Подбор состава бетонной смеси: полевой, компьютерный методы. Рекомендуемые классы бетона

Когда строительные работы осуществляются своими руками, зачастую возникают очень важные вопросы. Возводя самостоятельно собственный дом, дачу, облагораживая садовый участок, мы сталкиваемся с проблемой, как осуществить подбор состава тяжелого бетона для их сооружения. Данная статья поможет вам решить эти проблемы.

Чтобы приготовить качественный бетон, имеющий заданные свойства, нужно осуществить подбор его компонентов.

Номинальный состав

Определение точного номинального состава смеси производят в лабораториях бетонных заводов.

При этом учитывается:

• оптимальная марка нужного цемента и его тип от конкретного производителя;
• свойства крупного наполнителя (гравия, щебня) из конкретного добывающего карьера;
• качества мелкого заполнителя (песка) из конкретного места добычи;
• необходимость добавления в бетон модификаторов и их свойства и пр.

В заводских лабораториях качества материала проверяют на отлитых кубах, итоги испытаний заносятся в специальную карту.

По итогам проверки пробной партии такого приготовленного материала создается карта подбора бетона. После ее утверждения заказчиком, необходимое для него количество раствора запускается в производство.

Обратите внимание!
Исходя из этого, для создания ответственных сооружений и конструкций: усиленных (армированных фундаментов), плитных перекрытий, лестничных площадок и маршей, следует использовать раствор, изготовленный на бетонном заводе.
Он производится с учетом результатов лабораторных исследований, основанных на нормативной базе и проектной документации.

Если конструкция не является ответственной или когда все риски строительства вы принимаете на себя, бетонная смесь может быть приготовлена самостоятельно на строительной площадке. Об этом ниже.

Полевой метод

Гравий и щебень являются крупными наполнителями в бетоне.

Данный способ нахождения состава бетонной смеси является наиболее распространенным в среде самодеятельных строителей.

Заключается он в нижеследующем.

Пустую емкость (ведро) наполните гравием или щебенкой.

Встряхните ее, чтобы крупный наполнитель распределился равномерно.

Далее в ведро, мерным сосудом (например, банкой на 1 литр), наливайте воду, пока она не покроет гравий. Объем затраченной при этом воды укажет нужное количество песка.

При полевом методе значение имеют объемные доли компонентов в смеси.

Уберите из емкости щебенку и насыпьте в нее тем же сосудом песок, в объеме, указанным водой.

Залейте ведро водой, вровень с песком. Ее вымещенный объем в этот раз укажет на нужное количество цемента.

Последнее, что нужно для замеса бетонного раствора – это собственно вода. Ее требуется обычно в объеме, который составляет 50/60% от необходимого количества вяжущего вещества.

Полевой способ определения композиции раствора, зиждется на том допущении, что цемент должен заполнить промежутки меж частицами песка. Он, в свою очередь, забьет пустоты меж зернами гравия.

Иными словами, песчано-цементный состав применяется в данном случае, как клей. Инструкция говорит, что приготовленный таким методом бетон будет иметь прочность, сопоставимую с аналогичным параметром щебня.

Обратите внимание!
Данный способ не может учесть раздвижки частиц наполнителя, а также некоторых прочих объективных факторов.
Однако он легок, и его без опаски можно использовать, заливая не ответственные конструкции.
Обработка их, например, алмазное бурение отверстий в бетоне , также может осуществляться без проблем.

Нахождение состава по таблицам

Класс смеси	Прочность бетона, в кг на см²	Приближенная марка смеси	Разница значений прочности меж маркой и классом, в %
В-2	26.2	М-25	-4.6
В-2.5	32,.7	М-35	+7
В-3.5	45.8	М-50	+9.1
В-5	65.5	М-75	+14.5
В-7.5	98.2	М-100	+1.8
В-10	131	М-150	+14.5
В-12.5	163.7	М-150	— 8.4
В-15	196.5	М-200	+1.8
В-20	261.9	М-250	-4.5
В-22.5	294.4	М-300	+1.9
В-25	327.4	М-350	+6.9
В-30	392.9	М-400	+1.8
В-35	458.4	М-450	-1.8
В-40	523.9	М-500	-4.8
В-45	589.4	М-600	+1.8
В-50	654.8	М-700	+6.9
В-55	720.3	М-700	-2.8
В-60	785.8	М-800	+1.8

Более грамотно подобрать состава раствора можно, используя таблицы, содержащиеся в нормативных документах: СНиПах, СП и пр.

Приведем развернутый пример подбора состава бетона таким способом. Нам надо приготовить смесь М-300, которая имеет удельный вес 2400 кг на 1 куб. По верхней таблице находим, что данной марке бетона по прочности при сжатии соответствует класс В-22.5.

Содержание цемента

По ниже приведенной таблице находим, что для замеса 1м3 подобного бетона нужно 350 кг цемента.

Класс бетона	Норма затрат цемента м-400 для монолитных сооружений, в кг на м³
В-7.5	180
В-10	200
В-12.5	225
В-15	260
В-20	320
В-22.5	350
В-25	380
В-30	440

Эту таблицу содержит СНиП №82/02/95 «Типовые элементные нормы расхода цемента при заливке железобетонных и бетонных конструкций и изделий».

Из нее следует, что базовая норма расхода приведена для общестроительного портландцемента М-400.

При использовании вяжущего вещества М-500 норму надо перемножить на коэффициент 0.88. Если применяется аналог М-300 — на цифру 1.13.

При выборе шлако-портландцемента или сульфатоустойчивого шлако-портландцемента, базовая величина перемножается на 1.1.

Если используется пуццолановый портландцемент, то базовая норма затрат вяжущего вещества умножается для бетона классов до В-22.5 — на цифру 1.08, для бетона классов В-25/В-30 — на величину 1.15.

Крупные и мелкие наполнители

Допустим, что в нашем примере используется щебенка, имеющая размер зерен до 20 мм. Замесить надо подвижный раствор, имеющий усадку конуса 2/2.5 см.

Примерный расход воды в бетоне, в л на 1 м3
Характеристика бетонной смеси		Наибольшая фракционность, в мм
усадка конуса, в см	жесткость, в сек.	гравий			щебенка
		10	20	40	10	20	40
х	150/200	145	130	120	155	145	130
х	90/120	150	135	125	160	150	135
х	60/80	160	145	130	170	160	145
х	30/50	165	150	135	175	165	150
х	20/30	175	160	145	185	175	160
1	15/20	185	170	155	195	185	170
2/2,5	х	190	175	160	200	190	175
3/4	х	195	180	165	205	195	180
5	х	200	185	170	210	200	185
7	х	205	190	175	215	205	190
8	х	210	195	180	220	210	195
10/12	х	215	200	190	225	215	200

По выше приведенной таблице затрат воды определяем, что будет ее нужно 190 кг на 1 куб смеси.

По таблице под данным пунктом находим, что песка в растворе должно быть 40% от общего веса наполнителей. Значит, вес песка для нашего примера: (2400 кг-350 кг-190 л)∙40:100=744 килограмм.

Процентное отношение песка к весу всего наполнителя
Расход вяжущего состава в кг на м³	Наибольшая фракционность щебня/гравия, в мм
	10/20	40	60	80 и больше
	Содержание песка, в % по массе
200	46-40	42-38	39-36	37-35
250	44-38	40-36	37-34	35-33
300	42-36	38-34	34-32	33-30
350	40-35	36-32	33-30	31-28
400	38-34	35-31	32-29	30-27
500	34-32	32-28	30-27	28-25
Первая цифра показывает процент песка, при использовании щебенки, вторая — при применении гравия.

Затем находим вес щебенки: 2400 кг-190 кг-350 кг-744 кг=1116 килограмм.

Подведем итоги, для замеса одного метра кубического бетона М-300 нам будет нужно:

• 350 кг портландцемента М-400;
• 1116 кг щебенки;
• 744 кг кварцевого песка;
• 190 л воды.

СНиП предусматривает использование гравия/щебня с наибольшей фракционностью 40 мм. Он должен соответствовать требованиям ГоСТ на подбор состава бетона №8267 либо №10260, №23254. Песок должен иметь модуль зерен 2.1/3.25 мм и отвечать нормам ГоСТ №8736.

Если вы будете использовать щебень/гравий, обладающий иной крупностью частиц, нормы затрат вяжущего вещества необходимо перемножать на цифры, которые приведены в нижней таблице.

Поправочный коэффициент к норме затрат
Наибольшая фракционность наполнителя, в мм	Коэффициенты для классов бетонов
	до В-25	В-30 и более
20	1.08	1.05
70	0.97	0.97

Обратите внимание!
В приведенном нами примере табличного определения состава смеси, итоги приблизительны.
В лабораториях бетонных заводов производят несколько отличающихся по своему составу замесов и делают образцы бетона в виде небольших кубиков.
Далее они испытываются и по результатам проверки материалу присваиваются номинальные классы по прочности на сжатие, влагостойкости, морозоустойчивости.

Рекомендуемые классы бетона, исходя из назначения конструкции

Когда вами определяется класс бетона, который будет применяться, следовательно, и его цена, следует учесть рекомендации СНиП.

В таблице ниже приведена желаемая классность раствора для конструкций одно- либо двухэтажных строений.

Конструкция	Консистенция раствора	Класс бетонной смеси
Массивный фундамент в сухой почве с наполнителем из щебенки, в том числе и кирпичной	жесткий	В-7.5
Массивный фундамент во влажной почве	жесткий	В-10
Массивный фундамент в насыщенной водой почве	жесткий	В-15
Подготовительное покрытие (стяжка) для пола	жесткий	В-12.5
Наружная либо подвальная лестница	пластичный	В-7.5
Выгребная яма, колодец-отстойник и прочие канализационные элементы	пластичный	В-15
Балки и плиты перекрытий с большим расстоянием между арматурными стержнями	пластичный	В-20
Плиты и балки для перекрытий с частым армированием. Тонкостенные изделия, например, перегородки	жидкий	В-22.5

Жесткие растворы имеют небольшое содержание теста из цемента.

У подвижных бетонов прослойки вяжущего вещества меж частицами наполнителя обладают размером больше 30 мкм. У жестких растворов данный показатель равен всего 2/5 мкм.

Поэтому жесткие смеси плохо укладываются и нуждаются в уплотнении при помощи вибро-инструментов. Это увеличивает стоимость работ. Использовать такой бетон лучше всего, когда для продолжения работ нужна быстрая и легкая распалубка сооружения. Для обработки материала применяется резка железобетона алмазными кругами.

Для сооружений с частым армированием, в жесткую смесь рекомендуется присаживать пластификатор.

Малоподвижные и подвижные бетоны используются шире, благодаря тому, что их сравнительно легко замешивать и укладывать. Они обеспечивают создание плотного отвердевшего бетонного материала.

Период набора бетоном прочности

На фото степени жесткости раствора, определяемые по осадке конуса.

При отвердении бетонных изделий без дополнительной термической обработки, оптимальный процесс высыхания протекает при температурах 15/20°. При этом потери влаги из смеси нужно предотвращать.

Бетон набирает прочность в 60%, если приготовлен на общестроительном портландцементе или быстротвердеющем шлако-портландцементах, за 3/5 дней. 70% прочности раствор достигает в течение 6/10 дней. Нормативный класс по прочности достигается бетоном за 28 дней.

Нагружать в умеренной степени конструкции из монолитного железобетона можно уже по достижении ими прочности в 50%.

Так, укладывать кирпич на бетонный фундамент можно уже по истечении 3 дней после его заливки, при условии, что температура окружающей среды составляла 15/20°.

Обратите внимание!
Снимать опалубку с монолитных бетонных конструкций лучше всего через 72 часа.
Чем сооружение дольше простоит в опалубке, тем тяжелее ее будет снимать, конечно, если она не отделена от бетона гидроизоляцией.

Методика компьютерная

Онлайн-калькулятор для расчета состава бетона.

Состав бетонной смеси можно подобрать и при помощи компьютерной программы, например, «Concrete» или «Ksybs-6.3». Сразу следует указать, что данные ресурсы немного отличаются по методам вычислений и приводят различные итоговые составы растворов.

Однако не следует думать, что это критично, разница в вычислениях небольшая. Для самостоятельного бытового строительства часто практикуются запасы прочности бетона, превышающие необходимые величины в несколько раз. Вы также можете увеличить значение прочности нужной смеси, для подстраховки.

Помимо стационарных программ, существуют и размещенные в интернете онлайн-сервисы для подбора композиции бетона. Вы можете воспользоваться одним из них.

Вывод

От того, как грамотно вы подберете компоненты бетонного раствора, зависят многие характеристики полученной конструкции. Очень внимательно отнеситесь к данному процессу, и тогда начатое строительство будет успешным.

Видео в этой статье поможет вам наглядно сориентироваться по этим вопросам, посмотрите!