Как рассчитать состав бетона – Как сделать бетон, пропорции, расчет состава бетонной смеси

Как сделать бетон, пропорции, расчет состава бетонной смеси

Бетон – строительный материал, состоящий из связующего вещества, песка и наполнителей, который в результате затвердевания превращается в камень. Без бетона не обходится ни одна современная стройка, будь то возведение небоскребов или создание садовых дорожек. Благодаря своим свойствам и долговечности, бетоны давно используются человеком с целью получить конструкцию необходимой формы и прочности. Однако есть один нюанс: только правильно изготовленный бетон будет соответствовать всем требованиям. Как сделать бетон, который будет не только прочный, но и долговечный? Давайте вникнем в суть этого вопроса, и выясним все тонкости изготовления правильной бетонной смеси.

Самый важный ингредиент – цемент

В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. Существует множество разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент. Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях. В отечественных – еще добавляется буква Д и цифра, обозначающая процент примеси. К примеру, портландцемент М400-Д20 – это материал, готовое изделие из которого выдержит нагрузку в 400МПа, содержащий до 20% примесей.

Данные о марках цементов, необходимых для получения заданной марки бетона, при нормальных условия твердения:

При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 — 2,5 раза.

В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении — чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.

Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.

Песок — какой бывает и какой необходим

Песок тоже может быть разным. Причем от качества этого компонента напрямую зависит конечный результат.

По гранулометрическому составу пески делят на:

Тонкие (менее 1.2 мм).

 Очень мелкие (1.2 — 1.6 мм).

 Мелкие (1.6 — 2.0 мм).

Средние (1.9 — 2.5 мм).

 Крупные (2.5 — 3.5 мм).

При изготовлении бетона используют все виды песков, однако если в песке много пыли или глинистых частиц, то это может значительно ухудшить характеристики смеси. Особенно это касается тонкого песка, содержащего в составе значительный процент пыли, он малопригоден для приготовления бетона и его используют в самом крайнем случае.

Как приготовить бетон хорошего качества, и при этом не прогадать с песком? Все просто – следует использовать морской или речной песок – это наиболее чистые виды стройматериала, которые не несут в себе ни пылевых частиц, ни глины. Необходимо следить за тем, чтобы песок был чистым и не содержал органических загрязнений. Карьерный же песок может быть очень грязным – зачастую его не используют в стройке без предварительной подготовки, включающей мойку и отстаивание. Также в нем может содержаться множество органического мусора – корней, листьев, веток и коры деревьев. При попадании таких примесей в бетон, возможно появление пустот в толще, вследствие чего, страдает прочность.

Еще одним важным параметром, который нужно учесть – влажность песка. Даже сухой по виду материал может содержать до 2% воды, а мокрый – все 10%. Это может нарушить пропорции бетона, и вызвать снижение прочности в дальнейшем.

Щебень и гравий — наиболее популярные наполнители для бетона

Основным наполнителем для бетонов всех марок является щебень или гравий – измельченная горная порода. Чаще всего используется щебень. Он также делится по фракциям, и имеет шероховатую, неровную поверхность. При подборе состава бетона следует также учесть, что морская или речная галька не может служить заменой щебню, так как гладкая, отполированная водой поверхность значительно ухудшает сцепление камня с остальными компонентами смеси.

Щебень подразделяется на следующие фракции:

Очень мелкий — 3 — 10 мм.

Мелкий — 10 — 20 мм.

Средний — 20 — 40 мм.

Крупный — 40 — 70 мм.

Чтобы ваш бетон простоял долгие годы и не разрушился, следует помнить, что максимальный размер камней в щебенке не должен превышать 1/3 от минимальной толщины будущего изделия. 

Еще берут в расчет такой показатель, как пустотность наполнителя – объем пустого пространства между камнями щебня. Вычислить его просто – взять ведро известного объема, заполнить его щебнем до краев, и мерной емкостью лить в него воду. Зная, сколько вошло жидкости, мы можем вычислить пустотность щебня. К примеру, если в 10 литровое ведро щебня влезло 4 л воды, то пустотность этой щебенки – 40%. Чем меньше пустотность наполнителя, тем меньше расход песка, и, что немаловажно – цемента.

Для максимального заполнения пустот следует применять различные фракции щебня: мелкий, средний, крупный. При этом необходимо учитывать, что мелкой фракции должно быть не менее 1/3 от общего объема щебня.

Помимо гранитного щебня и гравия, в зависимости от назначения бетона, используют керамзит, доменный шлак, а также другие наполнители искусственного происхождения. Для легких бетонов применяют древесную стружку, и измельченный пенополистирол. Для сверхлегких бетонов – газы и воздух. Однако создание легких и сверхлегких бетонов сопряжено с рядом сложностей, и правильно изготовить такой продукт вне промышленного цеха вряд ли удастся.

В зависимости от плотности, все наполнители для бетона подразделяют на пористые (<2000 кг/м3) и плотные (>2000 кг/м3). Также не стоит забывать, что природные наполнители имеют небольшой радиационный фон, который присущ всем гранитным породам. Конечно, это не источник радиационного загрязнения, но все-таки стоит помнить о таком свойстве натурального камня в качестве наполнителя бетона.

Вода — требования для приготовления бетона

Вода не менее важный компонент, нежели цемент или песок. Можно взять себе за правило одну простую истину – любая вода, пригодная для питья пригодна и для затворения бетона. Ни в коем случае нельзя применять воду из неизвестного источника, отработанную воду после производства, болотную и прочую воду, в качестве которой вы не уверены. Химический состав и прочие показатели воды могут сильно повлиять на прочностные характеристики готового бетона.

Таблица № 1. Расход воды (л/м3) при различном зерне наполнителя:

Уровень пластичности бетона Гравий Щебень
  10 мм 20 мм 40 мм 80 мм 10 мм 20 мм 40 мм 80 мм
Очень пластичный 215 200 185 170 230 215 200 185
Средне пластичный 205 190 175 160 220 205 190 175
Малой пластичности 195 180 165 150 210 195 180 165
Не пластичный 185 170 155 140 200 185 170 155

Важно помнить, что расчет состава бетона включает в себя всю влагу, присутствующую в стройматериалах до их смешивания. Если, к примеру, у вас в качестве наполнителя запланирован доменный шлак, то его влажность также имеет значение – по сути, это «лишняя» вода, которую трудно учесть, но ею просто испортить готовый раствор.

От количества воды зависит еще один важный показатель – пластичность готового бетона. Для получения пластичного бетона вода должны бать добавлена строго по норме. Превышение необходимой нормы также вредно, как и недостаток воды – бетон расслаивается, и теряет свои качества. При затворении бетонной смеси пластичность бетона определяют на «глаз». Если бетон самопроизвольно сползает с горизонтально расположенной штыковой лопаты, то он считается очень пластичным. Если с лопаты он сползает только при небольшом ее наклоне, то бетон считается средне пластичным. При не сползании бетона даже с наклоненной лопаты он считается мало пластичным. Когда бетон лежит на лопате бугорком, он считается не пластичным. Делать бетон слишком жидким нельзя так как он теряет свои качества.

Набор прочности и марка бетона

Марка бетона — это способность готового изделия выдерживать нагрузку на 1 см2 без повреждений. Марку бетона определяют на 28 сутки после его изготовления. Все дело в том, что быстрее всего прочность бетон обретает в течении 7 суток. За это время он может обрести до 40 % прочности. После 7 суток, хороший набор прочности идет до 28 суток. После прохождения 28 суток набор прочности резко снижается, но продолжается еще некоторое время. 

График набора прочности бетона, при нормальных условиях.

Как рассчитать состав бетона

Чтобы правильно произвести расчет состава бетона, важно обладать определенными данными.

Сюда входят:

  • Требуемая марка бетона;
  • Нужная пластичность смеси;
  • Марка цемента;
  • Данные о гранулометрическом составе песка и щебня.

Можно выделить два способа расчета состава бетона — по весовому соотношению цемента, песка и щебня и объемному соотношению этих материалов. И в первом и во втором случае цемент всегда принимают за единицу (за одну часть), а все остальные составляющие бетонной смеси в виде части веса или объема цемента. 

Расчет состава бетона по весу

Произведем расчет состава, для получения бетона средней пластичности, марка прочности которого на 28 сутки будет М200. 

Предположим, что мы имеем:

  • Портландцемент М400;
  • Щебень средней фракции;

Для начала нам необходимо определить водоцементное отношение (В/Ц). В/Ц — это пропорция веса воды и цемента, которая необходима для приготовления бетона определенной прочности. Определяют этот показатель по формулам или опытным путем. Мы предлагаем уже найденные значения В/Ц, которые собрали в виде таблицы.

Таблица № 2. Значения В/Ц для различных марок бетона. 

Марки
цемента
Марки бетона
  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
 — показатели для гравия.   — показатели для щебня.

Зная необходимую марку бетона и используемую марку цемента находим значение В/Ц. В данном случае оно составит 0,63.

Теперь из таблицы № 1 находим необходимо количество воды для получения бетона средней пластичности, при размере щебня 40 мм. В результате получаем значение 190 л/м3

После этого мы можем рассчитать необходимое нам количество цемента на 1м3 бетона. Для этого 190 л/м3 разделим на 0,68 и получим 279 кг. цемента. Из таблицы № 3 находим пропорции бетонной смеси, для необходимой марки бетона М200 и марки цемента М400. 

Таблица № 3. Весовые соотношения цемента, песка и щебня.

Марка бетона Марки портландцемента
400 500
Пропорции по массе, Цемент : Песок : Щебень
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

Соотношение Ц:П:Щ будет 1 : 2,8 : 4,8. Если цемента нам необходимо 279 кг, то 279 × 2,8 = 781 кг. песка и 279 × 4,8 = 1339 кг. щебня. Итого получается, что для приготовления 1 м3 бетона средней пластичности и марки М200 из портландцемента М400 и щебня средней фракции, необходимо:

В домашних условиях для измерения различных сыпучих материалов часто используют 10 литровое ведро. Чтобы вам было проще замерять материалы, мы приведем данные о массе того или иного материала содержащегося в одном 10 литровом ведре:

  • Цемента — 13 — 15 кг, зависит от уплотнения.
  • Песка — 14 — 17 кг, зависит от влажности.
  • Щебня или гравия — 15 — 17 кг, в зависимости от размера фракции.

Необходимо понимать, что методика этого расчета немного уступает методикам применяемым при строительстве крупных объектов, но это куда лучше принципа — давай цемента побольше, чтобы получилось покрепче.

Кроме применения пропорций по массе применяют и пропорции состава бетона по объему. Однако этот способ менее точен. 

Таблица № 4. Объёмные соотношения цемента, песка и щебня для бетона разных марок:

Марка портландцемента Марка бетона Пропорции по объему, л Объем бетона, л, при
расходе 10 л. цемента
Цемент Песка Щебня
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
 Количество воды не указанно и зависит от требуемой консистенции и пластичности бетона.

Как правильно замесить бетон

Существует как ручной способ замеса, так и механизированный, — при помощи бетономешалок и миксеров. 

Ручной способ замеса бетона

Давайте рассмотрим ручной способ замеса, как наиболее популярный в приусадебном строительстве. Для правильного замеса смеси, необходима емкость, в которой будет производиться смешение всех составляющих. Это может быть как обычное жестяное корыто, так и собранная специально емкость. В нее насыпают весь необходимый для замеса песок и в борозду посередине засыпают цемент. После тщательно вмешивают песок с цементом, до получения однородной серой массы. Затем получившийся материал смачивают водой, и снова хорошенько мешают. Позже добавляется щебень, и смесь мешается до состояния, когда раствор покроет каждый камень наполнителя. При этом понемногу добавляется вода, количество которой зависит от необходимой пластичности. После того, как смесь станет однородной, и все камни наполнителя покроются раствором, бетон готов к укладке.

При ручном способе замеса есть один важный момент, а именно – скорость укладки бетона. Даже при незначительной задержке, бетон в корыте может расслоиться (это выглядит как выступившая сверху вода), и потерять часть своих свойств. Поэтому важно быстро укладывать бетон в опалубку.
Лучшим вариантом того, как приготовить бетон будет механический способ замеса при помощи бетономешалки. Плюсами подобного способа будет получение гарантированно однородной смеси и высокое качество полученного бетона.

Замес бетона в бетоносмесителе

Для замеса в бетономешалке сначала насыпают цемент, и заливают минимум воды. Получив однородную эмульсию, в миксер добавляют песок из расчета пропорции. Далее раствор вмешивается с добавлением необходимого количества воды. После получения раствора, в бетономешалку можно засыпать наполнитель.

Плюсом механического способа замеса будет то, что бетон не расслоится, и может оставаться во вращающемся миксере до одного часа без потери своих свойств. Однако миксер не стоит располагать далеко от места укладки – во избежание потери бетоном своих свойств во время доставки.

Следуя этим несложным правилам, вы получите надежный конструкционный материал, который с годами будет становиться все крепче!

Вам будет интересно

srbu.ru

Калькулятор Бетон-Онлайн v.1.0 — расчет состава бетона на фундамент. Пропорции бетона для бетономешалки.

Калькулятор Бетон-Онлайн v.1.0

Расчет состава бетона для одного замеса в бетономешалке, а также любой другой емкости. Под калькулятором вы найдете пояснения и алгоритм работы, по которому осуществляется расчет.

Нужно получить:

Марка (класс) бетона
M100 | B7,5M150 | B10M150 | B12,5M200 | B15M250 | B20M300 | B22,5M350 | B25M350 | B26,5M400 | B30M450 | B35M550 | B40M600 | B45Выберите марку (класс) бетона, которую хотите получить.
М100 (В7.5) Из-за низкой прочности используется в основном при подготовительных бетонных работах.
Может быть использован в виде «подушки» под фундамент, бордюр, тротуарную плитку, дорожное полотно и т.п.
М150 (В12.5) Бетон данной марки имеет достаточную прочность для заливки разных типов фундамента под малые сооружения. Также используется для заливки стяжек пола, укладки бетонных дорожек.
М200 (В15) Одна из самых востребованных марок бетона (наравне с М300) используемых в загородном строительстве. Основное применение: заливка фундамента (свайно-ростверкового, ленточного, плитного), изготовление бетонных дорожек, стен, лестниц.
М250 (В20) Используется для заливки фундамента, малонагруженных плит перекрытий, изготовление лестниц, подпорных стен.
М300 (В22.5) Наравне с М200 имеет большую популярность в частном строительстве. Данная марка бетона за счет своей универсальности позволяет использовать его для заливки фундамента под практически любой дом в загородном секторе, а также для изготовления лент заборов, плит перекрытий.
М350 (В25) Основное применение: изготовление плит перекрытий, несущих стен, колон, железобетонных изделий и конструкций, отлив монолитных фундаментов.
М400 (В30) Редко используется в загородном строительстве. Используется для изготовления поперечных балок, подпорных стенок, конструкций мостов и гидротехнических сооружений, заливки чаш бассейнов, цокольных этажей монолитных зданий.
М450(B35) Основное применение: банковские хранилища, мостовые конструкции, метростроение, гидротехнические сооружения.
М550 (В40) Основное применение: железобетонные конструкции специального назначения (хранилища банков, плотин, дамб, метростроении).
М600 (В45) Основное применение: фундаментные основы для комплексных и масштабных объектов, мостовые опоры, гидротехнические сооружения, объекты особого назначения (бункеры и т.п.). http://www.gvozdem.ru

Подвижность смеси
Ж4Ж3Ж2Ж1П1П2П3П4Выберите подвижность (жесткость) бетонной смеси.
Бетонные смеси по удобоукладываемости разделяются на подвижные и жесткие. Определяется класс подвижности и жесткости по осадке конуса. Подвижность определяется в см, жесткость в сек.
Ж1 (5-10сек) | Ж2 (11-20сек) | Ж3 (21-30сек) | Ж4 (31сек и более)
П1 (ОК 1-4см) | П2 (ОК 5-9см) | П3 (ОК 10-15см) | П4 (ОК более 16см)
Ж1-Ж4 — бетон данной жесткости применяется в дорожном строительстве и в изготовлении определенных железобетонных изделий.
П1-П2 — используется в производстве стеновых и фундаментных блоков, железобетонных изделий, тротуарной плитки, брусчатки и т.п.
П3-П4 — подвижность бетонной смеси, которая в основном используется в частном строительстве при заливке фундаментов, лестниц, плит, балок, колонн и т.п.
П5 — данные бетонные смеси называются литыми (как и П4) и используется для подачи бетона бетононасосом на большую высоту, а также для заливки конструкций с большим содержанием арматуры и закладных деталей.

У нас есть:

Изменить насыпную плотность цемента

*Пояснения к калькулятору

  • Калькулятор может посчитать объем как для целого числа, так и для дробного.
    Пример: объем бетона 3м3, объем бетона 50л (0,05м3).
  • Если у вас щебень имеет смешанную фракцию 5-20мм, то необходимо выбрать максимальную фракцию, то есть 20мм.
  • Суперпластификатор С-3 (Дофен, СП-1, СП-3) в калькуляторе используется в сухом виде. Если вы используете суперпластификатор в жидком виде, то необходимо самостоятельно сделать перерасчет на сухое вещество добавки.
  • При расчете 1 замеса в емкости с вертикальной загрузкой (ведро, корыто, ящик и т.п.) используется коэффициент выхода бетонной смеси согласно насыпной плотности составляющих.
  • При расчете 1 замеса в бетономешалке используется средний коэффициент выхода бетонной смеси, рассчитанный по выборке собранной из реальных данных замешивания в бетономешалках разного номинального объема.
  • Если кол-во замесов получается больше 1, то кол-во компонентов для последнего замеса вычисляется самостоятельно согласно рассчитанным пропорциям. (Расчет компонентов для последнего замеса можно также реализовать в калькуляторе при необходимости. Просьба отписаться в комментариях если это действительно нужно).

Алгоритм по расчету пропорций компонентов бетона

Для расчета составляющих для изготовления тяжелого бетона была взята за основу книга В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.

1. Рассчитываем В/Ц (водоцементное соотношение) по формулам:

2. Определяем расход воды для щебня (гравия) разной фракции:

Водопотребность песка в калькуляторе не учтена и взята по умолчанию 7% (песок средней крупности).

3. Определяем расход цемента:

При использование суперпластификатора С-3 либо аналога (Дофен, СП-1, СП-3) сокращается расход цемента и воды для получения заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси.

4. Определяем коэффициент раздвижки частиц. Данные по раздвижке были взяты из приложения №4 книги М. Файнера «Новые закономерности в бетоноведении и их практическое приложение«.

Для смесей жесткостью Ж3-Ж4 было взято усредненное значения коэффициента раздвижки зерен равное 1,1.

5. Определяем расход щебня:

6. Определяем расход песка:

Для расчета использовались следующие данные:

  • насыпная плотность цемента  —  1300 кг/м3
  • насыпная плотность песка  —  1500 кг/м3
  • насыпная плотность щебня  —  1480 кг/м3
  • истинная плотность цемента  —  3100 кг/м3
  • истинная плотность песка  —  2630 кг/м3
  • истинная плотность щебня  —  2600 кг/м3

Применение суперпластификатора С-3 в подборе состава бетона

Назначение суперпластификатора в данной калькуляторе — получение заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси без уменьшения прочности бетона.

Для расчета использовалась «Таблица 1. Изменение подвижности бетонной смеси» из книги Ю.П. Чернышева: «Пластичный бетон».

Полезная информация по применению суперпластификатору С-3 (Дофен):

1.

Полная версия:  Рекомендации по изготовлению ж/б конструкций с добавкой СП. (НИИЖБ)

2. 

Полная версия книга М.В. Младова «Катехизис по бетону»

Расчет компонентов для одного замеса в бетономешалке

1. Определяем коэффициент выхода бетонной смеси:

2. Определяем расход компонентов бетонной смеси для одного замеса

  • Цемент для одного замеса = (Vб*β/1000)*Ц
  • Вода для одного замеса = (Vб*β/1000)*В
  • Песок для одного замеса = (Vб*β/1000)*П
  • Щебень для одного замеса = (Vб*β/1000)*Щ

где Ц, В, П, Щ расход материалов на 1м3 бетона.

Данный расчет можно использовать для расчета компонентов бетонной смеси для любой тары вертикальной загрузки (корыто, ящик каменщика) в который вы будете замешивать смесь.

Для реального расчета в бетономешалке был взят коэффициент выхода смеси из бетономешалки равный 0,44. Для расчета коэффициента была составлена выборка по ответам людей с разных строительных форумов, которые производили замесы своими бетономешалками с разными рабочими объемами.  © www.gvozdem.ru

Если у вас получается слишком жесткая смесь можно пойти двумя способами, чтобы сделать ее более пластичной:

  1. добавление пластификатора;
  2. добавление воды и цемента в соотношении рассчитанного В/Ц.

Скорость твердения бетона. Зависимость от времени и температуры — таблица

ГОСТы, книги, программы и калькуляторы для расчета состава бетона

ГОСТы:
ГОСТ 25192-2012 Бетоны – Классификация и общие технические требования
ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные
СНиП 82-02-95 Нормы расхода цемента при изготовление железобетонных изделий 

Книги: 
М. Файнера «Новые закономерности в бетоноведении и их практическое приложение»
В.П. Сизова «Руководство для подбора составов тяжелого бетона»
М.В. Младова «Катехизис по бетону»
Ю.П. Чернышева: «Пластичный бетон»

Методические пособия:
Порядок подбора и согласования рецептов цементобетонных смесей
Методическое пособие по приготовлению бетонных смесей

Программы и калькуляторы:
Приложение КСУБС (Дворкин)
Приложение  Concrete
Калькулятор по расчету бетона-1.xls
Калькулятор по расчету бетона-2.xls
Калькулятор по расчету бетона-3.xls
М.Файнер «Составы бетона общестроительного назначения». Приложение 7

Строительные калькуляторы

Статьи по бетонным работам:

www.gvozdem.ru

Онлайн калькулятор расчета и подбора состава бетона различных марок прочности.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн 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.

Для расчета пропорций на один замес в бетоносмесителе, необходимо указать количество бетона равное рабочему объему бетоносмесителя (60-70% от общего).

Краткое описание тяжелых бетонов

Железобетонные 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.

Отличительные особенности тяжелого бетона

Производство 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.

Характеристики тяжелого бетона

Расчет 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).

Применение тяжелого бетона

Очень 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.

Расчет состава тяжелых бетонов производится по методике в соответствии с ГОСТ 27006 — 86 (1989) «Бетоны. Правила подбора составов» и ГОСТ 7473 — 94 «Смеси бетонные. Технические условия».

Структурные особенности тяжелого бетона

Состав 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.

Вода – важный расчетный ингредиент, добавление которого сверх нормы не допустимо.

Ошибочно 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.

Подвижность бетонной смеси

Подвижность 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.

Далее 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.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Количество цемента

  • — Общее расчетное количество необходимого цемента на весь объем.

  • Количество воды

  • — Общее расчетное количество необходимой воды на весь объем.

  • Количество мелкого и крупного заполнителей

  • — Общее количество мелкого и крупного заполнителей на весь объем в килограммах.

  • Плотность бетонной смеси

  • — Плотность бетонной смеси в сыром состоянии.

  • В/Ц

  • — Водоцементное соотношение бетонной смеси.

  • Пропорции

  • — Относительное соотношение компонентов бетонной смеси. Ц — часть цемента; П — часть мелкого заполнителя; Щ – часть крупного заполнителя; В – часть воды.

  • Стоимость

  • — Стоимость каждого материала и общая на весь объем.

stroy-calc.ru

Расчёт состава бетона

Формулы прочности
бетона

Уравнение
Боломея-Скрамтаева:

,
при
,
В/Ц
0,4 , Ц/В 
2,5

,
при
,
В/Ц < 0,4 Ц/В > 2,5 ,

где
– заданная марка бетона в возрасте 28
суток;– активность (марка) цемента или
смешанного вяжущего;А
и А1
– коэффициенты, учитывающие качество
заполнителей (табл. 1).

Прочность бетона
определяют цементно-водное отношение,
необходимое для получения заданной
марки бетона.

Для
Ц/В 
2,5 имеем
,

а для Ц/В > 2,5

.

Т а б л и ц а 1

Характеристика
заполнителей бетона

А

А1

Высококачественные

Рядовые

Пониженного
качества

0,65

0,60

0,55

0,43

0,40

0,37

П р и м е ч а н и е. Высококачественные
материалы
: щебень из плотных горных
пород высокой прочности, песок
оптимальной крупности и портландцемент
высокой активности; заполнитель
чистый, промытый, фракционированные,
с оптимальным зерновым составом смеси
фракций.Рядовые материалы:
заполнители среднего качества, в том
числе гравий, отвечающие требованиям
стандарта, портландцемент средней
активности и высокомарочный
шлакопортландцемент.

Материалы пониженного качества:
крупный заполнитель низкой активности
и мелкие пески, цементы низкой
активности.

Далее рассчитывают
водоцементное
отношение

.

При определении
состава бетона для конструкций работающих
в нормальных условиях эксплуатации
принимают рассчитанное водоцементное
отношение, которое обеспечивает требуемую
прочность бетона. Однако в ряде случаев
к конструкциям могут предъявляться
дополнительные требования – по
морозостойкости, водонепроницаемости,
стойкости в агрессивных средах и т.п.

Введение таких
требований преследует цель обеспечить
необходимую долговечность бетона путем
повышения его плотности. Плотность
бетона в первом приближении находится
в обратной зависимости от водоцементного
отношения. Поэтому при расчете состава
бетона, работающего в специфических
условиях, необходимо учесть ограничения
В/Ц из условий прочности и долговечности.

Определение
расхода воды

Расход воды
определяют в зависимости от требуемой
удобоукладываемости смеси и крупности
заполнителя по табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Осадка конуса, ОК,
см

Показатель жесткости,
ПЖ, с

Расход воды на 1 м3
бетона, кг, при наибольшей крупности

Гравия, мм

Щебня, мм

10

20

40

70

10

20

40

70

2…4

5…7

8…10

10…12

12…16

16…20

40…50

25…30

15…20

10…15

150

160

165

175

190

200

205

215

220

227

135

145

150

160

175

185

190

205

210

218

125

130

135

145

160

170

175

190

197

203

120

125

130

140

155

165

170

180

185

192

160

170

175

185

200

210

215

225

230

237

150

160

165

175

190

200

205

215

220

228

135

145

150

160

175

185

190

200

207

213

130

149

145

155

170

180

185

190

195

202

П р и м е ч а н и е: 1. Табличные данные
справедливы для бетона, изготовляемого
на песке средней крупности с
водопотребностью Вп= 7 %.

2. В случае применения пуццоланового
портландцемента расход воды увеличивают
на 15…20 кг.

3. При расходе цемента свыше 400 кг расход
воды увеличивают на 1 кг на каждые 10
кг цемента сверх 400 кг.

Подвижность
– способность бетона перемещаться под
действием собственного веса.

Формула учитывает
изменение расхода воды при использовании
песков с водопотребностью, отличающейся
от 7 % (поправка на расход воды в бетонной
смеси составляет 5 кг на каждый процент
изменения водопотребности песка).

Окончательный
расход воды рассчитывают, вводя поправку
на водопотребность песка (Вп)

В
= Втабл
+ (Вп
– 7) 
5 кг,

где Втабл
– расход воды, определяемый по табл.
4; Вп
– водопотребность песка, определяемая
по рис.
3.

Определение
расхода цемента

Определив расход
воды и взяв из формул значения Ц/В, или
В/Ц, вычисляют расход цемента по формулам

Ц
= В 
Ц/В или Ц = В : В/Ц.

Если расход цемента
на 1 м3
бетона окажется меньше допустимого по
нормам (табл. 3), то следует увеличить
его до требуемой нормы, сохранив прежнее
Ц/В. Расход воды при этом пересчитывают,
исходя из увеличенного расхода цемента.

Т а б л и ц а 3

Условия работы конструкций

Минимально допустимый расход цемента,
кг/м3, при уплотнении бетона

с вибрацией

без вибрации

Бетон находящийся в соприкосновении
с водой, подверженный частому
замораживанию и оттаиванию

240

265

Бетон, не защищенный от атмосферных
воздействий

220

250

Бетон, защищенный от атмосферных
воздействий

200

220

Расчет
количества заполнителей

Расчет
заполнителей определяют опираясь на
следующие предположения:

а) объем плотно
уложенного бетона, принимаемый в расчете
равным 1 м3
или 1000 дм3,
без учета воздушных пустот слагается
из объема зерен мелкого и крупного
заполнителей и объема цементного теста,
заполняющего пустоты между зернами
заполнителей. Это положение выражается
уравнением абсолютных объемов

Ц/ц
+ В/в
+ П/п
+ К/к
= 1000;

б) пустоты между
зернами крупного заполнителя должны
быть заполнены цементно-песчаным
раствором с некоторой раздвижкой зерен.

Это положение
записывается уравнением

Ц/ц
+ П/п
+ В/в
=
кКр.з.,

где Ц, В, П, К –
расходы цемента, воды, песка и крупного
заполнителя, кг; ц,
п,
в,
к
– плотность этих материалов, кг/дм3;
н.к.
– насыпная плотность крупного
заполнителя, кг/дм3;
к
– пустотность крупного заполнителя в
насыпном состоянии в долях единицы
объема, вычисляемая по формуле

к
= 1 – н.к. /
к ,

Кр.з.
– безразмерный коэффициент раздвижки
зерен крупного заполнителя цементно-песчаным
раствором – отношение объема растворной
части бетонной смеси к объему пустот в
крупном заполнителе.

Пустотность бетона
–отношение объема пустот к объему
заполнителя в стандартном рыхлом
состоянии.

Решая совместно
уравнения, получим формулы для определения
расхода
крупного заполнителя:

кг

и
песка

П
= [1000 – (Ц/ц
+ В/в
+ К/к)
]  п,
кг.

Для
жестких бетонных смесей,
характеризуемых показателем жесткости,
значения kр.з.
в формуле определения расхода крупного
заполнителя принимают равными 1,05…1,15
в среднем 1,1.

Для
пластичных бетонных смесей,
характеризуемых осадкой конуса, значения
kр.з.
следует назначать с учетом водопотребности
песка. Вначале определяют исходное
значение коэффициента раздвижки зерен
kр.з.
(рис.4), причем абсолютный объем цементного
теста вычисляют по формуле

Vц.т.
= Ц/ц
+ В/в.

318;
1,42

306;
1,41

227;
1,23

Рис. 4. Значения
для пластичных бетонных смесей,
изготовляемых с применением песка
средней крупности (В
п = 7
%)

Затем находят kр.з
из выражения с учетом поправки на
водопотребность песка

kр.з
=
+
(7 – Вп)

0,03, где Вп
– водопотребность песка.

На этом заканчивается
расчет состава бетона.

Расходы цемента,
воды, крупного и мелкого заполнителей
выписывают отдельно.

При сложении их
получают среднюю плотность бетонной
смеси в кг/м3.

Допустимое
отклонение по плотности бетона (составляет
2%)
– это отношение физической средней
плотности уложенного в опалубку бетона
к расчетной.

Состав бетона
удобно представить в относительных
единицах по массе или объему. За единицу
при этом принимают массу (объем) цемента,
выражая количество других компонентов
по отношению к цементу.

Состав
бетона по массе

где Ц, В, П, К –
расходы цемента, воды, песка и крупного
заполнителя в кг на 1 м3
бетона.

Состав
бетона по объему

где Vц,
VВ,
Vц,
Vк
– расходы цемента, воды, песка и крупного
заполнителя в кг/м3
бетона. Vц
=
Ц/н.ц;
Vв
=
В/в;.Vп
= П/н.п.;
Vк
= К/н.к;

Здесь все обозначения
прежние. При выражении состава бетона
по объему, В/Ц указывают отдельно по
массе.

studfiles.net

требования к материалам, пропорции и расчет состава

Бетон – строительный материал, состоящий из связующего вещества, песка и наполнителей, который в результате затвердевания превращается в камень. Без бетона не обходится ни одна современная стройка, будь то возведение небоскребов или создание садовых дорожек. Благодаря своим свойствам и долговечности, бетоны давно используются человеком с целью получить конструкцию необходимой формы и прочности. Однако есть один нюанс: только правильно изготовленный бетон будет соответствовать всем требованиям. Как сделать бетон, который будет не только прочный, но и долговечный? Давайте вникнем в суть этого вопроса, и выясним все тонкости изготовления правильной бетонной смеси.

Самый важный ингредиент – цемент

В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. Существует множество разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент. Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях. В отечественных – еще добавляется буква Д и цифра, обозначающая процент примеси. К примеру, портландцемент М400-Д20 – это материал, готовое изделие из которого выдержит нагрузку в 400МПа, содержащий до 20% примесей.

Данные о марках цементов, необходимых для получения заданной марки бетона, при нормальных условия твердения:

При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 — 2,5 раза.

В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении — чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.

Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.

Песок — какой бывает и какой необходим

Песок тоже может быть разным. Причем от качества этого компонента напрямую зависит конечный результат.

По гранулометрическому составу пески делят на:

Тонкие (менее 1.2 мм).

Очень мелкие (1.2 — 1.6 мм).

Мелкие (1.6 — 2.0 мм).

Средние (1.9 — 2.5 мм).

Крупные (2.5 — 3.5 мм).

При изготовлении бетона используют все виды песков, однако если в песке много пыли или глинистых частиц, то это может значительно ухудшить характеристики смеси. Особенно это касается тонкого песка, содержащего в составе значительный процент пыли, он малопригоден для приготовления бетона и его используют в самом крайнем случае.

Как приготовить бетон хорошего качества, и при этом не прогадать с песком? Все просто – следует использовать морской или речной песок – это наиболее чистые виды стройматериала, которые не несут в себе ни пылевых частиц, ни глины. Необходимо следить за тем, чтобы песок был чистым и не содержал органических загрязнений. Карьерный же песок может быть очень грязным – зачастую его не используют в стройке без предварительной подготовки, включающей мойку и отстаивание. Также в нем может содержаться множество органического мусора – корней, листьев, веток и коры деревьев. При попадании таких примесей в бетон, возможно появление пустот в толще, вследствие чего, страдает прочность.

Еще одним важным параметром, который нужно учесть – влажность песка. Даже сухой по виду материал может содержать до 2% воды, а мокрый – все 10%. Это может нарушить пропорции бетона, и вызвать снижение прочности в дальнейшем.

Щебень и гравий — наиболее популярные наполнители для бетона

Основным наполнителем для бетонов всех марок является щебень или гравий – измельченная горная порода. Чаще всего используется щебень. Он также делится по фракциям, и имеет шероховатую, неровную поверхность. При подборе состава бетона следует также учесть, что морская или речная галька не может служить заменой щебню, так как гладкая, отполированная водой поверхность значительно ухудшает сцепление камня с остальными компонентами смеси.

Щебень подразделяется на следующие фракции:

Очень мелкий — 3 — 10 мм.

Мелкий — 10 — 20 мм.

Средний — 20 — 40 мм.

Крупный — 40 — 70 мм.

Чтобы ваш бетон простоял долгие годы и не разрушился, следует помнить, что максимальный размер камней в щебенке не должен превышать 1/3 от минимальной толщины будущего изделия.

Еще берут в расчет такой показатель, как пустотность наполнителя – объем пустого пространства между камнями щебня. Вычислить его просто – взять ведро известного объема, заполнить его щебнем до краев, и мерной емкостью лить в него воду. Зная, сколько вошло жидкости, мы можем вычислить пустотность щебня. К примеру, если в 10 литровое ведро щебня влезло 4 л воды, то пустотность этой щебенки – 40%. Чем меньше пустотность наполнителя, тем меньше расход песка, и, что немаловажно – цемента.

Для максимального заполнения пустот следует применять различные фракции щебня: мелкий, средний, крупный. При этом необходимо учитывать, что мелкой фракции должно быть не менее 1/3 от общего объема щебня.

Помимо гранитного щебня и гравия, в зависимости от назначения бетона, используют керамзит, доменный шлак, а также другие наполнители искусственного происхождения. Для легких бетонов применяют древесную стружку, и измельченный пенополистирол. Для сверхлегких бетонов – газы и воздух. Однако создание легких и сверхлегких бетонов сопряжено с рядом сложностей, и правильно изготовить такой продукт вне промышленного цеха вряд ли удастся.

В зависимости от плотности, все наполнители для бетона подразделяют на пористые ( 3 ) и плотные (>2000 кг/м 3 ). Также не стоит забывать, что природные наполнители имеют небольшой радиационный фон, который присущ всем гранитным породам. Конечно, это не источник радиационного загрязнения, но все-таки стоит помнить о таком свойстве натурального камня в качестве наполнителя бетона.

Вода — требования для приготовления бетона

Вода не менее важный компонент, нежели цемент или песок. Можно взять себе за правило одну простую истину – любая вода, пригодная для питья пригодна и для затворения бетона. Ни в коем случае нельзя применять воду из неизвестного источника, отработанную воду после производства, болотную и прочую воду, в качестве которой вы не уверены. Химический состав и прочие показатели воды могут сильно повлиять на прочностные характеристики готового бетона.

Таблица № 1. Расход воды (л/м 3 ) при различном зерне наполнителя:

Как приготовить бетон: требования к материалам, пропорции и расчет состава
Бетон – особенности стройматериала, состав и пропорции, а также основные методы как сделать бетон в домашних условиях для бытового и приусадебного строительства.

Источник: srbu.ru

Формулы прочности бетона

, при , В/Ц 0,4 , Ц/В  2,5

где – заданная марка бетона в возрасте 28 суток, – активность (марка) цемента или смешанного вяжущего,А и А1 – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей (табл. 1).

Прочность бетона определяют цементно-водное отношение, необходимое для получения заданной марки бетона.

Для Ц/В  2,5 имеем ,

Т а б л и ц а 1

Характеристика заполнителей бетона

П р и м е ч а н и е. Высококачественные материалы: щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности, заполнитель чистый, промытый, фракционированные, с оптимальным зерновым составом смеси фракций.Рядовые материалы: заполнители среднего качества, в том числе гравий, отвечающие требованиям стандарта, портландцемент средней активности и высокомарочный шлакопортландцемент.

Материалы пониженного качества: крупный заполнитель низкой активности и мелкие пески, цементы низкой активности.

Далее рассчитывают водоцементное отношение

При определении состава бетона для конструкций работающих в нормальных условиях эксплуатации принимают рассчитанное водоцементное отношение, которое обеспечивает требуемую прочность бетона. Однако в ряде случаев к конструкциям могут предъявляться дополнительные требования – по морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости в агрессивных средах и т.п.

Введение таких требований преследует цель обеспечить необходимую долговечность бетона путем повышения его плотности. Плотность бетона в первом приближении находится в обратной зависимости от водоцементного отношения. Поэтому при расчете состава бетона, работающего в специфических условиях, необходимо учесть ограничения В/Ц из условий прочности и долговечности.

Определение расхода воды

Расход воды определяют в зависимости от требуемой удобоукладываемости смеси и крупности заполнителя по табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Осадка конуса, ОК, см

Показатель жесткости, ПЖ, с

Расход воды на 1 м3 бетона, кг, при наибольшей крупности

П р и м е ч а н и е: 1. Табличные данные справедливы для бетона, изготовляемого на песке средней крупности с водопотребностью Вп= 7 %.

2. В случае применения пуццоланового портландцемента расход воды увеличивают на 15. 20 кг.

3. При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 1 кг на каждые 10 кг цемента сверх 400 кг.

П одвижность – способность бетона перемещаться под действием собственного веса.

Формула учитывает изменение расхода воды при использовании песков с водопотребностью, отличающейся от 7 % (поправка на расход воды в бетонной смеси составляет 5 кг на каждый процент изменения водопотребности песка).

Окончательный расход воды рассчитывают, вводя поправку на водопотребность песка (Вп)

где Втабл – расход воды, определяемый по табл. 4, Вп – водопотребность песка, определяемая по рис. 3.

Определение расхода цемента

Определив расход воды и взяв из формул значения Ц/В, или В/Ц, вычисляют расход цемента по формулам

Ц = В  Ц/В или Ц = В : В/Ц.

Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется меньше допустимого по нормам (табл. 3), то следует увеличить его до требуемой нормы, сохранив прежнее Ц/В. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.

Т а б л и ц а 3

Условия работы конструкций

Минимально допустимый расход цемента, кг/м 3 , при уплотнении бетона

Бетон находящийся в соприкосновении с водой, подверженный частому замораживанию и оттаиванию

Бетон, не защищенный от атмосферных воздействий

Бетон, защищенный от атмосферных воздействий

Расчет количества заполнителей

Расчет заполнителей определяют опираясь на следующие предположения:

а) объем плотно уложенного бетона, принимаемый в расчете равным 1 м 3 или 1000 дм 3 , без учета воздушных пустот слагается из объема зерен мелкого и крупного заполнителей и объема цементного теста, заполняющего пустоты между зернами заполнителей. Это положение выражается уравнением абсолютных объемов

б) пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены цементно-песчаным раствором с некоторой раздвижкой зерен.

Это положение записывается уравнением

где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя, кг, ц, п, в, к – плотность этих материалов, кг/дм 3 , н.к. – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/дм 3 , к – пустотность крупного заполнителя в насыпном состоянии в долях единицы объема, вычисляемая по формуле

Кр.з. – безразмерный коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором – отношение объема растворной части бетонной смеси к объему пустот в крупном заполнителе.

Пустотность бетона –отношение объема пустот к объему заполнителя в стандартном рыхлом состоянии.

Решая совместно уравнения, получим формулы для определения расхода крупного заполнителя:

Для жестких бетонных смесей, характеризуемых показателем жесткости, значения kр.з. в формуле определения расхода крупного заполнителя принимают равными 1,05. 1,15 в среднем 1,1.

Для пластичных бетонных смесей, характеризуемых осадкой конуса, значения kр.з. следует назначать с учетом водопотребности песка. Вначале определяют исходное значение коэффициента раздвижки зерен kр.з. (рис.4), причем абсолютный объем цементного теста вычисляют по формуле

Рис. 4. Значения для пластичных бетонных смесей, изготовляемых с применением песка средней крупности (Вп= 7 %)

Затем находят kр.з из выражения с учетом поправки на водопотребность песка

kр.з = + (7 – Вп)  0,03, где Вп – водопотребность песка.

На этом заканчивается расчет состава бетона.

Расходы цемента, воды, крупного и мелкого заполнителей выписывают отдельно.

При сложении их получают среднюю плотность бетонной смеси в кг/м 3 .

Допустимое отклонение по плотности бетона (составляет 2%) – это отношение физической средней плотности уложенного в опалубку бетона к расчетной.

Состав бетона удобно представить в относительных единицах по массе или объему. За единицу при этом принимают массу (объем) цемента, выражая количество других компонентов по отношению к цементу.

Состав бетона по массе

где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг на 1 м 3 бетона.

Состав бетона по объему

Здесь все обозначения прежние. При выражении состава бетона по объему, В/Ц указывают отдельно по массе.

Расчет состава бетона
л.р / Расчёт состава бетона Формулы прочности бетона , при , В/Ц 0,4 , Ц/В  2,5 где – заданная марка бетона в возрасте 28 суток, – активность (марка) цемента или смешанного вяжущего,

Источник: studfiles.net

Любому жилому дому или хозяйственной постройке нужен качественный фундамент. В большинстве случаев при конструировании основания здания используется бетон, будь то ленточный или свайный вариант основания. Надежность и долговечность постройки будет зависеть от того, насколько прочен бетон — а это, в свою очередь, зависит от правильности расчетов при его изготовлении.

Самый простой вариант — купить у специальных организаций заранее приготовленный раствор, который привезут на стройплощадку в бетономешалке, и останется только залить его. Может быть выгоднее приготовить бетон самостоятельно, купив составные компоненты. Чтобы сделать это правильно, важно узнать, из чего состоит смесь, и какие пропорции составных частей требуется соблюсти для получения раствора той или иной марки. А произвести нужные расчеты помогут наши онлайн-калькуляторы.

Как составить пропорции бетона для фундамента

Из каких компонентов готовится бетон

Для строительства фундамента используется тяжелый бетон, в состав которого входит не только песок и цемент, но и щебень, придающий раствору большую прочность. Для получения бетона высшего качества важно знать некоторые особенности выбора его компонентов.

Следует подобрать следующие составные части:

  • Портландцемент. Наиболее распространены марки ПЦ400 и ПЦ500 — в зависимости от этого будут различаться пропорции остальных компонентов раствора. Важно обратить внимание на плотность вещества — она должна примерно равняться 1300 кг/м 3 .
  • Мелкофракционный песок. Размер частиц должен находиться в пределах 1,2–3 мм, плотность не превышать 1500 кг/м 3 . Песок не должен быть загрязнен глиной (ее должно быть не более 4–5%).
  • Щебень с размером фракции до 20 мм. Плотность должна равняться 1600 кг/м 3 . Остальные требования такие же, как у песка.
  • Чистая вода.

При использовании таких компонентов бетон не только будет иметь оптимальную для фундамента прочность, но и будет удобен в эксплуатации. Смесь проще заливать и разравнивать самостоятельно без использования специальной техники. Замешивание и распределение раствора значительно усложнится, если использовать крупный щебень, хотя прочность бетона в таком случае увеличится.

Пропорции компонентов для бетона разных марок

В таблице ниже можно найти пропорции компонентов по объему и массе для всех наиболее распространенных марок бетона — от М100 до М400. Рецепты составлены из того расчета, что используется цемент марки ПЦ400.

Пропорции компонентов для разных марок

Таблица 1. Пропорции компонентов цемента марки ПЦ400

Калькулятор расчета пропорций состава бетона для фундамента частного дома
Калькулятор расчета пропорций состава бетона для фундамента частного дома поможет самостоятельно приготовить раствор высшего качества для возведения надежной постройки.

Источник: homemyhome.ru

Состав бетона устанавливает количественные соотношения между составляющими бетон материалами по весу или по объему (только при небольших объемах бетона), при которых можно получить бетонную смесь заданного качества. Расчет состава бетона выражается 2 способами: соотношением 1 x:у, то есть цемент . песок щебень по весу или объему при определенном В/Ц, расходом материалов на 1 м3 уложенного и уплотненного, бетона, например: цемент — 280 кг, песок — 700 кг, щебень— 1250 кг. вода — 170 л.

Рис. 6. Графики нарастания прочности бетона при прогреве:

а — бетон на портланд-цементе, б — бетон на шлако-портланд — цементе, в — бетон на пуццолановом портланд-цементе.

Состав бетона рассчитывается на сухие материалы (лабораторный или номинальный состав). Номинальный состав (1 : х: у) приводят к

рабочему (полевому) составу (1 : х1: у1), пользуясь следующими формулами:

?м, ?‘м — объемный вес мелкого заполнителя соответственно в сухом и естественном состояниях,

?к, ?‘к — то же для крупного заполнителя,

Wм, Wк — влажность мелкого и крупного заполнителя. При влажных заполнителях количество вводимой в бетон воды уменьшается соответственно влажности заполнителей:

При небольших объемах бетонных работ состав бетона можно подбирать по таблицам с последующей опытной проверкой Принятые составы требуют проверки путем испытания образцов из пробных замесов. Для больших объемов работ и при изготовлении сборных конструкций и деталей рабочий состав и водоцементное отношение должны определяться на основе экспериментального подбора состава бетона по результатам проверки образцов из опытных замесов. Бетонная смесь должна назначаться такой, которая при уплотнении ее принятыми методами обеспечивает изготовление конструкций и деталей требуемого качества при соблюдении экономии цемента.

Для получения экономичного состава необходимо, чтобы подвижность бетонной смеси была наименьшей, при которой допускается уплотнение и формовка изделий (табл. 57), крупность заполнителя была бы возможно большей, а марка вяжущего соответствовала бы марке бетона.

При подборе состава бетона должны быть известны:

  • требуемая марка или прочность бетона после пропарки или в определенном возрасте естественного твердения, вид и марка цемента,
  • характеристика заполнителей (крупность, удельный и объемный вес, пустотность),
  • необходимая подвижность или удобоукладываемость (жесткость) смеси.

Расчет состава производится в такой последовательности:

1-й этап. Определение ориентировочного цементноводного отношения по формулам прочности или по табл. 59.

Таблица 59 — Цементноводное отношение в бетоне заданной прочности

2-й этап. Назначается расход воды для предварительных затворений по таблицам 60 и 61 для пластичных и жестких смесей.

Таблица 60 — Расход воды для пластичной смеси в л/м 3

Таблица 61 — Расход воды для жесткой бетонной смеси в л/м 3

3-й этап По найденным цементноводному отношению (Ц/В) и расходу воды (В) определяется расход цемента в кг/м 3 , как произведение Ц/В и В.

4-й этап. Расход крупного заполнителя (Щ) в кг/м 3 бетонной смеси определяется для опытных замесов по следующей формуле:

?0 щ к — объемный вес щебня или гравия «в куске» (зерна) в кг/л,

?0 щ — насыпной объемный вес щебня в кг/л,

? — пустотность крупного заполнителя в долях от объема,

kизб —коэффициент избытка раствора, который имеет следующие значения: для жестких смесей 1,05 — 1,1 (до 1,2 при мелких песках), для пластичных смесей при расходе цемента в кг/м3 250, 300, 350,400 соответственно 1,3, 1,35, 1,43, 1,48.

5-й этап. Расход песка в кг/м3 устанавливается по формуле:

Ц, Щ, В — расход цемента, крупного заполнителя и воды в кг/м3

?ц, ?щ , ?п — удельные веса цемента, крупного заполнителя и песка в кг/л.

Вес мелкого и крупного заполнителя (П-Щ) можно найти как разность между объемным весом бетона, определяемого опытным затворением бетона состава 1 : 2, 3 : 4 (по весу), и весом цемента и воды в 1 м3 бетона. Пользуясь табл. 56, можно найти расход песка и щебня в отдельности.

6-й этап. Уточнение состава пробными замесами объемом 7—15 л каждый Делаются 3 замеса с В/Ц — найденным расчетом и на 20% больше и меньше его, соответственно для каждого из них рассчитывают расход воды, цемента, крупного заполнителя и песка. На опытных замесах уточняется подвижность (жесткость) смеси и. если нужно, исправляется путем изменения содержания цемента и воды (при сохранении В/Ц), а также объемный вес смеси в уплотненном состоянии. Из каждой смеси готовят три серии образцов по 3 кубика, которые после уплотнения и твердения при принятом в производстве режиме испытываются на сжатие. По результатам испытаний строят график на оси абсцисс — Ц/В, ординат — прочность бетона. По графику выбирают Ц/В, обеспечивающее получение заданной прочности бетона.

Расчет состава бетона

Данные для расчета состава бетона:

— прочность бетона после тепло-влажностной обработки — 200 кг/см3,

— жесткость (удобоукладываемость) бетонной смеси — 150— 200 секунд,

— крупный заполнитель — гравий с предельной крупностью 20 мм, объемным весом «в куске» 2,53 кг/л, насыпным объемным весом 1,5 кг/л, пустотностью — 0,41,

— объемный вес песка—1,5 кг/л, удельный вес песка —2,65 кг/л, удельный вес цемента — 3,15 кг/л

— марка цемента 500.

Определение цементоводного отношения. Принимая, что прочность после пропаривания 70% от R28,

а) находим значение R28, R28 = 200 : 0,7 = 285 кг/см2, что составляет от марки цемента (285 : 500)*100 = 56%,

б) из табл. 59 находим требуемое Ц/В =1,81.

в) Ц/В с отклонением ±20% 1,81*0,8=1,45, 1,81*1,2=2,20.

Затворение пробных замесов требуется вести при Ц/В=1,45, Ц/В= 1,81, Ц/В = 2,90.

Расход воды (определяем по табл. 61) — 128 л/м3

Расчет состава бетона
Состав бетона устанавливает количественные соотношения между составляющими бетон материалами по весу или по объему (только при небольших объемах бетона),

Источник: arxipedia.ru

справка по расчету материалов для бетона

Укажите необходимые пропорции.

E — Требуемое количество бетона. Указывается в кубических метрах.
M — Сколько требуется мешков цемента на 1 кубический метр бетона.
K — Вес одного мешка цемента. В килограммах.

Укажите стоимость материалов в вашем регионе.

Не забудьте пересчитать цены на сыпучие материалы в стоимость по весу, а не по объему.
Пропорции и расход цемента, песка и щебня для приготовления одного куба бетона по умолчанию даны справочно, как рекомендуют производители цемента.
Так же и цены на цемент, песок, щебень могут значительно различаться в различных регионах.

Состав готовой бетонной смеси зависит от размеров (фракций) щебня или гравия, марки цемента, его свежести. Известно, что при длительном хранении цемент теряет свои свойства, а при повышенной влажности качество цемента ухудшается быстрее. Обратите внимание, что цемент в мешках может весить совсем не 50 кг, как на нем написано. Доверяй, но проверяй. Сколько цемента вам насыпали лучше проверить.

Обратите внимание, что стоимость песка и щебня указывается в программе за 1 тонну. Поставщики же объявляют цену за кубический метр песка или щебня или гравия.

Удельный вес песка зависит от его происхождения, например, речной песок тяжелее карьерного.
1 кубический метр песка весит 1200-1700 кг, в среднем — 1500 кг.

Гравий и щебень. По различным источникам вес 1 кубического метра колеблется от 1200 до 2500 кг в зависимости от фракции (размеров). Тяжелее — более мелкий.

Так что пересчитывать цену за тонну песка и щебня вам придется самостоятельно. Или уточнять у продавцов.

Однако расчет все же поможет узнать ориентировочные расходы на строительные материалы для приготовления нужного вам количества бетона.

Чем замешивать, приготовлять бетон?

Если требуется небольшое количество бетонной смеси, то, разумеется можно обойтись своими руками, лопатой и подходящей ёмкостью, например, обычным корытом. Если же необходим более-менее существенный объём, то без механизации процесса уже не обойтись, и на сегодняшний день имеется широкий выбор бетоносмесительного оборудования, как по типу, так и по производительности.

В быту, дачном хозяйстве, особенно при эпизодических работах, целесообразно использовать недорогие гравитационные бетоносмесители (бетономешалки).
Если объём бетонных работ значителен, высока их интенсивность и, в-особенности, если к качеству смеси предъявляются повышенные требования, то такие задачи решают уже бетоносмесители принудительного типа.

В некоторых случаях, когда инертный наполнитель бетонной смеси (щебень, гравий, керамзит и т.п.) имеет небольшой размер фракции, то возможно применение растворосмесителей, в том числе, смесителей турбулентного типа или комбинированных агрегатов — пневмонагнетателей.

Если вопрос выбора вида бетоносмесителя требует более обстоятельного рассмотрения, то рекомендую посмотреть ресурс ПО Стройтехника:

Оборудование для производства бетона, смесители принудительного и гравитационного типа, промышленные бетоносмесительные установки, информационный справочник по оборудованию:
Бетоносмесители и растворосмесители

Расчет количества цемента, песка и щебня для приготовления бетона
Расчет количества цемента, песка и щебня для приготовления бетона. Бесплатный онлайн сервис.

Источник: www.zhitov.ru

postroifundament.ru

Расчет компонентов бетона

На практике довольно часто можно встретить случаи, когда бетонная смесь готовится с нарушением всех пропорций. Конечно, такие случаи чаще бывают в частном строительстве. И дело даже не в халатности строителей, а в простом незнании технологии проведения расчетов. Рассчитать объем бетона довольно просто, а вот его состав рассчитывается с некоторыми затруднениями. Объем обозначается V.

Для того что бы фундамент был прочный, крепкий и долговечный, следует правильно рассчитать пропорции песка, цемента и щебня.

Расчет состава

Чтобы получившаяся бетонная смесь соответствовала всем необходимым требованиям, требуется достаточно точное определение расхода материала на 1 м3 (куб) готовой смеси. Для этого потребуется знать некоторые пропорции приготовления бетона той или иной марки.

Для изготовления бетона вам понадобится цемент, вода, песок, щебень.

Расчет состава бетона нужно начинать с уточнения расхода основного компонента – цемента. Если требуется изготовить самый легкий бетон, то есть бетон марки М100, то можно выбирать цемент марки М 400 или даже М300. На 1 куб готового бетонного раствора требуется затратить порядка 230 кг такого цемента.

Если требуется залить пол или фундамент, то необходимо готовить бетон марки М150. Для этого бетона понадобится цемент марок М 400 или М500. При этом показатели его расхода будут колебаться в районе 270 кг.

Для бетона марки М200 понадобится порядка 310 кг цемента. Если говорить о бетоне марки М300, то расход цемента приближается к 380 кг.

Стоит учесть, что состав бетона во многом определяется таким параметром, как водоцементное соотношение, то есть от количества воды на 1 единицу объема готового материала.

Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня.

Для нижеприведенных марок бетона этот показатель следующий:

  • для марки М100 и цемента М300 – 0,8;
  • для марки М150 и цемента М300 – 0,66;
  • для марки М200 и цемента М300 – 0,64.

Теперь, определив количество цемента и по вышеуказанному отношению, осталось определить величину расхода еще двух составляющих бетона: песка и щебня.

Чтобы определить их, требуется из единицы объема конечного продукта вычесть сумму объемов воды и цемента. Кроме того, следует учесть, что используемый песок может отличаться по крупности. Исходя из этого можно утверждать, что объем песка будет равен произведению объема готового материала на процентное соотношение песка, которое разделено на 100.

Зная эти объемы, можно сделать подобные вычисления для нескольких кубов раствора.

Пример расчета

Для того чтобы правильно рассчитать количество бетона для ленточного фундамента, вам необходимо знать его длину, высоту и ширину.

Например, используется бетон марки М200. Фракция щебня равна 4 см, при этом его масса составляет около 2,6 кг/ л. Показатель водоцементного соотношения равен 0,57. Песок имеет плотность около 2630 кг/см3, цемент имеет среднюю плотность около 3100 кг/см3.

Расход цемента известен заранее – 310 кг. Тогда вычислим V воды:

310*0,57 = 177 л

V щебня и песка равен:

(0,177*(310/3100))*1000 = 290 л – это V цемента и воды, тогда 1000-290 = 710 л – это и есть искомый результат. Здесь 3100 – это плотность цемента, выраженная в кг/м3. а 0,177 – количество воды, выраженное в м3.

Теперь выясним требуемое количество песка:

Так как его процентное соотношение в данном количестве равно 40%, то несложно догадаться, что его V будет 710/100*40 = 284 л. Тогда V щебня будет 710-284 = 426 литров.

Зная все плотности, можно легко посчитать массу всех элементов:

  • вода – 177 л;
  • цемент – 310 кг;
  • песок – 284*2,63 = 747 кг;
  • щебня получается 426*2,6 = 1108 кг.

Тогда общая масса одной единицы объема такого смеси будет равна сумме масс всех компонентов:

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.

1108+747+310+177 = 2342 кг. Убедиться в правильности результата можно, посмотрев, что средняя плотность бетона равна 2500 кг/м3, что практически совпадает с получившимся результатом.

Следует отметить, что данный расчет хоть и имеет близкий к среднему значению результат, но не является точным. Кроме того, при расчетах следует учесть, что объем сухой смеси и объем готового бетона не совпадают.

Компоненты смеси

Итак, если предыдущий расчет показывает, какой объем нужен каждого из компонентов для приготовления одного кубометра бетона, то существуют и такие расчеты, которые показывают, какое количество этого бетона для той или иной работы потребуется.

Сделать их достаточно просто.

Ленточный фундамент

Расчет количества бетона для ленточного фундамента выполняется исходя только из размеров ленты или отливной части фундамента.

Чтобы узнать количество требуемой смеси, нужно вычислить объем этой самой отливной части. В свою очередь для этого необходимо знать все геометрические размеры фундамента.

Например, фундамент прямоугольной формы. Его размеры следующие:

  • периметр, то есть длина всех четырех сторон, равен 20 м;
  • ширина фундаментной ленты равна 40 см;
  • глубина закладки равна 1 м.

Если лента имеет форму параллелограмма, то есть ровные стенки и ребра, образованные двумя сторонами под углом в 90 градусов, то объем такой фигуры вычисляется, как произведение всех трех сторон. Тогда получим:

20*0,4*1 = 8 кубов бетона. Зная точное количество всех материалов, можно без труда посчитать и количество каждого по отдельности.

Столбчатое основание

Столбчатый фундамент в сечении может быть прямоугольным, квадратным или круглым.

Если речь идет о столбчатом фундаменте, столбы которого представлены в виде таких же прямоугольников, то есть имеют в своем сечении квадрат или прямоугольник, то количество вычисляется, как сумма значений для каждого столба. При этом объем каждого столба вычисляется по аналогии с предыдущим примером.

Если речь идет о столбах с круглым сечением, то данный параметр вычисляется следующим образом.

Сперва требуется вычислить объем одного столба, а потом их все суммировать. Если пренебречь тем, что сечение столба представляет собой не идеальный круг, то можно установить это значение с помощью обычной геометрической формулы для цилиндра, то есть высоту столба умножить на площадь поперечного сечения, или площадь круга.

Площадь круга вычисляется, как число Пи, умноженное на квадрат радиуса. Предположим, что столб имеет диаметр 40 см. Тогда площадь вычисляется следующим образом:

  • установим радиус, который равен половине диаметра, то есть 40/2 = 20 см;
  • вычислим площадь поперечного сечения (то есть площадь круга с радиусом в 20 см), зная, что число Пи равно приближенно 3,14, получаем 3,14*0,2*0,2 = 0,1256 м2;
  • теперь вычислим объем, взяв величину высоты столба, равную 2 м, получается 0,1256*2 = 0,25 м3.

Зная, что на один столб требуется четверть кубометра раствора, и предположив, что все столбы имеют одинаковую форму и высоту, можно общее их количество умножить на получившийся результат или просто разделить на 4.

Плитная основа

Для расчета объема бетона для плитного фундамента нужно знать объем его отливной части.

Плитный фундамент – это не что иное, как лента, только сплошная. По свое сути это тот же параллелограмм с углами в 90 градусов. Следовательно, его объем вычисляется аналогично ленточному фундаменту.

Итак, расчет количества раствора – это достаточно простое занятие. Требуется знать только простейшие геометрические формулы. Вычислить количество веществ, которое содержит 1 куб раствора. Однако стоит обратить внимание, что в данных примерах все случаи идеализированы. Для более точных расчетов следует учитывать и такой параметр, как армирование фундамента. При нормальном армировании объемная доля стальной части может быть очень большой.

Кроме того, даже идеально вырытая траншея не дает гарантий, что получившаяся фигура является идеальным прямоугольным параллелограммом.

Стоит обратить внимание и на расчет более сложных фундаментов. Например, плитных, которые не имеют форму прямоугольника. Часто такие фундаменты заливают под большие дома, которые могут иметь и округлые формы. В таком случае рассчитывать объем следует частями. То есть весь фундамент условно разбивается на участки и высчитывается объем каждого из них. Желательно, чтобы максимальное количество участков было прямоугольной формы. В таком случае точное определение расхода достаточно тяжело.

Что касается расчета прочности бетона, то его проводить самостоятельно не рекомендуется вовсе. Причин много: это и большое количество факторов, которые нужно учитывать, и необходимость в обладании специальными знаниями. Такие расчеты достаточно сложны.

o-cemente.info

Расчет состава бетона без ошибок

При любом строительстве одним из главных положений считается расчёт состава бетона. Для этого существует целый ряд специальных методик, которые помогают определить точный состав бетонной смеси для тех или иных работ.

Составление расчета бетонного раствора имеет очень важную роль, потому что влияет на качественные показатели этого элемента возводимого дома. Но не стоит сбрасывать со счетов и показатель экономический, который в настоящее время является очень важным.

Бетонная смесь

Для того, чтобы рассчитать правильный состав смеси, необходимо пользоваться той технологией расчёта, которая подходит для тех либо иных работ.

Такой подбор методики позволит создать максимально правильный раствор. При правильном выборе технологии расчёта производится приготовление качественной бетонной смеси, которая соответствует всем требованиям и инструкциям по строительству.

Но необходимо сразу же отметить, что производить расчет бетона на прочность и надежность достаточно сложно.

И с первого раза молодым специалистам сделать это достаточно сложно. Тем более, застройщикам, которые не имеют образования в сфере строительства.

Этапы методики

Независимо от того, какой метод расчёта бетона выбран, проводится точный подбор нужных строительных материалов, где смеси играют не последнюю роль, которые можно подобрать, пользуясь специальными таблицами, имеющимися во всех строительных нормах и правилах.

Такие таблицы перечисляют список нужных материалов для того или иного рода бетонной смеси.

На выбор бетона влияет марка используемого цемента, тип строящейся конструкции и погодные условия нужного для строительства района. Кстати, стоит заметить, что в производстве бетона не последнюю роль будет играть вода. Учтите это.

Второй этап для всех методик тоже схожий. На данном этапе, пользуясь специальными расчётами, таблицами, а при необходимости и лабораторными исследованиями, подбирается необходимое количество всех используемых для организации нужного типа бетона материалов.

Для таких расчётов довольно важно подобрать правильные способы расчёта количества материалов. В противном случае, бетонные смеси не будут достаточного качества, что повлечёт за собой ряд неприятных событий.

Всем известно, что избыток одного их компонентов обязательно приведет к падению качества бетона, даже, если это будет цемент.

Третий этап считается экспериментальным. Для этого делается небольшая партия бетонного раствора, которая поддаётся некоторому тестированию. В ходе проведения элементарных тестов на прочность, можно вносить некоторые корректировки в состав бетона.

Теория ИСК предоставляет строителю общий стандартный метод расчёта нужного для строительных работ бетона. Такой метод мы и попробуем описать, но, для этого необходимо уточнить некоторые неоспоримые факты из ИСК теории.

Теория о материале

Самым главным законом данной теории можно смело считать закон створа. Механические свойства бетона подпадают под закон оптимальной прочности различных структур. Изучив данный закон, становится понятным, что прочность бетонной смеси ли раствора не может быть переменным явлением – данная величина является постоянным показателем.

Монолитный ленточный фундамент

Данное понятие относится и к выполнению максимальной прочности камня цементного R • (В/Ц) . R выступает в роли прочности цементного камня.

Оптимальная структурная прочность добывается методом тестирования, но, при наличии специальных формул, можно произвести точный расчёт такой прочности. R=K[cl(c+e+a)] п.

В данной формуле К — это требуемая константа, а значения c,e и а – это точные объёмы выбранной цементной марки, воздуха и воды, которые будут находиться в растворной смеси.

Значение п – степени носит характер отношения элементов заполнения, а также возможные некачественные свойства готовой структуры смеси. Основываясь на общий закон прочности и данную формулу, можно вывести формулу бетонной прочности общего характера: Rб = R*ц /x п

В этой формуле Rб – это общая прочность бетона с выполнением подходящей структуры, которая носит характер любого свойства растворной смеси.

К таким свойствам относятся:

  • Максимальное сжатие раствора;
  • Максимальное растяжение;
  • Изгиб и разгиб структуры.

R*ц – это итоговая прочность камня цементного с наилучшей структурой. Данная структура была определённа по той же схеме, что и степень прочности бетона при тех же расчётах.

Х – это фактическое соотношение величины цементного камня и бетона с максимально прочной структурой.

Данная величина имеет одинаковое отношение со средними толщинами (δ; δ*) водных масс в готовом растворе. Другими словами, в виде формулы это выглядит так: В/Ц / В*/Ц = δ/δ*.

Для тех материалов, которые используются для приготовления бетона, а также для выбранного метода расчёта бетонного состава, существует физическое смысловое значение.

Основываясь на вышеизложенную формулу, можно сказать, что для того, чтобы достигнуть увеличения общей прочности бетонной смеси, необходимо увеличить Rц*. Достигнуть этого можно при помощи добавления химических присадок.

Бетон — основа основ в строительстве

К таким присадкам относятся:

  • Катализаторы активных веществ;
  • Повешение твердения бетонного раствора в холодное время года;
  • Повышение марки цементного материала.

Кроме того, формула показывает, что для достижения максимальной прочности бетонной смеси необходимо снизить общее значение ВЦ и значение используемой степени.

Для того чтобы снизить значение ВЦ необходимо добавить специальную присадку, которая отвечает за снижение количества частиц воды в готовом растворе.

Кроме того, при помощи интенсивного перемешивания раствора можно добиться выталкивания лишней воды на поверхность густого раствора. Чтобы снизить значение степени п, можно воспользоваться методом промывания наполнительных материалов. Кроме того, для таких целей можно использовать более объёмный заполнитель.

При помощи простой оптимизации технологических крайностей, можно добиться приличного запаса прочности бетона.

При объединении двух перечисленных формул, можно достигнуть образования общей формулы, которая будет отображать все значащие элементы, которые непосредственно влияют на основании прочности бетонной смеси при различных воздействиях. К таким воздействиям относятся:

  • Растяжение;
  • Сжатие;
  • Упругость.

Другими словами, в формуле отображено наличие в растворной смеси связующего вещества В+Ц. Из этого выходит, что наполнительные частицы П+Щ=100-(В+Ц)% общей массы раствора.

Из всего этого можно сделать вывод, что расчёт начального состава бетона подразумевает пересмотр и замену всех числовых значений формулы, что непосредственно влияет на общую прочность бетона.

Расчёт состава

Итак, с формулами, которые обозначены в теории ИСК, немного разобрались. Теперь можно переходить к непосредственному проектированию составляющих бетонных частей, чтобы рассчитать полный его состав. На определённой стадии расчётных работ будет задействовано специальное программное обеспечение.

Невозможно представить стройку без бетона

Для начала, необходимо определить активность камня цементного R.

Принимать его нужно, как основную матричную составляющую бетона, а также самого маленького значения итогового соотношения ВЦ, которое способно обеспечить растворной смеси необходимую и качественную структуру.

Для этого необходимо приготовить тесто из цемента с тремя отличающимися ВЦ. Из этого теста нужно слепить кубики по 10 сантиметров. Для этого цементное тесто должно быть необходимой густоты.

После того, как они застынут, можно будет определить их прочность в целом и каждой грани по отдельности.

Затем стоит определить нужный состав наполнителей (песка и щебня). Для этого нужно взять любой прочный сосуд с общим объёмом 2 литра и заполнить его намоченным щебнём. После этого сосуд нужно придать взвешиванию, из чего можно узнать точный удельный вес щебня.

После этого, в данный сосуд необходимо добавить мокрый песок, который перед этим уже был взвешен. Песок просыпается между щебнём и заполняет все пустоты. Для того, чтобы мокрый песок качественно заполнил все существующие между щебнём пустоты, сосуд нужно придать непрерывной вибрации.

После того, как все пустоты будут забиты мокрым песком, сосуд нужно взвесить. Из полученного веса можно высчитать точное соотношение массы обоих наполнителей.

Смачивать песок и щебень нужно для того, чтобы определить максимальный вес материалов. В сухом состоянии они имеют меньший вес, но, при практическом замешивании раствора этот вес будет увеличиваться, как от воды, так и от погодных условий.

Следующим этапом является определение нужного количества всех начальных материалов, которые используются для приготовления бетонной массы. Данный этап делится на основную и вспомогательную часть.

Устройство фундамента из бетона

Для того, чтобы понять принцип расчёта и подбор состава тяжёлого бетона, нужно начать с вспомогательной части определения количества материалов.

Данная часть этапа заключается в проведении небольшого эксперимента, который поможет определить пит степень, которая используется в главной формуле состава и прочности.

Используя лабораторные данные, выстраивают некую кривую, которая имеет значение подходящих структур при случайном показателе ВЦ в литрах. Благодаря этому, можно найти в конкретной точке А необходимую величину RA на данной кривой.

Кроме того, из этого можно вычислить общее значение ВЦ в конкретной точке В.

Основываясь на данные RA, В+Цв, ВЦА, можно определить общее значение всех показателей пит степени, которые становятся понятными при применении этой формулы. Значения ВЦ и RA были определены ранее.

Не стоит забывать, что эти данные необходимо перепроверить, а в некоторых случаях и изменить. Изменение числовых данных зависит от полученной прочности растворной смеси.

Некоторые значения нужно увеличить, а при необходимости и уменьшить, чтобы достигнуть максимальной прочности состава раствора и конечного результата бетона.

Соотношение цемента, песка и щебня

Вторая часть данной операции считается расчётной. Для начала нужно произвести полный расчёт материалов по общей массе на 1 тонну бетонного раствора.

После того, как такое значение будет известным, можно пересчитать полученный результат в кубические метры и вычислить необходимое количество требуемых для использования материалов.

Одним словом, данный процесс довольно сложный и может быть непонятным для начинающих строителей.

Для того чтобы облегчить им задачу, существуют специальные компьютерные программы, которые способны произвести качественный и быстрый расчёт начального состава частей бетонной смеси.


No votes yet.