Ручной замес бетона

Можно ли в «домашних» условиях сделать качественный самомесный бетон, а не заказывать уже готовую смесь в миксере? «А почему нет!» — скажет вам любой народный умелец, который более-менее разбирается в строительстве. Берем любимую многими частниками пропорцию 1:3:5, то есть на одну часть цемента три части песка и пять частей наполнителя (щебня), добавляем воды на глаз, чтобы раствор стал пластичным, все тщательно перемешиваем. Можно вручную — в бадье, а можно механизированным способом — в бетономешалке. Замес готов! Хотите бетон покрепче? Легко устроить: сыпьте побольше цемента или покупайте портландцемент марок 300-500.

Элементарно, Ватсон! Но… не спешите делать как все. В большинстве случаев конструкции, залитые с помощью такого бетона, разрушаются очень быстро. Фундамент осыпается, стяжка трескается, перемычки лопаются. Вряд-ли вам понравится перспектива каждые 2-3 года обновлять бетонные конструкции. Как же быть?

Первое, что нужно понять — качество цемента и даже его количество не так сильно влияют на прочностные характеристики бетонной конструкции. Можно сделать бетон с заявленной марочной прочностью М300 или даже выше, который рассыпется быстрее, чем М100. Секрет действительно качественного, прочного бетона — в соблюдении технологии приготовления смеси.

Простой пример: есть отмостка, заложенная ещё в 2008 году, вокруг дачного дома. Примечательно, что одна часть отмостки расположена на северной стороне постройки, куда вообще не пробивается солнечный свет. В довесок к этому на данном участке извечная сырость и очень слабая продуваемость. Казалось бы, никакой бетон не протянет здесь и двух-трех лет. Как бы не так! 14 лет лежит и ничего критического с ним не происходит— не трескается, не осыпается. А захотите его снять, чтобы положить новый — будьте готовы сжечь не один перфоратор-отбойник.

Может быть, дело в каком-то «хитром» соотношении компонентов? Нет, замес делался по стандартной пропорции — 1:3:4. Приблизительная марочная прочность бетонной конструкции М250-300. Хитрость заключается в том, что для действительно прочного бетона важны не три компонента, а четыре. Многие не придают значения водоцементному соотношению (ВЦ) — как используется вода для приготовления раствора и в каком количестве она сильно сказывается на качестве бетонной конструкции.

Далее мы расскажем секрет получения прочного самомесного бетона, но для начала пройдемся по всем составным частям раствора.

Вспоминаем основы

Итак, вкратце напомним, из каких компонентов состоит бетонный раствор.

Цемент. Связующий компонент в растворе, который при смешивании с заполнителями и водой образует пластичную массу, пригодную для заливки разных бетонных конструкций. Со временем эта масса затвердевает и набирает прочность, сопоставимую с камнем. Есть десятки видов цемента с разной маркировкой, наиболее популярны у нас М400 и М500. Для большинства задач в частном строительстве используется добавочный и бездобавочный портландцемент марок 400 и 500. Производитель обычно указывает свойства стройматериала на упаковке или в инструкции. К основным характеристикам цемента относят:

• прочность на сжатие через 28 суток после заливки (кг/см2);
• наличие в цементе добавок, улучшающих его качество (Д);
• скорость отвердевания смеси (Б — быстротвердеющий, Н — нормальнотвердеющий);
•  пластичность (ПЛ — цемент содержит пластификатор).

Песок. Мелкодисперсный наполнитель раствора, который не допускает растрескивания бетона в процессе отвердевания смеси. Также песок, а точнее его качество, сказывается на подвижности и прочности раствора. Идеальный вариант для бетонной смеси — использовать речной или морской песок без частиц глины и прочих загрязнений. Однако такой заполнитель не всегда доступен, поэтому обычно используют песок из карьера. Характеристики заполнителя зависят от числа фракций, размеров гранул и количества примесей.

Основные требования к карьерному песку:

• размер частиц от 2 до 3,2 мм;
• наличие разных фракций (допускается пустотность заполнителя до 30%);
• для М300 и ниже можно применять мелкофракционный песок с частицами 1,2-1,6 мм;
• объем глинистых вхождений — не более 3%, пылевых частиц (до 0,5 мм) — не более 3%.

Еще один важный параметр заполнителя — это его влажность. Определить на глаз содержание влаги до 3% сложно, но даже такое небольшое количество может повлиять на соотношение компонентов в растворе. Если же песок визуально мокрый, то применять его для замеса бетона нельзя. Нужно тщательно сушить и просеивать.

Гравий или щебень. Крупный заполнитель раствора, который и формирует каркас бетонной конструкции. Шероховатость щебня и наличие острых граней создают необходимое сцепление с цементно-песчаной смесью. Соответственно, плоские и гладкие камни не годятся для приготовления бетона. Как и в случае с песком, основная характеристика крупного заполнителя — это фракция. Зерно щебня может быть очень мелким (3-10 мм), мелким (10-20 мм), средним (20-40 мм), крупным (40-70 мм).

В растворе лучше использовать несколько фракций щебня для уменьшения пустотности и, соответственно, для экономии цемента. В частном строительстве обычно комбинируют щебень средней и мелкой фракций.

Держите лайфхак, как определить пустотность крупного заполнителя. Берем обычное 10-литровое ведро, полностью заполняем его щебенкой. Наливаем в ведро воду до края из мерной тары. Жидкость заполнит все пустоты, останется только выполнить простой расчет. Например, на ведро с щебнем ушло 3 литра воды, значит пустотность = 3/10*100% = 30%.

Вода. Жидкость используется для более удобного смешивания компонентов раствора, а также отвечает за его пластичность. Собственно, чтобы цемент вступил в реакцию, требуется 30-40% воды от его массы и тщательное перемешивание смеси. Вода для приготовления бетона должна быть не менее качественной, чем для питья. Не нужно брать воду для замеса из лужи, болотистых водоемов, промышленных стоков и прочих неудовлетворительных источников. Нужно избегать большого содержания в водном составе солей, хлора, органических примесей. Все это плохо сказывается на качестве бетонной конструкции.

Губит бетон… вода!

Точнее не сама вода, а ее избыток. Как уже писали выше — нужно всего 30-40% воды от массы цемента и хорошее перемешивание компонентов. Вода, которая добавляется в смесь якобы с целью повышения подвижности раствора, уже не вступает в реакцию с цементом. Куда же она девается? Она остается в структуре бетона, и хорошего в этом мало. После испарения лишней жидкости в бетонной конструкции образуются поры. Бетон становится своего рода губкой, которая поглощает влагу из внешней среды. Зимой, как понимаете, вода расширяется и наш бетон покрывается трещинами.

Таким образом, повышая пластичность раствора водой, мы крадем качество и надежность у бетонной конструкции. Правильная рецептура бетонов устанавливает предельные значения ВЦ. Например, для плит перекрытия достаточно не больше 60% воды от объема цементной смеси. Как же тогда руками или в барабане смешивать такой малоподвижный раствор, особенно в полевых условиях? Все просто — нужно использовать пластификаторы и дольше перемешивать смесь в барабане. Пластификаторы позволяют сократить расход воды затворения и при этом повысить качество бетонов и строительных растворов.

Другой вопрос: как без лабораторных ухищрений оценить подвижность бетонной смеси? Есть один простой, но верный способ.

Используем обычную штыковую лопату. Бетон с нормальной пластичностью будет оставаться на штыке в горизонтальном положении лопаты, не расползаясь по краям. Если штык разместить под небольшим наклоном и потрясти, то смесь съедет одним комком вниз, при этом не расслаиваясь и не трескаясь. Можете быть уверены, бетон с такими свойствами прослужит очень долго практически в любых условиях эксплуатации.

Приготовить самомесную бетонную смесь — реально. Нужно только соблюдать технологию и не забывать о водоцементном соотношении. Задача не в том, чтобы получить красивую пластичную смесь, которую удобно заливать — нам нужна прочная конструкция, которая не уступает по характеристикам камню.

Напоследок приведем несколько стандартных рецептур бетонов в соотношении компонентов Ц-П-Щ-В:

• стяжка для внутренних помещений, бетонная подложка для оснований — М100 1:5:7:1;
• отмостки, полы по грунтовому основанию, фундаменты — М150 1:4:5,4:0,85 или М200 1:3,5:4,5:0,7;
• колонны опорного типа, фундаменты — М250 1:3:4:0,65;
• плитка, перекрытия, покрытия дорожек — М300 1:2,6:3,5:0,55;
• гидросооружения, промышленные конструкции — М350 1:2,2:3:0,5 или М400 1:2:3:0,45.

Понятно, что идеального соотношения компонентов довольно трудно добиться в полевых условиях. Но если вы перелили воды и получили сильно текучую смесь, можно досыпать песка, цемента или щебня, чтобы восстановить утраченный баланс.

Подытожим информацию из этой статьи. Чтобы рассчитывать на качественную бетонную смесь, нужно следить за водоцементным соотношением, использовать в замесе просеянный сухой песок и мытый щебень разных фракций, тщательно вымешивать раствор до однородной массы, вибрировать/штыковать смесь при укладке.
Отдельно хотелось бы обратить ваше внимание на микроармирующий компонент, который наряду с пластификатором значительно повышает качественные характеристики бетона, при сравнительно небольших экономических затратах. Этот компонент называется “фиброволокно” или “фибра”.

Армирующие волокна изготавливают из различных щелочестойких материалов, таких как: полипропилен, базальт, полиакрилонитрил, полиамид, щелочестойкое стекловолокно, металлы. 

В данной статье мы сделаем упор на полипропиленовое фиброволокно, которое наиболее оптимально подходит для самомесного бетона и в большей или меньшей степени повышает все показатели по ударной прочности, прочности на растяжение и изгиб, плотности, морозостойкости, водонепроницаемости, истираемости. Например ударная прочность бетона при добавлении всего 900 грамм полипропиленовой фибры “АрмМикс” на 1 кубический метр бетона возрастает в 3-5 раз (на 300-500%). При небольшом удорожании бетонной смеси (всего на 200…250 рублей) вы получаете пространственно-армированный бетон, который отличается не только повышенной прочностью, но и повышенной стойкостью к усадочному трещинообразованию, повышенной износостойкостью, повышенной плотностью, как следствие - водонепроницаемостью и морозостойкостью. Подробно об этом материале Вы можете ознакомиться по ссылке.