З чого складається бетон? Приготування бетонної суміші

Бетон - універсальний будівельний матеріал, який активно використовують як в приватному, так і в промисловому будівництві. Важливу роль бетон грає і у виробничому секторі, наприклад, для виготовлення тротуарної плитки або окремих залізобетонних елементів, необхідних для будівництва багатоповерхових або вузькоспеціалізованих будівель.

При цьому технологія виготовлення бетону практично завжди однакова, незалежно від цілей використання і проектної документації. Звичайно, відмінності в рецептурі і кількість добавок може змінюватися, але не суттєво. Далі поговоримо про те, як правильно приготувати бетон: пропорції виготовлення бетону, основні компоненти та їх співвідношення, використання різних добавок, включаючи сучасні матеріали для мікроармування будівельних сумішей.

ВИРОБНИЦТВО БЕТОНУ: З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ БЕТОН?

Практично жодне будівництво не обходиться без бетону. Навіть якщо ви будуєте каркасний будинок з сип-панелей, все одно потрібно буде заливати фундамент або бетонні палі, вирішувати питання з каналізацією, заливанням майданчиків під господарські будівлі і т.д. Що вже казати про масштабне комерційне будівництво.

Тому перед початком будівництва виникають закономірні питання: з чого складається бетон та як правильно приготувати бетонну суміш? Питання про замовлення бетону, виробленого на заводі і доставленого бетономішалкою, розглядати не будемо, мова піде лише про самостійне приготування бетонної суміші. І почати варто з обов'язкових компонентів, які повинні бути в складі.

Цемент

Головний компонент бетону - цемент, який виступає в ролі сполучного матеріалу, від характеристик якого залежить якість бетонної суміші. У приватному будівельному секторі зазвичай використовується цемент марок М400 або М500. Його цілком достатньо для заливок майданчиків і фундаментів, оздоблювальних робіт, будівництва приватних будинків і різних бетонних конструкцій.

Однак варто пам'ятати, що цемент досить швидко втрачає в'яжучі властивості, особливо при неправильному зберіганні (висока вологість, вогкість, перепади температур і т.д.) Це потрібно враховувати, так як готувати бетонну суміш з цементу, який втратив 30-50% своїх в'яжучих характеристик , - верх безглуздя. Бетон вийде неякісним, дасть тріщини при усадці і швидко зруйнується під впливом природних факторів.

Важливо! Ніколи не купуйте знижений у ціні цемент або в мішках без маркування невідомого походження. Він може бути низької якості, що точно позначиться на характеристиках бетону.

Щебінь

У складі бетону щебінь виконує функцію крупного заповнювача, що допомагає зміцнити бетонну конструкцію та трохи здешевити будівництво. 

Щебінь буває:

• гравійний;
• вапняковий;
• гранітний.

Гравійний і вапняковий щебінь використовують частіше, так як приготувати бетонної суміші за допомогою цих порід виходить дешевше. Вони поступаються за міцністю гранітному щебеню, але через відносну дешевизну, більш актуальні особливо для приватного будівельного сектора.

Що стосується гранітного щебеню, то при замовленні вкрай важливо враховувати клас радіоактивності. Справа в тому, що деякі гранітні кар'єри мають зайвий радіоактивний фон в породі. Використовувати такий щебінь для будівництва житлового будинку категорично заборонено. Для внутрішніх і зовнішніх робіт можна використовувати щебінь I класу, і тільки його. Решта класів використовуються в інших напрямках будівництва.

Пісок

Цей сипучий матеріал виконує роль дрібного заповнювача. Приготування бетонів без піску неможливо. Що важливо при виборі піску:

1. Визначтеся, який вид піску потрібен: річковий або кар'єрний.
2. Він повинен бути очищений або в проекті будівництва допускаються різні включення.
3. Пісок повинен бути з мінімальним процентним включенням грунту або глини. Чим більше цих включень, тим менш якісним буде бетон.

У кожній країні є державні стандартні (ДСТУ), в тому числі для будівельного сектора. Обирайте пісок, що відповідає вимогам ДСТУ.

Вода

Як приготувати бетон без води? Ніяк, вода - природний розчинник, за допомогою якого всі компоненти змішуються, створюючи мелкодисперсную структуру бетонної суміші.

Здавалося б, що технологія бетону передбачає використання будь-якої води, наприклад, з довколишнього озера або річки. Однак з точки зору технічного регламенту, озерна або річкова вода може вплинути на його якість в довгостроковій перспективі. Кращий варіант - звичайна водопровідна вода або питна з колодязя.

Марки міцності

Номенклатура і співвідношення компонентів визначаються необхідною маркою міцності відповідної до конкретної області застосування:

• М100 (В 7,5). Маломіцний матеріал, який використовується на початкових етапах будівництва для влаштування підстилаючого шару перед заливкою стрічкових і плитних фундаментів, установки бортового каменю.
• М150 (В 10, В 12,5). Застосовується в підготовчих будівельних роботах, для влаштування стяжок підлоги, не призначених для сприйняття серйозних навантажень, в дорожньому будівництві, для монтажу бортового каменю.
• М200 (В15) - М300 (В 22,5). Це популярні будівельні матеріали, що використовуються при зведенні фундаментних конструкцій, виготовленні залізобетонних виробів, підпірних стін.
• М350 (В 20). Бетон, що використовується при виробництві ЗБВ, призначений для сприйняття серйозних навантажень, - плит перекриття, колон, балок, чаш басейнів.
• М400 (В 30) і вище. Ці високоміцні бетони в рядовому цивільному і промисловому будівництві не використовуються. Їх області застосування - будівництво мостів, банківських сховищ, гідротехнічних споруд і ін.

Пропорції піску, щебню і цементу М400 для приготування бетонної суміші для фундаменту

ДОБАВКИ ДО БЕТОННОЇ СУМІШІ

Сьогодні виготовлення бетонної суміші рідко обходиться без використання різних добавок. Одні підвищують рівень морозостійкості, інші знижують відсоток усадки бетону при висиханні, треті збільшують міцність.

Які добавки сьогодні активно використовують:

1. Кліматичні добавки, що підвищують стійкість до низьких і високих температур, а також їх перепаду.
2. Технологічні добавки прискорюють і спрощують роботу з бетонними сумішами. Особливо важливі в масштабних будівельних проектах з обмеженими термінами виконання.
3. Експлуатаційні добавки підвищують такі характеристики, як міцність, термостійкість, водонепроникність і т.д.
4. Хімічні добавки, що захищають від впливу агресивних речовин і зовнішніх чинників.
5. «Фінансові» добавки (умовна назва), що допомагають заощадити в ході будівництва.

Важливо! Деякі добавки можуть впливати на пропорції цементу і піску для бетону. Завжди читайте інструкцію на упаковці.

СПЕЦІАЛЬНІ АРМУЮЧІ ДОБАВКИ

Поряд з вищеописаними добавками почали активно використовуватися армуючі компоненти, які називають фіброволокном або фіброю. Це сучасні армуючі добавки, що істотно підвищують характеристики бетону. Види фібри, що використовуються у будівництві:

• металева;
• базальтова;
• скловолоконна;
• поліпропіленова фібра.

Найбільш затребувана в приватному і промисловому будівництві -  поліпропіленова фібра. Вважається універсальною армуючою добавкою, яка створює матрицю всередині бетону з міцних поліпропіленових екструдованих мікроволокон. Класичний рецепт бетонної суміші передбачає використання поліпропіленового фіброволокна, головне - дотримуватися пропорції.

Що дає поліпропіленова фібра (переваги):

1. Бетон при висиханні і після не тріскається. Наприклад, мікрофібра MicroArm  знижує ймовірність виникнення тріщин на 65-70%.
2. Підвищується міцність бетону на розтяг при згині на 25-30% (залежить від обраного фіброволокна і витрати армуючих матеріалів на 1 м3 бетонної суміші).
3. Знижується рівень усадки.
4. Також підвищується ударна міцність (приблизно на 30%).
5. Збільшуються характеристики морозостійкості і водонепроникності.
6. Бетон не розшаровується, знижується водовіддача.
7. Фіброволокно PoliArm  додатково збільшує вогнестійкість бетону на 40%.

Скільки додавати? 

З огляду на пропорції бетону на мішок цементу (близько 1 м3 готової суміші), то фібри потрібно від 0,6 до 2,5 кг на м3 - для стяжок, штукатурки, заливки фундаментів, технічних підлог і т.д. 

Якщо мова про масштабне будівництво, то витрата більше - від 2,2 до 14 кг на 1 м3 (монолітні бетонні конструкції, мости, гідротехнічні споруди, маяки, шахти, житлові комплекси і т.д.)

ПРОПОРЦІЇ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД МАРКИ БЕТОНУ

Приготування бетону вручну передбачає, що будуть дотримані певні пропорції:

Щоб отримати бетон марки 100, потрібно змішати компоненти в пропорції: 1 кг цементу, 4,6 кг піску, 7 кг щебеню.

Для приготування бетону марки 200 потрібно дотримуватися інші пропорції: 1 кг цементу, 2,8 кг піску, 4,8 кг щебеню.

Щоб отримати бетон марки 300 потрібно: 1 кг цементу, 1,9 кг піску і 3,7 кг щебеню.

Однак при самостійному замішуванні бетону навряд чи хтось буде чітко зважувати цемент, пісок і щебінь. Тут головне запам'ятати головний принцип - чим менше піску і щебеню використовується на 1 кг цементу, тим вище марка бетону вийде в результаті. Відповідно, чим вище марка, тим бетон буде міцніший.

ТЕХНОЛОГІЯ ПРИГОТУВАННЯ БЕТОНУ

Наведемо покрокову інструкцію, як приготувати бетонну суміш вручну:

1. В раніше підготовлену ємність засипають цемент, пісок, щебінь та добавки ( фіброволокно ).
2. Ретельно розмішують суміш.
3. Додають воду в співвідношенні приблизно 2/3 тієї кількості, яка запланована.
4. Ретельно розмішують суміш, стежачи за консистенцією.

Якщо розчин вийшов занадто густий, додайте ще води, трохи цементу.

Як приготувати бетонну суміш в бетономішалці? Технологія аналогічна, головне - дотримуватися правильну черговість додавання компонентів. Спочатку засипають цемент, потім пісок, щебінь і воду. Коли розчин майже готовий, потрібно додати армуючі добавки.

Технологія приготування бетону дуже проста. Головне, щоб ви дотримувалися пропорції відповідно до проектного регламенту і використовувалися якісні будівельні матеріали (цемент, пісок, щебінь, добавки).