Марки цемента для бетона
Выбор цемента для приготовления бетона
Создание основания конструкции или проведение работ по ее возведению требуют особых умений. В частности, это касается замешивания бетона соответствующего качества. Каждый процесс постройки индивидуален и нуждается в определенной пропорции материалов – количество цементного вещества, раствора и тому подобное. Каждый такой расчет нужен, как для определения должного количества компонентов, так и для установления общих финансовых затрат на строительство.
Процесс создания
Под цементом имеется ввиду вяжущее вещество неорганического искусственного происхождения. Как правило, его использование связано с изготовлением двух стройматериалов – это бетон и раствор. Выделяют 3 этапа изготовления цементного материала.
1 этап – добывание и обрабатывание материалов, путем проведения следующих операций:
- добыча известняковых, глиняных и гипсовых материалов;
- измельчение известняка, его сушение;
- перемешивание полученной смеси с глиной в соотношении 1:3 (известняк : глина);
- приготовленное вещество имеет название «шлам».
2 этап охватывает процесс производства клинкера, а именно промежуточный продукт перед образованием цемента. Для этого нужны следующие действия:
- обжечь шлам (температура должна достигать 140 градусов);
- дождаться его преобразования в клинкер, который на вид напоминает керамзитные зерна;
- измельчить клинкер до состояния порошка.
3 этап – портландцемент, который образуется после следующих действий:
- порошок клинкера смешивается с гипсом, количество которого равно 5% от общей массы;
- в состав включаются минеральные вещества для создания определенного вида и марки цементного раствора.
Вернуться к оглавлению
Виды и их применение
Вяжущее вещество имеет множество разновидностей.
Портландцемент
Самый распространенный материал. Его использование, как правило, связано со строительством различных целей, изготовлением как тяжелых, так и легких бетонов, ячеистых бетонных конструкций, материалов для теплоизоляции, самых высоких растворных марок. Условия эксплуатации не ограничены. Его хранение должно происходить в закрытых складских помещениях. Смешивание нескольких марок цемента в единое целое недопустимо.
В свою очередь, для соблюдения требований строительства к качеству цементной смеси, портландцемент делится на подкатегории. Их главным отличием являются присущие им свойства. Рассмотрим эти цементы детально.
Пластифицированный
Его изготовление связано с измельчением соответствующего клинкера, который состоит из гипса и пластификатора, количество которого должно быть не выше 0,15-0,25% от массы всего раствора. Данному раствору соответствует 400 и 500 марки. Главными особенностями этого материала являются:
- повышенная подвижность;
- пластификация, суть которой заключается в сокращении количества воды, содержащейся в готовом изделии;
- плотность;
- стойкость к низким температурам;
- гидроизоляционные свойства бетона.
Как правило, применяется при укладке покрытий дорог, аэродромов и гидросооружений.
Гидрофобный
Образуется в ходе добавления в клинкер веществ, обладающих гидрофобизирующими свойствами. Они включают в себя:
- жирные кислоты из синтетических материалов;
- петролатум, подданный окислению;
- асидол;
- мылонафт и прочие.
Адсорбция данных веществ служит защитным слоем для цемента на мономолекулярном уровне от воздействия влаги. Гидрофобизирование помогает цементу избежать коррозии и разрушения в процессе оттаивания. Его достоинства:
- стойкость к минусовым климатическим условиям;
- слабо поддается коррозийному разрушению и воздействию влаги;
- влажность воздуха не влияет на срок хранения.
Применяется при постройке конструкций гидротехнического, портового, аэродромного и дорожного направлений. Кроме того, возможно использование при облицовке поверхностей зданий.
Быстротвердеющий
Главная особенность такого цемента основывается на процессе затвердевания. Это свойство упоминается в маркировке смеси буквой «Б». Прочность материала достигается при замешивании. Именно благодаря этому качеству цементная смесь становится популярной. Кроме того, железобетонные конструкции изготавливаются без использования камер пропаривания. Чаще всего применяется для создания специального бетона.
Сульфатостойкий
Данный портландцемент характеризуется низким тепловыделением, что обеспечивается благодаря высокой сульфатостойкости. Благодаря этому становится возможным использование бетона, полученного в результате применения этого цемента, при строительстве конструкций с высоким сульфатным влиянием.
Белый и цветной
Белый портландцемент образуется в ходе использования клинкера с невысокой концентрацией в нем железа. Что же касается цветного материала, то он получается при добавлении в их состав разных пигментных веществ, таких как охра, окись хрома и другие. Применение обоих растворов характерно для декорирования зданий.
Расширяющийся цементный раствор
Это вяжущий материал, который характеризуется возможностью затвердения как в водной среде, так и в воздухе. Производится путем измельчения смеси из портландцементного клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака. Возможно смешивание предварительно измельченных компонентов. Шлакопортландцемент имеет следующие характеристики:
- наличие шлака замедляет затвердения;
- низкая прочность;
- умеренное выделение тепла при затвердевании;
- деформации бетона значительно меньше.
Все марки этого вида цемента используются при устройстве бетона для строений вне зависимости от расположения.
Цементные свойства
Основными свойствами являются:
- тонкое измельчение — главное условие, которое является основным показателем длительности затвердения и прочности бетонного раствора;
- стойкость к коррозии — определяет уровень противостояния цемента влиянию окружающей среды;
- стойкость к низким температурам — свойство, которое означает особенность цементного стройматериала реагировать на перепады температуры;
- потребность воды — ее необходимое количество для качественного процесса гидратации цемента и наделения его пластичностью;
- прочность — обозначается маркой, указанной на упаковке;
- сульфатостойкость — возможность противостоять воде, содержащей ионы сульфата.
Вернуться к оглавлению
Условные обозначения
Выделяют следующие цементно-марочные обозначения:
- вид цемента обозначается по первым буквам, например, портландцемент – ПЦ;
- цементная марка, которая определяется крепостью на сжатие – от М300 до М700;
- количество включенных добавок. При запрете добавления – ДО, до 5% от общей массы – Д5, от 5 до 20% — Д20;
- в зависимости от определяющих характеристик: например, быстротвердеющий – Б, гидрофобизированный – ГФ.
Свойства бетона ухудшаются при длительном его хранении. В результате воздействия влаги на цемент понижается его марка. За один месяц теряется 10% прочности. Исходя из этого, нужно учитывать прочность при составлении пропорций цементного раствора.
Выбор марки цемента для приготовления бетона
Выбор вяжущего вещества зависит от типа строительства, от окружающих факторов. На практике создана таблица соответствия марки цемента и его расхода. Так, расход смеси марки М200 равен 200-240 кг/м3. Раствор М300 используется в количестве 215-240 кг/м3. Расход самой высокой марки М500 – 250-440 кг/м3. Эти расчеты позволяют определить количество требуемого цементного материала для приготовления определенного класса/марки бетона. Как правило, они проводятся при возведении фундамента.
Какие особенности выбора цемента?
Приготовление бетона требует ответственного подхода к решению вопроса: вяжущее вещество какой марки необходимо для строительства? От высоты марки зависят связующие особенности. Следует запомнить несколько правил:
- марка цемента должна быть в 2 раза больше, чем марка будущего бетонного раствора. Например, раствор М200 требует цемент марки М400;
- обращайте внимание на срок и условия хранения вяжущего вещества. Даже сухой на вид материал может иметь лишь половину первоначальной прочности, если условия хранения нарушены. Лучше приобретать цементный раствор перед началом работ на бетоне и у известных производителей.
Вернуться к оглавлению
Заключение
Цемент – это не только вяжущее вещество, но основной составляющий компонент бетонного раствора. Именно от него зависят прочность и надежность будущей конструкции.
Фракции щебня имеют крупность: 5–10 (мелкий), 10–20, 20–40 (средний) и 40–70 (крупный). В раствор лучше засыпать щебень и гравий максимальной крупности — это обеспечит лучшую подвижность смеси. Заполнитель должен составлять не больше 1/5 от массы смеси. Если гравий заменяется щебнем, то его объем нужно увеличить на 10%. Раствор с ними применяется для фундаментов и в дорожном строительстве. Вот примерная таблица соответствия марок щебня и бетона:
Табл. 1 – Марки щебня
Бетон | Крупный заполнитель, марка не меньше чем | |
Щебня | Гравия | |
В15 (М200) | 300 | 600 |
В20 (М250) | 400 | 600 |
В22 (М300) | 600 | 600 |
В25 (М350) | 800 | 800 |
В30 (М400) | 800 | 1000 |
В40 (М500) | 1000 | 1000 |
Нюансы выбора
Подбор состава бетона с крупным заполнителем имеет такие особенности:
- бетон марок М250 и меньше замешивают с гравием, а М300 и выше – с гранитным щебнем;
- отличие щебня от гравия в остроугольных гранях и шероховатости, благодаря чему его сцепление с частичками раствора эффективнее, к тому же он намного чище;
- горный щебень прочностью выше в 2 раза и рекомендуется для тяжелых растворов;
- для высокой прочности берут крупные фракции, для лучшей текучести подойдет мелкофракционный.
Во время приготовления каждый камушек должен хорошо обволакиваться раствором – это сделает его жестким. Если раствора недостаточно или щебень с примесями, то бетон будет слабым, и наоборот — слишком жирный бетон может потрескаться.
Песок (мелкий заполнитель)
При выборе песка обращают внимание на наличие глиняных примесей — чем их больше, тем ниже качество материала. ГОСТ устанавливает нормы качества для песка. В растворе не рекомендуется наличие более 10% частичек, проходящих сквозь сито в 0,14 мм. Чем больше глинистых, пылевидных, илистых примесей, тем раствор хуже — их не должно быть больше 3% от массы смеси. Наиболее вредные — глинистые примеси, так как они уменьшают сцепление песка.
Веществ органического происхождения должно быть как можно меньше. Хороший песок не имеет крупинок больше 10 мм. Крупинок в 5–10 мм допускается не больше 5%. Количество песка очень мелкой фракции надо уменьшать в смеси на 10%. Для распределения песка по крупности есть специальные сита. Разные марки бетона имеют разную плотность песка: так, для раствора М200 плотность его должна быть 1550 кг/ м3.
Соответствие марка-класс
Чем больше песка, тем лучше вязкость, то есть способность раствора поддерживать внутри себя крупный заполнитель. Но если песка очень много, это снижает прочность бетона. Лучший песок для строительства индивидуального жилья, фундаментов – речной, фракции 1,3–3,5 мм. Карьерный также можно использовать, но в нем больше примесей и его перед использованием следует промыть.
Для бетонов тяжелых желательно брать пески крупные и средние, модуль крупности которых 2–3,25.
Приготовление оптимально сбалансированного и качественного раствора бетона требует правильного соотношения с классом цемента. Их соответствие лучше всего отобразить таблицей:
Табл. 2 – Марка цемента в соотношении с классом бетона
Бетон (марка) | М100 | М150 | М200 | М300 | М400 | М500 | М600 |
Бетон (класс) | В7,5 | В10 | В15 | В25 | В30 | В40 | В50 |
Цемент (марка) | 300 | 300 | 400 | 400 | 500 | 550-600 | 600 |
С увеличением содержания цемента прочность бетона растет до определенного предела, а потом растет незначительно с одновременным ухудшением других свойств раствора, поэтому не рекомендуют вводить на 1 куб. м раствора больше 600 кг цемента. Конечный материал не может быть прочнее его наполнителей: из цемента М400 не удастся сделать бетон М500. Чаще всего для бетона используются марки М300-М500.
Воду берут чистую, без масел, кислот, примесей – это препятствует схватыванию, твердению бетона и становится причиной нежелательных новообразований. Речная и озерная вода не подойдет. Лучше и проще всего брать воду центрального водоснабжения, либо из недр (на даче и в частном доме вода чаще всего берется из земли).
Прочность раствора зависит от водоцементного показателя (В/Ц). С его уменьшением прочность повышается и наоборот. Количество воды в смеси составляет 40–70% от цементной массы — это придает ей пластичности, но чем больше ее будет, тем бетон будет более пористым и менее прочным.
Для большей морозостойкости хороший показатель В/Ц — около 0,6, то есть не больше 60% воды от количества цемента, для плотных марок цемента – 0,4, для фундаментов – 0,7.
Добавки
Состав бетона имеет еще один важный ингредиент — всевозможные добавки для улучшения качеств. Есть несколько видов добавок. Пластифицирующие типы (мылонафта и др.) увеличивают подвижность. Их берут 0,1–0,5% от цементной массы или 0,5–1 кг на 1м3 раствора. Типы, улучшающие схватывание и твердение (хлорид кальция) берутся в количестве 0,2–2% на 1 куб. м.
Противоморозные (нитрит натрия, хлорид кальция) предназначены для твердения бетона зимой. Наконец, сокращающие расход добавки в виде порошков минерального происхождения, шлаков.
Рецепты бетонов
Сразу следует сказать, что составы растворов могут быть очень разными. Каждая крупная строительная фирма имеет свои рецепты. Но, в общем, по своему качеству они не намного отличаются. В индивидуальном строительстве, например, когда раствор замешивается в корыте или в небольших объемах, существует еще больший разброс значений количества ингредиентов. Поэтому нужно знать общие нормы, которые были указаны выше. В приведенных ниже таблицах указаны ингредиенты на 1 куб. м. раствора.
Выбор цемента для бетона — какие особенности следует учесть?
Ни одно строительство не может обойтись без бетона. Заливка фундамента или создание ЖБК требует определенных знаний. Цемент для приготовления бетона следует выбирать, основываясь на функциях возводимой конструкции, условиях строительства и дальнейшей эксплуатации готового изделия. Неправильно подобранные стройматериалы становятся причиной разрушения возводимого объекта.
Состав и пропорции бетона
Приготавливая раствор своими руками, важно придерживаться правила: выбирать марку цемента в 2 раза выше, чем марка необходимого бетона. При необходимости получить раствор М150, следует выбрать цемент М300.
В состав бетона входят следующие компоненты:
- Вода. Жидкость должна быть чистой, без добавок. Нельзя использовать воду из стоячих водоемов. Необходимый объем ― 50% от массы цементной смеси.
- Песок. Рекомендуется выбирать крупные, универсальные пески. Мелкозернистые виды до 1,2 мм используются для легкого бетона.
- Наполнитель. Формирует силовой каркас раствора. В зависимости от требований к готовому бетону наполнителями выступают щебень, шлак, гравий и т. д. Важно, чтобы в раствор не попали органические вещества, глина, которые разрушат готовое изделие изнутри.
- Цемент. Вяжущее, скрепляющее вещество, отвечающее за прочность конструкции.
Данный раствор готовится из общеизвестных компонентов, взятых в нужных пропорциях.
Распространенными пропорциями вяжущего компонента, песка и щебня считаются 1:2:3 или 1:3:4, если цемент для бетона не ниже М400 или М500. Чем выше марка прочности, тем меньше нужно стройматериала. Наглядно демонстрирует пропорции бетонных компонентов следующая таблица:
Марка бетона | Пропорции компонентов: Ц:П;Щ, кг | Цемент на 1 м3, кг | Песок на 1 м3, кг | Щебень на 1 м3, кг | Вода на 1 м3, литры |
М150 | 1:3,5:5,3 | 215 | 735 | 1135 | 190 |
М200 | 1:2,8:4,5 | 255 | 715 | 1125 | |
М300 | 1:2:3,3 | 335 | 670 | 1105 | |
М400 | 1:1,5:2,6 | 450 | 625 | 1085 | |
М500 | 1:1,2:2,1 | 502 | 575 | 1065 | |
М600 | 1:0,9:1,8 | 585 | 530 | 1045 |
Бетон на основе портландцемента ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (М500)
Марка бетона | Пропорции компонентов Ц:П;Щ, кг | Цемент на 1 м3, кг | Песок на 1 м3, кг | Щебень на 1 м3, кг | Вода на 1 м3, литры |
М150 | 1:4:6 | 190 | 755 | 1135 | 190 |
М200 | 1:3,3:5 | 224 | 735 | 1125 | |
М300 | 1:2,5:3,8 | 290 | 705 | 1105 | |
М400 | 1:2:3 | 355 | 675 | 1085 | |
М500 | 1:1,5:2,5 | 425 | 640 | 1065 | |
М600 | 1:1,2:2 | 490 | 605 | 1045 |
Данные этих таблиц можно использовать для примерного расчета количества цемента на куб бетона, также расчета песка, щебня и воды. Если же ваши бетонные работы предполагают расход бетона меньше 1 м3, используя табличные данные и порядок расчетов, приведенный выше, вы сможете определить количество компонентов для приготовления любых объемов строительного материала.
detector