Доля цемента в растворе

Количество цемента в объеме бетона играет очень важную роль при закладке фундамента и прочих строительных работ. Настолько важную, что даже существует отдельный нормативный документ, посвященный правилам расчета — СНиП 82-02-95.

Замес раствора

Стоит помнить, что даже точное соблюдение норм и правил, изложенных в этом документе, не гарантирует набор раствором проектной прочности.

Итоговая крепость фундамента зависит от множества дополнительных факторов:

  • влажности воздуха во время затвердевания;
  • температуры;
  • водоцементного соотношения.

Также нельзя забывать, что в нормативах условно предполагается, что конструкция будет иметь однородную структуру, что на практике не достижимо. Снизить неоднородность можно правильной заливкой, вибрированием и другими методами. Будет совсем не лишним предусмотреть небольшой запас прочности.

Установленные нормы

Чаще всего при закладке фундамента используется так называемый «тяжелый» раствор — смесь воды, цемента, песка и наполнителя из горных пород: щебень, гравий, диабаз, известняк и пр.

В некоторых случаях используется мелкозернистый, от тяжелого он отличается отсутствием наполнителя — только песок, вода и вяжущее вещество.

Такой тип удобен при заливке фундамента с использованием бетононасосов. Естественно, что в его изготовлении объемная доля вяжущего вещества на куб раствора совершенно другая.

Работа бетононасоса

Наиболее распространенным видом в нашей стране является портландцемент М400. Чтобы рассчитать нужную массу цементного материала на единицу объема, следует брать за основу такие пропорции, в зависимости от требуемого класса прочности:

Класс бетона, прочность на сжатие Расчет для цемента М400, кг/м3
Тяжелый Мелкозернистый
В10 200 315
В12,5 225 350
В15 255 400
В20 305 500
В22,5 335 535
В25 365 550
В30 415
В35 480

При отсутствии наполнителя существенно увеличивается совокупная площадь поверхности песчинок в единице объема, что требует и значительного наращивания количества вяжущего вещества на куб раствора.

Поэтому мелкозернистый раствор высоких марок изготавливается очень редко.

Соответствие класса бетона по прочности и марки можно рассчитать по таблице в статье про марки бетона для ленточного фундамента. При использовании других марок вяжущего вещества нужно использовать следующие коэффициенты:

  • При применении М300 для получения раствора класса менее В15 нужно умножить представленное в таблице значение на 1,13.
  • Процесс создания раствораПри применении марки М500 и необходимости получить раствор класса В15 и меньше умножать нужно на 0,85.
  • Если используется марка М500 и необходимо получить раствор по прочности в пределах В20-В30, то следует умножать цифры из таблицы на 0,9.
  • При использовании марки М500 для получения более высоких классов бетона придется умножать на 0,92.

Марка М300 не позволяет получить материалы класса выше В15 в естественных условиях твердения.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:
к оглавлению ↑

Влияние наполнителей

На прочность фундамента влияет качество наполнителя — песка, щебня, гравия. Важны размеры фракции, структура.

Поэтому для более точного расчета нужно иметь в виду еще такие факты:

  • Данные, приведенные в таблице для тяжелых сортов, указаны с предположением, что в качестве наполнителя будет применяться щебень. Если нужно рассчитать пропорцию при использовании гравия для сортов небольшой прочности (до В10 включительно) можно брать вяжущего вещества на куб раствора немного меньше — 90-95% от расчетной.
  • Смешивание ингридиентов

    Предполагается, что размер фракции наполнителя не превышает 20мм.

    Если щебень или гравий меньше размером, если самые крупные фракции не превышают 10мм, то нужно брать цемента немного больше — 107-110% от расчетной.

    Если же размер фракции крупнее, вплоть до 70мм, то можно незначительно снизить количество вяжущего вещества на куб раствора — 90-92%.

  • На пропорцию вяжущего вещества влияет и лещадность щебня. В норме — 25-35%. Если она ниже, то малоклинкерного материала нужно меньше — 98%, если же лещадность превышает норму, то вяжущего вещества тоже придется взять немного больше — 103%.

Для точного расчета важен даже такой параметр, как размер крупинок песка. Чем мельче песок, тем больше придется тратить цемента на куб раствора.

При оценке размеров фракции используется модуль крупности песка, его должен знать поставщик материала. В норме он имеет значение 2,1-3,25.

Если песок мельче, модуль крупности будет меньше, и тогда нужно будет использовать представленные в таблице коэффициенты:

Модуль крупности песка B15 и менее В20-В25 Свыше В25
Менее 1,5 1, 03 1,06 1,1
От 1,5 до 2,1 1 1,03 1,05

Это данные для тяжелого сорта, чтобы рассчитать раствор мелкозернистого типа, нужно применять универсальный коэффициент — 1,2.

к оглавлению ↑

Упрощенный вариант

Такое большое многообразие условий очень тяжело соблюсти на практике. Редко поставщик может сказать, какой лещадности щебень он предоставляет или какой модуль крупности песка. Можно произвести исследование самостоятельно, но это сложно и долго.

Расчет ингридиентов

Одновременно с тем можно заметить, что из множества представленных коэффициентов ни один не требует изменения количества цемента для фундамента больше, чем на 15%.

Поэтому на практике будет достаточно делать добавку в размере 20% для тяжелого бетона и 25-30% для мелкозернистого, используя в качестве основы первую таблицу. Такой расчет сможет выполнить каждый у себя дома.

При этом нельзя забывать, что в значительной степени прочность зависит и от количества воды. Замешивая раствор самостоятельно, крайне важно не наливать жидкости больше, чем нужно.

Смотрите нашу видео-подборку по приготовлению бетона: