Пропорции бетона (щебень, песок, цемент), состав для фундамента, как сделать бетонную смесь своими руками

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.

Компоненты

В состав бетона входят несколько компонентов.

1. Цемент. Является основой для раствора.
2. Вода. Является необходимым реагентом.
3. Песок. Загуститель, который делает раствор именно тягучим. От его количества зависит и плотность раствора.
4. Заполнитель. Тут может быть как мелкозернистый гравий, так и кирпичная крошка. Встречаются варианты и с более крупными заполнителями. Это влияет на крепость бетона и его несущие свойства (марка).

Виды

Различают следующие виды цемента в зависимости от состава.

1. Портландцемент (ординарный). Предназначается для использования в обычных условиях. Прекрасно переносит воздействия как влаги, так и низких температур. В основном применяется для строительства фундаментов в обычных зданиях, чаще всего – в индивидуальных жилых домах.
2. Шлакопортландцемент. Гораздо большая влагостойкость, нежели у предыдущего. Это же относится и к прочности. Гораздо медленнее затвердевает, нежели обычный. Основная сфера применения – районы с повышенной влажностью, с обычным климатом и очень редкими морозами.
3. Пуццолановый портландцемент. Самый устойчивый цемент к влаге, но обладает обычной прочностью. Предназначен для заливки конструкций, которые не предназначены к большим нагрузкам. Зачастую – это подводные сооружения.
4. Особый класс цементов – быстротвердеющий. Это связано со специальными химическими компонентами, которые позволяют этому раствору затвердевать в два раза быстрее обычного – за 14 дней. Климатические условия для этого раствора не принципиальны.

В качестве воды подойдет практически любая, в том числе и из-под крана, главное, чтобы она была небогата солями. Вступая в химическую реакцию с водой, сухой цемент преобразуется в сам раствор.

Песок не должен включать в себя примеси глины или иные, допустимое же значение до 5%. Зернистость песка должна быть в районе 1,2 – 2,5 мм каждого зерна, более мелкий для будущего бетона не подойдет.

Лучшим песком для фундамента считается речной песок, но промытый и просеянный. Это связано с его постоянным промыванием пресной водой, что положительно сказывается на глиняном и солевом составе. Заполнителем же для ручного изготовления бетона зачастую выбирают щебень, фракция зерна которого в пределах 15 – 20 мм.

Маркировка бетона

Марка бетона обозначается буквой «М» и цифровым значением, которое обозначает прочность бетона на сжатие, в кг/см2. Эта плотность при достижении схватывания бетона, которое согласно СНиПу составляет 28 дней. Это не относится к быстросхватывающим цементам и бетонам. Ошибочно полагать, что бетон не бывает марки ниже М100, применяется бетон М50 для заливки мелких конструкций, зачастую с мелкозернистым гравием.

Линейка бетонов начинается от М15 и заканчивается М1000. До М200 бетон используется в основном на ненесущих конструкциях, вспомогательных или декоративных. Для фундаментов обычно используют М200 или М300, для высотного строительства – М350.

Одно из самых крупных применений – тушение пожара четвертого реактора на ЧАЭС в 1986 году. Заполнителем являлись свинцовые чушки, которые сбрасывались отдельно от бетона. А также из бетона данной марки делались бомбоубежища, где толщина стены доходила до 5-7 метров.

С момента ликвидации аварии на ЧАЭС использовался в России и СНГ всего однажды – при строительстве космодрома «Восточный».

Состав

Сам по себе бетон является камнем искусственного происхождения. На современном рынке представлено множество разновидностей бетона, однако общий состав всегда остается одним и тем же. Так, бетонная смесь состоит из вяжущего вещества, заполнителей и воды.

В качестве вяжущего вещества чаще всего используется цемент. Также бывают нецементные бетоны, но они не используются для заливки фундамента, поскольку их прочность значительно уступает цементосодержащим аналогам.

При соединении вяжущего вещества, заполнителя и воды в необходимых пропорциях получится качественный раствор. Время затвердевания также зависит от выбранных ингредиентов. Ими же определяется марка бетона, его стойкость к холоду и воде, а также прочность. Кроме того, в зависимости от состава с цементом можно работать только вручную или же появляется необходимость в использовании специального оборудования (бетономешалки).

Другие характеристики

Кроме основной характеристики — прочности, бетон имеет еще целый ряд показателей, которые могут повлиять на выбор марки при особых условиях строительства или эксплуатации.

Морозостойкость, водонепроницаемость и удобоукладываетмость марок бетона

Морозостойкость — обозначается буквой F. Показывает, сколько циклов замерзания-разморозки выдерживает данный раствор без потери прочности. Понятно, что чем больше этот показатель, тем лучше (смотрите таблицу). Марка бетона по морозостойкости для фундамента учитывается при строительстве неотапливаемых помещений (бань, дач периодического посещения)

При строительстве домов постоянного проживания этот показатель можно не принимать во внимание, особенно если фундамент утепляется и по периметру дома делается утепленная отмостка.

Водонепроницаемость. Обозначается буквой W

Этот показатель определяет, сколько влаги будет впитывать бетон. После буквы W идут цифры от 2 до 10 (вообще-то есть и марки W20, но в частном строительстве они не используются). W2 и W4 — высокая и нормальная впитываемость. Марки бетона с такой водонепроницаемостью могут использоваться только на хорошо дренируемых грунтах (пески и супеси) с глубоким залеганием подземных вод. При W6 поглощение влаги уже пониженное, и раствор с такими характеристиками может использоваться для фундаментов на грунтах, плохо отводящих воду. При водонепроницаемости W8 поглощается всего 4,2% воды от общей массы, а W10 — и того меньше.
Один из параметров — текучесть
Удобоукадываемость. Обозначается буквой П, после которой стоят цифры от 1 до 5.
П1 — осадка конуса 1-4 см, полужесткий или малопластичный раствор (почти не сползает с наклонной лопаты);
П2 — осадка конуса 5-9 см, среднепластичный — сползает с наклонной лопаты;
П3 — осадка 10-15 см, полулитой — когда он сам стекает с ровно стоящей лопаты;
П4 — осадка 16-20 см — литой — практически текучий.
П5 — конус осаживается больше чем на 21 см, раствор течет.

Что касается удобоукладываемости она влияет на то, насколько комфортно вам будет работать с раствором. Для фундаментов чаще всего используют бетон с характеристикой П2 (при частом армировании используют П3). Допустимо использовать П1 при обязательной обработке вибратором для бетона — он хорошо осаживает раствор, делая его более однородным.

Учитывая все эти характеристики можно рекомендовать следующие марки бетона для фундамента под одноэтажные дома.

Помните, что при строительстве двухэтажного дома марка бетона увеличивается на один шаг от тех, что приведены в таблице.

Пропорции раствора для фундамента

Раствор цемента для фундамента

Чем выше качество бетона, тем больше будет цемента, меньше песка и щебня. Но чем выше качество цемента, тем ниже его расход при изготовлении раствора для закладки фундамента.
В приведенных выше таблице указан количественный расход составляющих для производства бетона конкретной марки.

Сколько кубометров материала понадобиться на закладку фундамента – вопрос экономического и практического значения: если смеси для несущей части приготовить больше необходимого, ее придется выбрасывать, а если же не хватит — готовить дополнительно.

Перед началом работ нужно точно просчитать необходимый объем раствора. Обычно основание дома начинается с сооружения опалубки, которая имеет высоту, ширину и длину. Предположим, что постройка будет

• 10 на 10 метров,
• h=2 м,
• d=0,2 м.

Сначала рассчитывается периметр: 2*10+2*10=40.

Далее результат умножается на высоту и ширину отливки: 40*2*0,2 = 16 м3.

Более сложная конструкция фундамента потребует глубоких расчетов.

Придание бетону особых свойств

Если к возводимой конструкции предъявляются дополнительные требования и особые свойства, например, водонепроницаемость или морозостойкость, то следует использовать добавки и специальный бетон класса экспозиции XD, XF, XM или XA.

Чтобы придать бетонному раствору особенных свойств в него добавляют различные присадки, которые способны повысить и улучшить определенные качества материала.

Бетон с высокой морозостойкостью требует добавление соответствующей присадки, которая повышает уровень устойчивости бетонного основания к морозам.

Добавление подобного типа присадки способствует тому, что фундамент может выдержать большое количество циклов замерзания и разморозки.

Если помимо мороза конструкция подвергается воздействию солей, используют добавки с высокой морозостойкостью и сопротивлением к действующим на основание оттаивающих солей.

Также используются присадки, способные повысить пластичность раствора. Как правило, они используются в растворах для опалубки с часто повторяющейся металлической армирующей сеткой. Эта присадка способствует лучшему распределению смеси по всему периметру опалубки.

Еще применяют присадки, повышающие степень устойчивости фундамента конструкции к подмываниям его грунтовыми водами (водонепроницаемый бетон). Без них практически невозможно обойтись в местах, где почва слишком сильно перенасыщена влагой. Используется раствор более плотной консистенции для строений с толщиной от 10 до 40 см, чтобы глубина проникновения воды не превышала показатель 0,6, а для конструкций с большей толщиной – 0,7.

Источники

• https://pobetony.expert/stroitelstvo/beton-dlya-fundamenta
• https://kvartirnyj-remont.com/proporczii-betona-dlya-fundamenta.html
• https://krasnyjdom.com/fundament/proporcii-betona.html
• https://FB.ru/article/184389/marka-betona-dlya-fundamenta-chastnogo-doma-beton-kakoy-marki-nujen-dlya-fundamenta
• https://OsnovaPodDom.ru/vse-o-fundamentah/betonirovanie/proportsii
• http://poznaibeton.ru/beton/proporcii-betona.html
• https://expert-dacha.pro/stroitelstvo/fundament/lentochnyj-f/marka-betona.html
• https://prorab2.ru/fundament/beton-dlya-fundamenta/rastvor-na-fundament-proportsii.html

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.

Основные пропорции

При приготовлении растворов рабочей мерой является массовая или объемная доля вяжущего, к наиболее распространенным и удобным соотношениям относят 1:3:5 (цемент, песок, гравий, соответственно). Регламентированные пропорции в зависимости от требуемой прочности бетона составляют:

На прочность бетона в первую очередь влияет соотношение песка и цемента, но помимо строгого контроля за долей сухих компонентов отслеживается количество вводимой воды. При использовании портландцемента пропорции В/Ц составляют:

При строительстве фундамента на сухих грунтах допускается введение извести или глины в цементный раствор, эти компоненты повышают его пластичность. Рекомендуемые пропорции при применении портландцемента М400 составляют:

В частном строительстве определять отдельно массу всех засыпаемых ингредиентов неудобно, в качестве мерного инструмента обычно используется ведро. В этом случае все наполнители предварительно взвешиваются в сухом состоянии. Соотношение В/Ц во многом зависит от влажности песка, опытные застройщики вводят при замесе не более 80% от рекомендуемой доли воды и далее при необходимости (недостаточно пластичной консистенции) заливают ее порционно. Фибру, ПАД и другие пластификаторы добавляют в бетон в самом конце вместе с жидкостью, их доля обычно не превышает 75 г на 1 м3.

Требования к компонентам

Для приготовления цементного раствора для заливки фундамента используются:

• Свежий портландцемент, в идеале дата выпуска не превышает 2 месяца к началу бетонирования. Рекомендуемая марка – М400 или М500.
• Речной песок с размерами частиц в пределах 1,2-3,5 мм с примесями ила или глины не более 5%. Советуется проверить его чистоту (залить водой и отследить изменение цвета и осадка), просеять, при необходимости промыть и просушить.
• Чистый щебень или гравий с размерами фракций от 1 до 8 см, с лещадностью в пределах 20%. При приготовлении бетона для фундамента используются отсевы твердых пород, известняк не подходит из-за низкой прочности.
• Вода: водопроводная, без примесей и посторонних частиц.
• Добавки: противоморозные, пластифицирующие, упрочняющая фибра. Ввод таких примесей осуществляется со строгим соблюдением пропорций.

Рекомендуемые пропорции цемента и песка для кладочных растворов – 1:3 или 1:2. Первое соотношение считается универсальным, второе выбирается при строительстве фундаментов на неустойчивых грунтах. На практике это означает, что на одно ведро цемента с маркой не ниже М400 (М500 при повышенных нагрузка) берется 2 или 3 просеянного кварцевого песка и не более 0,8 частей воды. Правильно приготовленная смесь по консистенции напоминает зубную пасту, для увеличения удобоукладываемости на 1 м3 вводится 75-100 г пластификаторов (жидкого мыла или других ПАД).

Как сделать цементный раствор для фундамента?

Процесс начинается с подготовки компонентов и бетономешалки, наличие последней обязательно при замесе бетонов для подземных конструкций. Количество стройматериалов рассчитывается заранее согласно объему фундамента и приобретается с небольшим запасом

Крайне важно провести заливку в один день, при самостоятельном приготовлении раствора все составляющие промываются и просушиваются заранее. Далее они засыпаются ведрами в бетономешалку в следующей последовательности: часть воды → песок и цемент → сухие присадки и фибра (при необходимости) → крупнофракционный наполнитель → оставшаяся жидкость небольшими порциями

После засыпки нового ингредиента барабан включается на 2-3 минуты, не более чем через 15 минут проводится выгрузка готового раствора.

Существует проверенный временем способ подбора правильных пропорций, выбираемых при отсутствии данных о размерах щебня. В этом случае ведро заполняется крупнофракционным наполнителем, встряхивается несколько раз и полностью покрывается водой. Полученный объем воды соответствует необходимой доле песка в растворе. После чего в ведро засыпается песок, еще раз заливается водой для определения доли цемента. Но такой подход некоторые считают сложным и устаревшим, к более правильным относят стандартный способ перерасчета массовой доли в объемную и засыпания компонентов в бетономешалку.

Устойчивость и долговечность любой конструкции напрямую зависит от прочности и надежности фундамента – основания дома. Для его возведения необходимы специальные знание и наличие квалификации и опыта у мастера.

Как правило, конструкция под фундамент любой постройки выбирается в зависимости от почвы земли, на которой она планируется, материала для стен, климата, условий и характера самого строения. Существует несколько типов фундаментов, которые используются для возведения.

Классификация бетона

Исходя из предназначения конструкционного материала и его удельного веса, различают такие типы бетонов:

• особо тяжелый;
• тяжелый;
• легкий;
• особо легкий.

Состав с высшим показателем плотности применяют в строительстве атомных и электростанций, с удельным весом в пределах 500-1800 кг/м³ — для изготовления панелей, стеновых блоков. Особо легкий (менее 500 кг/м³) предназначен для теплоизоляции фасадов домов.

Тяжелый бетон (1800-2500 кг/м³) используется для изготовления сборных, монолитных железобетонных конструкций и фундаментов. Специальные примеси, которые добавляются для улучшения его технических характеристик, повышают прочность, устойчивость к перегреву, перепадам температуры, коррозии арматуры, воздействию влаги.

Основной показатель по прочности отражает марка или класс бетона.

Типы бетонных фундаментов

В строительстве применяют несколько типов фундамента из бетона. Чаще всего здания возводятся на ленточных или столбчатых основаниях. Оба вида, в свою очередь, имеют несколько вариантов исполнения.

Ленточный фундамент

Располагается строго под несущими стенами и представляет собой пояс-опору, повторяющий очертания опирающихся на него элементов. Глубина закладки определяется в зависимости от отметки промерзания грунта и, как правило, находится ниже этого уровня на 20-30 см. Различают следующие виды ленточных фундаментов:

• монолитный;
• сборный;
• бутовый;
• бутово-бетонный.

Для устройства монолитного фундамента применяют бетон, укрепленный различными видами арматурной сетки. Работа по армированию и заливке бетонной смеси проводится прямо на участке, с применением опалубки или без нее (автоматический расчет).

Монолит закладывают при строительстве здания из тяжелых материалов, с цокольным или подвальным этажом.

Сборная фундаментная конструкция состоит из армированных бетонных блоков. При этом более узкие элементы устанавливаются на широкие — фудаментные подушки, которые обеспечивают распределение нагрузки на грунт. Блочное основание может быть сплошным или прерывистым. Монтирование такой базы менее трудоемко, чем заливка монолита, но требует подгонки блоков под заданные проектом размеры и уступает по прочности. Сборный тип подходит для грунтов с неглубоким промерзанием, не склонных к вспучиванию.

Бут при монтаже фундамента применяют на грунтах с высоким уровнем воды и глубоким промерзанием. Работа по закладке такого основания отличается трудоемкостью и продолжительностью. Это обусловлено тем, что крупные бутовые камни кладутся на цементный раствор с подгонкой по размеру и форме. Основными плюсами такой кладки являются ее долговечность и прочность.

Заменитель бетона и его преимущества

Бутово-бетонный фундамент состоит из примерно одинакового количества мелкого камня и цементного раствора. По характеристикам схож с бутовым, но материалы для него более доступны, а закладка проще, ведь в этом случае не нужна тщательная подгонка.

Столбчатый тип фундамента

Предназначен для возведения легких сооружений. Обычно на его базе строят небольшие дачные домики, сараи, бани. Опорные столбы при этом размещаются по углам постройки и в местах с наибольшей нагрузкой. Для их формирования подходит бетон или бетонные блоки, а также бут и металлическая труба. Нежелательно монтировать столбчатую базу на рыхлых почвах, насыщенных влагой.

Для строительства крупных объектов на нестабильных, мягких или пучинистых почвах подходят столбчато-ленточные фундаменты. Они объединяют в себе опорные столбы, входящие глубоко в грунт, чтобы достичь его твердых слоев и бетонную ленту, которая является связующим элементом и располагается на небольшой глубине.

Правильный монтаж фундаментной конструкции для здания обеспечивает его долговечность. Для заливки основания можно воспользоваться готовыми смесями, которые поставляют на строительный рынок промышленные предприятия. Однако в частном строительстве бетон для фундамента предпочтительнее изготовить своими руками, так как это существенно экономит бюджет. Конечно, марку М500 таким образом получить невозможно, но это и не требуется для малоэтажных построек.

Монолитный столбчатый фундамент

В этом случае конструкция фундамента будет формироваться не только бетоном, но и столбами, которые распределяются по участкам с наибольшими нагрузками.

Как правило, это угловые точки и места, в котором предполагается создание перекрытий.Отличием этого фундамента от ленточного с точки зрения использования бетона является то, что смесь покрывает собой всю площадь, на которой будет размещено здание. При этом состав смеси бетона предусматривает использование материала разных классов – например, подойдет и B15, и B25. Но, перед заливкой необходимо уложить прослойки из песка и щебня.