Бетон простым языком⁠⁠

Всем привет! Вчера писал пост про производство цемента, он что-то не зашел, но появились несколько подписчиков и попросили продолжать))

Так что продолжаю публиковать познавательные посты и возрождать направление полезно- познавательного Пикабу))

Здесь много теории, но я постараюсь написать очень простыми словами.

Сегодня мы научимся делать бетон (википедия нам говорит что Бето́н (от фр. béton) — искусственный каменный строительный материал)

Соответственно таким образом мы создадим свой исскуственный камень))

В данном посте я расскажу как правильно подобрать бетонную смесь. А так же, расскажу как можно сэкономить и как нельзя экономить!

Начнем мы с того, что бетон имеет большое количество различных характеристик- основные это прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и множество других. До того как приступить к приготовлению бетонной смеси нам нужно знать назначение бетона, а следовательно, и его характеристики.

Кто еще не ушел- перейдем к самой бетонной смеси, не зря же я вас сюда позвал)

Нам нужно определится с прочностью бетона. Прочность измеряется в классах (почти везде на заводах можно услышать и марку бетона, но по ГОСТу от марок ушли уже лет 30 назад). Эту характеристику (класс бетона и прочность) пишут обычно в проекте, но если у нас его нет, то давайте определимся для чего нам нужен бетон. Основные виды работ обычно это заливка площадки под авто, заливка фундамента под что-то небольшое и прочие похожие работы. Так, обычно под такие конструкции с головой хватит бетона класса В15 (выдерживает нагрузку почти 200 кг/см2, вполне достаточно неправда ли?), но дальше мы смотрим на другие характеристики этого бетона- это морозостойкость (для данного класса В15 бетон будет иметь характеристику по морозостойкости F100, то есть выдержит 100 циклов замораживания и оттаивания, много это или мало зависит от региона, например, некоторые города имеют большое количество дней в году когда ночью минус а днем положительная температура, и, например, если за год таких дней может быть больше 50, то через два года наш бетон пошелушится, а может и разрушится полностью) и водонепроницаемость (порядка W4 что означает что бетон не пропускает воду при давлении 0,4 МПа, вроде бы это много, но если вы хотите “гидрозащищенный” бетон, допустим чтобы в подвале было сухо, то характеристика должна быть не менее W8). Для другого класса В25 характеристики будут уже повыше (прочность порядка 320 кг/см2, морозостойкость буде F200, а водонепроницаемость W8)

Если вам не нужны большие характеристики то хватит и бетона В15, если хотите подстраховаться- то используйте В25 и выше. Я напишу и тот и тот состав.

Теперь перейдем к составу. Из чего состоит бетонная смесь? По ГОСТу это смесь вяжущего (мы будем использовать цемент. Про его производство я писал в этом посте), крупного и мелкого заполнителя (мы будет использовать щебень и песок) а также воды и при необходимости добавок.

Пройдемся по каждому из ингредиентов и выберем хороший материал.

Цемент. Основная статья расходов. Продается он в мешках и на нем ставится марка или класс. Чем выше класс тем прочнее будет бетон. Но и не забываем что и цена будет выше. Самый распространенный класс это 42,5 (по марке ориентировочно М500) и 32,5 (по марке это М400) реже можно найти 52,5 (М600 но он нам не нужен). Я хотел бы посоветовать использовать цемент класса 32,5- на нем смесь будет выглядеть гораздо приятней и работать с ней будет легче, но на рынке его сложно найти, по экономии почти ничего не выиграешь, но его понадобится больше а это затраты на транспортировку. Так что выбираем цемент 42,5 и будем от него отталкиваться.

Щебень

Классифицируется размером фракции, дробимостью и др характеристиками. Нас интересует фракция 5-20 мм так как это самая распространенная фракция, то и найти ее легче и работать с ней тоже не составит труда.

Песок

Очень зависит от региона. Основная характеристика это модуль крупности- делится на разные классы, но в основном что встречается на рынке это мелкий, средний и крупный (определить его можно на глаз – мелкий песок это привычный нам песок который мы могли замечать на берегу реки, песчинки однородные и обычно не имеет крупных включений , средний и крупный имеет уже бОльшую фракцию и содержат включение небольших камушков). Также хочу обратить внимание на чистоту песка, а точнее на содержание в нем глины, так как большое ее содержание может очень сильно повлиять на конечную прочность и другие характеристики бетона.

Очень распространён речной мелкий песок, найти его можно почти в любом регионе, на нем и приведу пример состава.

Вода

Вода это тот компонент без которого не будет реакции гидратации цемента, но и она же является основным врагом. Да Да врагом – чем больше вы ее добавите тем ниже прочность вы получите. Для полной гидратации цемента (расчетная) необходимо приблизительно 23% воды. Но если добавить только необходимое количество воды, то бетонной смесью невозможно будет работать она будет очень жесткой и выглядеть будет так

Не очень похоже на то что мы хотим сделать, не правда ли? Поэтому нужно добавлять еще «лишнюю» воду. А как ее не добавлять если надо?)

И плавно переходим к следующему компоненту- добавка. Добавок существует огромное количество и служат они для разных целей. Но мы остановимся на добавке- пластификаторе. Пластификатор нам поможет снизить количество воды для того чтобы наша бетонная смесь была подвижная и мы смогли бы с ней работать, но в то же время не было много «лишней» воды. Пластификаторы продаются в строительных магазинах, вся информация по расходу и правилам применения написана на упаковке.

Не буду мучать- вот и составы бетонных смесей

Как видим из таблицы расход цемента в зависимости от класса отличается не очень сильно, поэтому даже один сэкономленный мешок цемента может сильно подкосить конечную прочность, следовательно надо четко соблюдать пропорции ингридиентов. В таблице указаны расходы материалов в кг для производства 1 м3 бетонной смеси. Количество материалов указано в сухом виде. Если материал влажный, то соответственно его необходимо добавлять больше и воды пойдет меньше. Теперь приведу на примере класса В25 пересчет на влажные материалы

Песок во влажном состоянии приблизительно имеет в своем составе 5% влаги а щебень около 1%, таким образом на 1 м3 нам понадобится 350 кг цемента, песка 770+0,05*770= 810кг, щебня 1050 + 0,01*1050= 1060кг вода 170-40-10=120л. И в пересчете на 1 мешок цемента песка 7,5 ведер песка и 9,5 ведер щебня 17 л воды и 0,5 л пластификатора. Это грубый расчет, но думаю на даче или у себя в хозяйстве вы не будете взвешивать.

Для классов бетона ниже или выше можно экстраполировать количество цемента, но минимальное количество я бы не рекомендовал ниже 150 кг на 1 м3, так как получится очень низкая прочность, а максимальное количество не рекомендовал выше 450 кг, так как это будет дороже а эффекта большого не даст.

Ну и ВИШЕНКА- на конечную прочность может повлиять десятки факторов- основные это качество цемента (честность заявленному классу), чистота материалов (песка и щебня, а именно содержание пыли и глины), уход за бетоном (да, за ним нужно ухаживать, и делать это рекомендуется особенно тщательно первые несколько дней , не допуская высушивания поверхности) и соответственно и прочность может отличаться от заявленной.

Вы можете спросить-

В силу своей профессии часто сталкиваюсь с тем что некоторые вообще не в курсе из чего делается бетон, какие применяются материалы и не знают пропорции, или делают "потому что так сосед сказал"))

Ну и несомненный плюс для Вас- это будет не лишним: чтобы могли посчитать сколько материалов нужно закупить или проконтролировать мастера который будет брать материал и исходя из расходов прогнозировать прочность бетона.

Теперь немного отойду от теории. И дам советы.

Для заливки больших объемов бетона практичней и экономичней выйдет покупка бетона на заводе с его доставкой. Так как они покупают материалы оптом и соответственно дешевле, то и себестоимость у них ниже, плюс загрузить 9 кубовый миксер на заводе смогут минут за 15, а вам вручную придется это делать целый день! Выше есть составы и сами сможете прикинуть цену на бетонную смесь и далее сравнить ее с ценой на заводе и выбрать что вам выйдет дешевле.

Резюме как сэкономить:

- выбирать чистые материалы

- брать расчетное количество цемента исходя из требуемых характеристик

- использовать пластификатор

- не добавлять лишнюю воду