Бетон марки М400: состав, характеристики, пропорции

Во время строительства, ремонта, реконструкции часто приходится экономить, так как бюджет не резиновый. Многие процессы и растворы можно делать самостоятельно, причем без ущерба качеству. Но не всегда это возможно. Чаще всего стараются сэкономить на приготовлении растворов. Цена за бетон с завода кажется слишком высокой. Если посчитать сколько стоят «правильные» компоненты, а не любые (самые дешевые), то экономия если и будет, то совсем небольшая. В общем, если и стоит замешивать бетон или раствор своими руками, то марки не выше, чем М250. С такой задачей справится и обычная бетономешалка. Более тяжелые — бетон М400, например, — нормально сделать уже сложно. Добиться проектной прочности будет непросто.

Характеристики бетона М400

Бетонный раствор марки М400 по новой классификации обозначается как B30, но у нас больше в ходу старое название — М400. В стандарте он описывается как тяжелый бетон. В народе его относят  к «среднему» классу, хотя в классификации такого нет. Он точно не «легкий», но еще и недостаточно тяжелый. Наверное, поэтому вес куба бетона М400 зависит от точных характеристик и в среднем составляет 2310-2350 кг/м3. Эта марка имеет высокие показатели по прочности, морозостойкости, низкую степень изнашиваемости поверхности. Вот характеристики бетона марки М400 по ГОСТу 7473-94:

• подвижность — от П 1 до П 4;
• водонепроницаемость — W6-W12;
• морозостойкость — от F150 до F300;
• прочность B30.

Больше всего любой бетонный камень характеризует прочность. Данный тип выдерживает нагрузку 400 кгс/см2 (по нормативу 293 кгс/см2). Все остальные параметры могут изменяться в зависимости от требований под выполнение конкретного проекта. Подвижность бетона влияет на удобство его укладки. Где-то требуется текучая смесь (чтобы могла попасть под арматуру), где-то нужна жесткая. В текучие составы (содержащие больше воды) для сохранения проектной прочности добавляют больше цемента. Для повышения морозостойкости и водостойкости используют специальные добавки, которые строго нормированы.

Область применения

Бетон марки М400 применяют там, где высокая прочность и морозостойкость крайне важны:

• При изготовлении балок, свай, перемычек и других элементов несущих конструкций зданий.
• Для заливки площадок под тяжелую технику.
• При постройке бассейнов, плотин, коллекторов и т.д.
• При строительстве банковских хранилищ, туннелей и других объектов, где нужна высокая прочность и водостойкость.
• Возведение монолитных стен для многоэтажек.
• При строительстве мостов, виадуков, развязок.

То есть, бетон М400 имеет в основном промышленное применение. В частном же строительстве, даже при постройке бассейнов или фундаментов под коттеджи, он избыточен по прочности и поэтому частниками используется очень редко.

Кроме слишком высокой прочности, мешает еще высокая скорость твердения. С одной стороны, это плюс: бетон быстро набирает прочность. Настолько быстро, что ходить можно через 8-10 часов после заливки. Но уложить его без холодных швов можно только при непрерывной подаче и наличии квалифицированной бригады. Во всех остальных случаях велика вероятность получить расслоение и трещины. Введение добавок, для увеличения времени до начала схватывания, повышает и без того немалую цену. А цена высокая, потому что для обеспечения требуемой прочности необходим высококачественный цемент, да еще и в больших количествах. Так что бетон М400 частники используют крайне редко.

Состав и соотношение компонентов

Точно говорить про состав бетона М400 можно только применительно к конкретным материалам: цементу, песку и щебню. Замена одного из компонентов ведет к изменению содержания двух других. Количество воды и пластифицирующих добавок зависит от того, насколько текучим или жестким требуется раствор. А введение «смягчающих» добавок позволяет уменьшать количество воды и цемента. Так что рецептура (любая) дана лишь примерно. Точный состав определяют в лаборатории, так как бетон М400 применяется на серьезных объектах, то и состав, и процесс замеса должны строго контролироваться.

Насчет выбора цемента, можно сказать, что применять можно только марки ПЦ 400 и выше. Оптимально — ПЦ 500. Более низкие для получения требуемой прочности нужны в очень большом количестве, что невыгодно экономически. Цемент должен быть «свежим» — не старше недели с момента производства. Это критически важно. И фасовка должна быть заводской, а не складской.

Требования к заполнителям при самостоятельном изготовлении

При изготовлении высокомарочного бетона очень важен выбор заполнителей. Щебень должен быть всех фракций. Это не может быть дробленый гравий, а тем более измельченные булыжники. Гравий должен быть чистым, без пыли, грязи и других посторонних примесей. Если он грязный, его стоит вымыть и высушить.

Для высокомарочного бетона, к которым относится и бетон М400, важен состав и качество песка. Песок должен быть речным, мытым, без глины, пыли и других посторонних включений. Для того чтобы можно было получить требуемую прочность, песок должен содержать мелкую, среднюю и крупную фракции. Проверить чистоту песка можно, если взять его в руку и потереть, то как будто вы солите блюдо. Если на пальцах осталась грязь — надо будет либо промыть и высушить песок, либо слегка увеличить количество цемента. Второй вариант рискованный — можно получить бетон более низкой плотности.

Как приготовить самому

Если хотите получить бетон М400 в бытовых условиях, потребуется шнековая или роторная бетономешалка. Обычная (типа груша) с задачей не справится. После укладки раствора также потребуется дополнительное уплотнение. Для этого нужен погружной или поверхностный вибратор — зависит от того, насколько большой будет толщина слоя. Уплотнение после укладки — обязательный процесс, если вы хотите получить близкую к проектной прочности.

А процесс замеса не отличается от стандартного. Сначала в бетономешалку закидывают щебень, частями добавляют песок и цемент, добиваясь их равномерного распределения. Если используются сухие добавки, они вводятся с песком. Если жидкие — вместе с водой.

Вода в бетонный раствор добавляется частями. Ее отмеряют исходя из нормированного водоцементного соотношения. Для бетона М400 — это 0,47-0,54 части от количества цемента. Сначала в смеситель заливается примерно половина жидкости. Смесь размешивают до равномерного состояния, затем небольшими порциями добавляют воду. Как только текучесть состава удовлетворяет условиям, воду добавлять прекращают.

Это только кажется, что лишняя вода бетону не помешает. Лишнее ведро на один замес может снизить прочность бетона на 10-40%. Так что с водой очень аккуратно. Не бойтесь недолить, бойтесь перелить. Даже в полусухих растворах достаточное количество жидкости для набора проектной твердости. Но только при условии правильного ухода — поддержания достаточного уровня влажности в зреющем бетоне. Для этого бетон укрывают пленкой и периодически смачивают. Вот это действительно важно, чтобы шел процесс кристаллизации, а не испарения влаги.