Бетон своими руками: расчёт пропорций, армирование, опалубка

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Удивительный мир бетона​

Бетон, Пеппа, - это строительный материал, состоящий из
песка, воды и химических примесей...
Папа Свин​

Хочу поделиться своим опытом и знаниями о приготовлении качественной бетонной смеси в бетономешалке - своими руками я перемесил несколько десятков кубометров бетона.

На всякий случай предупреждаю:
- ниже будет много текста, предназначенного в основном для «новичков»
- мои рекомендации — именно для самомесного бетона, а не для технологов растворно-бетонных узлов. Специально пишу простыми словами и опираюсь на то, что может использовать любой застройщик.
- для ответственных конструкций используйте заводской бетон

Сразу скажу — рассчитывать на бумажке перед каждым замесом пропорции компонентов (цемента, воды, песка и щебня) — довольно утомительное занятие. Для счастливых обладателей смартфонов предлагаю использовать приложение. Пара шагов — и у Вас рассчитаны пропорции.

 

Оглавление

Поехали!
Когда лучше готовить бетон самостоятельно
Краткий экскурс в теорию бетона
Наполнители бетонной смеси: песок и щебень
Прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона
Враги высокой прочности бетона
Замес своими руками
Какой инструмент понадобится для приготовления бетона
Расчёт пропорции компонентов бетонной смеси
I. Сбор исходных данных
1. Определяем водоцементное соотношение
2. Определяем пустотность и влажность песка и щебня
3. Определяем насыпную плотность цемента и плотность цементного раствора
II. Расчёт нужных пропорций
1. Определяем потребное количество щебня
2. Определяем потребное количество песка
3. Определяем нужное количество цементного раствора
4. Определяем объём потребного цемента
5. Определяем объём воды
6. Определяем пропорцию компонентов бетона в долях, литрах и вёдрах
Процедура замеса
Бетонирование при отрицательных температурах
Работа с арматурой
Основные идеи армирования
Почему не следует заменять металлическую арматуру композитной
Подготовка арматурного каркаса: вязка, сварка и гибка арматуры
Рамки (хомуты) и «лягушки»
Арматурный каркас и бетон
Опалубка
Из чего делают опалубку и что с ней может произойти во время бетонирования
Распор, возникающий в опалубке во время бетонирования
Типовые схемы опалубки
Расчёт опалубки
Закладные, укладываемые в опалубку
Герметизация и утепление опалубки
Заключительные советы

 

Поехали!

Первый вопрос, который любой строитель задаёт себе перед приготовлением бетона — в каких пропорциях смешивать его компоненты: цемент, песок и щебень. Одна из самых часто называемых пропорций — 1:3:5. Её часто используют на стройке рабочие из южных стран. Её или похожие на неё пропорции Вам посоветует сосед, который уже построился, или предложит один из сайтов в интернете, на котором написано про бетон. Моя задача — дать понять, что не может быть единой и заранее известной пропорции для получения бетона требуемого качества. В самой большой стране мира, России, разрабатываются сотни песчаных и щебёночных карьеров.


И песок, и щебень обладают характеристиками пустотности и влажности. И невозможно заранее знать, наполнители какой пустотности и влажности привезут именно Вам. А потому, если Вы хотите получить качественный бетон, Вам необходимо будет определить искомую пропорцию самому. Об этом читайте ниже.

Замесом компонентов в бетономешалке процесс бетонирования не ограничивается. Поэтому я также коротко опишу работу с опалубкой и арматурой. Расскажу о том, как предотвратить замерзание бетона до набора прочности в случае весенне-осенних заморозков.

 

Когда лучше готовить бетон самостоятельно

Обман поставщиков
Основная характеристика, определяющая прочность готового бетона — это марка. Самые распространённые марки, которые используются в малоэтажном строительстве — это М150, М200, М250 и М300. Чем больше число за буквой «М», тем выше прочность бетона. Очень важно, чтобы бетон, уложенный Вами в изготавливаемую конструкцию обладал именно той маркой, которую Вам посоветовал проектировщик. Если марка будет ниже, элемент может не выдержать нагрузки, треснет, а то и вовсе развалится.

Проблема в том, что во время укладки бетонной смеси в опалубку нет никакого способа определить марку. Это можно сделать только в лаборатории, отдав туда специальным образом изготовленные кубики спустя 28 дней после бетонирования.


Этим пользуется большинство фирм, продающих заводской бетон индивидуальным застройщикам. Схема очень простая. Вы заказываете бетон, к примеру, марки М250, а Вам привозят всего М150. Разница в цене идёт в карман фирме-поставщику. Конечно, спустя месяц можно сделать анализ. Предположим, в таком случае Вы определите, что фундамент Вашего дома был залит из менее прочного бетона. Но будете ли Вы судиться с поставщиком, требуя демонтажа фундамента и возведение нового за его счёт? Готовы ли Вы к таким временным затратам — ведь тяжба может затянуться не на один год?

Многие подкованные застройщики в курсе этой ситуации, поэтому пытаются предотвратить потерю в качестве, заказывая бетон заведомо бОльшей прочности. Но, к сожалению, это не всегда приводит к должному результату. Неоднократно я слышал рассказы от водителей бетоновозов, что какую бы марку частник не заказывал, привезут ему всё равно в лучшем случае М200.

Получается, что одна из главных причин, по которой приходится выполнять тяжёлую физическую работу и месить бетон своими силами — возможный обман со стороны поставщика заводского бетона. Но это не единственная причина...

 

Плохое состояние подъездных путей

Вторая причина до банальности проста. К некоторым участкам, на которых ведётся строительство, тяжёлая техника может не проехать. Бетон — это очень тяжёлый материал, его плотность может достигать 2700 кг/м³. Это означает, что самый маленький пятикубовый миксер, гружёный бетоном, будет весить около 25 тонн. А, например, 10-кубовый миксер будет весить 40 тонн. Не каждый подъездной путь способен выдержать такую нагрузку. Особенно, если последние несколько десятков метров предстоит проехать не по асфальтовой дороге, а по грунту. Да ещё если перед доставкой внезапно пойдёт дождь и размочит этот грунт. Вытащить гружёный бетоновоз не каждому тягачу под силу, про трактор типа «JCB» и говорить не стоит. Или другая возможная ситуация. Летом подъездной путь указанную массу выдерживает, а осенью из-за продолжительных дождей — уже нет. А дом достраивать нужно.

В таких случаях может потребоваться месить бетон своими силами — всё же машины с песком, щебнем и цементом весят меньше. А если с подъездными путями совсем плохо (например, когда участок в чистом поле), то материалы можно завезти заранее, зимой по замёрзшему грунту. Готовый бетон заранее не завезёшь.


Застрявший неразгруженный миксер - это очень неприятно...

 

Себестоимость самомесного бетона

Наконец, необходимо определить, не дешевле ли месить бетон собственными силами. В стоимости материалов-компонентов бетона Вы вряд ли выгадаете по сравнению с бетонным заводом. Он покупает материалы оптом, поэтому себестоимость бетона у завода заведомо будет ниже Вашей. Но есть и другие факторы. Прежде всего, это стоимость доставки готового бетона. Если Вам требуется сегодня залить пару перемычек, завтра — ещё пару, через неделю — армопояс — это всё мизерные объёмы бетона, и каждый раз заказывать миксер будет по-просту невыгодно. Ведь за доставку-то придётся выложить полную сумму, независимо от наполненности миксера. Кроме того, миксер ещё требуется как-то разгрузить, а бетон — уложить на место. Если Вы будете делать это медленно, то Вам придётся оплатить простой миксера (обычно на разгрузку даётся полчаса — час). А на то, чтобы разгрузить бетон быстро может не хватить рабочей силы — придётся заказывать бетононасос. Что значительно увеличивает стоимость бетона.


Но нельзя с уверенностью сказать, что самомесный бетон дешевле привозного. Во-первых, вместо оплаты одной доставки, Вам потребуется оплатить как минимум 3: нужно ведь привезти цемент, песок и щебень. Во-вторых, потребуется купить бетономешалку, а, может быть, и электрогенератор (если на стройке пока нет электричества). В-третьих, возможно Вы решите поручить работу по замесу бетона чернорабочим.

 

Что можно бетонировать самомесным бетоном

Предположим, Вы посчитали, что самомесный бетон будет получаться дешевле привозного. Либо Вам не завезти бетон тяжёлой техникой. Или Вы боитесь обмана. Какие строительные конструкции можно бетонировать своими силами?

Прежде всего, это те конструкции, объём которых мал и может быть наполнен за рабочую смену. Дело в том, что допускать перерыв в бетонировании очень нежелательно — практически любая конструкция должна быть изготовлена за один раз. Давайте подробнее остановимся на этом.

Что можно бетонировать самомесным бетоном

Предположим, Вы посчитали, что самомесный бетон будет получаться дешевле привозного. Либо Вам не завезти бетон тяжёлой техникой. Или Вы боитесь обмана. Какие строительные конструкции можно бетонировать своими силами?

Прежде всего, это те конструкции, объём которых мал и может быть наполнен за рабочую смену. Дело в том, что допускать перерыв в бетонировании очень нежелательно — практически любая конструкция должна быть изготовлена за один раз. Давайте подробнее остановимся на этом.

Свайный фундамент
Один из популярных видов фундамента — свайный. Состоит из большого количества свай-столбиков, залитых в грунт ниже глубины промерзания. Из-за того, что объём одной сваи невелик, работой по бетонированию можно заниматься неспешно в нужном Вам ритме.


Перемычки над проёмами
Объём перемычек над оконными и дверными проёмами тоже невелик. А миксер заказывать на их заливку невыгодно — доставка обойдётся слишком дорого. Использовать заводские перемычки не всегда возможно — ведь может понадобиться кран для их установки. А это тоже деньги, да и место под размещение крана должно быть. Из бетономешалки спокойно можно залить за день несколько перемычек, сделать перерыв на ночь, а потом дозалить оставшиеся.


Лестница
Если у Вас в доме планируется бетонная лестница, то и её выгодно заливать самостоятельно — объём всё ещё не такой большой. Конечно, лестницу можно заливать совместно с другими элементами (чтобы сэкономить на доставке), но тогда Вы будете торопиться разгрузить машину. Либо Вам понадобится лишний рабочий. А бетономешалка производит бетон медленно. Это позволит Вам не спеша загладить ступени будущей лестницы — сделать её аккуратной.

Армопояс (сейсмопояс)
Объём этих конструкций, укладываемых поверх фундаментов из ФБС и стен из кирпичей и блоков уже довольно большой — 2-3 м³. Но это всего лишь половина от загрузки миксера. К тому же, если Вы делаете армопояс (иногда в сейсмоопасных районах эта же конструкция называется сейсмопояс) первого или второго этажа, то бетон необходимо поднимать наверх — процесс это долгий. А, значит альтернатива такова: или дорогой бетононасос, или оплата простоя миксера, который будет Вам перемешивать остатки бетона, чтобы они не застыли. Если просто вывалить бетон в заранее заготовленную ёмкость и отпустить машину, то Вы можете не успеть поднять весь объём наверх до начала схватывания. Либо придётся нанимать дополнительных чернорабочих.


Колонны
Сложность бетонирования колонн в том, что нижняя часть их опалубки испытывает огромную силу распора (о том, что это за сила мы поговорим позже в разделе про опалубку). А это означает, что при желании бетонировать трёхметровые колонны заводским бетоном, Вам понадобится очень крепкая опалубка из толстых досок. Значит, и дорогая. В то же время, постепенно добавляя в опалубку бетон из бетономешалки можно снизить толщину и раскрепление опалубки. Пока Вы замесите очередную порцию бетона, нижняя часть уже начнёт схватываться. А, значит, перестанет оказывать распирающее усилие на опалубку.

Полы по грунту и стяжки
Бетонируя полы по грунту и стяжки, очень важно добиться ровной поверхности. Чтобы впоследствии не пришлось покупать дорогие самовыравнивающиеся смеси и повторять работу. Для этого нужно тщательно заглаживать поверхность, а на это уходит большое количество времени. Альтернатива в этом случае уже знакомая — либо миксер и несколько дополнительных рабочих (желательно с опытом заглаживания пола), либо неторопливое бетонирование пола по частям. Поскольку бетонная часть будет опираться на грунт или уже готовое перекрытие, допускается перерыв в бетонировании любой длительности, поэтому пол и стяжку можно заливать частями.


Стеновые панели
Некоторые застройщики строят дома по панельной технологии. При этом стеновые панели отливаются в опалубке, уложенной на землю горизонтально. Потом опалубка разбирается, а готовые панели за одну смену устанавливаются краном на место. Объём одной такой панели невелик, так что её легко можно заливать с помощью бетономешалки.

Стены цокольного этажа
Если грунтовые воды на участке расположены низко и нет опасности увлажнения стен цокольного этажа (подвала), то его стены можно отливать с помощью переставной опалубки, то есть малыми частями. Это позволяет сэкономить деньги на материалах для опалубки, а на прочность стен не влияет.

Как видно, многие конструкции можно заливать с помощью бетономешалки своими силами. Это будет экономически выгодно, а потери в качестве и прочности конструкции не произойдёт. Но есть некоторые конструкции, которые лучше всё же бетонировать заводским бетоном. Это ленточные и плитные фундаменты, ростверки и перекрытия — конструкции, объём которых велик (десятки кубометров), а перерыв в бетонировании которых не желателен, так как существенно ослабляет конструкцию. Конечно, можно взять в аренду несколько бетономешалок и пригласить пару десятков рабочих, особенно если Вы знаете, что Вас обманут с качеством привезённого бетона. В самом крайнем случае можно устраивать «холодные швы бетонирования». Но перед этим спросите своего проектировщика, в каком месте конструкции их расположить. И изучите теорию их устройства. А лучше для таких больших и ответственных конструкций всё же постараться найти надёжного поставщика, организовать подъезд и заказать миксер.

 

Краткий экскурс в теорию бетона

Перед тем, как подходить к бетономешалке, давайте разберёмся в том, что мы хотим в ней получить, и как этого добиться. Бетон — это искусственный камень, в котором разного рода наполнители связаны цементным вяжущим. Но почему бетон имеет именно такую структуру? Давайте воспользуемся простой логикой, чтобы понять, как сделать хороший бетон своими руками.

Наполнители бетонной смеси: песок и щебень

Для начала давайте обратим своё внимание на такую простую вещь. Бетон применяется там, где нужно получить нечто твёрдое и прочное, при этом это нечто должно заполнять собой произвольную форму. Можно ли этого достичь, используя лишь цемент и воду? Да, можно. Всем известно, что смешав цемент с водой, мы получим жидкое тесто, которое со временем превратится в камень. Если тесто до застывания уложить в форму, то впоследствии цементный камень примет эту форму. Получится простейший бетон.

Но почему никто не делает такой простой вещи? Основная причина в том, что цемент — слишком дорогой материал, чтобы заполнять требуемую форму только им одним. В разных регионах России разные цены на цемент, щебень и песок. Но, как правило, один и тот же объём цемента в несколько раз дороже щебня и более, чем в десять раз дороже песка. Например, в Санкт-Петербурге 1 литр цемента в 3 раза дороже 1 литра щебня и в 15 раз дороже 1 литра песка (без учёта стоимости доставки)!

Стоит также отметить, что прочность песка и щебня выше, чем прочность получаемого цементного камня. Поэтому добавление в бетон наполнителей не только удешевляет бетон, но и незначительно повышает его прочность.

Отсюда следует очевидный вывод — для снижения стоимости бетона и повышения его прочности в цементное тесто нужно добавить самый дешёвый из возможных наполнителей, то есть песок. Но сколько его нужно добавить? Какова пропорция цемента и песка?

Для ответа на эти вопросы давайте присмотримся к песку. Песок — это мелкие камешки размером до 5 мм. Камешки, естественно, имеют не кубическую форму, а произвольную. Поэтому при укладке между ними остаётся свободное пространство — поры. Чтобы получить прочный бетон, необходимо, чтобы:
1. Все песчинки были обмазаны цементным тестом и склеились между собой
2. Поры между песчинками были полностью заполнены цементным тестом


Значит, определив пористость песка, т. е. отношение объёма его пор к объёму песчинок, мы определим, сколько нужно взять цемента — ту самую искомую пропорцию.

Но почему в бетон в дополнение к песку кладут более дорогой щебень? Ответ на этот вопрос также кроется в пористости. Всё дело в том, что пористость щебня меньше пористости песка. Поэтому сначала требуемый объём заполняют щебнем. Поры, оставшиеся между камнями, заполняются песком, а уже потом поры между песчинками заполняются цементным тестом. Даже учитывая высокую стоимость щебня, его использование оказывается выгоднее повышенного расхода цемента в случае заполнения большего объёма пор в песке.


В некоторых регионах соотношение цен цемент/песок/щебень может быть другим. В регионе может отсутствовать гранитный или гравийный щебень. В таких случаях бетон делают только из цемента и песка. При этом в прочности такой пескобетон теряет незначительно.

Давайте теперь подробнее остановимся на характеристиках песка и щебня, а также выясним, почему в качестве наполнителей не используются другие материалы.

 

Какой песок и щебень покупать

Размер зёрен песка описывается модулем крупности. Для бетонирования лучше всего подходит песок с модулем крупности больше 2,0 мм. Однако часто бывает, что в расположенном рядом карьере такого песка не добывают. В таком случае можно взять более мелкий песок и сэкономить на доставке.

Щебень бывает трёх видов: гранитный, гравийный и известняковый. Самый лучший и самый дорогой щебень — гранитный. Он получается путём дробления гранита и обладает самой высокой прочностью и показателем морозостойкости. Кроме того, в процессе дробления образуются камни с острыми гранями неправильной формы. Это улучшает сцепление щебня с цементным раствором (смеси цемента и воды) при производстве бетона. И уменьшает показатель лещадности — камни плотнее прилегают друг к другу, а, значит, образуется меньше пор, которые нужно будет заполнить песком и цементом. Одним из недостатков гранитного щебня является его возможный повышенный радиоактивный фон.


Гравийный щебень получают путём просеивания карьерной породы и, иногда, дроблением открыто залегающих крупных камней. Но чаще всего это именно камни округлой формы, отсеянные от песка. Гравийный щебень уступает по прочности гранитному. Кроме того у него хуже сцепление с бетоном и выше пористость. Однако у гравийного щебня отсутствует радиоактивный фон. Этот вид щебня также можно применять для приготовления бетона в малоэтажном жилищном строительстве, особенно если поблизости не добывается гранитный щебень.

Известняковый щебень использовать для приготовления бетона нежелательно. Он получается дроблением известняка, а в известняк входит карбонат кальция. Карбонат кальция способен растворяться в воде. Поэтому бетон из известнякового щебня во влажных условиях может со временем терять прочность из-за появления дополнительных полостей. А также из-за облегчения доступа воды к арматуре и её ускоренной коррозии.

Важное значение имеет фракция щебня, которая описывает размеры камней. Наиболее распространёнными являются фракции 5-20 (в составе щебня будут камни от 5 до 20 мм в диаметре) и 20-40. Щебень фракции 20-40 используется, как правило, для бетонирования крупных конструкций. Может использоваться для бетонирования фундаментов. Но в основном используется щебень фракции 5-20. Дело в том, что использование щебня той или иной фракции ограничивается тем, каким образом уложена в будущую бетонную конструкцию арматура. Камни щебня должны сводобно проникать между прутками арматуры. 20-миллиметровый щебень, как правило, этому условию удовлетворяет всегда. А вот 40-миллиметровые камни могут и застрять, из-за чего образуются пустоты, а арматура не склеивается с бетоном.

Итак, можно сделать следующий вывод. Идеальным для приготовления бетона будет карьерный мытый песок с модулем крупности больше 2,0 и гранитный щебень фракции 5-20.

Иногда частные застройщики пытаются сэкономить и добавить в бетон другие наполнители. Битый бетон и кирпич, крупные камни (бут). Особенно часто такие материалы используются при заливке фундаментов. Но делать этого нельзя. Кирпич обладает слишком малым показателем морозостойкости. Он будет впитывать влагу в фундаменте летом, а зимой из-за расширения накопленной воды, будет разрывать бетон на части. Как и кирпич, битый бетон (так называемый вторичный щебень) — слишком крупный для тщательного перемешивания в бытовой бетономешалке. А если эти материалы засыпать в опалубку при послойной заливке, невозможно добиться полного смачивания поверхности, что снижает прочность готового бетона. Крупный гравий (бут) плохо сочетается с частым армированием.

 

Прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона

Основной показатель, характеризующий бетон — это прочность. Как уже было сказано выше, прочность описывается маркой бетона (например, М250). Цифра после буквы «М» обозначает средний предел прочности на сжатие готовой бетонной конструкции в кгс/см². Иногда прочность характеризуют классом, тогда используется обозначение типа «В20», цифра здесь обозначает прочность на сжатие бетона в мПа с точностью в 95%. Между классом и маркой бетона есть прямое соответствие, поэтому в дальнейшем я всегда буду использовать понятие марка бетона.


При самостоятельном приготовлении бетона не нужно стремиться всегда изготовить максимально прочный бетон. Марка должна задаваться проектировщиком, и задача застройщика лишь обеспечить приготовление бетона нужной прочности. Впрочем, большинство индивидуальных застройщиков к услугам проектировщиков не обращаются. Поэтому имеет смысл сказать о том, для каких конструкций какая марка обычно используется, но лишь для примера:

М100 - М200 — стяжки полов, полы по грунту, стены, цоколь
М200 - М250 — фундаменты, перемычки, колонны, армопояса
М300 — перекрытия

Бетон также характеризуется морозостойкостью (например, F50), показывающей, сколько циклов замораживание-размораживание до существенной потери прочности выдержит образец бетона. Разумеется, чем выше морозостойкость бетона, тем лучше. Однако, в условиях ручного приготовления бетона в бетономешалке сильно повлиять на показатель морозостойкости невозможно.

Это же можно сказать и про показатель водонепроницаемости (например, W8). Чем выше показатель, тем больший напор воды выдержит бетон до того, как пропустит её через себя. В заводских условиях для повышения водонепроницаемости в бетон добавляются специальные гидрофобизирующие добавки, отсутствующие в широкой продаже. Поэтому если Вам нужно изготовить подвал или цокольный этаж в условиях высоких грунтовых вод, следует заказать бетон с высокой водонепроницаемостью на заводе.

К счастью, между показателями морозостойкости, водонепроницаемости и прочностью бетона имеется прямая зависимость. Поэтому даже не имея возможности добавить в смесь специальные добавки, повышая марку бетона, можно повысить его морозостойкость и водонепроницаемость.

Итак, единственное, на что может целенаправленно влиять застройщик — это на прочность бетона. Достигается это путём приготовления цементного раствора из точно определённой заранее массы воды и цемента.

 

Водоцементное соотношение

Водоцементное соотношение (обозначается как В/Ц) — это отношение массы воды к массе цемента в цементном растворе.

Неправильное В/Ц - слишком много воды

Чем ниже водоцементное соотношение, то есть чем меньше используется воды для приготовления бетона, тем прочнее получится бетон. Дело в том, что твердение бетона происходит за счёт реакции гирдатации минералов, входящих в состав цемента. При затворении смеси минералы начинают присоединять к себе молекулы воды. В результате начинают образовываться кристаллы, и смесь через некоторое время затвердевает. Для того, чтобы вся масса цемента прореагировала с водой, достаточно к 1 части цемента добавить всего ¼ часть воды (В/Ц = 0,25). Но со столь малым количеством воды не удастся перемешать бетонную смесь даже в заводских условиях, не говоря уже о маломощных бытовых бетономешалках. Поэтому воды добавляют больше, но всё же строго ограниченное количество.

Ниже представлена таблица, из которой становится понятно, какое водоцементное соотношение должно быть у цементного раствора, чтобы получить бетон требуемой марки:


Алгоритм определения В/Ц следующий:
1. Определяется требуемая марка бетона
2. Покупается цемент марки М400 или М500. Чем выше марка цемента, тем больше можно добавить воды в раствор.
3. По таблице на пересечении выбранных марок цемента и бетона определяется требуемое водоцементное соотношение.

Зная показатель В/Ц для нужной Вам марки, на этапе приготовления смеси в раствор вносится строго определённое количество цемента и воды. В таком случае спустя 28 дней (после набора прочности) бетон будет обладать прочностью выбранной марки.

 

Враги высокой прочности бетона

Выбирая водоцементное соотношение, можно определить максимальную марку бетона. Однако в процессе приготовления бетона, его укладки и твердения марка может снизиться, если не предпринять соответствующие меры.

1. Неправильно подобранные пропорции наполнителей
Как мы уже выяснили раньше, для удешевления бетона в него кладутся наполнители. Мы также выяснили оптимальные характеристики этих наполнителей. На этапе замеса бетона нужно добиться, чтобы на выходе получился монолитный продукт. То есть чтобы все поры между камнями щебня были заполнены песком, а все поры между песчинками были заполнены цементным раствором. Кроме того, поверхность абсолютно всех камней и песчинок должна быть смочена этим раствором. Это достигается путём расчёта правильной пропорции компонентов бетонной смеси и об этом мы подробно поговорим позже.

 

2. Избыток воды в смеси

Большинство застройщиков, замешивая бетон в бетономешалке, не имеют понятия о важности водоцементного соотношения и добавляют в мешалку воду на глаз с тем, чтобы полученный бетон было удобно укладывать лопатой. Понятно, что при этом говорить о каком-либо соответствии марки полученного бетона исходным планам не приходится.

С другой стороны, если Вы заранее определите водоцементное соотношение и попытаетесь замесить бетон, то Вас постигнет разочарование. Смесь получится сухой и неперемешанной, она будет прилипать к стенкам бетономешалки, а внутри останутся комки из слипшегося цемента. Но, как мы теперь знаем, добавлять больше воды нельзя, иначе не достичь заданной прочности бетона. Поэтому в раствор добавляют пластификатор.


Это специальный порошок или жидкость, который при перемешивании в растворе образует пену и упрощает смачивание поверхности щебня и песка. В результате то, что раньше было сухими комками превращается в перемешанную готовую к укладке смесь. Пластификаторы также могут обладать некоторыми дополнительными свойствами. Например, они могут незначительно повышать прочность бетона за счёт лучшего самоуплотнения смеси, а также могут снижать температуру замерзания воды, что важно при работе весной и осенью, когда возможны заморозки.

Следует отметить, что вода в бетономешалке может появиться не только из ведра с водой. И песок, и щебень не являются абсолютно сухими, в них уже содержится какое-то количество воды. Поэтому перед началом приготовления бетона нужно определить влажность песка и щебня и соответствующим образом уменьшить количество добавляемой в раствор воды.

При приготовлении бетона высоких марок добавления пластификатора скорее всего окажется недостаточно для того, чтобы хорошо перемешать все компоненты — смесь по-прежнему будет суховатой. В таких случаях не увеличивая количество песка и щебня в смесь добавляют больше цемента и воды, соблюдая выбранное ранее водоцементное соотношение. При этом смесь получается более подвижной и лучше перемешивается.

 

3. Избыток воздуха в застывшем бетоне

Мы уже говорили ранее, что песок и щебень должны быть подобраны таким образом, чтобы в готовом бетоне не оставалось пустых пространств. Например, из-за слишком крупных камней, которые не могут втиснуться между прутками арматуры. Но гораздо больший разрушающий вклад в прочность бетона вносит воздух, оказывающийся в приготовленной смеси естественным путём. Ведь смесь многократно перемешивается и буквально насыщается воздухом.

Обычно малограмотные бетонщики укладывают получившуюся смесь в опалубку и в лучшем случае производят так называемое штыкование — куском арматуры или лопатой совершают поступательные движения вниз-вверх с целью уплотнить смесь. Но штыкование неспособно вывести сколь-нибудь значимый объём воздуха из бетона, так как смесь получается довольно густая. Если такая смесь застынет, то внутри останется множество воздушных пор. Прочность бетона снизится, как и его морозостойкость и водонепроницаемость.

Чтобы не допустить подобного развития событий, необходимо применять вибратор. На конце вибратора находится тяжёлая металлическая вибрирующуая с большой частотой и мощностью булава. Её опускают в бетон и буквально сразу же на поверхности появляется множество всплывающих из глубины пузырьков воздуха. Бетон как будто закипает на глазах.


Одновременно с этим смесь значительно уплотняется и увлажняется, что также положительно влияет на прочность бетона и упрощает разглаживание поверхности. Но в длительном вибрировании заключается опасность. Если держать булаву вибратора в одном месте слишком долго, смесь начнёт расслаиваться на фракции. Тяжёлый щебень опустится вниз, лёгкий песок всплывёт вверх. Поэтому вибрирование следует прекращать как только закончилось интенсивное образование пузырьков воздуха. Не следует ждать с работающим вибратором, пока пузырьки лопнут — они сделают это позже самостоятельно.

 

4. Вытекание цементного раствора

Некоторые конструкции, например, фундаменты, заливаются на грунт. При этом, если не предпринять дополнительных мер, жидкая фракция бетонной смеси легко впитается в грунт. Из-за этого в оставшейся смеси будет не хватать цементного раствора для того, чтобы заполнить все поры между щебнем и песком. Чтобы этого не произошло, необходимо под будущую конструкцию подкладывать гидроизоляцию или плёнку и следить за тем, чтобы во время вязки арматуры целостность этих материалов не нарушалась.

Опалубка других изделий, например, перемычек или перекрытий в местах примыкания к стенам обычно не плотно прилегает к уже готовым конструкциям. В образовавшиеся щели точно также утечёт цементно-песчаный раствор, а в нижней части бетонной конструкции останутся одни камни.


Поэтому щели следует прокладывать сжимаемым материалом или заделывать монтажной пеной.