Витрата матеріалів на 1 м3 бетону: оптимальна пропорція, особливості розрахунку та рекомендації

На будівельному майданчику будь-якого рівня, від хмарочоса до дачного будиночка, не обійтися без бетону. Цей матеріал використовується для заливки фундаментів, зведення стін в монолітному будівництві, влаштування перекриттів і підлоги в кладці цегли та іншого штучного каменю. Приготування бетону у правильній пропорції не тільки забезпечує довговічність і міцність конструкцій, але і дозволяє уникнути зайвих витрат на матеріали.

Склад бетону

У найпростішому випадку бетон складається з трьох компонентів:

В'яжуча речовина.

Заповнювач.

Вода.

Витрата матеріалів на 1 м3 бетону визначається властивостями цих матеріалів. В якості в'яжучого речовини при виробництві суміші використовуються цементи марок М100-М600 по міцності. При змішуванні з водою утворюється в'язка маса, при застиганні якої утворюється штучний камінь. В ролі наповнювача використовують пісок або різні види щебеню. Це підвищує міцність застиглого розчину, так як міцність щебеню вище міцності цементу. Крім того, застосування заповнювача знижує усадку цементної суміші.


Крім основних складових, склад бетону включають різні добавки, що додають розчину додаткові властивості: морозостійкість, водостійкість, колір тощо Необхідний витрата матеріалів на 1 м3 бетону – щебеню, цементу, піску - визначається виходячи з вимог до характеристик суміші.

Основні характеристики бетону

Найважливіша характеристика бетону – його міцність на стиск. В залежності від неї встановлюється клас по міцності. Позначається англійською літерою «В» і цифрами, відповідними міцності зразка Мпа. Випускаються бетони класів від В35 до 80 у цивільному будівництві найбільш застосовні розчини В15 – В30. Крім класів, для визначення міцності може використовуватися марка. Позначається латинською літерою «М» і числом, відповідним міцності в кг/см кв. Класи і марки досить точно співвідносяться між собою, наприклад, розчин М200 відповідає класу В15 а М300 класу В225.


Витрата матеріалів на 1 м3 бетону може істотно змінюватися в залежності від необхідного класу або марки розчину. Потрібно зауважити, що фактичний клас бетону визначається тільки в лабораторних умовах на 28 день. Тому якщо необхідно точно знати марку суміші, то на етапі її заготовки слід відлити кілька зразків – кубів або циліндрів висотою 100 мм. Можливо визначити міцність бетону також приладовим методом або молотком Кашкарова, але ці способи менш точні.

Вибір необхідного класу бетону

Необхідна марка бетону повинна бути вказана у проектній документації на об'єкт будівництва. У разі якщо будівництво ведеться самостійно, слід визначитися з маркою суміші, так як це вирішальною мірою позначиться на міцності та вартості споруджуваного будівлі або споруди. Призначення бетонів найбільш поширених марок наведено нижче.

М100 – використовується для пристрою подбетонка, встановлення паребриков, малих архітектурних форм;

М150 – застосовується при облаштуванні доріжок, закладення опор огорож;

М200 – для зведення стін, ґанків;

М250 – виготовлення монолітних фундаментів, ростверків, фундаментних плит, малонавантажених плит перекриттів, сходів, підпірних стінок;

М300 – для будь-яких навантажених конструкцій: стін, перекриттів, фундаментів;

М350 – несучі стіни, колони, перекриття, балки, монолітні фундаменти.

Параметри піску

Для приготування розчину використовують пісок різного походження: кар'єрний або річковий. Другий більш вдалою, так як має великий розмір гранул і не містить домішок. Кар'єрний пісок може різнитися за своїм гранулометричним складом. Переважно використовувати пісок з середнім і великим розміром гранул. Так як кар'єрний пісок може мати у своєму складі глину або інші домішки рекомендується його просіяти. Вкрай важливо звернути увагу на вологість піску. Залежно від цього слід відкоригувати кількість додається в суміш води. З урахуванням вологості та гранулометричного складу щільність насипного піску може змінюватись в межах від 13 до 19 т/м куб, це потрібно враховувати розраховуючи витрата матеріалів на 1 м3 бетону.

Вибір щебеню

Щебінь у складі бетонної суміші підвищує міцність бетону і знижує його усадку при застиганні. При виборі щебеню найбільше значення мають його фракція і походження. В будівництві використовується щебінь фракцій:

від 5 до 20 мм;

від 20 до 40 мм;

від 40 до 70 мм.

В залежності від сировини щебінь класифікують на:

Вапняковий, на основі осадових порід.

Гравійний з окатанних уламків порід.

Гранітний, одержуваний подрібненням гранітних і граніто-гнейсових порід.

Кращими параметрами міцності має гранітний щебінь, тому якщо бетон готується для відповідальних конструкцій – фундаментів, колон, перекриттів, то краще використовувати саме його. Потрібно не забувати, що використовується щебінь не повинен містити домішок, особливо глини.

Водоцементне співвідношення

При виробництві бетону найперше значення має співвідношення цементу і води. Вода необхідна для хімічної реакції гидротації цементу, що приводить до утворення цементного каменю. Це співвідношення у вирішальній мірою визначає клас бетонної суміші. При цьому важливо врахувати марку цементу.Чим менше водоцементне співвідношення, тим міцніше бетон. Мінімальне співвідношення, необхідне для гидротації цементу становить 02. На практиці використовуються бетони з співвідношенням води до цементу 03-05. Суміші з великим водоцементним співвідношенням практично не застосовуються.

Визначення пропорцій бетонної суміші

Як правило, для приготування бетону використовують цементи марок М400 і М500. На практиці щоб визначити витрату цементу на 1м3 бетону використовують наступну таблицю.

Марка бетону



Витрата цементу марки М500 кг/м3



М100



180



М150



210



М200



250



М250



310



М300



360



М400



410



М500



455

Ці дані наведені для умов з нормальною температурою і вологістю повітря, а також для цементу, параметри якої відповідають вказаним на упаковці. У реальному житті слід передбачити надлишок цементу 10-15 %. Далі за відомою кількістю цементу обчислюють витрата матеріалів на 1 м3 бетону, оптимальна пропорція цементу до піску і щебеню наведено у таблиці.

Бетон



пропорція часток цементу, піску і щебеню



марка М400



марка М500



М100



Ц1 : П3.9 : Щ59



Ц1 : П51 : Щ69



М150



Ц1 : П3.0 : Щ49



Ц1 : П40 : Щ57



М200



Ц1 : П2.3 : Щ40



Ц1 : П30 : Щ47



М250



Ц1 : П1.7 : Щ32



Ц1 : П23 : Щ38



М300



Ц1 : П1.5 : Щ31



Ц1 : П20 : Щ35



М400



Ц1 : П1.1 : Щ24



Ц1 : П13 : Щ26



М450



Ц1 :П 1.0 : Щ20



Ц1 : П12 : Щ23

Для прикладу, витрата матеріалів на 1 м3 бетону М200 складе: цемент марки М500 - 240 кг, пісок - 576 кг, щебінь - 984 кг, вода - 120 к.

Виготовлення бетону

При великих обсягах бетонних робіт доцільно купити готовий бетон на найближчому заводі з доставкою міксером. В умовах промислового виробництва норми витрати матеріалів на 1 м3 бетону витримуються досить суворо. Якщо ж такої можливості немає, можна приготувати необхідну кількість суміші і в домашніх умовах. Важливо правильно оцінити свої можливості – бетонування окремої конструкції необхідно проводити за один захід. Перед затвердінням суміші визначають витрату матеріалів на 1м3 бетону. Розрахунок норми витрати складових робити не обов'язково, достатньо скористатися нижченаведеною таблицею.

Марка виробленого расвора



Склад суміші, кг



Цемент М400



Щебінка



Пісок



Вода, л



М75



173



1085



946



210



М100



212



1082



871



213



М150



237



1075



856



215



М200



290



1069



794



215



М250



336



1061



751



220



М300



385



1050



706



225

Суміш готують у бетономішалці відповідного об'єму, закладаючи в неї відміряні порції сухого цементу, просіяного піску і щебеню. Воду рекомендується додавати порціями в останню чергу.

Добавки

Крім основних складових, склад бетону додають добавки різного призначення:

Модифікатори . Призначені для підвищення міцності і збільшення морозостійкості бетону.

Пластифікатори . Підвищують рухливість і водонепроникність суміші.

Регулятори рухливості. Дозволяють продовжити термін схоплювання, зберегти рухливість при транспортуванні.

Антиморозні добавки. Забезпечують нормальне схоплювання розчину при негативних температурах, аж до мінус 20 градусів.

Прискорювачі схоплювання. Збільшують швидкість схоплювання забезпечуючи максимально швидкий набір міцності в перші добу.

При застосуванні добавок, витрата матеріалів на 1 м3 бетону слід визначати з урахуванням рекомендацій виробника. Порушення інструкції по застосуванню може мати зовсім протилежний ефект.