Бетон М400: состав, пропорции, технические характеристики, применение, прочность, пропорции на 1 м³

Технические характеристики бетона М400

Основные характеристики материала регламентируются ГОСТом 31108-2003 «Цементы общестроительные», ГОСТом 7473-2010 «Смеси бетонные» и рядом других нормативных документов.

Важные технические параметры, которым должен соответствовать бетонный раствор:

Подвижность (удобоукладываемость) — П4. Бетон может быть залит в армированные конструкции без дополнительного уплотнения, что эффективно при обустройстве фундаментов, колонн. При необходимости, путем введения добавок и изменения пропорций можно получить бетон М400 с подвижностью П3 или П5.
Водонепроницаемость — W6–W12. Готовые конструкции из этого раствора могут выдержать давление жидкости в 0,6-1,2 МПа. Бетон может быть использован для подводных сооружений – дамб, бассейнов.
Морозостойкость — F100-F300. Бетон способен выдержать от 100 до 300 циклов заморозки и размораживания (точная цифра зависит от типа и количества специальных модификаторов). Благодаря такой высокой морозостойкости раствор применяют для построек в суровом климате.
Плотность бетона М400 – более 2400 кг/м³, прочность на сжатие – 400 кгс/см². Эти показатели делают материал очень надежным, износостойким и долговечным.

Бетон М400 обладает отличными характеристиками, поэтому подходит для строительства большинства зданий, сооружений и конструкций в быту и промышленности. Он быстрее, чем иные марки, схватывается, а это свойство дает возможность ускорить строительные работы.

Важно! После застывания раствор превращается в нерушимый монолит, который практически не подвержен воздействию природных факторов.

Состав и пропорции компонентов

В состав материала входят стандартные ингредиенты: речной или карьерный песок, цемент, гравий или щебень. Готовая смесь разводится чистой водой без химических примесей.

Для улучшения технических параметров в состав также обязательно вводят пластификаторы и другие добавки. Для изготовления цветного бетона в него могут добавлять колеры.

Бетон М400 на щебне

При смешивании материала своими руками или в промышленности пользуются такими пропорциями:

цемент – 1 часть;
песок – 1,5 части;
щебень – 2,5 части;
вода – 0,5 части.

Совет! Если для стройки требуется большое количество раствора, целесообразнее будет его купить на заводе в готовом виде и доставить спецтранспортом на строительную площадку.

Знание помогает экономить на строительстве

Зная, сколько кубов бетона в миксере КАМАЗа, можно заказать столько раствора, чтобы хватило для заливки фундамента. Производители изготавливают барабаны, рассчитанные на перевозку от 2 до 12 кубов бетона за один раз. Самыми востребованными являются заказы на 5, 7, 9 кубов готового раствора. Помимо перевозки и сохранения товарных качеств готовой смеси, данные бетономешалки способны при выгрузке заливать подготовленные конструкции.

Читать также: Как завести провода в щиток

Классы прочности бетона м400

Под классом прочности раствора понимают числовой параметр, определяющий его прочность на сжатие. Он подсчитывается в мегапаскалях и обозначается буквой «B».

Бетону марки М400 соответствует класс прочности 30 (B30). Это означает, что бетон может выдержать давление силой в 30 мегапаскалей после полного застывания не менее, чем в 95% случаев. Эта цифра считается очень высокой, поэтому материал относится к группе конструкционных и подходит для постройки высотных зданий.

Применение бетона М400

Материал используют для возведения объектов, при эксплуатации которых возникают значительные механические нагрузки, способствующие сильному напряжению монолита. Из бетона М400 строят такие конструкции:

мосты на автомобильных трассах, железные дороги;
эстакады для транспорта и путепроводы, виадуки;
банковские хранилища, склады боеприпасов, оружия, военные сооружения;
колонны, перемычки, балки;
гидротехнические конструкции — дамбы, плотины, волнорезы, бассейны, гидроэлектростанции;
монолитные высотные дома;
коллекторы для коммуникаций;
любые объекты, требующие высокой безопасности;
лестницы и лестничные пролеты;
строения в энергетической, машиностроительной, рудодобывающей сферах;
канализационные туннели;
фундаменты многоэтажных зданий;
объекты метрополитена.

Бетон подходит для заливки прочных железобетонных конструкций, которые будут претерпевать самые серьезные нагрузки. В этом случае в его состав вместо щебня вводят гранитный наполнитель.

Приготовление бетона

Чтобы раствор, сделанный в домашних условиях, полностью соответствовал требованиям, для его замешивания придется раздобыть только самые качественные компоненты. Также важно точно соблюдать пропорции и технологию изготовления бетона М400.

Песок должен быть чистым, без примесей почвы, глины, извести, которые увеличивают вязкость и нарушают схватываемость раствора. Кроме того, при использовании грязного песка прочность бетона снизится.

Совет! Идеальный вариант – не набирать песок самостоятельно, а купить его в строительном магазине в уже очищенном виде.

В крайнем случае, подойдет карьерный или речной песок, но только хорошо промытый и высушенный. Мокрый песок перед замешиванием бетона досушивают или уменьшают норму воды в растворе. Жидкость тоже должна быть чистой, полностью свободной от химических примесей и немного теплой (не горячей).

Щебень для бетона подбирают не крупный, но и не мелкий, примерно в пределах 5-20 мм (размер отдельных элементов). Лучше брать только высококачественные сорта щебня с показателем прочности от М1100 и более, которые производятся путем дробления самых твердых пород.

Требования к цементу — самые жесткие:

марка – не ниже, чем готовый бетон (в противном случае раствор будет иметь малый удельный вес);
мелкозернистый сорт;
отсутствие излишней влажности, комков;
хранение – только в правильных условиях и не более 3 месяцев от даты производства.

После отбора компонентов приступают к их отвешиванию. Вначале соединяют цемент и песок, тщательно перемешивают массу в бетономешалке, пока она не станет однородной.

После вводят жидкость с растворенными пластификаторами, которая была строго выверена по объему заранее. От точного соблюдения нормы воды зависят прочность и морозостойкость бетона. Последним всыпают щебень, еще раз смешивают раствор, который по текстуре должен напоминать густую сметану.

По мере готовности бетон транспортируют на площадку и приступают к его заливке. Чтобы материал не затвердел слишком быстро, либо процесс его застывания не замедлился, важно работать при плюсовых температурах, но не на сильной жаре.

Совет! Помимо самостоятельного подбора компонентов и высчитывания пропорций, можно пойти иным путем – купить готовую сухую смесь в мешках и развести ее водой.

Основные составляющие раствора

Не секрет, что качество строительного материала и срок службы постройки, которая будет возведена, напрямую зависят не только от правильно подобранных пропорций, но и от выбора ключевых составляющих. Перед началом работы необходимо тщательно рассмотреть состав конкретной марки бетона, ее свойства и особенности компонентов.

Как известно, бетонные растворы создаются из таких частей:

Главным элементом каждой бетонной смеси является цемент. Именно от качества этой составляющей зависят продолжительность застывания конечной продукции и прочность будущей постройки. В продаже имеется большое разнообразие вяжущих элементов различных серий и свойствами. Среди них большой популярностью пользуется портландцемент, который гарантирует лучшее сцепление веществ и прочность изделия.

На каждой упаковке цемента указывается марка символом «М», а также коэффициент измерения в виде кг/см3. От этого обозначения зависят прочностные характеристики материала. Для примера, пропорции бетона М300 в ведрах существенно отличаются от пропорций для марки М400, М100, М150, М200 и т. д.

При выборе подходящей марки важно заранее разобраться с основными характеристиками серии и проконсультироваться со специалистом. В зависимости от индивидуальности проекта марка и пропорции бетона могут отличаться.

Следующим элементом в бетонном растворе является песок. Он играет вяжущую роль и предусмотрен проектом приготовления. Опытные строители советуют брать очищенный кварцевый или речной песок с небольшой фракцией — 1,2−3,5 миллиметра. Важно убедиться, что компонент полностью чистый и не содержит в составе глинистых примесей. В противном случае коэффициент прочности серьезно пострадает. Перед тем как начать смешивание, песок нужно просеять через сито с небольшими ячейками, что позволит предотвратить попадание сторонних включений.

Щебень и вода

Также в составе бетонной смеси должен присутствовать крупнокалиберный наполнитель. Речь идет о щебне, наделяющем консистенцию максимальной прочностью и надежностью. При возведении бытовых сооружений оптимальным решением являются зерна с диаметром 10−20 сантиметров. Если ячейки более крупные, они будут незаменимыми для промышленных сфер деятельности.

Наличие воды в составе смеси предусмотрено индивидуальными строительными проектами. Используемая жидкость должна быть абсолютно чистой и не содержать в своем составе всевозможных добавок химического и маслянистого характера.

Чтобы замешивать бетон в бетономешалке для бытовых целей, лучше брать дождевую или отстоянную воду. Если масштабы строительства промышленные — вполне подойдет очищенный вариант.

При необходимости возвести несущую стеновую конструкцию лучше подготовить цемент под марками М400, М300, М500. Для обустройства перегородочных конструкций вполне сойдет марка 300. Если же речь идет о постройке с небольшими габаритами, то лучше остановить свой выбор на модели М200.

Чтобы обустроить качественное основание для удобного возведения будущего помещения, лучше взять марку М200. Если кровельная конструкция предусмотрена проектом, бетон должен быть более прочным и соответствовать серии М400−500.

Отмостка и штукатурка

Что касается отмостки, она будет по-настоящему качественной, если использовать цемент марки М50-М150. Как известно, таким конструкциям не приходится справляться с большими нагрузками, поэтому для их возведения вполне подходят те серии цементной смеси, которые не обладают высокой прочностью. Однако, если нужно соорудить пол, лучше отдать предпочтение более прочным изделиям, которые будут соответствовать требованиям напольного покрытия.

Читать также: Железные изделия своими руками

Еще одним важным элементом смеси является штукатурка. Чтобы материал проявил себя с наилучшей стороны, лучше включить в состав цементные смеси под марками М300−400.

Нет смысла покупать большие объемы бетона, если он не будет израсходован за 30 суток. Дело в том, что уже через 30 дней стройматериал потеряет массу своих эксплуатационных свойств и не сможет обеспечить требуемое качество постройки. Уже через два месяца потеря достигнет -10%, через шесть месяцев — -50%, а через год цемент вообще станет непригодным для эксплуатации.

Главным недостатком цементной смеси является комковатость. Такая проблема характерна для дешевых марок от сомнительных производителей. Чтобы избежать неприятностей, лучше не экономить, покупая немаркированный, старый или уцененный цемент.

Пример расчета в ведрах на 1 кубометр

В домашних условиях удобнее всего отмеривать компоненты с помощью стандартного 10-литрового ведра, которое имеется у любого строителя. Каждый литр объема в ведре равен 1 дм³, то есть весь объем составит 0,01 м³ (10 дм³).

Для получения бетона, помимо 300 л (30 ведер) цемента, берут такие компоненты:

Песок плотностью 1600 кг/м³. В литре – 1,6 кг песка. Для нормы в 630 кг объем составит 394 кг, количество ведер – 39,4.
Щебень плотностью 1400 кг/м³. В литре – 1,4 кг. Для нормы в 1050 кг объем равен 750 л, то есть – 75 ведер.
Вода. Всего нужно 210 л воды, или 21 ведро.

Знание указанных норм и пропорций позволит определиться с количеством компонентов, которые потребуются для заливки конструкции, а также с приблизительными затратами.

Расчет пропорций бетона

При расчете пропорций бетона необходимо учитывать множество факторов, например, фракции песка и щебня, их плотность, требуемые качества будущего бетона, а именно морозостойкость, водонепроницаемость, подвижность и другие.

В таблице пропорций бетона приведены усредненные данные. Соотношения между материалами устанавливаются обычно по весу или по объему. При этом вес (объем) цемента принимается за единицу, а количество других составляющих бетона выражается в числе веса или объема цемента.

Например, если на замес требуется 25 кг цемента (Ц), 75кг песка(П), 125кг щебня(Щ), то их соотношение для состава выразится так: 25:75:125=1:3:5 (по весу). Количество воды обычно выражается в частях от веса цемента. Если для приведенного состава бетона требуется 12,5 л воды, то водоцементное отношение (В/Ц) будет выглядеть следующим образом: В/Ц= 12,5:25=0,5. Прочность бетона нарастает в результате взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях.

Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает раньше времени, что непоправимо ухудшает его строение и свойства. Поэтому бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период после укладки (до 15-28 суток).

Соотношение между классом и марками бетона по прочности

В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают полиэтиленовыми и другими пленками. Бетон при нормальных условиях твердения имеет низкую начальную прочность и только через 7 — 14 суток приобретает 60-80% марочной прочности.

Бетон из (ц) цемента М-400, (п) песка и (щ) щебня

Пример расчета в бетономешалке

Стандартный объем бака бетономешалки составляет 140 л. Обычно его загружают не более чем на 2/3, чтобы дать компонентам лучше перемешаться.

Таким образом, норма загрузки составит 140х2/3 = 93 литра. При соединении коэффициентов в пропорции получают цифру 5,5 (1 часть цемента + 1,5 части песка + 2,5 части щебня + 0,5 части воды). Путем умножения на 10 литров (объем ведра) получают 55 литров, а при делении 93л/55 л высчитывают количество загрузок – 1,69 штуки.

При умножении 1,69 на пропорции получают такие нормы для одной загрузки в бетономешалку:

цемент – 16,9 л;
песок – 25,3 л;
щебень – 42,3 л;
вода – 8,5 л.

Состав смеси

В состав любого бетона входят такие компоненты, как песок, щебень, цемент и вода. Разные марки отличаются только их пропорцией. Иногда в него замешивают также пластификаторы и прочие вещества, увеличивающие удобство работы со стройматериалом и другие его параметры. В смесь марки М400 на одну часть цемента должны приходиться 1,5 части песка, 2,5 щебня и 0,5 воды. Однако удельный вес всех этих веществ различен, что может усложнить расчёты, особенно в домашних условиях.

ЧИТАТЬ Характеристики и область применения бетона марки М450

Один кубометр бетона М400 весит приблизительно 2315 кг. Это значит, что для его изготовления понадобится такое количество материала:

1085 кг щебня. Учитывая его удельную прочность в 1350 кг/м³, 1 литр вещества будет весить 1,35 кг. То есть требуемый объём, в который уместится 1085 щебня, составит 1085/1,35, что равняется 804 л или 80,4 обычных десятилитровых вёдер.
625 кг песка. Его удельный вес — 1500 кг/м³, то есть один литр будет иметь массу в 1,5 кг. Это значит, что для приготовления кубометра цемента нужно 625/1,5=416,6 л песка или 41,66 его хозяйственных вёдер.
420 кг цемента. Удельный вес — 1300, а масса одного литра — 1,3 кг. Для приготовления смеси нужно будет 420/1,3=323 л или 32,3 ведра.
190 л воды. Удельная масса примерно равна 1 кг на литр, то есть потребуется 19 вёдер.

Измеряя пропорции таким образом, не стоит забывать постоянно стряхивать «шапочки» песка и гравия с вёдер — они могут существенно увеличить их вес и сбить пропорцию.

В остальном этот расчётный метод оптимален для вычисления пропорций ингредиентов для частных строителей, не имеющих специального оборудования.