Ювелирное обозрение

Информация по назначению калькулятора

О нлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем с применением крупного и мелкого заполнителей. С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от применяемых материалов, их влажности и других характеристик. Для более точного определения пропорций необходимо производить пробный замес.

Краткое описание тяжелых бетонов

Ж елезобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте. Без бетона не обходится ни одна стройка. Для создания надежной конструкции с заданными техническими характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает объемной массой свыше 1 800 кг/м3.

Отличительные особенности тяжелого бетона

П роизводство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и соответственно по области применения:

• Легкие бетоны – производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.
• Тяжелые бетоны – характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов, стен, и заливки полов.

Характеристики тяжелого бетона

Р асчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом требуемых характеристик (свойств):

• Прочность – главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).
• Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона – показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так, заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка 200 градусов теряется его прочность не более 30%.
• Пористость, водостойкость и морозостойкость – смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий. Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель воздействия воды в кгс/см2).

Применение тяжелого бетона

О чень важно правильно проводить расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов, т.к. от этого зависит марка получаемого бетона и области его применения:

– Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.

– Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона М250 – М350.

– Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.

– Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна могут отливаться прочностью М50 – М150.

Структурные особенности тяжелого бетона

С остав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным, что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе. Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:

• Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие. Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий – за счет уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя зависит и прочность самой бетонной отливки.
• Пластичность бетона или удобоукладываемость – способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная). Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.

О шибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка. Для повышения пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей, что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой всего бетона. Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.

Подвижность бетонной смеси

П одвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы бетонных конструкций различного применения:

• Ж2 – применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование виброуплотняющей техники.
• Ж1 – бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются только с применением виброуплотнения.
• П1 – рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.
• П2 – применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов. Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или механическое уплотнение.
• П3 – бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%. Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для качественного заполнения сложных форм применение вибратора.
• П4 – раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом качество укладки обеспечивается простой штыковкой.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.

Бетон — основной материал, который применяют при строительстве жилых и производственных зданий, прокладке транспортных магистралей, возведении мостов, платин, укреплении дамб и тоннелей. От прочности бетона зависит безопасность и долгий срок службы, возводимых сооружений.

Конструкционный бетон состоит из цемента, воды и твердых заполнителей. Повышенные требования к прочности и надежности фундаментов, монолитных конструкций, дамб, плотин, тоннелей успехом выполняет бетон на основе песчано-гравийной смеси (ПГС).

Основные виды ПГС

Песчано-гравийная смесь – неорганический сыпучий строительный материал.

По процентному содержанию зерен гравия в смеси различают:

• Природную (натуральную) песчано-гравийную смесь (ПГС) с содержанием гравия 10–20%;
• Обогащенную (отсортированную) песчано-гравийную смесь (ОПГС) с содержанием гравия 15–75%.

По происхождению и месту залегания природный вид смеси подразделяется на три типа:

• Горно-овражный, в котором присутствуют включения горной породы, а зерна гравия отличаются остроугольной формой.
• Озерно-речной с гравием более плавных форм и небольшим содержание глины и ракушника.
• Морской тип отличается однородным составом, твердыми включениями округлой формы и минимальным содержанием примесей.

Горно-овражную ПГС не используют для производства бетона из-за ее неоднородной структуры. Такой смесью засыпают котлованы, основания под транспортные магистрали, траншеи при укладке трубопроводов, используют как, дренажный слой в канализационных системах.

Бетон для строительных конструкций, требующих особой прочности, готовят из речной или морской обогащенной смеси песка и гравия.

Допустимые размеры зерен твердых фракций в ПГС по ГОСТ 23735–2014 «Смеси песчано-гравийные для строительных работ» (вступил в действие 1.07. 15) составляют:

Наименование	Размер зерен, мм
песок	25–35
3-я	>35–50
4-я	>50–65
5-я	>65–75

Согласно с ГОСТ 23735–2014 размеры зерен гравия в ОПГС не должны превышать: 10 мм; 20 мм; 40 мм или 70 мм. В особых случаях допускается максимальный размер гравия до 150 мм.

Характеристики гравия, входящего в ОПГС, такие как прочность, морозостойкость, содержание примесей, проверяют по ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ».

Качество песка (состав, калибр зерен, содержание пылевых и глинистых примесей) в обогащенной песчано-гравийной смеси, которую используют для приготовления бетона, должно соответствовать ГОСТ 8736–93 «Песок для строительных работ».

Как приготовить бетон из ПГС?

В зависимости от прочности на сжатие бетоны делят на классы согласно со СНиП 2.03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции». Класс бетона обозначается буквой «В» и цифрой, соответствующей нагрузке в мПа, которую выдерживает кубик бетона размером 15*15*15 см.

Более привычные для строительного рынка марки бетона обозначают буквой «М» и значениями предела прочности в кг/см 2 . Также маркируют и цемент, входящий в состав бетона.

В строительстве применяют марки бетонов от М100 до М450. Марка и соответственно прочность бетона зависит от количества цемента, входящего в его состав.

Для производства ходовых марок бетона используют цемент М400 и М500 в определенных пропорциях с обогащенной песчано-гравийной смесью и водой.

ОПГС для бетонной смеси должна содержать зерна гравия различных размеров. Мелкий гравий заполнит пустоты между крупными зернами и обеспечит расчетную прочность бетона.

Смешивание бетонной смеси производят ручным или механическим способом.

Механизмы и инструменты для замеса бетона непосредственно на стройплощадке:

• бетоносмеситель;
• лопата;
• ведро;
• емкость для ручного замеса.

Более качественный бетон получается при механическом способе производства из готовых обогащенных песчано-гравийных смесей.

Бетон из ПГС для фундамента

Из обогащенной смеси гравия и песка готовят бетон марок:

• М150 – для фундаментов под небольшие одноэтажные постройки;
• М200 – для ленточных, плитных фундаментов;
• М250 – для монолитных и плитных фундаментов;
• М300 – для монолитных фундаментов;
• М400 – с ускоренным схватыванием для особо прочных фундаментов.

Чтобы улучшить адгезию смешиваемых компонентов, для приготовления бетона берут портландцемент с содержанием силикатов кальция до 80%. Это позволяет замешивать бетон при пониженных температурах, но не ниже +16 0 С.

Содержание инородных примесей в цементе не должно превышать 20%. Специальная маркировка цемента, обозначенная буквой «Д», указывает процентное содержание нежелательных добавок в нем.

Пропорции ПГС и цемента для бетона

Пропорции для приготовления бетона из цемента марок М400, М500 и ОПГС 4-й группы с содержанием гравия 60–65% (цемент/ОПГС):

Марка бетона	Пропорции, (кг)		Пропорции, (л)		Количество бетона на 10л (л)
	цемент М400	цемент М500	цемент М400	цемент М500	цемента М400	цемента М500
100	1/11,6	1/13,9	10/102	10/124	78	90
150	1/9,2	1/11,1	10/82	10/98	64	73
200	1/7,6	1/9,1	10/67	10/81	54	62
250	1/6	1/7,1	10/53	10/63	43	50
300	1/5,6	1/6,7	10/49	10/59	41	47
400	1/3,9	1/4,8	10/35	10/42	31	36
500	1/3,6	1/4,3	10/32	10/37	29	32

В зависимости от влажности исходного материала, количество воды на долю сухой массы раствора может изменяться, поэтому воду добавляют частями. В начале замеса берут 2/3 части воды, постепенно добавляя воду в процессе приготовления бетона до получения однородной пластичной массы.

Опытные строители советуют готовить бетон для фундамента из обогащенной песочно-гравийной смеси в объемном соотношении 1/8 или 1/6.

В этом случае получаются марки бетона соответственно:

• М150 и М200 из цемента М400 и М500;
• М200 и М300 из цемента М400 и М500.

Инструкция по замесу бетона М300 из ОПГС, механическим способом, в бетоносмесителе на 125л:

• Включают бетоносмеситель без заполнения ингредиентами.
• Наклоняют бетоносмеситель на первую позицию и заливают 5л воды.
• Засыпают 6 ведер ОПГС 4-й группы с размером зерен 5–20 мм.
• Наклоняют бетоносмеситель на вторую позицию и засыпают 1 ведро цемента М500.
• Добавляют 3л воды, в зависимости от влажности ОПГС.
• Через 2–3 минуты по цвету и консистенции определяют готовность бетона.

При ручном замесе бетона:

• в емкость (корыто, поддон) засыпают сухие компоненты смеси и тщательно их перемешивают лопатой;
• формируют горку из цементной смеси и делают в ней углубление;
• в углубление постепенно льют воду, постоянно перемешивая раствор лопатой;
• воду добавляют до получения нужной консистенции бетона.

Практические рекомендации

Определить пропорции для замеса бетона можно без взвешивания и сложных вычислений. Метод основан на соблюдении условия, при котором получается прочный бетон. Вяжущая цементная эмульсия должна заполнить все свободное пространство между твердыми фракциями смеси.

Для этого берут мерную емкость и ведро объемом 10 л. В ведро насыпают обогащенную песчано-гравийную смесь и заливают ее водой, отмеряя объем мерной чашей. Когда вода поднимется до поверхности смеси, записывают отмеренный объем воды. Это и будет объем цемента, который нужно добавить к ОПГС.

Если в ведро с наполнителем удалось влить 2 л воды, то для получения бетона смешивают ведро ОПГС и 2-литровые мерки цемента. Пропорция цемент-смесь получится 1/5. Воду добавляют в сухую смесь порциями, пока не образуется пластичная масса.

Но для продолжения строительства, необязательно ждать так долго. При теплой погоде через три дня бетон набирает 70% прочности, этого достаточно для возведения стен.

В холодную пору следует выждать неделю, после чего можно продолжить строительство.

Механическим или ручным способом готовят небольшие объемы бетона для ленточных фундаментов гаражей, подсобных построек, дач, одноэтажных строений. Средний объем замеса бетономешалки составляет 125–300 л, а для фундамента под дом с подвалом может понадобиться до 20 м 3 бетона.

Заливать бетон слоями в течение нескольких дней недопустимо по технологии, поэтому лучше заказать готовый бетон, который подвезут в миксере прямо на стройплощадку.

Бетон из ПГС довольно часто используют на многих строительных площадках. Основная трудность работы с подобной смесью заключается в том, что по незнанию можно ее изготовить в неверных пропорциях или из неподходящего сырья. Проведем небольшой ликбез, и поделимся полезными рекомендациями в этой области.

Видовое разнообразие ПГС

ПГС для бетона или песчано-гравийная смесь, в зависимости от соотношения компонентов бывает всего двух видов. Первый, классический вариант состава содержит примерно 80% песка и всего 20% гравийной составляющей. Второй вид ПГС на ¾ состоит из гравия.

Обогащается подобная смесь искусственно на специальных грохотах и прочем специальном оборудовании, которое помогает удалить избыток песка и урегулировать объем гравия.

Подобные составы также подразделяются по месту происхождения:

• Морские – отличаются содержанием округлых частиц гравия и предельной прочностью породы. На рынке строительного материала встречается не так часто – зависит от региона, и обычно, их характеризует повышенная цена.
• Озерно-речные характеризуются наличием не только гравия плавных форм, но и небольшим присутствием ракушечника и глины. Последняя, как известно, не очень хорошо влияет на качество бетона.
• Горно-овражные смеси можно отличить наличием гравия игольчатой формы и большей концентрацией посторонних включений.

Внимание! Из-за подобного состава, горно-овражную смесь для изготовления бетонов не применяют, так как высокое содержание примесей резко снижает его качество. Но такие ПГС практически незаменимы при засыпке траншей, магистралей и прочего.

Для получения рабочих растворов берут в основном озерно-речные смеси. В случае, когда требуется создать бетон высокой прочности именно на основе ПГС, тогда применяют морской ее вид. Но довольно осторожно, ведь в отдельном виде щебенка и песок в качестве заполнителей куда надежнее.

Расчет состава бетона

Какую песчано-гравийную смесь лучше выбрать

При подборе ПГС для бетонных работ руководствуются не только ее видовой принадлежностью. Зерновой состав также играет немаловажную роль. Согласно ГОСТ 23735–2014, смеси классифицируются по крупности на 6 групп.

ОПГС классифицируется также по группам, но уже не по совокупной крупности составляющих, а по процентному содержанию гравия, как основного компонента. Всего выявлено 5 групп, которые также отражены в ГОСТ 23735–2014.

Крупность гравийного заполнителя, согласно технической документации, не должна быть более 10, 20, 40 и 70 мм соответственно по группам. Однако в редких случаях допускается крупность зерен до 150 мм.

Как и щебенка, компоненты ПГС также должны отвечать определенным нормам по основным качественным характеристикам, таким так морозостойкость, прочность и пылеватость. Подобные значения зафиксированы в ГОСТ 8267–93. Сей документ регламентирует нормативность характеристик входящего в состав смеси песка.

Какой вид ПГС использовать для приготовления бетона, зависит от заданий по проекту. Если такого нет, и есть выбор, то лучше сделать его в пользу обогащенной смеси.

В идеале, состав должен быть следующим:

• Обычные бетонные работы – гравий крупностью до 80 мм;
• Изготовление железобетона (не заводских изделий) – гравий диаметром до 30 мм;
• Для фундаментов – песок крупностью 5 мм от 30 до 45% и гравий диаметром 5-70 мм 55-70%.

Особое внимание нужно уделить содержанию загрязнений в песке – чем его меньше, тем лучше. Чтобы не гадать и не заказывать лишний раз услуги строительной лаборатории, небольшой тест на загрязнённость ПГС можно определить самостоятельно.

К тому же, примерно такой же метод применяют лаборанты:

• Шаг 1. Берется 5-литровая баклажка с водой, куда добавляется хорошая гость состава.
• Шаг 2. Производится интенсивное взбалтывание.
• Шаг 3. Бутыль оставляется в покое примерно на сутки, после чего смотрят на окрас воды. Если она просто немного помутнела, то содержание загрязнителей минимально, что вполне допустимо — в противном случае лучше отказаться от использования смеси.

Лучше заранее позаботиться о качестве бетона, чем после все переделывать. И помните, скупой платит дважды!

Приблизительные пропорции бетона на ПГС

Бетон на ОПГС – «звезда» в области забивки фундаментов. Поэтому и рассмотрим сколько ПГС в 1 м3 бетона, который изготовляется нескольких марок:

• M150 применим для базисов небольших безмансардных одноэтажных построек, обычно хозяйственного назначения;
• M200 незаменим при забивке ленты или плитных оснований под одноэтажные дома;
• M250 чаще используется для монолитных фундаментов, хотя по проекту может быть заложен и ленточный из подобного марок бетона;
• M300 – для плитных фундаментов частных строений, высотой в два и более этажей;
• M400 применяют при устройстве особо прочного основания или же базиса, от которого требуются ранние сроки схватывания и набора прочности.

Приготовление бетона из ПГС «не терпит» использование вяжущего марок ниже М300 и добавок более 20%. Лучше всего без них. Ниже представлены приблизительные пропорции смеси.

Внимание! Корректировка состава перед запуском его в массовое производство обязательна, так же, как и тестирование качественных характеристик получаемого бетона. Количество компонентов зависит от качества используемых компонентов.

Расчет состава бетона

Технология приготовления бетона на песчано-гравийной смеси

Бетон на ПГС, также, как и классическая смесь на стандартных заполнителях, изготавливается «в полевых» условиях ручным способом и с помощью стандартной бетономешалки. Как это сделать своими руками, правильно расскажет краткая инструкция ниже.

Первое, что нужно знать и быть к этому готовым, что имеющие заполнители буду иметь большую влажность, чем требуется (например, после дождя). В таком случае, корректировка количества воды обязательна. Делается она просто.

Сначала берется всего 2/3 необходимого объема жидкости и добавляется к сухим компонентам. После тщательного перемешивания понемногу дозируется еще вода, до получения однородной смеси нормальной для проводимых работ консистенции.

Ручной замес бетона производится в несколько этапов:

• Шаг 1. В подготовленную емкость (или просто на ровный участок) засыпается большая часть цемента и весь объем ОПГС, тщательно перемешивается. После чего дозируется оставшееся вяжущее, и также перемешивается до однородности.

• Шаг 2. Формируется невысокая горка из получившейся сухой смеси, в середине которой делается небольшое углубление.

• Шаг 3. В воронку дозируют воду по вышеприведённому принципу, при этом, раствор тщательно замешивается лопатами до получения однородности и «хорошей» консистенции.

Замес в бетономешалке производится немного по иному принципу:

• Шаг 1. Производится включение пустого смесителя в первой позиции, после чего дозируется первая часть воды.
• Шаг 2. Засыпается весь объем ОПГС и прокручивается с водой пару минут.
• Шаг 3. Смеситель переводят во вторую позицию и дозируют весь цемент.
• Шаг 4. По мере перемешивания, дозируют оставшуюся воду до получения однородной смеси.

Будьте внимательны, и сопоставляйте реальный объем своей мешалки и количество ингредиентов. Как это сделать, а также о нюансах технологии автоматизированного способа приготовления бетона на ОПГС, рассказывает видео в этой статье.

Подводя небольшой итог, можно сказать, что бетон из ПГС для проведения фундаментальных и прочих работ на строительной площадке – это прекрасная альтернатива классической смеси на дорогих привычных заполнителях. Из минусов — не все фирмы работают с ПГС. Поэтому необходимо решить подобный вопрос заранее, чтобы грамотно спланировать строительные работы на участке.