,5	М500
В52,5	М600

На упаковке указывают и добавки, которые улучшают базовые качества цемента – морозостойкость, водонепроницаемость, прочность, устойчивость к химическим воздействиям. Если в цементе нет добавок, в маркировке присутствует римская цифра I, если есть – II. Буквами обозначаются добавки: П – пуццолан – активная минеральная добавка, которая придает цементу устойчивость к коррозии, I – гранулированный шлак, который улучшает прочность, МК – микрокремнезем – не дает бетону расслаиваться и усиливает прочность, морозостойкость, предотвращает коррозию, З – зола-уноса упрочняет бетон.

В частном строительстве используют цемент марок М400 и М500. М400 подходит для плит, лестниц, дорожек, бордюров, отделочных работ. М500 стоит выбирать, если вы возводите фундамент, монолитные перекрытия и несущие стены.

Песок для бетонных работ должен быть очищен от примесей. Размер частиц – 2,0-3,5 мм.

Заполнителем может служить керамзит, гравий, щебень, шлак, и даже древесные материалы. Для несущих конструкций лучшим вариантом будет гранитный щебень – его неровные грани лучше сцепляются с раствором, бетон получается прочнее. Кроме того, среди всех видов заполнителей у гранитного щебня лучшая прочность на сжатие и самая высокая плотность. Оптимальный размер частиц для небольших бетонных конструкций – 5-20 мм, для масштабных – 20-40 мм. Необходимо помнить, что размер частицы, или фракция, не может быть больше 0,7 от минимального расстояния между арматурными элементами.

Самые частые ошибки при работе с бетоном

• Нарушать пропорции. Если вы определили пропорции самостоятельно, или в проекте указаны конкретные значения для каждого компонента – придерживайтесь заданных параметров. Когда в бетон кладут слишком много цемента, он высыхает и сильно усаживается, а в итоге трескается и теряет прочность. Когда цемента слишком мало, частицы заполнителя непрочно склеиваются между собой. Такой бетон будет крошиться и деформироваться под нагрузкой.
• Использовать цемент с истекшим сроком годности. Если цемент хранится дольше срока годности, пусть и в запечатанной упаковке, он впитывает воду из воздуха. Частицы цемента склеиваются, и часть массы в мешке уже не годится для бетонной смеси. Такого цемента потребуется больше, чтобы достичь нужной прочности бетона. За три месяца хранения после того, как истечет срок годности, прочность цемента снизится на 20%. За год – на 40%. Чем выше марка цемента, тем быстрее он теряет полезные свойства.
• Смешивать цемент с грязной водой. Грязная вода в данном случае – вода, которая содержит примеси, глину, остатки растений. Минерализованная или застоявшаяся вода из ближайшего водоема тоже не подойдет. Некоторые химические соединения, например, сульфаты, вызывают коррозию бетона. Посторонние компоненты не дадут цементу прочно сцепиться с заполнителем и песком, в результате бетон потеряет прочность и впоследствии начнет слоиться и крошиться. Используйте чистую водопроводную воду.
• Использовать песок или щебень с примесями. Причина все та же – вы не получите однородную бетонную массу, бетон окажется непрочным.
• Использовать излишне влажные сыпучие материалы. От влажности песка зависит количество воды, которое нужно добавить в раствор. Если не учесть реальную влажность песка, воды в растворе может оказаться больше, чем нужно. Увлажненный заполнитель может оказаться бомбой замедленного действия: если вода, которая содержится в порах, начнет зимой замерзать и расширяться, бетон потрескается изнутри. А значит, начнет терять прочность и разрушаться.

 

• Заливать бетон неоднородной консистенции. Масса к моменту, когда вы начнете ее заливать, должна быть полностью однородной. Иначе не получится надежного сцепления с арматурным каркасом. Внутри смеси образуются воздушные пузыри. Бетон утрачивает прочность. Стоит использовать небольшие бетоносмесители или миксеры.

 

• Не уплотнять бетонную смесь в опалубке после заливки. В этом случае бетон может не заполнить форму полностью и внутри него останутся пустоты – конструкция из такого материала не будет прочной. Чтобы уплотнить бетон, лучше использовать строительные вибраторы.

 

Как рассчитать пропорции бетонной смеси

Для любой бетонной конструкции пропорции смеси определяют индивидуально. Чтобы приблизительно посчитать затраты материала, предлагаем воспользоваться таблицей 2, в которой мы собрали результаты расчетов, исходя из желаемой марки бетона.

Таблица 3. Пропорции бетонной смеси.

				Расход материалов на 1 куб.м бетона
				Цемент		Песок		Щебень		Вода
№ п/п	Марка бетона	Марка цемента	Размер частиц щебня, мм	кг	л	кг	л	кг	л	л
1	100	300	40	242	221	760	528	1132	839	208
2	100	300	20	257	234	760	704	1117	827	208
3	150	300	40	303	275	680	472	1211	816	211
4	150	300	20	323	294	671	465	1200	889	211
5	200	300	40	354	322	665	463	1173	869	205
6	200	300	20	378	344	640	444	1173	869	208
7	150	400	40	237	217	1165	532	1132	833	205
8	150	400	20	253	229	760	528	1123	831	208
9	200	400	40	283	257	751	521	1111	823	208
10	200	400	20	303	275	680	472	1211	896	211
11	300	400	40	415	376	655	455	1125	833	211
12	300	400	20	444	404	620	431	1131	837	211
13	150	500	40	202	177	811	563	1191	881	211
14	150	500	20	273	185	811	563	1180	881	200
15	200	500	40	247	215	755	524	1132	839	208
16	200	500	20	262	229	715	497	1175	871	211
17	300	500	20	383	334	660	459	1151	852	211
18	300	500	40	363	316	720	500	1111	689	211
19	400	500	40	439	382	625	435	1131	837	211
20	400	500	20	459	400	615	427	1115	827	211

Смешивать компоненты можно ручным способом – в корыте лопатой, но стоит помнить: однородная масса гораздо легче и надежнее получается в бетоносмесителе.

Устанавливайте его как можно ближе к месту заливки: если раствор трясется в тачке по пути до опалубки, бетон может расслоиться.

Если вы возводите конструкцию зимой, сначала смешивайте подогретую воду с заполнителем. Цемент попадает в емкость для смешивания последним, иначе он схватится раньше.

Важно: время, за которое цемент схватится после того, как его перемешали с водой – 1-2 ч. За это время вам нужно успеть уложить его в форму.

Заливайте слоями – так проще утрамбовывать бетон в форме и укладывать его равномерно.

Позаботьтесь об увлажнении бетона после того, как вы его зальете. Лучше накрыть бетон полиэтиленом и регулярно увлажнять поверхность небольшим количеством воды. Это снизит вероятность того, что в бетоне образуются трещины.

Планируйте проводить все бетонные работы в теплое время года, в сухую погоду: получите меньше рисков и неожиданностей.

В заключение напомним, что даже самая элементарная бетонная конструкция требует проектирования и индивидуального расчета смеси. Пропорции бетона – расчетные величины. То, что мы рекомендуем, не заменит полноценного архитектурно-строительного плана.

Затраты на проектирование вполне реально снизить до комфортного уровня. Заказывайте проекты частями, или покупайте готовые типовые документы, которые сделали с учетом параметров вашей местности. Если пытаться сэкономить на этом, придется неизмеримо больше переплатить за перерасход материалов – за марку цемента выше, чем нужно, за арматуру с запасом прочности. К тому же, за качество инженерной документации проектировщики несут уголовную ответственность. Поэтому в доме, который вы построите по проекту, вы будете спать спокойно.