Mod de preparare a betonului: cerințe materiale, proporții și calcul compoziție
Betonul este un material de construcție format dintr-un liant, nisip și umpluturi, care, ca urmare a întăririi, se transformă în piatră. Nici un singur șantier modern nu se poate descurca fără beton, fie că este vorba de construcția de zgârie-nori sau de crearea căilor de grădină. Datorită proprietăților și durabilității sale, betonul a fost folosit de multă vreme de oameni pentru a obține designul formei și rezistenței necesare. Cu toate acestea, există o singură atenționare: doar betonul realizat corespunzător va îndeplini toate cerințele. Cum să faci beton care să fie nu numai puternic, ci și durabil? Să săpăm în esența acestei probleme și să aflăm toate detaliile privind realizarea unui amestec de beton potrivit.
Cuprins:
Cel mai important ingredient este cimentul.
În betonul de orice marcă, cimentul acționează neapărat ca un liant. Există multe varietăți de cimenturi, cum ar fi cimentul Portland, cimentul Portland cu zgură, cimenturile cu întărire rapidă și altele. Toate acestea diferă atât în calitatea legăturii, cât și în condițiile de utilizare a produsului final. Cel mai adesea, cimentul Portland este utilizat în construcții. Toate cimenturile utilizate pentru construcție sunt împărțite în grade care indică sarcina maximă a produsului finit în megapascali. În casă - se adaugă încă litera D și o cifră care indică procentul de impurități. De exemplu, cimentul Portland M400-D20 este un material, al cărui produs finit poate rezista la o încărcătură de 400 MPa, conținând până la 20% impurități.
Date privind gradele de ciment necesare pentru obținerea unui anumit grad de beton în condiții normale de întărire:
La fabricarea betonului de înaltă calitate, 300 și mai sus, din motive economice, este necesară utilizarea unui grad de ciment, care este de 2 până la 2,5 ori mai mare decât calitatea betonului.
În construcțiile gospodărești, se folosește adesea cimentul Portland al mărcii 400 - puterea sa este suficientă în aceste scopuri. În construcțiile industriale - sunt utilizate cel mai adesea cimenturi de 500 de grade și unde sunt de așteptat sarcini mari - cimenturi speciale de înaltă calitate. Pentru a calcula corect proporțiile de beton, trebuie să aveți informații exacte despre marca și calitatea cimentului pe care doriți să îl construiți.
Un alt aspect important este prospețimea - cimentul are o dată de expirare și își pierde proprietățile în timp. Cimentul proaspăt este praf mărunt, fără coșuri și garnituri. Dacă vedeți că există bucăți dense în masa de ciment, atunci nu ar trebui să folosiți un astfel de ciment în munca dvs. - a absorbit umiditatea și și-a pierdut deja proprietățile de legare.
Nisip - ce se întâmplă și ce este necesar
Nisipul poate fi, de asemenea, diferit. Mai mult, rezultatul final depinde direct de calitatea acestei componente.
Conform distribuției mărimii particulelor, nisipurile sunt împărțite în:
Subțire (sub 1,2 mm).
Foarte mic (1,2 - 1,6 mm).
Mic (1,6 - 2,0 mm).
Mediu (1,9 - 2,5 mm).
Mare (2,5 - 3,5 mm).
La fabricarea betonului se folosesc toate tipurile de nisip, însă, dacă în nisip există o mulțime de praf sau particule de argilă, acest lucru poate degrada semnificativ caracteristicile amestecului. Acest lucru este valabil mai ales în cazul nisipului subțire, care conține un procent semnificativ de praf, este nepotrivit pentru prepararea betonului și este utilizat în cazul cel mai extrem.
Cum se prepară beton de bună calitate și, în același timp, să nu se calculeze cu nisip? Este simplu - ar trebui să folosiți nisip de mare sau de râu - acestea sunt cele mai pure tipuri de materiale de construcție care nu poartă particule de praf sau argilă. Trebuie să aveți grijă să vă asigurați că nisipul este curat și lipsit de contaminanți organici.Nisipul de carieră poate fi foarte murdar - adesea nu este folosit într-un șantier fără pregătire preliminară, inclusiv spălarea și așezarea. De asemenea, poate conține o mulțime de resturi organice - rădăcinile, frunzele, ramurile și scoarța copacilor. Dacă astfel de impurități intră în beton, pot apărea goluri în grosime, ca urmare, rezistența suferă.
Un alt parametru important de luat în considerare este umiditatea nisipului. Chiar și materialul cu aspect uscat poate conține până la 2% apă, și umed - toate 10%. Acest lucru poate perturba proporțiile de beton și poate provoca o scădere a rezistenței în viitor.
Piatra zdrobită și pietrișul sunt cele mai populare agregate pentru beton
Principala umplutură pentru beton de toate gradele este piatra zdrobită sau pietrișul - piatră zdrobită. Cel mai adesea s-a folosit piatră strivită. De asemenea, este împărțit în fracțiuni și are o suprafață aspră, neuniformă. Atunci când alegeți compoziția betonului, trebuie să se țină seama, de asemenea, că pietricelele de mare sau de râu nu pot servi ca un înlocuitor al pietrei zdrobite, deoarece o suprafață netedă, lustruită cu apă afectează semnificativ aderența pietrei la restul componentelor amestecului.
Piatra zdrobită este împărțită în următoarele fracțiuni:
Foarte mic - 3 - 10 mm.
Mic - 10 - 20 mm.
Mediu - 20 - 40 mm.
Mare - 40 - 70 mm.
Pentru ca betonul dvs. să rămână mulți ani și să nu se prăbușească, nu uitați că dimensiunea maximă a pietrelor din pietriș nu trebuie să depășească 1/3 din grosimea minimă a produsului viitor.
De asemenea, aceștia iau în considerare un astfel de indicator precum golul umpluturii - cantitatea de spațiu gol dintre pietrele de gunoi. Este simplu să îl calculați - luați o găleată de volum cunoscut, umpleți-o cu piatră zdrobită până la margini și turnați apă în ea cu o capacitate măsurată. Știind cât de mult a intrat lichid, putem calcula golul molozului. De exemplu, dacă 4 litri de apă au intrat într-o găleată de 10 litri de pietriș, atunci golirea acestui pietriș este de 40%. Cu cât este mai mică golul umpluturii, cu atât este mai mic consumul de nisip și, mai important, cimentul.
Pentru a maximiza umplerea golurilor, trebuie utilizate diferite fracții de piatră zdrobită: mică, medie, mare. Trebuie avut în vedere faptul că fracția fină ar trebui să fie de cel puțin 1/3 din volumul total de piatră zdrobită.
Pe lângă pietrișul și pietrișul din granit, în funcție de scopul betonului, se folosesc claydit, zgură cuptor, precum și alte materiale de umplutură de origine artificială. Pentru betonul ușor, se folosesc așchii de lemn și spumă de polistiren măcinat. Pentru beton ultraliger - gaze și aer. Totuși, crearea de beton ușor și ultraligor este plină de o serie de dificultăți și este puțin probabil să fie posibil să se producă corect un astfel de produs în afara atelierului industrial.
În funcție de densitate, toate agregatele pentru beton sunt împărțite în poroase (<2000 kg / m.)3) și dens (> 2000 kg / m.)3). De asemenea, nu uitați că umpluturile naturale au un fundal mic de radiații, care este inerent în toate rocile de granit. Desigur, aceasta nu este o sursă de poluare prin radiații, dar totuși merită să ne amintim o astfel de proprietate de piatră naturală ca umplutură de beton.
Apa - cerințe pentru pregătirea betonului
Apa nu este o componentă mai puțin importantă decât cimentul sau nisipul. De regulă, un singur adevăr poate fi luat - orice apă potrivită pentru băut este de asemenea potrivită pentru amestecarea betonului. În niciun caz nu puteți utiliza apă dintr-o sursă necunoscută, apă uzată după producție, mlaștină și altă apă, de care nu sunteți sigur. Compoziția chimică și alți indicatori ai apei pot afecta foarte mult caracteristicile de rezistență ale betonului finisat.
Tabelul nr. 1. Consumul de apă (l / m3) cu diferite boabe de umplutură:
| Nivelul de ductilitate concretă | pietriș | Piatră zdrobită | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | |
| Foarte plastic | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Plastic plastic | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Ductilitate redusă | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
| Nu din plastic | 185 | 170 | 155 | 140 | 200 | 185 | 170 | 155 |
Este important să ne amintim că calcularea compoziției betonului include toată umiditatea prezentă în materialele de construcție înainte de a le amesteca. Dacă, de exemplu, aveți zgură de furnal planificată ca umplutură, atunci conținutul său de umiditate contează și - de fapt, este vorba despre apă „în exces”, care este greu de luat în seamă, dar pur și simplu strică soluția finisată.
Un alt indicator important depinde de cantitatea de apă - plasticitatea betonului finisat.Pentru a obține beton plastic, trebuie adăugată apă strict în conformitate cu norma. Depășirea normei cerute este de asemenea dăunătoare, precum și lipsa apei - betonul este stratificat și își pierde calitatea. La amestecarea betonului, plasticitatea betonului este determinată de „ochi”. Dacă betonul alunecă spontan dintr-o paletă de baionetă localizată orizontal, atunci este considerat foarte plastic. Dacă alunecă de pe o lopată doar cu o ușoară pantă, betonul este considerat plastic mediu. Dacă betonul nu alunecă, chiar și cu o lopată înclinată, este considerat ușor plastic. Atunci când betonul se află pe o lopată cu un tubercul, acesta este considerat nu plastic. Este imposibil de a face betonul prea lichid, deoarece își pierde calitățile.
Forța și gradul de beton
Brandul de beton este capacitatea produsului finit de a rezista la o sarcină de 1 cm2 fără daune. Marca betonului este determinată în a 28-a zi de la fabricație. Chestia este că betonul își câștigă puterea cel mai rapid în 7 zile. În acest timp, poate câștiga o rezistență de până la 40%. După 7 zile, un set bun de forță durează până la 28 de zile. După 28 de zile, setul de forță scade brusc, dar continuă ceva timp.
Graficul setului de rezistență din beton, în condiții normale.
Cum se calculează compoziția betonului
Pentru a calcula corect compoziția betonului, este important să existe anumite date.
Acestea includ:
- Gradul necesar de beton;
- Plasticitatea dorită a amestecului;
- Marca de ciment;
- Date privind distribuția mărimii particulelor de nisip și pietriș.
Există două moduri de a calcula compoziția betonului - în raport de greutate dintre ciment, nisip și pietriș și raportul volumic al acestor materiale. Și în primul și al doilea caz, cimentul este întotdeauna luat ca unitate (pentru o parte), iar toate celelalte componente ale betonului se amestecă ca parte din greutatea sau volumul de ciment.
Calcularea compoziției betonului în greutate
Vom calcula compoziția pentru a obține beton cu ductilitate medie, a cărui rezistență timp de 28 de zile va fi M200.
Să presupunem că avem:
- Ciment Portland M400;
- Piatra zdrobită a fracției de mijloc;
Pentru început, trebuie să determinăm raportul apă-ciment (W / C). W / C este proporția din greutatea apei și a cimentului, care este necesară pentru prepararea betonului cu o anumită rezistență. Acest indicator este determinat de formule sau empiric. Oferim valorile H / C deja găsite, care sunt colectate într-un tabel.
Tabelul nr. 2. Valori V / C pentru diverse grade de beton.
| timbre ciment | Clase de beton | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | ||
 - indicatori pentru pietriș. - indicatori pentru piatra zdrobită. |
|||||||
Cunoscând marca necesară a betonului și marca cimentului folosit, găsim valoarea V / C. În acest caz, va fi 0,63.
Acum din tabelul nr. 1 găsim cantitatea necesară de apă pentru a obține beton cu ductilitate medie, cu o dimensiune de piatră strivită de 40 mm. Drept urmare, obținem valoarea de 190 l / m3.
După aceea, putem calcula cantitatea de ciment de care avem nevoie la 1 m3 beton. Pentru acest 190 l / m3 împărțiți cu 0,68 și obțineți 279 kg. ciment. Din tabelul nr. 3 găsim proporțiile amestecului de beton pentru calitatea de beton necesară M200 și gradul de ciment M400.
Tabelul nr. 3. Raporturile de greutate dintre ciment, nisip și pietriș.
| Grad de beton | Marci de ciment Portland | |
|---|---|---|
| 400 | 500 | |
| Proporții în greutate, Ciment: Nisip: Moloz |
||
| 100 | 1 : 4,6 : 7,0 | 1 : 5,8 : 8,1 |
| 150 | 1 : 3,5 : 5,7 | 1 : 4,5 : 6,6 |
| 200 | 1 : 2,8 : 4,8 | 1 : 3,5 : 5,6 |
| 250 | 1 : 2,1 : 3,9 | 1 : 2,6 : 4,5 |
| 300 | 1 : 1,9 : 3,7 | 1 : 2,4 : 4,3 |
| 400 | 1 : 1,2 : 2,7 | 1 : 1,6 : 3,2 |
| 450 | 1 : 1,1 : 2,5 | 1 : 1,4 : 2,9 |
Raportul C: P: U va fi de 1: 2.8: 4.8. Dacă ciment avem nevoie de 279 kg, atunci 279 × 2,8 = 781 kg. nisip și 279 × 4,8 = 1339 kg. piatră zdrobită. Total se dovedește că pentru prepararea a 1 m3 beton cu ductilitate medie și grad M200 din ciment Portland M400 și piatră zdrobită cu fracție medie, este necesar:
279 kg ciment.
781 kg. nisip.
1339 kg. piatră zdrobită.
190 l apă.
Acasă, o găleată de 10 litri este adesea folosită pentru a măsura diverse materiale în vrac. Pentru a vă ușura măsurarea materialelor, vom oferi date despre masa unui anumit material conținut într-o găleată de 10 litri:
- Ciment - 13 - 15 kg, în funcție de sigiliu.
- Nisip - 14 - 17 kg, în funcție de umiditate.
- Piatră zdrobită sau pietriș - 15 - 17 kg, în funcție de mărimea fracției.
Trebuie înțeles că metodologia acestui calcul este ușor inferioară metodelor utilizate la construcția de instalații mari, dar acest lucru este mult mai bun decât principiul - dă mai mult ciment pentru a deveni mai puternic.
Pe lângă aplicarea proporțiilor în greutate, sunt utilizate și proporții din compoziția betonului în volum. Cu toate acestea, această metodă este mai puțin precisă.
Tabelul nr. 4. Raporturi volumetrice de ciment, nisip și piatră zdrobită pentru beton de diferite grade:
| Marca de ciment Portland | Grad de beton | Proporții în volum, l | Volumul de beton, l, la consum de 10 litri. ciment | ||
|---|---|---|---|---|---|
| ciment | nisip | Piatră zdrobită | |||
| 400 | 100 | 1 | 4,1 | 6,1 | 78 |
| 150 | 1 | 3,2 | 5,0 | 64 | |
| 200 | 1 | 2,5 | 4,2 | 54 | |
| 250 | 1 | 1,9 | 3,4 | 43 | |
| 300 | 1 | 1,7 | 3,2 | 41 | |
| 400 | 1 | 1,1 | 2,4 | 31 | |
| 450 | 1 | 1,0 | 2,2 | 29 | |
| 500 | 100 | 1 | 5,3 | 7,1 | 90 |
| 150 | 1 | 4,0 | 5,8 | 73 | |
| 200 | 1 | 3,2 | 4,9 | 62 | |
| 250 | 1 | 2,4 | 3,9 | 50 | |
| 300 | 1 | 2,2 | 3,7 | 47 | |
| 400 | 1 | 1,4 | 2,8 | 36 | |
| 450 | 1 | 1,2 | 2,5 | 32 | |
| Cantitatea de apă nu este indicată și depinde de consistența necesară și plasticitatea betonului. | |||||
Cum se amestecă betonul
Există atât o metodă manuală de frământare, cât și una mecanizată - folosind betoniere și mixere.
Mod manual de amestecare a betonului
Să considerăm metoda manuală de frământare, ca fiind cea mai populară în construcția casei. Pentru amestecarea corectă a amestecului este necesar un recipient în care să fie amestecate toate componentele. Acesta poate fi fie o cutie de staniu obișnuită, fie un recipient special asamblat. Tot nisipul necesar pentru frământare este turnat în el și cimentul este turnat în brazda din mijloc. După ce se amestecă cu grijă nisipul cu cimentul, până când se obține o masă omogenă gri. Apoi materialul rezultat este umezit cu apă, și din nou bine amestecat. Piatra strivită este adăugată mai târziu și amestecul este amestecat până când soluția acoperă fiecare piatră a umpluturii. În același timp, se adaugă puțin câte puțin apă, a cărei cantitate depinde de plasticitatea necesară. După ce amestecul devine omogen și toate pietrele de umplutură sunt acoperite cu mortar, betonul este gata de așezare.
Cu metoda manuală de frământare, există un punct important, și anume, viteza de așezare a betonului. Chiar și cu o ușoară întârziere, betonul din jgheab se poate delamina (se pare că apa iese de sus) și își poate pierde unele dintre proprietățile sale. Prin urmare, este important să se așeze rapid betonul în cofraj.
Cea mai bună opțiune pentru modul de preparare a betonului ar fi un mod mecanic de amestecare folosind o betonieră. Avantajele acestei metode vor fi obținerea unui amestec omogen garantat și beton de înaltă calitate.
Amestecarea betonului într-o betonieră
Pentru frământare într-o betonieră, se toarnă mai întâi cimentul și se toarnă minimum apă. După obținerea unei emulsii omogene, se adaugă nisip în mixer în funcție de proporție. În continuare, soluția intervine cu adăugarea cantității necesare de apă. După primirea soluției, umplutura poate fi turnată în betonieră.
Avantajul metodei mecanice de frământare este că betonul nu se delaminează și poate rămâne într-un mixer rotativ până la o oră, fără a-și pierde proprietățile. Cu toate acestea, mixerul nu trebuie amplasat departe de locul de instalare - pentru a evita pierderea proprietăților din beton în timpul livrării.
Urmând aceste reguli simple, veți obține un material structural fiabil, care va deveni mai puternic în timp!
