Тощий бетон и его применение в строительстве

Бетонной смесью с пониженным содержанием цемента и песка, наряду с повышенным содержанием щебня мелкой фракции принято называть тощий бетон.

Содержание составляющих компонентов тощих бетонных смесей регламентируется СП 52-101-2003, в которых указаны следующие свойства этих материалов:

  • класс бетона В5-15;
  • марка М75-200;
  • морозостойкость F50-100;
  • водопроницаемость W2-4;
  • минимально допустимое количество цемента в готовой смеси 5%.

Эти невысокие эксплуатационные показатели ограничивают область применения тощих бетонов, но позволяют существенно экономить расход такого дорогостоящего материала, как цемент и увеличение количества относительно недорогого щебня.

Особенности раствора

Тощий бетон и его применение в строительствеЭти марки бетонных смесей требуют меньше времени на приготовление и быстрее твердеют, по сравнению с тяжелыми составами, из-за минимально возможного количества воды используемой для приготовления готового к применению состава. Растворы с уменьшенным содержанием цемента дольше сохраняют свои технологические и качественные характеристики, что позволяет транспортировать их на большие расстояния. Однако чаще всего их готовят непосредственно на строительной площадке.

Использовать энергоемкое заводское оборудование для приготовления недорогих смесей с малым содержанием цемента в большинстве случаев может быть экономически невыгодно.

Область возможного применения

Тощие марки бетона используют при выполнении строительных работ для:

  • укладки опорных подушек для укладки дорожных покрытий и пешеходных тротуаров;
  • устройства прочных оснований под монолитные и сборные фундаменты;
  • заполнения пустот между элементами блочных фундаментных конструкций;
  • заливки черновых стяжек полов;
  • оснований гидроизолируемого дна бассейнов и подземных резервуаров.

Во всех этих случаях главной задачей, которая решается с помощью тощих бетонов это создание прочной опорной подушки с упрочением грунта. Для этого используют составы марок М100-150. Более прочный бетон применяется для устройства стяжек, основания столбов и устройства монолитных опор.

Бетон марки М75 применяется только в дорожном строительстве при подготовке оснований под укладку плитки и брусчатки на пешеходных тротуарах и площадках со средней интенсивностью нагрузки.

Соотношения составляющих компонентов

Состав на основе ПЦ М400

Марка готового бетонаЦемент, лПесок, лЩебень, л
М 100104161
М 150103250
М 200102542

Состав на основе ПЦ М500

Марка готового бетонаЦемент, лПесок, лЩебень, л
М 100105371
М 150104058
М 200103249

В зависимости от фракции каменных наполнителей различают мелкозернистый и крупнозернистый материал. В первом варианте размеры камня в наполнителе не превышают 10 мм, а во втором могут достигать 50 мм. Размер оказывает заметное влияние на плотность уложенного материала и необходимое количество воды для приготовления бетона.

Объемное соотношение цемента, песка и щебенки зависит от марки связующего материала и составляет:

  • при замешивании бетона М100 на основе цемента марки М400 – 1:4:6;
  • с цементом М500 – 1:5:7;
  • для марки бетона М150 из цемента М400 – 1:3:5;
  • с цементом М500 – 1:4:6;
  • для марки бетона М200 из цемента М400 – 1:2,5:4;
  • с цементом М500 – 1:3:5.

Состав раствора принят в CHиП 2.0З.01-84.

Содержание воды в мелкозернистом бетоне должно составлять 70-80% от объема цемента, а для крупных фракций щебня 80-90%, так как наполнитель будет впитывать влагу более активно. При этом следует учитывать реальную влажность наполнителей. Однако в любом случае содержание влаги не должно превышать 95% от объема вяжущего материала.

Приготовление и укладка

В случае приготовления тощей смеси в миксер или бетономешалку первоначально закладывают половину необходимого щебня и весь цемент, перемешивают некоторое время и после этого заливают воду и досыпают остальные наполнители. Количество воды должно обеспечить густоту материала, напоминающую сырую землю. При сжатии бетона в руке комок должен держаться, а при небольшом усилии разваливаться на части. Такое состояние смеси позволяет использовать при ее укладке ручные виброплиты или дорожные катки.

Другой способ приготовления тощего бетона не требует использования емкости, бетономешалки или другого строительного миксера. Сперва на подготовленную ровную поверхность высыпают смесь песка и щебня. Выравнивают, и на эту поверхность равномерным слоем рассыпают цемент. После этого с помощью граблей производят перемешивание слоя с последующей трамбовкой. Для обеспечения процесса гидратации цемента уложенный материал поливают водой через распылитель. Чтобы уменьшить скорость испарения воды с поверхности увлажненную смесь накрывают полиэтиленовой пленкой.

Средняя толщина бетонного слоя при устройстве основания зданий и сооружений составляет 100-150 мм. Укладка производится на выравнивающий щебеночный или щебеночно-песчаный слой толщиной до 200 мм, засыпаемый после окончания земляных работ. На плотных устойчивых грунтах толщина слоев может быть меньше. Дно траншеи и насыпной материал должны быть хорошо уплотнены трамбовкой и покрыты разделительной мембраной типа геотекстиля или залиты горячим битумом.

Где применяется

При строительстве проезжей части улиц, дорог и тротуаров толщина слоя определяется проектным расчетом и зависит от типа грунта, климатических данных и ожидаемых нагрузок на поверхность. Для пешеходных дорожек достаточно 50-100 мм бетона, а при устройстве проезжей части улиц и автомобильных дорог толщина слоя превышает 200 мм.

При выполнении работ по черновому выравниванию поверхности с применением тощих бетонов смесь может быть уложена на слой гидравлической изоляции. Для повышения прочности конструкции используют армирование сеткой из стального прутка или проволоки толщиной 6-8 мм. Расстояние от крайнего прутка арматуры до опалубки должно быть не менее 25 мм.

Допускается обеспечить дополнительную связь с бетонным фундаментным монолитом или опорными столбами путем установки вертикальных арматурных стержней выступающих над поверхностью на 25-30 см. Уплотнение уложенной смеси должно производиться при помощи виброплиты, виброрейки или тяжелого катка. Использование погружного инструмента невозможно из-за высокой плотности материала.