Как правильно сделать бетонный раствор?

Суть и возможности использования этой технологии

Штампованный бетон – это обычный бетон, на поверхность которого специальными штампами нанесено декоративное теснение. Рельефный рисунок может имитировать любой материал: кирпич, брусчатку, доски, звериные шкуры, выветренный камень, покрытую трещинами землю. Можно подобрать штампы с узорами листьев, следами динозавров, фигурками животных.

Особенно популярен штампованный бетон при оформлении террас, патио, площадок возле бассейнов, садовых дорожек, тротуаров, беседок, полов в ресторанах и выставочных залах. Незаменимой эта технология становится при сложных реставрационных работах. Например, когда необходимо воссоздать разрушенную часть старинной мостовой. Найти точно такие же материалы, состаренные естественным образом, зачастую не представляется возможным. А с помощью технологии штампованного бетона легко создаются точные копии уже имеющегося старого кирпича или полустертого камня.

Несколько слов из теории бетона

Всем известно, чем плотнее бетон, тем он прочнее. Не будем приводить цифровые значения этого показателя, при желании его можно найти на специализированных сайтах.

Но как проще получить плотный бетон? Если грубо, то есть два способа.

Первый. Это вибропрессование. Давление и вибрация уплотняют и упрочняют бетон.

Второй. Заполнение пустот между частицами цемента и песка без вибрирования. Для этой цели необходим гиперпластификатор, каменная мука, зола и другие компоненты. Такой состав называют мелкозернистым бетоном и он применялся при изготовлении тонкостенных изделий, например: плиток под кирпич или  пустотелого ангела (короткое видео).

Для наглядности, чтобы понять принцип заполняемости, несколько примеров с размерами зерна этих составляющих.

Зерно обычного цемента в среднем имеет значение 40-80 мкм, доломитовая мука – 30 мкм, маршалит – 50…100 мкм, микротальк (МИТАЛ) – 5…20 мкм, микрокальцит – 100 мкм, зола – 12…25 мкм, микротальк ТРПН – до 90 мкм, микрокремнезем – 2…10 мкм.

Специалисты используют формулы, по которым определяется оптимальное соотношение между составляющими смеси. Нужно получить такую массу, в которой пустот между компонентами смеси будет минимально. Кроме этого надо учитывать удельный вес составляющих и их химическую активность. Хорошо, когда в них побольше присутствует SiO2.

Еще пару слов о полимерах. Для повышения липкости раствора, как ранее отмечалось, используют различные редиспергируемые порошки (РПП), для удержания воды (если нет возможности укрыть бетонный слой полиэтиленовой пленкой) используются эфиры целлюлозы.

На остальных мы коротко уже останавливались. Есть много и других компонентов, но в одной статье обо всём сразу не расскажешь. Пока из теории все. В дальнейшем будем изучать ее подробнее по мере проведения практических занятий дома и на загородном участке.

Часть из перечисленных выше компонентов нами уже использовалась и приводился их количественный состав при изготовлении ангела для фонтана и бетонной вазы.

Заключение

Огромные возможности при правильном составлении рецептур и его дальнейшем использовании несет в себе этот удивительный пластичный материал – художественный бетон.

У энтузиастов, которые хотят освоить технологии, не тупо повторяя известные подходы, и имеют желание как-то их модернизировать, особенно в их применении, несомненно всё получится.

А может для кого-то это будут первые шаги для перехода от стадии любителя к открывающему свое дело мастеру.

В дальнейшем мы продолжим начатый разговор о свойствах ингредиентов, о принципах подбора состава бетонной смеси и применении пластичного бетона.

Всем успехов и удачи в вашем творчестве. До новых встреч на страницах КАМЕНЬ И САД СВОИМИ РУКАМИ. Краткий видео обзор сайта.

и короткое видео

Когда самостоятельное приготовление бетона оправдано, а когда не рекомендовано или запрещено

Не рекомендуется и даже прямо запрещается самостоятельно готовить бетон для конструкций, имеющих специальное назначение, либо ответственных конструкций: скажем, плиты перекрытия, колонны, монолитные стены многоэтажных жилых домов. Тут смысл простой: если Вы сделали конструкцию, и она обрушилась в процессе эксплуатации, виноваты Вы. Даже если причина была, скажем, в чрезмерной нагрузке.

А вот для различного рода подбетонок, фундаментов малоэтажных домов, хоз. построек и тому подобных конструкций, пусть и имеющих значительный объем, самостоятельное изготовление бетона нередко предпочтительнее.

Оправдано самостоятельное приготовление бетона и при небольших объемах работ, невозможности доставки готовой смеси и т. п.

С помощью чего и где замешивать бетон?

Как ни крути, а для замешивания бетона лучше всего использовать специальные для этого придуманные бетономешалки. Только так можно быстро и качественно перемешать все компоненты и доставить бетон до места назначения, прежде чем он начнет схватываться и расслаиваться. Ручной способ по старинке в кадке не особенно подходит для более-менее больших объемов. При этом нет возможности контролировать перемешивание и добавление ингредиентов так, чтобы это происходило согласно рецепту. Последнее утверждение требует уточнений. Ведь многим не понятно, как, если все делается руками и под постоянным надзором, можно нарушить рецептуру и испортить бетон.

Все очень просто. Есть два варианта изготовления бетона своими руками:

1. В первом случае сначала все ингредиенты или, по крайней мере, цемент с песком смешиваются в сухом виде, а потом только заливается вода.
2. Во втором случае в налитую и отмеренную по количеству воду засыпаются цемент, песок и заполнитель.

При сухом перемешивании вроде как материалы и распределяются равномерно, однако при добавлении воды и ручном перемешивании нет никакой гарантии, что весь объем промокнет быстро и качественно. В результате получается что на дне остается сухой не перемешанный состав, а следовательно нарушение пропорций. Если тщательно и долго перемешивать для того, чтобы не осталось сухих комков, то пройдет слишком много времени, и опять-таки раствор начнет схватываться и расслаиваться. На внешний вид это не повлияет, а вот на прочность – да. При добавлении всего в воду опять-таки цемент будет слишком долго замешиваться и не сможет должным образом сцепиться впоследствии с наполнителями. Второй вариант хоть немного, но лучше первого, так что именно так и следует замешивать бетон в малых количествах.

Итак, вариант ручного замеса не особенно хорош. Лучше все-таки взять в аренду бетономешалку, или приобрести и замешивать все в ней. Располагать бетономешалку следует не далее 40 метров от места, где будет использоваться бетон. Это не позволит бетону расслоиться при транспортировке и замесе. Все ингредиенты также должны быть рядом или, по крайней мере, частями доставлены к бетономешалке.

Классификация бетонов

Данный строительный материал классифицируют по следующим характеристикам:

• Средняя плотность: особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие.
• Структура готового бетона: плотная, пористая, ячеистая и крупнопористая.
• Тип связующего: цемент, гипс, шлакощелочной, полимеры, силикаты или специальное вещество (бетон на основе нефелиновых, шлаковых и стеклощелочных компонентов, добываемых из отходов промышленности).
• Сфера применения: общего назначения (конструкционные), конструкционно-теплоизоляционные, тампонажные, саморасширяющиеся, теплоизоляционные, дорожные, гидротехнические, сульфат и химически стойкие, жаростойкие и декоративные.

Несмотря на такое многообразие видов бетона, в многоэтажном и малоэтажном жилищном строительстве в подавляющем большинства случаев применяют тяжелый бетон различных марок. Марка бетона заказывается в зависимости от механической нагрузки на возводимую конструкцию и конкретные условия эксплуатации.

Разновидности штампов

Поскольку именно с помощью штампов печатный бетон приобретает уникальную текстуру, рассмотрим более подробно их разновидности.

В настоящее время существует две вида штампов для бетонного покрытия: литые алюминиевые и изготовленные из полиуретана.

Алюминиевые штампы

Алюминиевая матрица представляет собой массивную форму, имеющую специальные ручки. С помощью литых алюминиевых штампов имитируются кирпичные и каменные орнаменты, различные плиты и другие относительно простые фактуры. Главными достоинствами алюминиевых матриц являются прочность и длительный срок эксплуатации.

Матрицы из полиуретана

Технология изготовления полиуретанового штампа предусматривает отливку на существующих материалах, текстура которых будет имитироваться. Такой метод позволяет добиться абсолютной точности передачи всех нюансов, характерных для натурального материала. Наибольшее распространение получили следующие виды полиуретановых матриц:

• кирпичная кладка;
• корабельный настил (палуба);
• шкуры;
• старинная мостовая;
• веер;
• каменная кладка.

Существуют и другие фактуры, широко используемые в ландшафтном дизайне и благоустройстве садово-парковых зон.

Компоненты бетона

Приготовление бетона вручную

Цемент

Цемент

Цемент выполняет связующую функцию для всех остальных компонентов бетонного раствора и от его качества прямо зависит прочность самого бетона. В частном строительстве наиболее востребован цемент марки М400 и М500. При покупке цемента следует знать, что он теряет свои качества при длительном или неправильном хранении. Уже через месяц после изготовления связующие свойства цемента понижаются на 10%, через полгода – на 50%, через год его вообще не рекомендуется использовать. Но даже свежий цемент станет непригодным к применению, если потянет сырость, поэтому храниться он должен обязательно в сухом месте.

Цемент

Песок

Песок

Песок является вторым по значению компонентом бетонного раствора. В редких случаях его заменяют шлаком, стандартный же бетон всегда замешивается с песком. Лучше всего использовать крупнозернистый речной песок без различных примесей. Если же в наличии только обычный мелкий песок, в нем не должно быть глины, земли или ила, которые снижают адгезию раствора с наполнителем. Перед замешиванием песок обязательно просеивают, чтобы удалить все лишнее.

Заполнитель

Щебень как наполнитель для бетона

Наилучшим заполнителем для бетонного раствора считается щебень размерами от 5 до 35 мм. Часто щебень заменяют гравием, чуть реже – керамзитом

Очень важно, чтобы поверхность заполнителя была шероховатой, тогда ее сцепление с цементом будет максимально прочным. Для уплотнения смеси нужно брать заполнитель разных фракций

Как и песок, заполнитель должен быть чистым, поэтому высыпать его следует на подготовленную и утрамбованную площадку или на расстеленный брезент.

Добавки

Пластификаторы

Для придания бетону морозостойкости, водонепроницаемости и других полезных свойств используют пластификаторы. Они обеспечивают схватывание раствора при отрицательных температурах, увеличивают его пластичность или, наоборот, придают вязкость. Использовать их нужно только тогда, если это действительно необходимо, причем следует четко придерживаться инструкции по их применению и соблюдать пропорции.

Фибра строительнаяСтальное фиброволокно

Если требуется тонкая стяжка или стяжка на неустойчивой основе, в бетонный раствор подмешивают армирующие волокна. Они изготавливаются из поливинилхлорида и полипропилена, прочность имеют небольшую, но отлично позволяют избежать растрескивания бетона. В стандартных фундаментах и стяжках армирующие вещества не нужны.

Как рассчитать состав бетона

Чтобы правильно произвести расчет состава бетона, важно обладать определенными данными. Сюда входят:

Сюда входят:

• Требуемая марка бетона;
• Нужная пластичность смеси;
• Марка цемента;
• Данные о гранулометрическом составе песка и щебня.

Можно выделить два способа расчета состава бетона — по весовому соотношению цемента, песка и щебня и объемному соотношению этих материалов. И в первом и во втором случае цемент всегда принимают за единицу (за одну часть), а все остальные составляющие бетонной смеси в виде части веса или объема цемента. 

Расчет состава бетона по весу

Произведем расчет состава, для получения бетона средней пластичности, марка прочности которого на 28 сутки будет М200. 

Предположим, что мы имеем:

• Портландцемент М400;
• Щебень средней фракции;

Для начала нам необходимо определить водоцементное отношение (В/Ц). В/Ц — это пропорция веса воды и цемента, которая необходима для приготовления бетона определенной прочности. Определяют этот показатель по формулам или опытным путем. Мы предлагаем уже найденные значения В/Ц, которые собрали в виде таблицы.

Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона. 

Марки цемента	Марки бетона
	100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	—
	0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	—
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
	0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		—	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
	—	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		—	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
	—	1	0,80	0,73	0,68	0,55
— показатели для гравия.   — показатели для щебня.

Зная необходимую марку бетона и используемую марку цемента находим значение В/Ц. В данном случае оно составит 0,63.

Теперь из таблицы № 1 находим необходимо количество воды для получения бетона средней пластичности, при размере щебня 40 мм. В результате получаем значение 190 л/м3. 

После этого мы можем рассчитать необходимое нам количество цемента на 1м3 бетона. Для этого 190 л/м3 разделим на 0,68 и получим 279 кг. цемента. Из таблицы № 3 находим пропорции бетонной смеси, для необходимой марки бетона М200 и марки цемента М400. 

Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.

Марка бетона	Марки портландцемента
400	500
Пропорции по массе, Цемент : Песок : Щебень
100	1 : 4,6 : 7,0	1 : 5,8 : 8,1
150	1 : 3,5 : 5,7	1 : 4,5 : 6,6
200	1 : 2,8 : 4,8	1 : 3,5 : 5,6
250	1 : 2,1 : 3,9	1 : 2,6 : 4,5
300	1 : 1,9 : 3,7	1 : 2,4 : 4,3
400	1 : 1,2 : 2,7	1 : 1,6 : 3,2
450	1 : 1,1 : 2,5	1 : 1,4 : 2,9

Соотношение Ц:П:Щ будет 1 : 2,8 : 4,8. Если цемента нам необходимо 279 кг, то 279 × 2,8 = 781 кг. песка и 279 × 4,8 = 1339 кг. щебня. Итого получается, что для приготовления 1 м3 бетона средней пластичности и марки М200 из портландцемента М400 и щебня средней фракции, необходимо:

279 кг. цемента.

781 кг. песка.

1339 кг. щебня.

190 л. воды.

В домашних условиях для измерения различных сыпучих материалов часто используют 10 литровое ведро. Чтобы вам было проще замерять материалы, мы приведем данные о массе того или иного материала содержащегося в одном 10 литровом ведре:

• Цемента — 13 — 15 кг, зависит от уплотнения.
• Песка — 14 — 17 кг, зависит от влажности.
• Щебня или гравия — 15 — 17 кг, в зависимости от размера фракции.

Необходимо понимать, что методика этого расчета немного уступает методикам применяемым при строительстве крупных объектов, но это куда лучше принципа — давай цемента побольше, чтобы получилось покрепче.

Кроме применения пропорций по массе применяют и пропорции состава бетона по объему. Однако этот способ менее точен. 

Таблица № 4. Объёмные соотношения цемента, песка и щебня для бетона разных марок:

Марка портландцемента	Марка бетона	Пропорции по объему, л	Объем бетона, л, при расходе 10 л. цемента
Цемент	Песка	Щебня
400	100	1	4,1	6,1	78
150	1	3,2	5,0	64
200	1	2,5	4,2	54
250	1	1,9	3,4	43
300	1	1,7	3,2	41
400	1	1,1	2,4	31
450	1	1,0	2,2	29
500	100	1	5,3	7,1	90
150	1	4,0	5,8	73
200	1	3,2	4,9	62
250	1	2,4	3,9	50
300	1	2,2	3,7	47
400	1	1,4	2,8	36
450	1	1,2	2,5	32
Количество воды не указанно и зависит от требуемой консистенции и пластичности бетона.

Где используют архитектурный бетон?

Его применяют как снаружи, так и внутри помещений, а также на территории участков. Области применения «новичка»:

• отделка фасада и внутренних помещений;
• изготовление балюстрад, барельефов;
• строительство террас;
• сооружение лестниц;
• отливка скульптур.

В последнем случае архитектурный бетон заливают в матрицы, получая фигуры любой формы. Если говорить о материале, то это обычный бетон, в который добавляют разные примеси для увеличения его стойкости, пластичности, изменения фактуры, цвета и т. д.

Интерьер

При отделке помещений из декоративного бетона создают:

1. Панно с объемным рисунком. Такой декор располагают вертикально либо горизонтально.
2. Колонны, карнизы. Их изготавливают в мастерских или прямо на объекте, если хозяева хотят сделать эксклюзивное украшение.
3. Декоративные решетки, имитирующие каменные изделия. Их устанавливают на лестничных пролетах, которые украшают такими же балясинами.

Фасад

Украшение фигурками животных очень популярно в западной Европе, постепенно эта мода «перебирается» и в Россию. У нас архитектурный бетон используют, чтобы:

• получить креативный вид дома с помощью барельефов;
• создать имитацию стен, построенных из натурального камня;
• выделить дверные или оконные проемы, используя контрастные краски;
• задать классический стиль с помощью массивных колонн — атлантов, кариатид.

Придомовая территория

Для оформления участка у дома из архибетона нередко изготавливают:

• вазоны и клумбы для цветов или декоративных кустарников;
• небольшие мостики через ручьи, отделанные бетоном;
• скульптуры животных, сказочных персонажей;
• бордюры, светильники, фонтаны;
• камни для альпийских горок;
• садовые столы, скамейки;
• кубы, пирамиды, шары;
• заборы, столбы.

Чаще всего вопрос о том, как сделать архитектурный бетон своими руками, волнует тех хозяев, которые хотят украсить территорию участка. Необычные фигурки можно создать самостоятельно, однако скульптуру или целую группу можно заказать и в мастерских.

Как мешать бетон вручную: технология и порядок операций

Инструменты для работы с бетоном.

В металлический ящик для замешивания бетона или на жестяные листы размером 2х2 м засыпается необходимое количество очищенного песка. После этого в ящик к песку засыпается требуемый по технологии (в соответствии с маркой и назначением будущей бетонной конструкции) объем портландцемента.

После того как цемент и песок будут тщательно перемешаны друг с другом, к ним добавляются вода и щебенчатая масса согласно пропорциям, необходимым в данном конкретном случае. Всю смесь еще раз тщательно перемешивают совковой лопатой. Перемешивание продолжается до того момента, пока из указанных компонентов не образуется однородный, без каких-либо комков, стройматериал.

Работа по изготовлению бетонного раствора может быть существенно упрощена и ускорена, если вместо лопаты использовать для замесов ручную или электрическую бетономешалку. В этом случае необходимо придерживаться другой последовательности действий.

Прежде всего, необходимо включить механизм указанного приспособления, причем еще до того, как в миксер начнут загружать ингредиенты бетонной смеси. Затем приступают к загрузке. В первую очередь в бетономешалку подают воду. После этого в миксер засыпается цемент. В течение 2-4 минут вода и цемент перемешиваются.

Схема правильного замешивания бетонного раствора.

Следующим шагом в смесительный барабан добавляют необходимые по технологии доли песка. Делается это постепенно, с непродолжительными перерывами, по несколько порций песка.

Дождавшись образования в бетономешалке однородной массы, засыпают в нее требуемый объем щебенчатого заполнителя. При этом надо следить, чтобы раствор все время оставался достаточно пластичным (если это необходимо, можно добавить в барабан немного воды), а суммарная загрузка компонентов не превышала 80% объема барабана.

После того как все ингредиенты загружены, следует выполнить окончательное перемешивание содержимого емкости в течение 5-8 минут. По окончании этой части работы можно считать, что бетон готов к применению.

Эти пропорции можно узнать из таблицы (рис.2).

Таким образом, зная параметры компонентов, их пропорции, зная, как правильно замесить бетон, работник может рассчитывать на высококачественный результат своего труда.

Полезные советы

Вот несколько полезных советов, которые помогут в работе по приготовлению бетона.

Работать с материалом необходимо, пока он не начал схватываться. В теплое время года при температуре 20 – 23 о С бетон начинает твердеть примерно через 1,5 – 2 часа после приготовления.
Если нет готовой емкости для замешивания или опорожнения бетономешалки, ее можно сделать самому. Достаточно импровизированного «корыта» из досок. Нужно учесть, что по окончании работ древесина, скорее всего, придет в негодность. Поэтому для создания емкости лучше использовать материал, который не жалко.
Цемент нельзя слишком долго хранить. Со временем материал теряет свои свойства – хуже схватывает, начинает сильно комковаться

Поэтому перед покупкой следует обращать внимание на дату изготовления.
Лучше всего для работы подходит мытый песок. Однако он дороже

Впрочем, получить его можно и по обычной цене. Нередко песок добывают из водоемов – озер или рек. При извлечении из воды большая часть посторонних примесей вымывается. Пыль в таком песке совсем отсутствует. Поэтому при возможности предпочтение следует отдать именно ему.
После замешивания раствор нужно как следует уплотнить. Делают это с помощью трамбования лопатой или другим инструментом. Уплотнение позволяет удалить из раствора пузырьки воздуха и тем самым сделать его крепче.

Декоративный бетон своими руками: виды работ

Так как многие хозяева при строительстве дома самостоятельно уже работали с цементным раствором, изготовить его декоративную разновидность для них не составит особого труда. Технологию выбирают в зависимости от вида бетона. Чтобы сделать декоративный бетон своими руками, можно воспользоваться тремя способами.

Напыление

Этот метод используют для нанесения краски, которая должна «превратить» бетон в кирпич, или имитировать натуральный камень. В этом случае слоями наносят кислотный краситель на незастывший раствор. Пигмент вступает в реакцию со смесью, а результатом становится равномерное окрашивание.

Использование трафаретов

Такой простой способ применяют для декорирования стен, окрашивания напольного покрытия, садовых дорожек. Трафареты можно купить в магазине, либо сделать самостоятельного из любого подходящего материала. Например, многие мастера создают шаблоны из плотной бумаги, картона, пластика, тонкой фанеры и т. п.

Печать (штампование)

Это самый трудоемкий метод, требующий физических усилий. Первые штампы изготавливали из алюминия. Это были массивные изделия с ручками. Такие матрицы давали возможность имитировать каменную или кирпичную кладку, однако создание сложных текстур с их помощью невозможно.

Сейчас штампы делают из нескольких материалов:

1. Из силикона, полиуретана. Их отливают на оригинальных материалах, поэтому текстура получается почти полностью идентичной. Другое достоинство — долгий срок службы. При использовании этих мягких материалов нет необходимости в смазке форм: штампы легко снимаются, не повреждая поверхность.
2. Пластмасса. Эти формы жесткие, зато они могут максимально точно, четко передавать все геометрические формы. Наиболее популярны штампы, имитирующие кирпичную кладку, брусчатку. С помощью пластиковых изделий можно преображать любые поверхности: как горизонтальные, так и вертикальные.

В «печатном случае» перед покупкой лучше оценить степень жесткости форм. Большая плотность материала гарантирует четкий рисунок. Излишне мягкий материал сложнее в работе, он потребует больших усилий при печати.

Особняком стоит форма для бетона. Ее укладывают рядом с участком, на котором проводятся работы. Затем заливают бетон, и ждут его застывания. Готовый элемент вынимают, потом заливают следующий, переставляя трафарет дальше. Этот метод можно применять для оформления любого «участка участка»: крыльца, садовой дорожки, пола террасы либо беседки, места около бассейна, автомобильной парковки.

Все эти изделия-штампы можно купить, однако многие мастера предпочитают не тратиться, а изготавливать их своими руками. Для их создания подойдут некоторые подручные, доступные материалы. Так как этот вид работ по праву можно считать самым трудоемким, именно на нем необходимо остановиться подробнее.