Приготовление бетонной смеси и ее использование в строительстве

Для получения пластичной и удобоукладываемой бетонной массы в нее очень часто необоснованно добавляют большое количество воды. Особенно этим грешат индивидуальные застройщики. Лишняя вода может снизить прочность бетона даже в несколько раз. Практически прочность бетона не изменится, если одновременно добавлять цемент и воду, сохраняя постоянным водоцементное отношение. А это означает, что для обеспечения заданной марки бетона при увеличении количества воды следует увеличивать и количество цемента. Поэтому выбор оптимального водоцементного отношения в условиях индивидуального строительства является одним из основных источников экономии цемента.

Чем жестче будет бетонная смесь и чем лучше ее уплотнять при укладке, тем прочнее получится бетон, и наоборот. Нормальная, так называемая жесткая бетонная смесь должна содержать 50...70% воды от массы цемента. Следует учесть, что песок после дождя содержит примерно 15% воды, и в таком случае, приготовляя бетон, количество воды надо сократить.

Конечно, наиболее экономично приготовлять и укладывать по возможности более жесткую бетонную смесь, но надо учесть, что ее нормально можно уплотнить только в массивных конструкциях с большим расстоянием между арматурными стержнями. Чем тоньше конструкция и чем меньше расстояние между арматурными стержнями, тем пластичнее должна быть бетонная смесь (чтобы не остались пустоты по краям конструкции и вблизи арматурных стержней). Поэтому консистенция бетонной смеси должна зависеть от бетонируемой конструкции.

В зависимости от консистенции бетонная смесь может быть: жесткая (примерно как влажная земля), при укладке которой требуется тщательное уплотнение; пластичная (достаточно густая, но подвижная), не требующая такого сильного уплотнения, и литая, которая без вибрирования заполняет опалубку. Использование литой бетонной смеси в индивидуальном строительстве практически недопустимо. Жесткую бетонную смесь рекомендуется применять для бетонирования подготовительного слоя под фундаменты и пол, фундаментов, стен и других массивных неармированных или малоармированных конструкций. Пластичную бетонную смесь используют для бетонирования балок, колонн, плит перекрытия и других аналогичных конструкций. Пластичность, или подвижность бетонной массы следует обеспечивать не добавлением чрезмерного количества воды, а специальными добавками - пластификаторами. Чаще всего для этой цели используют сульфитно-спиртовую барду, добавляя ее 0,1...0,16% от массы цемента. Если количество добавки больше, она снижает прочность бетона. Для того, чтобы облегчить уплотнение бетонной массы, к цементу можно добавить до 10% гашеной извести. Полученный таким образом бетон становится более удобоукладываемым, повышается его долговечность, уменьшается гигроскопичность.

Как уже отмечалось ранее, оптимальное соотношение песка и гравия, а также воды и цемента дает возможность получить бетон одной и той же марки, но с меньшим расходом цемента. Как показывает практика, если правильно выбран состав бетона, хорошо перемешаны его компоненты и бетонная смесь хорошо уплотнена, то бетон одной и той же марки можно получить с расходом цемента почти в 2 раза меньшим.

Индивидуальный застройщик часто готовит бетонную смесь вручную, перемешивая отдельные ее компоненты. Перемешивание позволяет равномерно покрыть цементом зерна песка и гравия (щебня). В результате небрежного перемешивания цемент распределяется неравномерно. От качества перемешивания в очень большой степени зависят консистенция бетонной смеси и прочность готового бетона. При тщательном перемешивании компонентов смеси в бетоносмесителях можно добиться прочности бетона на 40-80% выше, чем при перемешивании вручную. Кроме того, приготовление бетонной смеси вручную - процесс очень трудоемкий. Поэтому, если имеется возможность, надо использовать бетоносмесители, в которых бетонная смесь приготовляется механизированно, или приобретать готовую бетонную смесь.

Для приготовления бетонной смеси вручную следует изготовить деревянный щит. Его размеры зависят от количества приготовляемой смеси в одной порции. Обычно размеры щита принимают равными 1,5x2-2,5x3,5 м. Чтобы облегчить перемешивание смеси, деревянный настил рекомендуется обить кровельным железом. Не допускается приготовление бетонной смеси прямо на земле. Если деревянный настил не обивают железом, то доски прикрепляют по направлению короткой стороны щита. Для удобства перемешивания рекомендуется поднять щит над землей на 30-50 см, применяя надежные подставки.

В первую очередь отмеряют необходимое количества песка (согласно заранее определенному составу бетона и высыпают его на настил в виде грядки с углублением посередине. В углубление насыпают необходимое количество цемента и смесь тщательно перелопачивают (не менее трех раз, пока цементно-песчаная смесь не станет однородной и одноцветной). Потом смесь снова формируют в виде грядки, в углубление насыпают необходимое количество гравия или щебня и так же, как и в предыдущем случае, смесь перелопачивают не менее трех раз. Затем полученную смесь поливают необходимым количеством воды. Для поливки следует использовать лейку с сеткой, чтобы слишком сильная водяная струя не вымыла цементные частицы. Увлажненную смесь перелопачивают до получения однородной бетонной массы. Для облегчения перемешивания после поливки сухой бетонной смеси водой рекомендуется выждать 5-10 мин, чтобы вода проникла в нижние слои.

Наиболее простым, но в то же время более трудоемким, является метод приготовления бетонной смеси металлическими граблями в ящике, дно которого покрыто кровельным железом. Сначала так же, как и в предыдущем случае, сухую смесь при помощи граблей перемешивают небольшими порциями, перемещая ее от одного конца ящика к другому, затем подливают воду и цикл повторяют.

Если для приготовления бетона используют гравийно-песчаную смесь, то в углубление грядки сразу засыпают цемент и массу перелопачивают.

Бетоносмеситель можно изготовить собственными силами, что в значительной степени облегчит приготовление бетонной смеси.

Берется железная бочка из-под бензина или других горюче-смазочных материалов вместимостью 100 л. С одной стороны дно полностью удаляется. Через бочку под углом продевается отрезок трубы - вал, который тщательно приваривается к стенкам бочки. Качеству сварки надо уделить особое внимание, так как это соединение воспринимает основную нагрузку во время перемешивания бетонной смеси. Один или оба конца трубы-вала следует выгнуть, чтобы получилось подобие ручки. Крышку можно изготовить из металла или бакелизированной фанеры. Между крышкой и бочкой обязательно надо установить уплотняющую прокладку из резины или другого упругого материала. Крышка плотно крепится при помощи замков-защелок. К крышке необходимо приварить или прикрепить на болтах ручку. Чтобы предотвратить передвижение трубы-вала вдоль своей оси, надо приварить два кольца к валу. Такую конструкцию помещают на деревянные стойки с соответствующими пропилами под ось, которые заполняются любой смазкой, облегчающей вращение. Под бетоносмесителем устанавливают емкость-накопитель или другой сосуд с ручками, который можно переместить к месту укладки бетона. Для обеспечения устойчивости бетоносмеситель рекомендуется опереть на три деревянные стойки. Труба-вал в таком случае одним концом будет опираться на поперечную балку с пропилом, соединяющую две стойки, что позволит также более удобно забирать бетонную смесь из емкости-накопителя.

. Если объем пустот гравия превышает 45%, то его расход следует уменьшить на 10%.

. Если используется мелкозернистый песок, то его количество следует уменьшить на 10-15%.

. Если вместо гравия используется щебень, то его количество следует увеличить на 10%.

. Количество воды следует устанавливать в зависимости от требуемой консистенции бетонной смеси.

. Обычно требуемая марка бетона дана в проекте. 1-'сли все-таки марка бетона неизвестна, то ориентировочно ее можно принимать по данным.

Сначала бетоносмеситель устанавливают крышкой вверх и заполняют примерно на 50% необходимыми компонентами бетонной смеси, кроме воды, закрывают крышку и перемешивают их всухую, делая 15-20 оборотов. Затем бетоносмеситель снова устанавливают крышкой вверх, добавляют воду и делают еще 15...20 оборотов. Потом бочку поворачивают крышкой вниз, снимают ее и высыпают готовую бетонную смесь или раствор. Число оборотов бетоносмесителя можно устанавливать во время работы исходя из условия получения однородной бетонной массы. Для улучшения и ускорения перемешивания компонентов внутрь бочки можно приварить металлические лопасти. Чтобы облегчить процесс перемешивания, можно воспользоваться обыкновенным электромотором с цепным или клиноременным приводом.

Готовя бетонную смесь, надо иметь в виду, что ее объем в готовом виде составляет примерно 2/3 объема использованных компонентов. Это объясняется тем, что песок и цемент заполняют пустоты между крупным заполнителем - гравием или щебнем. [1]