Бетон является универсальной искусственной строительной смесью. Благодаря своей текучести он способен заполнять труднодоступные пустоты и принимать практически любые формы. После отвердевания смесь представляет собой прочную основу, способную выдерживать многочисленные нагрузки. Качественные характеристики смеси зависят от количества заполнителей и добавок на один куб.
Разновидности бетонных растворов
От используемых наполнителей зависит общий вес смеси. По этому показателю и производится общая классификация бетонных растворов. Различают три основных состава:
- легкие;
- тяжелые;
- сверхтяжелые.
К легким смесям относят такую продукцию как пенобетон, газобетон. В его состав входят облегченные компоненты, которые обеспечивают небольшой вес изделий. В среднем этот показатель не превышает 1800 кг на один куб. Сверхтяжелый состав встречается достаточно редко и является специфической продукцией. Он выполняется на основе тяжелых металлических руд, которые могут увеличивать общий вес одного метра кубического до 300 кг.
Заполнителями тяжелых бетонов является щебень и песок. Это классический вариант смеси.
Щебень, который добавляется в смесь, может иметь различные фракции и состав. Такое же условие относится и к песку. Максимальное значение веса одного куба не превышает 2500 кг.
Виды заполнителя
В зависимости от показателей наполнителя назначение бетонной смеси будет различным. Они отличаются между собой по составу и размерам. В производстве используются такие виды щебня:
- гравийный – эту разновидность применяют во всех распространенных марках для производства монолитных конструкций, добывают сырье из осадочных пород;
- известняковый – применяется этот вид заполнителя для железобетонных изделий, получают продукт путем дробления осадочных пород;
- шлаковый – такая разновидность сырья используется для обустройства и ремонта, автомобильных дорог;
- гранитный – представляет собой эта категория раздробленную щебенку, которая применяется для монолитных конструкций и заливки пустот;
- вторичный – продукт получают в результате дробления строительных отходов, его использование в ответственных конструкциях невозможно.
Как же определить, сколько нужно заполнителя для определенной марки. Существуют экспериментальные методы вычисления количества всех компонентов, которые входят в состав бетона. Также применяются расчеты, с учетом приблизительных соотношений используемого сырья. Рассмотрим возможные варианты.
Определение количества щебня
Основными компонентами тяжелого вида кроме цемента являются песок, щебень и вода. В зависимости от размера щебня меняется соотношение песка и воды в общем составе. В таблице ниже представлены количественные показатели для основных фракций заполнителя.
Состав марок
Для различных смесей в качестве наполнителя применяется определенный вид щебня. Для марки бетона М100-М300 нужно использовать рядовой наполнитель крупной фракции. Сорт М400 предусматривает применение улучшенного компонента. Щебень или гравий крупных размеров должен быть вымыт и не содержать посторонних примесей.
Более высокое качество обеспечивает наличие гранитного щебня или заполнителя из плотного известняка. Эти требования предъявляются для показателя прочности – 500–600. Все компоненты перед использованием проходят опытную проверку. В состав марки М600 надо включать только мелкозернистый гранитный щебень.
Для основных наименований существуют определенные пропорции компонентов, которые используются для производства бетона. Приведем примеры расхода.
Соотношение заполнителей для марки цемента М400
Можно определить необходимого количества заполнителя самостоятельно, используя специальные формулы.
Экспериментальный расчет
Приблизительное значение объема щебня в бетоне вычисляется следующим образом:
Щ=1000/(α*V пуст.щ /γнас. щ +1/γщ),
Где α – коэффициент раздвижки; V пуст. щ – пустотная масса, кг/л.; γнас. щ – объемная насыпная масса, кг/л; γщ– плотность, кг/л.
Параметры щебня:
- фракция – 20 мм;
- плотность – 2,5 кг/л;
- насыпная масса – 1,3 кг/л;
- показатель пустотной массы – 0,49 кг/л.
Коэффициент α для марок выше М400 находится в пределах 1,05–1,15. Для расчета объема заполнителя используется среднее значение – 1,1. Если следует выполнять расчет для других марок бетона, значение коэффициента можно определить при помощи специальных таблиц, адаптированных для всех видов бетона. Рассчитываем объем:
Щ= 1000/(1,1*0,49/1,3+½,5)=1227 кг/м³.
Получается, что на один куб приходится 1227 кг щебенки. Чтобы выполнить такой трудоемкий расчет, необходимо наличие справочной литературы, которая не всегда есть в наличии. В быту чаще используются другие методы.
Практическое вычисление
На 1 м³ тяжелого бетона приходится 1700—2500 кг. Точное значение определяют компоненты, которые входят в состав раствора, их расход определяется следующим образом:
- цемент 200–400 кг;
- песок – 500–700 кг;
- щебень 1100–1300 кг;
- вода – 100–200 литров.
Существует множество таблиц, по которым определяется количественное соотношение компонентов. На практике расчет выглядит следующим образом. Количество используемого гравия будет равно объему полученного раствора. Значит, на 1 м³ бетона, вам потребуется такой же объем наполнителя. Производство в домашних условиях надо выполнять в следующих пропорциях:
- цемент – 0,3 куба;
- вода – 180 литров;
- щебень – 1 куб или 1300 кг;
- песок – 650 кг.
Такой расход компонентов смеси будет отвечать всем требованиям. Увеличение объема щебня и песка в составе может привести к ухудшению качеств материала и снижению его прочности.
4 Июнь, 2013 - 12:35
Бетон – один из самых востребованных материалов в строительстве. Такая популярность бетона объясняется его превосходными свойствами: прочностью на сжатие, удобностью в формовке и укладке, водонепроницаемостью, водостойкостью, невысокой ценой.
Для изготовления бетона используется цемент, вода и так называемые заполнители, которые могут быть крупными (щебень) или мелкими (песок). Перед строителями часто встает вопрос, как же правильно замешать бетон. Именно на этом этапе обычно требуется определиться с тем, сколько цемента в кубе бетона .
На сегодняшний день существует большое количество марок бетона, различающихся по своему составу, а точнее, по объемному или массовому соотношению входящих в его состав компонентов. Например, для создания 1 кубометра требуется 200 кг цемента, для создания 1 куба бетона марки 400 требуется уже 360 кг цемента.
Существуют специальные таблицы, из которых можно понять не только то, сколько цемента на куб бетона потребуется, но также и процентное содержание других компонентов бетона в готовом составе.
Так, например, для самого ходового необходимо смешать цемента М400 382 кг, песка 705 кг, щебня 1080 кг и воды 220 литров.
Для бетона 100 марки понадобится 214 кг цемента (М400), 870 кг песка, 1080 кг щебня и 210 литров воды.
В общих чертах можно определить, сколько песка в кубе бетона, по следующей схеме:
На 1 объемную долю цемента в бетоне марки 100 приходится 4,1 доли песка и 6,1 доли щебня; для соотношение цемента (М400), песка и щебня составляет 1 к 3,2 и к 5,0; для бетона М200 - 1 к 2,5 и к 4,2; для М250 – 1 к 1,9 и к 3,4 (цемент: песок: щебень); для 300 1 к 1,7 и к 3,»; для 340 1 к 1,1 и к 2,4.
Таблица 1. Пропорции цемента, песка и щебня по маркам бетона
| Марка бетона | пропорции цемент: песок: щебень | |
| цемент марки 400 | цемент марки 500 | |
| 100 | 1,0: 4,1: 6,1 | 1,0: 5,3: 7,1 |
| 150 | 1,0: 3,2: 5,0 | 1,0: 4,0: 5,8 |
| 200 | 1,0: 2,5: 4,2 | 1,0: 3,2: 4,9 |
| 250 | 1,0: 1,9: 3,4 | 1,0: 2,4: 3,9 |
| 300 | 1,0: 1,7: 3,2 | 1,0: 2,2: 3,7 |
| 400 | 1,0: 1,1: 2,4 | 1,0: 1,4: 2,8 |
| 450 | 1,0: 1,0: 2,2 | 1,0: 1,2: 2,5 |
Зная данные пропорции, можно не только без труда узнать, например, сколько щебня в кубе бетона, но и замесить абсолютно любое количество качественного бетона без особого труда.
Таблица 2. Соотношения между классом и марками бетона по прочности.
Прочность, кг/см2 |
||
|---|---|---|
Важно отметить, что от марки цемента, используемого для изготовления бетона, будут зависеть его физические и механические свойства. Так, если вместо цемента М400 добавить цемент М500, марка бетона повысится (скажем, вместо 200 он станет 350). Для того чтобы получить хороший бетон, следует выбирать щебень, марка которого будет превышать марку бетона, которую мы хотим получить, в 2 раза.
Простая схема замеса бетона
Если для строительства вам не требуется заводская точность, и необходимости строго выдерживать марку бетона нет, можно воспользоваться упрощенной схемой: на 1 часть цемента взять 0,5 части воды, 2 части песка и 4 части щебня. Для изготовления 1 кубометра бетона весовые доли компонентов при данном соотношении будут следующими: цемент – 330кг (0,25 метра кубических), вода 180 л (0,18 метров кубических), песок 600 кг (0,43 метра кубических), щебень 1,25 тонны (0,9 метра кубических).
Сколько необходимо цемента, песка, гравия(щебня) и воды чтобы получить куб бетона :
- Портланд цемент М400 - 380 кг. (1)
- Гравий - 608 кг.(1,59)
- Песок - 645 кг. (1,69)
- Вода - 210 л.(0,55)
- Портланд цемент М300 - 175 кг. (1)
- Щебень - 1053 кг.(6,02)
- Песок - 945 кг. (5,4)
- Вода - 210 л.(1,2)
Бетон М100
- Портланд цемент М300 - 214 кг. (1)
- Щебень - 1080 кг.(5,05)
- Песок - 870 кг. (4,07)
- Вода - 210 л.(0,98)
Бетон М150
- Портланд цемент М400 - 235 кг. (1)
- Щебень - 1080 кг.(4,6)
- Песок - 855 кг. (3,64)
- Вода - 210 л.(0,89)
Бетон М200
- Портланд цемент М400 - 286 кг. (1)
- Щебень - 1080 кг.(3,78)
- Песок - 795 кг. (2,78)
- Вода - 210 л.(0,74)
Бетон М250
- Портланд цемент М400 - 332 кг. (1)
- Щебень - 1080 кг.(3,25)
- Песок - 750 кг. (2,26)
- Вода - 215 л.(0,65)
Бетон М300
- Портланд цемент М400 - 382 кг. (1)
- Щебень - 1080 кг.(2,83)
- Песок - 705 кг. (1,85)
- Вода - 220 л.(0,58)
Бетон М350
- Портланд цемент М400 - 428 кг. (1)
- Щебень - 1080 кг.(2,5)
- Песок - 660 кг. (1,54)
- Вода - 220 л.(0,51)
p.s. Последовательность закладки материалов в бетономешалку, влияет на качество бетона.
Количество наполнителя для бетона (песок и щебень), для замешивания одно кубического метра бетонного раствора напрямую зависит от типа и марки бетона.
чтобы бетон был качественным, необходимо точно знать пропорции
Пропорции щебня и песка (таблица)
В связи с тем, что так называемый «тяжелый бетон», является классическим типом связующего, который как привило, используется в малоэтажном частном строительстве и ремонтных работах, приводим таблицы расхода песка и щебня на 1 м3 «тяжелого бетона» разных марок для цемента М400 и М500.
Таблица потребности песка (в килограммах и м3) и щебня (в тоннах и м3) на 1 м3 бетона для цемента М400
| Марка бетона | М100 | М150 | М200 | М300 | М350 | М400 | М550 | М600 |
| Песок кг/м3 | 843/0,56 | 785/0,52 | 738/0,5 | 642/0,43 | 590/0,4 | 530/0,35 | 500/0,33 | 480/0,32 |
| Щебень т/м3 | 1,28/0,77 | 1,28/0,77 | 1,26/0,76 | 1,25/0,75 | 1,2/0,74 | 1,2/0,73 | 1,15/0,7 | 1,12/0,68 |
Таблица потребности песка (в килограммах и м3) и щебня (в тоннах и м3) на 1 м3 бетона для цемента М500
| Марка бетона | М100 | М150 | М200 | М300 | М350 | М400 | М550 | М600 |
| Песок кг/м3 | 900/0,6 | 855/0,57 | 790/0,53 | 700/0,47 | 650/0,43 | 610/0,4 | 540/0,36 | 500/0,33 |
| Щебень т/м3 | 1,26/0,76 | 1,26/0,76 | 1,26/0,76 | 1,26/0,76 | 1,23/0,75 | 1,22/0,74 | 1,17/0,71 | 1,15/0,7 |
Какой щебень используют в приготовлении бетона?
Отвечая на вопрос сколько нужно щебня на 1 куб бетона , стоит акцентировать внимание застройщиков-ремонтников на типах щебня, который можно использовать для приготовления тяжелого бетона:
- Гравийный щебень. Используется в качестве наполнителя для марок бетона М400-М100. Является осадочной горной породой, нашел широкое применение в строительстве автомобильных дорог и монолитных зданий;
- Щебень гранитный. Изготавливается методом дробления гранитной породы до требуемой фракции. Широко используется в качестве наполнителя для всех марок тяжелых бетонов, любого назначения;
- Шлаковый щебень. Является отходом металлургического производства. Используется в строительстве и ремонте автомобильных дорог;
- Щебень известняковый – продукт дробления осадочных пород содержащих кальцит. Обладает невысокими прочностными характеристиками. Применяется в частном строительстве и производстве ЖБИ;
«Вторичный» щебень. Производится способом дробления строительных материалов бывших в употреблении: кирпич, асфальт, штукатурка, куски бетона и т.п. Ввиду низких прочностных характеристик используется как дополнительный недорого наполнитель для бетонов, который используют для заливки неответственных конструкций: отмосток, площадок, легких фундаментов и т.п.
Существует несколько причин введения щебня в бетон: экономическая (наполнитель обходится дешевле цемента) и улучшение таких характеристик как прочность и морозостойкость. Еще на стадии проектирования важно определиться с видом строительного раствора и знать, сколько щебня в 1 кубе бетона, эта величина учитывается при расчете необходимого количества материалов наряду с размером фракций, лещадностью и плотностью. Точное значение зависит от марки (самыми востребованными считаются М200 и М300), исходными данными являются объемные и массовые соотношения и вес компонентов, многие из них относятся к табличным.
Виды бетонных смесей
В зависимости от весовых параметров классифицируют следующие разновидности:
1. Легкие, варьируется в пределах 500-1800 кг. В них применяется ракушечник, перлит, керамзит, туф или аналогичные мягкие породы. Главную роль в таких смесях играет песок, для изготовления одного кубометра его уходит не менее 500 кг. Щебенка в привычном понимании не используется, из-за легкости объемное соотношение песка к наполнителю с размером фракции крупнее 5 мм редко превышает 1:2, точно сказать, сколько его нужно, сложно, все зависит от веса и прочности компонентов и требований к раствору. В качестве примера: для приготовления куба керамзитобетона уходит не менее 500 кг песка и от 250 до 600 кг керамзита (на 1 часть берется не более 1,15).
2. Тяжелые, с массой одного кубического метра в пределах 1600-2600 кг. Это самая востребованная в частном строительстве разновидность, в качестве крупнофракционного наполнителя при ее замесе используется привычная щебенка или гравий. Количество засыпаемого щебня в данном случае зависит от марки, для приготовления 1 м3 бетонного раствора с прочностью М200 в среднем потребуется 1200 кг.
3. Сверхпрочные (особо тяжелые) сорта. Масса их одного кубометра достигает и превышает 3000 кг, это обусловлено применением в качестве наполнителя раздробленных пород высокой плотности: барита, гематита, магнетита и добавлением в бетонный раствор металлических скрапов. В данном случае особенно важно знать, сколько стройматериалов потребуется, его чаще всего подвозят под заказ. В частном строительстве такие смеси используются редко.
В зависимости от марки бетона и целевого назначения построек применяется известковый, вторичный, шлаковый или гранитный щебень, или гравий – отсевы природного происхождения. Первые три группы относятся к маркам слабой, очень слабой и средней прочности (от М200 до М800), для нагружаемых конструкций используют фракции твердых пород (прочный М800-1200 и высокопрочный – свыше М1200). Существует правило, согласно которому марка наполнителя должна превышать ожидаемую у раствора в 2 раза как минимум, на практике это означает, что при желании замеса бетона М400 требуемый сорт гравия или отсева составляет М800.
Масса засыпаемого щебня во многом зависит от размера, для исключения ошибок вес наполнителя проверяют перед отмеркой пропорций.
Определение количества
Самый простой способ расчета количества и объема стройматериалов – использование онлайн-калькуляторов и табличных данных. Взаимосвязь между видом щебня и его массой в одном кубе имеет вид:
| Тип наполнителя | Удельный вес или средняя плотность, кг/м3 | Объемная масса (показывает сколько всего щебня в 1 кубе в сухом состоянии), кг/м3 | Насыпная масса, кг/м3 |
| Известковый щебень | 1800-2600 | 1600-2500 | 1200-1300 |
| Гравий | 2400 | 2200 | 1300-1400 |
| Отсевы гранита | 2600 | 2500 |
Стандартные соотношения в зависимости от марки и сорта вяжущего указаны в таблице ниже:
| Марка бетонной смеси | Рекомендуемые пропорции (цемент:песок:щебень) при использовании ПЦ М400 | То же для портландцемента М500 |
| М100 | 1:4,1:6,1 | 1:5,3:7,1 |
| М150 | 1:3,2:5 | 1:4:5,8 |
| М200 | 1:2,5:4,2 | 1:3,2:4,9 |
| М250 | 1:1,9:3,4 | 1:2,4:3,9 |
| М300 | 1:1,7:3,2 | 1:2,2:3,7 |
| М400 | 1:1,1:2,4 | 1:1,4:2,8 |
| М450 | 1:1:2,2 | 1:1,2:2,5 |
Существует простой способ определения количества щебня в кубе: объем твердого наполнителя соответствует расчетному, то есть на приготовление 1 кубического метра бетона уходит не менее 1 гравия, гранита или доломита. Это правило актуально при использовании сухих материалов со стандартными фракциями, доза воды также остается неизменной. Далее с учетом этих отправных данных и соотношений В/Ц и П/Ц находится количеств требуемого вяжущего и мелкофракционного заполнителя. При применении песка с зерном в пределах 2-2,5 мм и щебня с размером частиц от 5 до 20 мм массовые и объемные доли компонентов для приготовления 1 куба бетона составляют:
| Марка бетона | Цемент | Песок | Щебень | Вода | ||||
| Масса, кг | Объем-ная доля, м3 | Масса, кг | Объемная доля, м3 | Масса, кг | Объем-ная доля, м3 | Масса, кг | Объем-ная доля, м3 | |
| При использовании ПЦ М400 | ||||||||
| М100 | 202 | 0,155 | 659 | 0,44 | 1207 | 0,816 | 220 | 0,22 |
| М150 | 247 | 0,191 | 620 | 0,414 | ||||
| М200 | 293 | 0,226 | 582 | 0,388 | ||||
| М250 | 339 | 0,266 | 543 | 0,362 | ||||
| М300 | 385 | 0,296 | 504 | 0,336 | ||||
| М350 | 431 | 0,332 | 465 | 0,31 | ||||
| При использовании ПЦ М500 | ||||||||
| М100 | 183 | 0,141 | 675 | 0,45 | 1207 | 0,816 | 220 | 0,22 |
| М150 | 220 | 0,155 | 659 | 0,44 | ||||
| М200 | 257 | 0,198 | 613 | 0,409 | ||||
| М250 | 293 | 0,226 | 582 | 0,388 | ||||
| М300 | 330 | 0,254 | 550 | 0,367 | ||||
| М350 | 367 | 0,249 | 519 | 0,346 | ||||
| М400 | 403 | 0,311 | 488 | 0,326 | ||||
По аналогии несложно найти требуемое количество стройматериалов при использовании нестандартных пропорций. При необходимости получения точного теоретического значения и учета всех факторов обращаются к следующей формуле:
Щ=1000/α·(V/P нас +1/Р сред), где:
- Α – коэффициент раздвижки зерен цемента, зависит от марки, для портландцемента М400 варьируется от 1,05 до 1,15, в расчетах обычно используют усредненное или указанное производителем значение;
- V – пустотность (также зависит от марки и размеров щебня);
- P нас – объемная насыпная масса;
- Р сред – средняя плотность.
Таким образом, для определения количества щебня в 1 кубическом метре и подборе пропорций важно знать все его параметры: размер фракций, марку прочности и насыпную плотность. Связь между этими показателями для самых востребованных видов отражена в таблице:
| Размер зерен, мм | Марка прочности | Насыпная масса, кг/м3 |
| Для гранитного щебня | ||
| 5-10 | М700-М800 | 1410 |
| 5-20 | 1390 | |
| 20-40 | 1370 | |
| 25-60 | 1360 | |
| 40-70 | 1340 | |
| 5-10 | М1200 | 1430 |
| 5-20 | 1400 | |
| 20-40 | 1380 | |
| 25-60 | 1370 | |
| 40-70 | 1350 | |
| Для известнякового щебня (доломита) | ||
| 10-20 | М600 | 1410 |
| 20-40 | М800 | 1310 |
| 40-70 | М600 | 1260 |
На практике значения могут несколько отличаться, на точность пропорций оказывает влияние влажность щебня и песка. Для исключения ошибок материалы промывают и просушивают, превышать долю затворяемой воды крайне не рекомендуется. При работе с тяжелыми марками щебня для повышения подвижности в состав вводят жидкое мыло или другие пластификаторы. При заливке густоармированных конструкций стоит засыпать более мелкий щебень, для остальных выбирается стандартный диапазон. Высокую надежность имеют монолиты из бетона с разнофракционным наполнителем, при расчете материала в этом случае используются усредненные величины.
Щебень – это один из наиболее распространённых компонентов, используемых для производства бетона. Однако, не будем забывать и о том, что на строительных маркетах можно обнаружить декоративный щебень. Сегодня он используется в большей степени в ландшафтном дизайне (к примеру, для организации дорожек в саду).
Щебень в СПБ сегодня можно приобрести на весьма привлекательных условиях. В особенности, если покупка осуществляется в широкой партии. Ниже будут даны основные рекомендации для тех, кто планирует производить расчёты непосредственно для декоративного щебня.
Чтобы качественным образом осуществить расчёт, необходимо выполнить простые действия:
- предварительного подготовить пространство под организацию дорожки;
- выполнить укладку геотекстиля;
- осуществить тройные измерения (длину, ширину, глубину создаваемой дорожки);
- ознакомиться с объёмным весом покупаемого щебня;
- выполнить простейшие арифметические расчёты.
Действительно, без предварительной подготовки поверхности ничего не получится. Сам покупатель декоративного щебня уже должен знать, сколько мешков ему потребуется. Отметим, что речь идёт о мешках, а не о конкретном весе.
Строго говоря, если известен общий вес необходимого щебня, а также вес одного мешка с щебнем, то вполне можно и вычислить количество необходимых мешков.
Объёмный вес щебня указывается в сертификате соответствия на товар. Безусловно, его необходимо требовать у продавца. Если он отказывается предъявлять его, быть может, и не стоит осуществлять покупку строительного (декоративного) материала у этого поставщика.
Фактический объёмный вес щебня может зависеть в большой степени от выбираемой фракции. Напомним, что она может быть в следующих пределах – от 5 до 45 мм. Однако, если выяснить заводские величины (объёмный вес) так и не удалось, придётся придерживаться общих цифр – 1 500 кг/куб.м.
1 тонна подобного строительного материала занимает около 0,067 м.куб. Соответственно, 25 кг (то есть, один мешок декоративного щебня) – 0,017 куб.м.
Чтобы узнать необходимое количество мешков, выполняем простейшее действие 1,8 делим на 0,017. В результате получаем, что-то около 106 мешков. Естественно, в притык такой материал, как щебень, никто не покупает. Рекомендуется взять некоторый запас, так как показатель объёмного веса мы брали приблизительно.
В видео демонстрируется, как можно сделать дорожки из щебня своими руками:
