Бетон из песчано-гравийной смеси (ПГС)

Чтобы сделать прочный фундамент, важно соблюсти пропорции ПГС для бетона. Не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы высчитать их количество и приготовить правильную смесь. Для этого существуют проверенные временем формулы и методы. Предлагаем вместе разобрать состав бетона, его характеристики и способы приготовления строительного раствора.

Виды песчано-гравийной смеси

Сегодня бетон так популярен для строительства, что ему можно посвятить отдельную статью. Основа прочности строительного состава – это песчано-гравийная смесь (ПГС). Как видно из названия, основные компоненты — это гравий и песок.

Всем известно, как выглядит ПГС. Горы смеси из песчаных частиц и камней разных размеров можно увидеть вдоль дорог при их отсыпке. Но давайте взглянем в ГОСТ и найдем характеристику терминов, которые помогут нам точно определить, что такое песок и что такое гравий:

• Песком называют частицы, которые имеют размер от 0,05 до 5 мм. Эти обломки горных пород могут иметь округлые и острые края.
• К гравию относят более крупные минеральные фрагменты. Их размер может быть от 5 до 70 мм. Поверхность камней бывает окатанной в разной степени.

Гравийная смесь образуется в природе естественным путем. Ее даже относят к нерудным полезным ископаемым. Возможно, кто-то видел, как добывают ПГС на реках и в карьерах. Считается, что самый качественный материал намывают со дна морей.

По месту происхождения песчано-гравийных смесей, им дают соответствующие названия. Посмотрим на характеристику основных типов:

Если посмотрите на натуральную смесь из песка и гальки с пляжа, увидите, что большую часть занимает песок (примерно 80%), а так же камни разных размеров (до 20 % от общего количества). Диаметры гальки могут иметь разницу в 300 мм, что недопустимо для многих строительных работ.

Чтобы бетон получился качественный, надо чтобы количество твердых элементов в песке имело значение 65-75%. Это самое оптимальное соотношение. Такая смесь называется обогащенной (сокращенно ОПГС). В искусственно созданных ПГС гранулы имеют небольшой разбег по диаметру. Например, можно приготовить составы с размерами гравия от 5 до 25 мм или от 10 до 50 мм.

Чтобы сделать зерна ПГС одинакового размера, используют специальные дробильные установки. А сортировочные машины разделяют гравий по размерам. Полученный гравий затем смешивают с песком.

Глядя на следующую фотографию, можно оценить различия природного материала и каменистого, прошедшего обогащение.

На практике, смесь песка со щебнем делят на 5 групп. С возрастанием порядкового номера, увеличивается процент содержания гравия. Эта цифра может составлять 15, 25, 35, 50, 65 и 75%. Чем выше показатель, тем лучше качество ОПГС. Самые прочные бетоны М200 и М150, которые соответствуют ГОСТу, готовят из обогащенной смеси №5.

Для информации: стандарты документа ГОСТ 23735–2014 «Смеси песчано-гравийные для строительных работ» определяют состав стройматериалов. ГОСТ содержит раздел с описанием допустимого размера частиц. Вот их характеристика:

Есть еще ряд стандартов, которые используют промышленные компании для производства бетона. Они определяют требования к уровням прочности, морозоустойчивости, количеству допустимых примесей в бетонных растворах.

Применение

Как мы уже выяснили, есть разные ПГС. Они имеют разный состав, происхождение и применение. Природные материалы подходят для использования в следующих случаях:

• Отсыпка дорожного полотна, которое будет иметь не большие нагрузки.
• Создание дренажных насыпей.
• Обустройство детских, спортивных площадок.
• Отсыпка фундаментов, трубопроводов, траншей.
• Изготовление дорожек на дачных участках.
• Устройство площадки перед гаражом.

Преимущества природного ПГС заключается в том, что он является для нас естественным компонентом окружающей среды. Он встречается повсеместно, поэтому служит для нас экологически безопасным материалом.

Обогащенные составы имеют более серьезное применение. Их используют:

• В строительстве магистралей, федеральных трасс.
• Для отсыпки фундаментов сооружений промышленного назначения, которые должны отвечать повышенным требованиям прочности.
• В приготовлении марочного бетона (с правильными пропорциями бетона).

По сравнению с природным аналогом, обогащенный состав имеет лучшие технические характеристики, поэтому стоит дороже. Частицы разных диаметров заполняют пустоты, что делает материал более прочным.

Пропорции ПГС и цемента для бетона

Качество цементно-песчаной смеси с щебнем напрямую зависит от компонентов. При этом важно их соотношение, а так же качество. Есть строительные формулы, которые принимаются как аксиомы. Они выведены опытным путем и подтвердили свою эффективность на практике.

В такой универсальной формуле приводятся следующие пропорции:

• ОПГС – 4 ч.;
• цемент – 1 ч.;
• затворитель – 0,4 ч.

Затворитель – это строительный термин, который обозначает жидкость для разбавления сухих компонентов для придания им эластичности. Чаще, в качестве затворителя используют воду.

Чтобы правильно отмерить ингредиенты, рекомендуем вам выбрать одинаковую единицу измерения. Например, считать все в килограммах или литрах.

Для удобства расчетов, строители свели показатели в таблицу. В ней мы можем увидеть расход цемента, пгс или щебня для получения раствора определенной марки.

Например, посмотрим, что нам потребуется для замешивания марочного раствора М400:

1. Выбираем пересечение соответствующей строки со столбцами. Получаем, что на килограмм портландцемента М400 нужно взять 3,9 кг ПГС.
2. Следующая колонка показывает расход песчано-гравийной смеси на 10 л портландцемента.
3. Далее видим, что из 10 л цементного порошка и требуемого количества ПГС получится 31 л бетона.

Для целей «домашнего» приготовления строительных смесей универсальной единицей меры является ведро. Подойдет любое: пластиковое, металлическое, эмалированное, цветное. Главное, чтобы оно было 10-литровым.

Поучимся вычислять в ведрах. Одновременно выясним, какое количество составляющих потребуется для замешивания 1 куба бетона.

Уравнение подсчета количества цемента выглядит так: 1000*10:31=323 л или 32,2 ведра, а ПГС вычислим по такой формуле: 1000*35:31=1129 л или 112,9 ведер.

Все цифры берем из той строчки, какую марку хотим приготовить. В примере мы посчитали сухие компоненты для марки М400. Будет полезно знать сколько ведер в мешке цемента.

Если вам сложно сориентироваться по табличным цифрам, можно использовать строительный онлайн калькулятор для расчета количества нужных материалов.

Вода рассчитывается в каждой ситуации индивидуально. Песок в смеси может быть сухой или влажный, а камни — обладать разной пористостью. Вместе эти характеристики влияют на итоговый расход затворителя.

Как лучше поступить, чтобы не прогадать с объемом воды? Просто при замешивании не добавляйте сразу всю жидкость. Сначала лучше налить 2/3 от предполагаемого объема, а потом вливать ее частями до достижения нужной консистенции раствора. Так, опытным путем, вы определите оптимальный расход затворителя.

Рассмотренная нами таблица содержит объемы исходных материалов для разных марок бетона. Чтобы определить, какая марка лучше, посмотрите, где применяются другие виды:

• М150 – для отмостки небольших построек, одноэтажных домов.
• М200 – при залитии оснований в виде лент или плит.
• М250 – для плотных монолитных плит.
• М300 бетон – для строительства монолитного фундамента.
• М400 – в изготовлении сверх прочных бетонных конструкций.

Как видите, совсем не обязательно готовить сверхпрочный состав, если нужно построить дачный дом или залить площадку для машины.

Бетон из ПГС для фундамента

При изготовлении фундаментов не используют гравий горно-овражного происхождения. Потому что «на осколках старого трудно построить новое». Эта шутка-ассоциация не даст вам забыть, что этот тип ПГС не подходит для строительства фундамента. На самом деле горную щебенку не берут потому, что он имеет неоднородную структуру гранул и содержит глину. Это отрицательно сказывается на прочности бетона.

Самые подходящие ПГС – это морские и речные. Их гранулы примерно одинакового размера и структуры. Также они подходят под ГОСТ.

Чтобы залить фундамент для большого здания нет смысла готовить раствор самостоятельно. Утомительный поиск подходящих элементов может занять много времени и не позволит сэкономить. А опытные производители бетона уже знают в нем толк и сделают его по лучшему рецепту.

Смешать бетон своими руками можно, если его объем относительно невелик. Хорошо, если есть строительная бетоньерка и помощники.

Пропорции для фундамента отличаются от универсальной формулы бетона. Обратите внимание на их соотношение:

• 8 порций ОПГС;
• 1 порция цемента;
• вода – половина от порции цементного порошка.

Для приготовления бетона для фундамента нужно использовать ПГС №5 и портландцемент. К затворителю тоже предъявляются строгие требования. Вода должна быть прозрачная, без посторонних химических и органических примесей. Проверьте ее на внешний вид, оцените прозрачность и запах. Не стоит использовать воду, если она мутная или пахнет химией. Это может привести к тому, что бетон не схватится или станет не достаточно прочным.

При замешивании раствора зимой используют теплую воду (+40 градусов Цельсия), а летом наоборот холодную.

Обратите внимание, что привычные для нас названия цементных порошков имеют также новую аббревиатуру. Чтобы не запутаться при выборе в строительном магазине, запишите новые наименования. Так цемент М400 может выглядеть как ЦЕМ I 32,5Н ПЦ, а марка М500 — ЦЕМ I 42,5Н ПЦ.

Пропорции в ведрах

Вернемся к нашим ведрам. Посмотрим, как с помощью 10-литрового ведра и знания удельной плотности стройматериалов мы выведем формулу бетона хорошего качества.

Удельный вес показывает, какое количество вещества в кг посещается в кубометровой емкости.

Для расчета будем использовать алгоритм с формулами. Звучит скучно. Но так как мы считаем в ведрах, то и формулы будут такими же простыми.

• Сначала узнаем, сколько нам нужно цемента М400. Его удельная плотность равна 1300 кг на 1 кубометр. Переведем объем ведра в м3. Получаем 0,01 м3. Перемножаем показатели (1300 кг/м3*0,01 м3 = 13 кг) и видим, что в ведро поместиться 13 кг цемента.
• Теперь считаем ПГС. Вспомним, что по нашей пропорции, соотношение цемента и ПГС для бетона составляет 1 к 8. Значит, нам потребуется 13*8=104 кг ПГС. Удельную плотность 1650 кг/м3 умножаем на ведро (1650*0,01=16,5 кг). Получаем, что в 1 ведре помещается 16,5 кг ПГС. Поделим общую массу на количество пгс в 1 ведре (104 кг/16,5) и получим 6,3 ведра.
• Затворителя нужно взять половину от количества цемента. Значит, его потребуется 0,5 ведра.

Сколько ПГС надо на 1 куб бетона

Продолжим вычисления. Из соотношения количества ингредиентов в «ведрах», выведем значения ПГС в литрах и килограммах. Это позволит нам узнать, сколько нужно ОПГС на 1 куб бетона.

1. Вычислим, сколько всего литров занимает 1 порция. Переведем полученные ранее значения компонентов смеси в литры, а затем сложим их. 10 (цемент)+63(гравий)+5(затворитель)=78 л.
2. Узнаем, сколько порций поместиться в кубометре: 1000 м3:78 л = 12,82.
3. Рассчитаем объем песчано-гравийной смеси в литрах на 1 куб: 63*12,82=807,66.
4. Переведем литры в кг. Для этого умножим удельную плотность на объем. 1650*0,80766 = 1332,63 кг.

В результате расчетов мы выяснили, что расход пгс на 1 м3 бетона составит 807,66 л (1332,63 кг). Возможно, вам также будет интересно узнать расход цемента на 1м3 бетона.

Как замесить бетон

Отвлечемся от теории и перейдем к практике. Есть 2 способа замешивания раствора: механический и ручной. При ручном способе разбавления пгс с цементом используют емкости и лопаты. Для механического способа потребуется тоже самое, плюс бетономешалка.

За 1 подход в бетономешалке можно приготовить количество смеси равное 2/3 от объема емкости. Если барабан имеет объем 160 л, то за раз можно сделать около 120 л бетона из гравмассы. За рабочую смену можно изготовить около 3 м3 состава.

Приступим к замесу механизированным способом:

1. Сначала включим центрифугу без заполнения.
2. Поворачиваем барабан кверху в положение 1 и добавляем воду (5 л или полведра).
3. Закладываем обогащенную ПГС (6 ведер).
4. Поворачиваем смеситель в положение 2 и добавляем цемент (1 ведро).
5. Мешать нужно не больше 10 минут, иначе цемент начнет схватываться. Полученная смесь должна быть однородного цвета и консистенции. Не допускается наличие комков.

Бетонный раствор всегда готовьте непосредственно перед началом его заливки. Все количество нужно израсходовать в течение 2 часов после приготовления.

Для изготовления небольших объемов можно обойтись ручным способом. Посмотрите, как меняется последовательность засыпки ингредиентов:

1. Сначала насыпаем в строительную ванну сухие вещества (песок, гравий, цемент). Перемешивайте их до однородного состояния, чтобы вам на глаза не попадались не промешанные комки.
2. Начинаем порционно вливать воду. Не забывайте, что при этом нужно постоянно перемешивать компоненты.

Замешивая сухие составляющие, не нужно сильно разводить их водой. При высыхании жидкий раствор даст усадку, и поверхность фундамента может растрескаться.

Практические рекомендации

Мы специально привели для вас все возможные варианты расчетов для создания идеальной бетонной смеси. Теперь вы как специалист бетонного производства можете давать советы неопытным мастерам. Но напоследок мы припасли супер лайфхак, который позволит вам приготовить бетон без сложных формул и таблиц.

Приготовьте листок с ручкой, банку (1 л), ведро (10 л), цемент, ПГС, воду. Приступим:

1. Сначала измерим, сколько воды помещается в 10-литровое воды. Логично, что 10. Запишем на бумаге.
2. Теперь засыплем полное ведро щебня и нальем воду до верха. Не забудьте посчитать количество банок, которое поместилось в ведро. Пусть это будет 4 литра. Запишем цифру на листке и освободим емкость.
3. Насыпаем песок в количестве, которое равно объему воды из п. 2. Это снова 4 литра. Наливаем воду до верха цемента. Это количество будет показывать мерку цемента, который будет заполнять самые мелкие пустоты. Например, получилось 2 банки. Запишем в заметках.
4. Выводим формулу. Для замешивания правильного раствора потребуется: 10 ч. ПГС, 4 ч. воды и 2 ч. цемента.

И в завершении приведем небольшую памятку с советами по работе с бетоном:

• Перед покупкой всегда проверяйте срок годности цемента. Применяйте только качественный свежий цемент известных производителей.
• Для создания бетона фундамента приобретайте готовый обогащенный материал. Самостоятельное обогащение природного пгс не поможет сэкономить средства, но потребует дополнительных физических усилий.
• При подготовке каждого компонента, убедитесь в их пригодности (отсутствие окаменелостей в цементном порошке, чистота и прозрачность воды, отсутствие в песке ила, глины).
• Вода должна быть без грязи, запаха и химических добавок.
• Добавки для гидроизоляции и пластификаторы добавляйте, строго следуя инструкции.

Заключение

Используя информацию, представленную в статье, можно научиться самостоятельно, высчитывать объемы компонентов и готовить качественный бетонный раствор. В зависимости от необходимого количества, можно готовить бетон вручную или механизированным способом.