Сколько цемента нужно, чтобы замесить куб бетона

Один из наиболее распространенных и прочных строительных материалов — бетон — изготавливается на основе вяжущего вещества водного твердения — цемента.

Превращение цемента в бетон

Портладнцемент представляет собой порошок серого цвета, содержащий химические соединения, способные вступать в реакции гидратации при смешивании с водой.

После того, как реакции завершатся, вместо смеси цемента и воды получится новое прочное вещество с кристаллической структурой — бетон.

Интересно!

Наиболее быстрый прирост прочности бетона происходит в первые недели после укладки. К возрасту 28 суток расчетная прочность уже набрана, но бетон продолжает медленно набирать прочность в течение многих месяцев и даже лет.

От чего зависят свойства бетона

Второй основной компонент при изготовлении бетона — вода.

Основные характеристики бетона во многом зависят от соотношения воды и цемента в растворе, которое называется водоцементным соотношением или в/ц.

Так, снижение в/ц влечет повышение прочности, водостойкости, морозоустойчивости готового бетона.

Важно!

Чем ниже водоцементное соотношение, тем менее подвижна бетонная смесь. В итоге требуется обработка бетона вибрацией, чтобы обеспечить его укладку без полостей и крупных пор, снижающих прочность. Казалось бы, ситуация безвыходная, но на сегодняшний день разработано эффективное решение — применение пластификаторов и суперпластификаторов (специальных химических добавок, которые позволяют повысить подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси с одновременным повышением таких характеристик, как прочность и устойчивость к воде и низким температурам).

Компоненты бетонного раствора

Помимо цемента и воды в состав бетонной смеси входят заполнители, которые могут иметь крупный, средний или мелкий размер:

1. песок средней и крупной фракции;
2. щебень;
3. гравий.

Для удобства работы существуют песчано-гравийные и цементно-песчаные смеси.

Важно!

Чтобы бетон получится прочным, необходимо соблюдать оптимальные пропорции основных компонентов. Но, если используются химические добавки, можно сэкономить порядка 10—20% цемента и воды и получить прочный и качественный бетон.

Как выбрать класс бетона

Основная характеристика бетона — прочность на сжатие. В зависимости от этого показателя бетоны делятся на классы.

Справка!

До 1986 года бетоны классифицировались на марки и обозначались литерой «М» и числовым показателем. Сейчас используется деление на классы, которые обозначаются буквой «В» и числом. Как соотносятся классы и марки, можно узнать из специальных таблиц, но следует иметь в виду, что соответствие будет не полным.

Класс бетона зависит от используемой марки цемента и его процентного соотношения в смеси. Чем выше марка цемента, и чем больше его количество в смеси, тем выше класс бетона и наоборот. Иногда можно использовать меньшее количество цемента более высокой марки, чтобы получить бетон нужного класса прочности.

Важно!

Использование так называемого объемного армирования с использованием фиброволокна значительно повышает прочность и трещинностойкость бетона.

Правильный выбор класса бетона имеет большое значение, поскольку, чем выше класс, тем дороже бетон; в то же время, если прочность бетона недостаточна, не получится изготовить качественную и надежную конструкцию, что может иметь трагические последствия.

Класс бетона назначается после проведения прочностных расчетов, например, при изготовлении колонн принимают во внимание, что нагрузка на нижние этажи здания больше, чем на верхние.

Минимальный класс бетона подбирается в зависимости от назначения и вида конструкций и регулируется СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»:

1. для подготовки основания под монолитные конструкции — от В7,5;
2. для заливки фундаментов — от В15;
3. для железобетонных конструкций — от В15;
4. для предварительно напряженных конструкций, железобетонного ростверка — от В20;
5. для несущих колонн — от В15, для сильносжатых — от В25.

Важно!

Учитывается также марка бетона по водостойкости, морозостойкости и другие параметры.

Виды цемента

Цементы классифицируются на марки по прочности. Кроме того, в зависимости от химического состава, различают несколько типов цемента:

1. Быстротвердеющие портландцементы (БТЦ). Этот портландцемент содержит определенные минеральные добавки, которые способствуют интенсивному нарастанию прочности в начальном периоде твердения. Поэтому для такого цемента указывают расчетную прочность в возрасте не только 28, но и 3 дней.
2. Сульфатостойкий портландцемент. Благодаря уменьшению в клинкере количества алюминатов достигается устойчивость к сульфатам. Выпускаются разновидности с добавлением активных минеральных соединений и без них.
3. Цемент с добавлением поверхностно-активных добавок. Позволяет получать более подвижные бетонные смеси.
4. Белые портландцементы.
5. Пуццолановые портландцементы. Содержат добавки осадочного происхождения в количестве 20—30%, благодаря чему имеют повышенную сульфатостойкость и устойчивость в пресной воде. Бетон на пуццолановом цементе при повышенных температурах твердеет очень быстро, а при автоклавной обработке за 6—8 часов достигает расчетной прочности.
6. Шлаковые цементы. В эту группу входят шлакопортландцемент (к клинкеру добавляется доменный шлак в количестве от 21 до 60%) и известковошлаковый портландцемент (к клинкеру добавляется доменный шлак и известь). Для шлаковых цементов характерен замедленный набор прочности по сравнению с портландцементом.
7. Глиноземистые цементы. Клинкер богат глиноземом и оксидом кальция, что приводит к получению цемента, бетон из которого быстро схватывается и твердеет. В отличие от портландцемента, глиноземистые цементы не содержат гипса и минеральных добавок.
8. Расширяющиеся цементы. В результате добавления расширяющих добавок получаются цементы, раствор которых дает увеличение объема.

Сколько воды нужно добавить в бетонную смесь

Количество воды, добавленной в бетонный раствор, играет важную роль. Необходимо добавить столько воды, чтобы обеспечить смачивание цемента и протекание реакций гидратации, при этом излишек воды отрицательно влияет на прочность бетона, а ее недостаток приводит к снижению подвижности бетонной смеси, что также может служить причиной низкой прочности бетона из-за появившихся полостей и каверн.

Для реакций гиратации достаточно в/ц=0,3, но при такой пропорции получается чрезвычайно жесткая смесь, поэтому типичное водоцементое соотношение — 0,45—0,55.

Важно!

Чтобы повысить подвижность смеси, нецелесообразно увеличивать количество воды, поскольку это приведет к снижению прочности бетона. Правильный выбор — добавление в раствор пластификатора, например, CemPlast или Plastix.

Соотношение песка, цемента и щебня в бетоне

Соотношение основных компонентов в бетонном растворе зависит от того, какая марка цемента используется, и какой класс бетона необходимо получить.

В таблицах показаны пропорции составляющих для замешивания бетонов разных классов на портландцементе ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение — М400) и ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение — М500).

Как рассчитать, сколько цемента, щебня, песка и воды содержится в 1 м3 бетона

Есть два основных метода: теоретический и практический.

Теоретический способ

Рассмотрим пример, когда нужно замесить бетон класса В7,5 из цемента марки ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 (старое обозначение — М400).

Согласно таблице, пропорция цемента, песка и щебня в этом случае 1:4,6:7 по массе. При в/ц равном 0,5, половина объема — это вода. Значит, вода составит половину всего объема или 500 л.

В соответствии с пропорцией, при плотности бетона 2500 кг/ м3 получаем на 1 м3 бетона:

1. воды — 500 л;
2. цемента — 160 кг;
3. песка — 730 кг;
4. щебня — 1110 кг.

При использовании цемента в стандартных мешках потребуется чуть больше трех 50-килограммовых мешков цемента, чтобы замесить 1 кубометр бетона.

Практический способ

Для этого нужно сделать пробный замес и наполнить раствором тару объемом 1 л. Зная, сколько компонентов ушло на этот замес, можно, умножив каждое число на 1000, получить массу каждого составляющего, необходимую для замеса 1 кубометра бетона.

Видео: Как рассчитать бетон

Важно!

Следует учитывать, что рецептур бетонных смесей очень много. Они зависят от типа и марки цемента, типа и фракции заполнителей, вида бетона, который необходимо получить (тяжелый, легкий) и других факторов.

Как замешивают бетон

Есть несколько способов замеса бетона. В промышленных условиях используются бетономешалки. В домашних условиях можно пользоваться небольшой бетономешалкой либо смешивать раствор с помощью лопаты или строительного миксера.

Простая схема замеса бетона

Разные мастера используют разные способы замеса.

Обычно рекомендуется сначала залить воду и растворить в ней все необходимые добавки, затем засыпать в работающую бетономешалку заполнители и лишь в последнюю очередь — цемент.

Какой класс бетона выбрать для заливки фундамента частного дома

Выбор класса бетона для фундамента зависит от того, какой дом запроектирован.

Если это деревянный дом, он достаточно легкий, и можно залить фундамент из бетона В15.

Для одноэтажного кирпичного дома с бетонными плитами перекрытий выбирают бетон В20, для кирпичных домов в 2 или 3 этажа — В22,5.

Важно!

В частном строительстве особенно важно, чтобы бетон был удобоукладываемым и подвижным. Добиться этого можно, применяя пластификаторы для бетонных растворов. Не стоит отказываться от них из соображений экономии: они позволяют сэкономить немало денег на цементе без ущерба качеству конструкции. Если планируется проведение бетонных работ в холодное время года, используйте противоморозные добавки, а для фундаментов на сырых грунтах необходимы гидрофобизирующие добавки.