Зміст статті
- Згадуємо основи
- Губить бетон… вода!
Чи можна у «домашніх» умовах зробити якісний самомісний бетон, а не замовляти вже готову суміш у міксері? «А чому ні!» — скаже вам будь-який народний умілець, який більш-менш розуміється на будівництві. Беремо улюблену багатьма приватниками пропорцію 1:3:5, тобто на одну частину цементу три частини піску і п’ять частин наповнювача (щебеню), додаємо води на око, щоб розчин став пластичним, ретельно перемішуємо. Можна вручну — у цебра, а можна механізованим способом — у бетонозмішувачі. Заміс готовий! Хочете бетон міцніший? Легко влаштувати: сипте більше цементу або купуйте портландцемент марок 300-500.
Елементарно, Ватсон! Але… не поспішайте робити, як усі. Найчастіше конструкції, залиті за допомогою такого бетону, руйнуються дуже швидко. Фундамент обсипається, стяжка тріскається, перемички лопаються. Навряд вам сподобається перспектива кожні 2-3 роки оновлювати бетонні конструкції. Як же бути?
Перше, що потрібно зрозуміти — якість цементу і навіть його кількість не так сильно впливають на характеристики бетонної конструкції. Можна зробити бетон із заявленою марковою міцністю М300 або навіть вищим, який розсипається швидше, ніж М100. Секрет дійсно якісного, міцного бетону – у дотриманні технології приготування суміші.
Простий приклад: є вимощення, закладене ще в 2008 році, навколо дачного будинку. Примітно, що одна частина вимощення розташована на північній стороні будівлі, куди взагалі не пробивається сонячне світло. На додачу до цього на даній ділянці споконвічна вогкість і дуже слабка продувність. Здавалося б, ніякий бетон не протягне тут і два-три роки. Як би не так! 14 років лежить і нічого критичного з ним не відбувається — не тріскається, не обсипається. А захочете його зняти, щоби покласти новий — будьте готові спалити не один перфоратор-відбійник.
Можливо, річ у якомусь «хитрому» співвідношенні компонентів? Ні, заміс робився за стандартною пропорцією — 1:3:4. Приблизна марочна міцність бетонної конструкції М250-300. Хитрість полягає в тому, що для дійсно міцного бетону важливі не три компоненти, а чотири. Багато хто не надає значення водоцементному співвідношенню (ВЦ) — як використовується вода для приготування розчину і в якій кількості вона сильно позначається на якості бетонної конструкції.
Далі ми розповімо секрет отримання міцного самомісного бетону, але спочатку пройдемося по всіх складових частинах розчину.
Згадуємо основи
Отже, коротко нагадаємо, з яких компонентів складається бетонний розчин.
Цемент. Сполучний компонент у розчині, який при змішуванні із заповнювачами та водою утворює пластичну масу, придатну для заливання різних бетонних конструкцій. Згодом ця маса твердне і набирає міцність, порівнянну з каменем. Є десятки видів цементу з різним маркуванням, найбільш популярні у нас М400 та М500. Більшість завдань у приватному будівництві використовується додатковий і бездодатковий портландцемент марок 400 і 500. Виробник зазвичай вказує властивості будматеріалу на упаковці чи інструкції. До основних характеристик цементу відносять:
- міцність на стиск через 28 діб після заливання (кг/см2);
- наявність у цементі добавок, що покращують його якість (Д);
- швидкість затвердіння суміші (Б — швидкотвердіючий, Н — нормальнотвердіє);
- пластичність (ПЛ — цемент містить пластифікатор).
Пісок. Дрібнодисперсний наповнювач розчину, який не допускає розтріскування бетону в процесі затвердіння суміші. Також пісок, а точніше його якість, позначається на рухливості та міцності розчину. Ідеальний варіант для бетонної суміші – використовувати річковий чи морський пісок без частинок глини та інших забруднень. Однак такий заповнювач не завжди доступний, тому зазвичай використовують пісок із кар’єру. Характеристики заповнювача залежать від кількості фракцій, розмірів гранул та кількості домішок.
Основні вимоги до кар’єрного піску:
- розмір частинок від 2 до 3,2 мм;
- наявність різних фракцій (допускається порожнеча заповнювача до 30%);
- для М300 і нижче можна застосовувати дрібнофракційний пісок з частинками 1,2-1,6 мм;
- обсяг глинистих входження — не більше 3%, пилових частинок (до 0,5 мм) — не більше 3%.
Ще один важливий параметр заповнювача – це його вологість. Визначити на око вміст вологи до 3% складно, але така невелика кількість може вплинути на співвідношення компонентів у розчині. Якщо пісок візуально мокрий, то застосовувати його для замісу бетону не можна. Потрібно ретельно сушити та просіювати.
Гравій чи щебінь. Великий заповнювач розчину, який формує каркас бетонної конструкції. Шорсткість щебеню та наявність гострих граней створюють необхідне зчеплення із цементно-піщаною сумішшю. Відповідно, плоскі та гладкі камені не годяться для приготування бетону. Як і у випадку з піском, основна характеристика великого наповнювача — це фракція. Зерно щебеню може бути дуже дрібним (3-10 мм), дрібним (10-20 мм), середнім (20-40 мм), великим (40-70 мм).
У розчині краще використовувати кілька фракцій щебеню для зменшення порожнечі та, відповідно, для економії цементу. У приватному будівництві зазвичай комбінують щебінь середньої та дрібної фракцій.
Тримайте лайфхак, як визначити порожнечу великого заповнювача. Беремо звичайне 10-літрове відро, повністю заповнюємо його щебенем. Наливаємо у цебро воду до краю з мірної тари. Рідина заповнить усі порожнечі, залишиться лише виконати простий розрахунок. Наприклад, на відро зі щебенем пішло 3 літри води, отже, порожнеча = 3/10*100% = 30%.
Вода. Рідина використовується для зручнішого змішування компонентів розчину, а також відповідає за його пластичність. Власне, щоб цемент вступив у реакцію, потрібно 30-40% води від його маси та ретельне перемішування суміші. Вода для приготування бетону має бути не менш якісною, ніж для пиття. Не потрібно брати воду для замісу з калюжі, болотистих водойм, промислових стоків та інших незадовільних джерел. Потрібно уникати великого вмісту у водному складі солей, хлору, органічних домішок. Все це погано позначається на якості бетонної конструкції.
Губить бетон… вода!
Точніше не сама вода, а її надлишок. Як вже писали вище, потрібно всього 30-40% води від маси цементу і хороше перемішування компонентів. Вода, яка додається до суміші нібито з метою підвищення рухливості розчину, вже не вступає в реакцію з цементом. Куди ж вона поділася? Вона залишається у структурі бетону, і хорошого у цьому мало. Після випаровування зайвої рідини в бетонній конструкції утворюються пори. Бетон стає своєрідною губкою, яка поглинає вологу із зовнішнього середовища. Взимку, як знаєте, вода розширюється і наш бетон покривається тріщинами.
Таким чином, підвищуючи пластичність розчину водою, ми крадемо якість та надійність у бетонної конструкції. Правильна рецептура бетонів встановлює граничні значення ПЦ. Наприклад, для плит перекриття не більше 60% води від об’єму цементної суміші. Як тоді руками чи в барабані змішувати такий малорухливий розчин, особливо в польових умовах? Все просто – потрібно використовувати пластифікатори та довше перемішувати суміш у барабані. Пластифікатори дозволяють скоротити витрату води замішування і при цьому підвищити якість бетонів та будівельних розчинів.
Інше питання: як без лабораторних хитрощів оцінити рухливість бетонної суміші? Є один простий, але правильний спосіб.
Використовуємо звичайну штикову лопату. Бетон з нормальною пластичністю залишатиметься на багнеті в горизонтальному положенні лопати, не розповзаючись по краях. Якщо багнет розмістити під невеликим нахилом і потрясти, то суміш з’їде однією грудкою вниз, при цьому не розшаровуючись і не тріскаючись. Можете бути впевнені, що бетон з такими властивостями прослужить дуже довго практично в будь-яких умовах експлуатації.
Приготувати самомісну бетонну суміш реально. Потрібно тільки дотримуватися технології і не забувати про водоцементне співвідношення. Завдання не в тому, щоб отримати красиву пластичну суміш, яку зручно заливати — нам потрібна міцна конструкція, яка не поступається характеристикам каменю.
Насамкінець наведемо кілька стандартних рецептур бетонів у співвідношенні компонентів Ц-П-Щ-В:
- стяжка для внутрішніх приміщень, бетонна підкладка для основ — М100 1:5:7:1;
- відмостки, підлоги на грунтовій основі, фундаменти — М150 1:4:5,4:0,85 або М200 1:3,5:4,5:0,7;
- колони опорного типу, фундаменти — М250 1:3:4:0,65;
- плитка, перекриття, покриття доріжок — М300 1:2,6:3,5:0,55;
- гідроспоруди, промислові конструкції — М350 1:2,2:3:0,5 або М400 1:2:3:0,45.
Зрозуміло, що ідеального співвідношення компонентів досить важко досягти в польових умовах. Але якщо ви перелили води і отримали дуже плинну суміш, можна досипати піску, цементу або щебеню, щоб відновити втрачений баланс.
Підсумуємо інформацію з цієї статті. Щоб розраховувати на якісну бетонну суміш, потрібно стежити за водоцементним співвідношенням, використовувати в замісі сухий пісок, що просіяє, і митий щебінь різних фракцій, ретельно вимішувати розчин до однорідної маси, вібрувати/штикувати суміш при укладанні.
Окремо хотілося б звернути вашу увагу на мікроармуючий компонент, який поряд із пластифікатором значно підвищує якісні характеристики бетону, за порівняно невеликих економічних витрат. Цей компонент називається «фіброволокно» або «фібра».
Армують волокна виготовляють з різних лугостійких матеріалів, таких як: поліпропілен, базальт, поліакрилонітрил, поліамід, лугостійке скловолокно, метали.
У цій статті ми зробимо упор на поліпропіленове фіброволокно, яке найбільш оптимально підходить для самомісного бетону і більшою чи меншою мірою підвищує всі показники по ударній міцності, міцності на розтяг і вигин, щільності, морозостійкості, водонепроникності, стирання. Наприклад, ударна міцність бетону при додаванні всього 900 грам поліпропіленової фібри «Армотек» на 1 кубічний метр бетону зростає в 3-5 разів (на 300-500%). При невеликому подорожчанні бетонної суміші ви отримуєте просторово-армований бетон, який відрізняється не тільки підвищеною міцністю, але і підвищеною стійкістю до усадкового тріщиноутворення, підвищеною зносостійкістю, підвищеною щільністю, як наслідок — водонепроникністю та морозостійкістю.
