CEMMIX

Как выбрать бетон для фундамента?

Минимальный расход - максимальный эффект

Как выбрать бетон для фундамента?

05 февраля 2020, среда

Бетон — основа любого строительства.

Этот материал, по прочности похожий на камень, удобен в обработке, может принимать любую форму, а изделия из него отличаются устойчивостью к морозу и влаге.

Армированный металлическим каркасом или специальным волокном, бетон приобретает дополнительную прочность и устойчивость к образованию трещин, а применение специальных химических добавок в составах бетонных смесей позволяет создавать безупречный строительный материал с заданными свойствами.

Армированный металлическим каркасом или специальным волокном бетон приобретает дополнительную прочность

Советуем изучить: Добавки CEMMIX

Из чего состоит бетон, и как компоненты бетонной смеси влияют на качество изделия

Прочный и долговечный строительный материал получают, замешивая бетонную смесь и укладывая ее в форму. Таким образом можно получить бетонное изделие любого размера и конфигурации, что выгодно отличает бетон от других материалов.

Бетонная смесь замешивается всего из нескольких основных компонентов:

  1. цемент;
  2. вода;
  3. крупный заполнитель (щебень, гравий);
  4. мелкий заполнитель (песок).

Цемент

Основу бетонной смеси составляет цемент. Хотя его на замес идет немного (по сравнению с остальными компонентами), он играет основополагающую роль в смеси.

Цемент — это порошкообразное вяжущее вещество водного твердения. При взаимодействии с водой запускаются реакции гидратации. Компоненты клинкера вступают в реакции не одновременно и с разной скоростью, образуя кристаллические соединения, отличающиеся высокой прочностью. Это объясняет тот факт, что бетону необходима высокая влажность на протяжении процесса твердения, то есть, до достижения расчетной прочности в возрасте 28 суток.

Интересно!

Вначале процессы отвердевания идут очень быстро, и критическая прочность (50—70% от расчетной) достигается уже через несколько дней.

Распалубочная прочность бетона наступает, в зависимости от состава смеси и условий твердения, примерно через 1—2 недели. По достижении расчетной прочности бетон продолжает отвердевать еще многие месяцы, но этот процесс очень медленный.

Важно!

Цемент быстро теряет свои свойства, особенно, если он хранится в открытой упаковке. Из просроченного цемента не получится бетон с заявленной прочностью.

Вода

Необходимый для реакций гидратации компонент — вода. Основное требование к ней — чистота, поскольку примеси могут отрицательно сказаться на характеристиках готового изделия.

Обычно используют холодную воду, но в некоторых случаях вода может быть теплой, до 70°С. Подогретая вода и прогретые заполнители используются при бетонировании в холодное время года. Применяя специальные противоморозные добавки, можно эффективно работать с бетоном даже зимой.

Крупный заполнитель

Гравий и щебень включают в бетонные смеси в качестве заполнителей.

Форма и поверхность частиц щебня шероховатая и острая, а гравий более гладкий и обтекаемый

Щебень получают путем дробления горных пород, а гравий — это продукт природного разрушения горных пород. Поэтому форма и поверхность частиц щебня шероховатая и острая, в то время как гравий более гладкий и обтекаемый.

Важно!

Крупный заполнитель повышает прочностные характеристики бетона.

Шероховатая поверхность лучше сцепляется с бетоном, поэтому щебень предпочтителен в качестве заполнителя; размер фракции выбирается в зависимости от назначения бетона.

Справка

В качестве заполнителей могут выступать известняк, доломит, керамзит и прочие компоненты.

Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя в бетонной смеси используется песок.

В качестве мелкого заполнителя в бетонной смеси используется песок

Обычно применяется речной песок крупных и средних фракций. Он должен быть чистым и свободным от примесей и мусора, которые могут снижать качество бетона.

Что еще влияет на прочность бетона

Прочность бетона напрямую зависит от:

  • водоцементного соотношения;
  • условий твердения.

Водоцементное соотношение

Водоцементным соотношением называют отношение воды к цементу. Чем меньше этот показатель, тем меньше воды в смеси, и прочнее готовый бетон.

Важно!

Количество воды в смеси должно быть таким, чтобы цемент был полностью смочен. Для этого достаточно в/ц = 0,3, но в этом случае смесь будет очень жесткой, неподатливой в укладке, и для того, чтобы она плотно, без пустот заполнила опалубку, потребуется длительная обработка вибрацией.

Увеличение в/ц в смеси позволяет получить более подвижные смеси, которые хорошо растекаются и заполняют форму, но прочность такого бетона снижается.

Обычно применяют смеси с в/ц = 0,45—0,55, а для повышения подвижности и удобоукладываемости смеси в нее добавляют пластификаторы.

Пластификаторы — это специальные добавки, которые вводят в бетонную смесь в очень малых количествах, но в итоге получают немало преимуществ:

  1. повышение подвижности смеси на 1—2 пункта;
  2. повышение удобоукладываемости смесей;
  3. увеличение срока жизни смеси, что удобно в том случае, если ее необходимо транспортировать;
  4. экономию цемента до 20%;
  5. экономию воды;
  6. повышение плотности и прочности бетона;
  7. экономию электроэнергии и трудозатрат на обработку бетона.

Условия твердения

Для качественного набора прочности необходимо создать бетону оптимальные условия:

  1. температуру окружающего воздуха в районе 18° С;
  2. влажность воздуха, близкую к 100%.

В этом случае все процессы будут протекать оптимально, и бетон наберет ожидаемую прочность в срок.

В случае, если условия отличаются от оптимальных, качество бетона пострадает:

  1. при низких температурах процессы набора прочности замедляются, при температуре ниже 5° С они практически прекращаются;
  2. при высоких температурах бетон быстро пересыхает, что приводит к снижению его прочности;
  3. низкая влажность воздуха также приводит к пересыханию и торможению реакций гидратации.

Чтобы обеспечить правильный набор прочности, в неблагоприятных условиях принимают меры:

  1. при работе с бетоном в условиях низких температур применяют противоморозные добавки, замес бетона на прогретых заполнителях и горячей воде, укрывание и/или прогрев бетона до достижения критической прочности;
  2. в условиях низкой влажности и высоких температур поливают водой и укрывают бетон для защиты его от пересыхания.

Классы или марки?

Основная классификация бетонов — по прочности — подразделяет бетоны на классы в зависимости от того, какую прочность они показывают.

Из-за того, что до 1986 года в СССР бетоны классифицировали по прочности на марки, до сих пор сохранилась некоторая путаница в этом вопросе.

Классы присваиваются бетонам в зависимости от того, какую предельную нагрузку в МПа может выдержать образец без разрушения. Это более точная характеристика, чем марка, которая указывала средние значения выдерживаемого давления в кг/см2.

Класс бетона обозначается буквой «В» и числовым показателем.

Важно!

Соответствие марок и классов бетона можно посмотреть в таблицах; нужно иметь в виду, что оно не полное и имеет отклонения.

Типы бетонов и сфера их применения

В зависимости от назначения, выделяют следующие виды бетонов:

  1. обычные (применяются широко);
  2. бетоны для покрытий (применяются при строительстве дорог и авиационных полотен);
  3. гидротехнические (для конструкций, которые эксплуатируются в условиях контакта с водой);
  4. бетоны специального назначения (кислотоупорные, жароустойчивые, противостоящие радиации и другие).

По типу вяжущего различают бетоны:

  1. цементные;
  2. гипсовые;
  3. силикатные;
  4. шлакощелочные;
  5. полимерцементные;
  6. специальные.

В соответствии с ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия», бетоны разделяются на тяжелые (плотностью от 2000 до 2500 кг/м3 включительно на плотном крупном и мелком заполнителе) и мелкозернистые (плотностью от 2000 до 2500 кг/м3 включительно на плотном мелком заполнителе).

Как выбрать бетон для фундамента частного дома

При изготовлении фундамента важно выбрать класс бетона по прочности. Неправильный выбор бетона и попытка сэкономить на расходных материалах приведут к преждевременному разрушению фундамента.

При изготовлении фундамента важно выбрать класс бетона по прочности

Обычно для фундаментов частных домов выбирают бетон класса В20 (М250 по старой маркировке).

Важно!

Чем выше класс бетона, тем большие нагрузки он способен выдерживать. Избыточно высокий класс бетона тоже нецелесообразно использовать, поскольку это приведет к удорожанию строительства. Для легких деревянных домов и бань можно использовать бетон класса В15, а для фундаментов многоэтажных кирпичных частных домов выбирают В22,5.

Благодаря своей плотности, прочности на растяжение и при изгибе, низкому водопоглощению и морозостойкости, бетон В20 считается универсальным материалом и широко применяется при различных видах работ:

  1. для заливки фундаментов одноэтажных и малоэтажных домов;
  2. для малонагруженных плит перекрытий;
  3. для железобетонных конструкций;
  4. для лестниц;
  5. для лент заборов;
  6. для дорожек, площадок;
  7. для опор и трубопроводов.

Он используется для заливки разных типов фундаментов: ленточных, свайных, столбчатых, плитных, монолитных.

Выбор бетона в зависимости от грунта

На выбор фундамента и бетона для него влияет грунт, на котором будет стоять дом и материал, из которого будет построен дом:

  1. на участках без большого уклона и с низким залеганием грунтовых вод предпочтительны дома на плитных фундаментах;
  2. на участках без перепада высот, но со слабым грунтом и высоким залеганием грунтовых вод строят деревянные и каркасные дома на плитных фундаментах, а более тяжелые дома из кирпича, газобетона и подобных материалов — на свайных фундаментах;
  3. на участках с перепадами высот более 50 см на 10 п. м и слабых грунтах с высоким залеганием грунтовых вод целесообразно строить дома на ленточных или свайных фундаментах.

При высоком залегании грунтовых вод имеет значение водостойкость бетона

Важно!

При высоком залегании грунтовых вод имеет значение водостойкость бетона. Поэтому выбирают более высокий класс бетона и используют гидрофобизирующие добавки и пропитки.

Специальные добавки делают бетон водостойким

Видео: какой тип фундамента для какого грунта выбрать

Состав бетона В20

Бетон этого класса имеет плотность около 2300 кг/м3 и относится к тяжелым бетонам.

Для его изготовления используется тяжелый портландцемент высокой прочности ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 — ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение М400—М500).

При замесе, для обеспечения необходимой прочности, а также подвижности П3—П4, морозостойкости F150 и водостойкости W6, используется, минимум, 310 кг цемента на 1 куб бетонной смеси.

Пропорции компонентов бетонов разных классов можно уточнить в таблицах.

Пропорции бетона на цементе ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 (М400)

Пропорции бетона на цементе ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (М500)

Как посчитать необходимое количество бетона и его составляющих

Важный шаг при планировании строительства — расчет необходимого количества бетона и, если планируется самостоятельный замес, количества расходных материалов.

Определить количество кубов бетона несложно: для этого необходимо знать размеры фундамента. Например, для плитного фундамента достаточно умножить длину на ширину и высоту в метрах и получить искомое количество кубометров.

Для ленточного фундамента нужно по отдельности посчитать объем каждой «ленты» и сложить эти числа.

Зная, сколько кубов бетона потребуется, легко рассчитать и количество расходных материалов, используя таблицу пропорций бетонной смеси.

Например, рассчитаем количество материалов для приготовления 1 кубометра бетона класса В20 на цементе ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016.

Пропорции по массе цемент/песок/щебень в этом случае 1:2,1:3,9.

Масса 1 куба бетона В20 — около 2300 кг.

Воду, исходя из среднего значения в/ц, примем за 0,5 от массы цемента.

Сложив все части, получаем 7,5. Разделив 2300 на 7,5, получаем массу одной части около 307 кг.

Таким образом, потребуется:

  1. воды — 153 л;
  2. цемента — 307 кг;
  3. песка — 645 кг;
  4. щебня — 1197 кг.

Как замесить бетон

При заливке фундамента следует трезво оценить свои силы и возможности. Для большого фундамента целесообразно заказать готовую бетонную смесь.

Важно!

Два человека за день в состоянии смешать и залить 2—3 куба бетона.

При небольшом объеме работ многие предпочитают замешивать бетон самостоятельно. Для этого используются строительные миксеры или небольшие бетономешалки.

В бетономешалки обычно сначала заливают воду, затем в работающую бетономешалку закладывают заполнители (крупные, за ними — мелкие) и лишь после этого — цемент.

При работе строительным миксером иногда предпочитают сначала смешать цемент с заполнителями, затем постепенно вливать воду.

Замесить бетонную смесь можно и лопатой. Для этого на ровной площадке выкладывают цемент и заполнители, смешивают их, переворачивая лопатой, затем постепенно доливают воду и перемешивают.

Чтобы получить бетон, который укладывается сам, используйте пластификаторы

При самостоятельном изготовлении фундамента большое значение имеет качество укладки. В частном строительстве предпочтителен бетон, который укладывается «сам». Чтобы получить такой бетон, используйте пластификаторы и суперпластификаторы, которые позволяют без лишнего труда и с экономией затрат на материалы получить качественный, плотный и прочный бетон.

Как выбрать бетон для фундамента?
Оставьте комментарий
Имя*:

Подписаться на комментарии (впишите e-mail):

Отправляя форму, я даю согласие на обработку персональных данных.
* — Поля, обязательные для заполнения