Пропорции компонентов цементного раствора

Из чего и как приготовить цементно-песчаный раствор

Практически все строительные процессы проводятся с использованием одного материала, а точнее, раствора на основе цемента и песка. Применяется цементно-песчаный раствор для заливки фундаментов, оштукатуривания поверхностей, кладки кирпича и блоков, выравнивания напольных оснований, а также для общестроительных работ. При этом ингредиенты берутся в определенных пропорциях, которые отличаются в зависимости от конкретных условий использования.

Давайте подробнее рассмотрим особенности составления пропорций цементного раствора.

Пропорции и марки цементного раствора для кладки, штукатурки и строительства

1. Отличие цементного и бетонного раствора
2. Виды растворов
3. Назначение растворов и пропорций различных марок цемента

Прежде чем рассмотреть вопрос о пропорциях цементного раствора, нужно все-таки внести ясность в вопрос о самом растворе. При любом индивидуальном строительстве люди пользуются растворами цемента, при этом используются цемент и песок. Однако, в отличие от профессионалов, многие просто не понимают, что цементный раствор и раствор бетонный – вещи несколько разные, поэтому и используются по-разному.

Отличие цементного и бетонного раствора

Коренное отличие этих растворов состоит в том, что если для цементного раствора, кроме самого цемента, применяется только песок, то для раствора бетонного – еще и гравий (или щебень). Разговор будет идти именно о растворах цементных. Поэтому в первом приближении можно сказать, что бетонный раствор – это «мелкозернистый» цементный раствор. Для каждого «вида» работы готовится свой состав. Это обусловлено тем, для каких целей он будет применен.

Каждое «сооружение» эксплуатируется (или будет эксплуатироваться) при определенных условиях. Поэтому разговор следует вести все-таки не о марке цемента, который «замешивается», а о марке именно цементного раствора, который должен в результате получиться. Марка раствора является показателем твердости, прочности и долговечности уже готовой «конструкции». Ведь нужно учитывать такие параметры, как климатические условия, перепады температуры, влажности, давления. Важно и то, будет ли данное место укладки раствора испытывать впоследствии какие-нибудь нагрузки.

Любой цементный раствор состоит из двух компонентов – цемента и песка – «замешанных» на воде. Технология приготовления всех подобных растворов одинакова. В первую очередь готовится сухая смесь, состоящая, естественно, из песка и цемента. Разница между марками цементных растворов состоит в том, что для каждой из них берется определенная марка вяжущего вещества (цемента). Второе отличие – в пропорциях, в которых взяты компоненты. Другими словами, каково соотношение между массой цемента и массой песка.

Виды растворов

Растворы подразделяются на жирные, тощие и нормальные. Жирные отличаются от нормы большим количеством цемента. Их недостаток – быстрое растрескивание. В растворе тощем избыток песка, с ним трудно работать, да и прочность его невелика. При проведении строительных работ, как правило, используются цементные растворы марок 15, 50, 75, 100 и 150.

Марки устанавливают предельную прочность при температурах от 15 до 25 градусов спустя 4 недели после нанесения на поверхность (или заливки). Существует еще и такое понятие, как «подвижность» раствора. Обычно она находится в пределах 4 – 15.

Назначение растворов и пропорций различных марок цемента

Растворы цементные бывают штукатурными, кладочными и строительными. Они отличаются качеством используемого песка и соотношением массы песок – цемент. Для оштукатуривания стен, например, используется песок мелкозернистый.

На практике для частного строительства готовят раствор такой: 1 часть цемента на 2 – 3 песка. При этом цемент следует использовать 300 или 400. Если песка будет больше, то в дальнейшем возможно преждевременное разрушение кладки.

Марка раствора 100

Если песок взят мелкий, то хорошо подходит для штукатурных и кладочных работ. Если цемент марки «400», то песка 3,5 части. А если цемент «300» — 2,5 части. Можно вместо песка использовать гранитную пыль. Соотношение 1:3 при цементе «400».

Марка раствора 150

Также пригоден для кладки и штукатурки. Если необходимо сделать стяжку пола, то песок должен быть крупнозернистым.

Нужно иметь в виду, что очень часто используются различные наполнители. Добавление в раствор гипса, гидравлической извести, глины повышает его эластичность.

Марка цемента для фундамента и его соотношение с песком и щебнем

Фундамент является важнейшей частью любого строения, и от его прочности будет зависеть устойчивость, долговечность и безопасность дома. В связи с этим при строительстве фундамента необходимо применять правильно подобранный цемент. Марка последнего зависит от той нагрузки, которую будет испытывать фундаментная часть в будущем. Марка бетона означает прочность затвердевшего состава на сжатие. Чем больше цифра, чем выше прочность, однако при этом и выше цена. Но при строительстве фундамента на качестве экономить противопоказано.

В случае проведения бетонной подготовки можно использовать цемент марки 100. Однако на сооружение фундамента мы будем использовать варианты от М300 и выше. Если же вы хотите добиться максимальной прочности конструкции, то берите М500, так как его цена не сильно отличается от М400. Что же касается соотношения, то оно в расчете на цемент, песок и щебень обычно составляет 1-3-5.

Каков состав бетона

Можно брать разные виды цемента, но предпочтительнее портландцемент, применяемый для возведения любых фундаментов и построек. Маркировка его обозначает предел на сжатие (кг/см 2 ), а у бетона марку определяют как полуторную от цемента.

В растворе бетона вес составляющих веществ определяют в долях от цемента, а наиболее простое отношение между водой, цементом (М-400), песком и щебнем в весовых частях принимают 0,5:1:3:5.

Так, при замешивании в растворе 10 кг цемента потребуется:

• песок – 30 кг;
• щебень – 50 кг;
• вода в количестве 5 л (1л=1кг).

В результате получаем бетон с маркой 250, а воспользовавшись цементной маркой 500 – имеем М-350.

Таблица состава и пропорций бетона из цемента.

Маркировку бетона можно изменить, меняя пропорции между ингредиентами, так, взяв М-400, получаем разное маркирование бетона при весовом (кг) соотношении частей ц:п:щ:

• 1:3,5:5,7 – М-150 (заливка полов, дорожек);
• 1:2,8:4,8 – М-200 (постройка забора, фундамента гаража и бани);
• 1:1,9:3,7 – 300 (возведение стен, ленточного фундамента);
• 1:1,2:2,7 – 400 (прочный, профессиональный, быстро твердеет).

Изменив меру воды, но оставив прежнюю пропорцию цемента и песка, можно поменять маркировку раствора. Получаем такую зависимость, например, для М-400:

• взяв воду 0,75 части – получим бетон 150;
• вода 0,63 части – М-200;
• при 0,50 – имеем М-300.

Для цементной марки М-500:

• воды 0,85 – бетон М-150;
• при 0,71 – получаем М-200;
• взяв 0,60 части жидкости – 300.

Отвердевая, вода с цементным порошком связываются, поэтому берут их правильное соотношение для получения прочного, не образующего микротрещин материала.

Изготовить бетон возможно своими силами, имея инструменты:

• бетономешалку (ящик, деревянный настил);
• 2 ведра (для воды и сыпучих веществ);
• лопату совковую;
• тачку.

Воспользуемся следующими материалами:

• цемент;
• песок;
• щебень;
• вода.

Готовим раствор, действуя так:

1. Засыпаем в нужной пропорции сыпучие вещества по очереди и как следует перемешаем.
2. Доливаем воду, кладем щебень и вымешиваем лопатой до однообразного состояния, без комков.
3. Используя бетономешалку, придерживаемся другой последовательности – заливаем воду и сыплем цементный порошок в нужной пропорции, мешаем 2 минуты. Затем состав досыпается песком (в несколько этапов). Осталось добавить щебень в работающий барабан (заполняя его не более 80%) и помешать 5 минут.

Готовый состав следует использовать быстро, до затвердевания.

В какой пропорции разводить цемент

Схема наполнителей для бетонной смеси.

В зависимости от используемого объема воды в смеси обычно различают:

• жирные;
• тощие;
• нормальные растворы.

Пропорции цемента напрямую зависят от количества используемой воды. Жирный цемент, как ясно из названия, обладает малым количеством воды. Это заставляет смесь быстро схватываться, но при этом такая консистенция дает растрескивание, что снижает долговечность конструкции.

Нормальный раствор обладает средним по времени периодом застывания. Идеальные пропорции цементного раствора гарантируют надежность и стойкость. При полном затвердении не дает трещин по поверхности.

В тощем растворе количество воды существенно увеличено. Схватываться он будет очень долгое время, и надежность этой смеси невелика.

Вода, как правило, используется в ½ к объему цемента. Это приблизительная характеристика. Замешивание раствора необходимо осуществлять постепенно, добавляя воду небольшими порциями. Только полностью перемешав все составляющие, без комочков и остатков цемента и песка по краям, следует оценивать консистенцию. Разница при отклонении от нормы – это лишние или недобавленные 1,5-2,5% воды. Прочность и долговечность сооружения прямо зависят от соблюдения технологии.

Схема приготовления бетонной смеси.

Марка необходимого для работ раствора определяется как маркировка цемента, поделенная на количественный объем используемого песка. Например, имея цемент марки М300 и используя 3 ведра песка (соотношение 1:3), мы приготовим раствор марки М100. Для удобства можно использовать формулу: маркировка цемента/объем песка в ведрах = маркировка раствора. Таким образом, раствор марки М100 можно приготовить из любого цемента, для марки М500 необходимо увеличить объем ведер песка до 5 (соотношение 1:5).

При ведении строительства основу составляют цементные растворы марок от 15 до 150. Этот показатель говорит о предельной прочности при температуре от 15 до 25°С. Максимальная твердость наступает после месяца с момента работ.

Еще одним показателем является подвижность раствора. Верхняя граница определяется в 15, нижняя в 4. Проверку можно осуществить конусом, погрузив его в раствор. К примеру, для штукатурных работ раствор должен быть более подвижным. Это позволит нанести его равномерно и избежать дальнейшего растрескивания.

Для кирпичей с маркировкой М100 необходим раствор с таким же показателем. Это сделает стену практически монолитной. Но есть и исключения. Некоторые виды фасадного кирпича имеют маркировку М350, приготовление такого же раствора будет расточительным и финансово затратным. Для такой кладки достаточно будет использовать раствор М115. Он устойчив к погодным условия: ветру и осадкам. Конечно, при приготовлении необходимо строго соблюдать технологию.

При штукатурных работах лучше использовать мелкозернистый песок. Марку раствора в данном случае нужно использовать М100. Для приготовления смеси из цемента М400 необходимо 4 ведра песка. Если цемент маркировки М300, то 3.

Для кладки используется песок покрупнее, и маркировка раствора будет М150. При использовании цемента марки М300 добавляется 2 ведра песка.

Компоненты для приготовления бетона

Для изготовления бетона применяются три основных компонента:

1. Портландцемент, являющийся главным составляющим и выступающий в качестве связующего звена. На отечественном рынке портландцемент представлен следующими марками: М 200, М 300, М 400, М 500, М 550, М 600.
2. Песок мелкой и крупной зернистости, который бывает чистым речным и строительным без примесей глины — кварцевым. При наличии большого количества глины в составе песка готовая смесь получается неоднородной и жирной, из-за чего происходит растрескивание фундамента в зимний период. Процент глины не должен превышать 3%.
3. Щебень фракционный и рядовой. Наиболее приемлемой для изготовления бетонной смеси является фракция 10-20 мм (для ручного замешивания) и 20-40 мм (для механического замешивания в бетономешалке), максимальный размер зерен 40-70 мм используются для тяжелых бетонов. Мелкозернистый щебень 5-10 мм участвует в замешивании цементных растворов. Рядовой имеет зерна разных размеров.

Твердение смеси происходит за счет воды, которая добавляется в процессе приготовления, но после того как все компоненты пройдут тщательную процедуру смешивания.

Пропорции для приготовления бетона и цементно-песчаного раствора могут варьировать в зависимости от области их применения.

В основном бетонная смесь востребована:

• при возведении фундаментов разных типов, которые бывают: ленточными, плитными, столбчатыми, монолитными и железобетонными;
• обустройстве полов в производственных цехах, складских, торговых, жилых и других помещениях;
• создании крытых и открытых площадок (спортивных, детских, автостоянок и др.);
• при строительстве дорог, тротуаров и взлетных полос;
• создании монолитных и железобетонных конструкций, дамб, пирсов, подпорных стен и многого другого;
• при производстве декоративных элементов, тротуарной плитки, кирпича, блоков и др.

В зависимости от области применения к приготовлению бетонной смеси предъявляются определенные требования, которые должны соответствовать количеству используемых компонентов, предусмотренных специальными нормативными документами, действующими в строительной сфере (ГОСТ и СНиП). Для некоторых видов готовой смеси могут применяться различные добавки, которые ускоряют процесс затвердевания и улучшают качество раствора.

Совет! Если раствор используется в зимнее время при низкой температуре окружающей среды, тогда в его состав должны входить специальные противоморозные добавки.

Как готовится товарный бетон?

Пропорции компонентов обязательно должны строго соблюдаться в целях получения конкретной марки. Такие требования связаны с тем, что только в расчетном соотношении качество готовой смеси будет соответствовать предъявленным к ней требованиям по прочности. Например, для того чтобы изготовить товарный бетон, состав пропорции для марки М 100 должен иметь меньшее количество цемента, по сравнению с тем, что необходимо для смеси марки М 450. Каждый состав имеет свое назначение и если марка М 100 применяется там, где не предусмотрено больших нагрузок, то марка М 450 предназначена именно для эксплуатации в условиях с повышенными нагрузками.

Для того чтобы приготовить бетонный раствор, пропорции должны в первую очередь исходить от марки примененного цемента, на основании чего выбирается фракция щебня и песка, а также в учет берется показатель плотности, который непосредственно влияет на такие свойства готового раствора, как:

• водонепроницаемость;
• морозостойкость;
• прочность;
• подвижность.

При разработке качественного состава бетонной смеси очень важно подобрать правильные пропорции примененных компонентов.

Например, для приготовления 1 м³ бетонного раствора М 200 понадобится:

• портландцемент М 500 в количестве 280 кг;
• кварцевый песок – 740 кг;
• гравий или щебень малой фракции – 1250 кг;
• вода – 180 л.

Данное соотношение материалов в готовой смеси марки М 200 имеет следующие пропорции: 1х2,64х4,46х0,64, при округлении цифр приблизительно получается соотношение 1х3х5х0,7. Такой раствор в основном пригоден для заливки оснований средних по массе конструкций.

В составе смеси марки М 300 наличие компонентов изменяется только в отношении связующего материала и песка:

• цемент М 500 составляет 380 кг;
• кварцевый песок – 630 кг;
• гравий или щебень малой фракции – 1250 кг;
• вода – 180 л.

Данное соотношение материалов в бетонной смеси марки М 300 имеет следующие пропорции: 1х1,65х3,29х0,47, при округлении цифр примерно получается соотношение 1х1,7х3,3х0,5. Такой раствор пригоден для заливки пешеходных дорожек, тротуаров, небольших площадок, применяется для создания подпорных стен и возведения бетонных ограждений.

В интернет имеется достаточно много информации о том, как приготовить бетон. Пропорции всех компонентов указываются в таблицах, поэтому имея такие данные можно узнать, каким будет расход цемента (кг/м³) определенной марки для приготовления класса готовой смеси:

1. Класс бетона В 7,5 соответствует марки М 100. Для его приготовления понадобится цемент М 200 в количестве 200-240 кг/м³.
2. Класс В 10, марка М 150 – цемент М300 в количестве 215-240 кг/м³.
3. В 12/М 200 — цемент М 400 в количестве 240-310 кг/м³.
4. В 20/М 250 — цемент М 400 в количестве 270-340 кг/м³.
5. В 25/М 350 — цемент М 400 в количестве 310-390 кг/м³.
6. В 30/М 400 — цемент М 500 в количестве 250-440 кг/м³.

Для того чтобы сократить расход дорогостоящего компонента – портландцемента, применяются твердые заполнители, которые всегда участвуют в приготовлении бетона. Пропорции их разнятся в зависимости от предназначения смеси, поэтому могут варьировать, но максимальное количество составляет до 80 % от всего объема. Благодаря твердым заполнителям снижается усадочный процесс цементного камня, который происходит при твердении.

Значимой является и роль песка в бетонном составе. Он берется не просто так, а предназначен заполнять пустоты, образовавшиеся между щебнем, тем самым увеличивая плотность раствора. Его процентное соотношению ко всему объему зернистого наполнителя составляет примерно 30-35 %.

Коррозиестойкость

Под процессом коррозии бетона подразумевается разрушение цемента, которое сопровождается снижением таких показателей как водонепроницаемость. При этом уменьшается коэффициент сцепления с арматурой, что приводит к уменьшению прочности. Для предотвращения разрушений вследствие коррозии находят применение разнообразные добавки в цементы, образующие кислотостойкие, пуццолановые и глиноземистые смеси. Помимо этого нередко используется технология обработки поверхности бетона специальными растворами в виде кремнефтористого натрия, жидкого стекла, проводятся работы по облицовке плиткой на керамической основе.