Чем отличается цемент от бетона?

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.

Состав бетона для фундамента

Про то, какие характеристики бетона нужно учитывать при его приготовлении, мы уже писали здесь. В свою очередь, основными составляющими бетонной смеси являются:

цемент. В индивидуальном строительстве чаще всего используют обычный портландцемент, марка которого подбирается исходя из проектной марки бетона. Обычно это цемент М300, М400 или М500. Цифровой индекс, как вы наверное уже знаете, обозначает прочность материала на сжатие, в кг на см2. Необходимо учитывать, что под влиянием внешних факторов марка цемента со временем понижается – материал быстро набирает влагу
Поэтому при покупке цемента нужно обращать внимание на дату его изготовления, впоследствии необходимо обеспечить его правильное кратковременное хранение (условия минимальной влажности воздуха);
вода. Очень важный компонент, без которого невозможно протекание химических реакций (между цементом и водой) и затвердение бетонной смеси
Вода используется питьевая – никакие загрязнения не допустимы! Процесс смешивания воды и цемента называется затворением. При определении пропорции бетона для фундамента ключевая роль отведена водоцементному отношению (в/ц) – соотношению массы воды к массе цемента

То, насколько это важно, можно оценить, изучая ниже представленную таблицу;
песок. Песок относится к типу мелких заполнителей, бывает естественного и искусственного происхождения

В основном роль заполнителей сводится к удешевлению бетона за счет замены на них значительной части дорогого цемента. Подсчитайте, сколько бетона нужно на фундамент, оцените стоимость цемента, и вы все поймете! Песок подбирается по крупности, обязательно проверяется чистота материала – не должны присутствовать включения глины, ила и т.д.;
щебень. Представляет собой материал, который получается при дроблении горных пород. Крупность щебня обычно находится в пределах 5-70 мм. Не допускается использовать загрязненный щебень.

Пропорции компонентов бетонной смеси

Собственно пропорции бетона для фундамента – соотношение всех компонентов смеси, которое задается отношением Цемент: Песок: Щебень. Если в вашем распоряжении цемент марок 400 или 500, то актуально будет использовать данные таблицы, приведенной ниже.

Как приготовить бетон для фундамента – тема отдельной статьи. Здесь же мы приводим лишь пропорциональное соотношение между ингредиентами смеси. Из таблицы видно, что используя разное количество составляющих при отличающихся затратах можно добиться получения одной и той же проектной марки бетона. Очевидно, что получение более высокой марки бетона связано с увеличением расхода цемента.

Приготовление бетона марок М100-М200

В ряде случаев вовсе необязательно готовить бетон высокой марки, используя при этом дорогой высокомарочный цемент. Так, для бетонной подготовки вполне подойдет бетон М100. О том, какие пропорции компонентов бетона будут в этом случае можно узнать из таблицы ниже.

Подчеркнем, что в ней приведено объемное отношение компонентов смеси.

В заключение

Расчет пропорций во многом зависит от фракции заполнителей, а также требований, предъявляемым к будущему фундаменту. В данной статье были приведены усредненные данные, которые с определенной поправкой могут быть использованы при строительстве дома.

Добавки в бетон

Для улучшения свойств бетона добавляются специальные добавки. Они могут увеличивать пластичность, увеличивают или уменьшают время затвердения.

Основные виды:

• Противоморозные.
• Пластификаторы
• Добавки, ускоряющие затвердение.
• Добавки, замедляющие затвердение.
• Микроармирующие.

Противоморозные добавки не допускают замерзание жидкости введенную в раствор бетона. Они выпускаются разных марок и обозначаются знаком «F». Чем показатель выше, тем выше морозостойкость.

Пластификаторы увеличивают пластичность и эластичность бетона при заливке. Такие добавки исключают возможность проникновения влаги в бетонную конструкцию. Можно приобрести готовые добавки в магазине, но существуют варианты приготовления пластификаторов самостоятельно. Например, можно использовать клей ПВА или различные средства для стирки (жидкое мыло, разбавленный водой стиральный порошок или шампунь).

Ускорители твердения необходимы для тех случаев, когда требуется быстрое схватывание раствора. Они значительно ускоряют выполнение работ.

Замедлители твердения удобно использовать при длительной транспортировки раствора от бетономешалки до места заливки.  Бетон в этом случае не успеет раньше времени затвердеть.

Микроармирующие добавки выполняют роль армирующей сетки. Они предотвращают образования трещин в бетоне после его затвердения.

При добавлении пластификаторов в раствор необходимо учитывать, что потребуется меньше воды. А для получения хорошего результата после застывания бетона нужно правильно рассчитывать пропорции всех ингредиентов для раствора, и следовать технологии по его замесу.

Плюсы и минусы

Рассматривая основные свойства, которыми обладает заливной дом из бетона, необходимо в первую очередь изучить достоинства.

Основные преимущества дома из бетона:

• Надежность – благодаря отсутствию швов конструкция получается крепкой, может возводиться в сейсмоактивных регионах, зонах с военными действиями.
• Длительный срок эксплуатации – в доме из монолитного бетона смогут жить не только дети, но и внуки, так как в среднем срок службы составляет 50-70 лет, но реальная цифра достигает и 100-150 лет.
• Высокий уровень теплоизоляции – за счет отсутствия мостиков холода, микротрещин в доме нет ни сквозняков, ни потерь.
• Эстетичность и красота, разнообразие проектов – монолитный дом можно сделать каким угодно (при условии возможности смонтировать соответствующую опалубку), реализовав оригинальную задумку дизайнера и построив настоящий дом мечты.
• Легкость и скорость монтажа, существенная экономия на времени, силах, финансах на определенных этапах.
• Хорошая звукоизоляция – дом не пропускает звук изнутри наружу и извне вовнутрь.
• Возможность использовать легкие и недорогие фундаменты – при условии, что монтаж коробки выполняется из легких видов бетонов.

Некоторые недостатки монолитных бетонных домов:

Высокая стоимость – основные расходы приходятся на монтаж опалубки и бетонную смесь, также определенные суммы тратятся на оплату труда рабочих (но если планируется строить бетонный дом своими руками, то смета уменьшается). Сложность монтажа высокой опалубки – это далеко не та конструкция, что используется для заливки фундамента или пола, но при определенных знаниях и навыках все можно сделать

Важность заказа качественного бетона – готовить его самостоятельно в больших объемах трудно и сложно (с учетом высокой скорости застывания), поэтому нужно будет заранее договориться с заводом о доставке в специальной машине. Для высотных работ понадобится позаботиться о дополнительном оборудовании

Строительство домов с опалубкой несъемного типа требует правильного обустройства системы вентиляции. Создание арматурного каркаса и высотных перекрытий предполагает серьезные затраты времени и сил
Если заливка стен и перекрытий выполняется с использованием съемной опалубки, понадобится правильное утепление из полистирола или других материалов (стоит обратить внимание на уровень токсичности материала)

Твердение бетона

Гидратация — это процесс взаимодействия цемента с водой, при котором бетон набирает свою прочность. Если в молодом (в возрасте пару недель) бетоне высыхает или замерзает вода, то процесс гидратации останавливается, что негативно влияет на его характеристики. За первую неделю, если бетон стоит в нормальной влажности и температуре, он набирает 70% прочности.

Вообще, первый дни жизни бетона очень важны, необходимо бороться с потерей влаги для нормальной гидратации. Свежеуложенный бетон при высоких температурах можно накрыть мокрой мешковиной или пленкой ПВХ или поливать водой.

При низких температурах вода в бетоне, которая необходима для гидратации, замерзает — процесс, естественно, останавливается. Он, кстати, может продолжиться весной, когда оттает, если конструкцию не размоет к тому времени, но при этом возможно снижение прочности долговечности. Тем не менее, существуют методики так называемого раннего замерзания бетона, при котором бетон со специальными противоморозными добавками укладывают при минусовой температуре, замерзает, а весной, оживши, начинает процесс гидратации цемента.

Существует такое понятие как критическая прочность бетона — это грань, время, после которого за бетон можно уже не волноваться. Этот порог для разных марок бетона — разный. Высокие марки бетона имеют более низкий % порог критической прочности (25-30% от проектной прочности), низкие марки — более высокий %. При нормальных условиях критическая прочность достигается за первые сутки.

Для предотвращения замораживания бетона можно предпринять следующее:

— использовать противоморозные добавки в бетон (ПМД) — они не дают воде замерзнуть и отчасти ускоряют процесс гидратации. Сейчас для этих целей используются составы и препараты, которые не наносят вред арматуре и другим частям конструкций.

— электроподогрев бетона. Существуют специальные трансформаторы, электроды, подогреваемые опалубки. Идеально для зимней заливки бетона, но проблематично для частного застройщика из-за высокого потребления электроэнергии.

— накрыть свежезалитый бетон пленкой. Применимо, хотя не факт, что поможет, если суточная температура не очень низкая, в пределах 1-2 градуса. Пленка будет сохранять тепло, которое выделяется при гидратации. Можно установить газовую или дизельную пушку, чтобы задувать теплый воздух под пленку.

Необходимо тщательно следить за бетоном в первые сутки его жизни.

На заводах ЖБИ такой проблемы с готовыми конструкциями — сваями, бетонными фундаментными блоками ФБС, плитами перекрытия, дорожными плитами — нет. Их пропаривают в специальных теплых и влажных камерах, что позволяет добиться великолепных результатов по набору прочности и быть полностью готовыми к употреблению.

Характеристики бетона

Составляющие бетонной смеси

Прочность

Бетонный раствор представляет собой смесь цемента, песка, наполнителя и воды в определенных пропорциях, которые изменяются в зависимости от назначения бетона и марки цемента. При необходимости в раствор добавляют пластификаторы. Самая важная характеристика бетона – это его прочность на сжатие, которая измеряется в МПа (мега паскалях). Именно по этому показателю бетон разделяют на классы. А вот марка бетона указывает на количество цемента в составе раствора.

Бетон марки М100 и М150 (В7,5 и В12,5) чаще всего используется как прослойка под основной фундамент, для изготовления стяжек, бетонирования дорожек. Бетон М200-М350 наиболее востребован: он применяется в строительстве фундаментов, для изготовления стяжек, бетонных лестниц, отмосток. Растворы более высоких марок используются преимущественно в промышленном строительстве.

Основные характеристики бетона

Пластичность

Важной характеристикой бетона является его пластичность. Чем пластичнее раствор, тем лучше он заполняет конструкцию опалубки

При низкой подвижности бетона в стяжке или фундаменте остаются незаполненные участки, что приводит к постепенному разрушению бетонной плиты. Для стандартных конструкций применяют бетон с пластичностью П-2 или П-3, для опалубки сложной формы и в труднодоступных местах рекомендуется использовать раствор П-4 и выше.

Водонепроницаемость и морозостойкость

Водонепроницаемость зависит от количества и марки цемента в растворе. Чем выше марка, тем устойчивее бетон к воздействию влаги. Морозостойкость бетона достигается путем добавления в состав пластификаторов. Следует учесть, что такие растворы очень быстро схватываются; если неправильно рассчитать количество смеси или использовать ее при низкой температуре, бетон превратится в монолитную глыбу прямо в емкости.

Полезные советы

Таблица пропорций при изготовлении бетона.

Существует прямая зависимость между марками цемента и марками бетона. В зависимости от цели использования (заливка фундамента, плиты, несущие стены, декоративные конструкции), бетон делится на марки. Чем выше марка, тем прочнее бетон. Для изготовления бетона марка цемента должна превышать класс в 2-3 раза. Например, чтобы получить бетон М150, следует взять цемент М300-М400. Такая же зависимость в прочности прослеживается и у щебня: его марка примерно в 2 раза должна превышать расчетную марку бетона. Дело в том, что проектная марка бетона, так называемая 28-суточная, всегда уступает его реальной прочности, которую материал набирает через 0,5-1 год. Щебень же не наделен способностью наращивать прочность, в отличие от бетона, поэтому для нивелирования разницы и требуется подбор прочности.

Лучше всего отмерять пропорции мерными ведрами. Закладка компонентов лопатой чревата неправильным соблюдением пропорций или привнесением ненадлежащих компонентов. Чтобы быть уверенными в том, что весь раствор будет по крепости одинаковым, с ровным цветом после высыхания, лучше всего отмерять песок и цемент ведром. После замешивания смеси рекомендуется проверить ее на однородность. Для этого состав оставляют на несколько минут, чтобы в нем появились небольшие пузырьки воздуха. Затем смесь набирается на лопату, встряхивается и переворачивается. Если раствор упал, значит, в него следует добавить немного сухой смеси или воды.

Бетон должен быть пластичным, в меру текучим, в меру густым. На изготовление одного кубометра бетона понадобится приблизительно 350 кг цемента, 0,6 м3 песка, 200 л воды и 0,8 м3 щебня. Такой расход неточный, он зависит от марки цемента, назначения бетона, погодных условий при смешивании и многих других факторов. Бетонная смесь проверяется на готовность следующим образом: лопатой в растворе делается ряд ребер, перемещая инструмент к себе. Если поверхность состава остается гладкой и ровной, гребни сохраняют свою форму и не опадают, смесь готова.

Марки и классы прочности

Бетон маркируется буквами М и В. М – это марка материала, обозначающая среднюю нагрузку на квадратный сантиметр, которую выдерживает данный образец при сжатии до полного разрушения.

В строительстве применяются преимущественно марки от М100 до М500:

1. М400-М500 – это бетон, применяемый для возведения мостов, тоннелей, гидротехнических сооружений и других крупных объектов с повышенными требованиями прочности.
2. М400 – материал, предназначенный для промышленного строительства и сооружения фундаментов под малоэтажные здания на влажных и слабых грунтах.
3. М350 – применяется при строительстве бассейнов, многоэтажных зданий, различных высотных сооружений.
4. М300 – используется при создании железобетонных конструкций, а также для обустройства дорожных плит и лестничных маршей.
5. М200 – бетон для частного строительства. Применяется для строительства легких фундаментов и внутренних работ.
6. М100 – вспомогательный материал, применяемый для подготовки фундаментного основания, обустройства отводящих дренажей, тонких стяжек.

В – это класс бетона. Он обозначает фактическую нагрузку на сжатие, которую способен вынести данный вид.

Определяется класс прочности путем разрушения кубика затвердевшего бетона со стороной 15 см специальным прессом.

Марка и класс – это не одно и то же. Но каждый класс имеет максимально приближенную по прочности марку. Это отображено в таблице:

Марка и класс бетона — в чём отличия, подскажет видео:

Морозостойкость

Данный показатель маркируется буквой F. Она определяет, какое количество замораживаний и оттаиваний может преодолеть бетон, не получив разрушение более 5%.

Разные марки бетона могут проходить от 30 до 300 циклов заморозки.

Водонепроницаемость

Для обозначения водонепроницаемости используется буква W. Она показывает какое давление воды способно выдерживать бетонное покрытие, не пропуская воду через поры.

Чтобы определить соответствие показателей водонепроницаемости и морозостойкости бетона маркам и классам, используется специальная таблица:

Показатели удобоукладываемости раствора

Удобоукладываемость – это способность бетона при заливке равномерно заполнять форму и после уплотнения образовывать однородную плотную массу.

Существует три класса бетона по удобоукладываемости:

• Р – растекающиеся смеси;
• П – подвижные;
• Ж – жесткие.

Внутри каждого класса существует разделение по степени проявления характеристик. Так, растекающиеся смеси делятся по категориям от Р1 до Р6. Чем больше показатель, тем выше способность материала самозаполнять форму без уплотнения вибрированием.

Подвижность обозначается буквой П. Есть 5 степеней подвижности бетона. Определяется подвижность путем выкладывания бетона в форму конусом с высотой в 30 см, нижним диаметром 30 см и верхним — 10 см.

Чем выше цифра, тем больше подвижность. После снятия конуса бетон постепенно теряет форму. Степень усадки формы определяет подвижность смеси.

В зависимости от того, насколько подвижна смесь, определяется ее назначение:

Определение терминов

Бетон — иногда его называют искусственным камнем — это стройматериал, который получают при смешивании 4 компонентов: воды, цемента, крупных и мелких наполнителей, таких как гравий, щебень и галька. Это композиционное вещество, которое получают в результате смешивания и затвердевания специально полученной смеси, состав которой был указан выше.

Цемент это порошкообразное вещество, которое при смешивании с водой напоминает массу похожую на тесто, а когда эта масса застывает, то получается однородное твердое вещество.

Цемент — неорганическое искусственное порошкообразное минеральное вяжущее вещество, после смешивания которого с водой образуется тестообразная масса. Когда эта масса застывает, она превращается в очень твердое однородное вещество, по свойствам схожее с камнем. Примерно через сутки поверхность становится абсолютно водонепроницаемой. Предельная прочность настает через трое суток.

Этот строительный материал предназначен для изготовления безусадочных, расширяющихся, водонепроницаемых растворов и бетонов, которые применяют для создания монолитных стыков в конструкциях, для заделывания щелей и раковин, для зачеканки стыков труб, гидроизоляции.

Цементный раствор — это смешанная масса, которая состоит из воды, песка и цемента. Также в него могут быть добавлены дополнительные пластификаторы, которые повышают прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и другие характеристики цементного раствора.

Классификация данных стройматериалов очень многообразна. Чтобы лучше разобраться, чем отличается цементный раствор от бетона, рассмотрим сначала их виды и взаимосвязь.

Применение бетона в строительстве

Этот материал чаще всего используют для монолитного строительства, его заливают в опалубку, укрепляя состав арматурной сеткой. Такие конструкции называют железобетонными и на сегодняшний день они считаются самыми прочными и долговечными. Также не последнюю роль здесь играет стоимость состава, они достаточно низкая, а также высокая скорость возведения зданий из монолита.

1. Использование в монолитном строительстве. Как происходит строительство монолитного дома. Технология строительства из бетона достаточно проста, устанавливается опалубка нужного элемента здания и заливается смесь. После затвердевания, порядка 3-4 недель, опалубка разбирается, а монолитная конструкция остается. Таким образом возводятся все элементы: стены, перекрытия, колонны и даже шахты лифтов.
2. В частном строительстве он применяется для заливки ленточного фундамента, перегородок над проемами, бетонной подушки или армопояса. Иногда бетон применяют для заливки междуэтажных перекрытий. Так же применяется при возведении домов методом каркастно-монолитной технологии.
3. В дорожном строительстве. Для устройства дорог с повышенной нагрузкой часто применяют именно бетонные составы.

Также часто используют изделия из бетона:

• фундаментные блоки,
• дорожные бетонные блоки,
• плиты перекрытия,
• бетонные балки перекрытия,
• шлакоблоки,
• канализационные кольца,
• колонны и тд.

Использование при строительстве из несъемной опалубки. Бетон заливают в блоки в качестве наполнителя. После застывания он образует прочный и долговечный каркас, а несъемная опалубка будет служить в качестве утеплителя стен. Технология достаточно новая, но уже распространенная. Как правило используют марки М300 -М400, в некоторых случаях М450, если дом будет иметь 2 этажа или более.

Пропарка бетона

Еще один актуальный вопрос: что такое пропарка бетона, и зачем она нужна? Некоторые поставщики и производители бетона и бетонных конструкций всерьез уверяют потребителей, что пропарка повышает прочность бетона, и без зазрения совести завышают цены. Так ли это? К сожалению нет. На самом деле пропарка применяется не для того, чтобы повысить прочность (которая, если и повысится, то не более чем на полпроцента), а для того, чтобы ускорить процесс изготовления бетонных конструкций за счет сокращения периода схватывания бетона. Таким способом производители значительно увеличивают объемы производства без расширения складских помещений для дозревающих бетонных изделий. Дополнительные расходы на покупку пропарочной камеры очень быстро окупаются за счет ускоренного производственного процесса. Период схватывания бетона в нормальных условиях, как отмечалось выше, составляет 28 дней, а при пропарке – почти 2 раза меньше. Уже через 15 дней бетонное изделие можно использовать при строительстве. Таким образом, пропаренные изделия практически ничем не отличаются от непропаренных, так что переплачивать за них не стоит.