Расчет и нормы расхода сыпучих нерудных материалов при изготовлении бетона

Нерудные сыпучие материалы активно используются при ведении строительных работ. Они во многом определяют прочность, надежность и срок службы возводимых объектов любого назначения. При этом важно уметь правильно рассчитывать необходимое количество материалов для получения смеси с запланированными свойствами.

Использование бетона
Бетон незаменим при заливке фундаментов

Требования к компонентам

Чаще всего в строительстве используется смесь цемента с песком, щебнем и водой. Используемые компоненты должны соответствовать определенным требованиям. Так, следует использовать песок с размером зерен 1,2–3,5 мм. При этом глинистых вкраплений в нем должно быть не больше 5 %. Воду следует добавлять чистую, без примесей нефтепродуктов или масел.

Оптимальный размер зерен щебня для приготовления бетона – 10–20 мм, максимальный – 50 мм. Более крупные фракции приводят к снижению прочности и создают неудобства при замешивании раствора.

Используемый цемент может быть нескольких видов:

  • портландцемент считается универсальным;
  • шлаковый цемент характеризуется высокой влагостойкостью, но при этом плохо переносит низкие температуры;
  • еще более высокими показателями влагостойкости обладает пуццолановый цемент. Он оптимален для постройки подводных конструкций, но быстро разрушается на открытом воздухе;
  • быстротвердеющий цемент набирает прочность в первый период твердения и применяется при скоростном строительстве;
  • расширяющийся цемент способен увеличиваться в объеме во время застывания. Он используется для строительства объектов с повышенной паро-, газо- и водонепроницаемостью, гидроизоляции стволов шахт или заделки трещин.

Существует еще несколько видов цемента, использующихся при проведении специальных видов работ.

Виды цемента
В настоящее время изготавливается несколько видов цемента для разных целей

Марки бетона

Бетон может быть нескольких марок. Этот показатель характеризует усредненный предел прочности материала на сжатие и определяет его сферу использования. Наиболее востребованные из них следующие:

  • М75 используется для изготовления отмосток, дорожек, устройства подготовительного слоя для фундаментов;
  • М100 и М150 применяются для производства перемычек или создания дорожных покрытий;
  • М200 и М250 используются для устройства фундаментов, стяжек, строительства лестничных перекрытий и подпорных стен;
  • М300 подходит для строительства мостов, лестниц, бордюров, стен и перекрытий зданий;
  • М400 применяется при возведении мостов или различных гидротехнических сооружений;
  • М500 используется при строительстве метро, банковских хранилищ и гидротехнических сооружений.

Расчетные пропорции для изготовления бетона

Для изготовления бетонов различных марок важно учитывать оптимальное соотношение цемента и воды в растворе. Подобрать правильные пропорции можно с помощью следующей таблицы:

Используемый цемент

Требуемая марка бетонного раствора

М75

М100

М150

М200

М250

М300

М200

1:0,86

1:0,76

1:0,62

-

-

-

М300

1:0,88

1:0,79

1:0,68

1:0,56

-

-

М400

-

1:0,89

1:0,75

1:0,62

1:0,55

-

М500

-

-

1:0,78

1:0,71

1:0,62

1:0,56

Из приведенной таблицы следует, что для получения бетона марки М150 из цемента М300 следует использовать соотношение цемента к воде 1:0,68.

Конструкции из бетона
Правильный подбор пропорций является залогом прочности и долговечности конструкций из бетона

Для расчета требуемого количества остальных компонентов достаточно воспользоваться следующими данными:

Соотношение цемента и воды в бетоне

Соотношение цемента, песка и щебня

Требуемое количество компонентов для приготовления бетона необходимой марки

Вода, л

Цемент, кг

Песок, кг

Щебень, кг

1:0,55

1:1,7:2,9

10

18,2

30,6

52,8

1:0,60

1:1,9:3,1

10

16,7

31,7

51,8

1:0,65

1:2,1:3,3

10

15,4

32,3

50,8

1:0,70

1:2,3:3,5

10

14,3

32,9

50,1

1:0,75

1:2,5:3,6

10

13,3

33,3

47,9

1:0,80

1:2,8:3,8

10

12,5

35,0

47,5

1:0,85

1:3,1:4,0

10

11,8

36,6

47,2

В одно стандартное ведро объемом 12 л помещается ориентировочно 19 кг песка, 17,5 кг гранитного щебня и 15,5 кг цемента.

С помощью приведенных таблиц достаточно просто подсчитать требуемое количество компонентов. Так, если руководствоваться данными из первой таблицы, для получения бетона марки М200 на основе цемента М300 соотношение последнего к воде должно быть 1:0,56, или округленно 1:0,55. Необходимые пропорции цемента, песка и щебня для такого раствора приведены во второй таблице и составляют 1:1,7:2,9. Соответственно, на каждые 10 л воды понадобится 18,2 кг цемента, 30,6 кг песка и 52,8 кг щебня. При соблюдении приведенных пропорций удастся получить качественный бетонный раствор средней подвижности.