Что прочнее: цемент или цемент с песком? Разбор реальной прочности строительных смесей

Многие думают, что цемент - это готовый строительный материал, который можно просто насыпать и ждать, пока он станет крепким. Но это не так. Цемент - это лишь связующее. Он сам по себе не строит стены, фундаменты или дорожки. Он работает только тогда, когда его смешивают с другими материалами. И самый частый вопрос, который задают на стройке: что прочнее - цемент или цемент с песком?

Цемент без песка - это не стройматериал, а химикат

Если вы возьмете чистый цемент, разведете его водой и оставите сохнуть, вы получите не бетон, а хрупкую, рассыпающуюся массу. Он трескается от малейшего усилия. Почему? Потому что цемент - это порошок из извести, глины и других минералов, обожженных при температуре 1450°C. Он активируется водой, но не имеет структуры. Без наполнителя он не может распределить нагрузку. Это как клей без древесины - он склеит, но не удержит.

В лабораторных условиях чистый цементный камень может достигать прочности до 50 МПа. Но в реальности его никогда не используют так. Он не выдержит даже давления собственного веса. Уже через несколько дней он начинает крошиться. И это не потому, что он «плохой» - он просто не предназначен для этого.

Цемент с песком - это настоящий строительный раствор

Когда вы добавляете песок, всё меняется. Песок - это наполнитель. Он занимает пространство, снижает усадку, уменьшает трещины и распределяет нагрузку. В обычном цементно-песчаном растворе пропорции - 1 часть цемента на 3-4 части песка. Это не случайно. Такая смесь дает прочность от 10 до 25 МПа, в зависимости от марки цемента и качества песка.

Почему именно песок? Потому что он - дешевый, доступный и имеет зерна нужной формы. Крупный песок (модуль крупности 2-2.5) лучше держит форму, мелкий - делает раствор пластичнее. Но если песок грязный - с глиной или пылью - прочность падает на 30-40%. Поэтому на стройке проверяют песок: набираете горсть, сжимаете, трясете - если высыпается пыль, значит, не подходит.

Как измеряется прочность? Марки цемента и растворов

Прочность цемента измеряют в мегапаскалях (МПа) и обозначают марками: М400, М500, М600. Это значит, что образец размером 4×4×4 см выдерживает давление 400, 500 или 600 кг на квадратный сантиметр. Но это - прочность цементного камня, а не раствора.

Раствор из цемента и песка имеет другую марку - например, М100, М150, М200. Это уже готовая смесь, которая используется для кладки, штукатурки, стяжки. Марка раствора всегда ниже марки цемента. Например, если вы берете цемент М500 и смешиваете его с песком в пропорции 1:4, вы получите раствор М150-М200. Если 1:3 - то М200-М250.

Вот простая таблица, как меняется прочность раствора в зависимости от пропорций и марки цемента:

Обратите внимание: даже с самым прочным цементом М500, если вы его разбавите 1:6, вы получите раствор слабее, чем из М400 в пропорции 1:3. Пропорции важнее марки.

Почему люди путают цемент с бетоном?

В быту все называют «цементом» всё, что заливают под фундамент. Но это ошибка. Бетон - это цемент + песок + щебень + вода. Щебень - это крупный наполнитель, который дает основную прочность. В бетоне щебень занимает до 70% объема. Именно он принимает на себя нагрузку, а цементный раствор - лишь скрепляет его.

Если вы сделаете бетон только из цемента и песка - это будет не бетон, а раствор. Он подойдет для кладки, но не для фундамента под дом. Для фундамента нужен щебень. Без него фундамент треснет от морозного пучения или веса дома. В Казани, где зимы суровые, это критично. Многие домовладельцы экономят на щебне - и через 2-3 года в фундаменте появляются трещины. Их не видно сразу, но они есть.

Что влияет на прочность, кроме пропорций?

Пропорции - это только начало. Есть еще три важных фактора:

1. Качество воды. Нельзя использовать воду из лужи, колодца без проверки или соленую. Вода должна быть чистой, без масел, кислот, биологических загрязнений. Даже 5% примесей снижают прочность на 15-20%.
2. Температура и влажность. При температуре ниже +5°C цемент почти не схватывается. При жаре выше +30°C вода испаряется слишком быстро - раствор трескается. Идеально - +15…+25°C и влажность 70-90%. В Казани это значит: строить лучше с апреля по октябрь.
3. Время затвердевания. Цемент набирает 70% прочности за 7 дней, но полную - только через 28. Многие снимают опалубку через 3-4 дня - и конструкция прогибается. Не торопитесь. Дайте ему время.

Мифы, которые ломают дома

Есть три распространенных заблуждения, из-за которых люди строят слабые конструкции:

• «Чем больше цемента - тем прочнее». Нет. Перебор с цементом - это трещины, усадка, перерасход денег. В растворе больше 1:2 - уже неэффективно. Песок - это не «наполнитель для дешевизны», а инженерный элемент.
• «Цемент М500 - это для всего». Нет. Для штукатурки стен М500 - перебор. Он дорогой, трескается, не дает нужной адгезии. Для этого подойдет М400 или даже М300.
• «Песок можно брать любой». Нет. Песок из реки - лучший. Карьерный - может быть с глиной. Промытый - дороже, но надежнее. Песок из песчаных карьеров в Татарстане часто содержит до 10% глины - это снижает прочность раствора вдвое.

Что выбрать для своего проекта?

Вот простое руководство:

• Штукатурка стен - цемент М400, пропорция 1:4, песок средней фракции.
• Кладка кирпича - цемент М400, пропорция 1:3, песок чистый.
• Стяжка пола - цемент М500, пропорция 1:3, песок мелкий, без глины.
• Фундамент - бетон, не раствор. Цемент М400-М500, щебень 20-40 мм, песок, вода. Пропорция 1:2:4.
• Дорожки, отмостка - цемент М500, пропорция 1:3, песок крупный, щебень мелкий (5-10 мм).

Если вы не уверены - берите цемент М500 и пропорцию 1:3. Это универсальный вариант для большинства задач. Но не используйте его для штукатурки - будет слишком жестко и треснет.

Заключение: цемент - это не материал, а ключ

Цемент сам по себе - не прочнее, чем цемент с песком. Он даже слабее. Он - химический компонент, который активируется только в смеси. Прочность появляется не от количества цемента, а от правильного баланса: цемент + песок + вода + время + температура.

Если вы строите - не покупайте цемент ради марки. Смотрите на пропорции. Проверяйте песок. Не спешите. Дайте раствору выстояться. И тогда ваш дом простоят 50 лет, а не 10.