Бетон - это искусственный камень, который является  результатом затвер­дения бетонной массы. Став: смесь цемента, воды  и заполнителей различной крупности.

Прочность бетона значительно снижается при использовании загрязнённых заполнителей. Поэтому используемые заполнители, такие как – песок, гравий обязательно должны быть чистыми. Если есть необходимость, материал следует промыть. Для получения бетона нужной прочности, подбирают цемент необходимой  марки. Вода, как один из важных компонентов также должна быть чистой.

Сама бетонная масса бывает разной консистенции, а именно:

·         Жесткая - при укладке должна сильно уплотняться;

·         Пластичная (относительно густая) – требует меньшего уплотнения;

·         Литая (подвижная) – заливается в форму самотёком.

От количества воды зависит консистенция бетонной массы. Например, при её избытке бетонная масса начинает расслаиваться, что значительно снижает прочность бетона. Прочность бетона не изменяется, если воду и цемент добавлять одновременно, не изменяя соотношения между ними. Более густая масса требует большего уплотнения, но при этом получается более прочный бетон, и наоборот.

Для получения более прочного бетона, в бетонную массу закладываю стальную (железную) арматуру, полученный материал называют железобетон.

Правильнее использовать более густую бетонную массу, с осадкой конуса от 2 до 6 см, но хорошего уплотнения её можно добиться только в больших конструкциях с редко размещенной арматурой. Поэтому стоит знать, что чем тоньше конструкция и более частое расположение арматуры, тем пластичнее должна быть бетонная масса.

Нормы консистенции бетонной массы с осадкой конуса в сантиметрах:

·         под фундаменты и полы — от 2 до 3 см;

·         крупные конструкции редко расположенной арматурой или вовсе без арматуры (фундаменты, стены) — от 3 до 6 см;

·         железобетонные конструкции (балки, пли­ты) с арматурой средней густоты — от 8 до 12 см ;

·         железобетонные кон­струкции с густой арматурой, а так же тонкие стенки, колонны и балки малых сечений — от 12 до 14 см.

 Для того, чтобы измерить консистенцию бетона, используют специальный металлический конус с абсолютно гладкой поверхностью внутри (швы отсутствуют). К конусу сбоку прикреплены две ручки, а снизу два упора в форме лапок, на которые становятся ногами, чтобы прижать конус к горизонтальной поверхности (функции которой может выполнять широкая доска, фанерный, пластмассовый или стальной лист).

Размеры конуса:

·         высота – 30 см;

·         ширина нижнего основания – 20 см;

·         ширина верхнего основания – 10 см.

Приступим к проверке, для начала смочим горизонтальную поверхность водой, затем поставим на неё конус и прижмём его ногами, после чего начнем наполнять его приготовленной бетонной массой. Наполнение производят в три этапа слоями по 10 см. Каждый слой штыкуется (уплотняется) с помощью штыка (стержня из круглой стали диаметром 15мм), которым бетонную массу протыкают 25 раз. После того, как конус заполнен, излишки бетонной массы срезают по край. Теперь конус надо медленно поднять вверх за ручки. Высвободившаяся бетонная масса будет постепенно оседать. Как только процесс оседания закончится, рядом с бетонной массой ставят конус, на который кладут рейку. Измерив, расстояние от рейки до осевшей бетонной массы, мы сможем определить её консистенцию.

Соответствие бетонной осадки в сантиметрах консистенции бетонной массы:

·         Жесткая консистенция – осадка бетона 0-2 см;

·         Пластичная консистенция – осадка бетона 6-14 см;

·         Литая консистенция – осадка бетона 17-22 см.Заполнители (щебень, гравий, песок) должны иметь зёрна разной крупности, тогда между ними будет меньше пустот.Оптимальный объём пустот:

·         В песке – не более 37 %;

·         В гравии – не более 45%;

·         В щебне – не более 50 %.

Чем меньше пустотность крупных заполнителей, тем меньше будет расход песка и цемента.

Как же определяется пустотность заполнителя? Очень просто. А именно, в 10-литровое ведро (по самый край) насыпают без уплотнения щебень, гравий, песок или их смесь. Затем тонкой струёй в ведро заливают воду, предварительно отмерив её. Пустотность  определяются пропорционально объёму влитой воды. Например: 4,5 литра воды соответствует пустотность 45%.

Подбор заполнителя необходимого размера осуществляют при помощи сит. Для просеивания щебня и гравия используют сито с диаметром ячеек – 5; 10; 20; 40 и 80 мм, для песка – 0,15; 0,3; 0,5; 2,5 и 5 мм. Фракция заполнителя – это зерна остающиеся на сите.

Два способа подбора заполнителя.

1.      С максимальной крупностью заполнителя 40 мм. Первоначально гравий или щебень просеивают через сито с диаметром ячеек 40 мм. То, что осталось сверху на сите - верхний остаток. Затем то, что просеялось через сито 40 мм , просеивают через сито 20 мм . То, что остается на этом сите - первая фракция, с крупностью зерен 21 - 40 мм. Далее по такому же принципу, то, что прошло через сито 20 мм и осталось на сите 10 мм - вторая фракция с  крупностью зерен 11 - 20 мм; а то, что просеялось через 10-миллиметровое сито, просеивают через сито 5 мм , остаток  составляет третью фракцию с крупностью зерен б-10мм . Мелочь, прошедшая через сито 5 мм - нижний остаток.

Способы приготовления крупнозернистой смеси:

1.      верхний остаток 5% + нижний остаток 5% + первая фракция 30% + вторая фракция 30% + третья фракция 30% ( допускается замена верхнего остатка 5% первой фракции).

2.      из двух фракций: первая фракция 50 -65% + третья фракция 50 – 35%.

3.      из трёх фракций: первая фракция 40 - 45% + вторая фракция 30 -20% + третья фракция 30 – 35%. 

2.      С максимальной крупностью заполнителя 20 мм. Первоначально гравий или щебень просеивают через сито с диаметром ячеек 20 мм, затем то, что просеялось через сито 20 мм , просеивают через сито 10 мм . То, что остается на этом сите - первая фракция, с крупностью зерен 11 - 20 мм. Далее по такому же принципу, то, что прошло через сито 10 мм и осталось на сите 5 мм - вторая фракция с  крупностью зерен 6 - 10 мм; а то, что просеялось через 5-миллиметровое сито, просеивают через сито 3 мм , остаток  составляет третью фракцию с крупностью зерен 4-5мм . Теперь приступаем к песку. Песок первоначально просеивают через сито 2,5 мм , а то, что прошло через него, — через сито 1,2 мм и получают первую фракцию. Затем, то, что прошло через сито 1,2 мм , пропускают через сито 0,3 мм и получают вторую фракцию.

Способы приготов­ления песчаной смеси:

1.      первой фракции 20 — 50% + вторая фракция 80 - 50 %.Таким образом производится подбор зернового состав щебня,гравия и песка. Отмеряется  необходимое количество заполнителя различных фракций, затем обязательно хорошо перемешивается между собой, для  равномерного распределения зерен по всей массе.

Размеры крупного заполнителя не должен превышать 25% — 20% наименьшего размера изготовляемой конструкции. Если изготавливаемые плиты тонкие, то наибольшая крупность заполнителя может быть 30% или даже 50% толщины плиты. При изготовлении железобетонных конструкций с частой арматурой, максимальная крупность зерен не должна превышать 40 мм, а иногда и 20 мм. Размер зерен заполнителя не должен превышать 3 /4 расстояния между стержнями или прутьями ар­матуры.