Марка бетона для тротуарной плитки

Проблема мощения дорог стояла перед людьми всех эпох. Смена сезонов, дожди и отрицательные температуры быстро приводили в негодность любое покрытие. Наиболее стойким к перемене погоды остается натуральный камень, но его использование требует существенных вложений и не гарантирует идеальной поверхности дороги.

Искусственный камень позволяет получить не только долговечное, но и весьма привлекательное покрытие, именно поэтому весьма востребованы бетонные элементы мощения. Состав бетона для тротуарной плитки определяет не только эксплуатационные особенности изделий, но и эстетику будущего покрытия. Тротуар из бетона востребован как при оформлении городских улиц, так и на частных участках.

Основные свойства и способы производства

Бетонная тротуарная плитка, как и любой другой элемент мощения, должна соответствовать требованиям ГОСТ 17608-91. По нормативу все виды изделий должны:

• изготавливаться из тяжелого или мелкозернистого бетона;
• обладать классом по прочности от В22,5;
• отличаться прочностью на растяжение при изгибе не менее 3,2 МПа;
• обладать морозостойкостью не менее F100 и водопоглощением не более 6%.

Кроме того, при производстве тротуарной плитки применяются технологии, позволяющие выпускать изделия в один или два слоя, с использованием пигмента или без него.

Требования к составу

Цемент не должен содержать минеральные добавки свыше 5%, а также трехкальциевый алюминат свыше 8%. Водоцементное отношение не может превышать 0,4, а количество воздуха в смеси должно находиться в пределах 4 – 5%. Для обеспечения высоких показателей по морозостойкости в бетонную смесь вводятся специальные добавки с воздухововлекающим эффектом.

Подобные требования накладывают существенный отпечаток на состав искусственного камня. Рецепт бетона для тротуарной плитки во многом зависит от технологии производства и применяемых материалов. Так, основными способами изготовления элементов мощения считаются вибропрессование и вибролитье.

Специфика прессования с одновременной вибрацией

Наиболее распространенным методом при промышленном производстве тротуарной плитки можно назвать именно вибропрессование. Такая технология позволяет получать значительный объем продукции за рабочую смену, но требует большого опыта работников и оператора, отвечающего за производство бетонной смеси.

Особенности рецептуры

Рецепт искусственного камня для вибропрессования отличается отсутствием инертных заполнителей крупностью более 5 мм. Технология предполагает уплотнение при прессовании смеси с одновременной вибрацией, что сказывается на требованиях по содержанию воды.

Композит для вибропрессования должен быть однородным, но жестким для предотвращения расслоения при уплотнении.

Для создания такой системы крупный заполнитель противопоказан, так как требует большего количества подвижной растворной части для однородного распределения.

Именно поэтому пропорции цемента, песка или отсева, воды, пигментов и добавок существенно отличаются от классических для тяжелого искусственного камня. Такой материал называется мелкозернистым бетоном.

Основные пропорции

Специфика уплотнения смеси не позволяет выпускать подобную плитку в домашних условиях, ведь обеспечить должную нагрузку своими руками очень сложно. Чаще всего пропорции цемента и мелкого заполнителя принимаются 1:3 или 1:4 соответственно, а количество воды не превышает 30% от массы цемента. Для окрашивания изделий применяются минеральные и органические пигменты с дозировкой в пределах 1 – 3% от веса цемента.

Технология вибролитья

Такой способ производства не отличается производительностью, но позволяет выпускать изделия сложной геометрии и рисунка. Благодаря использованию подвижной смеси и умеренному уплотнению, композит заполняет все изгибы формы, поэтому узор любой сложности проявляется четко и практически без изъянов.

Состав раствора

Состав смеси для тротуарной плитки, изготовленной вибролитьем, отличается большим количеством заполнителя, а также возможностью применения щебня с размером зерен 3 – 10 или 5 – 20 мм. В этой технологии важно добиться подвижности смеси, поэтому рецепт отличается присутствием эффективных пластификаторов и стабилизаторов.

Кроме того, при введении щебня из плотных горных пород, например, гранита, количество цемента можно уменьшить, ведь каменный каркас обеспечит получение плотной и прочной структуры бетона.

Фактически состав композита и основные пропорции сырьевых компонентов при производстве тротуарной плитки по технологии вибролитья очень близки к рецептам классического тяжелого бетона. При наличии специальных форм такие изделия несложно произвести в домашних условиях, а изготовление смеси легко осуществить своими руками при помощи гравитационного смесителя.

Подбор базового соотношения компонентов

При производстве тротуарной плитки собственными силами лучше всего отойти от классической схемы. Так, если увеличить подвижность смеси, то можно уменьшить интенсивность вибрации, что существенно упрощает изготовление изделий в домашних условиях. Состав бетона при таком подходе следует немного видоизменить.

Основные пропорции бетона, применяемого для заливки тротуарной плитки можно представить в виде следующей схемы:

• 1 массовая часть цемента;
• 1,5 – 1,7 массовые части песка;
• 2,5 – 3 массовые части щебня;
• 0,35 – 0,4 массовые части воды;
• пластификатор + пигмент.

При увеличении класса бетона пропорционально возрастает расход цемента, и уменьшаются пропорции заполнителей. В результате состав композита меняется, но искусственный камень сохраняет плотную структуру и весь набор свойств.

Выбор материалов

Для создания тротуарной плитки с высокой прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью важно подобрать материалы соответствующего качества.

Цемент

Основным элементом любого бетона является цемент. Для изготовления элементов мощения следует выбирать среднеалюминатные цементы с содержанием минеральных добавок не более 5%, а также с классом по прочности 42,5. На упаковке подобного вяжущего указана марка ЦЕМ I 42,5 Н или Б. К среднеалюминатным цементам относятся вяжущие с содержанием С3А от 5 до 8%. Узнать содержание алюминатов можно у продавца, спросив паспорт на цемент.

Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя лучше всего применять мытый карьерный песок с модулем крупности 2 – 2,5.

Такой материал относится к пескам строительным первого класса, при его использовании состав бетона отличается меньшим расходом вяжущего и низкой себестоимостью при более высоких показателях качества.

Крупный заполнитель

При использовании крупного заполнителя лучше всего приобрести гранитный щебень с размером зерен 3 – 10 мм. Такой материал обеспечит повышение прочности и долговечности при высокой подвижности смеси. Но его стоимость высока, поэтому можно приобрести стандартную смесь зерен диаметром 5 – 20 мм и скорректировать рецепт, сократив содержание крупного заполнителя.

Такой подход обеспечит высокую подвижность и однородность при формировании каменного каркаса в теле композита.

Самостоятельное изготовление

Производство элементов тротуара своими руками необходимо начать с подготовки места для формовки и хранения изделий. Даже при высокой подвижности полученной смеси после заливки форм их необходимо уплотнить. Подойдут погружные или самодельные вибраторы.

Уплотнение следует вести не более 5 – 10 с, иначе произойдет расслоение смеси и ухудшение внешнего вида элементов тротуара.

Стандартная рецептура

При изготовлении композита с классом по прочности В25 можно использовать следующий состав на 1 м3:

• цемент = 390 – 420 кг;
• песок = 700 – 750 кг;
• щебень = 1000 – 1050 кг;
• вода = 155 – 165 кг;
• пластификатор + пигмент (при желании окрасить изделия).

Технология смешивания

При смешении компонентов сначала загружается песок, затем вода с добавками и цемент, и в последнюю очередь щебень. Перемешивание осуществляется не менее 2 – 3 минут до получения однородного материала.

Тротуарная плитка из бетона такого состава будет обладать интенсивной кинетикой твердения, поэтому очень важно предотвратить потерю влаги с ее поверхности.

Уход за изделиями

После укладки смеси все формы необходимо накрыть пленкой, предотвращающей испарение влаги с поверхности изделий. Через 2 – 3 суток можно произвести распалубку и поместить плитку на стеллажи с влажными опилками или ветошью в помещении с постоянной температурой не менее 17 0С. Изделия необходимо постоянно увлажнять, и через 28 суток они наберут проектную прочность и будут готовы к использованию.

Плиточные дорожки – не только украшение ландшафта. При соблюдении технологии изготовления и укладки фигурные элементы мощения (ФЭМ) являются хорошим дорожным покрытием. Один из определяющих факторов – правильный состав используемого бетона для изготовления тротуарной плитки.

Плитка из бетона

Это брусчатка искусственного происхождения. Для производства камня используется:

1. Цемент. Оптимальный вариант ПЦ 400, – портландцемент марки М400 без содержания шлаков, минеральных добавок.
2. Наполнитель. Классический:
3. мелкофракционный щебень размером не более 5–10 мм;
4. крупнозернистый песок 1

3 мм;

гранитный отсев с величиной фракции до 5 мм.

Вода. Чистая, без механических и химических примесей, с показателем кислотности ph ≈ 7.0. Температура жидкости 18

25°C.
Пластификаторы. При рекомендуемом водоцементном соотношении (В/Ц) для бетонной брусчатки

0.4, раствор получается жёстким. Повышению пластичности способствует введение в состав разжижителей. Для частного производства можно порекомендовать жидкие моющие средства с ph = 8.0

9.0. После введения, смесь получается эластичной с хорошей степенью удобоукладываемости.

Требования к плитке

Искусственный камень эксплуатируется на открытом воздухе, соответственно подвергается воздействию:

перепадам температур, от -20

60°C;

ультрафиолетовому и другому спектру солнечного излучения;

атмосферным осадкам;

внешним механическим нагрузкам, – весу пешехода или автомобиля.

Выдержать эти испытания может изделие, отвечающее требованиям нормативных документов: ГОСТ 17608-91 «Плиты тротуарные бетонные»:

прочность на сжатие 300

400 кгс/см²;

степень водопоглащения, не более 4.5% от общего объёма изделия;

коэффициент истираемости не превышающий 0.4 г/см²;

морозостойкость в пределах F300

F400;
срок эксплуатации 15

Данные показатели действительны при производстве методом вибролитья.

Производство

Распространено три основных метода:

• Вибропрессование. Полусухая смесь на основе цементного вяжущего закладывается в матрицу (пресс-форма). Последняя закрепляется на вибрирующей станине. Бетонный раствор уплотняется пуансоном. Процесс высокоавтомотизирован, позволяет добиться высокой производительности труда. Применяется для массового выпуска плитки.
• Гиперпрессование. Уплотнение цементного раствора для плитки осуществляется за счёт сжатия верхнего и нижнего пуансона. Способ допускает высокий коэффициент автоматизации. Рентабелен при выпуске больших партий брусчатки.
• Вибролитьё. Цементнопесчанная смесь (ЦПС) помещается в полимерную тару. Форма устанавливается на вибростол для уплотнения раствора. Степень готовности определяется по выступившему цементному молочку. Метод выгоден при выпуске небольших серий напольного камня, то есть для малого бизнеса.

Зачем нужно уплотнение

На первый, поверхностный взгляд, уплотнение для тротуарной плитки – лишняя операция. Особенно для таких, слабонагруженных изделий, как брусчатка для садовых дорожек. Это неверно. Неуплотненный бетонный камень обладает микро- и минипустотами, что приводит:

• Уменьшение плотности и прочности детали. Повышается риск разрушения от внешних нагрузок.
• Увеличивается степень водопоглащения воды. В холодное время замерзающая влага, расширяясь, приведёт к возникновению внутренних трещин и полному разрушению камня.

С другой стороны, уплотнённая смесь равномерно распределяется по форме, – изделие получается с ровными краями. Дополнительный фактор: при вибролитьевом производстве верхняя часть плитки получается гладкой.

Операция уплотнения позволяет создавать внутреннюю плотную структуру, не содержащую пор и пустот. В процессе вибрации жидкость заполняет пространство между наполнителем, вытесняя воздух наружу.

Состав смеси

Примерный перечень компонентов для производства тротуарной плитки в домашних условиях представлен в таблице.

Мар­ка бе­то­на (класс проч­нос­ти)	Ком­по­нен­ты, вед­ро			Вы­ход го­то­вой сме­си, вед­ро
	це­мент	мел­ко­зер­нис­тый пе­сок	ще­бень
М250 (В20)	1.0	2.5	3.5	4.2
М300 (В22.5)	1.0	1.7	3.2	4.0
М350 (В25)	1.0	1.5	2.8	3.5
М400 (В30)	1.0	1.0	2.5	3.0

Ошибка, заложенная в объёмных долях, приводит к изготовлению менее качественного состава. Переход к массовым единицам позволит приготовить бетон с более точными параметрами:

Класс прочности	Цемент, кг	Щебень, кг	Песок, кг
В20	10.0	39.0	21.0
В22.5	10.0	37.0	19.0
В25	10.0	27.0	16.0
В30	10.0	26.0	12.0

ФЭМ могут выполняться из пескоцементной смеси. Пропорции состава:

• цемент ПЦ400 – 1 доля;
• крупнозернистый песок – 3 доли;
• соотношение воды – 4 литра на 10 литров связующего;
• краситель – до 3

5% от массовой доли цемента.

Бетон для укладки

Укладка брусчатки осуществляется:

• На песчаную смесь (подсыпку, подушку). Способ применим при плотных грунтах с низким уровнем грунтовых вод и отсутствии пучения.
• Новое бетонное основание: преобладает песок, торф, насыпной грунт.
• Существующая основа: возникла необходимость освежить старое полуразрушенное бетонноое покрытие тротуарным камнем.

Песчаная основа

1. Снимается почвенный слой земли.
2. Выполняется посыпка щебнем (гравием) с фракцией до 20–25 мм.
3. Формируется подушка из крупнозернистого песка. Можно применить в домашних условиях дресву.
4. Устанавливаются на раствор бордюрные камни.
5. Укладывается плитка. Монтаж камней осуществляется вплотную друг к другу в шахматном порядке.
6. Производится верхняя подсыпка мелким песком. Лишняя смесь удаляется жёсткой щёткой.

Новый бетон

Формируется котлован, – осуществляется выемка плодородного слоя. Глубина должна составить не менее 40

50 см.

Пропорции бетона:

портландцемент ПЦ-400 – 1 доля;

строительный песок – 2.5(1.5) долей, пешеходная дорожка (автомобильная);

щебень – 4 (2.5) доли, тротуар (автомобильная зона).

Устанавливается бордюрный камень с фиксацией на пескоцементный раствор. С внешних сторон выполняются дренажные канавки для отвода атмосферных осадков или талых вод.

Отсыпается подушка из щебня с фракцией до 25

30 мм. Выравнивается и уплотняется виброплатформой. Под паркинг выкладывается армирующая сетка.
Разводится бетонная смесь, укладывается на подготовленное основание. Через 3

4 метра монтируется поперечный тепловой шов из дощечки толщиной до 10

15 мм. Поверхность формируется и уплотняется виброрейкой (широкие полосы) или вручную, – для садовых дорожек.

Свежую поверхность целесообразно укрыть полиэтиленовой плёнкой. Это устранит преждевременное усыхание. Гидратация цемента пройдёт в плановом режиме.

Укладка плитки

Монтаж тротуарной плитки имеет свои особенности:

• на покрытие воздействует атмосферная влага или талые воды;
• температура меняется в широком диапазоне (по сезону);
• необходимо выполнить уклон для стока воды;
• раствор для укладки плитки жёстко фиксирует последнюю, ограничивая смещение.

Брусчатка устанавливается на смеси различные по составу и консистенции:

• Гарцовка. Сухая смесь для укладки тротуарной плитки. Соотношение цемента и песка в пропорции 1/5. Швы заполняются этой же смесью.
• Клей для кафеля. Используется состав для наружных работ. Смесь готовится по рекомендации, приведённой на упаковке. Толщина слоя 5

10 мм. Швы затираются клеем, ПЦС или гарцовкой.
Классический рецепт. Цементная смесь из вяжущего и песка в долях 1/3

4. Срок подвижки на 25

30% дольше, нежели кафельного клея. Толщина в пределах 2

3 см. Смешивать компоненты для кладки целесообразно за 5

15 минут до начала монтажа камня. Делать раствор удобнее миксером. Уклон (до

2 градусов) и плоскостность контролируются правилом.

Бюджетный вариант устройства тротуарной плитки – использование гарцовки. Применение кафельного клея – самый дорогой вариант, но обеспечивающий надёжное сцепление основания с брусчаткой.

В наше время стало популярно использовать тротуарную плитку. У нее есть множество преимуществ перед другими пешеходными уличными покрытиями, а её состав обеспечивает устойчивость к атмосферным воздействиям, многократным циклам «зима – лето». Тротуарной плиткой можно покрыть как целые площади, так и собственные дорожки. ГОСТ содержит требования к различным видам плитки, которые должны выполняться при производстве для обеспечения ее долговечности.

При изготовлении тротуарной плитки применяются только экологически чистые компоненты

Следует четко соблюдать рецепт приготовления бетона, требования к соотношениям компонентов — ради качества конечного продукта.

Состав раствора для плитки

Необходимые качества для плиточного состава:

• Прочность к истиранию, износостойкость.
• Мелкопористая структура.
• Малое водопоглощение.
• Морозостойкость .

Таблица пропорций компонентов бетона при использовании цемента марки М500 (цемент, песок, щебень)

Подробнее о компонентах:

• Цемент для тротуарной плитки. Для приготовления бетона нужен цемент; для тротуарной плитки используется портландцемент марки 500 и выше. Более низкие по качеству цементы не смогут обеспечить необходимое качество.
• Песок. Выполняет функции мелкого заполнителя. Применяется средняя группа песка, по модулю крупности около 2 (по ГОСТ 8736-93), использовать нужно сырье из речных карьеров. Песок должен быть просеянный, без лишних примесей и мусора.
• Щебень. В качестве крупного заполнителя применяется гранитная крошка, которая улучшает прочность плитки, её морозостойкость. Фракции размером от 5 до 10 мм, а игольчатых и пластинчатых дополнений менее четверти от объема зернистого щебня. Этот материал следует применять только в промытом состоянии. Подходит щебень из магматических горных пород, например, гранитный, ГОСТ 8267-82. Марка прочности при сжатии необходима от 1000 и выше, а морозостойкость выше 200.
• Добавки и пластификаторы ― придают пластичность сырой массе бетона, предотвращают расслоение и растрескивание как во время просушки, так и использования, добавляет смеси бетона водоотталкивающие свойства, изделие становится менее хрупким. При использовании пластификаторов следует их предварительно разбавлять его в теплой воде, которая будет добавлена в раствор бетона. При этом добавление происходит при постоянном помешивании воды и постепенном добавлении пластификатора. Пластификаторы добавляются в пропорции от 0,5 до 1% от массы цемента.

Пластификатор придает пластичность массе

Для достижения больших прочностных характеристик в состав бетона можно добавлять полипропиленовые, полиамидные и стеклянные волокна, устойчивые к щелочам, в массе около одного килограмма на кубометр раствора.

Соотношение компонентов

Рекомендуется при изготовлении тротуарной плитки четко следовать нормам ГОСТ и правилам изготовления, их несоблюдение приведет к ухудшению качества продукции. При необходимости можно добавлять в состав немного воды. Главное, чтобы готовый раствор был отлично перемешан.

Состав смесей для производства тротуарной плитки — таблица пропорций

Цемент для тротуарной плитки, песок и щебень для получения нормального по качеству бетона смешиваются в пропорции 1/2/2. Ниже приведен рецепт приготовления бетонной смеси из расчета на мешок цемента весом 50 кг. Общие пропорции, рецепт и состав можно найти в ГОСТах и СНиПах, а четкие технические требования прописаны в ГОСТ 17608-91.

1. Вода 15–20 литров (2 ведра), точное количество зависит от влажности применяемых сыпучих веществ.
2. Входящие в состав пластификаторы, согласно требованиям, разбавляем в небольшом количестве теплой воды и после выливаем в бетономешалку к остальной воде, перемешиваем.
3. Добавляем краситель для тротуарной плитки, размешиваем.
4. Три 12 литровых ведра чистого щебня засыпаем и ждем, когда все перемешается.
5. В полученную массу высыпаем входящий в состав цемент, разделенный на 3–4 порции, давая время на промешивание каждой порции.
6. Засыпаем еще одно ведро щебня и после промешивания засыпаем 4 ведра песка, так же, как и цемент, промешивая каждое ведро.
7. Добавляем последнее ведро щебенки, тщательно все перемешиваем.

Далее следует литье и выкладка сырой тротуарной плитки для предварительного высыхания. Спустя несколько часов или через пару дней, в зависимости от атмосферных условий сушки и соответствия пропорций и рецепта, можно снять формы, после чего продолжить просушку готового изделия в течение двух недель.