Расход цемента на фундамент – как рассчитать количество цементного раствора

Бетон – универсальный строительный материал, применяемый при сооружении фундаментов различных типов. Его можно изготовить вручную, с помощью средств малой механизации или заказать в готовом к использованию виде на бетонном заводе. Но в любом случае его состав, определяющий свойства смеси, должен соответствовать поставленным задачам. Для нахождения правильных пропорций компонентов бетона для фундамента – цемента, мелкого и крупного заполнителей, воды – необходимо провести несложные математические расчеты.

Выбор марки бетона для устройства определенного типа фундамента

Основное свойство бетона – прочность. Характеризует его марка (класс) и она же в основном определяет область применения строительного материала. При устройстве фундаментов используются бетоны следующих марок:

• М100 (В7,5). Этот малопрочный дешевый материал применяется только в качестве подстилающего слоя, который необходим для предотвращения вытекания цементного молочка из свежезалитого фундамента.
• М150 (В12,5). Бетон марки М150 используется для малонагружаемых ленточных фундаментов под легкие строения.
• М200 (В15). Данная марка распространена в малоэтажном строительстве, применяется для устройства практически всех типов оснований – ленточных, столбчатых, плитных, ростверков для свайно-ростверковых конструкций.
• М250-М300 (В20-В22,5). Эти высокопрочные материалы используются при обустройстве фундаментов под тяжелые многоэтажные здания.

Расход цемента на 1 м

³ бетона для фундамента

В состав бетонных смесей входят следующие компоненты:

• цемент марок М400 и М500;
• песок – очищенный от глинистых и пылевидных включений;
• щебень – гранитный или гравийный;
• вода – из питьевого трубопровода или проверенная в лаборатории на наличие примесей, способных негативно повлиять на характеристики бетона и изготавливаемой конструкции.

Пропорции компонентов зависят от выбранной марки бетона.

Таблица расхода цемента и других компонентов для приготовления куба бетона для фундамента

Марка бетона	Цемент М400			Цемент М500
	Цемент, кг	Песок, кг	Щебень, кг	Цемент, кг	Песок, кг	Щебень, кг
М100	195	730	1250	175	745	1260
М150	255	695	1235	225	715	1245
М200	285	680	1225	250	700	1235
М250	350	640	1210	300	670	1225

Как рассчитать расход цемента на фундамент

Для определения требуемого количества компонентов, используемых при приготовлении бетонов, необходимо норму расхода вяжущего, мелкого и крупного заполнителей на 1 м³ смеси умножить на кубатуру основания.

Пример расчета необходимого количества материалов для фундамента объемом 7 м

3, марки бетона М200 с использованием портландцемента М400:

• По таблице находим количество компонентов на 1 м³ бетонной смеси. Цемент – 285 кг, песок – 680 кг, щебень – 1225 кг.
• Рассчитываем количество материалов на 7 м³. Цемент – 285 х 7 = 1995 кг, песок – 680 х 7 = 4760 кг, щебень – 1225 х 7 = 8575 кг.

Важную роль для качества готового бетона играет правильное количество воды, которое зависит от применяемой марки цемента и требуемой марки бетона. Отношение массы воды к массе цемента можно определить по таблице.

Марка (класс) бетона	Отношение В:Ц
	Цемент М400	Цемент М500
М100 (В7,5)	1,3	—
М150 (В12,5)	0,85	—
М200 (В15)	0,69	0,79
М250 (В20)	0,57	0,64

Чем выше требуемая прочность бетона, тем больше расход цемента при меньшем количестве воды.

Пример расчета необходимого количества воды для 1 м³ бетона марки М200, изготавливаемого из цемента М400:

1. Определяем по таблице количество портландцемента М400, необходимое для приготовления бетона М200 – 285 кг.
2. Определяем по таблице отношение В:Ц. В нашем случае оно равно 0,69.
3. Для получения требуемого количества воды количество ПЦ умножаем на величину В:Ц – 285 х 0,69 = 197 л.

Расчеты помогают найти теоретическое оптимальное количество воды. Но на практике вода может присутствовать в мелком и крупном заполнителях. Поэтому введение ее полного количества в начале замеса может стать причиной приготовления слишком жидкого бетона.

Как рассчитать объем фундамента

Важная часть расчетов – определение объема фундамента. Если создаваемая фундаментная конструкция имеет сложную геометрию, рассчитать ее объем можно разбивкой основания на простые элементы. Рассмотрим расчеты объемов разных типов фундамента.

Столбчатый

Этот тип основания применяют для легких строений, возводимых на пучинистых грунтах. Он представляет собой сваи с круглым или квадратным поперечным сечением. Их объем определяют умножением площади поперечного сечения на длину сваи.

 

• Площадь квадратного поперечного сечения: S = A², где A – сторона квадрата.
• Площадь круглого сечения: S = π*d²/4, где π = 3,14, d – диаметр круглой сваи.

Объем этого фундамента под сооружения простой прямоугольной или квадратной формы определяется умножением площади плиты на ее высоту.

Ленточный

Объем ленточного фундамента определяют умножением высоты, ширины и суммарной длины ленты. Высота фундаментной ленты состоит из глубины ее закладки и высоты надземной части.

Под внутренние стены обычно предусматривают фундаментные ленты меньшего поперечного сечения по сравнению с сечением наружного основания. Поэтому расчеты для оснований под наружные и внутренние стены обычно ведут раздельно. А затем суммируют результаты.

Особенности изготовления бетонной смеси под фундамент

Приготовление бетонной смеси вручную эффективно только при выполнении малых объемов работ.

Сухие компоненты бетона смешивают в металлической емкости, постепенно добавляя в них воду.

Чаще всего устройство фундамента – мероприятие масштабное, поэтому бетон заказывают на профильном предприятии или изготавливают его на месте строительства с помощью бетоносмесителя. Этапы механизированного приготовления бетонной смеси:

1. В барабан бетоносмесителя заливают примерно ¾ нормы воды. Если предусмотрены жидкие добавки, то их вводят в воду, перемешивают.
2. Засыпают всю норму крупного заполнителя – гранитного или гравийного щебня.
3. Вводят полностью необходимое количество вяжущего, перемешивают.
4. Засыпают всю норму песка, перемешивают.
5. Регулируют густоту смеси добавлением воды.

Какие факторы определяют качество фундамента

Качество готового основания дома определяет множество факторов, основные из них:

• Качество цемента. Это вяжущее быстро теряет свои характеристики, даже при хранении с соблюдением нормативных условий. При покупке цемента рекомендуется ощупывать мешки по углам, которые должны быть мягкими. Наличие отвердевших участков свидетельствует об ухудшении качества материала.
• Качество заполнителей. Песок должен соответствовать требованиям ГОСТа 8736-2014, щебень – ГОСТа 8267-93.
• Грамотный подход к расчетам и соблюдение необходимых пропорций. Недостаток, как и переизбыток цемента, негативно сказываются на качестве отвердевшей фундаментной конструкции.

Важную роль в сохранении рабочих характеристик фундамента играет глубина его заложения. На влажных и пучинистых грунтах этот параметр должен быть, как минимум, равен глубине промерзания почвы. На сухих грунтах минимальная глубина заложения основания строения – не менее 0,5 м.

Пропорции раствора для фундамента: как правильно приготовить

Прочный фундамент — гарантия долговечности постройки.

Наружная часть дома поддается ремонту, появление проблемных участков, изъянов поверхности становится видно сразу. Основание скрыто под слоем грунта, образование опасных трещин и деформаций остается скрытым до последних стадий разрушения.

Устойчивость фундамента зависит от качества материала, правильного соотношения компонентов и соблюдения технологии изготовления и заливки.

Содержание

1. Компоненты бетонной смеси
2. Пропорции
3. Изготовление смеси
4. Важные моменты

Компоненты бетонной смеси

Бетон — это затвердевший песчано-цементный раствор, который приготавливается в строго определенных пропорциях.

Классический состав материала состоит из следующих компонентов:

• Цемент;
• Песок;
• Щебень;
• Вода.

Качество компонентов тщательно контролируется, негодные составляющие сразу отбраковываются или доводятся до нужного состояния. Нужен цемент минимальной марки М300, оптимальным является М500.

Приобретая цемент необходимо следить за состоянием материала, отсутствием следов сырости. Существуют следующие разновидности:

• Портландцемент;
• Шлакопортландцемент;
• Пуццолановый портландцемент;
• Быстротвердеющий цемент.

Бетон для фундаментов принято делать из портландцемента, остальные виды используются в специфических условиях.

Песок должен быть чистым, не содержащим глинистых и органических включений. Это требование относится и к щебню.

Если в составе наполнителей обнаруживаются подобные примеси, материал промывают проточной водой. Процедура годится для относительно небольших объемов, промывка большого количества наполнителей — слишком трудоемкая задача, требующая значительного расхода воды и подготовленного рабочего места.

Качество воды проверяется не менее тщательно. Она должна быть чистой и прозрачной, не допускается наличие органических взвесей, мусора.

Пропорции

Необходимо учитывать, что на площадке удобнее пользоваться другими единицами измерения — весовыми частями и мерами объема (ведрами).

На изготовление 1 м3 бетона требуется:

• 320 кг цемента;
• 780 кг песка;
• 1200 кг щебня.

Созданную смесь надо замесить в 160 л воды. В результате получится бетон, по качеству близкий к маркам М200-М250. Это лучший вариант при заливке ленточного фундамента, буронабивных свай и иных опорных конструкций.

Многие строители имеют собственный рецепт приготовления раствора, с добавками моющих составов или извести, иногда — глины. Необходимо четко уяснить — подобные составы годятся только для связывания кирпичной и блочной кладки, в фундаментах таких добавок быть не должно.

Изготовление смеси

Правильно сделать раствор — задача несложная, но требующая следованию технологии. Способ замеса представляет собой поэтапный процесс. Необходимо приготовить сухую смесь. Нужное количество засыпают в емкость и тщательно перемешивают (лучше использовать механическую бетономешалку).

Компоненты надо довести до состояния однородной массы и добавить воду. Этот процесс производится постепенно, порциями, с постоянным контролем консистенции.

Бетон будет заливаться, поэтому надо добиться достаточной текучести, но не слишком увлекаться, чтобы не нарушить режим кристаллизации материала.

Самостоятельное изготовление раствора необходимо организовать максимально ритмично, в непрерывном режиме. Важно продумать доставку, размещение всех компонентов, запастись емкостями, которыми наполняется бетономешалка и тщательно вымерить их объем, чтобы не получилось ошибок в пропорциях.

Приступать к изготовлению, не отработав режим и технологию, не следует, поскольку специфика заливки не допускает перерывов.

Важные моменты

Заливка бетона производится одномоментно, за один раз. Если отливка начинает схватываться, добавление свежего раствора образует холодный шов, не обладающий прочностью и не способный выдерживать нагрузки наравне с монолитным материалом.

Перед заливкой необходимо подготовить пути подхода с разных сторон опалубки, чтобы подавать материал равномерно по периметру. Материал заполняет опалубку и сразу же штыкуется или обрабатывается вибромашиной, чтобы удалить мелкие пузырьки воздуха и получить максимальную плотность бетонной отливки.

Основная задача — точное соблюдение пропорций. Избыток цемента вызовет чрезмерную усадку, появление трещин в процессе кристаллизации. Излишек наполнителей снижает прочность бетона, делает его менее плотным. Слишком жидкий раствор препятствует правильной кристаллизации, вместе с водой из массива вытекает цемент, результатом чего становится образование рыхлого и ослабленного основания.

Бетон, приготовленный в точном соответствии с технологическими требованиями — наиболее предпочтительный материал для заливки фундамента.

Марка бетона зависит от гидрогеологической обстановке на участке, состава грунта, глубины залегания водоносного горизонта. Эти факторы оказывают значительное влияние на фундамент, создают нагрузки, пучения, прочие воздействия, деформирующие и разрушающие материал.

Чем сложнее гидрогеологическая обстановка, тем выше выбирается марка бетона, что означает изменение пропорций при изготовлении. Если все сопутствующие факторы учтены, качество и технические характеристики основания смогут обеспечить должную прочность и надежность.

КАКОВ ПРАВИЛЬНЫЙ СООТНОШЕНИЕ РАСТВОРА ДЛЯ КЛАДКИ? – Rosie On The House

Эксперты и я согласны с тем, что при наличии мешков с премиксами, если только вы не находитесь на крупной строительной площадке, где работает по крайней мере дюжина каменщиков, просто не стоит смешивать самостоятельно. Однако, если вы склонны к этому, наши друзья из Superlite Block предоставили приведенные ниже стандартные инструкции.

Существует различных растворных смесей , которые подрядчик может смешивать в зависимости от типа укладываемого материала:

• Тип M (2500 фунтов на квадратный дюйм)
• Тип S (1800 фунтов на квадратный дюйм)
• Тип N (750 фунтов на квадратный дюйм)

Различные типы достигаются путем изменения соотношения портлендского цемента, извести и песка . Миномет типа S является наиболее распространенным на рынке Аризоны, поэтому мы будем использовать его в качестве основы для наших сравнений.

Существует три основных способа приготовления раствора:

1. Портландцемент, гашеная известь и кладочный песок
2. Кладочный цемент и кладочный песок
3. Предварительно смешанный раствор

Портландцемент, гашеная известь, кладочный цемент и предварительно смешанный раствор доступны в мешках, кладочный песок обычно доступен в «оптовых количествах», которые доставляются грузовиком или иногда могут быть приобретены в больших «супермешках» от крупных розничных продавцов.

Портландцемент	Мешки по 94#
Известь	Мешки по 50#
Кирпичная кладка C	Пакеты 70# или 78#
Готовый раствор	Мешки 60#, 80# или 94#
Песок для кладки	Обычно куча песка доставляется на строительную площадку самосвалом. Песок засыпается в смеситель с помощью стандартной лопаты с прямоугольным острием, которая «насыпана полностью». Это называется «песочной лопатой»

Портландцемент, известь и песок

Это метод «старой школы», стандарт для отрасли, с которым сравнивают все другие методы. Чтобы приготовить кладочный раствор типа S, нужно распределить материалы в смесителе таким образом;

1 мешок	94# портландцемента
½ мешка	50# гашеной извести типа S
28 «Лопаты»	Кирпичный песок
7–8 галлонов	Чистая вода

Процедура смешивания:

• Добавьте от 2/3 до 3/4 воды в смеситель
• Добавьте портландцемент и гашеную известь в смесь
• Добавить песок в миксер , добавляя воду по мере необходимости для достижения желаемой консистенции
• Смешайте в течение 5 минут в механической мешалке лопастного типа

Количество воды, необходимое для приготовления качественного раствора, зависит от желаемой консистенции раствора. Для густого раствора используйте меньше воды, для влажного раствора используйте больше воды. Если вы не добавите достаточное количество воды, строительный раствор станет настолько вязким, что его нельзя будет использовать, и его будет очень трудно использовать, если вы добавите слишком много воды, строительный раствор превратится в «суп», и вы не сможете его использовать.

Цемент для кладки

Цемент для кладки — это просто продукт, в котором портландцемент и гашеная известь уже смешаны вместе в надлежащих пропорциях. Чтобы приготовить раствор типа S с цементом для каменной кладки, нужно распределить материалы в смесителе следующим образом:

1 пакет	Кладочный цемент 70# или 78#
Лопаты от 18 до 20	Кладочный песок
5 галлонов	Чистая вода

Процедура смешивания:

• Налейте от 2/3 до 3/4 воды в смеситель
• Добавьте кладочный цемент в смесь
• Добавьте песок в смеситель, добавляя воду по мере необходимости для достижения желаемой консистенции
• Перемешивайте в течение 5 минут в механической мешалке лопастного типа

Добавьте воды для достижения желаемой консистенции раствора, меньше воды для густого раствора, больше воды для влажного раствора.

Готовый раствор

Это самый простой в приготовлении раствор. Предварительно смешанный раствор представляет собой комбинацию портландцемента, гашеной извести и кладочного песка, уже смешанных вместе в надлежащих пропорциях для получения раствора типа S. Все, что нужно, это добавить достаточное количество воды для достижения желаемой консистенции, обычно от 5 до 6 литров на мешок 80#. Предварительно смешанные растворы немного уникальны тем, что требуют немного измененной процедуры смешивания.

Процедура смешивания

• Налейте от 2/3 до 3/4 воды в миксер
• Добавьте предварительно смешанный раствор в миксер, добавляя воду по мере необходимости для достижения желаемой консистенции
• Смешайте от 3 до 5 минут, выключите миксер и дайте раствору «закипеть» в течение 2–3 минут, снова запустите миксер и перемешивайте еще 2–3 минуты, добавляя воду по мере необходимости для достижения желаемой консистенции.

Предварительно смешанные растворы используют высушенный в печи песок, который требует более высокой водопотребности. Требуется несколько минут, чтобы вся вода впиталась в сухой песок, поэтому необходимо длительное время перемешивания. Если вы не дадите раствору схватиться и «раскиснуть», он будет ощущаться как песок на кельме, и с ним будет трудно работать.

Все эти растворы можно смешать вручную в тачке или в «грязевой ванне» для тех из нас, у кого нет миксера. Мотыга для раствора — отличный инструмент при ручном смешивании, а также обязательная прямоугольная лопата. Из прошлого опыта я обнаружил, что стандартная строительная тачка слишком мала для смешивания полного мешка портландцемента, ½ мешка гашеной извести и 28 лопат песка. В него едва поместится 1 мешок кладочного цемента и 18–20 лопат песка. Стандартная тачка очень удобна и вмещает 3 мешка 60# предварительно замешанного раствора, или 2 80# или 9 мешков.4 # мешка раствора Pre-mix. Следуйте тем же процедурам смешивания, что и при использовании механического лопастного миксера.

Что на самом деле произойдет, если я изменю пропорции цемента и песка в растворе?

Это повлияет на прочность и долговечность вашего раствора. Хотя я здесь не эксперт, ДОЛЖНО быть оптимальное решение такой проблемы. Какая смесь прослужит максимально долго, прочно удержится на камне, который ее окружает, будет прочной на сжатие и т. д.?

По сути, это задача оптимизации с несколькими критериями, которая давно была решена на практике, чтобы найти сочетание, которое наилучшим образом удовлетворяет всем целям в сочетании. На самом деле, если вы немного пойдете в одном направлении, вы обнаружите, что некоторые из этих целей будут достигнуты лучше, а другим будет нанесен ущерб. Вот как ведет себя такая проблема. Итак, теперь возникает вопрос: предположим, я добавлю в смесь еще немного песка (или другого заполнителя)? Что случится? Весьма вероятно (опять же, я сейчас только догадываюсь о точном эффекте, когда говорю на ходу) микс станет сильнее при сжатии, но в какой-то момент он будет легче разрушаться, станет менее липким. Конечно, в какой-то момент вы добавите слишком много песка, и все, что у вас будет, это куча песка, которая не обладает ни одним из необходимых вам свойств раствора.

Аналогично, предположим, я увеличу долю цемента? Имеет смысл, что теперь он лучше прилипает к окружающему камню, но не так силен при сжатии.

Добавление большего количества воды в смесь имеет и другие последствия, также оптимизированные на рекомендованном вам уровне. Поэтому, если вы добавите воду, смесь станет более влажной, с ней будет легче работать, она станет более липкой, но при этом и более неряшливой. Он не останется на месте. Это также может изменить время отверждения.

Я хочу сказать, что все эти параметры были выбраны оптимальными для группы характеристик, определяющих, что такое раствор и что он должен делать — физические свойства раствора. На самом деле, эти параметры оптимизировались каменщиками в ходе простых экспериментов в течение многих лет, пока они не создали смесь, которая разумно удовлетворяет наилучшим значениям в той точке, которая устойчива и устойчива к материальным изменениям.

Сказав все это, теперь я проведу небольшое исследование на эту тему. Например, на этом сайте мне сообщается, что соотношение песка и цемента может быть где-то в диапазоне от 1:2 до 1:3, что меняет прочность смеси с точки зрения ее способности выдерживать сжимающие нагрузки. Также упоминается, что добавление гравия в смесь повысит прочность.

По мере того, как я читаю больше, я также вижу, что качество цемента является фактором. С дешевыми материалами вам нужно больше цемента, так что это, вероятно, определяется составом самого цемента. (Есть ли в смеси известь? Сколько?)

На этом я остановлюсь, так как здесь задействовано МНОГОЕ факторов. Какой песок вы используете? Песок, состоящий из идеально круглых сфер одинакового размера, будет легко обрабатываться. Но это будет не очень сильно. Песок с «острыми» трещинами, имеющим множество острых краев с разным размером частиц, будет труднее смешивать, с ним труднее работать, но он прочнее с точки зрения свойств отвержденного материала.

Различные размеры заполнителей также изменят ситуацию. Для очень мелкого песка потребуется больше цемента в смеси, так как крошечные частицы имеют большую площадь поверхности для данного объема, поэтому требуется больше цемента, чтобы покрыть песок для хорошей адгезии. Но мелкий песок легче смешивать, легче обрабатывать, легче набивать место. Если поверхность, которую он должен приклеить, тоже очень неровная, он может лучше приклеиться. Но добавление более крупного заполнителя в смесь повысит прочность на сжатие, поскольку крупный камень прочнее. (В какой-то момент это превращает раствор в бетон.) Вот цитата, которую я нахожу на одном сайте:

«Раствор представляет собой смесь цемента, песка и воды (и обычно извести), предназначенную для кладки каменных блоков, таких как цементный блок, камень или кирпич. Раствор является «липким», поэтому он прилипает к блоку, камню или кирпичу. Бетон разработан стоять в одиночестве».

Хотя я уверен, что не рассмотрел здесь все факторы, это должно дать вам представление. Здесь задействовано очень много параметров.