Как да подготвим бетон: изчисление на изискванията, пропорциите и състава на материала

Бетонът е строителен материал, състоящ се от свързващо вещество, пясък и пълнители, който в резултат на втвърдяване се превръща в камък. Нито една съвременна строителна площадка не може да направи без бетон, било то изграждането на небостъргачи или създаването на градински пътеки. Поради своите свойства и издръжливост, бетонът отдавна се използва от хората, за да получи дизайна на необходимата форма и здравина. Има обаче едно предупреждение: само правилно направеният бетон ще отговаря на всички изисквания. Как да направите бетон, който е не само здрав, но и издръжлив? Нека вникнем в същността на този брой и да разберем всички подробности за направата на правилната бетонна смес.

Най-важната съставка е циментът.

В бетон от всяка марка, циментът задължително действа като свързващо вещество. Има много разновидности на цименти, като портланд цимент, шлаков портланд цимент, бързо-втвърдяващи цименти и други. Всички те се различават както по качеството на свързване, така и по условията на употреба на крайния продукт. Най-често портланд циментът се използва в строителството. Всички цименти, използвани за строителството, са разделени на степени, които показват максимално натоварване на готовия продукт в мегапаскали. В домашни условия - буквата D и цифра, показваща процента на примеси, все още се добавят. Например, портланд циментът M400-D20 е материал, чийто завършен продукт може да издържи товар от 400 MPa, съдържащ до 20% примеси.

Данни за марките на циментите, необходими за получаване на даден клас бетон при нормални условия на втвърдяване:

При производството на бетон с високи степени, 300 и по-високи, по икономически причини е необходимо да се използва циментов клас, който е от 2 до 2,5 пъти по-висок от този на бетона.

В строителството на домакинствата често се използва портланд цимент от марка 400 - силата му е напълно достатъчна за тези цели. В индустриалното строителство - най-често се използват цименти от 500 клас, а там, където се очакват високи натоварвания - специални цименти с висок клас. За да изчислите правилно пропорциите на бетона, трябва да имате точна информация за марката и качеството на цимента, от който ще изградите.

Друг важен аспект е свежестта - циментът има срок на годност и губи свойствата си с течение на времето. Пресният цимент е ронлив прах, без бучки и уплътнения. Ако видите, че в масата на цимента има плътни парчета, тогава не трябва да използвате такъв цимент в работата си - той е абсорбирал влагата и вече е загубил свързващите си свойства.

Пясък - какво се случва и какво е необходимо

Пясъкът също може да бъде различен. Освен това крайният резултат пряко зависи от качеството на този компонент.

Според разпределението на размера на частиците пясъците се делят на:

При производството на бетон се използват всички видове пясък, но ако в пясъка има много прах или глинени частици, това може значително да влоши характеристиките на сместа. Това важи особено за тънкия пясък, който съдържа значителен процент прах, той е неподходящ за подготовка на бетон и се използва в най-крайния случай.

Как да подготвим бетон с добро качество, и в същото време да не се изчисли грешно с пясък? Всичко е просто - трябва да използвате морски или речен пясък - това са най-чистите видове строителен материал, които не носят прахови частици или глина. Трябва да се внимава пясъкът да е чист и без органични замърсители.Пясъкът от кариерата може да бъде много мръсен - често не се използва на строителна площадка без предварителна подготовка, включително измиване и утаяване. Може да съдържа и много органични отломки - корените, листата, клоните и кората на дърветата. Ако такива примеси попаднат в бетон, могат да се появят празнини в дебелината, в резултат на което силата страда.

Друг важен параметър, който трябва да вземете предвид, е влагата на пясък. Дори сухият на вид материал може да съдържа до 2% вода, а мокрият - цели 10%. Това може да наруши пропорциите на бетона и да доведе до намаляване на здравината в бъдеще.

Натрошен камък и чакъл са най-популярните агрегати за бетон

Основният пълнител за бетон от всички степени е натрошен камък или чакъл - натрошена скала. Най-често се използва натрошен камък. Той също е разделен на фракции и има грапава неравна повърхност. При избора на състава на бетона също трябва да се има предвид, че морските или речните камъчета не могат да служат като заместител на натрошен камък, тъй като гладка, полирана повърхност значително уврежда адхезията на камъка към останалите компоненти на сместа.

Натрошен камък се разделя на следните фракции:

За да може вашият бетон да стои дълги години и да не се срутва, не забравяйте, че максималният размер на камъните в чакъла не трябва да надвишава 1/3 от минималната дебелина на бъдещия продукт.

Те вземат предвид и такъв показател като празнотата на пълнителя - количеството празно пространство между камъните от развалините. Лесно е да се изчисли - вземете кофа с известен обем, напълнете я с натрошен камък до краищата и изсипете вода в нея с премерен капацитет. Знаейки колко течност е влязла, можем да изчислим празнотата на развалините. Например, ако 4 литра вода попадне в 10-литрова кофа с чакъл, тогава празнотата на този чакъл е 40%. Колкото по-малка е празнотата на пълнителя, толкова по-малка е консумацията на пясък и, което е важно, цимент.

За максимално запълване на празнините трябва да се използват различни фракции от натрошен камък: малки, средни, големи. Трябва да се има предвид, че фината фракция трябва да бъде най-малко 1/3 от общия обем натрошен камък.

В допълнение към гранитния чакъл и чакъл, в зависимост от предназначението на бетона, се използват керамични, шлакови доменни пещи, както и други пълнители от изкуствен произход. За лек бетон се използват дървени стърготини и смляна полистиролова пяна. За ултра лек бетон - газове и въздух. Създаването на лек и ултра лек бетон обаче е изпълнено с редица трудности и е малко вероятно да бъде възможно правилното производство на такъв продукт извън производствения цех.

В зависимост от плътността всички агрегати за бетон се разделят на порести (<2000 kg / m)³) и гъста (> 2000 кг / м.)³). Също така, не забравяйте, че естествените пълнители имат малък радиационен фон, който е присъщ на всички гранитни скали. Разбира се, това не е източник на радиационно замърсяване, но все пак си струва да запомните такова свойство на естествен камък като пълнител от бетон.

Вода - изисквания за подготовка на бетон

Водата е не по-малко важен компонент от цимента или пясъка. Като правило може да се приеме една проста истина - всяка вода, подходяща за пиене, е подходяща и за смесване на бетон. В никакъв случай не можете да използвате вода от неизвестен източник, отпадъчни води след производство, блатиста и друга вода, за които не сте сигурни. Химичният състав и другите показатели на водата могат значително да повлияят на якостните характеристики на готовия бетон.

Таблица № 1. Разход на вода (l / m)³) с различни зърна от пълнител:

Важно е да запомните, че изчисляването на състава на бетона включва цялата влага, присъстваща в строителните материали, преди да ги смесите. Ако например шлаката от доменните пещи е планирана като пълнител, тогава съдържанието й на влага също има значение - всъщност това е „излишна“ вода, което е трудно да се вземе предвид, но просто разваля готовия разтвор.

Друг важен показател зависи от количеството вода - пластичността на готовия бетон.За да се получи пластмасов бетон, водата трябва да се добавя стриктно според нормата. Превишаването на необходимата норма също е вредно, както и липсата на вода - бетонът се разслоява и губи качеството си. При смесване на бетонова смес пластичността на бетона се определя от "окото". Ако бетонът спонтанно се плъзга от хоризонтално разположен щик, тогава той се счита за много пластичен. Ако се плъзне от лопата само с лек наклон, тогава бетонът се счита за средна пластмаса. Ако бетонът не се подхлъзне, дори с наклонена лопата, той се счита за леко пластмасов. Когато бетонът лежи на лопата с туберкул, той се счита за не пластмасов. Невъзможно е бетонът да стане твърде течен, тъй като той губи своите качества.

Здравина и бетон

Марката бетон е способността на готовия продукт да издържи товар от 1 cm² без повреди. Марката на бетона се определя на 28-ия ден след производството му. Работата е там, че бетонът набира силата си най-бързо в рамките на 7 дни. През това време може да придобие до 40% сила. След 7 дни добрият набор от сили продължава до 28 дни. След 28 дни наборът на сила намалява рязко, но продължава известно време.

Графиката на набора от якост на бетон при нормални условия.

Как да изчислим състава на бетон

За да се изчисли правилно състава на бетона, е важно да имате определени данни.

Те включват:

• Необходимата степен на бетон;
• Желаната пластичност на сместа;
• Марка на цимент;
• Данни за разпределението на размера на частиците на пясък и чакъл.

Има два начина за изчисляване на състава на бетона - чрез тегловното съотношение на цимент, пясък и чакъл и обемното съотношение на тези материали. И в първия и втория случай циментът винаги се приема като единица (за една част), а всички останали компоненти на бетонната смес като част от теглото или обема на цимента.

Изчисляване на бетоновия състав по тегло

Ще изчислим състава, за да получим бетон със средна пластичност, чийто клас на якост за 28 дни ще бъде M200.

Да предположим, че имаме:

• Портланд цимент М400;
• Натрошен камък от средната фракция;

За начало трябва да определим водо-циментовото съотношение (W / C). W / C е съотношението на теглото на водата и цимента, което е необходимо за подготовката на бетон с определена якост. Този показател се определя по формули или емпирично. Предлагаме вече намерените стойности на H / C, които са събрани в таблица.

Таблица № 2. Стойности на V / C за различни степени на бетон.

печати цимент	Бетонни степени
		100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
		0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	-
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
- индикатори за чакъл. - индикатори за натрошен камък.

Познавайки необходимата марка на бетона и марката на използвания цимент, откриваме стойността на V / C. В този случай тя ще бъде 0,63.

Сега от таблица № 1 намираме необходимото количество вода за получаване на бетон със средна пластичност с размер на натрошен камък 40 мм. В резултат на това получаваме стойността от 190 l / m³. 

След това можем да изчислим необходимото количество цимент на 1м³ бетон. За това 190 л / м³ разделете на 0,68 и вземете 279 кг. цимент. От таблица № 3 намираме пропорциите на бетонната смес за необходимия бетонен клас M200 и клас цимент M400.

Таблица № 3. Тегловни съотношения на цимент, пясък и чакъл.

Съотношението на C: P: U ще бъде 1: 2.8: 4.8. Ако за цимент имаме нужда от 279 кг, тогава 279 × 2,8 = 781 кг. пясък и 279 × 4,8 = 1339 кг. натрошен камък. Общо се оказва, че за подготовката на 1 m³ бетон със средна пластичност и клас M200 от портланд цимент М400 и натрошен камък със средна фракция, е необходимо:

Вкъщи често се използва 10-литрова кофа за измерване на различни насипни материали. За да улесним измерването на материалите, ще предоставим данни за масата на определен материал, съдържащ се в една 10-литрова кофа:

• Цимент - 13 - 15 кг, в зависимост от уплътнението.
• Пясък - 14 - 17 кг, в зависимост от влажността.
• Натрошен камък или чакъл - 15 - 17 кг, в зависимост от размера на фракцията.

Трябва да се разбере, че методологията на това изчисление е малко по-ниска от методите, използвани при изграждането на големи съоръжения, но това е много по-добре от принципа - дайте повече цимент, за да се укрепите.

В допълнение към прилагането на тегловни пропорции се използват и пропорции на състава на бетона по обем. Този метод обаче е по-малко точен.

Таблица № 4. Обемни съотношения на цимент, пясък и натрошен камък за бетон от различни степени:

Как да смесваме бетон

Има както ръчен метод за месене, така и механизиран - използвайки бетонови смесители и смесители.

Ръчен начин на смесване на бетон

Нека разгледаме ръчния метод за месене, като най-популярният в строителството на дома. За правилното смесване на сместа е необходим контейнер, в който всички компоненти ще бъдат смесени. Това може да бъде или обикновена калайдисана кутия или специално сглобен контейнер. Целият пясък, необходим за месене, се изсипва в него и в средата се изсипва цимент. След внимателно пясъкът се смесва с цимент, докато се получи хомогенна сива маса. След това полученият материал се навлажнява с вода и отново се разбърква добре. Натрошен камък се добавя по-късно и сместа се смесва, докато разтворът покрие всеки камък от пълнежа. В същото време малко по малко се добавя вода, чието количество зависи от необходимата пластичност. След като сместа стане хомогенна и всички камъни от пълнежа са покрити с хоросан, бетонът е готов за полагане.

При ръчния метод на месене има един важен момент, а именно скоростта на полагане на бетон. Дори и с леко закъснение, бетонът в коритото може да се изплаши (изглежда като вода, стърчаща отгоре), и да загуби част от свойствата си. Ето защо е важно бързо да положите бетон в кофража.
Най-добрият вариант за начина на приготвяне на бетон би бил механичният начин на смесване с помощта на бетонен смесител. Предимствата на този метод ще бъдат получаването на гарантирана хомогенна смес и висококачествен бетон.

Смесване на бетон в бетонен смесител

За омесване в бетонен смесител първо се излива цимент и се налива минимум вода. След получаване на хомогенна емулсия, пясъкът се добавя към смесителя на базата на пропорцията. След това разтворът се намесва с добавянето на необходимото количество вода. След получаване на разтвора, пълнителят може да се излее в бетонобъркачката.

Предимството на механичния метод за омесване е, че бетонът не се обезпаразитява и може да остане в въртящ се смесител до един час, без да губи свойствата си. Смесителят обаче не трябва да се поставя далеч от мястото на монтаж - за да се избегне загубата на свойства на бетона по време на доставката.

Следвайки тези прости правила, ще получите надежден структурен материал, който с годините ще стане по-силен!

Ще се интересувате

Какво представлява полусухата замазка, нейните плюсове и минуси