Прочный фундамент — гарантия долговечности постройки.
Наружная часть дома поддается ремонту, появление проблемных участков, изъянов поверхности становится видно сразу. Основание скрыто под слоем грунта, образование опасных трещин и деформаций остается скрытым до последних стадий разрушения.
Устойчивость фундамента зависит от качества материала, правильного соотношения компонентов и соблюдения технологии изготовления и заливки.
Компоненты бетонной смеси
Бетон — это затвердевший песчано-цементный раствор, который приготавливается в строго определенных пропорциях.
Классический состав материала состоит из следующих компонентов:
- Цемент;
- Песок;
- Щебень;
- Вода.
Качество компонентов тщательно контролируется, негодные составляющие сразу отбраковываются или доводятся до нужного состояния. Нужен цемент минимальной марки М300, оптимальным является М500.
Приобретая цемент необходимо следить за состоянием материала, отсутствием следов сырости. Существуют следующие разновидности:
- Портландцемент;
- Шлакопортландцемент;
- Пуццолановый портландцемент;
- Быстротвердеющий цемент.
Бетон для фундаментов принято делать из портландцемента, остальные виды используются в специфических условиях.
Песок должен быть чистым, не содержащим глинистых и органических включений. Это требование относится и к щебню.
Если в составе наполнителей обнаруживаются подобные примеси, материал промывают проточной водой. Процедура годится для относительно небольших объемов, промывка большого количества наполнителей — слишком трудоемкая задача, требующая значительного расхода воды и подготовленного рабочего места.
Качество воды проверяется не менее тщательно. Она должна быть чистой и прозрачной, не допускается наличие органических взвесей, мусора.
Пропорции
Необходимо учитывать, что на площадке удобнее пользоваться другими единицами измерения — весовыми частями и мерами объема (ведрами).
На изготовление 1 м3 бетона требуется:
- 320 кг цемента;
- 780 кг песка;
- 1200 кг щебня.
Созданную смесь надо замесить в 160 л воды. В результате получится бетон, по качеству близкий к маркам М200-М250. Это лучший вариант при заливке ленточного фундамента, буронабивных свай и иных опорных конструкций.
Многие строители имеют собственный рецепт приготовления раствора, с добавками моющих составов или извести, иногда — глины. Необходимо четко уяснить — подобные составы годятся только для связывания кирпичной и блочной кладки, в фундаментах таких добавок быть не должно.
Изготовление смеси
Правильно сделать раствор — задача несложная, но требующая следованию технологии. Способ замеса представляет собой поэтапный процесс. Необходимо приготовить сухую смесь. Нужное количество засыпают в емкость и тщательно перемешивают (лучше использовать механическую бетономешалку).
Компоненты надо довести до состояния однородной массы и добавить воду. Этот процесс производится постепенно, порциями, с постоянным контролем консистенции.
Бетон будет заливаться, поэтому надо добиться достаточной текучести, но не слишком увлекаться, чтобы не нарушить режим кристаллизации материала.
Самостоятельное изготовление раствора необходимо организовать максимально ритмично, в непрерывном режиме. Важно продумать доставку, размещение всех компонентов, запастись емкостями, которыми наполняется бетономешалка и тщательно вымерить их объем, чтобы не получилось ошибок в пропорциях.
Приступать к изготовлению, не отработав режим и технологию, не следует, поскольку специфика заливки не допускает перерывов.
Важные моменты
Заливка бетона производится одномоментно, за один раз. Если отливка начинает схватываться, добавление свежего раствора образует холодный шов, не обладающий прочностью и не способный выдерживать нагрузки наравне с монолитным материалом.
Перед заливкой необходимо подготовить пути подхода с разных сторон опалубки, чтобы подавать материал равномерно по периметру. Материал заполняет опалубку и сразу же штыкуется или обрабатывается вибромашиной, чтобы удалить мелкие пузырьки воздуха и получить максимальную плотность бетонной отливки.
Основная задача — точное соблюдение пропорций. Избыток цемента вызовет чрезмерную усадку, появление трещин в процессе кристаллизации. Излишек наполнителей снижает прочность бетона, делает его менее плотным. Слишком жидкий раствор препятствует правильной кристаллизации, вместе с водой из массива вытекает цемент, результатом чего становится образование рыхлого и ослабленного основания.
Бетон, приготовленный в точном соответствии с технологическими требованиями — наиболее предпочтительный материал для заливки фундамента.
Марка бетона зависит от гидрогеологической обстановке на участке, состава грунта, глубины залегания водоносного горизонта. Эти факторы оказывают значительное влияние на фундамент, создают нагрузки, пучения, прочие воздействия, деформирующие и разрушающие материал.
Чем сложнее гидрогеологическая обстановка, тем выше выбирается марка бетона, что означает изменение пропорций при изготовлении. Если все сопутствующие факторы учтены, качество и технические характеристики основания смогут обеспечить должную прочность и надежность.
Бетон — основной строительный материал, который применяется практически во всех отраслях строительства, а также при производстве железобетонных изделий и монолитно-каркасных конструкций. При проектировании и строительстве зданий, независимо от их размеров, площади и назначения, именно на фундамент ложится ключевая нагрузка. Он должен выдерживать не только массу всех стен и перекрытий, но и давление со стороны почвы. Все существующие виды фундаментов производятся из бетонного раствора, в котором, в свою очередь, ключевой составляющей как раз и является соотношение цемента и песка с щебнем, о чем мы и поговорим в данной статье.
Итак, бетон – твердый строительный материал, который образуется за счет затвердения смеси цемента, песка, гравия, воды и ряда других ингредиентов. Состав бетонной смеси зависит от типа фундамента и особенностей почвы, где будет заливаться основание дома. Таким образом, песок и гравий – это наполнители бетона, а цемент связывает все в единое целое.
Учитывая, что цемент заполняет пустоты между гравием и песком, тем больше фракция щебня, тем большим станет расход цемента.
Особенности бетонного раствора
Если учитывать особенности приготовления раствора бетона, в некоторых случаях будет целесообразно использование сразу нескольких типов щебневой фракции, чтобы снизить расход связывающего вещества. Бетон производится в промышленных масштабах, в бетономешалках его доставят на любую строительную площадку, но стоит такое удовольствие недешево. Однако, если проводится заливка большого по площади и глубине погружения монолитного фундамента, то тут уж выбирать не приходится.
Если же готовится основание под небольшое здание, например, одноэтажный дом, то можно обойтись и собственными силами и просто взять в аренду бетономешалку.
Технология изготовления бетонной смеси своими руками не сложна. Нужно лишь четко придерживаться пропорций всех ингредиентов и знать особенности раствора для каждого конкретного типа фундамента. Итак, ключевые составляющие бетона и их роль в растворе:
- Щебень. Наполнитель бетона, производится различной фракции и отвечает за объем готовой конструкции. Чем больше фракция, тем больше останется свободных пустот между частицами и, соответственно, выше будет расход цемента и песка. В большинстве случаев именно мелкая фракция используется при заливке фундаментов.
- Песок. Также наполнитель будущего бетона, но, учитывая малую фракцию и диаметр частиц, такой раствор больше используется для выравнивания полов, оштукатуривания внешних поверхностей стен и фундаментов.
- Цемент. Ключевое вяжущее минеральное вещество, от которого зависит ряд технологичных и эксплуатационных характеристик будущего основания. К ним относится морозостойкость, прочность, надежность, стойкость к воздействию грунтовых вод и агрессивных сред. Чем больше будет таких характеристик указано производителем, тем цемент будет дороже.
- Вода. Растворитель, который создает плотную суспензию, облегчает попадание цемента в поры наполнителя.
- Минеральные добавки. В некоторых цементах они присутствуют изначально, но для оснований, которые строятся в условиях вечной мерзлоты, для увеличения морозостойкости, используются соли железа, никеля и цинка, а также ряд полимеров, которые смешиваются с готовым раствором.
Минеральные добавки.
Как очистить наполнители от примесей
Если в роли наполнителя используется песок, тогда важную роль играет место его происхождения. Речной песок уже отполирован водой, он практически не содержит примесей и имеет небольшую фракцию. А вот карьерный песок содержит множество примесей, от которых его нужно очистить. Также нужно устранить глинистые примеси – они прекрасно убирают воду и ухудшают качество бетона.
Щебень, независимо от фракции, нужно промыть под давлением, чтобы очистить его от лишней грязи и глины. Землю использовать в бетоне запрещено.
Также хорошим наполнителем считается отсев, который имеет большую фракцию чем песок, но, при этом, отличается отличными адсорбционными свойствами. Поэтому вместо щебня можно использовать отсев в соотношении 1:2 по отношению к песку.
Оптимальные пропорции бетона для фундамента
Чтобы приготовить бетон, нужно брать песок с фракцией в пределах 1,2-3,5 мм. Мельче не покупать. Сразу на строительной площадке его следует просеять и проверить на наличие растворимых солей и органических примесей методом отстаивания в воде на сутки. Если вода мутная, то песок для фундамента не подходит. Также из песка нужно удалить большие комки глины.
Вместо дорогого гравия можно покупать карьерный щебень, но ни в коем случае не речной – он имеет гладкую поверхность с плохой адсорбцией. Фракцию выбирать в пределах 1-8 см, больше не стоит, иначе тяжело будет делать гидро- и теплоизоляцию внешней поверхности основания.
Для строительства монолитного фундамента подходит портландцемент М400 (один из самых дешевых и популярных).
Пропорции бетона для фундамента из цемента М400 и М500.
Бетон готовится в приблизительных пропорциях 1 часть цемента на 3 части песка и 5 частей гравия. Количество воды подбирается под желаемую марку бетона, только стоит помнить, что она практически всегда в два раза меньше марки цемента.
Для приготовления бетонной смеси марки М-350 (В-25) можно самостоятельно смешать в соотношении 1 ведро цемента М-500, 2 ведра песка, 4 ведра гравия или щебня и все это залить водой, причем использовать максимум полведра.
Производство бетона самостоятельно
Как правило, на участке, где ведется строительство, всегда есть в достаточном количестве песок и щебень малой фракции. Ведь эти материалы используются для подсыпки, укладки труб и даже прокладки дорожек. Поэтому в большинстве случаев будет достаточно лишь докупить портландцемент, чтобы приготовить бетонный раствор для монолитного фундамента под небольшой по размерам и массе частный деревянный или кирпичный дом.
Для производства бетонного раствора своими руками, понадобится бетономешалка, электрическая или механическая, или обычное глубокое корыто. В емкость нужно засыпать все ингредиенты в необходимом соотношении, залить водой и равномерно перемешать вручную или подключенным к дрели миксером. После того как раствор достигнет желаемой консистенции (густой сметаны), осуществляется заливка. Готовый раствор должен быть использован строго до двух часов после приготовления.
Если в раствор добавляется мокрый песок или снаружи стоит мокрая и влажная погода, тогда воды на приготовление необходимо затратить существенно меньше. Раствор должен получиться средней вязкости, не слишком густой и не жидкий. Цемент нужно покупать непосредственно перед началом работ. Работы по монтажу основания дома нужно делать только в теплую сухую погоду.
Замешанный наугад раствор с соблюдением примерных порций нельзя назвать качественным бетоном. Через определенный промежуток времени масса застынет, но вопрос ее прочности останется под сомнением. Часто приходится наблюдать высыпающиеся из кирпичной кладки швы. Происходит это вследствие нарушения технологии приготовления раствора. Чтобы избежать подобных ситуаций, нужно знать, как сделать бетон, чтобы после застывания он набрал заводскую прочность.
Понятия прочность бетона и марка цемента
В продажу поступает большой ассортимент цемента с разной маркировкой. Имеется чистый материал, с добавками в виде шлака, пластификатора. Существует быстротвердеющий и сульфатостойкий цемент, цветной, белый, тампонажный, другого типа. Все эти разновидности определяют только особенность материала, предназначение его для определенного вида работ.
Прочность готового бетона зависит от марки цемента. Параметр обозначен аббревиатурой «М» или «ПЦ». Самым слабым считался цемент марки М-100. Со временем он утратил свою актуальность, был снят с производства. Аналогично из-за слабой прочности отказались строители от марок цемента М-150 и М-200. В обиходе остались марки от М-300 до М-1000.
Самым ходовым считается цемент М-400 и М-500. Марки с более высокими значениями востребованы при возведении бетонных конструкций, к которым предъявляют отдельные требования, например, дамбы.
Цифры, идущие после аббревиатуры «М» или «ПЦ», обозначают сопротивление застывшего бетона сжатию по истечению 28 суток. Измерение параметра происходит в кг/см2. Например, изготовленный с соблюдением технологии бетон марки М-300 через 28 дней должен обладать прочностью 300 кг/см2.
Однако маркировка сухого цемента и готового раствора, это совсем разные показатели. Например, при использовании исходного материала М-400, бетон может получится марки 200, 250, 300 или 350, что зависит от взятых пропорций в комплексе с другими наполнителями.
Бетон марки М-200 считается самым распространенным. Применяют его при обустройстве стяжки, кладки стен и цоколя здания. Марка М-350 востребована при создании монолитных конструкций. Марки М-200 и 300 считаются промежуточные общего назначения.
Основные компоненты бетона, оптимальные пропорции и состав
Бетон в жидком состоянии представляет собой раствор. Его состав зависит от области применения. Обязательными компонентами являются: песок, цемент, вода. Раствор используют при кладке кирпича, шлакоблоков, для штукатурки, чистовой стяжки.
При заливке фундамента, черновой стяжки, сооружении других объемных конструкций в раствор добавляют третий компонент – мелкий камень. Это может быть щебень, гранулированный отсев, другие виды каменной крошки.
Правильная пропорция цемента и воды рассчитывается в килограммах. В идеале оптимальное водоцементное отношение (ВЦО) имеет показатель 0.5, то есть, на 2 кг сухого цемента требуется 1 кг воды. ВЦО напрямую влияет на прочность и пористость застывшего бетона. Лишняя вода не вступает в реакцию с цементом. Она остается внутри бетона в неизменном состоянии, образуя пустоты. Недостаток воды тоже ухудшает качество бетонной конструкции, так как не весь цемент прореагирует в растворе.
Зависимость прочности бетона от водоцементного соотношения.
При расчете количества воды учитывают поглотительные свойства наполнителей. Тот же песок бывает сухой и влажный. Воду даже поглощает каменная крошка. Иногда наполнителями используют древесные опилки. Материалу свойственен большой показатель поглощения. Перед внесением опилки нужно смочить, чтобы они вобрали нужную норму воды и не вытягивали ее из раствора.
Выполнение определенных видов работ может потребовать нарушения норм. При соблюдении водоцементного отношения раствор получается жесткий. Им сложно заполнять опалубку с армированным каркасом, так как остаются пустоты, ослабляющие монолитную конструкцию. Существует 2 варианта решения этой проблемы:
- В раствор для разжижения добавляют воды. Чтобы не снизить прочность бетона, пропорционально увеличивают количество сухого цемента. В разжиженным бетоне улучшается текучесть, сохраняется марка, но увеличивается расход сухого материала.
- В раствор добавляют пластификатор. Специальная добавка увеличивает пластичность массы. В этом случаем раствор приобретает текучесть, но марка бетона и расход сухого цемента остается неизменный.
Пластификатора добавляют маленький процент (зависит от используемой марки добавки), но он остаточно дорогой. Поэтому в быту нашли ему замену. Вместо пластификатора добавляют различные моющие средства. Независимо от выбранного вещества, его сначала растворяют в воде. Только после оседания пены вливают в раствор.
Точные пропорции компонентов бетона в килограммах соблюдать на стройке сложно. Поэтому в качестве единицы меры обычно используют ведро.
Пропорции компонентов каждый раз будут разные и они зависят от того, какую марку бетона необходимо получить, и какая марка цемента будет использоваться. Допустим, требуется залить фундамент или черновую стяжку. Имеется сухой цемент М-400. Бетон нужен марки М-200.
Используя мерником десятилитровое ведро, в бетономешалку засыпают следующее количество ингредиентов в соотношении 2:5:9:
- цемент – 2 ведра;
- песок – 5 ведер;
- щебень – 9 ведер.
Для сохранения правильного водоцементного соотношения воду добавляют примерно в количестве 50% от общего веса цемента. Масса двух ведер цемента примерно равна 25 кг (12,5+12,5), поэтому воды отмеряют 12,5 кг. Здесь проще один раз взвесить массу воды в ведре, сделать отметку, чтобы потом каждый раз не хвататься за весы.
Ниже даны две таблицы пропорций компонентов бетона для марки цемента М400 и М500. Главная колонка – соотношение компонентов по объему. Компоненты можно отмерять в ведрах при необходимости уменьшив их число. Например, пропорцию 10:41:61 если разделить на 5, то получим пропорцию 2:8:12. Так как цемента понадобится два ведра общим весом примерно 25 кг, то воды добавляем в раствор примерно половину от этого веса, то есть 12.5кг.
Технология изготовления качественного бетона
Точно вымерять все пропорции для получения бетона заводской прочности не способен даже опытный строитель. Дополнительная трудность возникнет с определением нужного объема. Загружаемые компоненты после перемешивания усядутся. Песок с цементом займут место между камнями наполнителя. Аналогично касается воды. При реальной загрузке 2 ведер цемента, 5 ведер песка и 9 ведер щебня готового бетона выйдет меньше 16 ведер. Иногда показатель сокращается до 50%.
Итак, в реальности нужно получить бетон М-300 используя цемент марки М500. Выполняем следующие действия:
Из таблицы выше выбираем соотношение компонентов 10:22:37. Делим все цифры на 10 для уменьшения. Получим соотношение 1:2:4. От объема цемента рассчитываем необходимый объем воды. Одно ведро цемента весит примерно 12.5 кг, значит воды необходимо выбрать 12.5/2=6,25кг. Округлим это число до 7кг. Так как 1 литр воды весит 1кг, следовательно, воды нужно 7литров.
- В бак бетономешалки вливаем 8 л воды. При первоначальном замесе этот объем берем с небольшим запасом. Бетономешалка сухая, 1 л жидкости уйдет на увлажнение бака.
- Так как раствор нужен пластичный, в воду добавляем 0,6 л пластификатора. Отмерять лучше мерным стаканчиком. Можно воспользоваться мерками на таре, но порции получатся приблизительные.
- После воды загружаем 4 ведра щебня, даем около 2 минут времени для увлажнения всех камней. Засыпаем 2 ведра песка и 1 ведро цемента марки М-500. Очередность засыпки компонентов у каждого строителя разная. Предложенный вариант считается лучший. Если перед щебенкой загрузить песок с цементом, то сыпучие компоненты после намокания пристанут к стенкам барабана бетономешалки.
- Под твердые компоненты и воду желательно использовать индивидуальные ведра. Цемент в бумажных мешках массой по 25 кг удобно сразу высыпать из упаковки. При делении пополам получается как раз 2 ведра. Мешок плашмя укладываем на землю, подкладываем поперек рейку, прорезаем ножом упаковку. Приподнимая за оба конца рейки, половинки расходятся. Остается ножом, с другой стороны, дорезать мешок.
Делим мешок цемента на 2 равных части.
- После загрузки всех компонентов включаем бетономешалку. Минимальное время замеса 5 минут. Готовый раствор выгружаем в корыто или тачку.
- После выгрузки сразу же загружаем вторую заправку. Воды теперь льем меньшую пропорцию – 7 л, как изначально было рассчитано. Бак бетономешалки влажный, на себя он жидкость не потянет. Если раствор получается суховатый, лучше в процессе перемешивания долить немного воды.
Замесов делаем ровно столько, сколько нужно для бетонирования. По окончанию работы бак бетономешалки сразу вымываем, иначе потом с застывшим бетоном справиться сложно.
Технология ухода за бетоном после заливки
Сделать правильный замес, это половина дела. Если нарушить технологию заливки раствора, ухода за застывающей бетонной конструкцией, прочности она не наберет.
Избежать ошибок помогут проверенные на практике советы:
- После заливки бетон накрываем пленкой. Она предотвратит испарение влаги. При температуре воздуха +5оС никаких других действий не выполняем. Когда на улице жара, периодически делаем увлажнение на протяжении 7 дней. Достаточно будет облить водой бетонную конструкцию.
Увлажняем бетон и накрываем пленкой.
2. Пленку кладем дополнительно под стяжку перед началом заливки. Она предотвратит уход воды и цементного молочка в грунт, а также обратный процесс. Застывающий раствор не потянет влагу из земли.
3. Стяжка набирает прочность на протяжении месяца. Точное время зависит от погодных условий. В этот период не допускаем испарения влаги, следим за пленочным укрытием.
4. Бетонированием оптимально заниматься при положительной температуре. При температуре ниже +10оС реакция цемента с водой сильно замедляется. При такой температуре бетон очень медленно зреет и набирает прочность.
5. Большую площадь заливаем сегментами. Из-за большой амплитуды сжатия и расширения стяжка может потрескаться. Исключением выступает толстая монолитная плита с армирующим каркасом.
6. Жара не губительная для стяжки, если поддерживать влажность. На производстве бетонные конструкции застывают по ускоренной технологии за 5 суток. Их помещают внутрь камер с температурой +50оС, но обязательно поддерживают влажность. То же самое получается летом в жару, когда под пленкой периодически смачиваем стяжку водой.
На протяжении всего срока службы бетонная конструкция требует ухода. Во время перепада температур от минуса к плюсу важно обеспечить сухость стяжке. Конструкцию обрабатываем пропитками, отталкивающими воду.
Просто иметь общее понятие, как сделать бетон мало. Важно вникнуть в суть процесса, понять, что и зачем делать. Только так получится монолитная конструкция, а не растрескавшаяся сухая смесь с кучей камней и пыли.