Виготовлення бетону: вимоги, співвідношення матеріалів, заміс і заливка

Зміст

  • Вимоги до складових бетону
  • Підбір співвідношень матеріалів для приготування бетону
  • За допомогою чого і де замішувати бетон?
  • Заміс бетону
  • Заливка бетону
  • Бетон — це унікальний матеріал. Його використовують не тільки в будівництві для зведення будівель, починаючи від міцного фундаменту і закінчуючи повним зведенням стін і даху. З нього також можна виготовити і штучні предмети, такі як тротуарну плитку, балясини, вази і навіть стільниці для кухні або вітальні. Сучасні способи приготування бетону і його обробки дозволяють звести цей матеріал практично на щабель врівень з такими натуральними матеріалами, як граніт або мармур. Хоч він і не досить естетичний як останні, зате вже точно відомо, з чого він зроблений, і немає того обов’язкового радіаційного фону, яким найчастіше мають натуральні камені. Якщо вирішено відмовитися від покупного бетону, то слід з’ясувати, як зробити бетон своїми руками необхідної якості, який підійде частка вирішення поставленої задачі і буде володіти достатньою міцністю і довговічністю.

    Хоч і процес приготування бетону досить простий, однак необхідно врахувати цілий ряд особливостей і моментів, які визначать його якість і придатність. В залежності від того, для яких цілей він готується, змінюється і рецептура і спосіб його використання. Отже, в першу чергу визначимося, що таке бетон і які основні характеристики у нього є.

    У загальному випадку склад бетону являє собою суміш з цементного розчину і наповнювача. Так що основними інгредієнтами є:

  • Цемент;
  • Пісок;
  • Наповнювач (гравій, шлак, щебінь, галька тощо).
  • На додаток сучасні технології передбачають використання спеціальних добавок – пластифікаторів. Їх роль — надати бетону деякі унікальні властивості.

    Основною характеристикою бетону є міцність на стиск. Не будемо вдаватися в подробиці про те, як оцінювався на міцність бетон в різні часи, і зупинимося на сучасній, яка використовується повсюдно, системі. Міцність бетону виражається в мега паскалях (МПа), які визначають тиск, що витримується певним класом бетону. На підставі міцності бетон підрозділяється на марки. У країнах СНД згідно ГОСТу класи позначаються як В7,5 – 80. Відмінність залежить від типу використовуваного цементу (М300-М600), піску і фракції, а також породи щебеню. Цифра в назві класу позначає тиск в Мпа, яке бетон витримує в 95% випадках.

    Найбільш простий варіант бетону — це проста суміш цементного розчину і крупного піску. Такий бетон в основному використовується в якості основи під фундамент. Приготування можна виконувати прямо на дні опалубки під фундамент. При цьому додається зовсім небагато води для того, щоб суміш придбала щільність як у мокрому грунту. Про міцності в даному випадку говорити не доводиться, зате як захист для основного фундаменту від просідання і надмірної вологи підходить такий бетон відмінно.

    Більш міцні бетони мають на увазі використання в якості наповнювача різноманітний щебінь з фракцією від 2-3 мм ідо 30-35 мм. Якість бетону безпосередньо залежить від чистоти і складу всіх його компонентів. Так що перш ніж розбиратися з пропорціями і способами приготування, щоб зробити розчин бетону правильно, варто розглянути кожен компонент окремо.

    Вимоги до складових бетону
    Цемент

    Цемент-це основний і єдиний інгредієнт бетону, який пов’язує всі компоненти воєдино. Найбільш підходящим для приготування бетону є цемент. Відрізняється підвищеним і переважаючим вмістом силікатів кальцію (до 78-80%), що забезпечує кращу адгезію і склеювання матеріалів. Однак у залежності від поставленої задачі використовуються й інші типи цементу.

    Найбільш підходяща для приватного будівництва марка цементу 500. Можна використовувати і стандартну М400, тільки це позначиться на довговічності того ж фундаменту.

    Портландцемент крім гарної адгезії краще підходить для роботи при низьких температурах. Навіть при цьому не можна проводити роботи з бетоном при температурі нижче 16 градусів. Якщо вже є вагома причина використовувати бетон при більш низьких температурах, то будуть потрібні спеціальні добавки і пластифікатори, але про це трохи пізніше. Для роботи в жарку погоду краще підійде шлакопортландцемент.

    У вітчизняній маркування цементу крім позначення його заявленої міцності в тих же Мпа, яке відзначається в якості марки, є ще і позначення «Д», після якого проставляється цифра позначає кількість сторонніх домішок у цементі. Власне для приготування якісного бетону підійде цемент М500-Д0 або М500-Д20, тобто з домішками від 0 до 20%.

    Цемент повинен бути сухим і сипким. Ні в якому разі не купуйте застарілий або грудкуватих цемент, також не слід надмірно економити і купувати немаркований, лежалий або уцінений цемент. Все-таки бетон буде використаний для зведення відповідальних елементів будинку, тому що від цього залежить і ваше благополуччя і безпеку. В непридатних умовах цемент може дуже швидко набрати вологу з повітря і втратити значну частину своїх якостей.

    Набувати необхідний обсяг цементу краще максимум за 2 тижні до безпосереднього використання або ж за кілька днів. Перевіряйте наявність маркування і цілісність упаковки.

    Пісок

    Незалежно від того, який заповнювач щебінь чи гравій буде використовуватися, потрібно також і пісок. Лише в деяких випадках обходяться без нього, коли є можливість утрамбувати і підібрати крупний заповнювач так, щоб проміжки між усіма складовими були мінімальними.

    Підходить для приготування бетону пісок повинен мати фракцію від 1,5 до 5 мм, найкраще коли він має рівномірний розмір з розбігом не більше 1-2 мм. В складі піску не повинно бути сторонніх домішок. Всілякі рослинні залишки, будівельне сміття і будь включення, які з часом можуть розпастися або згнити, згубно вплинуть на міцність бетону. Для надійності, якщо пісок не зовсім чистий, краще його пропустити через сито з досить маленькими осередками. Власне теж саме відноситься і до щебеню.

    Найкраще підходить річковий пісок, він хоч і дорожче ярового, зате має відповідний розмір крупинок і не містить мулистих включень і глини. На відміну від цементних розчинів, які використовуються для зведення цегляної кладки або штукатурення, в яких наявність глини може хіба що посприяти, адже легше його буде розрівнювати у бетоні вона не припустима. Важливо забезпечити максимальну адгезію цементного розчину з великими рамками, які і визначають загальну міцність бетону. Так що пісок з суглинками або з крупинками менше 1 мм краще взагалі не використовувати для приготування бетону, адже позбавитися від них дуже складно. Для цього застосовують процедуру промивання і відстоювання піску, що навіть в промислових умовах не завжди вигідно і легко.

    Як варіант, для місць, поряд з якими є кам’яні кар’єри, можна використовувати штучний важкий пісок. Він виходить в результаті дроблення гірських порід, відрізняється більшою масою і щільністю. Якщо його нормально промити і відсіяти за розміром частинок, то він буде навіть дещо краще річкового піску. Важливо лише врахувати при приготуванні і при використанні, що бетон вийде значно важче, це важливо, якщо він використовується в улаштуванні стяжок поверх міжповерхових перекриттів. Значною перешкодою для використання важкого штучного піску може стати хіба що, можливо, підвищений радіаційний фон, що залежить від такого у материнської породи.

    Заповнювач. Щебінь, гравій

    Основну міцність бетону дає саме заповнення гравієм або щебенем. Морська або річкова галька ні в якому разі не підходить, адже її поверхня відполірована водою і не забезпечує належного зчеплення з розчином. Найкраще підходить матеріал, що отримується як раз з роздробленою гірської породи.

    Важливо при цьому враховувати характеристики породи, яку використовували при цьому. Також нерідко використовується керамзит або інші подібні матеріали, які досить міцні, але при цьому легені. Нижче буде розглянуто принцип, за яким можна підібрати відповідний матеріал для приготування бетону, який забезпечить необхідну міцність і надійність для конкретних ситуацій. Розмір гравію або щебеню може варіювати в межах від 8 до 35 мм, більші шматки використовуються здебільшого на виробництвах, та й то рідко. Як і у випадку з піском, бажано, щоб заповнювач містив якомога менше пилу або глинистих включень на своїй поверхні. Сміття повинен бути обраний до того, як гравій потрапить в розчин. Чим вище шорсткість на гранях частинок, тим краще. Від цього залежить надійне зчеплення.

    Для самостійного приготування бетону краще вибрати або заповнювач, який сам по собі має частки декількох розмірів, або змішати крупний гравій із середнім. У відсутності професійного обладнання для ущільнювання бетону, це забезпечить щільне прилягання частинок заповнювача один до одного і не допустить утворення великих порожнин. В іншому випадку останні будуть заповнюватися розчином, а це позначиться і на міцності бетону і на витраті самого розчину.

    Як пісок, і щебінь або гравій, для зберігання краще насипом складувати поблизу від місця використання. Для того щоб не допустити забруднення матеріалів і зволоження від грунту, краще розташувати насипу на розстеленій брезенті або ділянці з міцною основою. У найпростішому випадку, коли матеріали насипані прямо на грунт, не слід використовувати самий нижній шар, який контактує з нею.

    Вода

    Дуже важливий момент вибору води. Ні, звичайно, ніякої мови про те, щоб використовувати якусь особливу воду. Однак вона повинна бути чистою і без сторонніх включень лужних або кислотних. Не можна використовувати річкову або тим більше озерну воду, в якій включень хоч відбавляй. Найкраще керуватися простим правилом: вода, яка придатна для пиття, придатна і для того, щоб зробити міцний і хороший бетон будинку. Тільки при дотриманні цього правила можна розраховувати, що бетон буде міцним і пролежить довгий час без будь-яких пошкоджень або руйнувань.

    Добавки

    • Вапно. Деякі майстри додають до складу бетону трохи гашеного вапна, це підвищує легкоукладальність розчину. Це дещо полегшує процес вирівнювання поверхні бетонної стяжки або отливаемого ділянки ганку або відведення. І все ж крім цього вапно може поміщати нормальної зв’язці цементу з заповнювачем, що позначиться на міцності. Вибір, вдаватися до використання вапна або вже немає, залишається за майстром, коли він точно знає, що краще в даний момент. Вапно вже давно немає потреби самостійно гасити. Замість цього використовується вже готова гашене вапно, яка продається в будівельних магазинах і називається пушонкою.
    • Пластифікатори. Для додання розчину бетону більшої плинності або ж на оборот в’язкості використовуються різні пластифікатори, які змінюють властивості розчину в заданому напрямку. Використання пластифікаторів може підвищити або знизити кількість необхідної води для приготування розчину. Для таких робіт, як заливка фундаменту, можна і не використовувати пластифікатори, однак вони можуть зіграти важливу роль, якщо армування досить щільне або фундамент складної форми. При цьому більш текучий бетон швидше і надійніше заповнить всі порожнечі і відгалуження, що прискорить процес та покращить результат.

    Пластифікатори для бетону

    • Допоміжні компоненти. Крім перерахованого можуть використовуватися й спеціальні добавки для додання більш прогресивних властивостей бетону. Так можна використовувати добавки для того, щоб забезпечити схоплювання і затвердіння бетону при негативних температурах або ж у присутності великої кількості вологи. Для різних цілей використовуються відповідні добавки. Важливо визначитись у необхідності використання їх і підібрати необхідну добавку в будівельному магазині. Уважно вивчайте інструкцію по застосуванню і властивостей добавки. Якщо умови, в яких буде використовуватися бетон, носять граничні параметри за температури або вологості, то добавки і пластифікатори будуть незамінні.
    • Армуючі речовини. На додаток до заповнювача бетону нерідко використовуються також і специфічні добавки для додаткового армування. Так, при використанні бетону для виконання досить тонкої стяжки використовується спеціальне поліпропіленове або поливинилхлоридное волокно. Воно саме по собі м’яке і не особливо міцну, проте допоможе уникнути ситуацій, коли бетон розтріскується в місцях сходження плит перекриття або у випадку з нестійкою основою при формуванні основного підлоги поверх грунтів.

    Підбір співвідношень матеріалів для приготування бетону

    Для різних цілей потрібно і різний склад бетону. Так для формування фундаменту під будинок необхідний міцний бетон з включенням великого щебеню з елементами розміром від 20 до 35 мм, і кількість розчину достатня частка закріплення заповнювача. При цьому розчин повинен бути текучим, тому як потрібно надійно утрамбувати бетон і вивести всі бульбашки повітря з нього. Однак перед заливкою основної частини бетону прямуєте оснастити підкладку. Для цього використовується найпростіший по приготуванню і менш міцний бетон В7,5 у складі якого окрім цементного розчину може бути присутнім тільки крупний пісок. Тим більше що для цього розчин бетону робиться не рідким, а більше схожим на мокрий грунт по консистенції.

    Для пристрою фундаментів потрібно середня за величиною фракція заповнювача і все також рідкий розчин. Це забезпечить легкість розподілу розчину по поверхні досить тонким шаром. Також дрібна і середня фракція заповнювача незамінна при формуванні таких елементів як балясини, елементи декору або садової начиння і заливки, незначних за обсягом елементів, таких як ганок або сходинки.

    Склад бетону за інгредієнтами і їх співвідношенню повинен виконуватися згідно з Гост 7473-94 і СНиП 5.01.23-83. При цьому враховується щільність кожного з використовуваних інгредієнтів і необхідна середня щільність бетону, яка необхідна в конкретній ситуації. Після того як підраховані вагові і об’ємні співвідношення інгредієнтів, можна приступати до запланованого приготування і заливці бетону.

    Найбільш поширені пропорції бетону, цей 1:3:6 частин відповідно цементу, піску і заповнювача і 0,5-1 частина води в залежності від необхідної плинності розчину. Однак найчастіше дотримуючись подібної компоновки, виходить неудобоварительный результат бетону, і видно це буде лише через деякий час, коли виправити що-небудь буде вже досить складно. Краще всього згідно з поданими нормативними документами виконати нескладний, по суті, розрахунок і оберегти себе від неприємних наслідків. Все це пов’язано з тим, що як заповнювач і пісок, так і цемент, можуть істотно варіювати параметри щільності і зв’язуючою характеристиками.

    Після розрахунків слід визначитися з практичним способом відмірювання інгредієнтів. Адже на руках зараз тільки об’ємні та вагові параметри, а вони дещо несумісні з такими в реальній обстановці. Той же пісок може бути досить вологим або надмірно пухким, так що відро об’ємом 10 літрів буде містити далеко не ту вагу, яку можна припустити з розрахунків відносини щільності до обсягу.

    У плані вологості того ж піску і гравію краще їх просушити, ніж намагатися приблизно розрахувати кількість порцій того або іншого інгредієнта. А для визначення пухкості і виведення порцій досить зважити порції кожного інгредієнта стосовно до одного обсягу. Тобто береться відро чи інша зручна тара і наповнюється без ущільнювання піском, цементом і заповнювачем по черзі, і зважується отримана порція. Далі шляхом простих розрахунків можна буде перевести отримані раніше розрахунки співвідношення відер.

    За допомогою чого і де замішувати бетон?

    Як не крути, а для замішування бетону краще всього використовувати спеціальні для цього придумані бетономішалки. Тільки так можна швидко і якісно перемішати всі компоненти і доставити бетон до місця призначення, перш ніж він почне схоплюватися і розшаровуватися. Ручний спосіб по-старому муки не особливо підходить для більш-менш великих обсягів. При цьому немає можливості контролювати перемішування і додавання інгредієнтів так, щоб це відбувалося згідно з рецептом. Останнє твердження потребує уточнень. Адже багатьом не зрозуміло, як, якщо все робиться руками і під постійним наглядом, можна порушити рецептуру і зіпсувати бетон.

    Все дуже просто. Є два варіанти виготовлення бетону своїми руками:

  • У першому випадку спочатку всі інгредієнти, або, принаймні, цемент із піском змішуються в сухому вигляді, а потім тільки заливається вода.
  • У другому випадку у налиту і отмеренную за кількістю воду засипаються цемент, пісок і заповнювач.
  • При сухому перемішуванні ніби як матеріали і розподіляються рівномірно, однак при додаванні води і ручному перемішуванні немає ніякої гарантії, що весь обсяг промокне швидко і якісно. У результаті виходить, що на дні залишається сухою не змішаний склад, а отже порушення пропорцій. Якщо ретельно і довго перемішувати для того, щоб не залишилося сухих грудок, то пройде дуже багато часу, і знову-таки розчин почне схоплюватися і розшаровуватися. На вигляд це не вплине, а от на міцність — так. При додаванні всього в воду знову-таки цемент буде занадто довго замішуватися і не зможе належним чином зчепитися згодом з наповнювачами. Другий варіант хоч трохи, але краще першого, так що саме так і слід замішувати бетон в малих кількостях.

    Отже, варіант ручного замішування не особливо гарний. Краще все-таки взяти в оренду бетономішалку, чи придбати і замішувати все в ній. Розташовувати бетономішалку слід не далі 40 м від місця, де буде використовуватися бетон. Це не дозволить бетону расслоиться при транспортуванні і замісі. Всі інгредієнти повинні бути поруч або, принаймні, частинами доставлені до бетономішалки.

    Заміс бетону

    Обсяг звичайної бетономішалки дорівнює 200 літрам замешиваемого розчину. Саме до цієї цифри слід привести всі розрахунки за кількістю кожного інгредієнта. Далі починаємо приготування бетону, поступово додаючи все в бетономішалку.

    • Заливається необхідну кількість води. Приблизно 10-15% можна залишити для додавання пізніше. Це полегшить перемішування після того, як будуть додані всі матеріали.
    • Закладається цемент. Якщо була залишена вода, то і цементу потрібно відкласти стільки ж.
    • Наступним засипається пісок. Перемішувати на даному етапі слід до рівномірного розподілу всіх складових, це приблизно 2-3 хвилини.
    • Коли цементний розчин готовий, у нього додаються всі необхідні додаткові компоненти, такі як пластифікатори, добавки, армуючі склади.
    • В останню чергу засипається основний заповнювач (гравій, щебінь). Якщо необхідно додати воду, то спершу вода змішується з цементом і тільки потім отримане цементне молочко заливається в бетономішалку.

    Весь процес повинен займати приблизно 10 хвилин. Якщо перемішувати занадто довго, то цемент в розчині може почати схоплюватися.

    Транспортування розчину проводиться тачкою. У разі якщо весь заміс не поміщається в тачку, то залишився розчин залишається у включеному бетономішалці і перемішується.

    Відео: заміс бетону вручну

    Заливка бетону

    Тепер необхідно правильно залити і розподілити бетон. Від цього залежить результат поза меншою мірою, ніж від двох попередніх етапів. Бетон — це неоднорідний розчин, а тому для правильного його розподілу необхідно його утрамбовувати з тим, щоб заповнювач якомога щільніше скомпоновался всередині розчину. До того ж слід простежити, щоб не залишалося повітряних бульбашок в розчині.

    Для поставленої задачі використовується вібрація. Застосування спеціалізованих віброустановок дозволяє якісно і швидко утрамбувати бетон. Для фундаментів і стін використовується спеціальний інструмент, у якого є вібруючий шланг. Його занурюють в розчин, і тим самим відбувається утрамбовка. Для тонких шарів, таких як стяжка, використовуються поверхневі апарати, у яких є довга рейка. Під дією дрібної вібрації від приводу її переміщають по поверхні. При цьому поверхня бетону вирівнюється, і він відразу ж утрамбовується.

    В процесі заливки бетону необхідно скористатися загостреним прутом арматури і проколювати розчин на всю глибину. Так випускається весь повітря, який міг застрягти в сітці армування і в самому розчині. Так як заливка виготовляється поступово, то і при проколюванні нової порції бетону, слід заглиблюватися хоча б на 10 см в попередній шар для надійного їх скріплення.

    В результаті описаних дій заповнювач бетону повинен щільно утрамбоваться, а на поверхню виступити рівний шар розчину. Останнім етапом залишиться лише зрівняти за рівнем верхній шар. Це можна робити в декілька заходів по мірі зчеплення розчину і його висихання протягом двох-трьох годин.

    Рекомендуємо почитати докладніше про самостійному будівництві опалубки.

    Якщо немає можливості придбати або орендувати професійне обладнання, то слід постаратися виконати, те ж саме вручну. У випадку з фундаментом необхідно створити вібрацію. Для цього кувалдою наносяться рівномірні удари по боках опалубки. Бити треба не по дошкам щитів, а з брусів, які скріплюють їх.

    Для рівномірного висихання і захисту бетону від зовнішніх факторів необхідно накрити його плівкою. Це і не дозволить дуже швидко висохнути поверхні бетону вперед внутрішньої частини і вбереже від впливу зовнішніх факторів, таких як сонце, спека, холод і т. п.

    Приблизний час висихання бетону до стану, коли на нього можна не боячись ступити, становить 36 годин. Все звичайно залежить від товщини шару. Повне висихання може тривати до тижня або двох. Бетон, по суті, ще після цього буде протягом півроку остаточно висихати і зміцнюватися. Максимальна міцність буде досягнута лише через рік з гаком. Проводити подальші роботи можна вже через тиждень.

    Відео: особливості заливки бетону