Содержание
Бетон часто называют главным строительным материалом. Фундамент, стены, крыши, стяжки, облицовки, тротуарная плитка, балясины, вазы — в отличие от гранита или мрамора бетон легко изготовить самому и в нужном количестве. В зависимости от сферы применения хороший бетон может быть тяжелым или лёгким, прочным или морозостойким, быстро или долго схватываться, быть более или менее подвижным.
Обычно бетоном называют смесь из цемента, воды и песка. Чтобы повысить прочность бетона, применяются крупные заполнители в виде щебня и гравия, а для придания дополнительных свойств и лёгкости изготовления и заливки — добавляют различные армирующие вещества и пластификаторы. Самый тяжелый бетон применяется в подземных бункерах как надежный радиоактивный заслон.
Для получения хорошего бетона необходимо внимательно отнестись к подбору всех компонентов.
Ц ЦЕМЕНТ
Главное звено в бетоне, единая связка всех компонентов и самый дорогой элемент. Для хорошего долговечного бетона понадобится портландцемент марки М500, а если приготовление бетона будет проводиться при температуре выше 30 градусов, то необходим шлаковый цемент. Если же речь идет о мощении яркой садовой дорожки — лучше брать белый цемент, серый портландцемент заглушит любую пигментную краску. Известковый цемент отличается низкой скоростью схватывания и оптимально подходит для создания мелких декоративных элементов.
Цемент должен быть сухим и рассыпчатым, без комков и влаги. Если упаковка надорвана или цемент хранился на улице — точно проходите мимо. Первый по значимости цемент — последний по срокам, покупать его лучше не раньше нескольких дней до начала изготовления бетона.
П ПЕСОК
Основная характеристика — отсутствие посторонних примесей, что отрицательно влияет на прочность бетона и его долговечность. По видам песок обычно разделяется на речной, овражный и искусственный, получаемый при обработке горных пород. Овражный песок дешевле речного, но в нем куда больше ила и глины, а каменный песок придаёт дополнительный вес бетонному составу в межэтажных стяжках.
Можно купить уже готовый мытый песок или проехать до ближайшего карьера, а потом в домашних условиях с помощью сита получить однородный продукт.
Чтобы понять, насколько чистый песок, нужно засыпать его в бутылку с горячей водой, перемешать и дать отстояться несколько часов. Если вода стала мутной, то это свидетельствует о высоком содержании глины. Бетон из такого песка станет рыхлым и будет крошиться.
З ЗАПОЛНИТЕЛЬ
Для получения прочного бетона без крупного заполнителя не обойтись. Для высокопрочного бетона предпочтительнее щебень, а для среднего подойдет и куда более дешёвый гравий. На стоимость материала влияет вид дробления — щебенка получается механическим путем, отличается шероховатостью и наличием острых углов. Гравий под действием естественных причин имеет более округлую форму. Нельзя использовать речной или морской гравий, отполированный течением, он не даст нужной сцепки с раствором. Для фундамента лучше брать гравий разных размеров — от среднего до крупного (с элементами от 10 до 35 мм), это даст частицам возможность создания более равномерной основы. Для лестниц и декоративных элементов понадобится мелкий гравий диаметром не более 7 мм.
Совет эксперта: храните щебень и гравий на брезенте, чтобы предотвратить естественное загрязнение и увлажнение от почвы.
В ВОДА
Главное правило: использовать питьевую воду. Воду из канализации или колонки можно брать смело, а вот из колодца или реки не рекомендуется, состав её может принести немало неприятных сюрпризов.
Совет эксперта: для повышения эластичности раствора в воду добавляют жидкое мыло.
Д ДОБАВКИ
Чтобы было легче укладывать бетон, обычно добавляют известь. Она продаётся уже гашёной в мешках или в ведрах в виде известкового теста. Иногда попадается под названием «пушонка». При работе с известью лучше надеть не только перчатки, но и маску, так как она обладает сильными разъедающими свойствами.
Если фундамент или бетонное изделие сложной формы, то в раствор потребуется добавить пластификаторы, влияющие на вязкость и текучесть. Они помогут быстрее заполнить самые труднодоступные места и значительно ускорят процесс.
При формировании тонкой стяжки или неустойчивого грунта понадобятся специальные армирующие вещества. Такие вещества препятствуют образованию усадочных микротрещин и в несколько раз повышают ударную прочность бетона.
Совет эксперта: добавки не должны превышать 2 процентов в растворе от массовой доли цемента. При минусовой температуре при замесе добавляют поташ.
В ВИДЫ БЕТОНА
Для формирования основной части фундамента под дом понадобится прочный бетон с включением крупного щебня и высокой текучестью для утрамбовки. Для оснастки подложки под фундамент используют более легкий бетон из песка и цемента. Чтобы добиться оптимального соотношения цены и качества, необходимо понять, для какой цели изготавливается бетон. В зависимости от состава по маркам бетон делится на три группы:
- Лёгкий бетон (М100 и М150) — деревянный дом, гараж, бордюры, стяжки, лестницы. Главный плюс — щебень можно заменить на гравий, особенно если у вас фермерское хозяйство и есть камнедробительная машина.
- Средний бетон (М200, М250, М300) — железобетонные изделия, сваи, хорошие прочные дома в 2–3 этажа. Из этого бетона можно возводить стены и заливать монолитные фундаменты.
- Тяжелый бетон (М400, М500 и выше) — выдерживает от 5 и более этажей. Используется при строительстве бассейнов, аквапарков и банковских хранилищ, быстро схватывается и дорого стоит.
П ПРОЦЕНТНЫЙ СОСТАВ
Наиболее часто при заливке фундамента используется соотношение из одной части воды и одной части цемента, три части песка и шесть частей заполнителя. Для точного расчета лучше использовать таблицу на основе цемента М500, песка и заполнителя:
З ЗАМЕС БЕТОНА
Если необходимо сделать фундамент под дом около 100 квадратов, то без бетономешалки никак не обойтись. Расход на её покупку (10 000–20 000 рублей) оправдается легкостью замеса. Вручную перемешать все ингредиенты без добавления большого количества воды будет непросто, что, в свою очередь, скажется на расходе дорогостоящего цемента. На рынке сегодня можно купить и механические бетономешалки, чтобы не быть привязанным к электросети. Если же речь идёт о мощении дорожки или изготовлении бетонной лестницы, то вполне подойдут и подручные средства.
Для приготовления смеси вручную нам понадобятся:
- Ёмкость для замеса — поддоны или старая ванна.
- Мера веса — металлическое ведро.
- Пара лопат для перемешивания.
Ингредиенты добавляем по очереди, постоянно перемешивая:
Совет эксперта: воду расходуем не всю сразу, а делим на 2 части. 80% — сначала, остальное — после добавления всех ингредиентов.
Время замеса должно занять не более получаса, иначе цемент начнёт схватываться. Лучше готовить бетон небольшими порциями для транспортировки тачкой к месту укладки.
З ЗАЛИВКА БЕТОНА
Главная опасность при заливке бетона — неравномерное распределение по поверхности и образование воздушных пустот. Для этой цели можно изготовить самодельный вибратор из перфоратора или дрели. В зависимости от толщины бетонного покрытия понадобится арматурный стержень различный длины и резиновый шланг, который не даст раствору попасть на стержень. Заливку следует производить постепенно, слоями не более 10 см. Если заполнитель хорошо утрамбован, то на поверхности должно выступить цементное молочко.
Совет эксперта: дрель должна быть предназначена для длительного использования, лучше брать устройство с мощностью от 650 Вт.
Для защиты от внешней среды и равномерного высыхания бетон накрывается пленкой. Приблизительное время высыхания составляет от 36 часов до 2 недель, а прочность бетона будет нарастать со временем и достигнет максимума через год.
Совет эксперта: для твёрдости бетона рекомендуется полить его через 3–4 часа водой и не оставлять под воздействием прямых солнечных лучей.
Иногда в строительстве требуется снизить нагрузки на несущие конструкции. К примеру, дощатый черновой пол, который необходимо выровнять бетонным раствором под облицовку керамической плиткой. Понятно, что слой бетона имеет достаточно большой вес, который деревянная конструкция может и не выдержать. В этом случае специалисты рекомендуют использовать легкий бетон.
Что это такое?
Это специальный вид бетонных смесей, в котором в качестве наполнителей используются пористые материалы: керамзит, вспученный перлит, пенопластовые шарики и отходы различных производств. Именно эти наполнители снижают массу самого бетона, отсюда и название «легкий».
Существует определенная классификация бетонных растворов, одна из категорий которых делит их по плотности (соответственно и по массе). Плотность легких бетонов на пористых заполнителях определяется диапазоном от 500 до 1800 кг/м³ по сравнению с обычными, показатели которых колеблются в пределах от 2000 до 2500 кг/м³.
Свойства легких бетонов
Основные характеристики раствора следующие:
- сниженная плотность (масса);
- удобство производства строительных работ;
- получение более экономичного варианта за счет снижения процентного содержания цемента;
- высокая прочность материала.
Тонкости изготовления
Самое сложное в приготовлении легких бетонов на пористых заполнителях – это правильно и точно подобрать рецептуру сырьевой смеси, особенно водоцементный баланс. Именно он и влияет на прочность материала, на его удобное применение.
Все дело в том, что пористые наполнители быстро впитывают воду в себя, практически не оставляя ее для схватывания цемента. Поэтому специалисты рекомендуют подборку рецептуры проводить во время изготовления самого бетонного раствора.
Особое внимание необходимо уделить именно соотношению цемент-вода, но учитывать придется и пористость наполнителя.
Пример подбора рецептуры
Существует несколько вариантов подбора плотности легких бетонов. Один из них – приготовление опытных затворений.
Цемент и наполнители
Для этого берется стандартная рецептура, используемая для обычных бетонов. Это один объем цемента и шесть объемов заполнителя. Если в качестве наполнителей используется комбинация из двух или трех видов, к примеру, керамзит и вспученный перлит, то крупной фракции (керамзит) добавляется 4 части, а мелкой (перлит) 2 части.
С водой сложнее, здесь придется подгонять ее количество под назначение бетонной смеси. Если раствор будет использован для стяжки, то лучше его сделать жидким.
Проверка заготовок
Затем производится заливка легкого бетона в емкость, обычно куб. После высыхания заготовка проверяется на прочность. Такие же заготовки придется делать из растворов, приготовленных по другим рецептам. К примеру, можно увеличить количество керамзита или, наоборот, перлита, уменьшая объем вносимого цемента. При этом придется увеличить объем воды.
Прочности всех заготовок сравниваются между собой. Определяется тот показатель, который подходит под требования заливаемой конструкции. Но при этом обязательно учитывается экономическая составляющая. К примеру, из двух подходящих рецептур лучше выбрать самый дешевый состав.
Классификация смесей
Классификация легких бетонных растворов основана на использовании в составе различных наполнителей и сфере применения.
Простой состав
Обыкновенный легкий бетон изготавливается по рецептуре, описанной выше. То есть, в его состав входят и крупные наполнители, и мелкие. При этом объем воздуха между всеми материалами не должен превышать 6%.
Пористость
Состав может различаться по характеру пористости:
- Беспесчанный (крупнопористый) – полное отсутствие мелкого наполнителя. Объем воздуха 25%.
- Поризованный – получается при добавлении в цементный раствор материалов, образующих поры.
Предназначение
Есть и другая разновидность классификации, основанная на предназначении легкого бетона:
- теплоизоляционные свойства (плотность 500 кг/м³, теплопроводность 0,25 Вт/м*К);
- конструкционные свойства (плотность 1400—1800 кг/м³, прочность М15, морозоустойчивость не ниже F15);
- конструкционно-теплоизоляционные (плотность до 1400 кг/м³, прочность не меньше М35, теплопроводность – не более 0,6).
Первая группа используется для заливки стяжек, изготовления теплоизоляционных плит. Вторая используется в несущих конструкциях. Третья в самонесущих ограждающих конструкциях или в несущих.
Расход материала
Что касается расхода бетонной массы, то все будет зависеть от типа используемого наполнителя, от его пористости и количества. Но есть средняя величина – это 200 кг на один кубический метр. При этом расход цемента варьируется от 70 до 150 кг на кубометр бетонного раствора.
Способы изготовления
Легкие бетоны на пористых заполнителях готовятся по разной технологии, которая зависит от типа добавки.
Смесь на основе вспученного перлита
Приготовить легкий бетон своими руками достаточно просто. В первую очередь перлит смачивается водой. Он является гигроскопичным материалом, поэтому быстро впитывает ее. Затем 30% наполнителя и весь объем цемента закладывается в бетономешалку. И этот раствор тщательно перемешивается.
Постепенно в него вливается вода, в которую заблаговременно добавили пластификаторы и модификаторы. Тщательное перемешивание должно привести к подъему смеси. Это сигнал, что можно начинать вносить в нее остатки перлита. Делать это лучше небольшими порциями.
Если раствор изготавливается своими руками без использования бетономешалки, то лучше это делать в чистом ведре с помощью миксера или дрели. Можно и лопатой, но равномерность компонентов в смеси может быть низкой.
Нередко в смесь бетона с перлитом добавляются фиброволокна в качестве армирующего состава. Их необходимо вносить в бетон, когда засыпается основная часть наполнителя.
Состав с керамзитом
Сначала тщательно смешивается цемент с водой до образования на поверхности цементного молочка. Обратите внимание, что сначала в емкость (барабан бетономешалки) заливается вода, затем порционно засыпается цемент.
После этого вносится порциями керамзит. Здесь важно, как и в первом случае, добиться равномерного распределения компонентов раствора по всему объему.
Пенобетон
Изготовить пенобетон своими руками непросто. Для этого необходим пенообразователь и пеногенератор (специальное оборудование, которое готовит пену). Просто обозначим технологию производства.
В бетономешалке готовится раствор из песка и цемента, куда заливается в определенном количестве вода.
Пока смесь готовится, в генератор закладывается пенообразователь, который внутри емкости превращается в пену. С помощью наноса ее добавляют в полуготовый раствор, где и происходит образование пор. Пена подается при помощи насоса.
Современные технологии значительно упростили жизнь строителей. К примеру, на смену традиционному пришел облегченный бетон. Легковесные «кирпичики», востребованные керамзитобетонные блоки, пористые материалы стремительно завоевывают популярность. Поговорим о том, в чем заключается их преимущество, каковы недостатки, можно ли делать подобные изделия своими руками.
Основные преимущества
Легкими бетонами называют те виды, средняя плотность которых в сухом виде вписывается в диапазон от двухсот до двух тысяч кг/м3 ( для сравнения, у традиционного этот показатель — 2400-2500 кг/м3). Преимуществ у облегченного бетона действительно немало. Одно из главных, как понятно из самого названия материала – малый вес. Благодаря этому возведение построек идет быстрее, обходится в меньшую сумму из-за экономии на доставке стройматериалов, непосредственно на работе. А еще отпадает необходимость усиливать фундамент здания.
Что до инженерных и эксплуатационных качеств, то в плюс облегченному бетону идут:
- возможность высотных работ без использования специальных подъемных механизмов;
- универсальное использование (из «невесомых» блоков сооружают стены, перегородки, перекрытия и т.п.);
- низкая теплопроводность;
- стойкость к действию минусовых температур (наилучшими характеристиками в этом плане обладают изделия с применением качественного портландцемента);
- отличные показатели по шумоизоляции.
Вернуться к оглавлению
Недостатки
Козырем облегченных бетонов считаются специально создаваемые поры, которые придают им вышеперечисленные положительные свойства. Впрочем, они же обуславливают и недостатки блоков:
- меньшую прочность по сравнению с традиционными, тяжелыми материалами;
- более высокий уровень поглощения влаги. Она проникает именно сквозь искусственно сотворенные пустоты. Посему настоятельно рекомендуется оштукатуривание внешних, внутренних поверхностей.
Вернуться к оглавлению
Виды материала
Облегченный бетон бывает:
- Ячеистым (газо-, пенобетон). В первом пузырьки получаются благодаря реакции извести и алюминиевой пудры, входящих в смесь. Во втором поры делают, соединяя цементный раствор с пеной, которую готовят отдельно.
- Пористым. К ним относят изделия с применением пористых заполнителей. В частности, это популярные керамзитобетонные блоки, в состав которых наряду с цементом, водой, песком включен керамзитовый гравий (гранулы получают, обжигая в специальных печах глину либо глинистый сланец). В данную группу входит и полистиролбетон – замесь портландцемента, воды, гранул вспененного полистирола, а также древесной омыленной смолы (добавки, вовлекающей воздух).
- На органических агрегатах (заполнителях) – волокне, стружке, опилках. Примеры таких изделий – фибролит, гераклит.
Помимо этого, применяется классификация по предназначению. Согласно ней, облегченный бетон относят либо к конструкционным, либо к теплоизоляционным материалам. Идет деление и зависимо от вяжущего компонента (цемент, известь, гипс, смешанный тип).
Применение для фасадов
Охотно пользуются облегченным бетоном при реконструкции фасадов. Для этих целей применяют как ячеистые материалы, так и керамзитобетонные блоки (в основном, на наиболее уязвимых для внешнего воздействия цоколях зданий).
Обязательным условием является последующее оштукатуривание стеновых блоков.
Замешивание раствора
Единственный путь к тому, чтобы облегчить вес бетонного материала – применение различных способов, чтобы обогатить его воздухом. Достигают цели так:
- Меняя традиционные заполнители облегченными. К таковым относятся пемза, шлаки (металлургический гранулированный, вспученные перлит и вермикулит), , опилки, шелуха риса и другие. Эти агрегаты – огнестойкие, благодаря ячеистой структуре они улучшают собственное схватывание раствора.
- Вводя газы или воздушные пузырьки при смешивании. Благодаря специальным добавкам- реагентам в замеси выделяются водород либо кислород. Для пенобетонов используют пенообразователи ( синтетический, белковый). Его можно сделать и своими руками, для чего практикуют использование сосновой канифоли, столярного костного клея, каустической соды.
Вернуться к оглавлению
Затвердевание составов
Твердение составов происходит естественным путем либо посредством специального воздействия. Так, например, востребованный керамзитобетонный блок 28 дней «выдерживают» в специальных формах. Пенобетон, газобетон «застывают» либо в естественной среде, либо пропариваются в автоклавных печах – последний метод улучшает прочностные характеристики изделий.
Собственноручное изготовление
Изготовление облегченной версии бетона возможно своими руками. Как правило, речь о керамзитобетонных блоках, растворах со вспученным перлитом, шариками пенопласта. Но вот для получения пенобетона в домашних условиях уже понадобится пеногенератор. Главное в этом деле, говорят эксперты – подобрать рецепт смеси, соблюсти баланс воды и цемента.
Вместо резюме
Использование легких бетонов уже давно называют прорывом в строительстве. Из-за меньших по сравнению с привычными характеристик прочности применяют подобные блоки, заливку там, где не требуется «суперустойчивости». В то же время, разнообразие типов материала открывает широкие перспективы для зодчих.