Изготовление бетона для фундамента на основе песчано-гравийной смеси

Изготовление бетона для фундамента на основе песчано-гравийной смеси.

Бетон – ключевой материал, используемый для строительства жилых и промышленных зданий. Используя его, также прокладывают автомобильные магистрали, возводят мосты, плотины, укрепления для дамб и тоннелей. Прочность используемого бетона отражается на безопасности и долговечности построенного сооружения. Материал состоит из трех компонентов: цемента, воды и наполнителей. Одна из прочных и надежных разновидностей – бетон из ПГС, об особенностях которого пойдет речь ниже.

Рисунок 1. Бетон из ПГС

Назначение ПГС

Песчано-гравийная смесь, или по-другому ПГС, состоит из песка и гравия. Подготавливается состав двумя способами:

• природным;
• искусственным.

Полученная смесь очень востребована и используется в промышленном, дорожном, жилищном строительствах:

• для асфальтобетонных покрытий;
• для изготовления монолитных, железобетонных конструкций;
• в качестве дренажной прослойки дорожного покрытия;
• выравнивание ландшафта.

Вернуться к оглавлению

Расчет состава бетона

При подборе ПГС для бетонных работ руководствуются не только ее видовой принадлежностью. Зерновой состав также играет немаловажную роль. Согласно ГОСТ 23735–2014, смеси классифицируются по крупности на 6 групп.

ОПГС классифицируется также по группам, но уже не по совокупной крупности составляющих, а по процентному содержанию гравия, как основного компонента. Всего выявлено 5 групп, которые также отражены в ГОСТ 23735–2014.

Крупность гравийного заполнителя, согласно технической документации, не должна быть более 10, 20, 40 и 70 мм соответственно по группам. Однако в редких случаях допускается крупность зерен до 150 мм.

Как и щебенка, компоненты ПГС также должны отвечать определенным нормам по основным качественным характеристикам, таким так морозостойкость, прочность и пылеватость. Подобные значения зафиксированы в ГОСТ 8267–93. Сей документ регламентирует нормативность характеристик входящего в состав смеси песка.

Какой вид ПГС использовать для приготовления бетона, зависит от заданий по проекту. Если такого нет, и есть выбор, то лучше сделать его в пользу обогащенной смеси.

В идеале, состав должен быть следующим:

• Обычные бетонные работы – гравий крупностью до 80 мм;
• Изготовление железобетона (не заводских изделий) – гравий диаметром до 30 мм;
• Для фундаментов – песок крупностью 5 мм от 30 до 45% и гравий диаметром 5-70 мм 55-70%.

Особое внимание нужно уделить содержанию загрязнений в песке – чем его меньше, тем лучше. Чтобы не гадать и не заказывать лишний раз услуги строительной лаборатории, небольшой тест на загрязнённость ПГС можно определить самостоятельно.

К тому же, примерно такой же метод применяют лаборанты:

• Шаг 1. Берется 5-литровая баклажка с водой, куда добавляется хорошая гость состава.
• Шаг 2. Производится интенсивное взбалтывание.
• Шаг 3. Бутыль оставляется в покое примерно на сутки, после чего смотрят на окрас воды. Если она просто немного помутнела, то содержание загрязнителей минимально, что вполне допустимо — в противном случае лучше отказаться от использования смеси.

Лучше заранее позаботиться о качестве бетона, чем после все переделывать. И помните, скупой платит дважды!

Бетон из ПГС: пропорции в ведрах

Мера измерения – «Ведро» самый популярный способ отмеривания количества компонентов при замешивании бетона своими руками из ПГС или компонентов других видов. При этом если вес «ведра» цемента и затворителя можно систематизировать и привести к единому знаменателю, то вес «ведра» ПГС лучше всего определять индивидуально, взвесив конкретную смесь непосредственно на строительной площадке.

Тем не менее, учитывая актуальность данной публикации, рассмотрим вопрос: как сделать бетон из ПГС, используя стандартное ведро объемом 10 литров и среднюю удельную насыпную плотность песчано-гравийной смеси.

• Определяем количество цемента. Общепринятая для расчетов удельная плотность портландцемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ составляет 1 300 в 1 м3 объема. Соответственно количество цемента в 1-м десятилитровом ведре: 1 300х0,01=13 кг.
• Определяем количество ПГС. Согласно вышеуказанных пропорций нам потребуется: 8х13=104 кг ПГС. Удельная плотность обогащенной ПГС составляет 1 650 кг в 1 м3. Соответственно в 1 десятилитровом ведре помещается: 1650х0,01=16,5 кг ПГС. Определяем количество ведер: 104/16,5=6,3 ведра.
• Количество воды – 0,5 ведра.

Таким образом, на одно ведро цемента понадобится добавить 6,3 ведра обогащенной ПГС и 0,5 ведра воды.

Тонкости приготовления раствора

В ходе индивидуального домостроения смесь делают самостоятельно. Если объемы работ малые, то нет нужды пользоваться спецтехникой, например, бетономешалкой. Прежде чем начинать работы, следует провести расчеты и подготовить все компоненты в нужных количествах.

Эмпирические пропорции, на основе которых делается замес:

• цемент – 1 часть;
• ОПГС (обогащенная, относящаяся к пятой группе) – 8;
• вода – 0,1 – 1.

Пропорции бетона на ПГС легко измерять в ведрах. Но, если ведро цемента в среднем имеет один вес, масса песка с гравием отличается, в виду особенностей состава. Поэтому процессом взвешивания лучше заниматься поблизости с объектом. Расчет для 10-литрового ведра будет следующий:

• сперва вычисляют количество цемента. Значение удельной плотности для портландцемента – 1300 на 1 м 3 . Значит, в одном ведре будет 13 кг;
• далее определяют количество ПГС. Отталкиваясь от вышеуказанных норм, требуется 8 порций. 8 x 13 = 104 кг. Плотность ПГС – 1650 кг/м 3 . В одно ведро вмещается 16,5 кг. Значит, нужно 6,3 ведра;
• что до воды – достаточно пол ведра.

Особенности приготовления бетона для фундамента

На сегодняшний день наиболее востребованы основания ленточного типа. В этом случае, чтобы более точно определить, сколько бетона потребуется нужно определить длину, ширину и высоту одной ленты и умножить полученную цифру на количество таких «полосок» в фундаменте. Предположим у нас получается длина 30 метров, ширина 0,7, а глубина 0,5 м. В этом случае перемножив все эти цифры получаем 10,5 м 3 готового раствора на одну ленту. Если их 4, то значит нужно приготовить смеси на 42 м 3 . При этом стоит учесть, что такой тип фундамента заливается в опалубку слоями. Это значит, что в этом случае ручной метод смешивания компонентов не подойдет.

А вот для столбчатого основания расчеты выглядят также, но заливка производится за один раз. Поэтому теоретически можно и самостоятельно приготовить замес при помощи лопаты и ванны.

При определении пропорций бетона, стоит обратить внимание на толщину фундаментального основания дома. Например, более густая консистенция понадобится в том случае, если толщина строения будет составлять 10-40 см.

Разновидности ПГС в строительстве

Песчано-гравийную смесь получают либо искусственным путём, либо добывают из естественных водоемов. Исходя из этого, пропорции гравийной массы могут быть разными.

1. Обогатительная песчано-гравийная смесь (ОПГС). Это такое соотношение компонентов, в котором гравия намного больше, чем песка— ¾ от всей смеси.
2. Классическая смесь песчано-гравийная (ПГС). Здесь соотношения соблюдаются, как 1:4 (гравий и песок, соответственно).

Для затворения сухой строительной смеси, как правило, используется чистая вода. От пропорций наполнителей зависит прочность и плотность бетона, а значит, место его применения. Так, чтобы приготовить основание из ПГС, соблюдается следующее соотношение смесей: 1 часть портландцемента, ½ часть воды и 4 части ОПГС (обогащенная песчано-гравийная масса). Объем песка в ОПГС разрешается увеличивать, но при условии, что заранее известен его объем в существующей смеси. Также на прочность будущего бетона влияет марка используемого цемента: марку бетона М200 часто используют в целях экономической выгоды, но цемент M250–M450 подойдет для возведения оснований строительных объектов лучше остальных марок. Для разных марок цемента необходим соответствующий объем воды, чтобы правильно затворить сухую смесь. Таблица 2.1 Подтвержденные характеристики песчано-гравийной смеси после исследований в лаборатории

Таблица 2.2 Подтвержденные характеристики песчано-гравийной смеси после исследований в лаборатории

При правильном соблюдении соотношений веществ получится качественный, прочный и долговечный бетон. По объему цемента в бетоне раствор классифицируется как легкий или тяжелый бетон (Таблица 3). Тяжелые смеси требуют более осторожного соблюдения всех технологических операций, так как даже малейшее отклонение от рецепта вызовет нарушения прочности и качества бетонной конструкции. При несоблюдении соотношений компонентов в кубе бетона (например, при увеличении объемной массы цемента) поверхность затвердевшего бетона станет хрупкой и непрочной. То же самое касается объема воды в рабочей смеси. Таблица 3. Классификация легких и тяжелых бетонов

Если самостоятельно замешивать бетон из ПГС для фундамента, пропорции необходимо соблюдать в объемной массе, а к качеству сыпучих материалов относиться более ответственно. Так, при замешивании рабочей смеси для возведения фундамента объема песка, содержащегося в ПГС, будет вполне достаточно, чтобы не вводить его в сухую смесь в дополнительном количестве. Оптимальное соотношение пропорций веществ в бетоне: 1 объемная или массовая доля портландцемента и 8 долей смеси гравия с песком. Для улучшения качества поверхности бетона иногда в раствор добавляют щебень, но без него бетонная поверхность будет более гладкой.

Начинающие строители интересуются количеством того или иного материала, который необходимо добавить в сухую смесь. Чтобы получить заведомо качественный бетон на основе ПГС, в строительстве используют следующие соотношения из Таблиц 4 и 5.

В Таблице 6 приведены соотношения портландцемента M400, песка и гравия для товарного бетона при возведении основания зданий.

Таблица 4. Наиболее известные пропорции бетона и других сыпучих стройматериалов

Таблица 5. Наиболее известные пропорции бетона и других сыпучих стройматериалов

Таблица 6. Соотношения портландцемента M400, песка и гравия для товарного бетона

Пропорции для бетона ПГС

Перед определением пропорции компонентов бетона из ПГС для фундамента нужно знать, какой именно бетон необходим. Хотя, выбор невелик: или марка 150 для фундаментов легких построек, или 200 – для одноэтажного дома.

Приготовление бетонной смеси

Для здания с большими нагрузками на фундамент ПГС в качестве заполнителя не годится. Определение пропорций ингредиентов бетона дело непростое. В заводских условиях этим занимается лаборатория, используя различные методики и пробные замесы. Проверка на прочность, подвижность и другие качества бетона проводится до полного соответствия техническому заданию.

Каждый застройщик может углубиться в познание методов подбора составов бетона, необходимого количества цемента, но это ни к чему. Накопленный опыт работ сотни тысяч строителей позволяет воспользоваться их практикой, вывести цифры и пропорции. Они занесены в справочники, публикуются в таблицах.

На каждом мешке цемента указаны его характеристики, предназначение по видам работ, соотношение заполнителей и воды.

При пользовании таблицами и данными на упаковке с цементом лучше быть внимательным, потому что некоторые производители дают пропорции в массовом составе (кг), некоторые – в объемном (куб. м или литры). И то и другое нужно знать, но при замесе взвешиванием никто не занимается, берут объемное соотношение. Мерилом выступает ведро, обычно 10-литровое. Это и будет одной частью соотношения.

Применительно к ПГС, то пропорция в справочниках не указана, но ведь несложно к песку приплюсовать щебень. И если необходимо приготовить бетон для фундамента марки 200, то на одну часть цемента М400 понадобится 6,7 части обогащенной песчано-гравийной смеси пятой группы. Вода берется в половину части цемента, однако, возможны отклонения пропорций в зависимости от влажности ПГС.

Практические рекомендации

Таблица соотношений цемента, песка и щебня для бетона.

Для того чтобы знать, сколько в кубе того или иного материала, необходимо ориентироваться на вес каждого компонента. К тому же на этот момент влияет и сама марка используемого цемента. Даже опытные строители используют специальные таблицы, в которых отображаются пропорции цементного порошка и компонентов ПГС в приготовленном замесе.

Для того чтобы создать бетон марки 300, необходимо использовать цемент М400 (382 кг), песок (705 кг), гравий (1080 кг) и воду (220 л). Обычно производители ПГС указывают на мешках со своей продукцией, сколько необходимо добавлять того или иного компонента, чтобы получить куб раствора.

Для марки бетона 100 необходимо смешать 214 кг цемента (М400), столько же гравия, как и для 300 бетона, песок в количестве 870 кг. Понадобятся 210 л жидкости.

Можно также применить и другую систему измерения. Если необходим для фундамента бетон марки 300, то, чтобы получить 1 куб раствора, понадобятся 0,8 кубов гравия, 0,5 кубов песка и 380 кг цементного порошка.

Удобство песчано-гравиевых смесей в том, что они уже имеют два компонента в своем составе (песок и гравий), к тому же на мешках обычно есть инструкция к пропорциям. Поэтому сделать самостоятельный замес особого труда не составит.

В целом, чтобы получить необходимую марку бетона, следует выбирать цемент на одну категорию выше.

Хотелось бы отметить тот момент, что если по каким-то причинам компоненты приобретаются заранее (например, на горизонте повышение цен), то необходимо помнить, что со временем смеси могут понижаться в своей заявленной прочности. К тому же неправильные условия хранения могут навредить материалам.

Если судить объективно, то самостоятельное приготовление бетона из ПГС рационально в том случае, если человек со строительством сталкивается не первый раз и хорошо представляет, с чем придется работать. Для новичков все же лучше приобретать заготовленный сухой состав, который необходимо просто разбавить водой. Во-первых, это сэкономит время, а во-вторых, так снижается риск допущения ошибки. Неправильная комбинация составляющих в дальнейшем может отобразиться на целостности фундамента и всей постройки. В крайнем случае можно попробовать замешать бетон из ПГС самому не для жилого здания, а для какой-нибудь хозпостройки.