Рассчитываем пропорции компонентов бетона для заливки фундамента

Расчет пропорции бетона для фундамента проводится с учетом технических параметров составных частей. Технология приготовления бетонной смеси зависит от ее предназначения, объема, количества и физического состояния компонентов.  Может быть приготовлена вручную или с использованием специализированной техники и бетоносмесительного оборудования.

Компоненты раствора

Цемент – это порошкообразное вяжущее вещество, способное твердеть в воде и на открытом воздухе.  В совокупности с крупным и мелким заполнителем обеспечивает прочность и надежность возводимой конструкции.

Получают цемент в результате измельчения смеси клинкера, гипса и специальных добавок в заданных пропорциях.  В свою очередь, клинкер – это продукт от обжига известняка с глиной и другими составляющими, от которых зависят свойства и наименование цемента. Зависимо от исходного сырья различают следующие виды гидравлического вяжущего:

• портландцемент:
• шлакопортландцемент;
• пуццолановый;
• известковый;
• тампонажный;
• сульфатостойкий и другие.

При формировании цементно-песчаной смеси (ЦПС) с целью получения бетона заданной прочности нужно учитывать марку портландцемента по прочности. В следующей таблице приведены прочностные показатели материала по старой и новой системе:

Кроме того, при выборе материала для приготовления бетона с нужными характеристиками учитываются и другие свойства цемента:

• Тонкость помола напрямую влияет на прочностные показатели бетонной смеси, особенно в начале затвердевания.
• Плотность отражается на величине водоцементного отношения, а значит на расход воды. Чтобы его снизить, при этом получить хорошую удобоукладываемость смеси, используют пластифицирующие добавки.
• Морозостойкость особенно важна при строительстве зимой или в районах с круглогодичными низкими температурами наружного воздуха.
• Трещиностойкость. На этот показатель влияет такое понятие, как равномерность расширения объема при твердении.

В зависимости от того, из каких компонентов изготовлен цемент, вышеперечисленные качества варьируются в довольно широких пределах.

Бетонная смесь, в которую, кроме цемента, входит песок, а также щебень или гравий, формируется в зависимости от предназначения состава. Какие пропорции цемента, песка и щебня должны содержаться в нем определяют в соответствии рекомендациями ГОСТ 27006 — 86 (1989) «Бетоны. Правила подбора составов» и ГОСТ 7473 — 94 «Смеси бетонные. Технические условия».

Для бетонной смеси используется песок с размером зерна 1,2-3,5 мм. При выборе этого компонента обращают внимание на чистоту материала. Чтобы приготовленная цементно-песчаная смесь была высокого качества, присутствие в песке ила и глиняных частиц не должно превышать 5 %.

Проверить соответствие песка для использования можно с помощью воды. Для этого в емкость нужно насыпать небольшое количество исследуемого компонента, добавить воды и взболтать состав. Если жидкость мутная и содержит взвешенные частицы глины, то песок не пригоден для приготовления бетона.

В состав бетонной смеси, используемой при заливке фундамента, входит щебень или гравий средней фракции. Использование зерен крупного размера приведет к потере прочности основания для строительства здания.

Изготовление бетона высокого качества возможно при использовании теплой и чистой воды, без второстепенных примесей (масел, красок).

При приготовлении цементно-песчаной смеси нужно учитывать, что не бывает абсолютно чистых компонентов. На практике бывает сложно точно провести расчет пропорции песка, цемента для фундамента, особенно при заливке основы для индивидуального строительства.

Дополнительно нужно учесть тот фактор, что со временем цемент для фундамента теряет часть своих свойств. За полгода хранения материал понижает на треть связующие качества. Соответственно, понижается марка, характеризующая предел прочности на сжатие.

Классификация бетона

Исходя из предназначения конструкционного материала и его удельного веса, различают такие типы бетонов:

• особо тяжелый;
• тяжелый;
• легкий;
• особо легкий.

Состав с высшим показателем плотности применяют в строительстве атомных и электростанций, с удельным весом в пределах 500-1800 кг/м³ — для изготовления панелей, стеновых блоков. Особо легкий (менее 500 кг/м³) предназначен для теплоизоляции фасадов домов.

Тяжелый бетон (1800-2500 кг/м³) используется для изготовления сборных, монолитных железобетонных конструкций и фундаментов. Специальные примеси, которые добавляются для улучшения его технических характеристик, повышают прочность, устойчивость к перегреву, перепадам температуры, коррозии арматуры, воздействию влаги.

Основной показатель по прочности отражает марка или класс бетона.

Приготовление смеси

Бетон применяют практически во всех областях строительства, при выполнении ремонтно-строительных или реставрационных работ.

Приготовить смесь для фундамента можно собственноручно, соединив составляющие компоненты в бетономешалке, ванне, коробе. При изготовлении искусственного материала важно соблюдать технологию и пропорции бетона на фундамент.

Промышленное производство отличается от кустарного большими объемами, поэтому предусматривает использование специального технического оборудования. Механическое приготовление бетонной смеси для фундамента специализированными предприятиями позволяет улучшать свойства и качество за счет добавок.

При формировании основы под строительство дома можно воспользоваться услугами компании, которая может приготовить бетонную смесь с помощью специальной техники по пути к заказчику.

Чтобы изготовить состав для фундамента своими руками, нужно правильно определить количественный состав компонентов. Для получения бетона марки 300 или 400 песок и цемент берут в пропорциях 3:1, т. е. на 10 кг цемента нужно взять 30 кг песка, гравия (щебня) — 40-50 кг.

В данном примере цемент, песок, щебень весят 80-90 кг, поэтому для соединения компонентов потребуется 40-45 л воды. Замешивать смесь можно при помощи мобильной бетономешалки, совковой лопаты или строительного миксера.

Приготовление бетона из цементно-гравийной смеси требует соблюдения технологии. Если раствор получился плотный, то его нужно разбавить водой до такой консистенции, чтобы его можно было мешать лопатой без особых усилий. На количество воды влияет влажность заполнителей, поэтому не стоит добавлять всю сразу. Лучше это делать порциями при постоянном перемешивании.

Для бетонирования лучше выбирать теплое время года. При пониженной температуре для улучшения качества бетона нужно подогревать воду, иначе он может потерять прочность. А также использовать противоморозные добавки.

Типы фундаментов

Основание для строительства зданий формируется с учетом нагрузки, видов грунта, конструкции. В зависимости от типа фундамента и его объема выполняется расчет потребности в материалах.

1. Ленточное основание представляет собой замкнутый контур из армированного бетона, устраиваемый под несущие и внутренние стены здания. Как сделать раствор для фундамента ленточного типа? Для расчета потребности в материалах следует определить объем каждого участка и сложить их.  Заливать смесь нужно непрерывно, с послойным уплотнением и соблюдением защитного слоя арматуры.
2. Столбчатый тип основания используется для конструкций легкого типа, размещающихся на плотных грунтах. На практике часто применяется сочетание обоих типов фундамента.
3. Плитный тип фундамента практикуют на слабых, пучинистых грунтах. Изготавливается из армированного бетона. Заливку следует производить за один подход, чтобы не допустить расслоения готовой конструкции. Бетонная смесь распределяется равномерно с обязательным уплотнением вибраторами или штыкованием.
4. Фундаменты свайно-набивные. Объем бетона рассчитывается по геометрической формуле: площадь сечения скважины надо умножить на глубину заложения сваи и на количество стержней.

Бетонная смесь после заливки в любой тип основания требует увлажнения, иначе конструкция может дать трещины из-за быстрого высыхания верхнего слоя. Первую неделю нужно регулярно поливать водой и укрывать пленкой или брезентом.

Бетон для фундамента своими руками

Можно использовать материалы по отдельности или готовую песчано-гравийную смесь (пропорции в ведрах: 1 объем цемента на 5 объемов смеси).

Компоненты на 1м³ бетона нужно смешивать в соотношении:

• цемент — 300-350 кг;
• щебень — 1200 кг;
• песок — 600-700 кг;
• воду — 150-180 л.

Расчет количества цемента и песка, щебня и воды должен учитывать свойства материалов, их качественный состав, величину прочности, наличие посторонних примесей (в песке могут находиться глинистые частицы).

Чтобы правильно сделать цементный раствор для заливки основания в бетономешалку засыпают сухие компоненты, перемешивают в течении 2-3 минут.  Затем, не прекращая мешать, порциями заливают воду. Необходимые добавки сначала лучше растворить в воде. Процесс перемешивания не должен быть долгим, достаточно 5 минут.

Способы расчета материалов

В рецепт бетона для фундамента входят такие компоненты: цемент, песок, гравий или щебень в качестве заполнителей, вода. Каждый компонент отвечает за качество. Чтобы конечный результат отвечал нормативным требованиям, нужно правильно выполнить расчет и определить необходимое количество составляющих, соблюдая пропорции.

Расчет компонентов и приготовление бетона для фундамента в ведрах актуально для небольших объемов строительных работ, где требуется 1-4 м³ раствора. Основой для такого расчета обычно служит объемная величина цемента.

Каким должно быть соотношение песка и цемента для заливки фундамента

Каждый компонент бетонной смеси отличается объемным весом, поэтому на практике используют такие пропорции: на 2 ведра цемента берут 5 ведер — песка и 9 — щебня или гравия.

Предварительный расчет ингредиентов можно провести с помощью онлайн-калькулятора в литрах или килограммах. Расчет ЧС проводится с учетом требований к бетону и характеристик основных материалов.

Например, для получения 1 м³ бетона марки М200 при наличии бетономешалки на 180 л, цемента М400, песка и щебня потребуется:

• воды — 215 л;
• цемента — 233 л;
• щебня — 818 л;
• песка — 389 л.

При заданных условиях калькулятор рассчитает потребность в материалах для 1 замеса и количество загрузок.

Когда нужна корректировка расхода сырьевых материалов с учетом условий эксплуатации возводимой конструкции, типа смеси, использования пластификатора, величины коэффициента раздвижки частиц бетона, необходимо пользоваться поправочной таблицей.