Пропорции смеси для: Пропорции бетона — соотношение компонентов смеси, основные характеристики и параметры

Пропорции бетона — соотношение компонентов смеси, основные характеристики и параметры

Железобетонные изделия составляют основу гражданского, дорожного, энергетического и инженерного строительства, чем обусловлены высокие требования к их качеству, надежности и долговечности. Ключевыми показателями соответствия бетонной смеси требованиям того или иного типа строительства определяются 5-ю основными параметрами – составом, прочностью, подвижностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Состав

Товарный бетон, или готовая к использованию бетонная смесь, состоит из 4 основных компонентов:

• 
  цемента – 1 часть или 13%;

• 
  щебня – 4 части или 54%;

• 
  песка — 2 части или 26%;

• 
  воды – ½ части или 7%.

Основными составляющими бетона являются цемент, от качества и марки которого зависят прочностные и эксплуатационные характеристики бетонной смеси, и вода, соотношение которой с другими компонентами определяет параметры морозостойкости и водонепроницаемости готового изделия. Использование песка и щебня в качестве заполнителей при производстве цементного камня способствует тому, что итоговое изделие не деформируется и обладает способностью выдерживать существенные статические и динамические нагрузки. Фактически они создают структурный каркас, минимизирующий усадочное напряжение и риски деформации готовой конструкции.

Прочность

Значение показателя прочности бетона является главным механическим критерием бетона, который выявляется посредством исследования образцов, прошедших надлежащую технологическую выдержку в течение 28 дней. При этом должны были быть соблюдены нормы условий по температуре воздуха и влажности, которые составляют от 15% до 20°С и минимум 90% соотвественно.

Прочность бетонной смеси определяется аналогичными показателями базового заполнителя – щебня. Показатель прочности щебня должен превышать показатель прочности готовой бетонной смеси примерно вдвое – то есть, для изготовления бетона марки 350 необходимо использовать наполнитель с прочностью 600 и выше.

В числе главных критериев, оказывающих влияние на прочность бетона — показатель активности цемента, а также пропорция доли воды и цементной массы в составе бетонной смеси. Прочность бетона определяется как:

На прочности и качестве бетона в большой степени сказывается зерновой состав различных заполнителей, а также технологическая правильность процесса перемешивания его, когда зерна обволакиваются цементным слоем.

Виды щебня и их прочностные характеристики:

• 
  известняк марки 500-600, применяется для производства товарного бетона до марки М-350;

• 
  гравий с прочностью 800-1000 используется для изготовления бетонной смеси марок М400-М450;

• 
  гранит обладает наивысшей прочностью (марка М1400) и востребован в качестве наполнителя для производства бетона с повышенной морозостойкостью.

Помимо этого прочность бетона зависит от его уплотнения, благодаря которому процесс упрочнения может длиться годами.

Маркировка показателей прочности обозначает усредненную предельную прочность на сжатие, которая достигается в процессе отверждения смеси.

Подвижность

Коэффициент подвижности бетона в паспорте продукции маркируется буквенно-числовым обозначением П1-П5, где цифра – показатель подвижности смеси. Чем выше числовое значение, тем лучше смесь заполоняет пустоты и тем более прочной будет готовая конструкция.

Морозостойкость

Коэффициент морозостойкости (F25-F1000) указывает на то, на сколько циклов замораживания и последующего размораживания без нарушения целостности и прочностных характеристик. Незащищенная гиброфобизаторами и изоляцией бетонная конструкция постепенно впитывает влагу, которая при низкой температуре замерзает и увеличивается в объеме, способствуя появлению микротрещин. Чем выше коэффициент морозостойкости, тем больший срок эксплуатации у ЖБИ.

Водонепроницаемость

Коэффициент водонепроницаемости маркируется обозначением W и свидетельствует о способности бетона не пропускать через себя воду под давлением. Изделия из бетона с высоким коэффициентом W могут использоваться в строительстве объектов, эксплуатируемых в агрессивной среде – мостов, тоннелей, пристаней и т.д. При использовании бетона в качестве основы для железобетонных конструкций, толщина которых превышает 20см, он оказывается непроницаемым для воды. По степени водопроницаемости бетоны классифицируются на 12 различных марок от В2 до В30. Таким образом, бетоны способны выдерживать различное давление, нормируемое от 0.2 до 3 МПа, что является важным аспектом для строительства сооружений из ЖБИ, а также фундаментов под водой.

Плотность

Априори тяжелый бетон не относится к плотному материалу. Причиной тому служит наличие пор, которые были сформированы вследствие процесса испарения жидкости, а также частичного удаления пузырьков, образованных во время уплотнения. Чтобы максимально повысить показатели плотности необходимо провести тщательный подбор заполнителей в контексте их зернового состава, провести анализ применения пластификаторов, уменьшить водоцементное соотношение, оптимизировать процесс уплотнения. Повышение показателя плотности прямо пропорционально скажется на увеличении значений коррозиестойкости, водонепронецаемости, прочности и морозоустойчивости.

Огнестойкость

Исходя из своего состава, бетон можно отнести к огнестойким материалам, который способен выдерживать высокие температуры. При этом длительное воздействие нагрева, величина которого составляет от 160 до 200С уже способно привести к тому, что бетон утратит свою прочность на 255 или 30%. Таким образом, в местах, где необходимо обеспечить дополнительную защиту находят применение теплоизоляционные материалы, а также наиболее жаростойкие марки бетонов.

Расширение и усадка

Процесс затвердения бетонного раствора в течение первых лет эксплуатации подразумевает неизбежную усадку с небольшим разбуханием и увеличением в объеме. Как правило, значение усадки невелико и составляет около 0.15 мм на метр длины бетонной конструкции. Меж тем при массивных размерах сооружений усадка может стать причиной появления трещин, которые впоследствии приведут к разрушениям. Чтобы снизить усадку используют бетоны с низким расходом цементов, применяют самые качественные зерновые затвердители, способные гарантировать влажный режим при затвердении.

Коррозиестойкость

Под процессом коррозии бетона подразумевается разрушение цемента, которое сопровождается снижением таких показателей как водонепроницаемость. При этом уменьшается коэффициент сцепления с арматурой, что приводит к уменьшению прочности. Для предотвращения разрушений вследствие коррозии находят применение разнообразные добавки в цементы, образующие кислотостойкие, пуццолановые и глиноземистые смеси. Помимо этого нередко используется технология обработки поверхности бетона специальными растворами в виде кремнефтористого натрия, жидкого стекла, проводятся работы по облицовке плиткой на керамической основе.

Правильные пропорции в приготовлении строительных смесей.

Бетон представляет собой искусственно созданный камень, который состоит из цемента с наполнителями. Наполнителем служит песок. При необходимости составления смеси строительного бетона применяется гравий, скол камня, битый щебень, керамзит. Иногда добавляется пластификатор. Поскольку все компоненты приготовляемой бетонной смеси должны быть чистыми, их стоит промыть проточной пресной водой, желательно, чтобы в этой воде было минимальное количество солей и примесей.

Если в качестве наполнителя применяется песок, стоит выбрать крупный вариант, с минимумом глины. Готовый бетон укладывается вручную или с применением пневматических вибраторов. Планируя ручную укладку бетонная смеси, обратите внимание на то, что она должна быть более пластичной, чем при механической укладке. Различаются смеси и по плотности: при механизированном способе требуется смесь большей плотности.

Смотрите интересные видео-ролики и читайте статьи от ВосЦем на канале Яндекс Дзен.
Пластичность бетона определяет не вода или ее количество. Стоит учитывать, что лишняя вода приведет к потере прочности смеси, что критично при строительстве фундамента. Добавив лишнюю воду, увеличьте и количество цемента, что позволит сохранить прочность. Любая передозировка одного или другого компонента может привести к нарушению прочности конструкции, которая под воздействием нагрузок или неблагоприятных условий окружающей среды, таких как повышенные или пониженные температуры, давление, атмосферные осадки, начнет разрушаться.

Если у вас есть сомнения в том, что вы сможете правильно рассчитать пропорции и смешать все компоненты, имеет смысл обратить внимание на наличие в продаже готовых строительных смесей, которые можно приобрести непосредственно у производителя в заводских фирменных мешках, где будут указаны все параметры и пропорции. В этом случае вам не придется восстанавливать разрушающуюся конструкцию, или делать ее заново и нести дополнительные расходы.

Цемент является основным компонентом любой бетонной смеси. Под воздействием воды происходит его гидратация, т.е. он получает те самые скрепляющие свойства, которые требуются в строительстве, а при затвердевании смеси образуется монолитная структура — цементный камень. Без наполнителя эта структура не будет иметь требуемую прочность, потому что даст сильную усадку. Конструкция пойдет небольшими трещинами. Они могут быть незаметны глазу, но негативно повлияют на дальнейшую эксплуатацию объекта.

Наполнители создают в бетонной смеси тот каркас, который растворенный в воде вместе с песком цемент обволакивает, заполняя пустоты. Наполнители не только снижают усадку. Они увеличивают прочность, уменьшают угрозу деформации конструкции, ее ползучести под действием нагрузок. Более того, наполнители снижают и себестоимость бетона, поскольку цемент стоит много дороже щебня или песка.

Так называемый товарный бетон или весовое соотношение составляющих в среднем можно свести к следующей схеме:

1 часть цемента + 2 части песка + 4 части щебня + 0,5 части воды, иными словами, при производстве бетона объемом 1 кубометр потребуются следующие пропорции:

• 0,25 м³ цемента или 325 кг при насыпной плотности в 1300 кг/м³;

• 0,43 м³ песка или 600 кг при насыпной плотности в 1400 кг/м³;

• 0,9 м³ щебня или 1200 кг при насыпной плотности в 1350 кг/м³;

• 0,18 м³ воды или 180 кг, 180 литров.

При сложении объемов получается 1,76 м³, при этом щебень выполняет роль каркаса, песок заполняет его пустоты, цемент с помощью воды склеивает составляющие в монолитную структуру, вследствие чего образуется объем размером в 1 кубометр бетона из 1,76 кубометра его составляющих.

Марка цемента определяется с учетом того, в каких пропорциях и какого качества будут компоненты в составе бетона. Обозначать ее принято буковой М. Известны марки от М50 до М800. Означает это прочность бетона в кгс/кв.см. Букой В обозначается класс бетона. Он варьируется от В3,5 до В60.

Рациональнее всего в бетоне применять наполнитель разного размера. Такой метод позволит сделать укладку плотнее и приведет к экономии цементной смеси. Если применяется ручная укладка бетона для фундамента, то толщина укладки должна быть не менее утроенного максимального размера бетонного наполнителя. Наличие пустот в заполнителе станет причиной перерасхода песка и цемента, а, следовательно, приведет к увеличению расходов на фундамент, так как именно цемент является самой дорогой составляющей смеси.

Чтобы верно определить объем пустот, следует компонент бетонной смеси, будь то песок или щебень, засыпать в десятилитровое ведро, а затем залить туда воду до поверхности. При расходе воды в 3,5 л, пустоты будут составлять 35% объема.

Ручная укладка бетонной смеси, при которой применяется штыкование металлическим штырем и ручная послойная трамбовка требуется на 1 м³ бетона:

• для М-50 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 160 кг, песка — 0,7 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-100 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 220 кг, песка — 0,6 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-200 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 280 кг, песка — 0,5 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-250 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 330 кг, песка — 0,5 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-300 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 380 кг, песка — 0,45 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

В быту стандартными пропорциями песка к цементу считают три к одному, но точность зависит это от многих параметров. Прежде всего – от того, будет ли это штукатурка или фундамент. На стяжку воды следует добавлять больше, чтобы смесь заливалась, а на штукатурку — меньше, чтобы прилипала. Многое зависит от качества цемента и от состояния воды. Бывает вода очень жесткая, такой следует добавлять меньше, а мягкой – напротив, больше. Придется пробовать и экспериментировать, что может отнять много времени, сил и израсходовать лишний материал. Неопытному мастеру стоит подумать о приобретении готовой сухой строительной смеси, и все его проблемы будут решены.

Принято считать, что для кладочного раствора больше подходит цементно-песчаная смесь, пропорция которой составляет 1:3 или 1:4. В реальной жизни пропорция зависит от песка. Для кладки больше всего подойдет чистый речной песок. Обычно правильный раствор делается путем эксперимента: отмеряется ведро чистого песка, высыпается в емкость, где будет готовиться раствор, туда же добавляется четверть ведра цемента, перемешивается и разбавляется требуемым количеством воды, затем готовый раствор возвращается в ведро. В идеале он должен без остатка войти и занять весь его объем, как занимал песок.
Народные умельцы для придания прочности раствору на чистом песке без примесей глины добавляют небольшое количество дешевого средства для мытья посуды или стиральный порошок – не более 50-80 гр, но лучше добавлять специальный пластификатор. Многие используют для кладочного бетона карьерный песок, связывая это с его большей пластичностью и удобством в работе. На деле, он пластичнее за счет примеси глины, но она же одновременно снижает прочность.

Для штукатурного раствора смесь готовится особого типа. Состав материалов для ее приготовления не меняется уже многие десятилетия. Это цемент, песок, глина, известь. Цемент, известь и глина являются вяжущими составляющими, песок – заполнителем. Заливается смесь обычной чистой водой. Стандартно на раствор идет один вяжущий компонент и один заполнитель, но часто применяются растворы с двумя вяжущими компонентами. Примером такой смеси может служить известково-песчаный раствор с добавлением цемента.

В соответствии с пропорциями вяжущего компонента и наполнителя, различается тощий, нормальный и жирный раствор. Тощим называют раствор с избытком наполнителя. Он хрупок, непрочен и недолговечен. Нормальным называют раствор с корректно подобранным соотношением вяжущей составляющей и наполнителя. Для жирного раствора характерен избыток вяжущего вещества. После высыхания он обычно начинает трескаться. Мастера определяют характер раствора, окунув в него мастерок. Тощий раствор стечет, лишь испачкав мастерок. Жирный прилипнет большими кусками. Правильный, нормальный раствор должен прилипать не сильно, оставляя тонкую корочку.
Наиболее популярным штукатурным раствором считается цементно-песчаный. Соотношение цемента к песку определяет марка цемента. Оптимально покупать М400 и мешать в следующих пропорциях: 1 часть цемента на 3 части песка. Сначала следует перемешать сухие компоненты без добавления воды, а затем вливать воду постепенно, до достижения требуемой густоты. Многие добавляют в смесь клей ПВА при соотношении примерно 50-70 гр. клея на 10 л раствора.

Известковый раствор — смесь известковой пасты и песка. Пропорции зависят от жирности извести. Точно их назвать нельзя, необходимо контролировать жирность, досыпая песок постепенно. Для увеличения прочности такого раствора, на 10 кг добавляют еще 1 кг цемента. Глиняный раствор по приготовлению ничем не отличается от известкового. Его пропорции также зависят от жирности глины, а цемент добавляется аналогично для увеличения прочности. Штукатурный раствор для наружных работ не требует глины или извести. Готовится обычный цементно-песчаный раствор.

Если перед вами стоит задача что-либо забетонировать, но вы не знаете, как соблюсти пропорции, приобретите готовую сухую смесь от производителя, которая позволит, не создавая себе проблем, быстро, качественно и экономично отремонтировать или изготовить фундамент, отштукатурить стены, как внутренние, так и внешние.

Каковы правильные пропорции бетонной смеси?

Бетон является самым важным материалом в современном строительстве, и пропорции бетонной смеси являются наиболее важными аспектами работы с бетоном. Без бетона рушатся жилые дома и коммерческие небоскребы, у мостов нет анкеров, опор и устоев, туннелей, тротуаров, бордюров, канализационных систем… бетон — буквально — основа развития.

В бетоне всего четыре основных компонента: цемент, заполнитель, песок и вода, но каждый служит определенной цели. Понимание назначения каждого ингредиента является ключом к определению пропорций бетонной смеси, которые лучше всего подходят в данной ситуации.

Ингредиенты

Цемент

Клей, основным компонентом цемента является оксид кальция. Оксид кальция является продуктом перегретого известняка. Цемент также содержит кремний, алюминий, железо и множество других вторичных ингредиентов. Цемент — это связующее вещество, которое скрепляет заполнитель и песок бетона после его отверждения.

Несмотря на то, что он очень твердый, затвердевший цемент не сравнится по прочности с камнем и песком. Таким образом, цемент является причиной того, что бетон имеет слабую прочность на растяжение и требует арматуры. Крутящий момент может легко разрушить бетон. Это потому, что бетон зависит от прочности цемента, чтобы противостоять крутящему моменту.

Важно помнить, что больше цемента не означает большую прочность на сжатие, это означает лучшую адгезию. Эти два понятия не являются синонимами.

Заполнитель

Промытая, дробленая порода — часто ошибочно называемая гравием — заполнитель является компонентом, который придает бетону структурную целостность при сжатии. Бетон обладает огромной прочностью на сжатие. Камни и песок поддерживают бетон, когда он сжимается.

Песок

Песок не только является наполнителем, устраняющим воздушные карманы и зазоры между отдельными дроблеными породами, но и обладает очень высокой прочностью на сжатие.

Вода

Вода вносит химические изменения в негашеную известь цемента, благодаря чему она прилипает к камням и песку. Вода также делает бетон пригодным для обработки. Без воды смешивание, формование и отделка бетона невозможны.

Пропорции бетонной смеси

Четыре-два-один и соотношение семи частей смеси

Самый безопасный вариант для любой бетонной смеси: четыре-два-один: четыре части щебня; две части песка; и одна часть цемента. Микс четыре-два-один, очевидно, состоит из семи частей. Удобно, что при смешивании бетона соотношение можно смешивать в любом диапазоне масштабов. Это может означать четыре полные лопаты камня, две из которых песка и одна цемента; четыре 5-галлонных ведра с камнем, два с песком и одно с цементом; или четыре ковша фронтального погрузчика, наполненные камнем, два песка и один цемент.

Но смесь четыре-два-один не идеальна для любой ситуации. Для тех проектов, которые требуют даже экстремальной прочности на сжатие — например, пол в мастерской по ремонту дизельных двигателей — требуется большее количество породы: может быть смесь пять-два-полтора. Для проектов, которые не требуют бетона с высокой прочностью на сжатие, но с высокой степенью работоспособности — например, для садового фонтана — лучше всего использовать больше песка и меньше камней: возможно, смесь два-четыре-один.

Пропорции воды

Самый большой x-фактор в бетоне, вода — непредсказуемая переменная. Требуемое количество воды зависит от температуры воздуха снаружи, влажности, количества прямых солнечных лучей и соотношения бетонной смеси. Самое главное, что нужно помнить о воде, это то, что чем больше ее в пропорциях бетонной смеси, тем слабее прочность отвержденного цемента на растяжение, адгезионная прочность. В идеале наименьшее количество воды лучше всего, если высокая адгезия является приоритетом.

Но опять же, иногда бывают ситуации, когда удобоукладываемость важнее структурной целостности, а вода является секретом удобоукладываемости.

Пропорции бетонной смеси На заметку

1) Чем больше породы, тем выше прочность бетона на сжатие. Чем больше песка, тем больше обрабатываемость.

2) Адгезия (цемент) и прочность на сжатие (скальная порода) — два разных фактора качества бетона. Больше цемента не означает больше прочности на сжатие; это означает большую прочность на растяжение.

3) Чем меньше воды, тем прочнее сцепление цемента, но тем сложнее работать с бетоном.

Когда пропорции бетонной смеси будут уменьшены до буквы Т, не забудьте вооружиться необходимыми инструментами для полного успеха проекта. Свяжитесь с нашей командой в BN Products, чтобы получить список инструментов для бетона или помочь с вашим следующим проектом.

Типы расчета соотношения бетонных смесей и их прочности

🕑 Время чтения: 1 минута

Соотношения бетонных смесей — это пропорции компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода. Эти пропорции смешивания определяются на основе типа конструкции и состава смеси.
Однако строительные нормы и правила предусматривают номинальные и стандартные соотношения бетонных смесей для различных строительных работ, основанные на опыте и испытаниях. Эти типы соотношений бетонных смесей обсуждаются в этой статье.

Содержимое:

• Типы соотношений бетонных смесей — Составы смесей
  • Номинальные соотношения бетонных смесей
  • Стандартные смеси или соотношения
  • Расчетное соотношение смешивания бетона

Номинальные пропорции бетонной смеси

В прошлом спецификации для бетона предписывали пропорции цемента, мелких и крупных заполнителей. Эти смеси с фиксированным соотношением цемента и заполнителя, обеспечивающим достаточную прочность, называются номинальными смесями.
Номинальные смеси отличаются простотой и при нормальных условиях имеют запас прочности выше указанного. Однако из-за изменчивости ингредиентов смеси номинальный бетон для данной удобоукладываемости сильно различается по прочности.
Номинальные пропорции смеси для бетона составляют 1:2:4 для М15, 1:1,5:3 для М20 и т.д.

Стандартные смеси или соотношения

Номинальные смеси с фиксированным соотношением цемента и заполнителя (по объему) сильно различаются по прочности, что может привести к получению недо- или переобогащенных смесей. По этой причине минимальная прочность на сжатие включена во многие спецификации. Эти смеси называются стандартными смесями.
ИС 456-2000 бетонные смеси классифицируют по маркам М10, М15, М20, М25, М30, М35 и М40. В этом обозначении буква М относится к смеси, а цифра к указанной 28-дневной кубической прочности смеси в Н/мм ² .
Смеси марок М10, М15, М20 и М25 примерно соответствуют пропорциям смеси (1:3:6), (1:2:4), (1:1,5:3) и (1:1:2) соответственно.

Расчетное соотношение компонентов бетона

В этих смесях производительность бетона определяется проектировщиком, но пропорции смеси определяются производителем бетона, за исключением того, что может быть установлено минимальное содержание цемента. Это наиболее рациональный подход к подбору пропорций смеси с учетом конкретных материалов, обладающих более или менее уникальными характеристиками.
Подход приводит к производству бетона с соответствующими свойствами наиболее экономично. Тем не менее, разработанная смесь не служит ориентиром, поскольку она не гарантирует правильных пропорций смеси для заданной производительности.
Для бетонов с нетребовательными характеристиками номинальные или стандартные смеси (прописанные в нормах по количеству сухих ингредиентов на кубометр и по подвижности) могут применяться только для очень мелких работ, когда 28-суточная прочность бетона не превышает 30 Н/м. мм ² . Нет необходимости в контрольных испытаниях, поскольку мы полагаемся на массу ингредиентов.
В следующей таблице приведены подробные сведения о различных типах соотношений бетонных смесей и их прочности.

Марка бетона	Соотношение смеси	Прочность на сжатие
		МПа (Н/мм 2 )	фунтов на квадратный дюйм
Нормальный бетон марки
М5	1 : 5 : 10	5 МПа	725 фунтов на кв. дюйм
М7,5	1 : 4 : 8	7,5 МПа	1087 фунтов на кв. дюйм
М10	1 : 3 : 6	10 МПа	1450 фунтов на кв. дюйм
М15	1 : 2 : 4	15 МПа	2175 фунтов на кв. дюйм
М20	1 : 1,5 : 3	20 МПа	2900 фунтов на кв. дюйм
Стандартный сорт бетона
М25	1 : 1 : 2	25 МПа	3625 фунтов на кв. дюйм
М30	Дизайн Микс	30 МПа	4350 фунтов на кв. дюйм
М35	Дизайн Микс	35 МПа	5075 фунтов на кв. дюйм
М40 ​​	Дизайн Микс	40 МПа	5800 фунтов на кв. дюйм
М45	Дизайн Микс	45 МПа	6525 фунтов на кв. ➜