Цемент является основой бетонной смеси, именно он связывает остальные компоненты воедино. Он оказывает непосредственное влияние на другие показатели: прочность, морозо- и влагостойкость, отклонение дозировки приводит к их неизбежному изменению. Еще одной особенностью считается цена: из всех ингредиентов вяжущее обходится дороже всего, засыпать его свыше нормы при замесе экономически невыгодно, равно как и закупать его заранее (потеря полезных свойств начинается через 2 месяца после выпуска). Как следствие, крайне важно знать, сколько нужно цемента на кубический метр бетона еще до начала работ, а в процессе приготовления – засыпать его в пределах нормы согласно выбранным типу и марке раствора.
Факторы, влияющие на пропорции вяжущего
Главным условием является достижение прочностных свойств, которые, в свою очередь, зависят от целевого назначения строительной конструкции. Пропорции подбираются с учетом ожидаемого класса бетона (рекомендуемая дозировка приведена ниже в таблице), его подвижностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью. Помимо основных нормативных требований на итоговые показатели бетонного раствора влияют:
- Марка прочности, активность, насыпная плотность и время схватывания цемента.
- Состояние песка: размер зерен, влажность, наличие примесей. При превышении доли ила свыше 15% требуется тщательный просев, промывка и сушка, этот фактор легко проверяется заливкой воды.
- Параметры щебня или другого крупного наполнителя: лещадность, размер фракций, удельный вес, степень загрязненности. По аналогии с песком его надо промыть и высушить.
- Наличие в составе пластификаторов или упрочнителей.
Ориентировочный расход цемента на 1 куб бетона приведен в таблице:
Ожидаемая марка прочности | Сколько цемента нужно для 1 м3, кг | Количество цемента в литрах |
М100 | 166 | 111 |
М150 | 205 | 137 |
М200 | 241 | 161 |
М250 | 300 | 200 |
М300 | 319 | 213 |
М400 | 417 | 278 |
М450 | 469 | 313 |
Рекомендуемые пропорции при замесе бетона
При нестрогих требованиях к качеству раствора выбирается простое и проверенное временем соотношение: 1:2:4:0,5 (цемент, песок, щебень, вода, соответственно). В перерасчете на массу выходит 330 кг вяжущего, 600 – песка, 1250 – крупнофракционного наполнителя и 180 литров затворяемой жидкости. В остальных случаях пропорции подбирают и переводят на весовой расчет (признанный более удобным) согласно данным в таблице (при условии использования портландцемента с качеством не ниже М400):
Ожидаемая марка прочности бетона | Доля компонентов | |||
цемент | щебень | песок | вода | |
При использовании портландцемента М400 | ||||
М100 | 1 | 4,6 | 7 | 0,5 |
М150 | 3,5 | 5,7 | ||
М200 | 2,8 | 4,8 | ||
М250 | 2,1 | 3,9 | ||
М300 | 1,9 | 3,7 | ||
М350 | 1,5 | 3,1 | ||
М400 | 1,2 | 2,7 | ||
М450 | 1,1 | 2,5 | ||
М500 | 1 | 2 | ||
То же при использовании портландцемента М500 | ||||
М100 | 1 | 5,8 | 8,1 | 0,5 |
М150 | 4,5 | 6,6 | ||
М200 | 3,5 | 5,6 | ||
М250 | 2,6 | 4,5 | ||
М300 | 2,4 | 4,3 | ||
М350 | 1,9 | 3,8 | ||
М400 | 1,6 | 3.2 | ||
М450 | 1,4 | 2,9 | ||
М500 | 1,2 | 2,5 |
Таким образом, для определения, сколько всего потребуется цемента для бетонирования, вначале устанавливается тип и рассчитывается объем конструкции, и исходя из этих данных – все остальные компоненты. Минимальной допустимой маркой строительного раствора для фундаментов и несущих стен является М200, по мере увеличения этажности и других нагрузок требования усиливаются.
Приготовление раствора
Качество и однородность бетонной смеси зависят не только от выбранных пропорций и степени подготовки ингредиентов, но и от их последовательности соединения. В частном строительстве практикуются два способа самостоятельного приготовления растворов: ручной и механизированный с помощью бетономешалки. В первом случае вяжущее и наполнитель сначала тщательно перемешиваются в сухом состоянии (начиная с цемента и песка) и только потом затворяются чистой водой. Все компоненты надо подготовить заранее с учетом требуемых объемов.
При механизированном замесе рекомендуемая абсолютно другая последовательность. Вначале в чашу бетономешалки заливается около 80% от общей доли воды, после чего вводится небольшими порциями, с периодическим включением вращения барабана или лопастей – песок и цемент, в конце – крупнофракционный наполнитель. Оставшаяся доза жидкости вливается малыми дозами, избыток отрицательно сказывается на прочности бетона.
В целом при приготовлении раствора надо учесть следующие правила:
1. При закладке арматурного каркаса (бетонирование фундаментов, несущих стен и перекрытий) в состав вводят повышенную долю цемента – от 220 кг на один кубометр, это минимальная норма для ЖБИ.
2. Заявленная марка прочности цемента ухудшается при длительном хранении, использовать для замеса с теми же пропорциями вяжущее, выпущенное более полугода назад, нельзя.
3. Итоговый класс бетона зависит от качества наполнителя: песка, щебня или гравия. Увеличение доли цемента положительно влияет на прочность, но лишь до определенной грани: при вводе его более 400 кг на один куб раствора она будет неизменной, а при засыпке свыше 500 – начнет падать.
4. При приготовлении бетонных смесей для фундамента используется щебень или гравий с прочностью на сжатие не ниже 800 кг/см2.
5. Суммарный объем закладываемых компонентов по отдельности всегда выше, чем у получаемого раствора, это нужно учесть при расчете материалов.
6. Перед приобретением цемента стоит проверить не только дату изготовления и наличие сертификата, но и уточнить его насыпную плотность, рекомендуемый минимум составляет 1300 кг/м3.
7. Для ускорения процесса нужно выбрать рабочую емкость для засыпки (чаще всего – ведро) и рассчитать сколько весит песок и щебень при полном ее заполнении и уплотнении.
8. Поправка (снижение В/Ц соотношения) при переувлажнении наполнителя обязательна.
9. Указанные в таблице выше значения актуальны при использовании исключительно свежего цемента с маркой прочности не ниже М400. Приготовление бетонных смесей на основе уступающего по качеству вяжущего увеличивает его долю в разы.
10. Существует способ перерасчета пропорций при необходимости применения уступающего в качестве цемента. Коэффициенты перехода к следующей марке составляют не менее 0,9 именно на это значение надо увеличить долю вяжущего в бетонной смеси.
11. Получить бетон высокого класса на основе цемента с более низкой маркой прочности невозможно.
12. При замесе раствора для заливки монолитного фундамента ввод щебня в состав обязателен. Оптимальное соотношение его с песком в объемном выражении достигает 0,8:0,5.
13. Допустимое отклонение при подборе дозировки на один куб для цемента не превышает 1 кг, для щебня – 5.