водоцементное отношение для бетона таблица по объему
Водоцементное отношение бетонной смеси (В/Ц) — что это такое?
Вода – неизменный компонент любого бетона. К ней определяются определенные требования – низкая кислотность, отсутствие солей и органических добавок, таких как грунт, жиры, нефтепродукты и т.д. Но для качественного бетона важным моментом является и водоцементное соотношение – количество жидкости и цемента, которые нужно добавить для получения конкретного объема раствора.
Почему это важно?
Под водоцементным соотношением понимают отношение массы воды к массе цемента, необходимого для приготовления рабочей смеси. Если в бетон добавить жидкости больше, чем нужно, его качество резко ухудшается, показатели бетона М400 могут соответствовать марке М200. После укладки монолит расслаивается, при этом его прочность снижается в несколько раз. Тем не менее, без воды невозможна гидратация цемента, поэтому она должна присутствовать. По водоцементному соотношению бетонной смеси требования изложены в ГОСТ по каждому конкретному виду цемента. Снижение прочности бетона в зависимости от марки и В/Ц соотношения представлено в графике.
Этот же процесс можно увидеть по таблице:
Нелинейность характеристик связана с тем, что химический процесс отвердевания бетона достаточно сложен. Например, влага, которая не участвует в гидратации, остается несвязанной, в результате чего в монолите остаются капилляры и поры, снижающие его плотность и прочность. При этом поры к поверхности бетона расширяются, поэтому он начинает крошиться за счет снижения водопроницаемости. Если влага остается в толще бетона до морозов, она неизбежно замерзнет и начнет разрывать конструкции изнутри, уменьшая прочностные характеристики. При этом лишняя вода влияет на подвижность раствора, которая тоже должна быть оптимальной. Зависимость высоты конуса от водоцементной смеси и пропорций других компонентов можно увидеть в следующей таблице:
Это означает, что правильно подобранное водоцементное соотношение – гарантия того, что бетон будет отвечать заявленным характеристикам.
Расчет количества воды
Согласно общепринятому правилу, для полной гидратации портландцемента ему потребуется всего 25% воды от его массы. Но на практике применить такую смесь невозможно, поскольку она окажется излишне жесткой, поэтому для получения достаточной пластичности потребуется больше воды. Чтобы получить пластичный, удобный для укладки раствор, необходимо показатель водоцементного отношения для бетона должен быть в рамках от 0,4 до 0,75. При меньшем значении его подвижность будет слишком мала и при укладке могут оставаться полости, если значение будет превышать максимальное, цемент расслоится, его прочность резко снизится, особенно это касается бетонов высоких марок.
От коэффициента В/Ц соотношения зависят свойства бетона. Если конструкции эксплуатируются в сложных условиях без дополнительной гидроизоляции, водоцементное соотношение не должно превышать 0,4, такой бетон используется, например, для производства тротуарной плитки. Для заливки фундаментов требуется большая подвижность смеси, поэтому допускается верхняя граница 0,75. Если бетонный монолит или конструкция требуют повышенных показателей морозостойкости, В/Ц не должно превышать 0,5.
Для изготовления бетонной смеси используется портландцемент высокой активности марок М400 или М500. Показатель соотношения воды к цементу, в зависимости от его вида, марки или класса бетона, можно определить по таблице:
| Класс бетона (марка) | ПЦ 400 | ПЦ 500 |
| В 7,5 (М100) | 1,3 | — |
| В 12,5 (М150) | 0,85 | — |
| В 15 (М200) | 0,69 | 0,79 |
| В 20 (М 250) | 0,57 | 0,64 |
| В 22,5 (М300) | 0,53 | 0,61 |
| В 25 (М300-М350) | 0,5 | 0,58 |
| В 27,5 (М350) | 0,48 | 0,55 |
Очевидно, что чем выше марка бетона, тем больший расход цемента требуется при меньшем количестве жидкости, нужная подвижность в этом случае достигается за счет применения пластификаторов – присадок, повышающих подвижность бетона без добавления воды. К примеру, для изготовления бетона М300 на 100 кг цемента потребуется 100·0,53=53 л воды для ПЦ 400 или 100·0,61=61 л для ПЦ 500.
Распространенные ошибки
При самостоятельном изготовлении бетонной смеси нередко допускаются ошибки, существенно снижающие ее качество. Самая распространенная из них – превышенное водоцементное отношение. Это связано с тем, что очень важно правильно уложить, а затем уплотнить бетонную смесь, что легче сделать при большей подвижности, которая достигается добавлением лишней воды. Но при этом существенно снижается качество материала – первый признак, выступление жидкости на поверхности после укладки.
Добиться того же эффекта без превышения количества воды можно при помощи пластификаторов.
Еще одной распространенной ошибкой является неправильный уход за бетоном. Процесс гидратации цемента должен проходить при постоянной температуре и максимальной влажности. Поэтому его требуется регулярно смачивать или укрывать полиэтиленом. В этом случае плотность и прочность получившегося бетона будет в несколько раз превышать аналогичный показатель монолита, высушенного без соблюдения этих условий за счет появления микрополостей и капилляров.
При этом нужно осознавать, что изменение свойств бетона не находится в линейной зависимости от внешних факторов и состава. При сниженном показателе водоцементного соотношения смесь быстро схватится в течение первых трех дней, но такой бетон будет иметь меньшую прочность, чем тот, который был приготовлен с повышенным соотношением воды и цемента, при условии, что соблюдались все технологические условия. Поэтому при изготовлении бетонных смесей подбирать варианты с оптимальным значением водоцементного отношения.
При высоких водоцементных отношениях пространство между двумя цементными зернами так велико, что оно не может быть заполнено при полной гидратации цемента. Остается избыточная вода, которая испаряется и оставляет пустоты (поры, капилляры).
Вывод
Правильное водоцементное соотношение – одно из главных условий получения качественного бетона. При этом известное правило, что для гидратации цемента требуется только 25% воды от его массы, не применимо на практике. Это связано с тем, что некоторый излишек воды должен обязательно оставаться для обеспечения подвижности раствора. Малое количество воды негативно сказывается на прочности конструкций и монолитов после полного схватывания, делает невозможным качественное уплотнение смеси. Поэтому при производстве бетонов различных марок необходимо придерживаться технологических требований.
Лишняя влага в строительном растворе тоже приводит к снижению его качества. Если жидкость не связана должным образом, то компоненты раствора расслаиваются в нем относительно собственной плотности. В результате вместо монолита получается «слоеный пирог», не соответствующий никаким техническим требованиям. Главным признаком излишка воды — ее выделение на поверхности уложенного монолита. Поэтому, в тех случаях, когда требуется дополнительная удобоукладываемость раствора, например, заполнении опалубки с густым армированием, лучше использовать пластификаторы. Они придадут раствору дополнительную подвижность без добавления излишней воды. Обязательно нужно учитывать тот факт, что при укладке бетонной смеси при температурах ниже нуля, В/Ц должно быть как можно ниже, чтобы большая часть воды участвовала в гидратации вяжущего с выделением тепла.
В частном строительстве для получения нужного водоцементного соотношения целесообразно сделать пробный замес. Для этого к одной части цемента добавляют 3 части песка, слегка увлажняют получившийся материал и добавляют 5 частей щебня. После этого вода добавляется мелкими порциями из мерной посуды (чтобы знать ее объем) для получения нужной подвижности раствора. После этого ком бетонного раствора укладывают на ровную поверхность – если он держит форму, водоцементное отношение оптимальное, если расплывается – воды много, когда ком разваливается и расслаивается, в него нужно дополнительно добавить воду.
Вы здесь
Подбор состава бетонной смеси и расчет материалов на замес бетономешалки
Прочность и долговечность монолитных бетонных конструкций фундаментов напрямую зависят не только от качества применяемых материалов, способа уплотнения бетонной смеси и условий выдерживания бетона, но, главным образом, и от рационального подбора состава бетонной смеси, ее подвижности (жесткости) и дозировки материалов на замес бетономешалки.
Если объём строительства находится недалеко от бетонного завода (бетонного узла), то лучше заказать доставку бетона нужной марки с определенной подвижностью и крупностью щебня. Транспортирование бетонной смеси необходимо осуществлять автобетоносмесителями, которые не допускают потерю цементного молока, исключают попадание атмосферных осадков и прямое воздействие солнечных лучей, расслоение и нарушение однородности смеси.
В большинстве случаев при «самострое» с помощью наёмных рабочих или небольших строительных организаций, не имеющих опытного специалиста или договора со строительной лабораторией, подбор состава бетона и дозировка материалов производятся «на глазок» лопатами. Подвижность бетонной смеси не контролируется, а для облегчения укладки в смесь добавляют излишнее количество воды, что приводит к нарушению водоцементного (В/Ц) отношения и потере прочности бетона.
 | |
| Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси |
Конечно, в условиях строительной площадки невозможно выполнить весь комплекс работ по определению качественных характеристик применяемых материалов: песка (удельный вес, объемная масса, пустотность, влажность, зерновой состав и модуль крупности, содержание глинистых частиц и органических примесей и др.); щебня (объемная масса, прочность, влажность, объём пустот, загрязненность, содержание пластинчатых и игловатых зерен и др.); цемента (удельный вес и удельная поверхность, сроки начала и окончания схватывания, активность и др.); бетонной смеси (подвижность, прочность, объемная масса, водоотделение, водонепроницаемость и др.). Однако и в построечных условиях можно с достаточной точностью оценить некоторые свойства материалов и с помощью справочных данных выполнить подбор составов бетонных смесей различных марок.
Исходные данные для расчета состава товарного бетона
При приготовлении бетонных смесей на цементе и песке без крупного заполнителя (щебня) значения В/Ц для получения мелкозернистого бетона требуемых марок уменьшают на 0,1 против указанных в таблице 1.
Приведенные в табл. 20 значения В/Ц предусматривают получение соответствующих марок бетона при твердении его в нормальных условиях, т.е. при относительной влажности воздуха 90 —100% и температуре 15 —20°С. Указанные в таблице значения В/Ц являются ориентировочными. Однако, как показал опыт, они обеспечивают получение бетона заданной марки лишь с незначительными отклонениями.
Таблица 1. Значение водоцементного отношения (В/Ц)
| Проектная марка бетона | Марка цемента | |
| 400 | 500 | |
| 100 | 1,03 | — |
| 150 | 0,85 | — |
| 200 | 0,69 | 0,79 |
| 250 | 0,57 | 0,65 |
| 300 | 0,53 | 0,61 |
Примечание. Значения В/Ц приведены для бетона, приготовленного на щебне и песке с модулем крупности до 2,5.
При использовании таблицы 2 надо иметь в виду, что в ней приведены данные, полученные на основе изучения бетонов, приготовленных из смесей на природном песке с модулем крупности Мк = 2,7, при В/Ц = 0,57 и подвижностью бетонной смеси, соответствующей 5 см осадки стандартного конуса (см. рисунок). Для бетонов, приготовленных на песке с другим модулем крупности (табл. 3), а также имеющих иные подвижность и В/Ц, данные таблицы 2 следует принимать с поправками.
Таблица 2. Расход воды и содержание песка в смеси заполнителей для пробных замесов товарного бетона
| Наибольший размер зерен щебня, мм | Содержание песка, % от общего количества заполнителей по абсолютному объему | Расход воды на 1 м3 бетона, л |
| 10-12 | 56 | 230 |
| 15 | 52 | 220 |
| 20 | 49 | 200 |
| 25 | 46 | 195 |
| 40 | 41 | 185 |
| 50 | 39 | 177 |
| 70 | 35 | 167 |
Примечание. Если в составе щебня имеется песок, его количество надо уменьшить. Расход воды приведен с учетом условного водопоглощения щебня до 1,5%
Определение расхода материалов на 1 м3 бетона:
По таблице 2 находим расход воды — 185 л при применении щебня размером 40 мм и содержание песка — 41% общего количества заполнителей.
Ц = 185 : 0,57 = 325 кг.
Далее определяем абсолютный объем смеси песка и щебня Асм, л. Для этого из 1 м3 бетона вычитают сумму абсолютных объемов цемента и воды, т.е. абсолютный объем, занимаемый в бетоне цементным тестом:
Таблица 3. Группы песка
Таблица 4. Минимальный расход цемента для бетонов на портландцементе, твердеющих в естественных условиях
| Проектная марка бетона | Удобоукладываемость бетонной смеси | Расход цемента, кг/м3, марки | ||
| осадка конуса, см | жесткость, с | 400 | 500 | |
| М150 | 5-9 | — | 225 | — |
| 1-4 | — | 210 | — | |
| — | 5-10 | 200 | — | |
| М200 | 5-9 | — | 265 | 235 |
| 1-4 | — | 245 | 210 | |
| — | 5-10 | 235 | 200 | |
| — | 11-20 | 220 | — | |
| М250 | 5-9 | — | 310 | 275 |
| 1-4 | — | 285 | 250 | |
| — | 5-10 | 270 | 235 | |
| — | 11-20 | 255 | 220 | |
| М300 | 5-9 | — | 355 | 315 |
| 1-4 | — | 325 | 290 | |
| — | 5-10 | 305 | 270 | |
| — | 11-20 | 285 | 250 | |
| М350 | 5-9 | — | 400 | 360 |
| 1-4 | — | 365 | 325 | |
| — | 5-10 | 345 | 310 | |
| — | 11-20 | 320 | 290 | |
| М400 | 5-9 | — | — | 405 |
| 1-4 | — | — | 365 | |
| — | 5-10 | — | 340 | |
| — | 11-20 | — | 320 | |
Абсолютный объем песка Ап, (литр), определяем по формуле
Ап = (Асм*r)/100
Абсолютный объем щебня Ащ, (литр), находят как разность между абсолютными объемами смеси заполнителей и песка:
Ащ = Асм — Ап
Зная плотность песка Yп и объемную массу щебня Уоб.щ, определяют расходы песка П и щебня Щ, кг, на 1 м3 бетона:
П = АпYп
Щ = АщYоб.щ
| Расход материалов на 1 м3 бетона: | Ц = 325кг; В = 185 л; П = 763кг; Щ = 1092 кг. |
| Объемная масса бетонной смеси: | Yоб.б.см = 325 + 185 + 763 + 1092 = 2365 кг/м3. |
| Состав бетонной смеси может быть выражен весовым соотношением: цемент : песок : щебень: | (325/325) : (763/325) : (1092/325) = 1 : 2,3 : 3,4 |
Для приготовления пробных замесов количество цемента, песка, щебня и воды уменьшают в соответствии с принятым объемом пробного замеса. Затем делают пробные замесы и путем корректирования устанавливают окончательный расход воды на 1 м3 бетона, обеспечивающий заданную подвижность смеси. В том случае, когда заданное количество воды не обеспечивает требуемой подвижности бетонной смеси, в приготовленную смесь добавляют воду порциями по 2—3% от заданного количества. Для сохранения принятого В/Ц добавляют также соответствующее количество цемента. Если смесь получилась с избыточной подвижностью по сравнению с требуемой, в замес добавляют песок и щебень, сохраняя между ними принятое по расчету соотношение. Песок и щебень также добавляют порциями, по 3—5% от их веса. После корректировки пробного замеса окончательно устанавливают состав бетона.
Определение подвижности бетонной смеси
От конструктивных особенностей изделий зависит в значительной мере выбор метода их формования, а это, в свою очередь, предъявляет соответствующие требования к консистенции бетонной смеси в отношении ее подвижности и удобоукладываемости.
Бетонные смеси бывают подвижными и жесткими. Подвижные смеси при укладке легко заполняют форму и уплотняются в ней под действием собственной силы тяжести. Жесткие смеси для указанных выше операций требуют приложения подчас значительных внешних сил. Независимо от того, к какой из этих групп относится бетонная смесь, каждая из них в производственных условиях характеризуется определенной степенью подвижности. Подвижность бетонной смеси определяется по величине осадки стандартного конуса, отформованного из данной смеси (см. рисунок).
Для определения осадки конуса потребуются средняя проба бетонной смеси, деревянная или металлическая площадка, форма конуса, стержень для стыкования смеси, стальная линейка длиной не менее 70 см, стальная линейка с делениями длиной 20—50 см, кельма.
Ход работы. На деревянную, обшитую листовой сталью площадку толщиной
25 мм, размером 70×70 см устанавливают металлическую форму в виде усеченного прямого конуса высотой 30 см, диаметром нижнего основания 20 см и верхнего 10 см. Внутреннюю поверхность формы и площадку, на которой она установлена, увлажняют водой. Затем, прижав форму к площадке (наступив на педали), в нее в три приема равными частями помещают бетонную смесь. Каждую порцию бетонной смеси в форме уплотняют 25-кратным штыкованием стальным гладким стержнем диаметром 16 мм, длиной 650 мм. Стержень при каждом штыковании должен проникать через всю толщу бетонной смеси.
После уплотнения излишек бетонной смеси срезают вровень с верхними краями формы, заглаживая кельмой поверхность смеси. Затем форму медленно поднимают строго вертикально и ставят рядом с конусом, отформованным из смеси. На форму конуса по его диаметру кладут на ребро стальную линейку длиной 70 см так, чтобы свободный конец линейки проходил через центр конуса, изготовленного из бетонной смеси. Расстояние между поверхностью бетонной смеси и ребром линейки измеряют другой линейкой с делениями с точностью до 0,5 см. Результат промера характеризует величину осадки конуса. Как правило, определение для одной и той же смеси повторяют дважды. Результат двух параллельных измерений не должен отличаться больше чем на 2 см.
Выбор подвижности бетонной смеси зависит от вида конструкции. Например, для бетонных набивных свай O.K.
4—5 см, для густоармированных плит перекрытий и монолитных фундаментных столбов O.K. = 6—8 см и т.д. В каждом случае учитываются конструктивные особенности элементов, густота армирования, воспринимающие элементом нагрузки, марка бетона и используемые фракции (размеры крупного заполнителя — щебня, гравия).
Расчет расхода материалов на один замес бетономешалки
В зависимости от объема бетонных работ на строительных объектах используются в основном бетоносмесители гравитационного типа емкостью от 60 до 3000 л. Для расчета расхода материалов на один замес примем бетономешалку с емкостью смесительного барабана (Vб) 1200 л. Производственный расход материалов на 1 м3 бетона следующий:
Цпр — 312 кг, Впр — 153 л, Ппр — 612 кг, Щ — 1296 кг.
Объёмный вес влажных песка и щебня принят 1,6 и 1,495 кг/л соответственно, объемный вес цемента 1,3 кг/л, щебень применяется двух фракций: 40% щебня крупностью 10—20 мм и 60% щебня крупностью 20—40 мм. Вычислим расход материалов на один замес. Для этого определим коэффициент выхода бетонной смеси:
β = 1000/(Vц+Vп+Vщ) = 1000/((Цпр/Vоб.ц)+(Ппр/Vоб.п)+(Щпр/Vоб.щ))
Расходы материалов на один замес бетономешалки:
Пропорции состава бетона на 1 м³, технология приготовления, таблицы
Бетон — наверное, самый популярный из всех строительных материалов, поскольку из всего их спектра он самый универсальный. Чаще всего его приготовление осуществляется на специализированных растворно-бетонных узлах (РБУ), что связано с высокой потребностью застройщиков в больших объемах бетонной смеси. Но если требуется небольшой объем, то бетон можно приготовить своими руками. Главное здесь — знание пропорций и соблюдение технологии.
Состав смеси и ее характеристики
Бетонная смесь состоит из нескольких компонентов. Четыре из них являются обязательными:
По мере необходимости в бетон вводятся специальные добавки — противоморозные, пластифицирующие, газообразующие, ингибирующие, катализирующие, гидроизолирующие, пигментные, увеличивающие прочностные характеристики.
Но все они имеют ограниченное применение и в частном домостроении используются редко.
Вяжущее и заполнители
Цемент является самым применяемым видом вяжущего в строительстве. Этот порошок, произведенный при помощи совместного обжига известняка и глины, связывает воду, образуя твердые соединения. В чистом виде цемент не применяется — при схватывании он трескается. Зато в сочетании с заполнителями он проявляет свои качества.
Характеризуется цемент маркой и классом. Марка — это усредненный предел прочности образца из нормативного состава смеси, приготовленной на основе цемента, а класс — гарантированная прочность такого образца.
Марка бетона, который получится при использовании цемента, зависит от характеристики как самого вяжущего, так и от водоцементного соотношения, являющегося базовым при расчете состава бетона.
Заполнителем чаще всего служит известковый щебень, хотя в ряде случаев используется гранитный. Мелким заполнителем служит песок. К их качеству есть определенные требования. Так, они не должны содержать глинистых частиц, органических загрязнений, химических примесей. Перед замесом все это нужно удалить, промыв заполнитель.
Параметры готовых составов
Замес бетона рассчитывается заранее, потому что от пропорций составляющих будут зависеть характеристики готовой конструкции. К ним следует отнести следующие параметры:
Класс получившегося бетона можно будет оценить позже, по истечении 28 дней.
Но запланировать соответствующую прочность можно и даже нужно. Если планируется бетонировать конструкцию при помощи бетононасоса, следует подумать о том, чтобы бетон имел хорошую осадку конуса, то есть был подвижным. В противном случае насос либо не станет работать, либо засорится.
Соблюдение технологии
При самостоятельном замесе бетона следует придерживаться правил по приготовлению смеси и ее укладке. Помнить нужно и о создании условий для отвердевания, особенно если это делается в жаркую сухую или напротив, морозную погоду. Последовательность действий при замесе будет следующая:
После замешивания бетон нужно проверить мастерком или лопатой. Он не должен расслаиваться, содержать в себе неперемешанные комки песка или цемента. Добавлять воду больше нежелательно, поскольку это снизит прочность.
Укладывается бетон в опалубку сразу. Не стоит делать большие перерывы, поэтому крупные конструкции лучше заливать товарным бетоном с миксера. Во время укладки залитую смесь нужно вибрировать. Для этого существуют специальные инструменты — вибраторы. Небольшие объемы можно утрамбовать лопатой или постучать молотком по опалубке. Несоблюдение этого правило снизит качество бетона — в нем образуются пузырьки воздуха, что негативно скажется на прочностных и других характеристиках застывшего бетона.
Приготовление и пропорции
Желающим приготовить бетон самостоятельно можно порекомендовать воспользоваться таблицами. Хотя для расчета состава существуют довольно простые формулы, вряд ли кто-то будет ими пользоваться — в конце концов далеко не все люди занимаются стройкой ежедневно. Поэтому таблица пропорций бетона на 1 м³ будет весьма кстати.
Табличные данные
В литературе можно встретить различные рекомендации по расчету пропорций. Кто-то дает их в массовых долях, кто-то в объемных, но чаще используются и те и другие. Для примера можно привести универсальную таблицу:
| М бетона | М цемента | размер щебня, мм | цемент, кг | цемент, литры | песок, кг | песок, л | щебень, кг | щебень, л | вода, л |
| 100 | 300 | 40 | 242,16 | 220,97 | 760 | 528 | 1132 | 839 | 208 |
| 100 | 300 | 20 | 257,3 | 234,09 | 760 | 704 | 1117 | 827 | 208 |
| 150 | 300 | 40 | 302,7 | 275,4 | 680 | 472 | 1211 | 816 | 211 |
| 150 | 300 | 20 | 322,88 | 293,62 | 671 | 465 | 1200 | 889 | 211 |
| 200 | 300 | 40 | 354,16 | 321,87 | 665 | 463 | 1173 | 869 | 205 |
| 200 | 300 | 20 | 378,38 | 344,07 | 640 | 444 | 1173 | 869 | 208 |
| 150 | 400 | 40 | 237,12 | 216,94 | 1165 | 532 | 1132 | 833 | 205 |
| 150 | 400 | 20 | 253,26 | 229,04 | 760 | 528 | 1123 | 831 | 208 |
| 200 | 400 | 40 | 282,52 | 257,3 | 751 | 521 | 1111 | 823 | 208 |
| 200 | 400 | 20 | 302,7 | 275,46 | 680 | 472 | 1211 | 896 | 211 |
| 300 | 400 | 40 | 414,7 | 376,36 | 655 | 455 | 1125 | 833 | 211 |
| 300 | 400 | 20 | 443,96 | 403,6 | 620 | 431 | 1131 | 837 | 211 |
| 150 | 500 | 40 | 201,8 | 176,58 | 811 | 563 | 1191 | 881 | 211 |
| 150 | 500 | 20 | 273,44 | 184,65 | 811 | 563 | 1180 | 881 | 200 |
| 200 | 500 | 40 | 247,21 | 214,92 | 755 | 524 | 1132 | 839 | 208 |
| 200 | 500 | 20 | 262,34 | 229,04 | 715 | 497 | 1175 | 871 | 211 |
| 300 | 500 | 40 | 383,42 | 333,98 | 660 | 459 | 1151 | 852 | 211 |
| 300 | 500 | 20 | 363,24 | 315,82 | 720 | 500 | 1111 | 889 | 211 |
| 400 | 500 | 40 | 438,92 | 382,41 | 625 | 435 | 1131 | 837 | 211 |
| 400 | 500 | 20 | 459,1 | 299,56 | 615 | 427 | 1115 | 827 | 211 |
Таблица 1. Бетон, состав и пропорции на 1 м³.
В таблице представлен распространенный в частном домостроении бетон с маркой подвижности П2. Вариантов, как видно выше, много. Учтен и размер щебня, и марки цемента. Если в хозяйстве есть весы, то можно пользоваться ими, но их отсутствие неплохо компенсируется ведрами, объем которых составляет 12 л.
Встречаются и более детализированные таблицы, по которым можно рассчитать пропорции состава для определенной марки смеси. Например, состав бетона М300 на 1 м³ в таблице ниже дан в зависимости от степени подвижности:
| осадка конуса (подвижность), см | цемент М400 | щебень | песок | вода |
| 1−2 | 335 | 1220 | 636 | 155 |
| 3−5 | 360 | 1202 | 630 | 165 |
| 6−8 | 380 | 1215 | 588 | 175 |
| 9−12 | 400 | 1200 | 560 | 185 |
Таблица 2. Состав бетона М300 разной степени удобоукладываемости. Все данные – в килограммах.
Часто можно встретить пропорции, выраженные в массовых или объемных долях. Главное здесь — уточнить, о массе речь идет или об объеме, поскольку только у воды 1 л весит 1 кг. Вот пример такой рекомендации в долях:
| марка цемента | Ц, кг | П, кг | Щ, кг | Ц, л | П, л | Щ, л |
| М400 | 1 | 1.2 | 2.7 | 10 | 11 | 24 |
| М500 | 1 | 1.6 | 3.2 | 10 | 14 | 28 |
Таблица 3. Состав бетона М400 на 1 м³.
Таблица, к сожалению, не показывает, сколько воды требуется для замеса. Но зато она дает наглядное представление о том, как марка цемента влияет на необходимое количество заполнителя. Все данные в таблицах, касающиеся заполнителей, даны для сухого материала. Если у последнего присутствует влажность, то ее обязательно учитывают при определении количества воды.
Самостоятельный расчет
Рассчитать пропорции компонентов смеси можно и самостоятельно. Для этого существует отработанная методика, в которой учтены качественные показатели всех составляющих. Последовательность расчета проста и включает в себя следующие пункты:
В расчетах будут использованы таблицы. Для иллюстрации удобнее всего воспользоваться практическими примерами приготовления бетона. Пропорции из таблицы на 1 м³ не всегда учитывают реальное положение вещей.
Задача: определить расход компонентов для заливки подготовки под ленточный фундамент. Требуемая марка бетона — М200. На участке имеются: мелкий не очень качественный песок (размер зерен 1,5 мм) влажностью 3%, гравий фракции 20 мм, цемент М300, пролежавший под навесом месяц. Количество полученного бетона должно быть 6 м³, подвижность — 5−7 см (показатель осадки конуса).
Для начала рассчитывается водоцементное соотношение. Для бетонов с низкой прочностью его формула будет такой:
Здесь R — планируемая марка бетона, R₀ – марка цемента, А — коэффициент из таблицы. Если нужно замесить бетон высокой марки, то вместо значка «+» в формуле ставится «-», а в качестве коэффициента используется А₁. Таблица этих коэффициентов учитывает качество исходных материалов:
| качество сырья | А₁ | А |
| высококачественное | 0,43 | 0,65 |
| среднее | 0,4 | 0,6 |
| низкокачественное | 0,37 | 0,55 |
Гравий опускает расчет на позицию сырья среднего качества, а песок, указанный в задании, и залежавшийся цемент относят материалы к низкокачественным. Поэтому А=0,55. Высчитать предполагаемое водоцементное соотношение теперь просто:
Расход воды можно найти в соответствующих таблицах, иногда можно воспользоваться и графиками.
В ряде случаев приходится проводить интерполяцию по соседним значениям, после чего вносить коррективы. Так, в следующей таблице ниже дана водопотребность при условии, что используется песок с размером песчинок 2 мм. Когда его размер меньше на полсантиметра, то на каждый кубометр бетона воды требуется на 3−5 л больше, чем в таблице.
Количество цемента будет определить несложно. Для этого нужно известное количество воды поделить на ранее полученное соотношение воды и цемента. Поскольку в задании дан гравий среднего размера 20 мм, то на каждый куб бетона потребуется 185 л воды. На мелкий песок прибавляется еще 5 л, а на 6 м³ бетона нужно всего 1140 л.
На каждый кубометр приходится 404 кг цемента. Это намного больше минимального предела, указанного в СНиП 82−02−95. Зная эту массу, можно найти показатель раздвижки а. Это тоже табличная величина.
Методом интерполяции можно рассчитать раздвижку и получить число 1,446. Его в дальнейшем можно применить при расчете количества щебня. В качестве такового в задаче используется гравий фракции 20 мм. Его плотность зависит от породы, которой он представлен, но чаще всего это смесь природных обломков. Можно принять его насыпную плотность (ρ) по средней величине — 1430 кг на кубометр. Истинная плотность (ρ₀) колеблется в пределах 2,5−2,7 тонны на кубометр. Можно принять усредненное значение 2,6. Исходя из этого, можно рассчитать количество щебня:
В формуле П₀ – это пустотность. Ее можно рассчитать, зная истинную и насыпную плотность:
Щ=1000/(1,446*0,45/1,43+½, 6)=1191 кг/м³, на 6 кубометров нужно, таким образом, 7146 килограммов.
Остается вычислить количество песка. Это делается по остаточному принципу:
где ρ₁ и ρ₂ – истинные плотности песка и цемента. Они равны соответственно 2,62 и 3,1 тонны на кубометр. Исходя из условий задачи, получается:
П=2,62 (1000−404/3,1−190−1191/2,6)=643 кг/м³.
На 6 кубических метров нужно в 6 раз больше, то есть 3858 кг. Зная, что в песке содержится 3% воды, следует скорректировать объем последней и учесть ее массу в массе песка. Вместе с водой его масса будет составлять 3977 кг. Это на 119 кг больше, чем сухой песок. Это же количество воды нужно вычесть из исходного, и получается 1021 л.
Итак, задача решена. На 6 м³ бетона марки 200 понадобится 1021 л воды, 3977 кг песка, 7146 кг гравия и 2425 г цемента М300. Суммарный объем всех компонентов будет больше требуемых 6 м³, но поскольку сыпучие материалы содержат пустоты, то они равномерно заполнятся. Если ввести в условия задачи насыпную плотность цемента (1,2) и песка (1,4), можно посчитать коэффициент выхода бетона:
Это число укладывается в норму. Коэффициент выхода должен находиться в интервале 0,6−0,7.
Если это условие не соблюдается, рекомендуется воспользоваться добавками, пользоваться которыми следует согласно инструкции на упаковке.