Приготовление бетонных смесей – 3. Приготовление бетонной смеси. Устройство бетоносмесительных установок и бетонных заводов (лабораторная работа № 14)

Содержание

Технология изготовления бетонной смеси

Бетон является единственным материалом, без которого трудно представить себе какое-либо строительство. Возведение любого сооружения начинается с вопроса, как приготовить бетон. Уникальность этого материала позволяет применять его при изготовлении фундамента, стен, колонн, различных перекрытий и т.д.

В настоящее время технология серийного производства основных компонентов бетона позволяет ему конкурировать с признанными природными материалами, такими как камень или гранит. Основные его прочностные и технологические свойства во многом зависят от того, как приготовить бетон. В целом такой процесс достаточно прост. Он может быть выполнен собственными силами и требует только аккуратного подхода.

Основные свойства бетона

Бетон представляет собой водную смесь цементного раствора и различных наполнителей и добавок. В свою очередь, цементный раствор (или простейший бетон) состоит из смеси цемента и песка, приготовленного в виде водного раствора. Полный состав конкретного типа бетона определяется рецептурой в зависимости от назначения материала.

Схема состава бетона

Главным параметром бетона при определении его назначения и качества является механическая прочность на сжатие, т.е. стойкость при вертикальной нагрузке. Принятые стандарты регламентируют прочность бетона в пределах от 7,5 до 80 мПа. Соответственно, марки строительного бетона колеблются от В7,5 до В80.

Прочность в основном зависит от прочностных свойств цемента (марки используемого цемента) и в определенной степени от содержания и качества других компонентов. Для повышения прочностных свойств специальных типов бетона, в их состав могут включаться армирующие добавки.

К технологическим параметрам бетона можно отнести эластичность (пластичность), вязкость и однородность раствора. Для облегчения работ по наложению материала и улучшения внешнего вида укладки в состав могут добавляться пластификаторы и другие добавки. Вопросы вязкости решаются изменением объема воды, а однородность массы зависит от качества перемешивания.

Важным свойством бетона является то, что окончательное его высыхание протекает очень медленно, и в течение всего этого процесса материал увеличивает свои прочностные характеристики. Окончательное высыхание бетона наблюдается не ранее, чем через 6 месяцев после укладки, а наивысшей своей прочности он достигает примерно через 12 месяцев. Такое свойство бетона в основном определяется особенностью цемента.

Цемент, песок и заполнитель

Цемент

Цемент является основой бетона и обеспечивает связывание всех компонентов в единое целое. Он во многом определяет прочность и монолитность всего соединения. Самым распространенным типом цемента, используемым для изготовления бетона, стал портлендцемент, который практически на 80% состоит из силиката кальция, что обуславливает его хорошее склеивание (адгезию) с другими веществами.

Такой цемент прекрасно показал себя при низких температурах. Для увеличения механической прочности бетона широко применяются и другие типы цементов с прочностью до 500 мПа.

Технические характеристики цемента

Маркировка серийно реализуемого цемента указывает его основные характеристики, знание которых необходимо для обеспечения нужной рецептуры бетона. Например, цемент марки М500-Д20. Первые цифры определяют механическую прочность материала на сжатие.

При изготовлении бетона обычно используется цемент М400 или М500; при этом следует помнить, что для особо нагруженных элементов следует использовать наиболее прочный материал. В мало ответственных элементах строительных конструкциях (например, подушка под фундамент) достаточно применение цемента М300.

Вторые цифры в маркировке (совместно с индексом «Д») определяют наличие и процентное содержание примесей (добавок). Для особо важных элементов целесообразно применение цемента с «Д0». В целом, при изготовлении бетона допускается использование цемента до «Д20», т.е. с содержанием примесей не более 20%.

Цемент, предназначенный для изготовления бетона, должен быть сухим, без комков и сыпучим. При неправильном хранении цемент достаточно быстро впитывает воду и теряет свои важнейшие свойства. Во время приобретения цемента необходимо проверить целостность упаковки и срок его изготовления. Приобретать цемент лучше не ранее, чем за 10 дней до начала работ с ним.

Песок

Песок является одним из основных компонентов бетона, обеспечивающим его объем и структуру. В цементных растворах (для штукатурных и укладочных работ) он является основным наполнителем объема. В общем случае строительный песок представляет собой сыпучую смесь твердых силикатных частиц размером 0,15-5 мм. В зависимости от происхождения песок подразделяется на речной, морской, озерный, карьерный, овражный и т.д.

Для приготавливаемого бетона лучше всего подходит песок с размером частиц 1-2 мм. Если бетон предназначен для фундамента наиболее подходящим является речной песок, так как он практически не содержит глины и удовлетворяет требованиям по размеру частиц.

В цементных растворах для кирпичных кладок и штукатурки можно использовать песок с содержанием глины и илистых включений, так как они повышают пластичность смеси. Абсолютно не допускается наличие в песке примесей растительного происхождения или других веществ, способных гнить и распадаться.

Песок в процессе приготовления бетона должен надежно скрепиться цементом, а наилучшая адгезия наблюдается у достаточно крупных частиц. В связи с этим применение песка с большим содержанием очень мелких пылеобразных частиц (менее 0,15 мм) не рекомендуется. Находит применение тяжелый карьерный песок, полученный при дроблении горных пород. Такой песок несколько тяжелей по массе, но имеет необходимые размеры частиц (зерен).

Заполнитель

В качестве объемного заполнителя бетона используются щебень и гравий. Они представляют собой сыпучий материал в виде кусочков горной породы и обеспечивают основную прочность. Размер используемых для бетона кусочков колеблется от 5 до 35 мм.

Лучше всего подходит материал, полученный дроблением породы, так как он обеспечивает наилучшую адгезию цемента за счет неровности (шероховатости) поверхности. Применение речной или морской гальки не желательно, в связи с тем, что ее поверхность отшлифована водой и не гарантирует нужное сцепление.

Таблица характеристик щебня

Наполнитель должен содержать кусочки щебня или гравия разного размера, что необходимо для более плотного их прилегания друг к другу и снижения риска образования пустот. Если приобретенный материал состоит в основном из крупных элементов, рекомендуется добавить щебень размером 8-10 мм; и, наоборот, в мелкий щебень следует добавить кусочки размером 20-30 мм.

Крупные куски размером более 35 мм лучше удалить, так как они затруднят перемешивание массы. Не допускается наличие в наполнителе посторонних примесей в виде грязи, почвы, растительных волокон и т.д.

Вспомогательные компоненты

В состав бетона может входить ряд вспомогательных компонентов. Для увеличения текучести и технологичности смеси обычно добавляются пластификаторы. В бетоне для фундаментов их применение необязательно, а вот для кладок или штукатурки — целесообразно.

Схема приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях

Для повышения пластичности массы находит применение добавка в смесь гашеной извести. В то же время следует помнить, что известь может уменьшить адгезию цемента к наполнителю, что требует осторожного подхода к количеству этой добавки.

Находят применение суперпластификаторы, которые повышают технологические свойства бетона, увеличивают его влагостойкость и морозоустойчивость. Для удобства работы с бетоном иногда добавляются ускорители и замедлители высыхания раствора.

Все рекомендуемые вспомогательные компоненты выпускаются серийно и предлагаются торгующими организациями. Следует помнить, что общее количество добавок не должно превышать 2% от массы бетона, для того чтобы они не повлияли на прочностные характеристики материала.

Вода

Не следует халатно относиться к использованию воды, чтобы приготовить бетон. Вода не должна иметь загрязнений и примесей, особенно органического происхождения. Заметное влияние на качество бетона может оказать присутствие в воде кислотных или щелочных веществ, масел и сахаров.

Запрещено применение болотных или неочищенных сточных вод. Осторожно следует использовать воду из рек и других водоемов. Наиболее удовлетворяет всем требованиям водопроводная питьевая вода.

Рецептура бетона своими руками

Схема пропорций бетонной массы

Чтобы приготовить бетон, прежде всего следует определиться с его рецептурой. Она зависит от назначения бетона и может варьироваться в достаточно широких пределах. Самый простой бетон (так называемый, тощий бетон) марки В7,5 приготавливается в следующем соотношении ингредиентов:

  • цемент М400 — 1 часть;
  • песок — 10 частей;
  • вода — 0,5 части.

Такой бетон используется для подложек (в том числе под фундамент), черновых сглаживающих заливок и т.д. Он не отличается прочностью и пластичностью.

Достаточно распространен бетон марки В15, имеющий следующую рецептуру:

  • цемент М400 — 1 часть;
  • песок — 2,1 части;
  • щебень или гравий — 5 частей;
  • вода — 0,6 части.

Большей прочностью обладает бетон марки В25 (цемент М500 — 1 часть, песок — 2 части, щебень — 4 части, вода — 0,5 части). При самостоятельном приготовлении бетона для фундамента часто усредняют рецептуру: цемент М500 — 1 часть, заполнитель — 5 частей, вода — 0,5-1 часть.

Для части фундамента, расположенной ниже поверхности земли содержание наполнителя уменьшают до 3 частей. 

Следует помнить, что содержание песка во всем объеме наполнителя должно быть не менее 30%. Добавление дополнительных компонентов производится по усмотрению исполнителя работ.

Приготовление бетона: инструкция

Инструмент и приспособления

Понадобится:

  • емкость для перемешивания;
  • мерное ведро;
  • вибратор;
  • лопата;
  • безмен;
  • кувалда;
  • сито;
  • тачка или носилки;
  • совок или мастерок.

Для того чтобы приготовить бетон, необходимо выполнить несколько операций: подготовка компонентов, приготовление смеси компонентов и перемешивание смеси с водой. Подготовка компонентов включает удаление примесей, просеивание и развеску согласно рецептуре. Цемент тщательно разминается во избежание попадания комочков и при необходимости просеивается через мелкое сито.

Песок для удаления примесей и крупных зерен просеивается через сито с размером ячеек до 5 мм. Гравий и щебень целесообразно просеять через это же сито с целью удаления частиц размером менее 5 мм.

Развеску ингредиентов лучше производить с помощью мерного ведра, т.е. по объему (поэтому рецептуру удобнее указывать в частях).

Взвешивание компонентов может привести к заметной погрешности из-за различной степени влажности песка и колебания удельного веса материала наполнителя. Для ориентирования можно привести примерное соответствие объемного и весового измерения. Так, объем стандартного мерного ведра (10 л) соответствует 13 кг цемента М500, 14 кг песка или гравия.

Приготовление смеси компонентов возможно двумя способами. Первый способ основан на сухом перемешивании всего объема цемента и наполнителя с последующим заливом водой. Такой способ при ручном перемешивании не дает гарантии, что весь объем будет полностью перемешан и на дне не останется сухого остатка.

Второй метод предусматривает поочередную загрузку компонентов в воду при одновременном перемешивании. Этот способ грешит тем, что не может обеспечить равномерного распределения ингредиентов по объему. Наиболее частое применение находит все-таки второй способ.

Перемешивание компонентов с водой производится до получения монолитной массы густой сметанообразной консистенции равномерного серого цвета. Не допускается наличия сухих комочков. Дополнительные компоненты предварительно размешиваются в воде и добавляются в раствор бетона при одновременном перемешивании.

Если необходимо приготовить бетон для фундамента в больших количествах, целесообразно арендовать механическую бетономешалку, что намного ускорит и облегчит работы. В этом случае подготовка ингредиентов производится так же. Замешивать смесь следует в следующем порядке: залить в бетономешалку воду и замесить в ней цемент до сметанообразного состояния; загрузить наполнитель и все перемешать в течение не менее 2 минут (до 5 мин) до получения однородной массы.

Бетон должен получиться пластичным, но не очень густым и достаточно текучим, чтобы заполнить опалубку без образования пустот. Время использования раствора не должно превышать 1,5 часа. Укладка бетона должна сопровождаться уплотнением (утрамбовкой). Если нет специальных вибраторов, утрамбовку можно произвести самому методом штыкования стальным прутом. Такое уплотнение целесообразно проводить через каждые 20 см заливки.

При любом строительстве необходим бетон. Приготовить бетон самому не представляет больших сложностей. Главное — необходимо правильно определить требуемые параметры материала, а исходя из них, выбрать нужную рецептуру. Сам процесс приготовления бетона достаточно прост и обеспечит необходимое качество при выполнении элементарных правил.

Смотрите также:
  • Ламинат класс 33
  • Какие опасности несет теплая весна?
  • Чем отличается чернозем от перегноя?
  • Дворцовый паркет
  • Какой кустарниковый перец со съедобными плодами лучше выбрать для квартиры?
  • Что такое спаржевая вигна?
  • 22. Технология приготовления бетонной смеси

    Технологический процесс бетонирования конструкций, включает приготовление бетонной смеси и транспортирования ее на строящийся объект, подачу, распределение, укладку и уплотнение ее в конструкции, уход за бетоном в процессе твердения.

    Бетонную смесь нельзя заготовить заранее и перевозить на большие расстояния. После приготовления она должна быть доставлена и уложена в блоки сооружения до начала схватывания (обычно 1…3 ч). Поэтому бетонную смесь необходимо приготавливать вблизи мест её укладки так, чтобы время нахождения её в пути в летнее время не превышало 1 ч.

    Бетонную смесь приготовляют на механизированном или автоматизированном бетонном заводе в готовом виде доставляют на строительство или приготавливают на приобъектных инвентарных (передвижных) бетоносмесительных установках.

    Приготовление бетонной смеси состоит из следующих операций: прием и складирование составляющих материалов (цемента, заполнителей), взвешивание (дозирование) и перемешивания их с водой и выдачи готовой бетонной смеси на транспортные средства. В зимних условиях в данный технологический процесс включают дополнительные операции.

    Бетонную смесь приготавливают по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукта получают готовую бетонную смесь, при расчлененной – отдозированные составляющие или сухую бетонную смесь. Основными техническими средствами для выпуска бетонной смеси являются расходные бункера с распределительными устройствами, дозаторы, бетоносмесители, системы внутренних транспортных средств и коммуникаций, раздаточный бункер.

    Технологическое оборудование стационарного типа для приготовления бетонной смеси может быть решено по одноступенчатой и двухступенчатой схемам.

    Одноступенчатая (вертикальная) схема (рис. 6.1, а) характеризуется тем, что составляющие материалы бетонной смеси (вяжущие, заполнители, вода) поднимаются в верхнюю точку технологического процесса один раз и далее перемещаются вниз под действием собственной силы тяжести по ходу технологического процесса. Достоинства: компактны, экономичны, а недостатки — сложность монтажа (из-за значительной высоты, до 35 м).

    При двухступенчатой (партерной) схеме (рис. 6.1, б) подъем составляющих материалов бетонной смеси происходит дважды, т.е. составляющие бетонной смеси сначала поднимают в расходные бункера, затем они опускаются самотеком, проходя через собственные дозаторы, попадают в общую приемную воронку и снова поднимаются вверх для загрузки в бетоносмеситель. Достоинством данной схемы является меньшая стоимость монтажа, а недостатком – большая площадь застройки.

    При потребности в бетонной смеси не более 20 м3/ч обычно применяют передвижные мобильные бетономешалки со смесителями гравитационного типа.

    Рис. 6.1. Схемы компоновки бетоносмесительных заводов и установок: а – одноступенчатая; б – двухступенчатая; 1 – конвейер склада заполнителей

    в расходные бункера; 3, 9, 10 – поворотная направляющая и распределительная; 4 – расходные бункера; 5 – трубопровод подачи цемента; 6 – дозатор цемента; 7 – дозатор заполнителей; 8 – дозатор воды; 11 – бетоносмесители; 12 – раздаточный бункер; 13 — автобетоновоз; 14 – автоцементовоз; 15 – скиповый подъемник.

    Конструкция бетоносмесительных установок позволяет переводить из рабочего в транспортное положение в течение одной рабочей смены и транспортировать их на прицепе на очередной объект. Использование таких установок целесообразно на крупных рассредоточенных объектах, расположенных от стационарных бетонных заводов на расстояниях, превышающих технологически допустимые.

    Бетонные заводы обычно выпускают продукцию двух видов – отдозированные составляющие и готовую бетонную смесь.

    В качестве оборудования для приготовления обычной бетонной смеси применяют смесители цикличного и непрерывного действия.

    Бетоносмесители цикличного действия различаются по объему готовой смеси, выдаваемой за один замес.

    Производительность цикличного бетоносмесителя

    П = q·n·kв/1000, м3

    где q – объем готовой бетонной смеси за один замес, л; n – число замесов в один час; kв – коэффициент использования бетоносмесителя по времени (0,85…0,93).

    Загрузку бетоносмесителя цикличного действия производят в следующей последовательности: сначала в смеситель подают 20…30% требуемого на замес количества воды, затем одновременно начинают загружать цемент и заполнители, не прекращая подачи воды до необходимого количества. Цемент поступает в смеситель между порциями заполнителя, благодаря чему устраняется его распыление. Продолжительность перемешивания бетонной смеси зависит от вместимости барабана смесителя и необходимой подвижности бетонной смеси и составляет от 45 до 240 с.

    Бетоносмесители непрерывного действия выпускаются производительностью 5, 15, 30 и 60 м3/ч, а машины гравитационного типа с барабанным смесителем – производительностью 120 м3/ч. Продолжительность перемешивания в этих бетоносмесителях указывают в паспортах машин.

    При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии необходимо соблюдать следующий порядок: в смеситель дозируется вода, часть песка, тонкомолотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент. Все эти составляющие тщательно перемешиваются, полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью песка и воды, крупным заполнителем и еще раз вся эта смесь перемешивается.

    Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные ей свойства, а также свойства затвердевшего бетона.

    К бетонной смеси предъявляют определенные требования:

    1) она должна сохранять однородность (при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку), которая обеспечивается связностью (нерасслаиваемостью) и водоудерживающей способностью. Все это достигается правильным подбором состава смеси, точностью дозировки составляющих и тщательным перемешиванием всех компонентов;

    2) обладать удобоукладываемостью. Удобоукладываемость – это способность бетонной смеси под действием вибрации растекаться и заполнять форму. Она зависит от зернового состава смеси, количества воды, степени армирования, способов транспортирования и уплотнения смеси.

    Все большее применение находит сухая строительная смесь (ССС) – смесь вяжущего, заполнителей, добавок, пигментов, отдозированных и перемешанных на заводе, и затворяемых водой перед употреблением. Точное дозирование компонентов позволяет получать более высокие технические характеристики готовой продукции по сравнению со смесями полученными, приготовляемыми на строительной площадке. Важным достоинством сухих смесей является возможность добавления в них химических добавок и микронаполнителей, как улучшающих их структуру, так и подготовленных для применения в холодное время года.

    Технология транспортирования бетонных смесей

    Транспортирование бетонной смеси включает в себя доставку ее от места приготовления на строительный объект, подачу смеси непосредственно к месту укладки или же перегрузку ее на другие транспортные средства или приспособления, при помощи которых смесь доставляют в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бетонной смеси конструкцию или ее часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой.

    На практике процесс доставки бетонной смеси в блоки бетонирования осуществляют по двум схемам:

    — от места приготовления до непосредственной разгрузки в блок бетонирования;

    — от места приготовления до места разгрузки у бетонируемого объекта, с последующей подачей бетона в блок бетонирования. Эта схема предусматривает промежуточную разгрузку бетонной смеси.

    Транспортирование и укладку бетонной смеси необходимо осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси.

    Транспортирование бетонной смеси от места приготовления до места разгрузки или непосредственно в блок бетонирования осуществляют преимущественно автомобильным транспортом, а транспортирование от места разгрузки в блок бетонирования – в бадьях кранами, подъемниками, транспортерами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями.

    Способ транспортирования бетонной смеси к месту ее укладки выбирают в зависимости от характера сооружения, общего объема укладываемой бетонной смеси, суточной потребности, дальности перевозки и высоты подъема. При любом способе транспортирования смесь должна быть защищена от атмосферных осадков, замораживания, высушивания, а также от вытекания цементного молока.

    Допустимая продолжительность перевозки зависит от температуры смеси при выходе из смесителя: она не должна превышать 1 ч при температуре 20-30°С; 1,5 ч — 19-10°С; 2 ч — 9-5°С. Длительная перевозка по плохим дорогам приводит к ее расслаиванию. Поэтому в транспортных средствах без побуждения смеси в пути не рекомендуется перевозить на расстояние больше 10 км по хорошим дорогам и больше 3 км — по плохим.

    Выбор транспортных средств осуществляют исходя из условий строящегося объекта: объема бетонных работ; срока их производства; расстояния перемещения; размера сооружения в плане и по высоте; ТЭП (производительности, скорости передвижения, удельной стоимости перевозки). Кроме того, необходимо учитывать также требования сохранения свойств бетонной смеси — недопущения распада, изменения однородности и консистенции.

    Для перевозки смеси на объект широко применяют автомобильный транспорт – самосвалы общего назначения, бетоновозы и автобетоносмесители (миксеры).

    Перевозка смеси самосвалами. Недостатки: возникают трудности по защите смеси от замерзания, высушивания, утечки цементного молока через щели в кузовах, необходимость ручной очистки кузова.

    Перевозка бетонной смеси бетоновозами, оборудованными герметичными опрокидывающимися кузовами мульдообразной формы. Достоинства: перевозка смеси возможна на расстояние до 25-30 км, причем без расплескивания ее и вытекания цементного молока.

    Перевозка смеси автобетоносмесителями (миксерами). Это наиболее эффективное средство транспортирования. Автобетоносмесители загружаются на заводе сухими компонентами и в пути следования или на стройплощадке приготавливают бетонную смесь. Вместимость автобетоносмесителей по готовому замесу от 3 до 10 м3. Перемешивание компонентов с водой обычно начинается за 30 – 40 мин до прибытия на объект. В автобетоносмесителях (миксерах) выгодно перевозить также готовые бетонные смеси вследствие имеющейся возможности их побуждения в пути за счет вращения барабана. Достоинства: дальность перевозки сухих компонентов смеси в автобетоносмесителях технологически не ограничена.

    Доставленную на объект бетонную смесь можно выгружать непосредственно в конструкцию (при бетонировании конструкций расположенных на уровне земли или малозаглубленных) или перегружать в промежуточные емкости для последующей подачи на место бетонирования.

    В бетонируемые конструкции смесь подают кранами в неповоротных или поворотных бадьях или ленточными конвейерами (транспортерами), бетононасосами и пневмонагнетателями (по трубам), звеньевыми хоботами и виброхоботами, ленточными бетоноукладчиками. Поворотные бадьи вместимостью 0,5 – 8 м3 загружают непосредственно из самосвалов или бетоновозов. Ленточные передвижные конвейеры применяют, когда подать смесь к месту укладки средствами доставки или в бадьях трудно или невозможно. Конвейерами длиной до 15 м подают смесь на высоту до 5,5 м. Для уменьшения высоты свободного падения смеси при выгрузке, применяют направляющие щитки или воронки. Недостаток: конвейеры в процессе бетонирования необходимо часто переставлять.

    Поэтому более эффективны в этом отношении самоходные ленточные бетоноукладчики, смонтированные на базе трактора, оборудованные скиповым подъемником и ленточным конвейером длиной до 20 м. Для подачи смеси в конструкции, расположенных в стесненных условиях и в местах, не доступных для других средств транспорта применяют бетононасосы. Они подают смесь по стальному разъемному трубопроводу (бетоноводу) на расстояние по горизонтали до 300 м и по вертикали до 50 м. Также для бесперегрузочной подачи смеси и ее укладки используют пневмонагнетатели. Максимальная дальность транспортирования ими — 200 м по горизонтали или до 35 м по вертикали при подаче до 20 м3/ч. Для подачи и распределения смеси непосредственно на месте укладки при высоте 2 – 10 м применяют хоботы, представляющие собой трубопровод из конусных металлических звеньев и верхней воронки; виброхоботы, представляющие собой звеньевой хобот с вибратором. На загрузочной воронке вместимостью 1,6 м3 и секциях виброхобота диаметром 350 мм через 4-8 м устанавливают вибраторы-побудители, а также гасители.

    Подачу и распределение бетонной смеси в конструкции на расстоянии до 20 м с уклоном к горизонту 5-20° обеспечивают виброжелобами в сочетании с вибропитателем вместимостью 1,6 м3. Им можно укладывать смеси до 5 м3/ч при угле наклона 5°, а при угле 15° — до 43 м3/ч.

    Как сделать бетон самому: состав и пропорции

    При выполнении строительных работ применяют бетон, из которого возводят фундаменты, делают отмостки и заливают стяжки. Важная характеристика бетона – прочность – делает его незаменимым строительным материалом. При увеличенных объемах работ используют покупной бетон. Как делают его в домашних условиях, знают не все. А ведь при ограниченной потребности в бетонном составе небольшое количество раствора несложно приготовить своими силами после определения оптимальной рецептуры. Правильно подобранная марка цемента, соблюдение пропорции бетона гарантируют его качество.

    Самостоятельное изготовление бетона

    В процессе ремонтных и строительных мероприятий, осуществляемых опытными строителями и частными застройщиками, часто возникает необходимость в использовании ограниченного объема бетонной смеси. В сложившейся ситуации экономически нецелесообразно приобретать готовый раствор, так как объем транспортных расходов значительно превышает стоимость материала. Часто возникает вопрос, как сделать бетон самому, обеспечив качество материала на уровне заводского. При кажущейся легкости самостоятельного изготовления бетона имеется ряд технологических нюансов.

    Прочность-важная характеристика бетона

    Для обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик готового бетона необходимо:

    • использовать качественное сырье;
    • придерживаться требований технологий;
    • применять проверенную рецептуру;
    • механизировать процесс смешивания;
    • добавлять нужную марку цементного порошка;
    • обращать внимание на размер крупиц песка;
    • вводить в смесь нужную фракцию наполнителя.

    Самостоятельная подготовка рабочей смеси не допускается для бетонирования ответственных конструкций – перекрывающих панелей, опорных колонн и монолитных стен. Слишком велика цена ошибки, которая способна вызвать обрушение при повышенной нагрузке в процессе использования. Готовить бетон своими силами стоит при выполнении различных работ в области частного домостроения – сооружении фундаментов, обустройстве подбетонок, возведении гаражей и построек хозяйственного назначения. При этом вопросам соблюдения технологии следует уделять первоочередное значение.

    С положениями строительных норм следует ознакомиться планируя самостоятельно изготавливать бетон

    Подготовка бетонного раствора своими руками оправдана в определенных ситуациях:

    • при незначительной потребности в бетонной смеси;
    • при проблематичности доставки бетона к месту работ;
    • при увеличенных объемах затрат на приобретение готового раствора;
    • при невозможности выполнения замеса в бытовых условиях.

    Планируя самостоятельно изготавливать бетон, следует ознакомиться с положениями строительных норм, регламентирующих особенности технологического процесса и требования к применяемым стройматериалам.

    Из чего готовят прочный бетон – состав и особенности компонентов бетонного раствора

    Многие частники не сомневаются, что знают рецепт и технологию приготовления качественного бетона. Однако первые трещины, появившиеся на фундаменте или отмостке после зимних морозов, говорят о завышенной самооценке этих «мастеров». Именно поэтому целесообразно начинать изучение процесса самостоятельного приготовления бетона с азов.

    Состав и особенности компонентов бетонного раствора

    Итак, начнем с компонентов, составляющих основу бетона. В состав бетонной смеси входят следующие ингредиенты:

    • вяжущее вещество – портландцемент. Он изготавливается на промышленных предприятиях, контролирующих качество продукции;
    • наполнитель – щебень или гравий, а также песок. Указанные материалы приобретаются индивидуально и не всегда соответствуют требованиям нормативной документации;
    • техническая вода, не содержащая посторонних примесей. Не стоит вводить в бетонную смесь воду из неизвестного водоема, состав которой не определен;
    • специальные добавки. Модификаторы позволяют изменить текучесть, обеспечить требуемую пластичность, повысить морозостойкость и сократить время схватывания.

    Желая получить прочный бетон, не нужно применять сырье сомнительного происхождения, качество которого не подтверждено сертификатами соответствия. До изучения технологических особенностей подготовки бетонного раствора и ознакомления с рецептурой остановимся детально на требованиях, предъявляемых к входящим в бетонную смесь компонентам.

    Цемент для приготовления раствора

    Все знают, что бетон делают из цемента. Он выполняет функцию связующего компонента в бетонной смеси. В основном частными застройщиками используется М400 цемент или цемент М500. Прочностные характеристики цемента марки четырехсотой и пятисотой позволяют использовать данный стройматериал для приготовления бетона в области жилищного строительства. Для изготовления строительных конструкций, воспринимающих повышенные нагрузки, используется бетон, в состав которого входит цемент М600.

    Цемент выполняет функцию связующего компонента в бетонной смеси

    Подбирая портландцемент для изготовления бетонной смеси, необходимо обращать внимание на следующие характеристики вяжущего вещества:

    • прочностные свойства, влияющие на нагрузочную способность бетона после твердения;
    • плотность цемента, зависящую от даты изготовления материала и условий его хранения;
    • крупность порошкообразной фракции, определяющую продолжительность схватывания;
    • коррозионную стойкость, важную для конструкций, расположенных во влажной среде;
    • сульфатостойкость, обеспечивающую сохранение структуры бетона при контакте с солями;
    • влагостойкость, благодаря которой затрудняется проникновение влаги вглубь бетона;
    • морозоустойчивость, определяющую возможность использования бетона при резких температурных перепадах.

    Введение модифицирующих добавок и пластификаторов позволяет придать цементу требуемые эксплуатационные свойства, что значительно повышает стоимость цементного порошка.

    При покупке портландцемента обращайте внимание на следующие моменты:

    Необходимо обращать внимание на прочностные свойства цемента
    • дату изготовления вяжущего вещества;
    • целостность упаковочной тары;
    • однородность консистенции порошка;
    • равномерность окраски цемента;
    • отсутствие инородных частиц и комков;
    • наличие сертификатов соответствия.

    Прочностные характеристики стройматериала измеряются в кг/см2 и снижаются по мере окончания срока годности цемента.

    Изменения прочностных свойств происходят следующим образом:

    • на протяжении первых двух месяцев после изготовления цемента прочность соответствует значению, заявленному изготовителем;
    • спустя 60 дней с даты изготовления прочность снижается на 20% от первоначальной величины;
    • через 6 месяцев после расфасовки цемента в мешки прочность материала не превышает 70% начальной;
    • в течение 12 месяцев складского хранения потеря прочности составляет половину базового значения.

    Нецелесообразно приобретать слежавшийся цемент, с момента изготовления которого прошел длительный период времени.

    Какой лучше всего использовать песок

    Правильный выбор песка, используемого в качестве мелкофракционного заполнителя, влияет на свойства бетонной смеси.

    На свойства бетонной смеси влияет правильный выбор песка

    Заказывая песок для приготовления бетона, обратите внимание на качество материала:

    • размер песчаных частиц. Он составляет 1,5-4 мм;
    • отсутствие глинистых частиц. Допустимая концентрация глины не более 3%;
    • содержание мелкой фракции размером не более 0,6 мм, не превышающее 3%;
    • насыпной вес песка, минимальное значение которого составляет 1,4 т/м3.

    Главные показатели качества песка – минимальная концентрация пылевидной фракции и частиц глины. Для удаления пыли и глинистых включений применяют промывку песка под напором воды.

    Для приготовления бетона используют различные виды строительного песка:

    • полученный карьерным способом. В таком материале часто присутствует увеличенное количество глины и частиц известняка, что отрицательно сказывается на качестве бетона. Бетон начинает разрушаться при увеличении объема глины, насыщенной влагой;
    • речной песок, отличающийся от карьерного материала отсутствием инородных включений. Для речного песка характерна однородная структура, обеспечивающая небольшое отклонение размеров частиц в общем массиве не более 2 мм.

    Выбирая песок для замеса бетона, следует отдавать предпочтение более дорогому намывному материалу, превосходящему карьерный песок по чистоте. Допускается использовать карьерный материал, очищенный влажным методом.

    Щебень или гравий – что использовать основным наполнителем

    Не принципиально, какой материал применяется в качестве крупного заполнителя – гравий или щебенка.

    Щебень считается лучшим заполнителем для бетонного раствора

    Оба стройматериала добывают карьерным методом из различных видов нерудных пород:

    • доломитового камня;
    • гравийных валунов;
    • природного гранита.

    Затем добытый материал измельчают на специальном оборудовании с последующей сортировкой по фракциям. Размер наполнителя составляет от 5 до 40 мм. Среднефракционный заполнитель размером 10-35 мм наиболее востребован. Его применяют для возведения фундаментных оснований.

    Наполнитель обладает следующими эксплуатационными характеристиками:

    • повышенной прочностью;
    • морозоустойчивостью;
    • однородной структурой зерен.

    По стоимости гранитный щебень наиболее дорогой, а доломитовый и гравийный материал имеют доступную цену. Однако они уступают по прочности гранитному наполнителю.

    Заполнитель разных фракций нужно брать для уплотнения смеси

    Имеются определенные особенности применения наполнителя:

    • доломитовая щебенка входит в состав легких бетонов класса В15;
    • гравийный материал позволяет достичь прочности бетона В25;
    • повышенную до В30 прочность бетона обеспечивает гранитный наполнитель.

    Следует обращать внимание на уровень радиоактивного фона, увеличенного у гранитной щебенки. При повышенных до II класса показателях радиации не допускается использовать гранитный щебень для возведения жилья. Такой материал пригоден только в области дорожного строительства.

    Использование специальных добавок для обеспечения качества бетона

    Для придания бетонному раствору определенных характеристик во время выполнения замеса вводят специальные компоненты. Такие добавки профессиональные строители называют пластификаторами.

    Они придают бетону особые свойства:

    • повышают прочностные характеристики монолита;
    • обеспечивают удобоукладываемость бетонной смеси;
    • продлевают период схватывания раствора;
    • изменяют продолжительность набора эксплуатационной прочности;
    • предотвращают возможность замерзания раствора при отрицательной температуре.
    При введении пластификаторов в бетонный раствор важно соблюдать пропорции

    Для придания бетону необходимых свойств важно соблюдать пропорции при введении пластификаторов в бетонный раствор.

    Качество и необходимое количество воды

    Обсуждая, как сделать раствор бетона, следует обращать внимание на качество добавляемой в раствор воды.

    К ней, так же как и к другим компонентам, предъявляются специальные требования. Вода не должна содержать:

    • включений органического характера;
    • животных и растительных загрязнений;
    • кислотных и щелочных составляющих.

    Не допускается использовать заболоченную воду, а также жидкость, содержащую химические вещества, масла и нефтепродукты. Оптимальный вариант воды для приготовления бетона – водопроводная. Для получения необходимых кондиций следует добавлять объем воды, не превышающий пятую часть от общей массы раствора. При таком содержании влаги в бетонной смеси обеспечивается нормальное протекание процесса гидратации. Концентрация жидкости в бетонной смеси влияет на пластичность раствора.

    На пластичность раствора влияет концентрация жидкости в бетонной смеси

    В каком соотношении вводятся составляющие бетонной смеси

    Осуществляя приготовление цементного раствора, пропорции необходимо соблюдать в соответствии с требованиями рецептуры. Выполняя расчет бетона, целесообразно использовать табличные значения, отличающиеся для различных марок бетонных смесей. При этом изменяется не только концентрация цемента в растворе, но и соотношение остальных ингредиентов.

    Например, массовые пропорции цемента, песка и щебня для бетона, изготовленного на базе портландцемент М400, составят:

    • 1:4,5:6,9 – для бетонного раствора марки М100;
    • 1:2,9:4,7 – для бетонной смеси с маркировкой 200;
    • 1:1,2:2,7 – для марочного бетона М400.

    При использовании портландцемента М500 соотношения ингредиентов изменятся и составят:

    • 1:5,7:8,2 – для бетона М100;
    • 1:3,4:5,7 – для состава марки М200;
    • 1:1,5:3,1 – для смеси М400.

    Большинство частных строителей для выполнения бетонирования в бытовых условиях используют стандартную пропорцию 1:3:5, предусматривающую смешивание одной части портландцемента с тремя частями очищенного песка и пятью частями наполнителя. Вода в смесь вводится в объеме, необходимом для получения требуемой консистенции. Незначительные отклонения от указанного соотношения не оказывают принципиального влияния на качество бетонного раствора.

    В соответствии с требованиями рецептуры необходимо соблюдать пропорции

    Существенные отклонения от стандартной рецептуры отрицательно влияют на качество бетона:

    • снижают нагрузочную способность монолита после застывания;
    • вызывают растрескивание бетонного массива;
    • снижают влагостойкость бетона за счет увеличенной пористости;
    • затрудняют выполнение бетонных мероприятий в связи с ускоренным твердением.

    Планируя изготавливать бетонную смесь самостоятельно, не забывайте, что изменение свойств исходного сырья также сказывается на качестве готового бетона и влияет на процентное соотношение. В этом случае производится корректировка рецептуры.

    Как получить раствор бетона – выбираем способ замешивания

    Для самостоятельной подготовки бетонного раствора используют различные методы смешивания исходного сырья:

    • ручной, отличающийся простотой реализации и не требующий применения специального оборудования. Для выполнения работ потребуется вместительное корыто, а также лопаты и ведра. Перемешивание вручную целесообразно при выполнении небольшого объема бетонных работ, связанных с заливкой опор ограды, сооружением отмостки и другими работами. При ручном перемешивании проблематично обеспечить однородность бетонного раствора. Ручной способ замеса особенно актуален при отсутствии источника электроэнергии на стройплощадке;
    Различные методы смешивания исходного сырья используют для самостоятельной подготовки бетонного раствора
    • механизированный, обеспечивающий возможность приготовления увеличенных объемов бетона за ограниченное время. Для ускоренного замеса потребуется бытовой бетоносмеситель. Замес в бетономешалке обеспечивает повышенную однородность бетонной смеси. Используются различные типы смесителей гравитационного или принудительного действия. На приготовление одной порций бетонного раствора уйдет не более трех минут. Для ускоренного выполнения бетонных мероприятия целесообразно размещать бетоносмеситель непосредственно возле участка заливки.

    Выбор определенного метода приготовления бетона осуществляется индивидуально в зависимости от планируемых объемов бетонных работ.

    Как сделать из цемента бетон – выполнение замеса раствора вручную

    Не всегда домашние мастера имеют полное представление, как правильно сделать бетонный раствор при выполнении замеса ручным методом. При кажущейся легкости ручного смешивания имеются определенные нюансы.

    Выполнение замеса раствора вручную

    Для ручного замеса необходимо выполнить следующие стадии работ:

    1. Подготовить рабочие инструменты.
    2. Взвесить исходные материалы.
    3. Перемешать сырье.
    4. Добавить воду.
    5. Повторно выполнить смешивание.

    Остановимся на особенностях выполнения отдельных этапов.

    Подготовительные мероприятия – готовим инструменты и сырье

    На подготовительной стадии работ необходимо приготовить:

    • вместительную емкость;
    • совковые и штыковые лопаты;
    • ведра;
    • сито для очистки песка.

    Порядок действий:

    1. Очистите на сите песок от крупных примесей.
    2. Выполните расчеты в соотношении ведер для замеса.
    3. Засыпьте необходимое количество материала в бадью.

    Подготовив в требуемом объеме сухие ингредиенты, приступайте к следующему этапу.

    Готовим инструменты и сырье
    Смешивание цемента, песка и фракции щебня

    Следует соблюдать определенный порядок при смешивании ингредиентов:

    1. Вначале необходимо всыпать портландцемент и песок.
    2. Затем перемешать цементно-песчаную смесь до однородного состояния.
    3. На завершающем этапе добавить щебенку и перемешать смесь.

    Для перемешивания градиентов кроме штыковой лопаты используют также обычную тяпку.

    Заливка водой и повторное перемешивание

    Добавление воды осуществляют постепенно:

    1. Вначале добавляют небольшой объем воды, осуществляя смешивание сырья.
    2. Затем вводят оставшуюся часть и повторно перемешивают полученный бетон.

    Подготовленную бетонную смесь загружают лопатой в ведра и используют по назначению.

    При смешивании ингредиентов следует соблюдать определенный порядок

    Готовим бетон – как делают строительный материал в бетономешалке

    Рассмотрим, как делать раствор бетона, отличающийся повышенной однородностью, с использованием бытового бетоносмесителя.

    Используют агрегаты различного типа, отличающиеся принципом перемешивания компонентов:

    • гравитационные. Особенностью такой бетономешалки является вращающаяся емкость с лопастями и стационарная ось с винтообразной поверхностью. Конструкция позволяет изменять угловое положение барабана, влияющее на эффективность смешивания. Бетонный раствор в процессе смешивания на такой мешалке падает под действием собственного веса;
    • принудительные. Конструкция бетономешалки принудительного действия включает неподвижную емкость, внутри которой вращается лопастной рабочий орган. Бетонный раствор, приготовленный в мешалке принудительного типа, более однороден, чем смесь из гравитационного смесителя. Принудительные агрегаты используют для приготовления густых смесей, содержащих ограниченный объем воды.
    Более однороден бетонный раствор, приготовленный в бетономешалке

    Для выполнения замеса необходимо:

    1. Установить бетономешалку на ровной площадке.
    2. Засыпать в барабан необходимый объем песка и портландцемента.
    3. Предварительно перемешать компоненты.
    4. Добавить щебенку и воду.
    5. Выполнить повторное смешивание.
    6. Выгрузить готовый бетон и очистить барабан.

    Важно контролировать объем добываемого сырья и не допускать перегрузки смесительного устройства. После завершения работ бетоносмеситель следует промыть.

    Как сделать качественный бетон – рекомендации профессионалов

    Разобраться, как сделать правильно бетон, помогут советы опытных строителей. Они обращают особое внимание на то, что необходимо применять качественный щебень, очищенный песок и свежий цемент. ГОСТ на бетон регламентирует требования к исходному сырью и особенности приготовления бетонного раствора.

    Профессионалы акцентируют внимание на следующих моментах:

    • соблюдении очередности введения ингредиентов в смесь;
    • осуществлении перемешивания до однородной консистенции;
    • добавлении компонентов смеси в точной дозировке.

    Для получения более однородного бетонного раствора необходимо использовать бытовой бетоносмеситель принудительного действия. Помните, что крупность сырья также влияет на качество бетонного раствора. Справиться с задачей самостоятельного приготовления бетонной смеси по силам домашним умельцам. Важно придерживаться требований технологического процесса и соблюдать дозировку базовых компонентов в строгом соответствии с рецептурой.

    Как сделать бетон правильно. Пропорции в ведрах. Бетонная смесь

    Для наших целей была выбрана марка бетона М300. Расскажу весь процесс на этом примере.
    Первым делом вливаем в бетономешалку воду. При первом замесе следует взять воды чуть больше, т.к. бетономешалка сухая и часть воды уйдет на ее увлажнение. Мы вливали около 8 литров воды. Сразу после воды вливали 0,6 литра пластификатора. Это специальная добавка для бетона, которая делает его более пластичным при меньшем добавлении воды. Из дополнительных свойств, это ускорение твердения, повышение морозостойкости и водопроницаемости бетона. Лишняя вода в бетоне при замесе может серьезно ухудшить его качество, поэтому лучше долить после того, как все добавили, если смесь густая. Если используете пластификатор, очень удобно отрезать пластиковую бутылку, отмерять в ней нужное количество на одну мешалку по инструкции и использовать эту мерную емкость при каждом замесе. Если бы делали марку М200 для целей стяжки или фундамента, то его бы не использовали вообще. После этого добавляем 4 ведра щебня, через пару минут, как щебень намокнет, 2 ведра песка и половину мешка 25 кг. цемента марки М500. Это как раз по объему около ведра. Есть хороший лайфхак, как разделить мешок цемента пополам …под лежачий мешок цемента подкладывается палка, мешок режется по центру большим ножом поперек, вдоль палки и поднимается за палку и дорезается. Получаем две половинки мешка. Можно и без палки обойтись при определенной сноровке. Существует огромная масса споров про последовательность добавления компонентов. Этот вариант считаю наиболее правильным. Если сразу добавить в воду цемент и песок, а потом уже щебень, это все дело налипнет на стенки бетономешалки и потом очень проблематично от всего этого избавиться. Ведра для воды и песка со щебнем должны быть разными, чтобы в мокрое ведро песок не налипал на стенки. Все это дело должно перемешаться до однородной массы, по времени минут 5 от силы занимает. Как только выгрузили бетон из мешалки, сразу же надо залить воду на второй замес не выключая мешалку, на второй и последующие замесы брали литров по 7, при необходимости доливали понемногу. Хотя и рекомендуют лить 5, по факту 7 было почти как раз, если меньше, смесь была сухой. Пол-литра долили, посмотрели, как размешалось, если не устраивает еще немного. Если влить сразу около литра, когда кажется, что смесь сильно сухая, может сразу же консистенция стать жидкой, это уже не хорошо для качества бетона. Так что лучше лить понемногу.
    По итогу все это дело довольно просто организовать. Мешалку можно взять на прокат совсем за недорого или у знакомых. Для наших пропорций она была на 180 литров. Объем готовой смеси в нашем случае был около 50 литров. Этого объема для мешалки оптимально. Крутит без перегрузки, не выливается за края почти в горизонтальном положении, быстро размешивается.
    После заливки материала, уплотнения и выравнивания, ему нужно дать время для набора прочности. Проводимые мероприятия направлены на защиту от высыхания, а также борьбу с негативными воздействиями атмосферных осадков. В холодное время года, если температура превышает 5 градусов, свежезалитый бетон можно накрыть слоем полиэтилена, и этого будет достаточно. Жаркая летняя погода потребует регулярного увлажнения в течение пяти — семи дней.
    Измерение компонентов ведрами удобно производить непосредственно на строительной площадке. Однако, приобретая материалы, мы привыкли оперировать килограммами. Как произвести расчет того, сколько и каких компонентов нужно по весу? Первоначально следует определиться с долями, приходящимися на ингредиенты. А уже от них можно высчитать нужный вес каждого компонента. Цемент удобно использовать в мешках по 25 кг. Разрезав который пополам получим примерно 2 десятилитровых ведра.
    По сути все вводные данные изложил…рассчитали объем бетона для конкретной задачи, определились с маркой бетона, купили компоненты, замешали. Не сложно посчитать, что на куб бетона в нашем случае надо около 20 таких замесов. По времени не засекали, но по ощущениям замешать одну мешалку минут 15 максимум и сразу же можно следующий замес делать без перерыва…
    На этом на сегодня все….в следующих статьях расскажу, как делали каждый из этапов нашей стройки, сколько это заняло по времени и финансам…
    Ролик на ютуб: https://youtu.be/c9MeiS5bylI

    состав и пропорции, замешивание раствора

    К ручному замесу бетона прибегают при небольших объемах требуемого раствора, отсутствии оборудования или электричества на строительном участке. Технология несложная, но трудоемкая, львиная доля времени уходит на подготовку компонентов, а усилий – на достижение однородной консистенции. Пропорции подбираются с учетом требуемой марки прочности бетона, от правильности их соблюдения зависит надежность будущей конструкции.

    Оглавление:

    1. Характеристики бетонных смесей и состав
    2. Пропорции ингредиентов
    3. Особенности самостоятельного изготовления

    Требования к компонентам

    Характеристики и свойства бетонного раствора напрямую связаны с качеством вяжущего, мелко- и крупнофракционного наполнителя, затворяемой воды и добавок. Главным ингредиентом является цемент, от него отмеряют все остальные пропорции. Связь между маркой вяжущего и итоговой прочностью бетона отражена в таблице:

    Марка бетона М100 М150 М200 М250 М300 М400 М500 М600
    Требуемый цемент (минимум) М300 М400 М400, М500 М500-М600 М600

    Проще говоря, марка вяжущего должна быть в 2 раза выше требуемого класса прочности раствора. Для приготовления бетона лучше всего подходит портландцемент, обладающий максимальным содержанием силикатов кальция в составе (до 80 %). Доля примесей не должна превышать 20%, на практике это означает дополнительную маркировку на упаковке Д0 или Д20. Проверка даты выпуска при покупке обязательна, этот вид вяжущего быстро теряет свои полезные свойства. При этом чем тоньше помол (у высококачественных сортов), тем скорее это происходит.

    Опытные строители советуют приобретать цемент не ранее, чем за 2 недели до приготовления и проверять целостность упаковок, раскрывать мешки или хранить их незащищенными от влаги нельзя. Свежее вяжущее имеет светлый серо-зеленый цвет и легко просыпается сквозь пальцы, комки в нем отсутствуют. Использование просроченного или подмокшего цемента нарушает выбранные соотношения между остальными компонентами, его доля возрастает вдвое, при этом качество бетона не гарантируется.

    Мелкофракционным наполнителем является песок, он не придает раствору прочность, но необходим для заполнения пустот. Для строительных смесей нужны составы с размеров фракций от 1,5 до 5 мм, желательно – с отклонениями между собой в пределах не более 1-2 мм. Высокие требования предъявляются к чистоте песка, в нем не должно быть ила, веток, грунта или мусора. Устранить крупные частицы и комки легко – достаточно просеять его через сито. Очистить песок от ила и мелкой пыли сложнее: для определения степени загрязнения материал засыпают в ведро и заливают водой, сильное помутнение – признак необходимости в его промывке. На практике это означает затягивание рабочего процесса на несколько дней, наполнитель в бетон вводится исключительно в сухом состоянии.

    Щебень, гравий, керамзит или отсевы пород придают смеси прочность: чем выше требования к строительной конструкции, тем тверже они должны быть. Размер фракций варьируется от 5 до 40 мм (в редких случаях – до 70), важную роль играют такие показатели, как лещадность и шероховатость. Как и в случае с песком, отслеживается чистота крупнофракционного наполнителя, для исключения попадания грязи и мусора в бетон рекомендуется провести его промывку и просушку.

    Еще одной контролируемой характеристикой является радиоактивность, этот показатель указывается в сертификате и обязательно проверяется перед покупкой.

    При необходимости приготовить бетонный раствор своими руками с нестандартными свойствами (или для их улучшения) в состав вводят добавки:

    • Цветовые – для придания особого окраса, используются при изготовлении тротуарной плитки или бордюрных элементов.
    • Морозоустойчивые ингибиторы, увеличивающие вяжущие свойства цемента и позволяющие проводить бетонирование при минусовых температурах.
    • Пластификаторы – для получения эластичных смесей без увеличения пропорций затворяемой жидкости.
    • Эпоксидные – для повышения прочностных и гидрофобных свойств.
    • Вещества, ускоряющие или замедляющие процесс гидратации.
    • Армирующую фибру.

    Рекомендуемые пропорции бетона

    К востребованным в частном строительстве соотношениям вяжущего, песка и щебня относят 1:2:3 или 1:3:4 при условии использования портландцемента с маркой прочности М400 или М500. Чем выше его сорт, тем меньше его доля в растворе (при достаточной его свежести). Водоцементное соотношение зависит от назначения состава и варьируется от 0,5 (оптимальное значение) до 1,04, но не выше. Избыток жидкости резко ухудшает прочность застываемых конструкций, недостаток сказывается на качестве перемешивания и подвижности составов. Нередко возникает необходимость приготовить бетонную смесь с конкретной маркой, нормативные пропорции указаны в таблице:

    Марка раствора Массовый состав на 1 кг цемента, кг Объемное соотношение песка и щебня на 10 л цемента, л Выход бетона на 10 л цемента, л
    для М400 для М500 для М400 для М500 для М400 для М500
    М100 4,6:7 5,8:8,1 41:61 53:71 78 90
    М150 3,5:5,7 4,5:6,6 32:50 40:58 64 73
    М200 2,8:4,8 3,5:5,6 25:42 32:49 54 62
    М250 2,1:3,9 2,6:4,5 19:34 24:39 43 50
    М300 1,9:3,7 2,4:4,3 17:32 22:37 41 47
    М350 1,2:2,7 1,6:3,2 11:24 14:28 31 36
    М400 1,1:2,5 1,4:2,9 10:32 12:25 29 32

    Указанные в таблице пропорции бетонной смеси актуальны при использовании портландцемента не ниже М400. Ввод примесей в состав на основные соотношения компонентов не влияют, их объемная и массовая доля мала. При этом превышение пропорций недопустимо, это нарушает гидратацию цемента. При отсутствии бетономешалки достичь их равномерного распределения крайне сложно, исключение представляют растворяемые варианты.

    Нюансы процесса приготовления бетона вручную

    При использовании готовых составов или небольших объемах сухие компоненты перемешиваются и постепенно затворяются чистой водой. Работать с заводскими вариантами (пескобетоном) удобно, все пропорции в них уже выверены, рекомендуемая дозировка жидкости указана на упаковке. Приготовить однородный раствор проще в плоской или широкой емкости с помощью тяпки или совковой лопаты. Бетонную смесь насыпают кратером (или собирают в горку после перемешивания), воду льют небольшими порциями в углубление в центре, сухие ингредиенты подсыпают с краев, процесс продолжается до достижения однородного состояния.

    Но при необходимости замеса больших порций советуют выбрать другой порядок соединения ингредиентов. В этом случае бетон замешивают в старой ванне или корыте, объемное соотношение пропорций проще всего перевести в ведра. При использовании портландцемента М500 рекомендуемый рецепт на 1 часть вяжущего включает 3 песка, 4 щебня и 1 воды. При условии хорошей просушки компонентов в ведрах это соотношение составляет 2:6:8:2.

    Последовательность соединения при этом следующая: 20 л воды заливаются в емкость первыми и тщательно размешиваются с 2 ведрами цемента совковой лопатой. Далее туда порционно вводится 6 ведер песка, процесс повторяется до достижения однородного состояния. Для равномерного распределения крупнофракционного наполнителя смесь разравнивают по дну и щебень насыпают по всей площади. Полученный бетонный раствор расходуют незамедлительно, в течение получаса.

    Что еще следует учесть

    Важно понимать: замес вручную требует много времени и сил, на ответвленных объектах и при больших объемах работ без бетономешалки не обойтись. Все компоненты подготавливаются заранее, в идеале состав включает фракции разного размера. Расчет необходимого количества материала обязателен, пропорции и марка вяжущего в процессе замеса не меняются.

    Также не стоит забывать, что помимо правильного приготовления смеси технология бетонирования включает в себя выравнивание и уплотнение бетона с последующим влажностным уходом. Работы ведутся в теплое время года, при понижении температуры воздуха ниже +5 °C предусматриваются дополнительные меры: прогрев или ввод в состав присадок.

    Приготовление бетонных смесей | Технология бетона и изделий из него

    Для получения качественного бетона необходимо в процессе приготовления бетонной смеси обеспечить образование сплошного слоя цементного теста на поверхности зерен мелкого и крупного заполнителя, а также равномерное распределение растворной части в массе крупного заполнителя. Получить однородную бетонную смесь можно путем правильного подбора состава и выбора способа приготовления, типа смесительного оборудования, продолжительности перемешивания, степени заполнения емкости смесителя, а также последовательности загрузки и смешивания компонентов бетонной смеси.

    Способы приготовления бетонных смесей. Приготовление бетонных смесей можно производить тремя способами: одновременным смешиванием всех компонентов, перемешиванием с одновременной механической обработкой смеси и раздельным приготовлением цементного теста (или раствора) с последующим смешиванием его с заполнителями.

    Приготовление бетонной смеси способом одновременного перемешивания всех компонентов в бетоносмесителях различного типа широко используется в строительстве без существующих изменений несколько десятков лет. Основными недостатками этого способа являются неполное использование вяжущего в бетоне и сравнительно большая продолжительность перемешивания, особенно для жестких смесей. Используемое при этом смесительное оборудование, несмотря на простоту конструкции, имеет большие размеры и отличается повышенной металлоемкостью.

    Проведенные исследования и практика показали, что при дополнительной механической обработке компонентов в процессе их перемешивания достигается не только большая однородность смесей с различным содержанием воды (в том числе и жестких), но и повышение активности вяжущих, ускорение процесса твердения, а также улучшение сцепления цементного камня с заполнителем. Этот способ приготовления бетонных смесей позволяет улучшить структуру бетона, повысить его прочность и снизить расход вяжущего.

    Для приготовления тяжелых бетонных смесей новым способом сконструированы смесительные машины в основном с вибрационной обработкой смеси. Они имеют сравнительно сложную конструкцию и создают в работе трудноустранимые вибрации и шум, вредно действующие на здоровье рабочих и строительные конструкции здания смесительного цеха.

    Как показали исследования, одновременное перемешивание всех компонентов не обеспечивает достаточной однородности бетонной смеси и полного использования вяжущих свойств цемента, а прочность и плотность бетона получаются ниже, чем при раздельном способе приготовления с тем же расходом материалов. Сущность раздельного способа приготовления бетонных смесей заключается в том, что сначала готовят цементное тесто (или раствор), добиваясь при этом значительного повышения активности вяжущего, а затем производят смешивание готового теста (или раствора) с заполнителем.

    Для приготовления цементного теста (или раствора) с одновременным повышением активности вяжущего можно использовать как известные методы (например,, мокрый домол цемента в вибромельницах), так и сравнительно новые — приготовление смеси с помощью вибровалковых и струйных смесителей и др. Наиболее эффективен мокрый домол в вибромельницах, когда происходит непрерывное измельчение частиц цемента и разрушение оболочек на зернах цемента, образующихся в процессе гидратации, что способствует дальнейшему взаимодействию цемента с водой и ускоряет впоследствии твердение цемента.

    В настоящее время ученые работают над созданием новых методов и конструкций машин для приготовления цементного молока одновременно с его активизацией.

    1. Бетоноведение
    2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
    3. Бетонные работы в зимних условиях
    4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
    5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
    6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
    7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

    Приготовление и укладка бетонной смеси

    Приготовление бетонной смеси включает две основные техно­логические операции: дозировку исходных материалов и их пере­мешивание.

    Важнейшим условием приготовления бетонной смеси с задан­ными показателями свойств, а также обеспечения постоянства этих показатателей от замеса к замесу является точность дози­ровки составляющих материалов в соответствии с рабочим сос­тавом бетона. Дозирование материалов производят дозаторами (мерниками) периодического или непрырывного действия.

    Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмеси­телях периодического и непрерывного действия. В бетоносмесите­лях периодического действия рабочие циклы машины протекают с перерывами, т. е. в них периодически загружаются отвешенные порции материалов, которые перемешиваются, а далее бетонная смесь выгружается (рис. 6.9). В бетоносмесителях непрерывного действия все три операции производят

    По способу перемешивания материалов бетоносмесители бывают с принудительным и гравитационным перемешиванием (при свободном падении).

    Для приготовления жестких и особо жестких бетонных смесей созданы так называемые вибросмесители, в которых перемеши­вание составляющих материалов осуществляется в сочетании с вибрацией, а в некоторых конструкциях — только вибрацией. При соответствующем режиме вибрации, когда силы трения и сцепления между частицами смеси нарушены, а силам тяжести противодействует значительно превосходящее их давление воз­буждения в смеси, последняя переходит во взвешенное состояние с высокой подвижностью, что способствует интенсивному пере­мешиванию смеси.

    Транспортирование бетонной смеси к месту укладки должно обеспечить сохранение ее однородности и степени подвижности. При длительной перевозке бетонная смесь загустевает вследствие гидратации цемента, поглощения воды заполнителями и испаре­ния, однако подвижность смеси к моменту укладки ее должна быть не меньше проектной.

    На заводах бетонные смеси транспорти­руют бетонораздатчиками, самоходными тележками, ленточными транспортерами; в цехах малой и средней мощности — электро­тельферами и электрокарами. Подвижные смеси можно транс­портировать на большие расстояния по трубам с помощью пневматических установок. На строительные площадки, где ведутся бетонные работы, бетонную смесь доставляют в авто­бетоносмесителях, в которых бетонную смесь перемешивают при­мерно за 5 мин до прибытия на место.

    Завод на каждую партию бетонной смеси выдает паспорт с указанием состава бетона и его класса.

    Укладка бетонной смеси и ее уплотнение являются одними из наиболее трудоемких и энергоемких операций. Эти операции в настоящее время выполняются с помощью бетоноукладчиков или более простых машин — бетонораздатчиков. Бетоноукладчи­ки позволяют в большей степени механизировать процесс рас­пределения бетонной смеси в форме. Бетонная смесь должна быть уложена в форме так, чтобы в ней не оставались свободные места; особенно тщательно нужно заполнять углы и суженные места формы. После укладки бетонной смеси производят уплот­нение ее вибрированием, виброштампованием, центрифугирова­нием, вакуумированием, прокатом (см. гл. 11).

    Наиболее распространенным видом уплотнения бетонной сме­си является вибрирование. Степень уплотнения бетонной смеси с помощью вибраторов зависит в основном от частоты и ампли­туды колебаний, а также продолжительности вибрирования.

    По роду двигателя различают вибраторы электромеханиче­ские, электромагнитные и пневматические; наиболее распростра­нены электромеханические вибраторы. В зависимости от вида, формы и размеров бетонируемой конструкции применяют вибра­торы различных типов.

    На практике часто ис­пользуют комбинированные способы уплотнения бетон­ной смеси.

    При центробежном спо­собе формования для уплотнения бетонной смеси используют центробежную силу, возникающую при вращении формы. Часто­та вращения 400…900 об/мин, при этом бетонная смесь равно­мерно распределяется по стенкам формы и хорошо уплотняется; часть воды затворения (20…30%) отжимается к внутренней по­верхности изделия, это способствует повышению плотности и водонепроницаемости. Такой способ формования применяют при изготовлении труб, полых колонн, опор и т. п.

    Повысить качество бетона можно вакуумированием смеси, при этом из бетонной смеси извлекается часть избыточной воды и воздуха, одновременно % под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется, ускоряется твердение и повышается прочность бетона. Еще лучшие результаты дает по­вторное вибрирование после вакуумирования, при котором закрываются мелкие поры, образовавшиеся при вакуумировании.

    Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Бетон при нормальных Условиях постепенно набирает свою прочность и к 28 сут приоб­ретает марочную прочность, причем в первые 3…7 сут прочностьбетона растет более интенсивно и на 7-е сутки составляет 60. 70% марочной (проектной) прочности. Для заводской техноло­гии такие условия твердения бетона неприемлемы.

    В заводской технологии применяют ускоренные методы твер­дения — тепловую обработку при обязательном сохранении влажности изделий. На заводах сборного железобетона чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80…85 °С или выдержи­вание в среде насыщенного пара при 100 °С. Стремятся приме­нять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать хорошие условия для гидратации цемента.

    На заводах сборного железобетона применяют также и дру­гие способы тепловой обработки изделий: электропрогрев, кон­тактный обогрев, обогрев в газовоздушной среде и др.

    Твердение бетона и контроль кач-ва

    Структура бетона образуется в результате затвердевания бетонной смеси и его превращения в камень.

    Уплотненная бетонная смесь в начальный период гидратации цемента сохраняет способность к пластическим деформациям. Со временем количество новообразований цементного камня увеличивается, система уплотняется и твердеет, образуется проч­ный камень определенной структуры. Время формирования структуры я свойств бетона зависит от состава и применяемых матери­алов- На формирование структуры оказывают влияние вид це­мента, химические добавки, В/Ц, температура бетонной смеси, влажность среды и др.

    Введение в бетон пластифицирующих добавок, например СДБ, замедляет схватывание цемента в начальный период; повышение температуры ускоряет процесс схватывания и твердения.

    Структура затвердевшего тяжелого бетона представляет со­бой цементный камень с размещенными в нем зернами заполни­теля, с множеством пор и пустот разных размеров и проис­хождения.

    Макроструктура бетона может быть представлена системой щебень — цементно-песчаный раствор.

    Макроструктура представляет строение системы песок — цементный камень, микроструктура — тонкое строение цемент­ного камня. Микроструктура цементного камня в бетоне со­стоит из новообразований, непрореагировавших зерен це­мента и микропор. С увеличением возраста бетона микрострукту­ра меняется в результате гидратации цемента и роста ново­образований, пористость уменьшается, меняются распределение пор и их размеры, бетон становится плотнее и прочнее. Проч­ность бетона растет неравномерно, в первые 7 сут после затворе-ния она нарастает быстро, а в дальнейшем замедляется. Скорость нарастания прочности бетона зависит от вида цемента.

    В первые дни твердения прочность бетона на быстротвердеющих цементах выше, чем, например, на белитовых цементах.

    Для твердения бетона необходима теплая и влажная среда. При повышенной температуре и влажной среде (в горячей воде с температурой 80 °С, во влажном паре с температурой до 100 °С или в автоклаве при температуре 175 °С и среде насыщенного водяного пара высокого давления) твердение протекает значи­тельно быстрее, чем в нормальных условиях.

    Твердение бетона при температуре ниже 15 °С замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается. Изло­женное выше имеет важное значение при изготовлении сборных железобетонных изделий на заводах, а также при бетонировании в зимнее время.

    Кроме прогрева бетона паром или электрическим током для ускорения применяют химические добавки, например хлористыйкальций и др.

    Все вышеизложенное оказывает влияние на твердение бетона, формирование его структуры и, следовательно, свойств бетона.

    Правильно организованный контроль качества бетонных ра­бот на всех стадиях технологического процесса изготовления бетонных конструкций — одно из важнейших условий получения прочного и долговечного бетона и снижения стоимости конструк­ций. На предприятиях сборного железобетона применяют три вида контроля: входной, пооперационный и выходной. Контроль состоит в испытании и выборе исходных материалов для бетона, в их дозировании и перемешивании, укладке, уплотнении и уходе за ним, а также в определении качества затвердевшего бетона испытанием пробных образцов.

    Прочность и качество бетона в конструкции можно ориенти­ровочно определить и без разрушения — с помощью акустиче­ских приборов. Сущность их действия основана на скорости распространения ультразвукового импульса или волны удара в материале и зависит от его плотности и прочности. Прочность бетона в конструкции без разрушения можно также определить и механическим способом, например прибором, действие которого основано на характеристике прочности, определяющейся глуби­ной лунки в бетоне, образованной шариком при его вдавливании, или величины отскока маятника от бетона.

    Методы Кошкарова (молотком в стенку), склерометром (прибор со шкалой, по удару определятся Rсж.бет), метод локального разрушения(по динамометру), метод ударного импульса.

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о