Для заливки основания строительного сооружения используются растворы на основе цемента, но это не всегда ЦПС (цементно-песчаные смеси). Часто для того, чтобы получить мощную монолитную ленту или платформу, используют бетон из ПГС (песчано-гравийной смеси) с добавлением в качестве основного связующего и скрепляющего компонента — цемент М400. Исходя из состава рабочей смеси (песок, цемент, гравий или щебень), приготовить такой раствор проще, удобнее и экономичнее непосредственно на строительной площадке по причине большого веса зернистых фракций и сложности перемешивания смеси по ходу транспортировки раствора от завода-изготовителя до стройплощадки. Еще один плюс локализации процесса изготовления раствора на месте — пропорции бетона из ПГС и цемента будут соблюдены в требуемом соотношении, и густота рабочего раствора будет соответствующей.
Таблица 1. Составов марочных бетонов
Что такое ПГС?
Аббревиатура ПГС расшифровывается как песчано-гравийная смесь, добываемая в карьерах, со дна морей и рек. Основные свойства ПГС регламентированы требованиями ГОСТ 23735-2014 («СМЕСИ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ»). Строительные компании используют ПГС для: строительства дорог, обустройства подушек фундаментов, засыпки траншей, отсыпки оснований под различные площадки, рекультивации земель, благоустройства прилегающих территорий и других вспомогательных работ.
В качестве наполнителя бетона ПГС используется исключительно в частном домостроении, и только в тех в случаях когда конструкции и сооружения не испытывают высоких механических нагрузок. ПГС не годится для бетона, изготавливаемого в соответствии с требованиями ГОСТ, и не используется заводами по производству товарных бетонов тех или иных марок.
Причина этого кроется в составе и происхождении рассматриваемого материала. ПГС – это обломки горных пород разной фракции, разной твердости, перемешанные с песком, состоящим из частиц различной величины. Также в состав добываемой ПГС входят примеси глины, пыли, ила и грунта. При этом каждая конкретная партия материала, добытая в конкретном карьере, имеет индивидуальный процентный состав, размеры и твердость частиц, которые сложно идентифицировать по процентному содержанию, размерам и твердости.
В то же время после обогащения, песчано-гравийный материал представляет собой неплохой относительно недорогой комплексный наполнитель для тяжелого бетона, из которого можно возводить фундаменты и стены ненагруженных малоэтажных зданий, обустраивать отмостки, садовые дорожки, площадки и другие подобные сооружения.
В соответствии с ГОСТ 23735-2014, в зависимости от процентного содержания основного наполнителя (гравия) различают 5 групп обогащенной ПГС:
- Первая группа: от 15 до 25% гравия.
- Вторая группа: от 25 до 35% гравия.
- Третья группа: от 35 до 50% гравия.
- Четвертная группа от 50 до 65% гравия.
- Пятая группа от 65 до 75% гравия.
Практика показывает, что самый оптимальный состав бетона из пгс получается при использовании материала 5-й группы. Так, при приготовлении бетона из ПГС 5-й группы можно изготовить строительный материал соответствующий самым востребованным «гостовским» маркам тяжелого бетона – М150 и М200. При этом бетонный материал марок выше М200,даже из обогащенной ПГС приготовить невозможно.
Степень уплотнения
Транспортировка сыпучего вещества приводит к его уплотнению. Сжатие контролируется нормативными строительными стандартами. Показательное значение, определяющее количество уменьшенного объема называется коэффициентом трамбовки (уплотнения). Стандарты уплотнения закреплены на государственном уровне.
Утрамбовка материала — естественный процесс, коэффициент зависит от массы партии. Важными моментами является качество материала и способ транспортировки. Среднестатистический показатель уплотнения равняется 1,2, согласно стандартам. Например, для песка показатель утрамбовки 1,15, для щебня — 1,1.
Показатель сжатия — важный момент в строительстве. В начале работ проводится подготовительный этап, во время которого определяется толщина, уровень, количество и другие показатели, необходимые для последующей работы. На принятие конечного результата влияет коэффициент уплотнения.
Трамбовка песчано-гравийной смеси.
При уплотнении грунта методом трамбовки, выдерживаются главные правила. Различия по глубине вырытой траншеи выравниваются уплотнением с самых высоких отметок, постепенно переходя к более низким. Уплотнение проводится до момента достижения плотности, которую предписывают нормативы. В момент работы со смесью не допускается промерзание материалов, влажность соответствует норме. Процесс считается завершенным, когда количество ударов не превышает установленные пределы. Так называемое правило «двух контрольных ударов».
Вернуться к оглавлению
Бетон из ПГС для фундамента
Фундамент здания является самой нагруженной конструкцией, которую можно залить бетоном на основе обогащенной ПГС. В связи с этим рассмотрим тонкости приготовления бетона из пгс для фундамента малоэтажного здания.
Как уже было сказано, нет официальных данных, регламентирующих сколько нужно пгс на 1 куб бетона для заливки фундамента. Поэтому частным застройщикам, выбравшим в качестве наполнителя данный продукт, следует руководствоваться эмпирическими пропорциями бетона из ПГС:
- 1 часть цемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (старое обозначение М400) или ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (старое обозначение М500).
- 8 частей обогащенной ПГС пятой группы.
- Затворитель (вода) 0,5-1 части от цемента.
Количество воды может отличаться в меньшую сторону в зависимости от влажности ПГС. Смешивая компоненты в указанных пропорциях, в конечном итоге получается готовый бетон соответствующий гостовской марке тяжелого бетона М150.
Особые рекомендации
Важно понимать, что марочная прочность бетона достигается спустя 28 дней (на примере заливки фундамента). Чтобы продолжить строительство, не обязательно ждать целый месяц. Если погода теплая, то уже на третий день бетон достигнет 70% прочности. Это нормальное значение, достаточное для дальнейшего возведения стен. В холодные сезоны придется подождать подольше – около недели.
Замешивать ручным способом актуально при небольшом перечне работ: фундаменты, дачи, одноэтажные дома. Объем бетономешалки – от 125 до 300 л, а заливка фундамента под дом с подвалом требует в среднем 20 м3 бетона.
Бетон из ПГС: пропорции в ведрах
Мера измерения – «Ведро» самый популярный способ отмеривания количества компонентов при замешивании бетона своими руками из ПГС или компонентов других видов. При этом если вес «ведра» цемента и затворителя можно систематизировать и привести к единому знаменателю, то вес «ведра» ПГС лучше всего определять индивидуально, взвесив конкретную смесь непосредственно на строительной площадке.
Тем не менее, учитывая актуальность данной публикации, рассмотрим вопрос: как сделать бетон из ПГС, используя стандартное ведро объемом 10 литров и среднюю удельную насыпную плотность песчано-гравийной смеси.
- Определяем количество цемента. Общепринятая для расчетов удельная плотность портландцемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ составляет 1 300 в 1 м3 объема. Соответственно количество цемента в 1-м десятилитровом ведре: 1 300х0,01=13 кг.
- Определяем количество ПГС. Согласно вышеуказанных пропорций нам потребуется: 8х13=104 кг ПГС. Удельная плотность обогащенной ПГС составляет 1 650 кг в 1 м3. Соответственно в 1 десятилитровом ведре помещается: 1650х0,01=16,5 кг ПГС. Определяем количество ведер: 104/16,5=6,3 ведра.
- Количество воды – 0,5 ведра.
Таким образом, на одно ведро цемента понадобится добавить 6,3 ведра обогащенной ПГС и 0,5 ведра воды.
Как выбрать пропорции компонентов
Качество расходного материала, требуемого, чтобы приготовить бетон из ПГС (пропорции в ведрах или в килограммах), определяет качество готовой продукции. Поэтому рекомендуется приобретать проверенные, сертифицированные и свежие стройматериалы. Параметры качества ПГС и ОПГС первоначально определяются способом добычи смеси: поднимали ли ее со дна реки или добывали из моря. В таких смесях практически нет сторонних примесей, ухудшающих качество продукта. Этот фактор оказывает положительное влияние на показатели адгезии гравийно-песчаной смеси с остальными наполнителями в растворе.
Таблица 7. Соотношения цемента М400, песка и щебня при замешивании раствора бетона
Признано, что обогащенная песчано-гравийная смесь лучше классической по той причине, что массовые гравийные доли больше песка, и это изменяет характеристики раствора в пользу улучшения её качества.
Портландцемент — связующий компонент, который помогает остальным сыпучим заполнителям сцепляться с рабочей поверхностью и друг с другом. Самые востребованные в индивидуальном строительстве марки портландцемента для возведения фундаментов — M300, M400, M500 и M600.
Важно: при работе бетономешалки для перемешивания ПГС прочность готового раствора увеличивается на 50%, а подготовительные операции проходят интенсивнее и с бо́льшим качеством, чем при замешивании вручную.
Марку портландцемента выбирают, исходя из решаемой строительной задачи. Так, при строительстве малоэтажного дома оптимально будет применять марки портландцементов M300 и M400. Подобный расходный стройматериал подходит для любых целей, связанных с приготовлением цементо-песчаных растворов. Состав смеси из бетона для заливки фундаментного основания приведён в Таблице 8.
Таблица 8. Состав смеси из бетона для заливки фундаментного основания
Портландцемент M600 обладает намного большей начальной прочностью и для индивидуального строительства слишком дорог, а по характеристикам схватываемости он значительно уступает, так как затвердевает быстрее, чем бригада с ручными инструментами успевает его расходовать. Прочность материала, во многом, зависит от его свежести: сухой цемент после хранения ≥ 30 суток понижает свою прочность на 10%. Если портландцемент хранится 3 и более месяца, то прочность уменьшается на 20%, при шестимесячном хранении — на 1/3, при хранении в течение 12 и больше месяцев — на 40%, а если цемент лежал на складе более 24 месяцев, то он потеряет прочность в 2 раза.
Как приготовить качественный бетон на основе ПГС
Для приготовления бетонного раствора непосредственно на стройплощадке понадобятся следующие материалы и инструменты.
- Электрическая бетономешалка или шанцевый инструмент для ручного замешивания смеси.
- Портландцемент выбранной марки.
- Чистая питьевая или техническая вода (вода с посторонними примесями способна заметно ухудшить качество бетона).
- Обогащенная песчано-гравийная смесь.
- Ведро или другая емкость для работы с раствором.
- Ванна или аналогичный резервуар (если нет бетономешалки), в которой будет готовиться жидкий раствор.
Таблица 9. СНИП расхода портландцемента на один кубический метр бетона
Для ОПГС в кубических метрах пропорции бетона следующие: 8 долей песка и 1 доля портландцемента — такое соотношение обеспечит наиболее прочные связи компонентов между собой (пропорции представлены Таблице 10). Воду необходимо добавлять в индивидуальном порядке, и это зависит от влажности сыпучих материалов. Вода вливается в сухой состав небольшими частями, чтобы не сделать раствор слишком жидким. Добавление в готовый, но слишком жидкий состав сухих компонентов не улучшит его рабочих качеств, поэтому с водой нужно быть осторожным и внимательным. При заказе гравийной массы на заводе-изготовителе необходимо следить за влажностью состава, который должен быть указан в сопроводительных документах и подтвержден лабораторией.
Важно: чтобы основание строительного объекта соответствовало проектной прочности, необходимо применять песчано-гравийную смесь с фракцией зерен ≤ 80 мм. При таких размерах гравия пропорции бетонного раствора будут, как 6 долей гравийной массы в 1 доле портландцемента.
Даже такой, казалось бы, простой на первый взгляд раствор приготовить быстро, качественно и без потери эксплуатационных характеристик прочности и плотности под силу уже опытным профессионалам в строительном деле.
Таблица 10. Пропорции бетонных смесей
Что еще необходимо принимать во внимание, замешивая бетонную смесь из ПГС? Соотношения сухих наполнителей, измеряемых в ведрах, будут совсем другими. Одно двенадцатилитровое ведро может уместить в себя:
- Портландцемент — до 15–16 кг,
- Сухую смесь гравия песка — до 18 кг.
В нашем случае соотношение сухих компонентов для приготовления классического бетона — 1:7. Для ОПГС необходимо брать 1 долю портландцемента и 9 долей песчано-гравийной сухой смеси. Воду добавляют методом, описанным выше.
Таблица 11. Внешний вид: классическая и обогащенная гравийная масса
Выводы
Таким образом, ответ на вопрос застройщиков «Какую рабочую смесь лучше всего брать для приготовления бетона — ПГС или ОПГС?» будет следующим: ОПГС используют только в состоянии поставки. На применении классической песчано-гравийной смеси остановимся более подробно.
Классическая ПГС — это строительный материал с маленьким процентным содержанием гравия и его фракций. Кроме того, ПГС — это смесь, часто содержащая в своем составе большие валуны и обломки скалистых пород большого размера — ≥ 80 мм. Но даже опытные профессионалы строительного дела часто допускают ошибку, рекомендуя применять обычную классическую песчано-гравийную смесь для самостоятельного приготовления бетона прямо на стройплощадке, имея при этом ввиду, что фракции крупного заполнителя гравия не могут превышать 80 мм. То есть, по факту изложенного выходит, что строитель перед засыпкой ПГС для замешивания раствора должен обогатить гравий — убрать фракции недопустимых размеров.
Поэтому правильный ответ будет таким: засыпать необогащенный гравий в будущий раствор разрешается, но нужно преобразовать его качественное состояние до обогащенной продукции своими силами.
Сколько ПГС надо на 1 куб бетона
Для определения сколько ПГС в 1 м3 бетона используем количество ведер и количество килограммов рассчитанных выше – на 1 десятилитровое ведро цемента, идет 6,3 ведер ПГС и 0,5 ведра воды. Приступаем к пошаговому расчету:
- Определяем «порцию» компонентов бетона в литрах на 1 ведро (10 л) цемента: 10 (цемент)+ 63 (ПГС)+5 (вода)=78литров.
- Определяем сколько «порций» помещается в 1 м3 (1000 л): 1000/78=12,82.
- Определяем количество ПГС на 1 м3 бетона в литрах: 63х12+(63х0,82)=807,66л.
- Учитывая, что в 1 м3 помещается 1 650кг рассматриваемого материала, переводим литры в кг: 1650х0,80766=1332,63 кг.
В результате расчетов получили следующие результаты: количество ПГС на куб бетона в ведрах 80,7 ведра, количество ПГС на куб бетона в килограммах 1332 кг.
