Бетон для фундамента

Бетоном называется твердая смесь из цемента, воды и выбранного заполнителя.
Обычно используется цемент такой марки, которая позволит вымешать бетон нужной твердости. Используемые в процессе приготовления бетона вода, гравий и песок должны быть максимально чистыми, иначе прочность конечного бетона просто снизится. Вымешанная масса всегда получается разной по своей консистенции. Если бетон жесткий, по консистенции похож на увлажненную землю, то его надо тщательно уплотнять при конечной кладке. Если масса получается достаточно густой, но достаточно пластичной, то ее уплотнять следует с меньшими усилиями.
Если заполнять форму литым бетоном, то он распределяется самотеком. Густота полученной бетонной смеси зависит от количества воды. Избыток влаги в бетоне расслаивает смесь, что сводит на нет задуманную прочность бетонной конструкции. Если же цемент добавлять одновременно с водой, то прочность бетона не изменится. Надежную прочную смесь можно получить из самой густой по консистенции массы, которая к тому же нуждается в тщательном уплотнении.
Любой бетон в состоянии выдержать очень крепкое сжатие, но при растягивании он легко может дать досадную трещину. Для повышения прочности в литой конструкции бетона используется металлическая арматура. Полученный железобетон на порядок выше бетона по прочности благодаря примерно одинаковому коэффициенту температурного расширения арматуры и бетона и прочной сцепке оных в единой конструкции. На несущую способность любой железобетонной плиты влияет грамотная укладка армированных стержней. Если конструкции консольные и защемляются односторонне, то арматуру кладут в верхнем слое всей бетонной массы, а если двусторонне – то в нижнем.
Порой арматуру равномерно кладут по всей массе бетона, сваривая в каркас. Подобное соединение является одним из наиболее прочных бетонных сооружений. Главным условием внедрения арматуры в литье является расположение стержней от поверхности бетона не ближе 5 см. Если грамотно соотнести арматурные стержни и бетонную массу, то в результате получается прочнейшая конструкция, которая способна выдержать очень большие нагрузки.
Приготовление бетона для фундамента
Для приготовления строительного бетона рекомендуется использовать достаточно густую смесь бетона, которая имеет осадку конуса не более 2-6 см. Недостатком является только то, что плотно и хорошо утрамбовать подобную массу можно только в достаточно больших конструкциях, в которой арматурные стержни располагаются достаточно редко. Чем меньше будет заливаемое бетоном пространство и чем более часто будет выложена в бетоне арматура, тем более прочным получится застывший бетон.
Для бетона существуют нормы консистенции с такой осадкой конуса:

• под фундамент и пол – 2-3 см;
• большие неармированные конструкции (стены и фундаменты) – 3-6 см. Эта норма подходит и для редкоармированных конструкций;
• простые конструкции из железобетона (плиты, колонны, балки) среднеармированные – 8-12 см;
• балки и колонны, имеющие малое сечение, а также тонке стены и конструкции с часто располагаемой арматурой – 12-14 см.

Полученную консистенцию смеси бетона можно измерить металлическим конусом, который имеет гладкую внутреннюю поверхность. Высота такого конуса составляет 30,5 см, в нижнем основании ширина – 20,3 см, а вверху – 10,2 см. По бокам у конуса расположены две ручки, а основание оснащено упорами-лапками или скобами, о которые он опирается о горизонтальную поверхность (стальной лист, доску, фанеру, пластик).

Консистенция измеряется следующим образом. Конус ставится на опорные лапки и заполняется 3 слоями готового бетона, причем каждый слой штыкуют (25 раз протыкают специальным металлическим стержнем 1,5 см в диаметре). После проведения штыкования излишки бетона срезаются вровень с краем воронки и некоторое время не трогают. Бетонная масса, медленно оседая и меняя свою форму, сжимается. После этого замеряют расстояние от края конуса до осевшей смеси. Соответственно, чем меньшим окажется расстояние до массы, тем меньшей является усадка, а значит, консистенция достаточно густа.
Жесткая осадка бетона составляет 0-2 см, пластичная осадка – 6-14 см и литая осадка 17-22 см.
В любом случае, полученная бетонная масса не должна расслаиваться или выделять воду.
Состав бетона для фундамента
Все материалы, которые входят в бетонную смесь (песок, щебень и гравий), должны быть разнозернистыми, чтобы равномерно заполнять возможные пустоты. Ведь чем меньше будет зазоров, тем меньше понадобится потом цемента и песка для их ликвидации. Согласно строительным стандартам, в песке суммарный объем пустого пространства должен быть не выше 37 %, не более 45 в гравии и около 50 в щебне. Сопоставить эти показатели достаточно просто. Надо подобранную смесь или заполнитель засыпать в отдельное ведро, затем до краев налить в него тонкой струей воду. Объем пустот определится по количеству влитой жидкости. Если влито 3,5 л, то и пустот, соответственно, 35 %.
Общий состав бетонного заполнителя надо подбирать с использованием стандартного сита. Щебенку и гравий просеивают в железном сите с ячейками 8, 4, 2, 1 и 0,5 см, а песок – через 5 мм, 2,5, 0,5, 0,3 и 0,15 мм. Оставшиеся в сите зерна называются фракцией бетонного заполнителя.
Есть два способа подобрать заполнитель.
Для заполнителя с наибольшей крупностью зерна 4 см исходные щебенку или гравий просеивают через ячейки сита в 4 см. То, что остается после просеивания, называется верхним остатком. Прошедшие сито зерна просеивают через сито с ячейками по 2 см. Остатки – первая фракция. Затем остатки зерен сеют через 1 см сито, получая в остатке вторую фракцию. Прошедшие 5 мм сито зерна называются нижним остатком, а не прошедшие – третьей фракцией.
Для приготовления крупнозернистой смеси надо взять по 5% верхнего и нижнего остатков и 30 из каждой фракции. Порой верхний остаток заменяется первой фракцией на 5%.
Также смешивают такой состав из двух фракций: от первой 50-65%, от третьей – 35-50%, а если из трех, то по 40-45% первой, 20-30 от второй и 30% от третьей фракции.
Для заполнителя с наибольшей крупностью зерна 2 см делают те же процедуры, только сеют гравий и щебень через сито 2 см и заканчивая 3 мм, и песок через 2,5 мм сито до 0,3 мм.
Так подбирают зернистый состав щебенки или гравия в песке. Отмеривают некое количество различных фракций и перемешивают смесь, равномерно распределяя зерна по бетонной массе.
Цемент выбирают таким образом, чтобы его марка превышала заданную для бетона марку в 3 раза (для портландцемента в два раза). К примеру, под бетон 160 кгс/кв.см применяется цемент от 400 кгс/кв.см.
Избыток цемента в бетонной смеси приводит к излишнему перерасходу бетонной массы. Если недостаток, то плотность бетона будет низкой, повысится его водопроницаемость и заржавеет арматура.