Приготовление бетона: особенности процесса



Историки утверждают, что материал, напоминающий бетон, был известен еще древним римлянам. В состав древней бетонной смеси в качестве вяжущего вещества входили гипс или известь, а в качестве заполнителя использовался гравий. Приготовление бетона того времени основывалось именно на этих материалах.

приготовление и транспортирование бетонной смеси

Перевозка бетона

Благодаря мягкому климату Средиземноморья некоторые древнеримские сооружения сохранились до наших дней, хотя приготовление и транспортирование бетонной смеси к месту строительства в те времена было немалой проблемой: она застывала слишком быстро, а готовить ее на месте не всегда представлялось возможным.

Вяжущим веществом в современном бетоне служит цемент, заполнителями – песок, щебень, все тот же гравий, кварцевая или гранитная крошка и т. д., а специальные химические добавки улучшают его качество, замедляют затвердевание и придают ему необходимые свойства – например, морозоустойчивость или пластичность.

Новейшие технологии и материалы сделали бетон незаменимым универсальным строительным материалом, а его изготовление – рутинным промышленным процессом.

Для контроля удобоукладываемости бетона применяются специальные методы определения жесткости бетонной смеси (то есть ее способности заполнять нужные формы).

 

Какие бывают бетоны?

В зависимости от плотности бетонные смеси можно подразделить на несколько групп:

  • Особо тяжелые (их плотность > 2500 кг/м3, применяются в изготовлении специальных защитных сооружений);
  • Тяжелые, или товарные (1800-2500 кг/м3, в промышленном и индивидуальном строительстве товарные бетоны мспользуют для заливки фундамента, их используют при возведении стен и т. п. Именно о них пойдет речь в нашей статье;
  • Легкие (500-1800 кг/м3 , это шлако-, пемзо- и керамзитобетон, пригоден для возведения внутренних перегородок в зданиях);
  • Особо легкие (< 500 кг/м3; пено- и газобетон, пеносиликат – так называемые утеплители и изоляторы, применяются для утепления фасадов и т. п).

Секреты строительной «кулинарии»

определение жесткости бетонной смеси

При перевозке бетонной смеси должна поддерживаться нужная температура

Вы умеете делать вареники? Казалось бы, что может быть проще того, чем приготовить пресное тесто: мука, вода, соль.

Но мука для такого теста годится не всякая, воды надо добавлять ровно столько, чтобы тесто не прилипало к рукам, но и не было слишком тугим, а замешивать его нужно долго и тщательно.

Точно так же зависит от соблюдения рецептуры и правильного перемешивания и качество бетона, поэтому предлагаем вам очень краткое методическое пособие по приготовлению бетона в домашних условиях.

К примеру, знаете ли вы, что такое определение необходимой жесткости бетонной смеси и зачем оно проводится?

Цемент для смеси

Цемента в смеси должно быть достаточно, чтобы плотно заполнить пространство между гранулами щебня.

Но и недосыпание нормы не пойдет на пользу бетонной смеси – в этом случае частицы заполнителя вместо того чтобы равномерно облекаться вяжущим веществом «склеятся» друг с другом отдельными точками. Бетон получится пористым и водопроницаемым.

Никто не сомневается, что продукты для приготовления теста должны быть свежими, но точно так же, как испорченная мука сведет на нет все усилия хозяйки по приготовлению теста, «залежалый» купленный по дешевке цемент скомкается и может настолько испортить бетонный раствор, что исправление строительных дефектов сведет на нет всю кажущуюся «экономию».

Как не попасть впросак при покупке цемента? Читать этикетки и маркировку на мешках особого смысла нет: на мешках с поддельным цементом может быть обозначено что угодно. Просто приобретайте продукцию в проверенных местах или у продавцов, которым вы доверяете.

И учтите: срок годности любого цемента – не более трех месяцев. В открытом мешке его можно хранить в сухую погоду не более недели, в сырую – не более суток.

Заполнитель для смеси

Прочность и долговечность бетона в немалой степени зависит от прочности и чистоты заполнителя.

Прочность бетона снижают:

  • Глина или ил (в бетоне с неотмытым заполнителем со следами ила или глины могут образоваться усадочные трещины);
  • Древесная стружка, щепки, кирпичная крошка, куски снега и льда, органические вещества.

Вода для смеси

методическое пособие по приготовлению бетонных смесей

Бетонная смесь

Одна из важнейших составляющих бетона – вода.

Поверхность бетона во время схватывания и твердения должна быть влажной, иначе он «перегорит» и не достигнет расчетной прочности. Такой бетон не годится ни для фундамента, ни для стен.

Можно затворять бетон питьевой водопроводной, озерной или речной водой, а вот болотная и минерализованная для этого не годится из-за возможного содержания в ней примесей и солей (например, сульфаты разъедают и разрушают бетон). Непригодны для приготовления бетонной смеси и сточные воды.

Воды в бетонной смеси для фундамента должно быть в меру! Существуют определенные приборы для определения жесткости (текучести) бетонной смеси, которые позволяют просчитать необходимое соотношение в ней воды и цемента.

Добавки в смесь

Обычно при приготовлении бетонов в смесь вводят различные специальные вещества (добавки), которые придают ему водостойкость, износостойкость и другие полезные свойства. Добавки бывают:

  • Разжижающие (суперпластификаторы). Они дают возможность уменьшить количество воды; получившаяся смесь лучше обрабатывается, становится более прочной, водоустойчивой и не боится мороза;
  • Ускоряюшие затвердевание раствора;
  • Позволяющие вести строительные работы в любую погоду (от +35°С до –5-10°С);
  • Не дающие бетону быстро твердеть в жаркое время года;
  • Аэрирующие (они увеличивают морозостойкость и не дают затвердевшему бетону набирать влагу).

Большинство добавок производятся в жидком виде и реализуются в пластиковых бутылях, на которых указаны их свойства, количество и дозировка. Добавки обычно составляют не более 2 % от массы цемента.

Стоит учесть, что применять добавки нужно умеючи, а как раз таких специфических знаний часто не хватает индивидуальным застройщикам. К примеру, в состав добавок, ускоряющих затвердение и повышающих устойчивость к морозу и водонепроницаемость, входит хлористый кальций.

Однако его передозировка действует на бетон так же, как соль на дорогах на кузова автомобилей: там, где соли кальция соприкасаются с арматурой, она начинает ржаветь. Специалисты же добавляют в бетонную смесь вещества, препятствующие коррозии (ингибиторы).

Перемешиваем…

приготовление и транспортирование бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси своими руками

В результате перемешивания бетонная смесь для фундамента должна получиться как можно более однородной: в ее объеме должны быть равномерно распределены гранулы заполнителя, облеченные вяжущим веществом – цементом.

Недомешанная смесь получится неоднородной, а если месить бетонное тесто слишком долго, она может расслоиться.

В промышленных условиях точность дозировки обеспечивают специальные автоматические и полуавтоматические дозаторы (отклонение не более ±1 % по массе для цемента и воды и не более ±2 % для заполнителей). В автоматическом режиме происходит и перемешивание смеси.

Учет и контроль

Так вот, об определении жесткости бетонной смеси…

Дело в том, что качество бетонного теста и соответственно прочность и долговечность бетонных конструкций зависят не только от качества исходных материалов и соблюдения технологий, но и и от правильного подбора состава смеси, ее подвижности (жесткости, текучести), которую при промышленном изготовлении можно запрограммировать заранее.

Как правило, при индивидуальном строительстве руками шабашников или с помощью мелких строительных фирм состав бетона и дозировка материалов подбирается «на глазок».

Приготовление бетонов происходит с нарушением пропорций. Например, в полевых условиях определение жесткости бетонной смеси невозможно, а для облегчения укладки в бетон просто добавляют воды. Результат – нарушается водоцементное соотношение в смеси, и готовый бетон оказывается менее прочным, чем нужно для фундамента или для стен.

Кладете на землю лист железа, а если его нет – обычной фанеры или линолеума. Можно просто на землю насыпать горкой 6 ведер песка. В верхушке делаете углубление, добавляете 2 ведра цемента.

Хорошенько перемешиваете. Опять делаете горку с «кратером» и в него аккуратно льете воду, чтобы не растеклась. Снова перемешиваете лопатой. Теперь нужно всыпать щебня или гравия и опять хорошо перемешать.

Бетон для фундамента готов, подставляйте ведра!

определение жесткости бетонной смеси

Бетонная смесь нужна почти в каждом этапе строительства дома

Но какой бетон? Тут ведь не то что определение жесткости бетонной смеси не проведешь, но и песок-гравий, хранимые до поры до времени в укромном углу сада, могут оказаться второсортными.
Бетонный завод в корыте – зачем это нужно?

Часто случается так, что самостоятельно изготовленные бетонные конструкции вокруг дома к весне начинают разрушаться, а «промышленный» бетон, привезенный с ЖБИ, стоит как ни чем ни бывало…
Люди знающие утверждают, что самостоятельное изготовление бетона имеет смысл лишь в некоторых случаях:

  • Бетона требуется немного (до 2 м3). К примеру, залить несколько небольших железобетонных конструкций, стяжек, ступеней лестниц, дорожек и т. п. Минимальный объем доставки миксером заводской бетонной смеси – 4-5 м3, а доставка меньшего объема экономически не выгодна;
  • Бетонные работы на вашем участке ведутся с большими перерывами (заливка сложных многоярусных конструкций, отдельных ригелей или свайно-ригельного фундамента);
  • Стройплощадка находится в таком месте, что к ней сложно или невозможно подъехать, или дорога не пригодна для проезда тяжелой техники;
  • Стройка расположена слишком далеко от бетонного завода.

Вы не доверяете продавцам (вдруг в бетонной смеси вместо гранитной крошки окажется известняк или порода, и через несколько лет бетон начнет расслаиваться).

Но вот ради экономии самостоятельное приготовление бетонов не годится: сэкономить у вас вряд ли получится. Два кубометра вы, конечно, замесите, а если нужно больше? Двое наемных рабочих за день замесят 3-4 куба бетона, но не бесплатно.

К тому же не стоит полагаться на «ум, честь, совесть» и профессионализм сомнительной «недорогой» бригады шабашников.

Даже если вы разбираетесь в строительных технологиях и знаете, что такое определение жесткости бетонной смеси, вам будет сложно контролировать каждый этап работы, и весной окажется, что деньги потрачены, а результат, мягко говоря, оставляет желать лучшего.

А если вы не собираетесь покупать бетономешалку, и вашими рабочими процесс приготовления бетона будет происходить на фанере, линолеуме, «в ямке», в старой ванной или корыте с помощью миксера или обычной лопаты, о его высоком качестве говорить трудно.

И тогда вам не помогут никакие методические пособия по приготовлению бетонных смесей.

Впрочем, небольшую компактную бетономешалку можно взять в аренду на время строительства. Если же вы собираетесь строить дома себе-сыну-дочери-внукам, то простейшая бетономешалка не только довольно быстро окупится, но и поможет избежать многих проблем с качеством.

Рецепты от бывалых

Для приготовления одного кубометра готовой бетонной смеси потребуется (в кг):

  • Цемент (500Д0): 320;
  • Песок речной (модуль крупности Мкр = 2,6): 610;
  • Щебень (Гравий 5-20 мм): 1250;
  • Вода: 1250.

Рассчитанная по составу бетонная смесь должна состоять (по массе) на 8-15 % из цемента и на 80-85 % из заполнителей.

методическое пособие по приготовлению бетонных смесей

Устройство стяжки

Для приготовления одного кубометра готовой бетонной смеси потребуется (в кг):

  • Цемент (М500): 300-350 кг (1/4 куба);
  • Песок (0,14-5 мм): 600-700 кг (1/2 куба). В нем не должно быть крупных зерен > 10 мм и частиц < 0,14 мм;
  • Щебень (гравий 5-70 мм): 1100-1200 кг. При бетонировании массивных конструкций размер щебня можно увеличить до 15 см;
  • Вода: 150-180 литров.

А эти несколько несложных правил помогут вам уменьшить недостатки кустарно изготовленного бетона:

  • Цемент нужно заранее смешать с песком, чтобы он не комковался (можно рискнуть использовать даже лежалый цемент), и только потом добавлять воду;
  • Песок лучше брать речной, он не испачкан глиной, а это особенно важно при бетонировании в зимнее время. Не растворенные в воде комки глины при минусовых температурах замерзают и скалывают куски бетона, и весной его поверхность будет выглядеть так, словно по ней прошлась пулеметная очередь;
  • Щебень должен быть мытым;
  • Не экономьте на заполнителе! Гранитный и гравийный щебень стоит дорого, но его цена вполне оправдана: прочный строительный материал, изготовленный на его основе, не боится воды и морозов. Дешевый известняковый или доломитовый щебень допускается лишь при изготовления бетона для заливки незначительных конструкций;
  • Для затворения бетона не используйте колодезную или грунтовую воду, она может содержать различные примеси. В холодное время года воду для изготовления смеси стоит подогревать до 40-60 градусов.

Несколько секретов напоследок:

  • Для придания бетону пластичности используйте ПВА (дисперсию): один стакан на ведро раствора (развести в воде для затворения). Кроме незначительного снижения твердости такая добавка замедляет схватывание раствора и его высушивание;
  • Добавьте в воду для затворения бетона жидкое стекло (0,5-2 л на 10-литровое ведро). Раствор легко перемешивать, он получается пластичным и не пористым при застывании. Цемента в этом случае нужно брать на 10-20% больше нормы. Раствор нужно мешать в бетономешалке не меньше 20 минут;
  • «Fairy» (вы не ошиблись, оно самое – средство для мытья посуды!). Хватит всего чайной ложки на ведро воды. Добавка улучшает подвижность смеси, а значит воды в нее нужно вливать меньше, и бетон будет прочнее.

Кто знает, возможно, именно вам удастся придумать и проверить на собственном опыте новые методики улучшения качества самостоятельно изготовленного бетона? И вы напишете свое собственное методическое пособие по приготовлению особых бетонных смесей. А если бы еще кто-нибудь придумал простой способ определения жесткости бетонной смеси! Что-то вроде спиртометра: сунул в раствор, и сразу все понятно….

Ваш комментарий