Бетон для строительства фундамента: марка, пропорции, расчет

Основные показатели бетона для фундамента

Бетон — это материал, получаемый в результате схватывания и дальнейшего твердения смеси: вяжущего, заполнителей, воды. Для фундаментов применяется тяжёлый бетон, у которого вяжущим является портландцемент. Заполнителями служат песок, гравий (щебень).

Конструкция фундамента воспринимает в основном сжимающие нагрузки, поэтому главным показателем бетона является его класс (В) — прочность на сжатие. Для фундаментов он составляет В12,5 (М150) и В15 (М200).

Важным показателем при различных климатических условиях является марка бетона (F) по морозостойкости. Она отражает минимальное число замораживания, а затем оттаивания, которое выдерживает стандартный образец и назначается от F 15 до F 1000.

На фундамент могут воздействовать воды, находящиеся в грунте. В этом случае назначают марку бетона (W) по водонепроницаемости, которая принимается в пределах W 2 – W 20. Она выражает максимальное давление воды (Мпа·10–1), которое может выдержать стандартный образец.

Ещё один важный показатель для бетона — это марка средней плотности D, которая равна средней объёмной массе бетона (кг/м3). Её пределы составляют D200 – D5000.

Подбирая состав бетонной смеси, ориентируются на самый важный показатель для данной конструкции, учитывая условия строительства. Остальные показатели тоже должны быть соблюдены.

Необходимые материалы для тяжёлого бетона

Надёжность конструкции фундамента напрямую зависит от качества составляющих его материалов.

Портландцемент

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, которое получается при измельчении цементного клинкера. К основным свойствам его относится объемный вес. В рыхлом состоянии он составляет 900–1100 кг/м3 и 1400–1700 кг/м3 — в плотном.

Важный показатель цемента, который влияет на скорость схватывания и дальнейшего твердения, — это тонкость помола. Более тонкий помол увеличивает прочность бетона.

Сроки схватывания определяют кроме тонкости помола ещё минералогический состав цемента и его водопотребность. Для процесса твердения необходимо примерно 15% воды от веса цемента, но для обеспечения подвижности цементного теста нужно значительно больше воды.

Прочность цемента характеризует его марка. Её определяют испытанием специального образца. Для фундамента, марка которого составляет М150, М200, марка портландцемента принимается М300, М400.

Песок

Песок для бетонной смеси применяют как естественного, так и искусственного происхождения (дробления горных пород). Для тяжёлого бетона чаще всего используются кварцевые пески, как более прочные.

Посторонние примеси в песке снижают прочность бетона, поэтому они нормируются ГОСТом.

Примеси ограничиваются нормами по весу:

• глинистые и пылеватые — 3%;
• сернокислые и сернистые — 1%;
• органические — 3%;
• слюда — 0,5%.

При строительстве фундаментов из монолитного бетона применяется песок средней крупности (0,25 мм).

Гравий или щебень

Гравий или щебень — это крупный заполнитель. По происхождению гравий подразделяется на:

Щебень получается вследствие дробления чаще всего горных пород до размера частиц 5÷70 мм. Иногда используются дроблёные искусственные камни.

Содержание частиц слабых пород в крупном заполнителе допускается менее 10% от веса щебня (гравия). Марка бетона должна быть ниже марки гравия (щебня) не менее чем в 2 раза.

Примеси (глина, пылеватые частицы, слюда, органические, сернистые и сернокислые включения) ухудшают свойства бетона. Их количество ограничивается тремя процентами.

Вода

Воду необходимо использовать питьевую. Вещества, влияющие отрицательно на прочность бетона, в её составе должны отсутствовать. К ним относятся сульфаты, кислоты, жиры, масла, сахар и т. д. Водородный показатель рН допускается менее 4.

Морскую воду можно использовать только при условии содержания в ней минеральных солей менее 5000 мг/л, при этом сульфатов должно быть менее 2700 мг/л.

Расчёт состава бетонной смеси

Бетон для фундаментов используется классом В12,5 (М150) и В15 (М200) в зависимости от воспринимаемой нагрузки. Чтобы получить необходимую прочность бетона и экономично использовать при этом материалы, делается расчёт количества всех составляющих. При этом пренебрегают малым числом воздушных пор.

Расчёт производится для уплотнённой смеси на 1 м3 бетона согласно формуле:

• Ц, В, П, Щ — цемент, вода, песок, щебень (гравий) в кг/м3;
• ????ц, ????в, ????п, ????щ — удельный вес материалов.

Очень важно знать водоцементное соотношение, которое влияет как на прочность, так и подвижность бетонной смеси. Подвижность (удобоукладываемость) — это способность смеси растекаться, определяется «осадкой конуса». Стандартную форму из металла без дна заполняют смесью бетона. После снятия формы она растекается. Высота осадки бетонной смеси является показателем подвижности.

Подвижность (удобоукладываемость) подразделяет смеси на:

• жёсткие;
• подвижные;
• литые.

Для устройства фундаментов применяют смеси жёсткие, осадка конуса для них допускается 0–2 см. Для определения водоцементного отношения на основе специальных формул расчёта разработаны таблицы и графики. Согласно их данным для фундамента (бетон В12,5, В15) водоцементное отношение составляет:

• В12,5 (марка цемента 300) В/Ц=0,68;
• В15 (марке цемента 300) В/Ц=0,56;
• В15 (марка цемента 400) В/Ц=0,68.

По таблицам и формулам можно определить, что для жесткой смеси (удобоукладываемость 30–50 сек) при крупности гравия 20–40 мм расход воды на 1 м3 бетона будет 135÷155 л/м3. При использовании щебня или мелкого песка расход воды увеличивается на 10%. Расход цемента определяется из формулы:

• Ц = В / (В / Ц),
• где В — расход воды в кг.

Далее находится количественный состав песка и гравия (щебня). Этот расчёт требует конкретных показателей применяемых заполнителей и производится в лабораторных условиях. Лабораторный расход впоследствии пересчитывается с учётом естественной влажности заполнителей.

Для удобства расчёта количества составляющих бетонной смеси на всю конструкцию определяется отношение количества песка, щебня (гравия) к количеству цемента на единицу объёма бетона:

• 1 : П / Ц : Щ / Ц — по весу;
• 1 : Vп / Vц : Vщ / Vц — по объёму.

Расход бетона при небольших объемах строительства и относительно малых нагрузках на фундамент можно подобрать согласно таблице 1.

Таблица 1. Ориентировочный расход составляющих бетона М150 и М200

Портландцемент марки
300	400
Марка бетона
150	150	200
по весу; по объему	при расходе на 1 м3 бетона	по весу; по объему	при расходе на 1 м3 бетона	по весу; по объему	при расходе на 1 м3 бетона
цемент, кг	вода, л	цемент, кг	вода, л	цемент, кг	вода, л
1:2,85:4,75 1:2,15:4,1	255	155	1:3,5:5,7  1:2,6:4,9	215	155	1:3:4,75  1:2,25:4,1	250	155

Наш дом — это наша крепость. Гарантией этому является прочный фундамент, который сделан из качественного бетона.

рмнт.ру

Какая марка бетона нужна для фундамента: советы и сводная таблица

• Главная
• Строительство и ремонт
• Фундамент

1 звезда 2 звезды 3 звезды 4 звезды 5 звезд Рассказываем о маркировке бетонных смесей, характеризуем бетоны разных марок и даем советы по выбору материала для заливки фундамента.

ShutterStock

Надежность строительной конструкции определяется ее основанием. В строительстве используют разные виды бетонных смесей, но для возведения фундамента выбирают только тяжелые разновидности.

Наполнителем для них служат массивные фракции горных пород: щебенка, гравий, т.п. Поэтому материал отличается повышенной прочностью и долгим сроком службы. Марки бетона для фундамента могут быть разными.

Разберемся, какими они бывают и как подобрать оптимальный вариант.

Все о выборе бетона для обустройства фундамента

Маркировка смесей — Класс — МаркаОсобенности разных вариантовКак выбрать подходящую смесь

Маркировка монолита

Главная эксплуатационная характеристика смесей из бетона — прочность. При выборе материала ориентируются на нее. В документах и на упаковке прочностные показатели обозначаются двумя способами: в виде марки либо класса. Путать их не стоит, это два совершенно разных показателя. Выясним, что обозначает каждый из них.

Класс

Класс характеризует фактическую прочность монолита. Она зависит не только от состава, но и от условий его отвердевания. Так, бетонная смесь, застывающая без вибрирования или на холоде, покажет на испытаниях более низкий, чем планировалось, класс.

Обозначается буквой В и цифрой. Она показывает давление в МПа, которое способен выдержать монолит. Для определения класса полностью отвердевший и набравший прочность бетонный куб со стороной 150 мм разрушают специальным прессом. Зная класс, можно точно определить допустимую для конструкции нагрузку. Разброс прочностных характеристик материалов достаточно большой: от 5 до 60 МПа.

Марка

Показывает расчетную прочность отвердевшего «зрелого» материала. Обозначается буквой М и числом. Цифра показывает уровень сжатия, который монолит способен выдерживать без разрушения. Измеряется в кг на кв. см. Расчет основывается на составе раствора, в частности, на количестве и сорте цемента. Включенный в маркировку числовой показатель может изменяться в пределах от 50 до 1000.

Марка и классность соотносятся между собой. Надо понимать, что при нарушении технологии изготовления монолита расчетные и реальные показатели могут не совпасть. Классность материала, изготовленного на стройплощадке, обычно получается ниже, чем планировалось.

 Кроме этих важнейших показателей в маркировке используются и другие обозначения. Они характеризуют морозостойкость (F), водонепроницаемость (W) и пластичность (П). 

В составе всех бетонных смесей есть две главные составляющие. Первая — фракционный наполнитель, который принимает на себя все нагрузки. Его часть в общем объеме — порядка 80%. Второй компонент — вяжущее, которое связывает все ингредиенты в единый монолит. Объемная доля вещества — до 30%. 

Пропорции компонентов в смеси бывают разными. Это зависит от множества факторов: влажности ингредиентов, назначения готового материала, наличия или отсутствия добавок, сорта цемента.

Последний оказывает значительное влияние на прочность монолита. При выборе, какая марка цемента лучше для фундамента, стоит остановиться на разновидностях М400 и М500. Их новое обозначение ЦЕМI42,5НПЦ или ЦЕМI32,5НПЦ.

Это высококачественный портландцемент без каких-либо добавок. 

Действующий ГОСТ описывает несколько марок бетонного монолита и регламентирует их использование. С их описанием нужно познакомиться, прежде чем выбрать, какую марку бетона использовать для фундамента ленточного типа или любого другого. Коротко охарактеризуем основные разновидности.

М100

Самое низкое содержание цементного порошка, прочностные показатели тоже низкие. При этом цена М100 невысокая, особых требований к замесу нет. Его обычно замешивают прямо на стройплощадке. Используется для подготовки основы под заливку фундаментной конструкции, для выравнивания пола внутри помещений, при возведении некапитальных построек: сараев, ограждений, каркасных строений, т.п.

М150

Содержит небольшое количество цемента, что определяет невысокие прочностные характеристики. Они позволяют применять монолит М150 в процессе подготовки к основным работам.

Эту марку бетона выбирают для ленточного фундамента облегченного типа под сараи, гаражные постройки, деревянные строения.

М150 может использоваться при заливке фундаментной конструкции для легкого жилого дома, если основа закладывается в прочном скалистом почвогрунте.  

Прочностные характеристики М200 позволяют выбирать его для возведения малоэтажных строений с перекрытиями из древесины или металла. Смесь пригодна для изготовления ЖБИ, включая сваи и плиты под перекрытия. Разрешена заливка фундаментной конструкции каркасных домов на песчаном почвогрунте. Но при условии, что подземные воды не доходят до отметки промерзания грунта. 

М250

Используют реже, чем другие разновидности. Связано это с тем, что прочность сопоставима с М200, а себестоимость почти равна М300, что невыгодно потребителю. Область применения М250 — заливка фундаментов-монолитов для домов не выше трех этажей, изготовление малонагруженных перекрытий, тротуарной плитки, площадок, дорожек.

М300

У смеси высокое содержание цемента, что улучшает ее прочностные характеристики. Пригодна для обустройства фундаментных конструкций зданий высотой не больше пяти этажей. М300 также используют для особых условий. Например, ее выбирают, когда ищут, какая марка бетона нужна для фундамента, который закладывается на почвогрунте с повышенным содержанием щебня и высоким УГВ.

М350

Это одна из лучших марок бетона для фундамента частного дома. По показателям прочности превосходит М300, отличается повышенной морозостойкостью, не нуждается в утеплении. Пригодна для возведения фундаментной конструкции под кирпичный одноэтажный дом. М350 выбирают для строительства на глинистых проблемных почвогрунтах с высоким УГВ. 

М400

Высокое содержание цемента делает его очень прочным. Монолит из М400 выдерживает вес многоэтажных строений. В индивидуальном строительстве его выбирают для возведения любого типа фундаментных систем под дома малой этажности. 

Для грамотного выбора смеси нужны проектно-сметные документы. Заказать их можно в проектном бюро, где профессионалы проведут все расчеты и предоставят обоснованные рекомендации. Если это по каким-то причинам невозможно, можно попробовать определить, какая марка бетона нужна для фундамента частного дома самостоятельно. Перечислим, что надо учесть при выборе.

Что учесть при выборе

• Масса будущего здания. Обязательно учитывается количество этажей, материал для стен, перекрытий, кровли, т.п. Чем больше нагрузка, тем выше должна быть марка бетонной смеси. Так, для тяжелой кирпичной одноэтажной постройки подойдет М350, для ее легкого каркасного аналога выбирают М200.
• Разновидность фундаментной конструкции. Для ленточной системы достаточно менее прочных низких марок смеси, а для свайной, наоборот, нужны более плотные высокие маркировки.
• Уровень подъема грунтовых вод. Если он высокий, понадобится водостойкий материал. Иначе влага быстро разрушит монолит. 
• Тип почвогрунта. Для плотных тяжелых пород, таких как все виды глин, выбирают прочные М400 или М350. Для скалистых пород и песка хватит М250.

Чтобы проще было определить, какая марка бетона нужна для фундамента ленточного, свайного или плитного типа, мы составили таблицу с усредненными значениями.

При этом для буронабивных свай по нормативам выбирают смеси М300 или М350.

Материал стен   Ленточный  Плитный  Ростверк свайной конструкции

Кирпич или другой камень, один этаж	М250	М300	М300
Кирпич или другой камень, два этажа	М300	М350	М300
Легкий пористый бетон, один этаж	М200	М250	М250
Легкий пористый бетон, два этажа	М250	М300	М250
Древесина, один этаж	М200	М250	М200
Древесина, два этажа	М200	М250	М200

Чем марка ниже, тем дешевле бетонная смесь. Однако ориентироваться только на цену не стоит. Фундаментная конструкция проектируется с определенным запасом прочности, особенно если планируется цокольный этаж. Тем не менее, разумная экономия возможна.

Так, бетон М400 или М350 очень плотные. Это дает дополнительную защиту от влаги, однако цена такого фундамента будет высокой. Если позволяют расчеты, можно залить основание из более дешевого материала и дополнительно провести его гидроизоляцию.

 

Раствор для заливки фундамента лучше всего заказать в специализированной компании. Это гарантирует его высокое качество и строгое соблюдение технологии приготовления.

Замесить нужное количество материала своими руками вряд ли получится, точно выполнить все технологические моменты тоже сложно.

Несоблюдение рецептуры или технологии отрицательно отразится на качестве и прочностных характеристиках готового монолита.

Материал подготовила

Была ли статья интересна?

Состав бетона для фундамента пропорции – калькуляторы и таблицы для самостоятельного приготовления раствора

При возведении дома или любой другой хозяйственной постройки надежности фундамента всегда отводится первостепенное внимание.

Это неудивительно – от стабильности основы зависит целостность всего здания, его долговечность и в значительной степени – безопасность проживания или пребывания в нем.

Многие хозяева берутся за строительство фундаментов самостоятельно, опираясь на рекомендации по проведению расчетов и проведению всех этапов работ.

Состав бетона для фундамента пропорции

Современным застройщикам стало значительно проще – во многих случаях они имеют возможность заказать готовый бетонный раствор нужной марки для заливки фундаментной ленты или плиты.

Но бывает и так, что такая услуга в районе строительства недоступна, или по предварительным прикидкам владельцу участка выгоднее готовить раствор самостоятельно, прямо по месту строительства.

А для этого необходимо знать, какой конкретно необходим состав бетона для фундамента пропорции ингредиентов, необходимых для проведения замесов.

Ниже будут приведены калькуляторы для быстрого и точного расчёта, даны краткие пояснения по принципу их работы.

Цены на щебень

Калькуляторы расчета весового и объемного количества ингредиентов бетона для заливки фундамента

БЕТОН М200 (класс прочности В15)

Может показаться, что для фундамента бетон такого класса прочности будет слабоват. Но это не совсем так. Он вполне подойдет для основы под хозяйственный постройки, для фундаментов лёгких каркасных сооружений, для одноэтажных домов из бревна или бруса. Его широко используют также при заливке стяжек или монолитных плит под гараж, для обустройства отмостков, дорожек, площадок.

Перейти к расчётам

БЕТОН М300 (класс прочности В22,5)

Этот тип тяжелого бетона вполне можно назвать универсальным. Он подойдет для любого фундамента в сфере индивидуального строительства.

Перейти к расчётам

Узнайте, какой марки бетон нужен для ленточного фундамента, из новой статьи на нашем портале.

Несколько необходимых пояснений

Основными ингредиентами тяжелого бетона для заливки фундамента являются портландцемент той или иной марки, строительный песок или песчано-гравийная смесь, гравий или щебень и вода. Все компоненты должны быть подобраны в строго определенной пропорции.

Предложенные выше калькуляторы рассчитаны на следующие материалы:

• Портландцемент марок ПЦ400 и ПЦ500 – ответ будет выдаваться для каждой из марок отдельно. Средняя плотность свежего цемента в мешках принята 1300 кг/м³. (Старый, слежавшийся цемент может иметь и большую плотность, но использовать его, в особенности для фундаментных работ – не рекомендуется, так как он может существенно потерять свою марочную прочность).
• Строительный песок средней фракции (от 1,2 до 3 мм), сухой (плотность 1500 кг/м³), без примесей глины. Проверить чистоту песка можно, разведя его горсть в чистой воде – вода не должна окрашиваться в характерный для глины «рыжий» оттенок. Допустимое содержание глины – не более 4÷5%.
• Щебень (гравий) фракции до 20 мм (более крупный для самостоятельного приготовления бетона использовать не рекомендуется). Плотность щебня взята 1600 кг/м³. Щебень также должен быть чистый, без примесей грунта или глины.
• Вода – должна быть чистой, без мусора, без примесей горюче-смазочных или лакокрасочных материалов.

При составлении программы расчета были взяты нормативы приготовления бетонного раствора с показателем подвижности П3 – оптимальный вариант для самостоятельного приготовления, заливки, распределения и разравнивания вручную.

Программы рассчитаны только на две марки бетона – М200 (В15) и М300 (В22.5), но в таблицах ниже читатель найдет объёмные и весовые соотношения и для других марок.

Таблица пропорций для приготовления бетона из портландцемента ПЦ 400

Планируемая марка (класс по прочности) бетонаСоотношение ингредиентов по массе (цемент : песок : щебень)Примерное соотношение ингредиентов по объему (цемент : песок : щебень)Объемное соотношение готового бетона к цементу

М100 (В7,5)	1 : 4.6 : 7.0	10 : 41 : 61	7.8
М150 (В10÷В12,5)	1 : 3.5 : 5.7	10 : 32 : 50	6.4
М200 (В15)	1 : 2.8 : 4.8	10 : 25 : 42	5.4
М250 (В20)	1 : 2.1 : 3.9	10 : 19 : 34	4.3
М300 (В22,5)	1 : 1.9 : 3,7	10 : 17 : 32	4.1
М400 (В30)	1 : 1.2 : 2.7	10 : 11 : 24	3.1

Таблица пропорций для приготовления бетона из портландцемента ПЦ 500

Планируемая марка (класс по прочности) бетонаСоотношение ингредиентов по массе (цемент : песок : щебень)Примерное соотношение ингредиентов по объему (цемент : песок : щебень)Объемное соотношение готового бетона к цементу

М100 (В7,5)	1 : 5.8 : 8.1	10 : 53 : 71	9.0
М150 (В10÷В12,5)	1 : 4.5 : 6.6	10 : 40 : 58	7.3
М200 (В15)	1 : 23.5 : 5.6	10 : 32 : 49	6.2
М250 (В20)	1 : 2.6 : 4.5	10 : 24 : 39	5.0
М300 (В22,5)	1 : 2.4 : 4.3	10 : 22 : 37	4.7
М400 (В30)	1 : 1.6 : 3.2	10 : 14 : 28	3.6

Важным параметром всегда является водоцементное соотношение, то есть количество воды в зависимости от массы цемента, применяемого для изготовления бетона. Это соотношение, оптимальное для заливки фундамента и полноценного самостоятельного созревания бетона в нормальных условиях, приведено в таблице ниже:

Рекомендуемое водоцементное соотношение для самостоятельного изготовления бетонных растворов.

Планируемая марка (класс по прочности) изготавливаемого бетонаМарка используемого портландцемента

ПЦ 400	ПЦ 500
М100 (В7.5)	1.03	–
М150 (В10-12.5)	0.85	–
М200 (В15)	0.69	0.79
М250 (В20)	0.57	0.65
М300 (В22.5)	0.53	0.61

Еще одно пояснение. В поле ввода необходимого количества бетона необходимо указать объем в кубических метрах – именно такими величинами обычно оперируют при планировании заливки фундамента.

Но, например, для конкретной бетономешалки с определенным объемом хозяевам бывает удобнее оперировать расхожей «народной» единицей измерения – «ведро». Пересчитать несложно – 10-литровое ведро составляет 0.01 м³.

То есть, если надо получить, например, 15 ведер раствора, в поле ввода указываем объем 0.15 м³.

Важно – десятичный разделитель – не запятая, а точка.

В этих же целях, для простоты восприятия полученного значения, и для более понятной любому работнику практической загрузки исходных материалов в бетономешалку, калькулятор, кроме всего прочего, покажет и пропорции бетона для фундамента в ведрах.

Расчет состава и пропорций тяжелых бетонов

Онлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем с применением крупного и мелкого заполнителей.

С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от применяемых материалов, их влажности и других характеристик.

Для более точного определения пропорций необходимо производить пробный замес.

• Для расчета пропорций на один замес в бетоносмесителе, необходимо указать количество бетона равное рабочему объему бетоносмесителя (60-70% от общего).

Краткое описание тяжелых бетонов

Железобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте.

Без бетона не обходится ни одна стройка.

Для создания надежной конструкции с заданными техническими характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает объемной массой свыше 1 800 кг/м3.

Отличительные особенности тяжелого бетона

Производство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и соответственно по области применения:

• Легкие бетоны

– производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.

• Тяжелые бетоны

– характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов, стен, и заливки полов.

Характеристики тяжелого бетона

Расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом требуемых характеристик (свойств):

• Прочность

– главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).

• Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона

– показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так, заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка 200 градусов теряется его прочность не более 30%.

• Пористость, водостойкость и морозостойкость

– смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий. Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель воздействия воды в кгс/см2).

Применение тяжелого бетона

Очень важно правильно проводить расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов, т.к. от этого зависит марка получаемого бетона и области его применения:

1. – Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.
2. – Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона М250 – М350.
3. – Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.
4. – Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна могут отливаться прочностью М50 – М150.

Расчет состава тяжелых бетонов производится по методике в соответствии с ГОСТ 27006 – 86 (1989) “Бетоны. Правила подбора составов” и ГОСТ 7473 – 94 “Смеси бетонные. Технические условия”.

Структурные особенности тяжелого бетона

Состав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным, что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе. Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:

• Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие.

Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий – за счет уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя зависит и прочность самой бетонной отливки.

• Пластичность бетона или удобоукладываемость

– способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная). Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.

• Вода – важный расчетный ингредиент, добавление которого сверх нормы не допустимо.

Ошибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка.

Для повышения пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей, что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой всего бетона.

Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.

Подвижность бетонной смеси

Подвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы бетонных конструкций различного применения:

• Ж2

– применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование виброуплотняющей техники.

• Ж1

– бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются только с применением виброуплотнения.

• П1

– рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.

• П2

– применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов. Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или механическое уплотнение.

• П3

– бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%. Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для качественного заполнения сложных форм применение вибратора.

• П4

– раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом качество укладки обеспечивается простой штыковкой.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.

Общие сведения по результатам расчетов

• Количество цемента

– Общее расчетное количество необходимого цемента на весь объем.

• Количество воды

– Общее расчетное количество необходимой воды на весь объем.

• Количество мелкого и крупного заполнителей

– Общее количество мелкого и крупного заполнителей на весь объем в килограммах.

• Плотность бетонной смеси

– Плотность бетонной смеси в сыром состоянии.

• В/Ц

– Водоцементное соотношение бетонной смеси.

• Пропорции

– Относительное соотношение компонентов бетонной смеси. Ц – часть цемента; П – часть мелкого заполнителя; Щ – часть крупного заполнителя; В – часть воды.

• Стоимость

– Стоимость каждого материала и общая на весь объем.

Пропорции бетона: что входит в состав бетона и расчет компонентов для раствора

Окружающий мир невозможно представить без современной архитектуры. При этом важно помнить, что бетон является, без преувеличения, основным материалом, используемым в строительстве. Аналогичный материал применяли ещё в Древнем Египте. Применяя цемент для различных целей важно применять правильные пропорции бетона, подходящие к конкретному случаю.

Что такое бетон

Физические особенности бетона определяются тем, из чего он состоит и каким образом был изготовлен. Для того, чтобы лучше разобраться в этом, необходимо уделить внимание его компонентам.

Цемент

Этот элемент можно считать основным в процессе приготовления бетона. Законодательство предусматривает, что его качество должно соответствовать TP-166-04, ГОСТ 31108-2003 и СНиП 2.03.11-85.

Для того, чтобы убедиться, что цемент является качественным, надо, чтобы он соответствовал определённым условиям. Вот некоторые из них:

1. Тонкость помола должна достигать 350-380 кв. метров на килограмм. Отличаться от указанной нормы он может, но не более, чем на 10%.
2. Раствор через 2-3 часа должен показать первые признаки того, что он схватывается. Процесс должен завершиться после того, как пройдут 4-5 часов.

Густота цементной смеси должна быть такой, чтобы содержание воды в ней не превышало 25-27%.

Использование заполнителей

В этом качестве используются: песок, гравий или их сочетания, которые выполняют следующие функции:

• Благодаря добавкам бетон становится гораздо более прочным.
• Заполнители удешевляют использование бетона – ведь песок и камни стоят дешевле, чем цемент.

Важно отметить, что строительный песок отличается от обычного. Разница состоит в форме большинства его песчинок – у строительного песка они имеют округлую форму и примерно равную величину. Кроме того, в его составе присутствует немного глины, которая обеспечивает увеличение его пластичности.

В качестве крупноразмерного заполнителя чаще всего используются гранитная крошка, гравий или щебень. Первый вариант применяется для производства наиболее прочных марок бетона (например, М 500). Для М 350 и слабее используются гравий и щебень.

Вода

Этот компонент можно назвать вторым по важности. Используется чистая вода. Однако необходимое её количество определяется с учётом водопоглощения цементом и в зависимости от наличия и состава специальных добавок.

Применение добавок

Использование дополнительных веществ при производстве бетона преследует такие цели:

1. Придание бетону определённых желаемых свойств.
2. Ускорение затвердения цементной смеси.

Необходимость применения добавок и пластификаторов определяется конкретным использованием бетона.

Применение

В строительстве этот материал применяется на каждом шагу. Из него делают не только стены, но и несущие балки. Там, где требуется повышенная прочность, используется армированный бетон, в котором внутри для увеличения прочности находятся металлические штыри.

Этот материал имеет много сфер применения:

• при строительстве зданий и сооружений;
• выполнение ремонтных работ;
• военная отрасль;
• применение в дизайнерских целях;
• использование в горнодобывающей отрасли;
• строительство объектов в нефтедобывающей или газовой отрасли.

Конкретные свойства бетона зависят от того, каким образом он был сделан производителем или приготовлен самостоятельно.

Стандартный состав бетона

Для того, чтобы сделать бетонный раствор, потребуются: цемент, вода, щебёнка и песок. В растворе надо соблюдать пропорции. Для этого нужно взять такой состав бетона:

• 1 часть цемента;
• 1/2 части воды;
• 5 частей щебёнки;
• 3 – песка.

Их необходимо тщательно размешать.

Этот состав определён примерно, потому что цифры могут меняться по различным причинам. На это могут влиять:

• марка используемого цемента;
• желаемый тип бетона;
• особенности песка или щебёнки.
• наличие дополнительных добавок и их используемый объём.

Бетонные смеси в зависимости от состава могут иметь различные свойства.

Основой их получения является использование цемента и воды. В результате их взаимодействия возникает цементный камень. Однако при его использовании возникают проблемы. Он, по мере затвердения, способен деформироваться. Цементный камень даёт усадку, величина которой составляет не менее 2 миллиметров на один метр.

Процесс затвердения является сложным. При этом обычно возникают в различных местах внутренние напряжения, создающие трещины в затвердевшем материале. Обычно они не видны из-за своего микроскопического размера. Их наличие сильно уменьшает прочность бетонной кладки. Для того, чтобы сделать материал более прочным, применяют различные добавки: песок, керамзит или щебень.

Добавки принимают на себя значительную часть напряжений, которые образуются от усадки.

Маркировка

Обозначения различных марок бетона делаются в виде буквы «М» и цифры. Например: М 75 или М 1000. Цифра характеризует степень сопротивляемости бетона силе сжатия. Чем она выше, тем материал прочней.

Сопротивление рассматривается в уже затвердевшем материале, что происходит на 28 сутки. Эта величина измеряется в кг на квадратный сантиметр.

Например, если взять марку М 300, то рассматриваемое значение составит 300 килограммов на квадратный сантиметр.

Также применяются другие характеристики:

• Если этот состав планируется использовать при низких температурах, то большое значение имеет степень его морозостойкости ( F ) . Для её определения необходимо провести максимально возможное количество полных циклов замерзания и оттаивания твёрдого бетона. Чем эта величина больше, тем выше морозостойкость материала.
• Ещё одна особенность состоит в том, что под давлением внутрь бетона может поступать вода. Чем более высокое давление для этого требуется, тем сильнее водостойкость материала ( W ) . Её измеряют по шкале от 1 до 20. Если этот показатель составляет 17 или больше, то такой бетон может применяться при строительстве гидроэлектростанций или дамб.
• Показатель (П) характеризует свойства ещё не застывшей смеси . Он рассказывает о том, насколько легко такая смесь принимает нужную форму. Наименее пластичные смеси характеризуются значениями П1 или П2. Средний уровень соответствует П3-П5. Обычно такая пластичность присутствует у М 350. Такие смеси можно использовать для заполнения опалубки сложной формы. Однако время застывания у такого бетона будет увеличено.

• Параметр (Б) представляет собой указание степени прочности застывшей смеси в баллах. Эта величина связана с параметром (М). М 100 соответствует Б7,5, а М 350 – Б35.

Характеристики используемого бетона должны соответствовать типу выполняемых задач.

Применение различных марок

Бетон в строительстве используется почти повсеместно. Однако для каждой работы требуется использовать определённую марку:

• При изготовлении бетонных подушек, на которых будет располагаться основание фундамента здания применяют М 100, М 150. При этом должны применяться специальные пропорции бетона для фундамента.
• Для установки половых стяжек, различных дорожек или подпорок подойдёт марка М 200.
• Самая распространённая марка – это М 350. Из такого цемента можно делать монолитный фундамент. Он также подойдёт для разного рода несущих конструкций. Эта марка используется для создания дорожных покрытий.
• Цемент М 250 и М 300 представляет собой материал с промежуточными свойствами между М 350 и М 200.
• Более прочные разновидности применяются относительно редко. Так, например, М 400 и М 450 используются при строительстве гидросооружений.

• Особенно прочные разновидности цемента используются в тех случаях, когда к зданиям и сооружениям применимы особые требования. М 500 и М 550 могут использоваться при закладке метро или плотины.

Степень прочности материала должна соответствовать выполняемой работе.

Порядок изготовления смеси

При замешивании бетона необходимо сделать следующие шаги:

1. Сначала надо взять песок, цемент, щебень и добавки и тщательно перемешать их до тех пор, пока будет получена однородная смесь.
2. В полученный состав надо понемногу доливать воды и аккуратно перемешивать.
3. На завершающем этапе добавляют крупноразмерный наполнитель (камень или щебень). При этом нужно следить, чтобы каждый камешек был полностью покрыт раствором.

При использовании бетономешалки в неё насыпают нужное количество цемента и доливают воды. Затем смесь перемешивают и насыпают песок и щебень. Если недостаточно воды, её надо долить. Затем бетономешалку включают и выполняют приготовление смеси.

Бетон для фундамента

Для того, чтобы составить цементную смесь для изготовления бетона для фундамента, должны быть приготовлены:

• Бетономешалка, в которой будет происходить размешивание состава.
• Цемент подходящей марки.
• Нужное количество строительного песка и щебня.

• Состав бетона для фундамента, пропорции частей будут более подробно рассмотрены далее.
• Бетономешалка необходима только в тех случаях, когда требуется сделать большое количество цементного раствора.
• Для того, чтобы смесь имела нужную консистенцию, требуется правильно рассчитать необходимое количество компонентов:

• цемент;
• песок;
• крупноразмерный наполнитель;
• вода.

1. Обычно весовое количество воды берётся из расчёта того, что это половина используемого цемента.
2. Могут применяться пропорции бетона в ведрах или по весу.
3. Обычно для фундамента используется марка М 300 или М 350, пропорции для бетона в данном случае равны:

• 1 часть цемента;
• 1,9 части песка;
• 3,7 части крупноразмерного каменного наполнителя.

Воды потребуется 0,5 литра.

Например, для 10 кг цемента будет необходимо 18 кг песка и 37 кг щебня.

Хотя М 300 и М 350 является наиболее распространённым решением, тем не менее, допустимо воспользоваться цементом других марок. В этом случае будет необходимо воспользоваться другими пропорциями:

1. Если взять марку М 100, то соотношение цемент:песок:щебень будет выглядеть таким образом: 1:4,6:7,0.
2. Для М 200 потребуется: 1:2,8:4,8.
3. М 400 нужно использовать с учётом пропорций 1:1,2:2,7.

• Более прочный цемент, марка М 450, потребует пропорции 1:1,1:2,5.
• Если рассматривать нужные соотношения не в весовом, а в объёмном соотношении, то можно узнать пропорции бетона на 1м3, таблица представлена далее.
• Здесь показаны для бетона пропорции в частях по весу и по объёму.

Нужно различать марку цемента и марку бетона, которая получится в результате. Принято считать, что для бетона определённой прочности необходимо использовать цемент, который имеет вдвое больший соответствующий показатель.

Раствор для строительства дома

Для этой цели принято применять раствор М 100, который делают в жёсткой консистенции. Для дорожек или лестниц можно использовать такой же цемент, но делать из него бетон более пластичный.

Если дом строят на влажном грунте, то применяется цемент М150.

Если делается ленточный фундамент, или строится ненагруженная часть здания, то подойдёт М 200 или М 250. Сделав раствор более пластичным, можно применить его при устройстве септика, отстойника или выгребной ямы.

Фундамент жилого дома будет прочным и надёжным, если его сделать из цемента марки М 300, причём в качестве крупноразмерного наполнителя использовать фракцию 20-40 миллиметров.

Пропорции для бетона должны соответствовать его применяемой марке.

М 450 и М 500 при строительстве частного жилого дома обычно не применяются. Они имеют повышенные характеристики прочности и предназначены для тех случаев, когда к строениям предъявляются повышенные требования надёжности.

Рецепт приготовления раствора

Если раствор готовится на стройке, то производить взвешивание не всегда удобно. Поэтому в таком случае можно определить пропорции бетона в ведрах для бетономешалки.

Далее приводятся пропорции для наиболее часто используемых вариантов:

• Для получения бетона М 150 необходимо взять цемента одно ведро, песка – три, а гравия – пять.
• Марка М 200 на то же количество цемента потребует 2,5 ведра песка и 4 – гравия.
• Для получения М 300 для ведра цемента берут 1,7 – песка, 3 – гравия.

Здесь использовался цемент марки М 400. В каждом из перечисленных случаем воды надо брать чуть меньше, чем полное ведро.

Использовать указанные пропорции бетона для фундамента в ведрах можно не только так, как сказано, но и заменить эту меру объёма на любую более удобную.

Заключение

При подготовке раствора можно использовать пропорции для составных частей по весу или с учётом объёма. При втором способе нет необходимости производить взвешивание исходных компонентов..

Для выполнения работы нужно использовать подходящую марку цемента и способ приготовления раствора. При этом необходимо соблюдать пропорции составных частей раствора. В этом случае правильно выбранный и сделанный бетон будет прочным и долговечным.