Как выбрать марку бетона для монолитных конструкций

Прочность и надежность монолитных бетонных конструкций зависит от того, какая марка для перекрытия или фундамента была выбрана, а также от контроля за технологией приготовления раствора. Кроме марки и класса, определяющего прочность материала, существуют такие характеристики, как морозоустойчивость, водостойкость, плотность, подвижность и твердение.

Состав компонентов бетона

Бетон M 250-M 400 считается наиболее приемлемым по всем технико-эксплуатационным показателям в строительстве конструкций любого назначения. Качество затвердевшего раствора зависит от множества факторов, в том числе и от прочности, которая имеет зависимость от соотношения В/Ц (вода — цемент) и качества портландцемента. Цифровая маркировка цемента — это гарантированный предел прочности бетона на сжатие.

Соотношение компонентов раствора

Точные пропорции раствора (портландцемент — песок – щебень) для марки M 300 выглядят так: 1 : 1,9 : 3,7. Чем выше марка, тем меньше в раствор добавляют песка, и больше щебня по отношению к цементу. Соотношение В/Ц соблюдается в пределах 0,7-0,74. При проведении расчетов соотношений компонентов рабочей смеси принимают во внимание:

  1. Фракцию щебня, крупность песка;
  2. Материал заполнителя (известняк, керамзит, гранит);
  3. Объем добавляемой воды;
  4. В зависимости от требуемых характеристик раствора (модуль упругости, плотность, морозоустойчивость, сопротивление деформациям) состав компонентов может изменяться.

Для растворов марки M 250-M 400 гранулометрический размер зерен щебня составляет 5-20 мм. Фракция песка – крупный, очищенный или речной. Раствор готовится в бетономешалке или вручную в подходящей по объему емкости. В таблице указаны зависимости марок и классов бетона.

Марка, прочность на сжатие Класс, прочность на сжатие Марка по классу, прочность на сжатие
Любые бетоны, кроме легких Отличие от марки Ячеистые бетоны Отличие от марки
M 15 B 1 14,47 -3,5
M 25 B 1,5 21,7 -13,2
M 25 B 2 28,94 15,7
M 35 B 2,5 32,74 -6,5 36,17 3,3
M 50 B 3,5 45,84 -8,1 50,64 1,3
M 75 B 5 65,48 -12,7 72,34 -3,5
M 100 B 7,5 98,23 -1,8 108,51 8,5
M 150 B 10 130,97 -12,7 144,68 -3,55
M 150 B 12,5 163,71 9,1 180,85
M 200 B 15 196,45 -1,8 217,02
M 250 B 20 261,93 4,8
M 300 B 22,5 294,68 -1,8
M 300 B 25 327,42 9,1
M 350 B 25 327,42 -6,45
M 350 B 27,5 360,18 2,9
M 400 B 30 392,9 -1,8
M 450 B 35 458,39 1,9
M 500 B 40 523,87 4,8
MS00 В 589,35 1,8
M 700 B 20 654,84 -6,45
M 700 B 21 720,32 2,9
M 800 B 22 785,81 -1,8

Сферы применения

Рекомендуемые пропорции составляющих раствора и области применения разных марок:

  1. Марка стройматериала M100 и класс В7,5 требует выдерживания пропорций 1 : 5,8 : 8,1 (цемент – песок — наполнитель). Используется для монолитных фундаментов, в строительстве дорог;
  2. M150 класса В12,5: пропорции компонентов 1 : 4,5 : 6,6. Строительство монолитных конструкций, стяжка пола, дорожное покрытие с невысокой нагрузкой;
  3. M200, класс В15: соотношение материалов 1 : 3,5 : 5,6. Заливка стяжек, отмосток, тротуаров, плитных перекрытий, свай, опорных элементов;
  4. Марка M250 В20 изготавливается по пропорциям 1 : 2,6 : 4,5. Возведение монолитных сооружений, перекрытий в малоэтажном строительстве, ограждений, дорожного полотна, лестничных пролетов;
  5. Бетон марки M300 с классом по прочности В22,5 готовится по пропорциям 1 : 2,4 : 4,3. Из него сооружаются все объекты, перечисленные для марки M 250, а также любые перекрытия, несущие стены в высотных зданиях, и любые фундаменты;
  6. M350 класс В25 имеет пропорции 1 : 2 : 4, из него строятся любые типы фундаментов, колонны, заливаются дорожные покрытия;
  7. Марка M400 с классом прочности В30 приготавливается с соотношением компонентов 1 : 1,6 : 3,2. Этот стройматериал используется для строительства мостов, тоннелей, дамб, объектов высокой прочности и стратегического назначения. Для строительства частных объектов не применяется;
  8. Раствор марки M450 класса В35 имеет соотношение материалов 1 : 1,4 : 2,9. Область применения – как и для марки M 400, но при более высоком коэффициенте водостойкости используется также для строительства гидротехнических объектов.

Расчет количества материалов при устройстве монолитного перекрытия?

Вне зависимости от того, какой способ монтажа опалубки перекрытия вы хотите применить, в итоге вам важно получить качественно выполненное перекрытие и четкое соблюдение размеров.

Давайте на примере рассмотрим, как рассчитать количество материалов для монолитного перекрытия. Допустим, надо залить монолитное перекрытие в доме, который имеет прямоугольную форму. Внутри дома имеется несущая стена толщиной 300 мм, которая делит помещение на две комнаты размерами 6х4 и 6х3. Высота от пола до низа монолитного перекрытия 2,75 м. Толщина перекрытия – 200 мм

Сколько бетона нужно для бетонирования монолитного перекрытия

Площадь монолитного перекрытия с учетом опирания на стены на 300мм равна:

Читайте также:  Потолочные перекрытия: характеристика и типы

S=(6+0,3+0,3)*(7+0,3+0,3+0,3)=52,14 м2

Объем бетона, при толщине монолитного перекрытия 200 мм равен:

V=52,14*0,2=10,43 м3

Масса монолитного перекрытия

М=10,43*2500=26075 кг=24,08 тонны, где 2500 – удельный вес железобетона (кг/м3)

Сколько нужно арматуры для армирования монолитного перекрытия

Монолитное перекрытие армируется каркасом из двух одинаковых сеток из стержней арматуры A3 Ø12 с шагом 200мм.

Определим сколько в одной сетке продольных стержней: делим ширину перекрытия на шаг стержней:

Nпрод=6000/200=30шт.

Определим длину в одной сетке продольных стержней:

Lпрод=Nпрод * A=30*7,3=248,2=219 м

Определим сколько попоречных стержней в одной сетке, для этого длину перекрытия разделим на шаг 180

Nпопер=7300/200=36,5 = 37 шт.

Определим длину поперечных стержней в сетке:

Lпопер=Nпопер * B = 37*6=222 м

Определим общую длину стержней арматуры в одной сетке:

Lс= Lпрод + Lпопер=219+222=441м

Определяем общую длину арматуры в каркасе нашего перекрытия:

Lобщ=Lс*2=441*2=882 м

У нас получается:

на 1 м2 перекрытия идет Lобщ/S=882/52,14=16,92 пог.м.

На 1 м3 перекрытия идет Lобщ/V=882/10,43=84,56 пог.м.

Армирование

@

После того как площадка из опалубки готова приступают к армированию всей поверхности будущего перекрытия. Для выполнения работы потребуется

  • арматура класса А III диаметр 8–12 мм;
  • вязальная проволока класса Вр-1 диаметром 1,2-1,5 мм.

Арматура монтируется в два слоя — верхний слой арматуры работает на сжатие, тогда как нижний — на растяжение. Ярусы располагаются на расстоянии 90–100 мм. Установка второго слоя осуществляется при помощи фиксаторов, высотой 8 мм и горизонтальной полочкой 350 мм. Стержни арматуры соединяются между собой вязальной проволокой. Арматурные стыки делают в разбежку. Для обеспечения зазора между дном опалубки и армированным каркасом укладываются пластиковые фиксаторы с шагом 1 метр.

На чем основывается расчет железобетонных конструкций

В первую очередь следует учитывать, что сборное перекрытие, полученное из готовых плит дешевле приблизительно на 15-20 %, чем наливное монолитное основание. Причиной тому невысокая себестоимость выпускаемых на заводах типовых железобетонных конструкций, в сравнении с залитым в собранную на месте опалубку замешанным вручную или на арендованной бетономешалке раствором. Ведь для того, чтобы монолитное основание получилось надежным, недостаточно просто залить цементную смесь, сначала необходимо связать каркас из арматуры, что требует немалых трудозатрат. По прочности готовые плиты и наливные перекрытия получаются одинаковыми при равной толщине.

Рассмотрим все составляющие монолитного основания, на которых строится расчет железобетонных конструкций. В первую очередь, сооружается опалубка, которая должна быть добротной, чтобы заливка получилась качественной. Не желательно использовать обрезные доски, поскольку нижняя, потолочная часть плиты, должна быть идеально ровной. Следовательно, в качестве основы для опалубки лучше выбрать толстую фанеру, желательно, ламинированную (к ней бетон пристает несколько хуже, чем к обычной). Боковины также делаются из фанерных полос, а вот подпорки лучше установить из бруса, сечением не менее чем 100х100 миллиметров.

Далее из металлических прутков, связанных проволокой, собираются верхняя и нижняя армирующие сетки, соединенные посредством коротких поперечин в каркас. Слишком частыми ячейки делать не рекомендуется, поскольку это придаст лишнюю массу монолитному основанию, увеличив собственную нагрузку плиты. Обычно используется арматура с профилем А-II или А-III. Диаметр прутка для однорядной вязки требуется не менее 12, а для двухрядной – не меньше 10 миллиметров. Для поперечин используются стержни диаметром около 8 миллиметров. Шаг между арматурой достаточно соблюдать порядка метра.

Для перекрытия большой площади обязательно нужны опорные горизонтальные балки, которые также заливаются на месте и нуждаются в армировании.

Для того, чтобы узнать, какой запас прочности необходимо придать монолитному основанию, обратимся к СНиП. Нормативная нагрузка на перекрытие в жилом доме по стандартам должна соответствовать 150 килограммам, кроме того, не следует забывать про коэффициент запаса, соответствующий 1.3.  В итоге получаем величину 150х1.3=195 кг/м2. Соотношение толщины плиты и ее площади должно иметь пропорции 1:30, иными словами, для монолитного основания 3х2 метра хватит толщины в 20 сантиметров. Арматуру желательно погрузить в раствор так, чтобы крайние прутки были покрыты бетоном не менее чем на 3 сантиметра.

Армирование плиты

  • прут армирующий А500С;
  • проволока мягкая;
  • рулетка.

На этом этапе будет производиться работа над армированием.

Схема сборного монолитного перекрытия.

  1. Первым делом следует определиться с армирующим прутом. Он должен быть достаточно прочным, но при этом не иметь чрезмерно большой вес, чтобы железобетонные конструкции держались на высоте. Оптимальный вариант – А500С. При расчетах обязательно следует учитывать, что укладывается двойная обрешетка, что существенно повышает затраты материала. Производится она следующим образом: выкладываются пруты встык к стене параллельно с шагом ровно в 0,5 м, после чего на них укладывается перпендикулярно точно такой же уровень прутьев. Каждое их пересечение связывается мягкой проволокой намертво. Работа очень долгая, но необходимая.
  2. После того как завершена первая обрешетка, точно таким же образом делается вторая, но между собой их связывать не стоит. Также стоит помнить о том, что у каждой из них есть уровень. Нижняя должна находиться на 25 мм выше уровня опалубки, а верхняя ровно настолько же ниже верхней планки заливки. Для этого следует выгнуть из этого же прута импровизированные скобы, которые будут устанавливаться в количестве 1 шт на 4 м², а на них будет подвязываться все армирование.
  3. Как только монтаж полностью завершен, можно приступать к тестированию. Процесс не займет много времени, но потребуется проверить каждый прут на устойчивость, а затем пошатать все армирование. Если ничего не пошевелилось, можно считать, что работа сделана на совесть, но если проявились отклонения, их следует немедленно устранить и лишь потом начинать заливать бетон.
Читайте также:  Монтаж плит перекрытия на фундамент – технология укладки

Изготовление опалубки

Опалубка должна быть такой прочности, чтобы выдержать массу свежезалитого бетона без видимой деформации. При ее сооружении необходимо учитывать, что 200 мм бетона (в толщину)оказывает давление на материал опалубки, равное 500 кг. Кроме того, выливаясь из шланга, масса бетона оказывает дополнительное давление на материал, поэтому в конструкцию опалубки должна быть заложена дополнительная прочность.

Изготавливать опалубку лучше из листов фанеры 18… 20 мм толщиной, при этом желательно, чтобы она была ламинированной: такую поверхность потом будет легче очистить. В некоторых случаях на дно опалубки укладывается гидроизоляционный материал, в качестве которого используется толстая полиэтиленовая пленка или толь. В качестве опор, распорок, стоек и балок годится брус сечением 100×100 мм.

Площадка, которая будет заливаться бетоном, должна быть строго горизонтальной, иначе не избежать дополнительных затрат времени и средств на исправление ошибки.

Армирование

Этот процесс выполняется для того, чтобы получить прочную плиту перекрытия. Дл этого используют арматуру с периодическим профилированием типа А400, А500 или АIII. Ее укладывают в четыре ряда: нижний ряд располагается вдоль пролета, следующий – поперек, затем снова ряд арматуры укладывается в том же направлении, а верхний – опять в продольном направлении. Пролетом называется расстояние между несущими стенами, которые располагаются с коротких сторон прямоугольного здания.

Нижний ряд арматуры кладут на сухарики из пластмассы, предназначенные для создания промежутка в 25… 30 мм между дном опалубки и металлом. Поверх нижнего ряда кладут следующий, после чего увязывают их вместе мягкой проволокой в местах пересечений. Следующая деталь – разделитель сеток: она предназначена для того, чтобы создать необходимое расстояние между верхней и нижней арматурой. При этом бетон заливается таким образом, чтобы его верхний уровень был выше арматуры на все те же 25… 30 мм.

Армирующий каркас должен быть жесткой конструкцией, которая должна быть неподвижной во время заливки смеси.

Заливка бетона

После окончания подготовительных работ выполняется непосредственно заливка. При этом бетон необходимо распределить равномерно по всей площади опалубки, чтобы слой его был одинаков во всех местах. Чтобы избавиться от воздушных пузырей, его необходимо провибрировать с помощью специального устройства. Допускается многократное протыкание смеси штыковой лопатой, но при этом существует опасность повреждения гидроизоляционной пленки.

Процесс лучше проводить в один прием, но если площадь перекрытия велика или это невозможно по другим причинам – в таком случае монтируются так называемые «рассечки» (сетки с ячейками до 10 мм из стальной проволоки). Их устанавливают вертикально и крепят к арматуре каркаса. В средней части пролета рассечки не допускаются. Доски, фанера и прочие подобные материалы для этого не применяются.

После того, как бетон будет залит, его необходимо укрыть пленкой: это предотвратит его растрескивание. Кроме того, следует бетон увлажнять, чтобы он набирал прочность постепенно. Опалубку можно снять через месяц: за это время плита перекрытия окончательно отвердеет.

Стяжка для полов

Универсальность бетонов выражается в использовании его при строительстве дома для стен, перекрытия, пола.

Для изготовления бетонного пола сначала выравнивается поверхность. Снимается необходимое количество грунта и проводится утрамбовка очищенной поверхности щебнем и гравием. Сверху на утрамбованный щебень укладывается изоляционный материал и выполняется заливка смеси. Толщина стяжки пола должна быть не меньше 5 см. В помещениях с дополнительными нагрузками пол обязательно армируют сеткой.

Заливка начинается с дальнего угла таким образом, чтобы уровень пола был немного выше уровня реек, которыми делят предварительно комнату на полосы. Ровная заливка обеспечивает качественное покрытие. Поверхность разравнивается с помощью правила, рейки убираются по мере заполнения бетоном, ямки заполняют раствором. Закончив заливку стяжки, накрывают ее пленкой и периодически увлажняют.

Определение нагрузки

В процессе строительства, а впоследствии при эксплуатации на балку воздействую различные виды нагрузок. При расчете нас интересуют, прежде всего, динамические и статистические нагрузки, возникающие вследствие передвижения или давления сил временного характера, вызванного перемещением людей, транспорта, работы механизмов и постоянные составляющие, обусловленные массой строительных элементов. При проведении расчета, для получения необходимого запаса прочности, можно пренебречь разницей между данными видами нагрузок.

Читайте также:  Армирование плиты перекрытия — монолитной и сборно-монолитной

По характеру нагрузки дифференцируются на:

  • распределенные хаотически и неравномерно;
  • точечные;
  • равнораспределенные.

При расчете плиты перекрытия достаточно ориентироваться на равномерные нагрузки. Для сосредоточенной нагрузки усилия измеряются в ньютонах, килограммах (кг), либо килограммсилах (кгс).

В случае с равным распределением актуально апеллировать данными о нагрузке, воздействующей на метр. Для жилых домов параметр равнораспределенной нагрузки составляет в среднем 400 Н/м2. При толщине плиты в 10 см ее масса создаст нагрузку около 250 кг/м2, а с учетом стяжки или использовании керамической плитки она может возрасти до 350 кг/м2. Таким образом, нагрузка рассчитывается с коэффициентом запаса в 20%, составляя:

Q = (400+250+100)*1.2 = 900 Н/м

Данная величина нагрузочной способности обеспечит прочность при различных вариациях статических и динамических нагрузок. При наличии лестниц или бетонных маршей опирающихся на плиту перекрытия, необходимо брать в расчет их массу и не упускать из виду динамическую нагрузку во время эксплуатации. Проектировка загородных домов должна предусматривать инсталляцию крупных объектов на плите, например, каминов, масса которых может варьироваться от 1 до 3 тонн. Для обеспечения прочности в таких случаях используется местное усиление – армирование или предусматривается отдельная балка.

Бетонирование

Дальше заливают тяжёлый бетон с классом по прочности на сжатие не ниже В20. Заливка ведётся бетононасосом. Уплотняют и выравнивают бетон виброрейкой – электрической или бензиновой. Некоторые строители применяют глубинные вибраторы для бетона. Однако специалисты не рекомендуют делать это, поскольку есть опасность, что под давлением, создаваемым вибратором, газобетон «выдавит» за пределы армопояса по периметру перекрытия.

Бетон обретает марочную прочность через 28 суток после заливки. Однако демонтировать опоры и продолжить строительство здания можно по достижении бетоном 70% прочности. Летом это происходит примерно через неделю. Но нужно быть уверенным, что это произошло. Поэтому прочность измеряют специальным прибором, и только на основании его показаний приступают к дальнейшим работам. Ну или ждут 28 суток.

Со стороны нижнего этажа перекрытие можно легко отделать тем или иным материалом. Например, оштукатурить толстым слоем по сетке из стекловолокна.

Подготовка под фундамент основания: пошаговая инструкция

Габариты котлована, вырытого под монолитное основание, должны быть больше, чем размеры жилой постройки. Рекомендуется увеличить его длину на 1 м. Для организации котлована необходимо провести предварительную разметку в соответствии с необходимыми габаритами (с учетом запаса). Далее с этой территории полностью удаляется плодородный слой почвы. Верхняя прослойка грунта может иметь разную толщину в зависимости от региона (20-50 см).

Затем подготовка к строительству фундаментной плиты производится в соответствии с инструкцией. В готовый котлован укладываются дренажные трубы. Их необходимо уложить по краю в заранее подготовленные канавки, чтобы они располагались ниже уровня дна. Это позволит обеспечить отвод атмосферной воды в дренажные колодцы и обезопасить фундамент от их пагубного влияния.

Сборно-монолитный фундамент также требует организации отводящих коммуникаций. Следует разровнять дно ямы и максимально уплотнить грунт. Затем производится укладка геотекстиля. Важно запомнить, что данный материал должен покрывать не только дно, но и стенки котлована.

Подготовка под фундамент основания: пошаговая инструкция

Разметка котлована под фундамент

Отдельные полотна укладываются друг на друга внахлест, после чего их края склеиваются посредством армированного скотча. Геотекстиль выполняет очень важную функцию – предотвращает прорастание корней растений в бетон. Помимо этого, он не дает вымываться песку, который является демпферной подложкой.

На следующем этапе в котлован, укрытый геотекстильным полотном, выполняется засыпка песка. Желательно, чтобы он был средней зернистости. Толщина этого слоя зависит от характеристик почвы и колеблется в пределах от 20 до 30 см. Данная величина подобного основания определяет конечную стоимость работ. Цена монолитного фундамента зависит от количества материалов, использованных на его обустройство.

Нельзя сразу засыпать весь песок в котлован. Этот процесс выполняется поэтапно, слой за слоем. Каждый предыдущий пласт утрамбовывается, и только после этого выполняется следующий. Рекомендуемая толщина одного слоя составляет 8-10 см.

На следующем этапе производится засыпка гравия. Распределяется сразу весь гравий, после чего необходимо максимально разровнять его и так же, как и песок, утрамбовать. Затем организовывается работа по прокладке водопровода и канализационной линии. Для этого в щебне необходимо выполнить траншеи, в которые и будут прокладываться трубы. После укладки труб канавы засыпаются песком, который впоследствии тщательно утрамбовывается.

Подготовка под фундамент основания: пошаговая инструкция

Качественный монолитный фундамент позволяет избежать усадки и трещин в стенах здания