Соотношение песка, цемента и щебня в бетоне: основные правила и расчет



Застывший бетонный раствор
Застывший бетонный раствор

Сделать «хороший» бетон для опытного строителя — дело плевое, когда начинающий в этой области сталкивается с массой информации, которую нужно учитывать при подборе состава. Основная ошибка — думать, что, имея качественные компоненты, при любой рецептуре получится высококлассная смесь. Но это не так.

Подобный фактор влияет на успех только лишь на 40%. Примерно 10% можно отдать окружающим условиям, при которых готовится и выстаивается бетон.

И да, 50% — «львиная доля» приходится на грамотный подбор состава. Почему он так важен, и как самостоятельно определять правильное соотношение песка, цемента и щебня в бетоне, рассмотрим подробнее.

Свойства компонентов и их влияние на подбор состава

Компоненты бетона
Компоненты бетона

Количество компонентов в бетоне зависит не только от его марки. Также огромное влияние оказывают и характеристики сырья, которые могут варьировать соотношение цемента, песка и щебня в бетоне при изготовлении смеси одного и того же класса.

Цемент

Портландцемент — основное вяжущее. Именно от его количества и отталкиваются при определении соотношения.

А расчет цемента на бетон зависит от следующих характеристик:

  • Марка. Чем выше марка портландцемента, тем он обладает большей прочностью. Соответственно, чем выше марка, тем меньше количество цемента в кубе бетона. Сразу возникает мысль: «А куплю-ка я самый лучшей цемент, например, М500Д0, добавлю его минимальное количество, тем самым сэкономлю на самом дорогом компоненте бетона». Бережливостью такой поступок трудно назвать, потому как цена на такое вяжущее приличная.
Цемент фасовкой в 500 кг
Цемент фасовкой в 500 кг

Хорошо, пойдем другим путем, купим М400Д20, что подешевле, — но, это тоже сомнительная экономия, так как из-за более низкой марочной прочности нужно его добавлять в бетон гораздо больше, соответственно увеличится стоимость куба. Однако такая замена во многих случаях оправдана.

Например — при изготовлении бетона марки не выше М400, и только если прочность образца в 28-суточном возрасте будет удовлетворять гостовским требованиям.

  • Активность при пропаривании — наиважнейшая характеристика цемента. Она показывает насколько быстро бетон наберет разопалубочную прочность. Она может быть разной даже у цемента одного поставщика при разных партиях. Определяется этот параметр только в лабораторных условиях. Существует 3 группы активности при пропаривании. Самая лучшая — первая, и соответственно, самая худшая — третья.
Балочки для определения активности при пропаривании цемента
Балочки для определения активности при пропаривании цемента

Какая именно нужна в конкретном случае, зависит от специфики производства и изготовляемой конструкции. На соотношение цемента и песка в бетоне это особо не влияет, обычно продлевают тепловлажностный режим или время выстаивания, если активность, уж совсем никудышняя. Но, если бюджет позволяет и требуется более быстрое затвердевание бетона, то в таком случае берется больший объем.

  • Дата изготовления цемента также важна, как и день выпуска пищевого продукта. Чем свежее вяжущее, тем он качественнее. Поэтому производственники не закупают его заранее по более низкой стоимости в зимний период. После «исполнения» месяца цементу, ведется обратный отсчет. Его марочная прочность потихоньку убывает. Этот процесс происходит гораздо быстрее, если цемент хранится в открытых мешках и влажной среде. Поэтому «старенькое» вяжущее добавляют в бетон сверх нормы.

Внимание! Если попался комковой цемент — не жалейте его и выбрасывайте, так как ничего хорошего из него сделать не получится.

Вода

Дозирование воды в раствор
Дозирование воды в раствор

Водоцементное отношение — больная тема для любого бетонщика.

Как многим известно, добавление в рабочий раствор чрезмерного количества воды ведет к снижению марочной прочности.

  • Ее необходимо дозировать в соотношении ровно столько, сколько цемента идет на 1 куб бетона, это примерно 30% от его массы. Именно поэтому жесткие полусухие смеси отличаются хорошей марочной прочностью, морозоустойчивостью и долговечностью.
Полусухой бетон с фиброй
Полусухой бетон с фиброй
  • Но при таком В/Ц получаются совершенно непластичные растворы. Поэтому не всегда уместно делать нетекучие смеси.
  • Марка по жесткости бетона обычно указывается в проектах, но, если такового не имеется, особенно на стройплощадках, вода дозируется «на глазок», что не есть хорошо.
  • Таблица ниже наглядно демонстрирует зависимость прочности бетона от количества воды в нем.
Таблица соотношения в/ц и прочности
Таблица соотношения в/ц и прочности
  • Поэтому, прежде чем пускать номинальный рецепт смеси в массовое производство, делаются пробные замесы при которых происходит корректировка подбора состава.
  • При тестировании образцов в лабораторных условиях, выявляется наиболее подходящая по удобоукладываемости и прочности рецептура бетона. Именно поэтому, пластификаторы так любимы строителями.
Пластичный бетон: соотношение цемента и песка в норме
Пластичный бетон: соотношение цемента и песка в норме

На заметку: С помощью пластификаторов можно уменьшить в/ц, и даже количество цемента, и при этом получить «хороший» бетон. Но, опять возникает дилемма — насколько это выгодно, ведь цена на пластификаторы, ой как «кусается»! Поэтому появляются «чудо-мастера», советующие добавлять в бетон дешевые моющие средства, ну или вообще «не заморачиваться» и готовить растворы по старинке.

Что победит: «бережливость» или «голос разума»?
Что победит: «бережливость» или «голос разума»?
  • Также хотелось бы немного коснуться темы водопотребности цемента. Эта характеристика показывает водоцементное отношение, при котором получается нормированная пластичность гостовского цементного раствора.
  • Она не имеет огромного влияния на пропорции цемента песка и щебня для бетона. Но бывает, что некоторым цементам требуется немного больше воды, каким-то немного меньше установленного значения.
Испытание цементной балочки
Испытание цементной балочки
  • Для определения подобного свойства не проводят каких-либо дополнительных испытаний. Это выясняется в процессе приготовления цементного теста для балочек, которые после пропаривания будут образцами для тестирования прочности и активности вяжущего.

Обратите внимание! Зная, что используемый цемент в производстве имеет большую водопотребность, подбор состава не изменяют заранее, но имеют в виду, что в случае усложнения процесса укладки смеси, потребуется корректировка водоцементного отношения. В таком случае обязательно берутся пробы замесов для подробного лабораторного тестирования.

Заполнители

А теперь окунемся с головой в пучину информации по крупному и мелкому заполнителю. При проектировании определенной марки смеси, стараются максимально снизить расход цемента на бетон, но при этом, чтобы он соответствовал определенной марочной прочности и пластичности.

Чтобы этого достигнуть используют крупный и мелкий заполнитель. Он не только уменьшает количество цементного теста, но и добавляет прочностных характеристик (особенно это относится к щебню).

Кубовидный щебень, фракцией 20-40 мм
Кубовидный щебень, фракцией 20-40 мм

Если говорить о тяжелом бетоне, то при подборе состава, количество песка берется с некоторым избытком в сравнении с объемом щебня. В случае, когда рассчитывается рецептура на бетон из песка и цемента, то при условии неиспользования крупного заполнителя пустотность раствора увеличивается и составляет примерно 27%, что приводит к большему использованию цементного теста. А это почти в 2,5 раза больше, чем при дозировании щебенки.

Интересный факт! На строительных площадках при замоноличивании больших площадей, например, при заливке плитного фундамента, используют «изюм» — булыжники, чтобы потратить как можно меньше дорогостоящего бетона.

На фото разные фракции щебня
На фото разные фракции щебня

Сама крупность заполнителей также играет немаловажную роль. Ее модуль крупности учитывается при проектировании бетона.

Например, для фундаментов, как правило, берут щебенку фракцией 20-40 мм, а для производства плит перекрытия применяют заполнитель крупностью 5-10 мм. При этом само соотношение щебня в бетоне варьируется от проектной марки. Но, в среднем берется примерно 5 частей щебня на 1 часть цемента.

Расчет состава бетона

Нужно получить:

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.).
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:

Помощь Выберите фракцию мелкого заполнителя – песка.
Помощь Выберите максимальную фракцию крупного заполнителя, который будет использован для приготовления бетона.
Например, если у вас щебень фракции 5-20мм, ваш вариант 20мм | щебень.

Рецептура бетона — все уже придумано за нас

Калькулятор для расчета подбора состава бетона
Калькулятор для расчета подбора состава бетона

Ни один нормативный документ, имеющий законную силу, не регламентирует конкретные пропорции песка и цемента для бетона. Уж слишком много факторов на это влияет. Но с некоторыми положениями по рецептуре можно ознакомиться в ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора состава».

Опять же, в нем отражено все в общих чертах. А хочется просто узнать, сколько цемента, песка, щебня в 1м3 бетона конкретной марки. Такая возможность сегодня существует — калькуляторы подбора состава.

Просто вбиваешь требуемый класс, марку цемента и получаешь желанный рецепт. Но не стоит относиться к нему, как к истинно верному варианту. Подобные цифры ориентировочные.

В таблицах выше представлена приблизительная норма цемента, песка, щебня для бетона самых ходовых марок. Подобные значения нуждаются в корректировке после проведения лабораторных исследований образцов пробных замесов.

Расчет состава бетона

Объем бетона: м3
Марка бетона:

Итог:
Цемент: 0
Песок: 0
Щебень: 0
Вода: 0

Играем с подбором состава

Как изготавливается на строительной площадке бетон: пропорции песка и цемента дозированные без весов
Как изготавливается на строительной площадке бетон: пропорции песка и цемента дозированные без весов

Соблюли все, тщательно выверенные и одобренные строительной лабораторией пропорции песка, цемента, щебня в бетоне, но рабочий раствор получился «каким-то не таким»? Строительство в разгаре, а ждать протоколов испытаний нет времени?

Разберем основные проблемы и возможные варианты их решения:

  • В процессе изготовления рабочего раствора было добавлено слишком много воды— сколько в бетоне цемента, песка, щебня ни было, нужно увеличить их количество. Стремимся достичь «идеала» проектного водоцементного отношения. Начните с дозирования цемента и песка малыми частями.
Идеальная консистенция раствора
Идеальная консистенция раствора
  • Растрескивание бетона после распалубки, глянцевая поверхность, отшелушивание на стороне заглаживания — много воды. Нужно уменьшить в/ц и увеличить наличие пластификатора, проверить влажность песка — возможно именно оно и увеличивает количество воды в растворе, тем самым снижая качество затвердевшего камня.
Плохое качество бетона
Плохое качество бетона
  • Растрескивание бетона в процессе выстаивания — возможно, не хватает влаги. Добавляйте почаще воды, чтобы предотвратить подобный недостаток.
Бетон любит влагу при затвердевании
Бетон любит влагу при затвердевании
  • Низкая плотность пенобетона, рабочий раствор получается «пушистым» — пропорция песка и цемента в бетоне тут ни причем. Всему виной неправильно приготовленный или дозированный концентрат.
Неплохая консистенция пенобетона — не слишком «пушистый» и не похож на обычный раствор
Неплохая консистенция пенобетона — не слишком «пушистый» и не похож на обычный раствор
  • Добавлено больше щебня, чем планировалось — не переживайте, много такого заполнителя в бетоне не бывает! Тут как говорится, кашу маслом не испортишь. Единственное, нужно добавить немного воды, чтобы щебенка не забрала влагу, необходимую для гидратации цемента. И готовьтесь к более продолжительному процессу вибрирования.


Выше приведенная небольшая инструкция актуальна далеко не для всех ситуаций. Чтобы лучше ориентироваться в подборе состава, старайтесь, как можно чаще своими руками делать тестовые замесы с разным количеством компонентов. Только опытным путем можно понять, как строится соотношение песка, цемента и щебня в бетоне. Видео в этой статье вам в помощь!

загрузка...

Добавить комментарий
Подпишитесь на новости
И будьте всегда в курсе всех строительных новинок. Следите за предложениями заводов, успевайте заключить самые выгодные контракты
Строительная организация
Строительно-проектировочная комания "Стройка 93"

Краснодарский Край, г.Краснодар ,
350086, ул. Л.Чайкиной, 16.
Телефон: +7(909)447-57-13
Мы работаем ежедневно с 10:00 до 19:00
https://beton-house.com />
   <span class=