Cách chuẩn bị bê tông: yêu cầu vật liệu, tỷ lệ và tính toán thành phần
Bê tông là một vật liệu xây dựng bao gồm một chất kết dính, cát và chất độn, do kết quả của quá trình cứng lại, biến thành đá. Không một địa điểm xây dựng hiện đại nào có thể làm mà không có bê tông, có thể là việc xây dựng các tòa nhà chọc trời hoặc tạo ra các lối đi trong vườn. Do tính chất và độ bền của nó, bê tông đã được con người sử dụng từ lâu để có được thiết kế có hình dạng và cường độ cần thiết. Tuy nhiên, có một cảnh báo: chỉ bê tông được làm đúng cách sẽ đáp ứng tất cả các yêu cầu. Làm thế nào để làm bê tông không chỉ mạnh, mà còn bền? Hãy đi sâu vào bản chất của vấn đề này và tìm hiểu tất cả các chi tiết để tạo ra hỗn hợp bê tông phù hợp.
Nội dung:
Thành phần quan trọng nhất là xi măng.
Trong bê tông của bất kỳ thương hiệu nào, xi măng nhất thiết phải đóng vai trò là chất kết dính. Có nhiều loại xi măng, chẳng hạn như xi măng Portland, xi măng xỉ xỉ, xi măng đông cứng nhanh và các loại khác. Tất cả đều khác nhau về cả chất lượng ràng buộc và điều kiện sử dụng của sản phẩm cuối cùng. Thông thường, xi măng Portland được sử dụng trong xây dựng. Tất cả các xi măng được sử dụng để xây dựng được chia thành các cấp cho biết tải trọng tối đa trên sản phẩm hoàn thành tính bằng megapixel. Trong nước - chữ D và một con số chỉ tỷ lệ tạp chất vẫn được thêm vào. Ví dụ, xi măng Portland M400-D20 là một vật liệu, thành phẩm có thể chịu được tải trọng 400 MPa, chứa tới 20% tạp chất.
Dữ liệu về các loại xi măng cần thiết để có được một loại bê tông nhất định trong điều kiện đông cứng thông thường:
Trong sản xuất bê tông từ cao cấp, từ 300 trở lên, vì lý do kinh tế, cần phải sử dụng loại xi măng, cao gấp 2 đến 2,5 lần so với loại bê tông.
Trong xây dựng hộ gia đình, xi măng Portland của thương hiệu 400 thường được sử dụng - cường độ của nó là khá đủ cho các mục đích này. Trong xây dựng công nghiệp - 500 xi măng cấp thường được sử dụng nhất và nơi có tải trọng cao - xi măng đặc biệt của cấp cao. Để tính toán chính xác tỷ lệ bê tông, bạn phải có thông tin chính xác về thương hiệu và chất lượng xi măng mà bạn sẽ xây dựng.
Một khía cạnh quan trọng khác là độ tươi - xi măng có ngày hết hạn và mất các thuộc tính theo thời gian. Xi măng tươi là bụi vụn, không có cục và niêm phong. Nếu bạn thấy rằng có những mảnh dày đặc trong khối xi măng, thì bạn không nên sử dụng xi măng như vậy trong công việc của mình - nó đã hấp thụ độ ẩm và đã mất các thuộc tính liên kết của nó.
Cát - những gì xảy ra và những gì cần thiết
Cát cũng có thể khác. Hơn nữa, kết quả cuối cùng trực tiếp phụ thuộc vào chất lượng của thành phần này.
Theo phân bố kích thước hạt, cát được chia thành:
Mỏng (dưới 1,2 mm).
Rất nhỏ (1,2 - 1,6 mm).
Nhỏ (1,6 - 2,0 mm).
Trung bình (1,9 - 2,5 mm).
Lớn (2,5 - 3,5 mm).
Trong sản xuất bê tông, tất cả các loại cát đều được sử dụng, tuy nhiên, nếu có nhiều bụi hoặc hạt đất sét trong cát, điều này có thể làm giảm đáng kể các đặc tính của hỗn hợp. Điều này đặc biệt đúng với cát mỏng, chứa một tỷ lệ bụi đáng kể, nó không phù hợp để chuẩn bị bê tông và được sử dụng trong trường hợp cực đoan nhất.
Làm thế nào để chuẩn bị bê tông có chất lượng tốt, đồng thời không tính toán sai với cát? Thật đơn giản - bạn nên sử dụng cát biển hoặc cát sông - đây là những loại vật liệu xây dựng tinh khiết nhất không mang các hạt bụi hoặc đất sét. Phải cẩn thận để đảm bảo cát sạch và không có chất gây ô nhiễm hữu cơ.Cát nghề nghiệp có thể rất bẩn - nó thường không được sử dụng trong một công trường xây dựng mà không chuẩn bị sơ bộ, bao gồm rửa và lắng. Nó cũng có thể chứa rất nhiều mảnh vụn hữu cơ - rễ, lá, cành và vỏ cây. Nếu các tạp chất như vậy đi vào bê tông, các khoảng trống trong độ dày có thể xuất hiện, do đó, cường độ phải chịu.
Một thông số quan trọng khác để xem xét là độ ẩm cát. Ngay cả vật liệu trông khô cũng có thể chứa tới 2% nước và ướt - tất cả 10%. Điều này có thể phá vỡ tỷ lệ của bê tông, và gây ra sự suy giảm sức mạnh trong tương lai.
Đá nghiền và sỏi là những cốt liệu phổ biến nhất cho bê tông
Chất độn chính cho bê tông của tất cả các lớp là đá nghiền hoặc sỏi - đá nghiền. Thường được sử dụng đá nghiền. Nó cũng được chia thành các phân số, và có bề mặt gồ ghề, không đồng đều. Khi lựa chọn thành phần của bê tông, cũng cần lưu ý rằng đá cuội trên biển hoặc sông không thể thay thế cho đá nghiền, vì bề mặt nhẵn, bóng nước làm xấu đi đáng kể độ bám dính của đá với phần còn lại của các thành phần hỗn hợp.
Đá nghiền được chia thành các phần sau:
Rất nhỏ - 3 - 10 mm.
Nhỏ - 10 - 20 mm.
Trung bình - 20 - 40 mm.
Lớn - 40 - 70 mm.
Để bê tông của bạn đứng vững trong nhiều năm và không bị sập, cần nhớ rằng kích thước tối đa của các viên đá trong sỏi không được vượt quá 1/3 độ dày tối thiểu của sản phẩm trong tương lai.
Họ cũng tính đến một chỉ số như khoảng trống của chất độn - lượng không gian trống giữa các viên đá vụn. Thật đơn giản để tính toán nó - lấy một thùng có thể tích đã biết, đổ đầy đá nghiền vào các cạnh và đổ nước vào đó với công suất đo được. Biết được lượng chất lỏng đã nhập vào, chúng ta có thể tính được khoảng trống của đống đổ nát. Ví dụ, nếu 4 lít nước rơi vào xô sỏi 10 lít, thì độ trống rỗng của sỏi này là 40%. Khoảng trống của chất độn càng nhỏ thì mức tiêu thụ cát càng thấp và quan trọng là xi măng.
Để tối đa hóa việc lấp đầy các lỗ rỗng, nên sử dụng các phân số khác nhau của đá nghiền: nhỏ, vừa, lớn. Cần lưu ý rằng phần mịn phải chiếm ít nhất 1/3 tổng khối lượng đá nghiền.
Ngoài sỏi granit và sỏi, tùy thuộc vào mục đích của bê tông, đất sét, xỉ lò cao, cũng như các chất độn khác có nguồn gốc nhân tạo được sử dụng. Đối với bê tông nhẹ, dăm gỗ và bọt polystyrene được sử dụng. Đối với bê tông siêu nhẹ - khí và không khí. Tuy nhiên, việc tạo ra bê tông nhẹ và siêu nhẹ gặp rất nhiều khó khăn và không có khả năng sản xuất chính xác một sản phẩm như vậy ngoài xưởng công nghiệp.
Tùy thuộc vào mật độ, tất cả các cốt liệu cho bê tông được chia thành xốp (<2000 kg / m3) và dày đặc (> 2000 kg / m3). Ngoài ra, đừng quên rằng chất độn tự nhiên có nền bức xạ nhỏ, vốn có trong tất cả các loại đá granite. Tất nhiên, đây không phải là một nguồn gây ô nhiễm phóng xạ, nhưng vẫn đáng để ghi nhớ một tài sản như đá tự nhiên như một chất độn bê tông.
Nước - yêu cầu chuẩn bị bê tông
Nước là thành phần không kém quan trọng so với xi măng hoặc cát. Một sự thật đơn giản có thể được coi là một quy tắc - bất kỳ nước nào phù hợp để uống cũng phù hợp để trộn bê tông. Trong mọi trường hợp, bạn không thể sử dụng nước từ một nguồn không xác định, nước thải sau khi sản xuất, đầm lầy và nước khác mà bạn không chắc chắn. Thành phần hóa học và các chỉ số khác của nước có thể ảnh hưởng lớn đến đặc tính cường độ của bê tông thành phẩm.
Bảng số 1. Tiêu thụ nước (l / m3) với các loại hạt khác nhau:
| Mức độ dẻo của bê tông | Sỏi | Đá nghiền | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | |
| Rất dẻo | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Nhựa vừa | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Độ dẻo thấp | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
| Không phải nhựa | 185 | 170 | 155 | 140 | 200 | 185 | 170 | 155 |
Điều quan trọng cần nhớ là việc tính toán thành phần của bê tông bao gồm tất cả độ ẩm có trong vật liệu xây dựng trước khi trộn chúng. Ví dụ, nếu xỉ lò cao được lên kế hoạch làm chất độn, thì độ ẩm của nó cũng có vấn đề - thực tế, đó là nước dư thừa, rất khó tính, nhưng nó chỉ làm hỏng dung dịch thành phẩm.
Một chỉ số quan trọng khác phụ thuộc vào lượng nước - độ dẻo của bê tông thành phẩm.Để có được bê tông nhựa, nước phải được thêm đúng theo định mức. Vượt quá định mức cần thiết cũng có hại, cũng như thiếu nước - bê tông bị phân tầng, và mất chất lượng. Khi trộn hỗn hợp bê tông, độ dẻo của bê tông được xác định bằng "mắt". Nếu bê tông trượt tự phát từ một lưỡi lê nằm ở vị trí nằm ngang, thì nó được coi là rất dẻo. Nếu nó trượt ra khỏi một cái xẻng chỉ với độ dốc nhẹ, thì bê tông được coi là nhựa trung bình. Nếu bê tông không trượt, ngay cả với một cái xẻng nghiêng, nó được coi là hơi dẻo. Khi bê tông nằm trên một cái xẻng có củ, nó được coi là không bằng nhựa. Không thể làm cho bê tông quá lỏng vì nó mất đi phẩm chất của nó.
Cường độ và lớp bê tông
Thương hiệu bê tông là khả năng của sản phẩm hoàn thiện chịu được tải trọng 1 cm2 không có thiệt hại. Thương hiệu bê tông được xác định vào ngày thứ 28 sau khi sản xuất. Có điều là bê tông đạt được sức mạnh nhanh nhất trong vòng 7 ngày. Trong thời gian này, nó có thể tăng tới 40% sức mạnh. Sau 7 ngày, một bộ sức mạnh tốt kéo dài tới 28 ngày. Sau 28 ngày, bộ sức mạnh giảm mạnh, nhưng vẫn tiếp tục trong một thời gian.
Đồ thị của tập hợp cường độ bê tông, trong điều kiện bình thường.
Cách tính thành phần bê tông
Để tính toán chính xác thành phần của bê tông, điều quan trọng là phải có dữ liệu nhất định.
Chúng bao gồm:
- Các loại bê tông yêu cầu;
- Độ dẻo mong muốn của hỗn hợp;
- Thương hiệu xi măng;
- Dữ liệu về phân bố kích thước hạt của cát và sỏi.
Có hai cách để tính toán thành phần của bê tông - theo tỷ lệ trọng lượng của xi măng, cát và sỏi và tỷ lệ thể tích của các vật liệu này. Và trong trường hợp thứ nhất và thứ hai, xi măng luôn được lấy làm một đơn vị (cho một phần) và tất cả các thành phần khác của hỗn hợp bê tông như là một phần của trọng lượng hoặc thể tích của xi măng.
Tính toán thành phần bê tông theo trọng lượng
Chúng tôi sẽ tính toán thành phần để thu được bê tông có độ dẻo trung bình, cấp cường độ trong 28 ngày sẽ là M200.
Giả sử chúng ta có:
- Xi măng Portland M400;
- Đá nghiền của phần giữa;
Để bắt đầu, chúng ta cần xác định tỷ lệ xi măng nước (W / C). W / C là tỷ lệ trọng lượng của nước và xi măng, cần thiết cho việc chuẩn bị bê tông có cường độ nhất định. Chỉ số này được xác định bởi các công thức hoặc theo kinh nghiệm. Chúng tôi cung cấp các giá trị H / C đã tìm thấy, được thu thập trong một bảng.
Bảng số 2. Giá trị V / C cho các loại bê tông khác nhau.
| Tem xi măng | Bê tông mác | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | ||
 - chỉ tiêu cho sỏi. - chỉ tiêu cho đá nghiền. |
|||||||
Biết được thương hiệu cần thiết của bê tông và thương hiệu xi măng được sử dụng, chúng tôi tìm thấy giá trị của V / C. Trong trường hợp này, nó sẽ là 0,63.
Bây giờ từ bảng số 1, chúng tôi tìm thấy lượng nước cần thiết để thu được bê tông có độ dẻo trung bình, với kích thước đá nghiền là 40 mm. Kết quả là, chúng tôi nhận được giá trị 190 l / m3.
Sau đó, chúng tôi có thể tính toán lượng xi măng chúng tôi cần cho mỗi 1m3 bê tông. Đối với 190 l / m này3 chia 0,68 và nhận 279 kg. xi măng. Từ bảng số 3, chúng tôi tìm thấy tỷ lệ của hỗn hợp bê tông cho loại bê tông M200 và xi măng M400 yêu cầu.
Bảng số 3. Tỷ lệ trọng lượng của xi măng, cát và sỏi.
| Bê tông cấp | Thương hiệu xi măng Portland | |
|---|---|---|
| 400 | 500 | |
| Tỷ lệ theo trọng lượng, Xi măng: Cát: Đá vụn |
||
| 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 |
Tỷ lệ của C: P: U sẽ là 1: 2,8: 4,8. Nếu xi măng ta cần 279 kg, thì 279 × 2.8 = 781 kg. cát và 279 × 4,8 = 1339 kg. đá vụn. Tổng cộng nó chỉ ra rằng để chuẩn bị 1 m3 bê tông có độ dẻo trung bình và cấp M200 từ xi măng Portland M400 và đá nghiền có tỷ lệ trung bình, cần thiết:
279 kg xi măng.
781 kg. cát.
1339 kg. đá vụn.
190 l nước.
Ở nhà, một thùng 10 lít thường được sử dụng để đo các vật liệu rời khác nhau. Để giúp bạn đo vật liệu dễ dàng hơn, chúng tôi sẽ cung cấp dữ liệu về khối lượng của một vật liệu cụ thể có trong một thùng 10 lít:
- Xi măng - 13 - 15 kg, tùy thuộc vào con dấu.
- Cát - 14 - 17 kg, tùy theo độ ẩm.
- Đá nghiền hoặc sỏi - 15 - 17 kg, tùy thuộc vào kích thước của phân số.
Cần phải hiểu rằng phương pháp tính toán này hơi kém so với các phương pháp được sử dụng trong xây dựng các cơ sở lớn, nhưng điều này tốt hơn nhiều so với nguyên tắc - cho nhiều xi măng hơn để mạnh hơn.
Ngoài việc áp dụng tỷ lệ theo trọng lượng, tỷ lệ thành phần của bê tông theo khối lượng cũng được sử dụng. Tuy nhiên, phương pháp này ít chính xác hơn.
Bảng số 4. Các tỷ lệ thể tích của xi măng, cát và đá nghiền cho bê tông các loại khác nhau:
| Thương hiệu xi măng Portland | Bê tông cấp | Tỷ lệ theo khối lượng, l | Khối lượng bê tông, l, tại tiêu thụ 10 lít. xi măng | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Xi măng | Cát | Đá nghiền | |||
| 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 | |
| Lượng nước không được chỉ định và phụ thuộc vào độ đặc và độ dẻo cần thiết của bê tông. | |||||
Cách trộn bê tông
Có cả phương pháp nhào bằng tay và phương pháp cơ giới hóa - sử dụng máy trộn bê tông và máy trộn.
Cách trộn bê tông thủ công
Chúng ta hãy xem xét phương pháp nhào bằng tay, là phổ biến nhất trong xây dựng nhà. Để trộn đúng hỗn hợp, cần có một thùng chứa trong đó tất cả các thành phần sẽ được trộn. Đây có thể là một hộp thiếc thông thường hoặc một thùng chứa được lắp ráp đặc biệt. Tất cả cát cần thiết để nhào được đổ vào nó và xi măng được đổ vào luống ở giữa. Sau khi trộn cẩn thận cát với xi măng, cho đến khi thu được khối xám đồng nhất. Sau đó, vật liệu thu được được làm ẩm bằng nước và trộn đều lại. Đá nghiền được thêm vào sau đó, và hỗn hợp được trộn cho đến khi dung dịch bao phủ từng viên đá của chất độn. Đồng thời, nước được thêm vào từng chút một, lượng nước phụ thuộc vào độ dẻo cần thiết. Sau khi hỗn hợp trở nên đồng nhất, và tất cả các viên đá của chất độn được phủ bằng vữa, bê tông đã sẵn sàng để đặt.
Với phương pháp nhào bằng tay, có một điểm quan trọng, đó là tốc độ đặt bê tông. Ngay cả với một chút chậm trễ, bê tông trong máng có thể bị bong ra (trông giống như nước nhô ra từ phía trên) và mất một số tính chất của nó. Do đó, điều quan trọng là nhanh chóng đặt bê tông trong ván khuôn.
Tùy chọn tốt nhất cho cách chuẩn bị bê tông sẽ là cách trộn cơ học bằng máy trộn bê tông. Ưu điểm của phương pháp này là thu được hỗn hợp đồng nhất được đảm bảo và bê tông chất lượng cao.
Trộn bê tông trong máy trộn bê tông
Để nhào trong máy trộn bê tông, xi măng trước tiên được đổ và tối thiểu nước được đổ. Có được một nhũ tương đồng nhất, cát được thêm vào máy trộn dựa trên tỷ lệ. Tiếp theo, giải pháp can thiệp vào việc bổ sung lượng nước cần thiết. Sau khi nhận được dung dịch, chất độn có thể được đổ vào máy trộn bê tông.
Ưu điểm của phương pháp nhào cơ học là bê tông không bị bong ra và có thể tồn tại trong một máy trộn quay tối đa một giờ mà không làm mất tính chất của nó. Tuy nhiên, không nên đặt máy trộn ở xa nơi lắp đặt - để tránh mất các đặc tính bê tông trong quá trình giao hàng.
Theo các quy tắc đơn giản này, bạn sẽ có được một vật liệu cấu trúc đáng tin cậy, sẽ trở nên mạnh mẽ hơn trong những năm qua!
