Как правильно приготовить цементный раствор для фундамента

Песчано-гравийные смеси

Вместо песка в приготовлении бетона допустимо применение ПГС.

Попытка оптимизации строительного бюджета за его счет обычно обходится дорого.Марка приготовленной смеси зависит от марки используемого в ней цемента.Нарушения пропорций цементного раствора для фундамента становятся причиной деформации, разрушения всего сооружения.Экономить в процессе строительства можно и нужно, но с соблюдением требований строительных ГОСТ, СНиП.Одним из условий качественной бетонной смеси является точное соблюдение технологии ее приготовления.Оптимальный вариант при строительстве фундамента дома, хозяйственной постройки — заказ бетона на заводе. Только в заводских условиях возможно соблюдение точной пропорции состава, гарантирована тщательность перемешивания компонентов. Самостоятельное смешивание используется обычно, если требуется небольшое количество рабочей смеси или в случае значительной удаленности от ЖБИ.Для самостоятельного изготовления бетонного раствора потребуется:бетономешалка или несколько пар сильных рабочих рук;емкость или большой металлический лист, деревянный щит — в смешиваемую массу не должно попадать посторонних примесей;лопаты — совковые, штыковые;носилки, ведра — для переноса готового раствора на участки фундамента.Таблица пропорций компонентов бетона.При заливке траншеи очень важна скорость, так как смесь быстро застывает.Перед каждым новым замесом емкость или площадка должна тщательно очищаться от остатков предыдущего, сколько бы их там ни было.Засыпанные в нужной пропорции в емкость бетономешалки или на рабочий лист сухие компоненты сначала тщательно перемешиваются, только затем затворяются водой.Время перемешивания в бетономешалке — 1 — 2 минуты, вручную — до образования однородной массы, чем быстрее, тем лучше.

Обычная консистенция готового бетона — «сметанная».Использование пластификаторов облегчит проведение ручных работ, повысит текучесть бетона. Перед покупкой и применением добавки нужно ознакомиться с инструкцией производителя. Нужно учитывать, что при введении дополнительных добавок пропорции раствора для фундаментовизменяться не должны! Попытка приготовить цементный раствор с использованием средств домашней химии неприемлемо! Их добавление может стать причиной расслоения бетона.

Устройство фундамента предполагает использование разных материалов, но в большинстве случаев его основой выступает бетонный раствор.

Чтобы эксплуатационные качества созданного фундамента удовлетворяли техническим требованиям, эта смесь должна также иметь определенные эксплуатационные параметры. Для этого, технологи рекомендуют заранее рассчитывать перечень используемых для раствора компонентов.Главная задача в сооружении фундамента – правильно подойти к расчету пропорций. Конечно, роль бетона имеет определяющее значение не во всех типах фундамента, поэтому следует рассмотреть те его виды, в которых он используется в наибольших объемах и, соответственно, несет ответственную функцию.

Вода

Вода представляет один из самых важных компонентов раствора, который тоже должен отвечать определенным требованиям. Если качество воды низкое, это негативно скажется на прочности бетонного изделия. Основным правилом при изготовлении смеси можно считать такое условие – если воду можно использовать для приготовления пищи, она годится и для замешивания бетонной смеси. Не рекомендуется применять воду из болота.

Каждый элемент раствора имеет определенный показатель влажности. Влага, которая присутствует в стройматериалах, является лишней водой, способной испортить готовую бетонную смесь. Чтобы разобраться, как приготовить бетон, понадобится определиться с необходимыми свойствами готового продукта.

Объем используемой воды влияет на такой показатель, как пластичность бетона. Пластичность раствора обычно определяют «на глаз».

Для определения такого показателя следует взять раствор на лопату. Если он будет сползать с горизонтально помещенного инструмента, он обладает высокой пластичностью. При сползании бетона в случае незначительного наклона лопаты его можно считать среднепластичным. Малой пластичностью обладает бетон, который не будет скатываться, даже если лопату сильно наклонить.

Подбор соотношений материалов для приготовления бетона

Для различных целей требуется и различный состав бетона. Так для формирования фундамента под дом необходим прочный бетон с включением крупного щебня с элементами размером от 20 до 35 мм, и количество раствора достаточное доля закрепления заполнителя. При этом раствор должен быть текучим, потому как требуется надежно утрамбовать бетон и вывести все пузырьки воздуха из него. Однако перед заливкой основной части бетона следуете оснастить подложку. Для этого используется самый простой по приготовлению и менее прочный бетон В7,5 в составе которого кроме цементного раствора может присутствовать только крупный песок. Тем более что для этого раствор бетона делается не жидким, а больше похожим на мокрую почву по консистенции.

Для устройства фундаментов потребуется средняя по величине фракция заполнителя и все также жидкий раствор. Это обеспечит легкость распределения раствора по поверхности достаточно тонким слоем. Также мелкая и средняя фракция заполнителя незаменима при формировании таких элементов как балясины, элементы декора или садовой утвари и заливки, незначительных по объему элементов, таких как крыльцо или ступеньки.

Состав бетона по ингредиентам и их соотношению должен выполняться согласно ГОСТу 7473-94 и СНиП 5.01.23-83. При этом учитывается плотность каждого из используемых ингредиентов и необходимая средняя плотность бетона, которая необходима в конкретной ситуации. После того как подсчитаны весовые и объемные соотношения ингредиентов, можно приступать к запланированному приготовлению и заливке бетона.

Наиболее распространены пропорции бетона, это 1:3:6 частей соответственно цемента, песка и заполнителя и 0,5-1 часть воды в зависимости от необходимой текучести раствора. Однако чаще всего придерживаясь подобной компоновки, получается неудобоварительный результат бетона, и видно это будет лишь спустя время, когда исправить что-либо будет уже достаточно сложно. Лучше всего согласно представленным нормативным документам выполнить несложный, по сути, расчет и предохранить себя от неприятных последствий. Все это связано с тем, что как заполнитель и песок, так и цемент, могут существенно варьировать в параметрах плотности и связывающим характеристикам.

После расчетов следует определиться с практическим способом отмеривания ингредиентов. Ведь на руках сейчас только объемные и весовые параметры, а они несколько несовместимы с таковыми в реальной обстановке. Тот же песок может быть достаточно влажным или чрезмерно рыхлым, так что ведро объемом 10 литров будет содержать далеко не тот вес, который можно предположить из расчетов отношения плотности к объему.

В плане влажности того же песка и гравия лучше их просушить, чем пытаться примерно рассчитать количество порций того или иного ингредиента. А для определения рыхлости и выведения порций достаточно взвесить порции каждого ингредиента применительно к одному объему. То есть берется ведро или другая удобная тара и наполняется без утрамбовки песком, цементом и заполнителем поочередно, и взвешивается полученная порция. Далее путем простых расчетов можно будет перевести полученные ранее расчеты в соотношение ведер.

Фундаментная смесь

Принимая решение сделать фундамент самостоятельно, необходимо первоначально просчитать все нагрузки, которые будут на него приходиться. Владея этими цифрами, можно будет приступить к его сооружению. При этом надо учесть то, что к рассчитанным нагрузкам необходимо добавить 10-15%. Это поможет создать запас прочности, который может понадобиться при различных погодных катаклизмах. Экономить на приобретаемом материале не стоит — некачественная продукция может привести к возникновению трещин в стенах через 5-7 лет после начала эксплуатации дома.

Схема приготовления бетонной смеси.

Также необходимо учесть уровень прохождения подземных вод, тип используемого грунта и глубину его промерзания. Эти факторы являются очень важными в сооружении опорной части и пренебрегать ими нельзя. Кроме того, немаловажным фактором для изготовления фундамента будет марка применяемого бетона. Можно сразу заказывать готовый бетонный раствор, который доставляется специальными машинами. Но это очень дорого, и чтобы сократить строительные затраты, можно заняться его самостоятельным приготовлением.

Для того чтобы приготовить бетон своими руками, используется не только цемент, но и другие ингредиенты. Кроме того, от их количественного соотношения в составе подготовленной смеси будет зависеть качество раствора и его дальнейшие эксплуатационные характеристики.

Какую выбрать?

В первую очередь, нужно иметь в виду, что марка выбираемого фундамента должна зависеть от трех критериев: типа основания, материала стен и состояния грунта. Подобный обдуманный подход поможет не только сэкономить на присадках, добавляемых в бетон, но и обеспечить максимальный срок службы основания.

Имейте в виду, что в данном случае речь идет только о тех бетонных смесях, которые заказываются в готовом виде, поскольку составление собственного раствора – задача трудная, и не всегда есть возможность получить искомые характеристики. Напротив, в случае с покупным вариантом все характеристики гарантированы, при этом переплата либо оказывается минимальной, либо вообще отсутствует.

Тип основания

В частном строительстве чаще других используется ленточный фундамент. Это связано с простотой его сооружения и высокими характеристиками в плане надежности

Принимая это во внимание, имеет смысл начать рассмотрение подходящих именно с этого варианта

Для ленточного фундамента разброс марок большой. Выбор может варьироваться от М200 до М450 в зависимости от пролегания грунтовых вод и материала, из которого будут сделаны стены дома.

Для монолитного фундамента, чаще всего выбирающегося под бани, сараи и прочие подобные строения, понадобится бетон М350 и выше.

Для свайного основания показатель должен быть М200-М250. Это связано с тем, что особенности конструкции фундамента данного типа делают его прочнее ленточного и монолитного.

Материал стен и грунт

Так, если грунтовые воды залегают на глубине более 2 м, то подойдут следующие марки:

Если грунтовые воды пролегают выше 2 м, то марка фундамента должна быть не ниже М350. Если обобщить данные, то М350 подходит для легких строений, М400 – для одноэтажных кирпичных, М450 – для двух- и трехэтажных кирпичных частных домов. Под легкими домами имеются в виду и деревянные строения.

Ориентируясь на все особенности, присущие вашему будущему дому, вы сможете без труда определить, какую марку цемента для основания нужно использовать в вашем случае.

Замешивание

У каждого мастера есть своё мнение о том, как правильно замесить раствор для фундамента. Один предпочитает сначала смешать сухие компоненты, затем залить их водой, подождать, пока она впитается и перемешать бетон окончательно, при необходимости подливая воду и доводя смесь до нужной густоты.

Другой сначала готовит цементную жижу, засыпая цемент в воду, а затем добавляет в неё песок и в последнюю очередь крупный заполнитель. Надо сказать, что этот способ требует меньших трудозатрат при замешивании раствора вручную в ванне или другой большой и глубокой таре, так как перемешивать сухие компоненты с водой физически тяжелее. Но в этом случае существует риск образования сухих цементных комочков.

Вручную бетон можно замешивать только при заливке небольших объёмов, например, фундаментных столбиков. Для изготовления ленточного фундамента лучше использовать электрическую бетономешалку – она ускорит процесс и позволит выполнить работу без больших временных интервалов между укладкой слоёв.

Видео описание

Как приготовить раствор в бетоносмесителе, смотрите в видеоролике:

Готовую смесь сразу заливают в опалубку и утрамбовывают, используя специальный вибратор, либо часто прокалывают его металлическим штырём, чтобы выпустить воздух и избежать образования пустот.

Заключение

Теперь вы знаете, как правильно сделать раствор для фундамента. Для этого нужен цемент высокой марки и наполнители, отвечающие требованиям по чистоте и размеру фракций. Но самое главное – это верное определение пропорций для получения бетона проектной прочности, который не разрушится под нагрузкой, создаваемой надземными конструкциями здания. Сам процесс замешивания тоже важен, так как от однородности и консистенции раствора зависят характеристики будущего фундамента.

Пропорции компонентов для бетона

В рецептурах составления бетона даны по весу или объему. Причем цемент всегда приниматься за 1, а все остальные компоненты берутся по отношению к нему. Пропорции для часто используемых марок приведены в таблице.

Пропорции для марок бетона. Для фундаментов чаще всего используются М200, М250, М300

Как видите, один и тот же бетон можно получить, используя разные марки цемента. Какой есть, такой и засыпайте, только придерживаясь рекомендуемых массовых (или объемных) доль. В основном при заливке фундаментов применяют портландцемент M400 и M500. При составлении смеси помните, что если вместо щебня используется гравий, воды добавляется на 0,05 больше.

Как расшифровать указания таблицы? Например, возьмем Марку бетона M250, составлять ее будет из портландцемента M400. Будем ориентироваться на массу. Тогда выбираем соответствующую строку в третьем столбце: 1/2,1/3,9. Это значит, что на один килограмм цемента марки M400, берем 2,1 кг щебня и 3,9 кг песка. Количество воды можно взять из таблицы ниже — она составляет 0,65 кг для засыпки из щебня.

Водо-цементное отношение для разных марок бетонов

Если тот же бетон будем составлять, ориентируясь на объем, например 10-литровое ведро, то пропорции берем из четвертой колонки: 10/19/34. Это значит, что на 1 ведро цемента, кладем 1,9 ведра песка, 3,4 ведра щебня. Водо/цементное отношение остается тем же: 0,65 ведра.

Иногда нужно рассчитать, сколько потребуется компонентов на один куб бетона. Эти данные приведены в следующей таблице.

Пропорции бетона на один куб. Масса компонентов указана в килограммах, в скобках даны части

В другую таблицу сведены данные по расходу цемента М400 и М500 на кубометр самых популярных марок бетона при строительстве фундамента.

Расход цемента на один кубометр бетона разных марок

Замес бетона

Объем обычной бетономешалки равен 200 литрам замешиваемого раствора. Именно к этой цифре следует привести все расчеты по количеству каждого ингредиента. Далее начинаем приготовление бетона, постепенно добавляя все в бетономешалку.

• Заливается необходимое количество воды. Примерно 10-15% можно оставить для добавления позже. Это облегчит перемешивание после того, как будут добавлены все материалы.
• Закладывается цемент. Если была оставлена вода, то и цемента нужно отложить столько же.
• Следующим засыпается песок. Перемешивать на данном этапе следует до равномерного распределения всех составляющих, это примерно 2-3 минуты.
• Когда цементный раствор готов, в него добавляются все необходимые дополнительные компоненты, такие как пластификаторы, добавки, армирующие составы.
• В последнюю очередь засыпается основной заполнитель (гравий, щебень). Если необходимо добавить воду, то сперва смешивается вода с цементом и затем только полученное цементное молочко заливается в бетономешалку.

Весь процесс должен занимать примерно 10 минут. Если перемешивать слишком долго, то цемент в растворе может начать схватываться.

Транспортировка раствора производится тачкой. В случае если весь замес не помещается в тачку, то оставшийся раствор остается во включенной бетономешалке и перемешивается.

Состав бетона для фундамента

Бетон — материал, состоящий из:

• Вяжущего. Чаще всего это — цемент (портландцемент). Есть еще нецементный бетон, но для фундаментов он не применяется.
• Заполнителей:
  • песка;
  • щебня или гравия.
• Воды.

Марка бетона определяется пропорциями всех этих компонентов, а также условиями его твердения (схватывания). Оптимальные условия для набора бетоном прочности создаются при температуре +20°C.При таких условиях очень активно процесс идет в первые 7 дней. За это время бетон набирает порядка 50% прочности. При таких параметрах уже можно продолжать строительство дальше. Расчетная прочность, которую принимают при проектировании за 100%, при таких условиях набирается за 28-30 дней. В действительности же процесс продолжается и дальше, но уже с очень небольшой скоростью. Набранная после 30 дней прочность нигде не учитывается — идет «в запас».

При какой прочности можно продолжать строительство в зависимости от марки бетона

При понижении температуры, время схватывания значительно возрастает (при +15°C требуется уже порядка 14 дней для достижения 50% прочности). При температуре +5°C процесс практически останавливается, и при таких условиях необходим уже зимний бетон — с соответствующими добавками и/или меры по повышению температуры (укутывают, подогревают в смесителе, используют подогрев через опалубку или греют напрямую, прикрепив к опалубке изнутри греющие кабели).

Цемент

Для изготовления бетона используются портландцемент разных типов. Наиболее распространенные такие:

• Портландцемент — начинает схватываться не ранее чем через 3/4 часа и не позднее чем через 3 часа после замеса. Конец схватывания — через 4-10 часов.
• Шлакопортландцемент — после замеса в зависимости от температур и параметров раствора начинает схватываться через 1-6 часов, заканчивает через 10-12 часов.
• Пуццолановый портландцемент — твердение начинается через 1-4 часа, заканчивается через 6-12 часов.

• Глиноземистый цемент — твердеть начинает через 1 час, заканчивает через 8 (но не позже).

Любой из этих видов связующего может быть использован для приготовления бетона. Только вам нужно будет учитывать время схватывания раствора — уложить и провибрировать его нужно до начала твердения.

Рекомендуемые марки цемента для бетона

Заполнители

На качество бетона оказывают влияние и заполнители. Нужно придерживаться не только рекомендуемых пропорций, но и качественных показателей — влажности и зернистости.

Песок

В зависимости от размеров зерен различают следующие виды песка:

• крупный  размер песчинок 3,5-2,4 мм,
• средний  —  2,5-1,9 мм,
• мелкий 2,0-1,5 мм;
• очень мелкий  1,6-1,1 мм);

• тонкий ( меньше 1,2 мм).

Для засыпки используют в основном крупный и средний, реже — мелкий. Песок должен быть чистым — не содержать никаких посторонних включений  — корней, камней, растительных остатков, кусков глины. Даже содержание пыли и илистых веществ нормируется — их не должно быть более 5%. Если песок вы решили «добыть» сами, проверьте количество загрязняющих веществ.

Для проверки 200 куб. сантиметров песка засыпают в пол-литровую емкость (банку, бутылку), заливают водой. Через минуту-полторы воду сливают, снова заливают и взбалтывают песок. Процедуру повторяют пока вода не будет прозрачной. Если песка осталось 185-190 куб. см, его можно использовать — его запыленность не превышает 5%.

Обращать внимание нужно и на влажность песка. Все пропорции даны из расчета на сухие компоненты. Даже сухой и сыпучий песок имеет влажность не менее 1%, обычный — 5%, мокрый — 10%

Это нужно учитывать при дозировке воды.

Щебень и гравий

Щебень получают дроблением горных пород. В зависимости от величины фрагментов различают следующие фракции:

• особо мелкий  3-10 мм;
• мелкий  10-12 мм;
• средний  20-40 мм;

• крупный  40-70 мм.

Для приготовления бетона используют несколько фракций — так распределение щебня по объему получается более равномерным, а прочность увеличивается. Нормируется размер самых крупных фрагментов: он не должен быть больше чем 1/3 от самого мелкого размера конструкции. Применительно к фундаментам принимают в расчет расстояние между прутами арматуры. СНиП определяет и количество мелкого щебня: его должно быть не менее 1/3 от общего объема.

Гравий имеет примерно те же фракции и размеры, но при его использовании водоцементное отношение (вода/цемент или в/ц) увеличивается на 0,05 (на 5% воды нужно лить больше).

Вода

Для приготовления и поливки бетона используется вода, пригодная для питья. В том числе та, которую можно пить после кипячения. Морскую воду допустимо использовать с портланд- и глиноземным цементом. Любая другая техническая вода не годится.

Свойства компонентов

Как уже указывалось выше, свойства фундамента зависят от выбранного цемента, но немало характеристик зависит от остальных используемых компонентов:

• Вода необходима для затворения всех элементов между собой. Вода для замешивания бетона должна быть предварительно очищенной. Как правило, производители указывают необходимо количество воды (не более 3л).
• Песок потребуется дополнительно прочистить через строительное сито для того, чтобы очистить его от мелких камушков и глины. (приобрести его можно в обычном строительном магазине), размер ячеек на сите не должен превышать 0.2 мм., так как через более большие ячейки могут проходить мелкие камушки. Также рекомендуется использовать речной песок, так как он был уже дополнительно промыт течением, в отличие от карьерного, который содержит в себе различные примеси, вредящие свойствам бетона.
• Щебень и прочие примеси – это габаритные заполнители, которые, как и песок должны быть чистыми. Лучше всего использовать щебень разных размеров 0.15-0.25 мм., так как таким образом, получается в разы меньше пустошей, которые нет необходимости заполнять бетоном. Щебень, гравий и прочее используются для снятия общего напряжение фундамента и экономии расходных материалов. Также стоит учитывать марку изготовителя заполнителей.

Методы замеса бетона

Варианта у самостоятельного строителя только два:

• аренда или покупка бетономешалки, обеспечивающей получение механически перемешанного равномерного раствора без сорванных спин и мозолей;
• совковые лопаты в своих и в дружественных руках еще пары товарищей.

Людям, стремящимся сделать раствор вручную, потребуется вместительная бадья, вместо нее подойдет предварительно вымытая тачка.

Можно обойтись большим чистым листом фанеры:

• в центре фанерного листа выложим горку из песка и гравия, сыпучие компоненты возьмем в требующихся пропорциях;
• добавим цемент и перемешаем совковой лопатой до визуально определимой равномерности;
• сформируем подобие остроконечной горки и устроим в ней «кратер»;
• вводим в «кратер» часть воды до краев, ждем, пока она впитается, перемешиваем;
• постепенно порциями добавляем воду во вновь сформированную горку и месим до превращения разрозненных составляющих в равномерно вымешанную пасту.

«Перебирать» с количеством воды нельзя. Иначе слишком велика будет капиллярная пористость. Увеличивать количество цемента бессмысленно – излишек просто не будет задействован в процессе формирования бетона.

Последовательность замеса в бетономешалке выполняется по аналогии. Сначала перемешиваются «сухие» компоненты, затем добавляется вода. Правда, не запрещено смешивать составляющие раствора в любом порядке.

Эксплуатационные свойства

Прочность на сжатие

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс бетона.

Класс бетона В  — это кубиковая прочность в МПа, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в пяти случаях можно ожидать его не выполненным.

Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что стандартные кубики (150×150×150 мм), изготовленные из бетона данного класса, в 95 % случаев выдерживают давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для бетона класса В25 по прочности на сжатие нормативное сопротивление Rbn, применяемое в расчетах, составляет 18,5 МПа, а расчётное сопротивление Rb — 14,5 МПа.

Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» устанавливает следующее соответствие между марками и классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

Из актуальной версии ГОСТ 26633-2015 данная таблица изъята, так как вводит в заблуждение.

До момента испытаний образцы бетона должны храниться в камерах нормального твердения, проверка прочности готовой конструкции может осуществляться неразрушающими методами контроля с помощью молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта, склерометров различных конструкций, ультразвуковых приборов и других.

Удобоукладываемость

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

• сверхжёсткие (жёсткость более 50 секунд);
• жёсткие (жёсткость от 5 до 50 секунд);
• подвижные (жёсткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем удобоукладываемости не ниже П2.

Другие важные показатели

• Прочность на изгиб.
• Морозостойкость — обозначается латинской буквой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.
• Водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.