чем заменить щебень в бетоне при заливке фундамента
Можно ли заливать бетон без щебня?
Содержание статьи:
Как известно, бетон состоит из 4 основных компонентов – цемент, песок, вода и заполнитель крупной фракции (щебень, гравий, галька, керамзит и т. д.). Состав может совершенствоваться различными добавками (пластификаторами, гидрофобизаторами, антифризами) в целях повышения эксплуатационных свойств строительного материала. Однако допускается возможность использования бетонного раствора, который не содержит наполнитель. Сфера назначения подобной смеси регламентируется в соответствии с ГОСТом.
Особенности и свойства бетонного раствора без щебня
Бетон, который не содержит в своем составе заполнителей крупной фракции, называется пескобетоном. Данная смесь изготавливается из 1 части цемента и двух частей песка и используется преимущественно для черновых строительно-ремонтных работ.
Пескобетон чаще всего используется для:
Как и обычный бетонный раствор, цементно-песчаная смесь классифицируется по маркам прочности. К примеру, для благоустройства пола в гараже или на складе рекомендуется выбрать пескобетон с маркировкой М300-М400, тогда как для заливки стяжки пола в ванной или на кухне подойдет и М200.
Среди основных преимуществ строительного материала следует обратить внимание на:
Классификация пескобетонов
Помимо марки, пескобетон классифицируется в соответствии с размером зерен песка, который используется при изготовлении раствора. Существует три основных вида цементно-песчаной смеси:
Наиболее популярным считается пескобетон с добавлением песка средней фракции, предназначение которого – изготовление растворов для заливки бетонной стяжки пола, производство ступеней и т. д. Немного реже используется крупнозернистая смесь, применяясь преимущественно для сооружения малонагруженных фундаментов и возведения цоколей с дополнительным армированием. Мелкофракционная ЦПС практически не востребована.
Альтернативы щебню в бетоне. Поиск новых решений
Щебень – весьма распространённый, широко используемый и, что немаловажно, доступный материал. Однако поиск новых решений никогда не останавливается. Чем можно заменить щебень в бетонной смеси?
1. Гравий – отличие материалов минимально, оно в форме зёрен: гравий имеет окатанную форму. То есть свойства данных материалов максимально близки, однако окатанная форма снижает сцепление, что необходимо учитывать. Поэтому такая замена нежелательна.
2. Битый кирпич или черепица – как заполнитель бетонной смеси отнюдь не лучшая замена, которая непременно скажется негативно на свойствах бетона. Однако вполне может использоваться там, где требования невелики, например, в качестве дренажного слоя под дорожки, или при изготовлении тротуарной плитки.
3. Керамзит – материал, получаемый спеканием глиняных гранул. Прочность не велика, поэтому в конструкционных бетонах (используемых для несущих конструкций) такая замена недопустима. Но главные особенности керамзита – лёгкость и низкая теплопроводность. Поэтому использовать его в качестве заполнителя логично для теплоизолирующих бетонов.
4. Туфы, пемзы – плюсы и минусы такие же как у керамзита, разница в том, что это природный материал, добываемый горными работами, как и щебень.
5. Доменные шлаки – по сути отходы, преимущество очевидно – экономия не только на материале, но и на утилизации отходов производства. Следует уделять внимание экологичности такого решения, а также химическому взаимодействию шлака и цементом.
6. Бутовый камень – так же как и щебень представляет собой частицы горных пород, но значительно больших размеров (150-500 мм). Данный вариант не уступит щебню ни по прочности, ни по морозостойкости. Но понятно, что размеры камней могут повлечь некоторые трудности, в частности при уплотнении бетонной смеси, особенно при заливке не крупных конструкций. Однако такая замена вполне возможна при устройстве массивных элементов, например, бутобетонных фундаментов.
Щебень – важнейший элемент бетонной смеси, однако при его отсутствии или необходимости изменить свойства бетона, можно подобрать иной материал в качестве заполнителя. Среди вариантов есть как природные, так и искусственные заполнители с различными свойствами. Развитие строительной отрасли несомненно скоро пополнит этот список новыми материалами.
Изготовление самомесного бетона. Часть вторая: выбираем компоненты смеси
В первой части статьи «Делаем самомесный бетон» мы рассказывали про общие принципы бетонирования «самомесом». Также мы рассматривали, в каких случаях выгодно делать бетон самостоятельно, и как избежать обмана со стороны поставщиков бетона. Во второй части нашего материала мы, опираясь на опыт и знания пользователя нашего портала — Антона Павлова (Antonpavlov), расскажем, как выбрать наполнители для самомесного бетона.
Введение в самомесный бетон
На первый взгляд кажется, что приготовить «самомес» просто. Достаточно воспользоваться общестроительной пропорцией 1:3:5, где с водой смешиваются такие компоненты, как цемент, песок и щебень. Ведь так поступают многие строители. Именно здесь кроется главный «подводный камень».
В первой части материала мы рассказывали о важности соблюдения водоцементного соотношения.
Щебень и песок, которые используются в «самомесе», в зависимости от места строительства, карьера их добычи, времени года и погодных условий, могут иметь разную влажность и пустотность. Т.е., воспользовавшись вышеприведённой усреднённой формулой, а чаще всего, засыпав в бетоносмеситель компоненты «на глазок», на выходе мы получим бетон совершенно не той прочности, на которую рассчитывали, т.к. влага, которая содержится в песке и щебне, и процентное содержание которой мы не учли, также прореагировав с цементом, изменила В/Ц смеси.
Чтобы во всём разобраться, надо понять, для чего нужны данные наполнители.
Наполнители для самомесного бетона
Для чего нужны щебень и песок? Ведь гораздо проще размешать купленный цемент с водой. Далее залить смесь в нужную форму (опалубку), и мы получим необходимую бетонную конструкцию (перемычку, сваю и т.д.). Не всё так просто.
Цемент (по сравнению с наполнителями) имеет высокую цену. Если заполнять форму только цементом, то это влетит в копеечку. Если всё подсчитать, то окажется, что равнозначный объём цемента в несколько раз дороже щебня и более чем в 10 раз дороже песка.
Кроме этого прочность бетона выше, если в него введены данные наполнители. Отсюда: песок и щебень удешевляют «самомес», т.к. мы экономим дорогой цемент. Появляется следующий вопрос: сколько нужно добавить песка и щебня? Для ответа на него нужно разобраться в свойствах наполнителей.
Песок бывает двух видов — природный и искусственный. Нас интерсует песок природного происхождения. Он (в зависимости от способа добычи) бывает трёх видов — речной, морской и карьерный.
Песок состоит из смеси зёрен размером от 0.16 до 5 мм с насыпной плотностью от 1300 до 1500 кг/м³. Если рассмотреть песок под увеличительным стеклом, то мы увидим, что каждая песчинка имеет не строго кубическую, а произвольную форму.
Поэтому, если насыпать песок в какую-либо форму, то между песчинками останется свободное пространство — поры (пустоты). Для изготовления прочного бетона нужно сделать так, чтобы каждая из песчинок склеилась друг с другом, а все поры были заполнены. Эта «обязанность» возложена на цементное тесто.
Зная пористость песка — отношение объёма его пор (пустот) к объёму зёрен, мы сможем рассчитать необходимое количество цемента, т.е. найти пропорцию смеси.
Размер зёрен песка описывается модулем крупности. Этот модуль определяется на основе результатов т.н. «ситового анализа», т.е. просеивания песка через ячеи (отверстия) определённого размера. По результатам просеивания песок разбивается на группы:
Песок с модулем крупности 2.0 мм.
Функция щебня в самомесе аналогична функции песка — уменьшение расхода цемента. Причём песок, щебень и цемент работают в одной связке. Чтобы заполнить все пустоты между щебнем требуется более мелкий наполнитель — песок. Далее оставшиеся пустоты в песке заполняются цементом. Таким образом, все компоненты в смеси связываются воедино.
Щебень бывает 3 видов:
Гранитный щебень обладает самой высокой прочностью и морозостойкостью. Поэтому его чаще всего используют при бетонировании. Кроме этого, в процессе производства (при дроблении) у щебня образуются острые грани неправильной формы. Благодаря этому такой щебень хорошо сцепляется с цементным раствором, а сами камни, из-за меньшего показателя лещадности, лежат более плотно. Т.е. — уменьшается количество пор (пустотность), которую требуется заполнить песком и цементом.
В случае отсутствия гранитного щебня, при бетонировании, можно использовать гравийный щебень. При этом следует помнить, что этот вид щебня менее прочен, чем гранитный и, из-за особенностей добычи, сами камни имеют округлую форму. У такого щебня ухудшается сцепление с цементом и образуется большее количество пустот, которые, в свою очередь, требуется заполнить песком.
Что касается известнякового щебня, то его не стоит использовать при бетонировании, т.к. такой щебень получается при дроблении известняка. В известняк входит карбонат кальция — водорастворимый материал. Со временем у бетона (работающего во влажных условиях) снизится прочность, также могут появиться полости. Это приведёт к коррозии арматуры.
Итак, при бетонировании самомесным бетоном следует отдать предпочтение гранитному щебню. Возникает второй вопрос: какую фракцию (размер камней) использовать.
Наиболее распространены следующие фракции: 5-20 (камни (зёрна) размером от 5 до 20 мм) и 20-40 (камни (зёрна) размером от 20 до 40 мм).
При выборе фракции щебня для изготовления «самомеса» нужно учесть следующее — использование самомесного бетона оправдано при заливке конструкций относительно небольших размеров (в сравнении с ленточным фундаментом, заложенным ниже глубины промерзания или плитным основанием), т.е. — надоконных перемычек, армопоясов, свай под фундамент и т.д.
Отсюда: щебень (камни) должны свободно проникнуть между прутками арматуры, уложенной в ограниченном объёме. Если мы используем щебень «сороковой» фракции, крупные камни могут застрять между прутками арматуры. В результате в бетонируемой конструкции могут образоваться пустоты. Щебень (камни) более мелкой фракции — «двадцатки» — наоборот, беспрепятственно уложатся в требуемую нам форму с армированием.
В теме, созданной Антоном Павловым можно узнать, как самостоятельно рассчитать пропорции самомесного бетона, и ознакомится с рекомендациями по армированию, изготовлению опалубки и уходом за бетоном. Также рекомендуем прочесть тему, где даётся алгоритм расчёта несущих стен из газобетона плотностью D300.
На FORUMHOUSE есть детальная инструкция, где рассказывается обо всех нюансах бетонирования при отрицательных температурах.
Проверенные рецепты бетона-самомеса: распечатай и пользуйся
Когда нет возможности заказать миксер с бетоном, или вам требуется забетонировать конструкции небольших объёмов, на помощь приходит бетон-самомес. Вопрос лишь в том, как его приготовить? На первый взгляд кажется, что нет ничего проще. Берём «народную» пропорцию 1:3:5. Т.е., на одну часть цемента три части песка и пять частей щебня, воду добавим «по вкусу». Ещё плеснём в бетономешалку моющего средства. Ведь все так делают. И… вуаля, самомесный бетон готов. Не спешите! Чаще всего это приводит к проблемам. Фундамент залитый таким самомесом на следующий год осыпается. Отмостка трескается, а перемычки лопаются. Чтобы этого не произошло, читайте нашу статью, где собраны проверенные временем рецепты бетона-самомеса.
Рецепты для наполнения бетономешалки
По правилам, чтобы приготовить качественный самомесный бетон, нужно найти пустотность и влажность песка и щебня, который вам привезли на участок. Рассчитать насыпную плотность цемента и плотность цементного раствора. Скажите честно, кто этим будет заниматься на реальной стройплощадке? Особенно, если вам строят дом наёмные рабочие. Выход — распечатайте эту статью, и используйте как шпаргалку, при изготовлении самомесного бетона.
Хочу приготовить бетон-самомес. Есть бетономешалка на 132 л. Хочу узнать пропорции бетонной смеси для заливки фундамента на один замес, так чтобы не перегрузить бетоносмеситель.
На вопрос отвечают участники FORUMHОUSE.
Я делаю столбчатый фундамент под баню. Бетономешалка на 130 л. Пропорции смеси:
Когда подрезал столбы по уровню, то бетон с трудом пилила мощная болгарка с алмазным диском диаметром 230 мм.
Я бетонировал столбы для забора. Бетон месил так:
Компоненты смеси брал из таблицы ниже.
Для себя сделал вывод — на самомес цемента не жалейте! Мои пропорции:
Бетон получается такой прочный, что его с трудом берёт перфоратор.
При изготовлении самомесного бетона самый важный фактор — водоцементное соотношение! В/Ц — это пропорция веса цемента и воды, которые используются для приготовления бетонной смеси. Наряду с маркой цемента, В/Ц определяет марку бетона на выходе. Водоцементное соотношение для бетонной смеси приведены в таблице ниже.
Ещё один вопрос задал пользователь с ником Serejik1987. У него есть бетономешалка на 155 л. Как приготовить в ней бетон М200, и сколько засыпать вёдер компонентов для полной загрузки.
Если мерить в вёдрах, то на грушу такого объёма советуют засыпать: 1:2,8:4,8, (цемент-песок-щебень), но я рекомендую другую пропорцию — 1:2:3. В крайнем случае — 1:2,5:4. Главное — не перелить воды! Чтобы смесь была удобоукладываемая, добавьте пластификатор.
А мне интересно, зачем в пропорции выше, уменьшать количество заполнителей? Что это даёт?
В гравитационной бетономешалке сложно провернуть смесь с водоцементным соотношением менее 0,6. Жесткие смеси крутят бетоносмесители принудительного действия, но они дорого стоят. Вот и приходится специально выбирать пропорции с большим содержанием цемента, чтобы на выходе получить фундамент, который не развалится через несколько лет.
А я готовлю самомес по рецепту ребят, которые занимаются изготовлением бетонных бассейнов. Пропорции бетона М350, на гранитном щебне фракции 5-20:
Раньше я заливал фундамент в пропорции 1:3:5, сейчас бы делал самомес в пропорции 1,5:3:5.
В каком порядке закидывать ингредиенты самомеса в бетоносмеситель
Объём бетономешалки у Липоня – 180 л. Грушу он грузил так:
В процессе замеса смотрим на густоту бетона. Добавляем воду из оставшегося литра. На финише закидываем 10 литров щебня. Компоненты сыпал ведрами по 10 л.
Проверенным составом бетона и алгоритмом засыпки компонентов в бетономешалку поделился участник FORUMHОUSE 7profy.
Бетон марки М250 и делаю в бетономешалке на 180 л. Состав бетона по весу:
Теперь, этот же бетон по объему в 8 л ведрах:
Ингредиенты в бетономешалку я загружаю так:
Смесь из груши не вытекает. На выходе с одного замеса получается до 70 л бетона. Смесь жесткая. Заливал с глубинным вибратором. Если щебень и песок совсем сухие, то добавляю 0.5 л воды. Если песок и щебень после дождя, то тогда убавляю 0.5-1.0 л воды. Если смесь в бетономешалке переливается, а не пересыпается, то воды достаточно.
Я, после экспериментов, пришел к такому составу: 1 ведро цемента + полведра воды + 2 ведра речного песка + 3 ведра щебня фракции 5- 20 мм. После набора прочности при ударе молотка бетон звенит. Но без пластификатора жесткую смесь не перемешать. Учтите это!
Бетон-самомес: блиц ответы на самые популярные вопросы пользователей FORUMHОUSE
1. Что сначала засыпать в бетономешалку: цемент, щебень и песок, а потом добавлять воду или, в первую очередь лить воду?
Мне кажется, что компоненты в бетономешалке надо мешать на сухую и только потом заливать воду. Так можно?
А вы попробуйте! При такой последовательности смесь получится комками и продолжительность замеса сильно увеличивается. Если начинать с воды, то всё происходит проще и быстрее.
Точно! Если засыпать сухую смесь в сырую грушу после первого замеса, то она прилипнет к стенкам и водой потом не размоется. Приходится отковыривать её лопатой.
Сначала лейте воду, потом добавьте щебень, цемент и песок. Смотрите, что происходит: вода смывает с щебня пыль и грязь. Цемент затем дробится и перемешивается щебнем с водой в однородную кашицу. Далее все перемешивается уже с песком. При таком способе замешивания ингредиентов не образуются комки и непромесы. Только песок не весь сразу добавляйте, а небольшими порциями и следите, чтобы предыдущая порция хорошо перемешалась.
2. Сколько бетона выдаст за раз бетономешалка?
У меня бетоносмеситель на 63 л. Сколько бетона он за раз смешает и сколько грузить компонентов в грушу?
Если у вас бетоносмеситель с обычной грушей, то у неё полезный объем менее половины. Даже 30 л мешать уже неудобно.
В бетономешалке гравитационного типа, её полный объём разделите на 3. Если объём груши разделить пополам, то излишки бетона будут вываливаться из груши.
Я вычитала в книжке «Памятку бетонщика» за 1955 год такие рекомендации: «Цемент дозируйте по весу, а остальные части по объёму». На 1 куб бетона уйдёт:
3. Штыковать или вибрировать бетон?
Штыковать бетон – бесполезное занятие. К лил столбы и думал обойтись подручными средствами. Прицепил к перфоратору прут и включил ударный режим. Тольку никакого. Поштыковал, чуть лучше, но, всё не то. Пошел и купил самый дешевый глубинный вибратор. Залил бетон в яму, включил инструмент и бетон разом ушел вниз и заполнил весь объём. Рекомендую!
Я тоже лил столбы под забор. Рабочие говорят: «Мы проштыкуем так, что вибратору и не снилось!». Хорошо. Вывалили в яму 4 ведра жесткого бетона. Говорю им: «Штыкуйте!». Они бились с бетоном до посинения. Умяли кое-как. Клянутся, что больше смесь не уплотнить. Включил вибратор и в…жик, бетон пошел вниз. Через минуту вывалили ещё полведра бетона в яму. С тех пор рабочие к штыкованию охладели.
Выводы
В статье мы коснулись основных вопросов связанных с бетоном-самомесом. Теперь вы сможете приготовить его самостоятельно и, взяв пропорцию 1:2:3 (цемент-песок-щебень фракции 5-20) с В/Ц 0,6 – 0,65 не прогадать с прочностью. В заключении ещё один совет от FORUMHОUSE:
Этот «народный» метод практикуют при кладке лицевого кирпича, где от раствора не требуется высокая прочность, но он совершенно не годится для бетона. Для повышения подвижности жесткого бетона используйте пластификаторы. Стоят они недорого, а эффект вы увидите сразу и без ущерба для качества бетона в долгосрочной перспективе.
Всё что нужно знать о бетоне-самомесе собрано в одной теме: Бетон своими руками: расчёт пропорций, армирование, опалубка.