Объем цемента с водой

Объем цемента с водой

Бетон — это смесь четырех компонентов:

• вяжущего (цемента);
• воды;
• крупного и мелкого заполнителя.

Чтобы получить качественный бетон, пропорции должны соблюдаться неукоснительно. Имеет значение и качество воды.

Какой должна быть вода

Непрофессионалы часто утверждают, что вода для бетона может быть любой — важнее ее количество, а не характеристики. Это утверждение ошибочно — «неправильная» вода существенно ускоряет разрушение бетонных монолитов.

Для приготовления качественного бетона необходима питьевая или природная вода — главное, чтобы она была очищенной. А вот правильное количество воды в бетоне обеспечивает его морозостойкость и прочность. Главные требования к воде для составления бетонной смеси таковы:

• в воде допустимо не более 10 мг/литр ПАВ;
• большое количество примесей не допускается — главное, чтобы не превышался максимальный предел схватывания. Если примесей будет слишком много, то существенно снизятся морозостойкость и водонепроницаемость раствора;
• не допускается наличие красящих пигментов в воде, предназначенной для смачивания свежеуложенного бетона;
• вода также должна проверяться на наличие органических компонентов — в частности, спор грибов или мхов;
• никогда не берется вода с примесью солей — такие добавки сделают бетон хрупким и не способным выдерживать нагрузки.

Какое количество воды использовать

Итак, сколько нужно воды для бетона? Чтобы запустить процесс гидратации цемента, потребуется до 20-25% воды от его веса. Но при таком соотношении полученный раствор будет чрезмерно вязким, так что работа с ним будет трудной.

Получается, что для удобства работы приходится терять некоторую прочность — иначе уложить бетон в опалубку невозможно. Бетон, пригодный для укладки, — это водоцементное соотношение в пределах 0,45-0,75.

Важно, сколько воды в бетон добавлять и по следующей причине: если вода не реагирует с цементом, то она может:

• испариться, оставив после себя крупные воздушные поры, способствующие разрушению конструкции;
• остаться в бетоне в виде капилляров, что также не способствует приобретению прочности, а также уменьшает долговечность и водонепроницаемость.

Получается, что избыток воды в бетоне в любом случае вреден. Чтобы избежать снижения прочности и получить хорошие технико-эксплуатационные показатели бетона, необходимо, чтобы общая масса воды была вдвое меньше, чем общая масса цемента. Эта пропорция обеспечит прекрасную морозостойкость состава. Если бетон необходим для укладки тротуарной плитки, то для него водоцементное соотношение будет 0,4, а для закладки фундамента — не более 0,75.

Водоцемементное соотношение

Основным параметром замеса бетонной смеси является водоцементное соотношение. Это относительная величина (по массе) количества чистого цемента в замесе к воде, которой смесь затворяют.

От этого соотношения напрямую зависят прочность, водонепроницаемость и подвижность готового бетона. Конечно, на итоговые характеристики бетона влияет не только количество воды, но и её качество.

Качество воды.

Очень частой причиной падения прочности бетона, замедления и даже остановки процесса его твердения является химический состав воды, на которой замешан раствор.

Качество воды нормируется ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия»

Данный стандарт выставляет следующие требования к воде замеса:

1. Вода не должна содержать примесей минеральных веществ, следов нефтепродуктов, жиров и органических остатков.
2. Содержание органических ПАВ, фенолов и сахаров не должно превышать 10 мг / дм3.
3. Уровень pH должен быть в пределах от 4 до 12,5
4. Окисляемость не должна превышать 15 мг / дм3.

Понятно, что все эти требования легко соблюдать в лабораторных условиях. Но, как быть с замесом бетона дома или на даче, где не всегда есть возможность измерить химические показатели.

В этом случае, мы настоятельно рекомендуем придерживаться простого правила – замешивайте на питьевой (или условно питьевой) воде. Это может быть вода из скважины, колодца, водопровода, либо природная, но прошедшую очистку. Грубейшей ошибкой загородной стройки является использование воды из ближайшего пруда, канавы или лужи. Даже при внешней прозрачности и чистоте, такая вода, чаще всего, перенасыщена органическими и минеральными загрязнителями, которые будут препятствовать нормальному процессу гидратации бетона и пагубно повлияют на его качество.

Пропорции воды и цемента

Итак – с выбором воды определились. Сколько же её лить в замес?

Возьмём, для примера самую распространённую в частном строительстве пропорцию «1 к 3» (по песку):

1. 1 часть цемента
2. 3 части песка
3. 5 частей заполнителя
4. 0,5 части воды

В этом случае В/Ц будет 0,5 – это средний показатель, чаще всего встречающийся в строительной практике с немодифицированным бетоном.

Набор прочности и морозостойкость

Рассмотрим, как конкретно влияет водоцементное соотношение на скорость набора прочности и морозостойкость бетона.

Прочность бетона в % на

Чем В/Ц ниже – тем бетон быстрее набирает раннюю прочность, но тем труднее его обрабатывать и тем медленнее он будет набирать дополнительную прочность после 28 дней. Однако, морозостойкость такого бетона будет выше.

Чем В/Ц выше – тем медленнее, бетон наберет раннюю прочность, но его будет легче укладывать в форму и он быстрее наберет дополнительную прочность.

Теоретически, для нормального реагирования, цементу достаточно воды в количестве ¼ от собственной, т.е. В/Ц. Но, это в идеальных условиях – не лежалый цемент, чистый (без пыли) заполнитель оптимальной влажности. В реальных условиях, редко кто промывает гравий и песок, на котором замешивает бетон. Соответственно – часть воды уйдёт на смачивание заполнителя и впитается в него.

Дополнительная вода в смеси образует ячейки – поры, и каналы – капилляры. После застывания бетона и испарению всей лишней влаги эти поры и капилляры будут способствовать снижению касса водостойкости бетона, так как они отлично впитываю влагу. Это приведёт к повышенной намокаемости бетона и, как следствие – худшей морозостойкости. Также циклическое замерзание и оттаивание воды рано или поздно приведет к началу разрушения бетона.

Вернёмся к нашему теоретическому замесу.

Возмём, для примера, цемент М500. При пропорциях 1:3:5:0,5 примерная марка бетона будет 300 — 350.

Подвижность и удобоукладываемость такого бетона будет невысокая, что вызовет затруднения при укладке его в форму и разравнивание. Потребуется дополнительная виброобработка и уход за уложенной смесью (дополнительное проливание водой), так как излишне быстрое испарение воды из смеси приведёт к образованию усадочных трещин, остановке процессов гидратации цемента и значительно снизит прочность бетона.

Для повышения удобоукладываемости чаще всего в замес добавляют воду, но, как сказано выше – это приведет к падению марочной прочности и морозостойкости бетона.

Чтобы этого не произошло – вместо дополнительной воды лучше использовать пластификаторы и комплексные добавки для бетона, которые позволят получить достаточную (до П5) пластичность бетонной смеси даже при В/Ц 0,25 – 0,3. Такой бетон будет обладать повышенной марочной прочностью, морозостойкостью, при этом будет достаточно подвижный для полного заполнения опалубки без образования пустот. Дополнительная виброобработка также не потребуется.

Используя добавки для бетона Cemmix Вы сможете получить оптимальные характеристики водоцементного соотношения в смеси, без потери в прочности, или перерасхода цемента.

Звоните на горячую линию Cemmix – мы поможем по всем вопросам!

8 800 550 52 82 (звонок беслатный по территории РФ)

Расчёт пропорций бетона

1. Определяем потребное количество щебня

В идеальном случае, нам нужно было бы взять такой объём щебня, какой объём бетона мы хотим получить. Ведь из всего вышесказанного следует, что мы лишь заполняем поры внутри щебня песком и цементным раствором. Значит, бетона никак не может получиться больше, чем взято щебня. Но есть одна практическая тонкость. Поскольку в реальности добиться того, чтобы 100% песчинок встали на свои места между камнями щебня не получится, желательно взять песка немного больше, чтобы был небольшой запас и все поры всё же были точно заполнены. И, соответственно, щебня нужно взять немногим меньше, чем требуемый объём бетона.

Пример: Расчёт пропроций удобно вести ориентируясь на нужный объём бетона, например, 1000 литров. Тогда щебня потребуется на 5% меньше, то есть 1000 — 1000 х 0,05 = 950 литров. 5% заполним впоследствии дополнительным песком.

2. Определяем потребное количество песка

Ранее мы определили пустотность щебня. Теперь определим объём пор, которые нужно заполнить песком — это и будет объём нужного песка. И не забудем прибавить к нему дополнительный песок из пункта 1.

Пример: Нам нужно заполнить поры 950 литров щебня. Пустотность сухого щебня, определённая ранее равна 35%. Значит, нам потребуется 950 х 0,35 = 333 литра песка для заполнения этих пор и ещё 50 литров из пункта 1. Всего 333 + 50 = 383 литра песка.

3. Определяем нужное количество цементного раствора

Аналогичным образом определяем количество цементного раствора, которым нужно заполнить поры между песком. Кроме того, из практики известно, что если в смесь добавить лишь рассчитанное количество раствора, то даже с учётом применения пластификаторов, смесь не перемешается и будет слишком сухой и малоподвижной. Укладывать её будет неудобно. Поэтому ориентируясь на свой практический опыт, автор рекомендует увеличивать объём раствора на 20%, чтобы не потерять в качестве из-за плохого перемешивания компонентов и неплотной укладки бетона.

Пример: Нам нужно заполнить поры 383 литров песка. Пустотность сухого песка, определённая ранее равна 45%. Значит, нам потребуется 383 х 0,45 = 172 литра цементного раствора. Добавим 20% сверху, чтобы смесь была подвижной, получится 172 х (1 + 0,2) = 206 литров раствора.

4. Определяем объём потребного цемента

Зная объём нужного цементного раствора, можно определить объём цемента в этом растворе. Для этого сначала переводим объём раствора в массу, умножая его на известную нам плотность раствора. Поскольку нам известно отношение, в котором смешивались вода и цемент для получения раствора, можно легко найти массу цемента. А, разделив массу цемента на его насыпную плотность, получим искомый объём.

Пример: Плотность 206 литров раствора, как мы определили ранее равняется 1,98 кг/литр. Значит, масса этого раствора равняется 206 * 1,98 = 408 кг.

В/Ц = 0,62, значит, раствор состоит из 1 массовой доли цемента и 0,62 массовых долей воды. Поэтому найти массу цемента можно так: 408 * 1 / (1 + 0,62) = 252 кг.

И от массы цемента нужно перейти обратно к объёму, потому что взвешивать каждое ведро цемента во время приготовления бетона неудобно. Проще определять объём по рискам на ведре. Насыпную плотность мы знаем, поэтому потребный объём цемента будет равен 252 / 1,1 = 229 литров.

5. Определяем объём воды

Из пункта 4 нам известен вес потребного цемента. Перемножив его на известное водоцементное соотношение найдём массу воды. После этого из полученной массы нужно вычесть ту воду, которая содержится в щебне и песке естественной влажности — для этого мы определяли ранее влажность этих материалов.

Пример: Нам требуется 252 кг цемента. Значит, воды нужно 252 х 0,62 = 156 кг или 156 литров (т. к. плотность воды равняется 1 кг/литр)

Определим объём воды, содержащийся во влажном щебне, перемножив объём щебня на показатель его объёмной влажности: 950 х 0,02 = 19 литров.

Аналогично определим объём воды, содержащийся во влажном песке: 383 х 0,08 = 31 литр.

Получается, что 31 + 19 = 50 литров воды уже содержится в песке и щебне. Значит, в замес нужно будет добавить всего 156 — 50 = 106 литров воды.

6. Определяем пропорцию компонентов бетона в долях, литрах и вёдрах

Выполнив пункты 1-5 мы получили объём компонентов, требующийся для приготовления 1000 литров бетонной смеси. 1000 литров были взяты для удобства расчёта, но в реальности, конечно, бытовых бетономешалок таких объёмов нет. Поэтому необходимо перейти от абсолютных значений к пропорциям.

За единицу принимается объём требуемого цемента. Тогда доли остальных компонентов можно получить, поделив объём компонента к объёму цемента.

Пример: Мы выяснили, что для приготовления 1000 литров бетона нужно взять 106 литров воды, 229 литров цемента, 383 литра песка и 950 литров щебня.

Доля цемента = 1
Доля воды = 106 / 229 = 0,46
Доля песка = 383 / 229 = 1,7
Доля щебня = 950 / 229 = 4,1

Пропорция записывается так:
0,46 : 1: 1,7 : 4,1
(вода : цемент : песок : щебень)

Как видно, это довольно далеко от «стандартной» 1 : 3 : 5!

Зная пропорцию, можно легко определить нужный объём для одного замеса. Опытным путём следует определить, какое максимальное количество бетона может приготовить бетономешалка. Тогда этот объём будет равен объёму щебня, а объём остальных компонентов можно вычислить с помощью полученной пропорции.

Пример: В широко распространённой на рынке бетономешалке номинальным объёмом 180 литров получается замесить не более 40 литров бетона за раз. Поскольку щебень и песок удобно отмерять вёдрами, возьмём за основу для расчёта 3 полных ведра щебня или 36 литров.

Если 36 литров — это 4,1 долей (из вычисленной пропорции), то 1,7 долей песка — это 15 литров (1,7 х 36 / 4,1), т. е. 1 полное ведро и ¼ второго ведра.

Цемента следует взять 8,8 литра (1 х 36 / 4,1) , т. е. ¾ ведра

А воды — 4 литра (0,46 х 36 / 4,1), т. е. ⅓ ведра.

Можно ли избежать этих долгих расчётов? Вообще говоря, нет. Однако следует понимать, что нужно приготовить 10-12 кубометров бетона прежде, чем потребуется снова измерить пустотность песка и щебня из других куч. Плотность цемента и вовсе можно измерить только один раз, в самом начале. Если что и может измениться, так это влажность песка и щебня. Например, если пройдёт дождь. Но при этом пересчитывать все пропорции совершенно не нужно. Достаточно внести корректировку лишь в объём воды в одном из последних пунктов расчёта.

Калькулятор расчёта состава бетона

Чтобы не считать каждый раз пропорции в тетрадке — скачайте наш бесплатный калькулятор для android-устройств (смартфонов и планшетов). И Вы сможете рассчитывать пропорции бетона прямо на стройке за 1-2 минуты.

10 мифов при работе с бетоном

Разрушаем мифы вместе с профессиональными бетонщиками

Мифы и заблуждения широко распространены в бизнесе связанным с бетоном. Появившись однажды, миф начинает жить своей жизнью, в него верят и повторяют. В этой статье, мы разоблачим наиболее популярные заблуждения которые правят в мире бетонного строительства.

Миф №1:
Добавление воды в бетонную смесь ведет к увеличению осадки.
На самом деле:
Есть другие не менее эффективные способы увеличить осадку бетона помимо добавления воды.

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона, но также значительно снижает прочность бетонной конструкции. Добавленная вода разбавляет бетонную смесь и увеличивает соотношение воды к вяжущим материалам. Слишком большое количество воды также снижает сопротивляемость бетона к циклам замораживания и оттаивания, увеличивает осадку при высыхании, а также приводит к проблемам в обслуживании здания в дальнейшем.
Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Увеличение расхода воды не выход, потому что при этом уменьшается прочность цемента. Увеличение расхода цемента в бетоне с постоянным содержанием воды не влияет на удобоукладываемость бетона. Играет роль соотношение цементного теста и заполнителя, при увеличении количества цементной смеси, бетон становится более удобоукладываемым, при этом прочность бетона остается неизменной.
Во многих технических требованиях запрещается добавление воды в бетон на стройплощадке. Тем не менее, существуют и другие способы повышения осадки и удобоукладываемости бетона. Качество заполнителей (щебень и гравий), их максимальный размер влияют на расход цемента и воды, влияет на процесс перемешивания. Уменьшение количества воды и пластификаторы, также могут быть использованы для увеличения осадки при сохранении соотношения воды к цементу, а объем вовлеченного воздуха влияет на технологичность бетона. Добавление воды, которая содержит химические добавки, может изменить качество смеси и стать причиной потери подвижности бетонной смеси и состава воздуха внутри бетона.

Миф №2:
Определение марки бетона по количеству мешков с цементом
На самом деле:
Пропорции смеси определяются согласно техническим требованиям, а не количеством цемента

“Сколько надо мешков цемента на куб бетона?” — один из самых популярных вопросов к специалистам по бетонированию. Однако, качество не измеряется в количестве мешков. Как правило, цемент доставляется на стройку в 50-ти килограммовых мешках, и иногда не соответствует нужному стандарту. Пропорции цемента в смеси зависят от того что вы строите. Для разумного расхода цемента, чтобы избежать потери подвижности смеси, усадки, а также соблюдения температурного режима, следует избегать излишков цемента. В технических условиях, часто указывают минимальное количество цемента чтобы увеличить долговечность бетона, пригодность свежеуложенного бетона к отделке, улучшение износостойкости и внешнего вида поверхности. Самая важная часть в подборе пропорций бетона — это соотношение воды к заполнителям и связующим.

Миф №3:
Бетон водонепроницаемый
На самом деле:
Даже самый прочный бетон имеет пористую структуру.

Вода и другие вещества в жидком или парообразном состоянии могут проходить через бетон. В зависимости от пористости бетона, этот процесс может достигать от нескольких минут до нескольких месяцев. Чтобы увеличить водонепроницаемость бетона в него добавляют уплотняющие химические добавки, такие как пастеризаторы, гидрофобный цемент, а также дополнительные цементирующие добавки такие как кремнезем и золу уноса. Также, можно обработать поверхность бетона герметическими материалами.

Миф №4:
Чем тверже бетон, тем он долговечнее
На самом деле:
Не только показатель прочности при сжатии определяет долговечность бетона.

Хотя предел прочности при сжатии является важной характеристикой бетона, другие качества могут еще больше влиять на долговечность бетона в жестких условиях окружающей среды. В целом, основные причины “старения” бетона это:

• коррозия арматуры
• незащищенность от воздействия циклов замерзания-оттаивания
• щелочно-окислительные реакции
• низкая сульфатостойкость

Снижение проницаемости бетона — ключ к его долговечности.

Миф №5:
“Добавим хлорид кальция — чтобы вода не замерзла”
На самом деле:
Хлорид кальция является ускорителем затвердевания бетона, а не антифризом.

Присутствии хлорида кальция, в начальной стадии приготовления бетонной смеси, увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. Однако, свежий бетон нуждается в защите от замерзания пока не достигнет минимальной прочности. Без такой защиты, бетон промерзнет и потом будет менее прочным. Чтобы избежать проблем при заливке бетона в холодную погоду, убедитесь что температура бетона поддерживается в нужных пределах.

Миф №6:
Можно заливать бетон прямо на мерзлую землю без каких-либо мер предосторожности.
На самом деле:
Необходимо заранее принять меры по защите бетона и предотвратить возможные проблемы с грунтом из-за неблагоприятных погодных условий

Бетон залитый в промерзшую почву может осесть неравномерно при оттаивании, что приведет к трещинам. Разница температур между бетоном и грунтом также может стать причиной слишком быстрого охлаждения бетона и замедлить скорость затвердевания. В идеале, температура грунта должна быть такой же как и у бетонной смеси в момент заливки. Есть несколько способов растопить землю перед заливкой бетона, включая защитное покрытие для выдерживания бетона и системы отопления.

Миф 7:
Если поверхность бетона сухая и проверка на влажность прошла успешно, то можно начинать отделочные работы.
На самом деле:
Это не главное правило для начала отделки поверхности.

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности, таким как
— вздутие
— пыление бетонных поверхностей
— трещины
— отслаивание
Нужен большой опыт чтобы точно знать когда можно приступать к отделочным работам. Конечно для определения, можно применить самый простой метод — прикрепить к бетону полиэтиленовую пленку и посмотреть будет ли под пленкой конденсат. Погода, тип конструкции и еще много чего влияет на высыхание бетона. Чтобы точно определить нужное время для отделки, лучше использовать профессиональные влагомеры, которые с учетом многих факторов, измерять влажность на достаточной глубине и в разных местах поверхности. Опытные отделочники всегда обращают внимание на эти факторы.

Миф №8:
У бетона с гладкой и ровной поверхностью, отделка тоже будет гладкой и ровной.
На самом деле:
Бетон изменяет свой объем после осадки, отвердения и просушки.

Деформация кромки бетонной плиты происходит в результате накопления влаги и разной температуры в верхней и нижней части. Бетон уменьшается в размерах если твердение происходит в обычной воздушной среде, и твердеет с набуханием во влажной среде. Также, деформацию могут вызвать силовые нагрузки. Предотвратить деформацию бетона можно с помощью технологий просушки бетона.

Миф №9:
Армированный бетон не трескается
На самом деле:
Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Бетон, у которого увеличение объема сдерживается конструкционными особенностями, может растрескиваться, поскольку сжимающие напряжения приводят к образованию микротрещин. Часто бывает так что арматура становиться причиной трещин. Структурные усиления не противодействуют возникновению трещин, но сдерживают их расширение и границы разлома. Когда начинается разрушение бетона, деформации сжатия передаются стальным элементам конструкции, что позволяет железобетону выдерживать более высокие нагрузки чем монолитному бетону.

Миф №10:
Под твердением бетона понимается его просушка.
На самом деле:
Бетону нужна вода, так он становится более твердым.

Бетон не твердеет от высыхания. Пока сохраняются благоприятные условия по влажности и температуре, гидратация бетона будет продолжаться. Когда только что залитый бетон начинает высыхать (обычно это момент когда остается 80% от первоначальной влажности смеси), процесс гидратации останавливается. Если температура недавно залитого бетона приближается к замерзанию (5 градусов), то процесс гидратации значительно замедляется. Необходимо выдерживать правильный уровень влажности и температуру сразу после заливки для нормального затвердевания бетона. Если с самого будет соблюдаться процесс затвердевания, то потом у нас будет хороший твердый бетон.