В гражданском и промышленном строительстве бетон по-прежнему не имеет альтернативы. В жидком состоянии он связывает воедино элементы конструкции, после чего застывает, превращаясь в искусственный камень.
Чтобы получить смесь нужной марки с достаточной однородностью, подвижностью и гарантированной финальной прочностью, следует точно определить, сколько нужно цемента на кубический метр бетона.
Основа (наполнитель) – щебень или гравий, а связующее вещество – цементно-песчаная смесь с добавлением воды. Обычно цементная марка на 1-2 единицы превышает марку бетона, которая является нормируемой величиной и выражает прочность на сжатие в кгс/см2. Каждый вид имеет свое назначение:
1. М100 – для подготовительных работ перед заливкой фундамента, ремонта дорог, бетонной подушки для бордюра;
2. М200 – с ее помощью изготавливают свайный и ленточный фундамент, заливают стяжку, бетонируют лестницы и садовые дорожки;
3. М300 – из нее делают монолитный фундамент, стены, плиты перекрытий, лестничные марши (самая востребованная марка);
4. М350 – основная марка для изготовления ЖБИ, аэродромных полос;
5. М400 – для мостовых опор, ригелей, колонн и других конструкций, к которым предъявляются специальные требования;
6. М500 – для мостовых конструкций, железобетонных изделий, перекрытий в метрополитене, дамб.
Далее таблица информирует, как подобрать цемент для разных видов.
| Марка бетона | Предпочтительная цементная марка |
| М100 | М200 |
| М200 | М300, М400 |
| М300 | М400, М500 |
| М350 | М400, М500 |
| М400 | М500, М600 |
| М500 | М600 |
Чтобы приготовить строительную смесь нужной прочности, надо выдержать пропорции между цементом и водой. Водоцементное отношение ВЦ (количество воды в литрах, поделенное на вес цемента в килограммах) должно обеспечивать нормативный срок застывания. Значение ВЦ колеблется в широких пределах – от 0,4 до 0,85. Зависимость этого показателя от марки бетона и цемента при разных сроках твердения демонстрирует таблица. В ней указано, сколько составляет доля воды по отношению к цементу, если наполнителем является гравий.
| Цемент | Продолжительность твердения бетона разных марок | ||||||
| 14 суток | 28 суток | ||||||
| М100 | М150 | М100 | М200 | М250 | М300 | М400 | |
| М300 | 0,65 | 0,60 | 0,75 | 0,55 | 0,50 | 0,40 | — |
| М400 | 0,75 | 0,65 | 0,85 | 0,63 | 0,55 | 0,5 | 0,4 |
| М500 | 0,85 | 0,75 | — | 0,71 | 0,64 | 0,60 | 0,46 |
Водоцементное отношение корректируют в зависимости от вида наполнителя. Если вместо тяжелого гравия берут более легкий щебень, к показателям ВЦ добавляют 0,05.
Процентное содержание воды, с одной стороны, обусловлено размером фракции наполнителя, а с другой – пластичностью (подвижностью) бетона. Если заливается фундамент или изготавливаются монолитные стены, нужно готовить мало- или среднепластичный раствор. Для плотноармированного бетона, заливки колонн, узких полостей и опалубок надо использовать очень пластичный бетон. Его обычно укладывают бетононасосом. Сколько литров воды потребуется на кубометр, указано в таблице.
| Подвижность бетона | Гравий, мм | Щебень, мм | ||||||
| 10 | 20 | 40 | 80 | 10 | 20 | 40 | 80 | |
| Высокая | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Средняя | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Малая | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
Расчет состава раствора
Для получения необходимой марки и подвижности нужно приобрести цемент соответствующей марки и правильно рассчитать пропорции. Чтобы залить фундамент, соорудить другие бетонные конструкции в малоэтажном строительстве, готовят смесь цемента, песка, щебня в соотношении 1:4:4. То есть на один килограмм цемента берут по четыре кг щебня и песка. Определить расход цемента на 1 куб бетона, а также и других компонентов, позволяет следующая методика.
1. Исходя из марок, продолжительности твердения выбирают оптимальное значение ВЦ. Например, нужно приготовить смесь марки М300 из цемента М400 на основе щебня, причем срок застывания составляет 28 суток. Согласно таблице, на один килограмм цемента надо 0,5 л воды. Поскольку гравий заменяют щебнем, потребуется 0,5 + 0,05 = 0,55 л жидкости.
2. Сколько нужно воды на один куб бетона, определяют согласно таблице. Для раствора средней подвижности с фракцией щебня 20 мм требуется 205 литров воды.
3. Чтобы определить весовое количество цемента в кубометре бетона, вес воды делят на ВЦ: 205 / 0,55 = 372 кг.
4. Осталось узнать, сколько нужно взять песка и щебня, чтобы смесь отвечала заданным условиям. Из соотношения 1:4:4 выводят формулу расчета веса песка и гравия (он одинаков). Этих составляющих должно быть в 4 раза больше, чем цемента, то есть 372 х 4 = 1488 кг.
Сколько надо компонентов для приготовления кубометра бетона, можно выяснить из таблицы. Данные рассчитаны на основании популярной пропорции 1:4:4.
| Бетон | Цемент | ВЦ | Вид наполнителя, размер фракции, мм | Объем воды, л | Вес цемента, кг | Вес песка, кг |
| М100 | М300 | 0,75 | Гравий, 10 | 205 | 273 | 1092 |
| 0,8 | Щебень, 10 | 220 | 275 | 1100 | ||
| М200 | М400 | 0,63 | Гравий, 20 | 190 | 302 | 1208 |
| 0,68 | Щебень, 20 | 205 | 301 | 1204 | ||
| М250 | М500 | 0,64 | Гравий 10 | 205 | 320 | 1280 |
Основные рекомендаци
Чтобы не взвешивать компоненты, можно воспользоваться мерной емкостью – например, ведром. Составляя смесь, следует знать: в 10-литровое ведро входит 15-17 кг рыхлого цемента, 14-15 кг песка, 15-17 кг щебня. Важно выдержать требования, предъявляемые к ингредиентам раствора.
1. Цемент. Нельзя использовать комковатый или отсыревший материал, он должен быть сыпучим и сухим. Он может накопить влагу даже при кратковременном хранении. Чтобы избежать этого, закупку осуществляют не ранее, чем за 2 недели до применения.
2. Песок. Оптимальный размер фракции – 1,5-5 мм, допустимые пределы отклонения размеров частиц – до 2 мм. Исключено наличие примесей, грязи, мусора. Обычно используют речной песок – он более однороден, чем карьерный, и не содержит глины.
3. Наполнитель. Гравий или щебень должны иметь размеры 8-35 мм. Не рекомендуется применять материалы с пылью, глинистыми включениями, мусором. Если бетон изготавливается своими руками, лучше подбирать смесь крупного и среднего щебня: за счет этого достигают плотного прилегания элементов друг к другу и не допускают пустот в бетоне.
4. Вода. При ее выборе важен один фактор: она должна быть питьевой. Это автоматически избавляет воду от повышенного содержания кислот и щелочей, механических примесей.
Замешивать раствор лучше с помощью бетономешалки, чтобы избежать комков. При изготовлении в домашних условиях в воду постепенно добавляют остальные компоненты. При этом следует не терять времени, чтобы цемент не утратил вязкости.
