Как посчитать количество щебня для бетона
В строительстве используются марки бетона, которые предназначены для создания изделий, выполняющих конкретные функции в каркасах зданий. Параметры бетонных конструкций и их соответствие возлагаемым на них задачам зависят от соблюдения объемного и весового соотношения компонентов в бетоне. Ошибки в установлении пропорций, составляющих бетонный замес, ведут к проблемам, даже если используется готовая пгс.
Тяжелые бетоны имеют в составе цемент определенной марки, песок и щебень, которые после перемешивания до однородной массы затворяются водой. Цемент — связующий порошок. Широко используются портландцементы, которые получаются обжигом при высокой температуре композиции из известняка и глины.
К ним при измельчении добавляется гипс, который определяет скорость гидратации бетонного раствора. Обычно для изготовления тяжелых бетонов различного назначения от М100 до М450 применяются цементы марок М300 – М500. Наполнитель для связывания смеси — натуральный камень (щебень), получаемый дроблением породы.
В результате получается сыпучий зернистый (разных фракций) строительный материал. В зависимости от вида породы, он имеет различные характеристики твердости. В бетоне используются следующие типы щебенки:
- гравийная (из осадочных пород);
- гранитная (результат дробления гранита);
- шлаковая (продукт теплоэнергетики);
- известняковая (из осадочных горных пород);
- вторичная (из б/у асфальта, кирпича).
Гранит — самый твердый щебень. Песок формирует подвижность (текучесть) бетона, заполняя пространство между цементом и щебнем, и структурную равномерность распределения компонентов в объеме. Таким образом, бетон получает необходимую удобоукладываемость. Вода обеспечивает протекание реакций гидратации цемента в растворе (образование цементного камня), часть ее формирует мелкопористую структуру бетонных конструкций. В общем случае для получения одного куба бетонной смеси (без привязки к конкретной марке) может потребоваться цемента (от М500 и выше) 0,15 – 0,5 т, гравия 1,0 – 1,4 т, песка 0,4 – 0,8 т и воды 0,09 – 0,21 т.
Важным является понимание того, какие значения свойств бетона и какая его марка требуются. Поэтому составляющие бетонной композиции должны соответствовать определенным требованиям для получения искусственного камня, имеющего заданные параметры качества. При отборе следует учитывать:
- для цементов — временной интервал схватывания, объем (вес), активность;
- для песка — чистоту, влажность, размер и форму фракций, объем (вес), пустотность;
- для щебенки — размер и форму зерен фракций (концентрация пластинчатой и игольчатой форм), вес (объем), прочность, влагопоглощение, чистоту;
- для воды — чистоту, объем.
Данные параметры формируют конечные марочные показатели характеристик бетона, а также не менее важные промежуточные показатели свойств — удобоукладываемости и плотности раствора. Невнимание к исходному качеству щебня, цемента, воды и песка ведет к недобору марочных значений, к примеру, величины прочности конструкций.
Важнейшие параметры — свежесть цемента и марочные характеристики (например, прочность, морозостойкость и пр.). Чем больше числовой показатель марки, тем выше значения характеристик. Щебень для смеси берется не весь подряд, а необходимых фракций (40 – 70, 20 — 40 мм и 5 — 20 мм).
Для наполнителя важна большая неправильность форм зерен и шершавость поверхности (известковый, гранитный щебни). Если используется гравийный помол с круглыми зернами, прочность уменьшается. Заполнитель следует избавить от пыли и грязи путем промывания. Данное требование относится также к песку. Он, как осадочная порода, должен состоять только из крупинок размером до 0,3 см и не должен иметь примесей глины.
Для очистки песчаную смесь следует промывать водой. Подготовка песка осуществляется последовательным просеиванием через сетки с ячейками 0,25, 0,12 см и 0,315 мм. Последние прошедшие сито фракции становятся заполнителями. Также важно сухой или мокрый песок используется. Влага в нем искажает действительное пропорциональное соотношение с другими компонентами.
Правильное водно-цементное соотношение обеспечивает необходимую длительность и интенсивность протекания реакций гидратации раствора. Оптимальное количество воды — 40% от веса сухого цемента. Увеличение ее объема расслаивает смесь, способствует недобору прочности, недостаточный объем останавливает твердение. Раствор должен быть густым, но не жестким, удобоукладываемым, но не вытекающим через швы опалубки. Рынок стройматериалов предлагает также воспользоваться готовыми песчано-гравийными составами (пгс), получаемыми добычей гравия и песка.
Речная смесь наполнителей содержит меньше глины и пыли, чем добываемая в карьерах. Дополнительное обогащение подобной смеси песком формирует полностью готовую композицию. Однако следует знать, что доля песка в ней должна быть 30% и выше (гравий до 70%). Незнание действительного содержания может привести к искажению правильного соотношения компонентов.
Пропорции компонентов смеси определяют марки бетона, а они, имея выраженные значения характеристик, используются для создания конкретных элементов конструкций (стены, фундамент, лестничные марши, перегородки или дорожки в саду) зданий. Бетон имеет развитую классификацию марок, к примеру, по:
- прочности на сжатие («М»);
- водонепроницаемости («W»);
- подвижности («П»);
- морозоустойчивости («F») и пр.
Модификацию (значительное усиление) показателей характеристик бетона также помогают осуществить различные добавки, увеличивающие жаропрочность, пластичность, морозостойкость, гидрофобность и пр.
Таким образом, соотношение веса компонентов задает параметры бетона. Сложившаяся практика применения различных составов выявила точные весовые соотношения частей раствора, которые в результате определяют свойства бетона. Марку задает количество цемента в смеси по отношению к песку и щебню. Поэтому в ряде случаев следует воздерживаться от применения пгс, так как ввиду незнания точного соотношения песка и гравия в ней невозможно заранее спрогнозировать качество будущего бетонного изделия (к примеру, фундамента).
Прогнозировать качество бетона нужно на основе точных соотношений цемента и наполнителей. Примером могут служить марки бетона от М100 до М450, приготавливаемые на основе цементов М400 и М500. В таблице 1 показаны в частях их пропорции. Например, соотношение 1,0 : 4,1 : 6,1 означает, что к цементу весом 1 кг берутся 4,1 кг песка и 6,1 кг щебня.
Так, легкий бетон М100 укладывается в тротуары, дорожки, стяжки внутри зданий, из него создают ненагружаемые защищенные от непогоды конструкции. Облегченный М150 уже допускается для формирования легких фундаментов (гаражи, сараи). Подпорные конструкции, лестничные переходы, основания площадок отливаются из марки М200. Бетон М250 еще прочнее, поэтому зарекомендовал себя в частном строительстве, в том числе при отливке армированных плит перекрытий.
Самая применяемая марка М300 при заливке ростверковых свайных и ленточных фундаментов кирпичных зданий высотой до 3-х этажей, отмостки. Из бетона М400 формируют фундаментные плиты многоэтажек, колонны, балки, сваи, монолитные бассейны и пр.
Достаточно дорогостоящий бетон М450 используется при возведении особо прочных сооружений специального назначения (в том числе заглубленных), тоннелей, плотин.
При производстве бывает необходимо использовать единицы объема компонентов, например, когда на объект завезено несколько кубов компонентов для замеса бетона. Также, например, щебень и песок могут отпускаться не тоннами, а кубами. Масса цемента М400 (М500) в кубометре составляет от 1600 до 2500 кг, песка — 1500 кг, а щебня (фракция до 4 мм) — 1410 кг. Необходимо знать, что добавление песка в смесь не приводит к увеличению ее объема сверх 1 м3. Мелкая структура цемента заполняет пустоты между песчинками, поэтому вес смеси растет, а объем — нет.
Поэтому один м3 может без последствий «поглотить» до 400 кг песка. Чтобы узнать, сколько должно быть в 1 м3 компонентов, нужно сделать расчет. Один кубометр смеси любого бетона имеет определенную плотность. Расчет предполагает плотность смеси бетона заявленной марки разделить на сумму частей компонентов (таблица 1), которые входят в ее состав. Ответ – вес одной части состава. Далее нужно полученный результат умножить на числовое значение частей, указанных в пропорции для цемента, песка, щебня.
В итоге расчета станет известно, сколько этих материалов идет для наполнения одного кубометра бетона выбранной марки. Приняты такие ориентировочные плотности вещества марок (в 1 кубе):
- М400 и выше — 2500 кг;
- М250, М300 — 2200 кг;
- М200 — 1800 кг;
- М100, М150 — 1600 кг.
Расходы материалов на один кубический метр укладки приведены ниже в таблице 2.
Правильный подсчет, учитывающий марку цемента, предполагает, что она должна вполовину или больше превышать величину выбранной марки будущего бетона.
Правильные пропорции материалов, входящих в бетон, позволяют обеспечить формирование конструкций, которые получат качества, соответствующие месту их установки в конструкции здания. Также подсчет расходных материалов обеспечивает экономию ресурсов и времени.
Введение в цементную смесь таких составляющих, как песок, гравий, и щебень не только увеличивают прочность бетона, они помогают намного снизить стоимость работ.
источник
О нлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем с применением крупного и мелкого заполнителей. С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от применяемых материалов, их влажности и других характеристик. Для более точного определения пропорций необходимо производить пробный замес.
Ж елезобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте. Без бетона не обходится ни одна стройка. Для создания надежной конструкции с заданными техническими характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает объемной массой свыше 1 800 кг/м3.
П роизводство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и соответственно по области применения:
- Легкие бетоны — производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.
- Тяжелые бетоны — характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов, стен, и заливки полов.
Р асчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом требуемых характеристик (свойств):
- Прочность – главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).
- Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона – показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так, заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка 200 градусов теряется его прочность не более 30%.
- Пористость, водостойкость и морозостойкость – смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий. Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель воздействия воды в кгс/см2).
О чень важно правильно проводить расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов, т.к. от этого зависит марка получаемого бетона и области его применения:
— Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.
— Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона М250 – М350.
— Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.
— Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна могут отливаться прочностью М50 – М150.
С остав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным, что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе. Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:
- Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие. Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий — за счет уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя зависит и прочность самой бетонной отливки.
- Пластичность бетона или удобоукладываемость – способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная). Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.
О шибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка. Для повышения пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей, что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой всего бетона. Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.
П одвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы бетонных конструкций различного применения:
- Ж2 – применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование виброуплотняющей техники.
- Ж1 – бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются только с применением виброуплотнения.
- П1 – рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.
- П2 – применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов. Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или механическое уплотнение.
- П3 – бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%. Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для качественного заполнения сложных форм применение вибратора.
- П4 – раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом качество укладки обеспечивается простой штыковкой.
Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.
источник
Существует несколько причин введения щебня в бетон: экономическая (наполнитель обходится дешевле цемента) и улучшение таких характеристик как прочность и морозостойкость. Еще на стадии проектирования важно определиться с видом строительного раствора и знать, сколько щебня в 1 кубе бетона, эта величина учитывается при расчете необходимого количества материалов наряду с размером фракций, лещадностью и плотностью. Точное значение зависит от марки (самыми востребованными считаются М200 и М300), исходными данными являются объемные и массовые соотношения и вес компонентов, многие из них относятся к табличным.
В зависимости от весовых параметров классифицируют следующие разновидности:
1. Легкие, масса куба бетона варьируется в пределах 500-1800 кг. В них применяется ракушечник, перлит, керамзит, туф или аналогичные мягкие породы. Главную роль в таких смесях играет песок, для изготовления одного кубометра его уходит не менее 500 кг. Щебенка в привычном понимании не используется, из-за легкости объемное соотношение песка к наполнителю с размером фракции крупнее 5 мм редко превышает 1:2, точно сказать, сколько его нужно, сложно, все зависит от веса и прочности компонентов и требований к раствору. В качестве примера: для приготовления куба керамзитобетона уходит не менее 500 кг песка и от 250 до 600 кг керамзита (на 1 часть берется не более 1,15).
2. Тяжелые, с массой одного кубического метра в пределах 1600-2600 кг. Это самая востребованная в частном строительстве разновидность, в качестве крупнофракционного наполнителя при ее замесе используется привычная щебенка или гравий. Количество засыпаемого щебня в данном случае зависит от марки, для приготовления 1 м3 бетонного раствора с прочностью М200 в среднем потребуется 1200 кг.
3. Сверхпрочные (особо тяжелые) сорта. Масса их одного кубометра достигает и превышает 3000 кг, это обусловлено применением в качестве наполнителя раздробленных пород высокой плотности: барита, гематита, магнетита и добавлением в бетонный раствор металлических скрапов. В данном случае особенно важно знать, сколько стройматериалов потребуется, его чаще всего подвозят под заказ. В частном строительстве такие смеси используются редко.
В зависимости от марки бетона и целевого назначения построек применяется известковый, вторичный, шлаковый или гранитный щебень, или гравий – отсевы природного происхождения. Первые три группы относятся к маркам слабой, очень слабой и средней прочности (от М200 до М800), для нагружаемых конструкций используют фракции твердых пород (прочный М800-1200 и высокопрочный – свыше М1200). Существует правило, согласно которому марка наполнителя должна превышать ожидаемую у раствора в 2 раза как минимум, на практике это означает, что при желании замеса бетона М400 требуемый сорт гравия или отсева составляет М800.
Масса засыпаемого щебня во многом зависит от размера, для исключения ошибок вес наполнителя проверяют перед отмеркой пропорций.
Самый простой способ расчета количества и объема стройматериалов – использование онлайн-калькуляторов и табличных данных. Взаимосвязь между видом щебня и его массой в одном кубе имеет вид:
| Тип наполнителя | Удельный вес или средняя плотность, кг/м3 | Объемная масса (показывает сколько всего щебня в 1 кубе в сухом состоянии), кг/м3 | Насыпная масса, кг/м3 |
| Известковый щебень | 1800-2600 | 1600-2500 | 1200-1300 |
| Гравий | 2400 | 2200 | 1300-1400 |
| Отсевы гранита | 2600 | 2500 |
Стандартные соотношения в зависимости от марки и сорта вяжущего указаны в таблице ниже:
| Марка бетонной смеси | Рекомендуемые пропорции (цемент:песок:щебень) при использовании ПЦ М400 | То же для портландцемента М500 |
| М100 | 1:4,1:6,1 | 1:5,3:7,1 |
| М150 | 1:3,2:5 | 1:4:5,8 |
| М200 | 1:2,5:4,2 | 1:3,2:4,9 |
| М250 | 1:1,9:3,4 | 1:2,4:3,9 |
| М300 | 1:1,7:3,2 | 1:2,2:3,7 |
| М400 | 1:1,1:2,4 | 1:1,4:2,8 |
| М450 | 1:1:2,2 | 1:1,2:2,5 |
Существует простой способ определения количества щебня в кубе: объем твердого наполнителя соответствует расчетному, то есть на приготовление 1 кубического метра бетона уходит не менее 1 гравия, гранита или доломита. Это правило актуально при использовании сухих материалов со стандартными фракциями, доза воды также остается неизменной. Далее с учетом этих отправных данных и соотношений В/Ц и П/Ц находится количеств требуемого вяжущего и мелкофракционного заполнителя. При применении песка с зерном в пределах 2-2,5 мм и щебня с размером частиц от 5 до 20 мм массовые и объемные доли компонентов для приготовления 1 куба бетона составляют:
| Марка бетона | Цемент | Песок | Щебень | Вода | ||||
| Масса, кг | Объем-ная доля, м3 | Масса, кг | Объемная доля, м3 | Масса, кг | Объем-ная доля, м3 | Масса, кг | Объем-ная доля, м3 | |
| При использовании ПЦ М400 | ||||||||
| М100 | 202 | 0,155 | 659 | 0,44 | 1207 | 0,816 | 220 | 0,22 |
| М150 | 247 | 0,191 | 620 | 0,414 | ||||
| М200 | 293 | 0,226 | 582 | 0,388 | ||||
| М250 | 339 | 0,266 | 543 | 0,362 | ||||
| М300 | 385 | 0,296 | 504 | 0,336 | ||||
| М350 | 431 | 0,332 | 465 | 0,31 | ||||
| При использовании ПЦ М500 | ||||||||
| М100 | 183 | 0,141 | 675 | 0,45 | 1207 | 0,816 | 220 | 0,22 |
| М150 | 220 | 0,155 | 659 | 0,44 | ||||
| М200 | 257 | 0,198 | 613 | 0,409 | ||||
| М250 | 293 | 0,226 | 582 | 0,388 | ||||
| М300 | 330 | 0,254 | 550 | 0,367 | ||||
| М350 | 367 | 0,249 | 519 | 0,346 | ||||
| М400 | 403 | 0,311 | 488 | 0,326 | ||||
По аналогии несложно найти требуемое количество стройматериалов при использовании нестандартных пропорций. При необходимости получения точного теоретического значения и учета всех факторов обращаются к следующей формуле:
- Α – коэффициент раздвижки зерен цемента, зависит от марки, для портландцемента М400 варьируется от 1,05 до 1,15, в расчетах обычно используют усредненное или указанное производителем значение;
- V – пустотность (также зависит от марки и размеров щебня);
- Pнас – объемная насыпная масса;
- Рсред – средняя плотность.
Таким образом, для определения количества щебня в 1 кубическом метре и подборе пропорций важно знать все его параметры: размер фракций, марку прочности и насыпную плотность. Связь между этими показателями для самых востребованных видов отражена в таблице:
| Размер зерен, мм | Марка прочности | Насыпная масса, кг/м3 |
| Для гранитного щебня | ||
| 5-10 | М700-М800 | 1410 |
| 5-20 | 1390 | |
| 20-40 | 1370 | |
| 25-60 | 1360 | |
| 40-70 | 1340 | |
| 5-10 | М1200 | 1430 |
| 5-20 | 1400 | |
| 20-40 | 1380 | |
| 25-60 | 1370 | |
| 40-70 | 1350 | |
| Для известнякового щебня (доломита) | ||
| 10-20 | М600 | 1410 |
| 20-40 | М800 | 1310 |
| 40-70 | М600 | 1260 |
На практике значения могут несколько отличаться, на точность пропорций оказывает влияние влажность щебня и песка. Для исключения ошибок материалы промывают и просушивают, превышать долю затворяемой воды крайне не рекомендуется. При работе с тяжелыми марками щебня для повышения подвижности в состав вводят жидкое мыло или другие пластификаторы. При заливке густоармированных конструкций стоит засыпать более мелкий щебень, для остальных выбирается стандартный диапазон. Высокую надежность имеют монолиты из бетона с разнофракционным наполнителем, при расчете материала в этом случае используются усредненные величины.
источник
Цементные смеси используются в строительстве повсеместно, даже возведение деревянного дома не обходится без заливки фундамента, и очень важно уметь правильно выполнять расчет бетона.
В прошлом для постройки домов широко использовался тесаный известняк, а также, позднее, кирпич из высушенной на солнце либо жженой на огне глины. Но уже в древнем Риме был известен цемент, который применяли для скрепления строительных материалов при возведении храмов и дворцов, а также городских стен. Со временем строительные растворы стали использоваться все шире, в том числе и для заливок, которые для прочности изготавливали из цемента и песка с добавлением гравия или щебня. Именно такой состав и называется бетоном, который не что иное, как искусственный камень.
Классифицируется данный строительный материал по маркам, которые отражают по большей части степени прочности. Сегодня, впрочем, терминология меняется, и среди специалистов все чаще упоминается именно слово «класс» вместо «марка», но оба понятия идентичны и зависят от пропорций смешивания компонентов бетона. К примеру, класс В10 получают, смешав цемент, песок, щебень и воду в долях 1:4:5,5:0,5 на 1 куб. А более высокий класс B15 замешивают следующим образом – 1:3:5:0,5, в приведенной выше последовательности составляющих.
Для индивидуальных строительных работ подходят все растворы бетона, входящие в промежуток между классами B10 и B15, с ними включительно, это соответствует маркам M150-M200.
Существует не один калькулятор, на основе которого определяется, сколько нужно воды для той или иной марки цемента, однако при решении формул вам неизбежно придется столкнуться с всевозможными графиками. Потому проще обратиться к проверенным сведениям, а также достаточно точным таблицам, из которых можно узнать, каким должно быть водоцементное соотношение для конкретного случая, в считанные минуты.
За основу возьмем факт, что для отвердения цемента необходимо всего ¼ воды от его массы. Остальная влага испаряется по мере набирания прочности заливки, и общее количество воды не должно превышать 60 % от объема цемента. Чем больше останется влаги, не вступившей в контакт с отвердителем раствора, тем больше пор появится при ее испарении и ниже будет прочность, и морозоустойчивость. Исходя из вышесказанного, можно легко узнать, сколько нужно жидкости в среднем для того, чтобы бетон имел достаточное сопротивление на сжатие для использования его в фундаменте частного дома.
Оптимальное количество воды – 50 %, то есть на 200 килограммов цемента заливается 100 литров жидкости, это самое простое предварительное вычисление, которое входит в калькулятор для бетона. Но поскольку среди компонентов есть и заполнители (песок и щебень), зависимость лучше просчитывать с их учетом, и в этом поможет нижеследующая таблица:
источник
Щебень один из обязательных компонентов бетона. Его применение позволяет удешевить смесь, повысить прочность и морозоустойчивость монолита. Сколько щебня требуется для изготовления 1 м 3 бетона, зависит от характеристик самого материала – фракции, лещадности, прочности. Для каждой марки приводятся показатели компонентов на куб, которые вносятся в специальные таблицы.
Бетоны отличают по прочности и плотности состава, которые напрямую зависят от видов применяемого щебня и его соотношения с другими компонентами. Различают такие разновидности смесей:
- Легкие бетоны имеют плотность от 400 до 1600 кг/м³. Основным наполнителем здесь является песок, а обычный щебень практически не применяется. Вместо него раствор заполняется ракушечником, керамзитом и другими легкими наполнителями. В большинстве случаев такого наполнителя берется столько же сколько песка, в редких случаях допускается соотношение 1:2.
- Тяжелые бетоны с показателем от 1600 до 2600 кг/м³. Это самый популярный строительный материал, применяемый повсеместно. В них применяются обычные виды заполнителя различных фракций. Их количество зависит от марки раствора и заносится в специальные таблицы.
- Сверхтяжелые или особо прочные виды имеют плотность около 3000 кг/м³ и выше. В них используется баритовая, гематитовая или магнетитовая порода повышенной прочности. Такие составы стоят дорого, поэтому важно четко знать их соотношение, которое рассчитывается индивидуально для каждой конструкции.
Смеси характеризуются марками прочности. Чаще всего применяется маркировка от М100 до М400. При этом существует общее правило, что прочность щебня должна в два раза превосходить ожидаемую прочность монолита. Например, в бетон М200 нужно добавлять заполнитель М400.
Этот показатель является определяющим для изготовления раствора высокого качества. В раствор может добавляться заполнитель различных видов – доломитовый, шлаковый, вторичный, гравийный или гранитный. Первые три имеют малую и среднюю прочность до М800, четвертый и пятый могут применяться в тяжелых растворах и имеют показатели от М800 до М1200. Еще один важный фактор – размер засыпаемого наполнителя, чем он крупнее, тем прочнее получится раствор. Соотношения компонентов в одном кубе бетона представлены в таблице:
| Марка бетона | Пропорции цемента, песка и щебня | |
| для М400 | для М500 | |
| М100 | 1:4,1:6,1 | 1:5,3:7,1 |
| М150 | 1:3,2:5 | 1:4:5,8 |
| М200 | 1:2,5:4,2 | 1:3,2:4,9 |
| М250 | 1:1,9:3,4 | 1:2,4:3,9 |
| М300 | 1:1,7:3,2 | 1:2,2:3,7 |
| М400 | 1:1,1:2,4 | 1:1,4:2,8 |
| М450 | 1:1:2,2 | 1:1,2:2,5 |
Основное требование к применяемому щебню – он должен быть одного размера, не содержать посторонних примесей, которые существенно снижают качество раствора. Выдерживание объемных и массовых частей заполнителей, указанных в пропорции позволит изготовить качественный материал с заявленными характеристиками.
В частном строительстве, когда не требуется высокой точности при соблюдении пропорций, применяется простое правило. Оно говорит о том, что на куб бетона требуется приблизительно 0,8 кубометра гравия или гранита. При стандартной фракции 20 мм насыпная плотность этого материала около 1400 кг/м³, в этом случае его масса составляет 1200 кг. Остальные компоненты заполняют пустоты между элементами, обеспечивая качественную адгезию.
Это правило применимо для сухих компонентов смеси со стандартным размером зерна. Количество воды при этом остается стандартным. Более точные расчеты показывают, что для одного кубического метра готового раствора требуется 1207 кг щебня, что составляет 0,816 м³, 220 кг или 0,22 м³ воды. Соотношение цемента и песка рассчитывается в зависимости от марки бетона по специальной таблице на 1 м³:
| Марка | Цемент М400 | Песок | ||
| Масса, кг | Объем, м³ | Масса, кг | Объем, м³ | |
| М100 | 202 | 0,155 | 659 | 0,44 |
| М150 | 247 | 0,191 | 620 | 0,414 |
| М200 | 293 | 0,226 | 582 | 0,388 |
| М250 | 339 | 0,266 | 543 | 0,362 |
| М300 | 385 | 0,296 | 504 | 0,336 |
| М350 | 431 | 0,332 | 465 | 0,31 |
| Марка | Цемент М500 | Песок | ||
| Масса, кг | Объем, м³ | Масса, кг | Объем, м³ | |
| М100 | 183 | 0,141 | 675 | 0,45 |
| М150 | 220 | 0,155 | 659 | 0,44 |
| М200 | 257 | 0,198 | 613 | 0,409 |
| М250 | 293 | 0,226 | 582 | 0,388 |
| М300 | 330 | 0,254 | 550 | 0,367 |
| М350 | 367 | 0,249 | 519 | 0,346 |
Чтобы изготовить кубометр бетона марки М300 на основе цемента М400 потребуется 385 кг или 0,296 м³ объемной доли цемента, 504 кг или 0,336 м³ песка, 1207 кг или 0,816 м³ стандартного щебня и 220 л чистой воды.
Рассчитать расход на 1 м³ бетона с учетом его характеристик можно по специальной формуле:
- А – коэффициент раздвижки цементных зерен, для каждой марки имеет свое значение. Популярный портландцемент М400 имеет показатели 1,05-1,15, для расчета необходимо брать среднее значение 1,1;
- V – показатель пустотности, зависящий от фракции и марки;
- ρпщ – объемная плотность или насыпная масса;
- ρщ – средняя плотность.
Все значения в этой формуле берутся в кг/дм³.
Чтобы правильно произвести расчет количества щебня для приготовления смеси, требуется знать марку прочности, размер и объемную плотность применяемого материала. Эти данные сведены в таблицы:
Доломит (известняковый щебень):
| Марка | Фракция, мм | Объемная плотность, кг/дм³ |
| М600 | 10-20 | 1,41 |
| 40-70 | 1,26 | |
| М800 | 20-40 | 1,31 |
| Марка | Фракция, мм | Объемная плотность, кг/дм³ |
| М700-М800 | 5-10 | 1,41 |
| 5-20 | 1,39 | |
| 20-40 | 1,37 | |
| 25-60 | 1,36 | |
| 40-70 | 1,34 | |
| М1200 | 5-10 | 1,43 |
| 5-20 | 1,40 | |
| 20-40 | 1,38 | |
| 25-60 | 1,37 | |
| 40-70 | 1,35 |
Чтобы расчет оказался максимально точным, все компоненты должны быть очищенными и сухими. Важно не увеличивать количество воды, в случаях, когда требуется изготовление особо прочного монолита, рекомендуется применять пластификаторы, например, жидкое мыло, различные другие добавки.
Расчет количества гранитного щебня фракции 5-20 из цемента М400 для получения бетона марки М200 производится следующим образом:
- средняя плотность ρщ=2,5 кг/дм³;
- объемная плотность ρпщ=1,39 кг/дм³;
- пустотность V=0,49 кг/дм³, берется из соответствующей таблицы;
- коэффициент раздвижки для М400 А=1,1
Производится подстановка в формулу:
Это количество щебня потребуется для изготовления 1 м³ марки М200, соответствующей массовой долей цемента и других наполнителей.
Правильный расчет количества щебня при изготовлении бетона поможет снизить себестоимость, не ухудшая его технических характеристик. Требуется учитывать марку, его объемную и среднюю плотность, брать материал определенной фракции, очищенный от посторонних примесей. Несоблюдение этих правил и пропорций компонентов приведет к резкому снижению качества и монолит вместо того, чтобы набирать прочность, разрушится в течение нескольких лет.
источник
28 Июл 2019 admin 39