Jak zrobić beton klasy C16/20 (B20): proporcja i wykonanie betonu

Wykonanie betonu na budowie nie jest specjalnie trudne - wystarczy przecież połączyć składniki. Jeśli chcemy otrzymać mieszankę betonową o konkretnych właściwościach, kluczowe jest zachowanie odpowiednich proporcji! Te zmieniają się zależnie od przeznaczenia betonu. Np. im mniejszy stosunek wody do cementu, tym wyższa wytrzymałość betonu.

Zgodnie z normą (PN-EN 206+A2:2021-08) beton to kompozyt (materiał powstający z połączenia co najmniej dwóch różnych składników) powstały ze zmieszania cementu, kruszywa grubego i drobnego, wody oraz ewentualnie domieszek, dodatków lub włókien (zbrojenia rozproszonego), który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu. Hydratacja cementu to proces chemiczny, którego wynikiem jest wiązanie i twardnienie mieszanki betonowej.

Beton robiony na miejscu czy towarowy?

Beton wykorzystuje się na każdej budowie. W budynkach wznoszonych w technologii murowanej wylewa się z niego fundamenty, stropy, schody, inne elementy konstrukcyjne: wieńce, słupy, nadproża, itd. Także domy z drewna i prefabrykatów stawia się na betonowych fundamentach. Na budowach domów jednorodzinnych przez lata beton przygotowywano na miejscu. Składniki dozowano według wskazań majstra i mieszano w betoniarce. Jeśli ich jakość jest odpowiednia, proporcje właściwe, a składniki prawidłowo mieszane, można w ten sposób przygotować nawet beton o klasie zbliżonej do C16/20 (dawniej B20). Ale nie lepszy.

Jakość betonu towarowego, z wytwórni, jest oczywiście wyższa. Produkcja w betoniarni jest zautomatyzowana, składniki dodawane są we właściwych proporcjach, jakość gotowego wyrobu jest kontrolowana i powtarzalna. Jeśli zamawiamy beton C16/20, otrzymamy dokładnie taki, jaki chcieliśmy. W przypadku „kręcenia” betonu w betoniarce, każdy kolejny wsad może być nieco inny - bo ktoś wlał za dużo wody, albo dał za mało cementu.

Nawet na forach budowlanych inwestorzy piszą: Jakościowo beton wykonany w wytwórni będzie miał lepsze parametry techniczne i użytkowe niż beton wykonywany na placu budowy. Zdecydowanie polecam beton z betoniarni - dostarczą na miejsce, wyleją, wszystko odbywa się sprawnie i szybko. No i mamy pewność, że beton jest odpowiedniej klasy. Na beton z betoniarni masz certyfikat i przede wszystkim zalejesz wszystko na raz, a nie kawałkami, co też ma duże znaczenie.

Beton z wytwórni przywożą na plac budowy betonowozy („gruszki do betonu”). Układa się go, korzystając z pompy do betonu, fot. J. Werner

Dlatego w przypadku zalewania fundamentów, stropów i każdej pracy, do której potrzeba więcej betonu, zdecydowanie polecamy ten z wytwórni. Co innego, gdy trzeba zabetonować kilka słupków ogrodzenia czy zalać jedno nadproże. Wtedy beton z betoniarki wystarczy i będzie dobrym rozwiązaniem, bo minimalne opłacalne zamówienie z dowozem „gruszką” to zwykle 6 m3. Jeśli więc podczas remontu czy drobnych napraw - minimalna ilość betonu, jaką można kupić, przekracza nasze potrzeby, warto zgromadzić potrzebne składniki, skompletować sprzęt i samemu zrobić beton.

Beton to materiał, który ma szerokie zastosowanie w budownictwie. Wykorzystuje się go m.in. do budowy fundamentów i stropów. (fot. Rector)

Składniki na beton

Głównym składnikiem betonu jest cement, czyli spoiwo mineralne, które odpowiada za jego twardość i wytrzymałość. Na rynku jest wiele rodzajów, różniących się ilością składników głównych i dodatków oraz klasą. Można też kupić cement o specjalnych właściwościach (np. uszczelniający), którego jednak raczej nie używa się w standardowych zastosowaniach.

Do takich wykorzystuje się zazwyczaj cement oznaczony jako CEM I i CEM II, czyli portlandzki, w którym klinkier stanowi zdecydowaną większość składu. Generalnie im niższa jest cyfra rzymska, tym mniej w cemencie składników dodatkowych. O ich ilości informuje też dodatkowe oznaczenie literowe - A, B, C, gdzie A oznacza najmniejszy udział dodatków. Warto też zwrócić uwagę na klasę wytrzymałości cementu: 32,5, 42,5 oraz 52,5 MPa. Im większe liczbowo oznaczenie, tym większa jest wytrzymałość na ściskanie. Do typowych zastosowań wystarczy cement klasy 32,5 lub 42,5 MPa. Dodatkowe oznaczenie, które charakteryzuje dynamikę narastania wytrzymałości wczesnej, to litery: R (wysoka wytrzymałość), N (normalna) lub L (niska; to oznaczenie stosuje się tylko dla cementów CEM III). Przy pracach remontowych zwykle pożądana jest wysoka wytrzymałość wczesna. Trzeba jednak pamiętać, że beton o takiej charakterystyce ostatecznie nie musi mieć wcale lepszych parametrów. Cement powinien być odpowiednio przechowywany - pod zadaszeniem i na palecie. Worki należy chronić przed zawilgoceniem. Produkt nie może być przeterminowany.

Drugim najważniejszym składnikiem potrzebnym do zrobienia betonu jest kruszywo. Stanowi ono w betonie podstawową masę i odpowiada za jego konsystencję oraz właściwości mechaniczne.

Kruszywo powinno być wolne od zanieczyszczeń, np. gliny lub szczątków roślin. Ponadto bardzo ważne jest jego odpowiednio zróżnicowane uziarnienie. Dobry beton zawiera zarówno grube, jak i drobne cząstki, w określonych proporcjach. Do wykonania betonu wykorzystuje się piasek rzeczny lub kopalniany (ten pierwszy jest czystszy; kopalniany bywa zanieczyszczony gliną, ale ma lepsze, ostre ziarna), a także żwir lub kruszywo łamane. Nie należy stosować samego piasku, ponieważ beton pozbawiony grubszego kruszywa będzie wymagał dodania większej ilości cementu, a i tak będzie słabszy, bardziej porowaty i nasiąkliwy. Ponadto będzie charakteryzował go większy skurcz, co może skutkować pojawianiem się w nim rys.

Niezbędnym składnikiem jest jeszcze woda, która umożliwia związanie cementu i powstanie betonu. Musi być czysta, bez problemu można użyć wody z sieci. Ta ze studni musi być zaś wystarczająco czysta. Najlepiej przyjąć zasadę, że woda nadająca się do picia nadaje się również do zrobienia betonu.

Do betonu można dodawać również rozmaite domieszki, które nadają zaprawie konkretne właściwości. Popularne są np. dodatki przeciwmrozowe, sprawiające, że beton szybciej wiąże w niskiej temperaturze. I uplastyczniające, które ułatwią układanie mieszanki betonowej w deskowaniu.

Uwaga! W sprzedaży są gotowe mieszanki cementowo-kruszywowe sprzedawane w workach, które wystarczy rozrobić z wodą w odpowiednich proporcjach. To zwykle najbezpieczniejszy wybór. Samodzielne wykonanie dobrego betonu wymaga bowiem sporych umiejętności. Przede wszystkim oceny jakości i uziarnienia kruszywa.

W czym zrobić beton w zależności od klasy

Oprócz wymienionych wyżej materiałów, do zrobienia betonu potrzebny jest jeszcze sprzęt, czyli łopata, wiadra i betoniarka, w której wymieszane zostaną składniki. Niewielką ilość betonu można sporządzić w wiadrze lub kastrze, przy użyciu wiertarki wyposażonej w mieszadło.

Dokładne ilości poszczególnych składników zależą od tego, do czego będzie wykorzystany beton. Występuje on bowiem w kilku klasach, różniących się wytrzymałością na ściskanie. Co oczywiste, innego betonu potrzeba np. do drobnych prac naprawczych, a innego do wykonania fundamentu ogrodzenia.

Beton ciężki i zwykły w budownictwie jednorodzinnym (a taki nas tu interesuje) występuje w klasach wytrzymałości C8/10, C16/20, C20/25 oraz C25/30. "C" oznacza "concrete" (z ang. beton), pierwsza wartość po nim - wytrzymałość betonu w MPa na ściskanie sprawdzona laboratoryjnie na próbkach cylindrycznych, a druga - na próbkach sześciennych. Jednak budowlańcy powszechnie posługują się jeszcze starym nazewnictwem, w którym beton C16/20 oznaczano jako B20, C20/25 jako B25, C25/30 jako B30 itd.

Do wyrobienia mieszanki betonowej potrzebna jest betoniarka. Niewielką ilość można ewentualnie przygotować w wiadrze przy użyciu wiertarki z mieszadłem. (fot. z lewej: Joniec, fot. z prawej: N. Skupiński)

Jak zrobić betonu C16/20 (B20): proporcje betonu

Zatem jak wykonać najbardziej rozpowszechniony beton klasy C16/20? Ważna jest proporcja! Zacznijmy od cementu, który będzie punktem odniesienia dla proporcji pozostałych składników. Najlepiej użyć uniwersalnego cementu CEM I 32,5 R, który zazwyczaj sprzedawany jest w 25-kilogramowych workach.

Zwyczajowo skład mieszanki określa się przeliczając składniki na 25-kg worki cementu. I tak dla betonu C16/20 proporcje są następujące:

• 1 worek cementu (25 kg),
• 4 10-litrowe wiadra piasku,
• 8 10-litrowych wiader żwiru (frakcji 2/16).
• 10–12 litrów wody (zależnie od wilgotności piasku).

Z tych składników da się uzyskać około 120 litrów mieszanki betonowej.

Proporcje betonu na łopaty

Ilość ewentualnych domieszek musi być zgodna z wytycznymi ich producenta. Ponieważ na budowie beton często przygotowuje się na łopaty, w takim przypadku przelicznik jest następujący:

• 25 kg cementu,
• 6 łopat piasku,
• 10 łopat żwiru,
• 11 l wody.

Z takich składników uzyskamy około 120 l mieszanki betonowej, która po 28 dniach osiągnie wytrzymałość na ściskanie minimum 20 MPa.

Trzeba pamiętać, by nie regulować ciekłości mieszanki przez dodawanie do niej wody. Co prawda uzyskamy w ten sposób bardziej plastyczną masę, ale obniży to wytrzymałość i trwałość betonu.

Jak zrobić beton w betoniarce lub wiadrze

Do betoniarki najpierw wsypuje się kruszywo i cement, aby zostały dobrze wymieszane na sucho. Dopiero potem dolewa się wodę. Jeśli chcemy zastosować np. domieszkę uplastyczniającą, rozpuszczamy ją w wodzie, którą powoli wlewamy do bębna. Prawidłowe dozowanie wody podczas robienia betonu jest bardzo ważne – nie wolno dolewać jej do betoniarki np. szlauchem. Zawierający zbyt dużo wody beton będzie słaby i nadmiernie porowaty. Składniki betonu miesza się, aż masa będzie jednorodna, czyli 2 do 5 minut.

Jeżeli zaś beton robimy w wiadrze lub kastrze, to najbezpieczniej jest najpierw dokładnie wymieszać na sucho kruszywo z cementem. Dopiero gdy barwa stanie się jednolita, stopniowo dolewamy wodę.

Betonu należy użyć w ciągu około 30-60 minut po przygotowaniu, ponieważ z czasem zaczyna twardnieć i traci swoje właściwości. Gotową mieszankę należy transportować po placu budowy bez wstrząsów, by nie doszło do oddzielenia się grubego kruszywa od drobnego.

Wibrowanie ułożonej w szalunku mieszanki zwiększa wytrzymałość betonu, fot. J. Werner

Ważna pielęgnacja betonu

Świeży beton wymaga pielęgnacji. Latem, aby nie dopuścić do jego nadmiernego wysuszenia, należy go systematycznie zwilżać (przez 7-14 dni). Strumień wody nie powinien być zbyt mocny, bo mógłby uszkodzić strukturę betonu. Przy niższej temperaturze warto go natomiast przykryć (np. brezentem albo płytami styropianowymi), aby nie dopuścić do zamarznięcia wody zarobowej.