Четверть куба – 250 литров. Их нужно умножить на 1.4 – получается 350 килограммов цемента. В мешке обычно 50 килограммов – для приготовления куба нужно 350 / 50 = 7 мешков по 50 кг (или 14 по 25 кг).

Расход вяжущего допускается считать и по-другому. Так, если толщина стяжки составляет 10 сантиметров, то для одного квадрата нужно 0.1 кубометра раствора. В нем содержится в 10 раз меньше цемента, чем в кубе: 350 кг / 10 = 35 килограммов. Для стяжки толщиной в 5 сантиметров нужно 35 / 2 = 17.5 килограммов цемента.

Стоит помнить, что норма расхода цемента зависит также и от активности вяжущего. Обычно ее определяют экспериментально, в процессе замеса контрольных образцов, при испытании на прочность. Но на объекте сделать это невозможно, поэтому следует ориентироваться на срок годности материала. Чем свежее, тем лучше, так как со временем цемент может терять до 20% активности в месяц. Подержав на складе мешки с цементом М500 около трех месяцев, можно уже работать с маркой М400.

Приготовленный по технологии и с правильным расходом цемента бетон способен выдерживать все нагрузки, демонстрировать оптимальные параметры и свойства, гарантируя долговечность и надежность конструкций.

Сколько цемента нужно на 1 м3 бетона: в килограммах, мешках

При закупке стройматериалов важно точно высчитать их количество. Как недостаток, так и избыток не приносят радости. Обычно считают что «перехват» лучше чем «недохват», но только не в случае с цементом. Этот материал не может долго храниться и поэтому стоит точно рассчитать требуемое его количество. Сколько цемента нужно на 1 м³ бетона можно определить в килограммах и мешках. В принципе, лучше знать и то, и другое, потому что фасовка может быть разной.

Сколько цемента нужно на куб бетона

Цемент — это тот вид строительного материала, который не стоит долго хранить. Даже если он хранится в тепле и сухости, после трех месяцев теряет 20% прочности, через полгода — 30%, а через год — 50%. Так что для ответственных участков лежалый лучше не использовать. Чтобы быть уверенным в «свежести», приобретать лучше в заводской упаковке, на которой проставлена дата производства. Если вы сразу будете его пускать в дело, можно двухмесячной давности. Если у вас он тоже пролежит некоторое время, лучше более свежий.

Качество цемента зависит от соблюдения пропорций

Чтобы не хранить, надо знать сколько цемента в кубе бетона. Для этого есть таблицы, в которых приведен расход цемента в килограммах на один кубический метр раствора. Наиболее популярен портландцемент марок М400 (новое обозначение ЦЕМ I 32,5Н) и М500 (новое обозначение ЦЕМ I 42,5Н). Из них готовят бетон вплоть до марок M500. Для менее прочных можно использовать и более дешевый М300.

Таблица расхода цемента М400, М500 и М300 на 1 куб бетона разных марок

Исходя из этих данных легко рассчитать сколько потребуется цемента на требуемое вам количество бетона. Например, требуется для заливки фундамента 5,7 куба. Бетон будет марки М300, делать его будем из ПЦ400. На один кубометр идет 290 кг. Значит на все пойдет 5,7 м³ * 290 кг/м³ = 1653 кг.

Количество цемента на 1 м³ бетона в зависимости от жесткости

Выше приведена таблица «в среднем». Вообще, конкретное количество вяжущего зависит от его качества, заполнителей (песка и щебня), а еще от требуемой жесткости бетонного раствора. На заводах под каждый завоз цемента, песка или щебня подбирается конкретное соотношение. Привезли другую партию песка — проводят тесты. Поступило новое вяжущее — все заново. Во всяком случае, так должно быть. Для дотошных домостроителей приведем таблицу, в которой указан расход цемента на кубометр раствора в зависимости от требуемой жесткости (текучести) состава.

Сколько цемента в кубе бетона различной жесткости

Еще учтите, что использование добавок, которые повышают удобоукладываемость раствора (текучесть), позволяет класть меньше вяжущего. Но уменьшать его «на глаз» лучше не надо. Если решите добавить того же «Фэйри», цемента кладите по норме. Добавку, кстати, тоже. Потому что при избытке бетон просто не будет схватываться и даже через месяц будет мягким.

Сколько мешков цемента в кубе бетона

Цемент продают мешками и поэтому лучше знать, сколько мешков цемента на 1 куб бетона потребуется. Для этого также есть справочные таблицы, но можно посчитать самостоятельно. Считать точнее, чем пользоваться таблицами. Во-первых, мешки есть по 40 кг и по 50 кг. Это стандартная тара. Но есть и по 25 кг и такой фасовки тоже немало. В таблице указано, сколько мешков цемента в бетоне наиболее популярных марок.

Сколько мешков цемента идет на 1 куб бетона

К тому же, мало когда на один кубометр требуется целое количество мешков. Например, на бетон М150 нужно 215 кг ПЦ400. Рассчитаем количество вяжущего в килограммах, которое нужно будет, чтобы сделать 4,6 куба бетона. 4,6 м³ * 215 кг = 989 кг. Теперь считаем количество мешков с цементом, которые надо будет закупить:

• по 25 кг — 898 кг / 25 кг = 35,92 шт. То есть, надо будет 36 шт по 25 кг;
• в фасовке по 40 кг: 898 кг / 40 кг = 22,45 шт, округляем, получается, что нужно будет купить 23 сорока килограммовых мешков;
• по 50 кг — 898 кг / 50 кг = 17,96 шт; мешков по 50 кг надо 18 штук.

Теперь, сколько мешков цемента нужно на 1 м³ бетона посчитаем по второй таблице. Пример возьмем тот же — 4,6 куба бетона М150 из цемента М400. По таблице на один кубометр требуется 4,3 мешка по 50 кг и 5,4 шт по 40 кг. Итого, на весь объем пойдет:

• 40-килограммовых мешков: 4,6 куба * 5,4 шт = 24,84 шт или 25 мешков.
• в фасовке по 50 кг: 4,6 куба * 4,3 шт = 19,78 шт или 20 шт.

Расход цемента на куб бетона не так уж велик, но пропорции надо соблюдать строго

В таблице не указано количество мешков по 25 килограмм. Его можно посчитать самостоятельно — надо количество мешков по 50 кг разделить на 2.

Расход цемента на 1 м3 раствора для разных работ (примеры)

Универсальной нормы расхода цемента на 1 м3 раствора не существует. В первую очередь затраты сырья зависят от цели приготовления смеси – кирпичная кладка, штукатурные работы, заливка фундамента или стяжки пола. Для каждого вида работ соотношения связующего и заполнителей отличаются.

Также на расход песка и связующего влияют добавки, изменяющие свойства готового (твердого) материала (влаго- и морозостойкость) либо раствора (пластичность, скорость отвердевания).

От чего зависит расход

Приготовление раствора для конкретной задачи требует соблюдения пропорций и «правильной» технологии замеса. Пропорции отличаются даже для тяжелых бетонов разных марок, не говоря о штукатурке или кладочном растворе.

При этом знать справочные пропорции недостаточно – нужно понимать принципы смешивания, их зависимость от характеристик отдельных компонентов.

Здесь имеет смысл уточнить термины. Бетон – твердый камнеподобный материал на основе цемента, песка, щебня, воды. Бетонная смесь – сухой полуфабрикат для разведения водой. Цементно-песчаная смесь (ЦПС) – разновидность бетонной смеси, где отсутствует крупный заполнитель (щебень). ЦПС, разведенная водой, называется цементно-песчаным раствором.

Основные факторы, влияющие на расход

В первую очередь расход зависит от прочности (марки) бетона или раствора. Марку выбирают, исходя из вида планируемых работ.

Зная марку бетона и имеющегося сырья, можно определить нужные пропорции по справочным таблицам.

Из таблицы видно, что пропорции смеси для бетона М100 для портландцемента М500 – 1:5,8:8,1, а для бетона М300 – 1:2,4:4,3. Соответственно, чем прочнее бетонная смесь, тем выше норма расхода цемента.

Марочная прочность достигается только при условии соблюдения соотношений прочих компонентов смеси, изолированно увеличивать долю связующего бессмысленно. Кроме того, более прочный бетон часто требует введения добавок.

Кроме марки бетона на расход цемента влияет:

• марка цемента – из таблицы выше видно, что М500 на куб раствора уходит меньше, чем М400. При этом, чем прочнее связующее, тем выше марка бетона. Однако на деле на «выходную» прочность влияет также качество и тип заполнителя;

• Знать плотность связующего для определения пропорций не обязательно – эта величина автоматически учитывается при выборе марки сырья. Плотность пригодится лишь тем, кому нужно вручную перевести объемный расход в массовый и наоборот.

• фактическая прочность – за 3 месяца хранения связующее может потерять до пятой части марочной прочности;
• количество заполнителя – цементное «тесто» должно полностью обволакивать частицы песка и щебня. Если «теста» будет слишком мало, смесь будет неоднородной. Поэтому на практике замешивать бетон М100–М200 из связующего М500 не вполне целесообразно;
• качество заполнителя – наличие пыли, органической грязи, глины (для песка) или лещадных зерен (для щебня) приведет к увеличению расхода связующего для компенсации потерь прочности смеси.

Вывод: расход прежде всего, зависит от проектной прочности бетона (раствора). Не стоит также игнорировать фактическую прочность связующего и качество заполнителей.

оптимальная пропорция, особенности расчета и рекомендации

На строительной площадке любого уровня, от небоскрёба до дачного домика, не обойтись без бетона. Этот материал используется для заливки фундаментов, возведения стен в монолитном строительстве, устройства перекрытий и стяжек, в кладке кирпича и другого искусственного камня. Приготовление бетона в правильной пропорции не только обеспечивает долговечность и прочность конструкций, но и позволяет избежать лишних расходов на материалы.

Состав бетона

В простейшем случае бетон состоит из трёх компонентов:

• Вяжущее вещество.
• Заполнитель.
• Вода.

Расход материалов на 1 м3 бетона определяется свойствами этих материалов. В качестве вяжущего вещества при производстве смеси используются цементы марок М100-М600 по прочности. При смешивании с водой образуется вязкая масса, при застывании которой образуется искусственный камень. В роли заполнителя используют песок либо различные виды щебня. Это повышает прочность застывшего раствора, так как прочность щебня выше прочности цемента. Кроме того, применение заполнителя снижает усадку цементной смеси.

Кроме основных составляющих, в состав бетона включают различные добавки, придающие раствору дополнительные свойства: морозостойкость, водостойкость, цвет и пр.

Требуемый расход материалов на 1м3 бетона – щебня, цемента, песка — определяется исходя из требований к характеристикам смеси.

Основные характеристики бетона

Важнейшая характеристика бетона – его прочность на сжатие. В зависимости от нее устанавливается класс по прочности. Обозначается английской буквой «В» и цифрами, соответствующими прочности образца в Мпа. Выпускаются бетоны классов от В3,5 до В80, в гражданском строительстве наиболее применимы растворы В15 – В30. Кроме классов, для указания прочности может использоваться марка. Обозначается латинской литерой «М» и числом, соответствующим прочности в кг/см кв. Классы и марки довольно точно соотносятся между собой, например, раствор М200 соответствует классу В15, а М300 классу В22,5.

Расход материалов на 1 м3 бетона может существенно меняться в зависимости от требуемого класса или марки раствора.

Нужно заметить, что фактический класс бетона определяется только в лабораторных условиях на 28 день. Поэтому если необходимо точно знать марку смеси, то на этапе ее заготовки следует отлить несколько образцов – кубиков либо цилиндров высотой 100 мм. Возможно определить прочность бетона также приборным методом или молотком Кашкарова, но эти способы менее точны.

Выбор требуемого класса бетона

Требуемая марка бетона должна быть указана в проектной документации на объект строительства. В случае если стройка ведется самостоятельно, следует определиться с маркой смеси, так как это в решающей степени скажется на прочности и стоимости возводимого здания или сооружения.

Назначение бетонов наиболее распространенных марок приведено ниже.

• М100 – используется для устройства подбетонки, установке паребриков, малых архитектурных форм;
• М150 – применяется при устройстве дорожек, заделки опор ограждений;
• М200 – для возведения стен, крылец;
• М250 – изготовление монолитных фундаментов, ростверков, фундаментных плит, малонагруженных плит перекрытий, лестниц, подпорных стенок;
• М300 – для любых нагруженных конструкций: стен, перекрытий, фундаментов;
• М350 – несущие стены, колонны, перекрытия, балки, монолитные фундаменты.

Параметры песка

Для приготовления раствора используется песок различного происхождения: карьерный или речной. Второй более предпочтительней, так как имеет более крупный размер гранул и не содержит примесей. Карьерный песок может различаться по своему гранулометрическому составу. Предпочтительно использовать песок со средним и крупным размером гранул. Так как карьерный песок может иметь в своем составе глину или иные примеси рекомендуется его просеять.

Крайне важно обратить внимание на влажность песка. В зависимости от этого следует откорректировать количество добавляемой в смесь воды. С учетом влажности и гранулометрического состава плотность насыпного песка может варьироваться в пределах от 1,3 до 1,9 т/м куб, это нужно учитывать рассчитывая расход материалов на 1 м3 бетона.

Выбор щебня

Щебень в составе бетонной смеси повышает прочность бетона и снижает его усадку при застывании. При выборе щебня наибольшее значение имеют его фракция и происхождение.

В строительстве используется щебенка фракций:

• от 5 до 20 мм;
• от 20 до 40 мм;
• от 40 до 70 мм.

В зависимости от сырья щебень классифицируют на:

• Известняковый, на основе осадочных пород.
• Гравийный из окатанных обломков пород.
• Гранитный, получаемый дроблением гранитных и гранито-гнейсовых пород.

Лучшими параметрами по прочности обладает гранитный щебень, поэтому если бетон готовится для ответственных конструкций – фундаментов, колонн, перекрытий, то лучше использовать именно его. Нужно не забывать, что используемый щебень не должен содержать примесей, особенно глины.

Водоцементное соотношение

При производстве бетона первейшее значение имеет соотношение цемента и воды. Вода необходима для химической реакции гидротации цемента, приводящей к образованию цементного камня. Это соотношение в решающей степени определяет класс бетонной смеси. При этом важно учесть марку цемента.Чем меньше водоцементное соотношение, тем прочнее бетон. Минимальное соотношение, необходимое для гидротации цемента составляет 0,2. На практике используются бетоны с соотношением воды к цементу 0,3-0,5. Смеси с большим водоцементным соотношением практически не применяются.

Определение пропорций бетонной смеси

Как правило, для приготовления бетона используют цементы марок М400 и М500. На практике чтобы определить расход цемента на 1м3 бетона используют следующую таблицу.

Эти данные приведены для условий с нормальной температурой и влажностью воздуха, а также для цемента, параметры которого соответствуют указанным на упаковке. В реальной жизни следует предусмотреть излишек цемента 10-15 %.

Далее по известному количеству цемента вычисляют расход материалов на 1м3 бетона, оптимальная пропорция цемента к песку и щебню приведена в таблице.

Для примера, расход материалов на 1 м3 бетона М200 составит: цемент марки М500 — 240 кг, песок — 576 кг, щебень — 984 кг, вода — 120 л.

Изготовление бетона

При больших объемах бетонных работ целесообразно купить готовый бетон на ближайшем заводе с доставкой миксером. В условиях промышленного производства нормы расхода материалов на 1 м3 бетона выдерживаются достаточно строго. Если же такой возможности нет, можно приготовить необходимое количество смеси и в домашних условиях. Важно правильно оценить свои возможности – бетонирование отдельной конструкции необходимо проводить за один заход.

Перед затворением смеси определяют расход материалов на 1м3 бетона. Расчет нормы расхода составляющих делать не обязательно, достаточно воспользоваться нижеприведенной таблицей.

Смесь приготавливают в бетономешалке соответствующего объема, закладывая в нее отмеренные порции сухого цемента, просеянного песка и щебёнки. Воду рекомендуется добавлять порциями в последнюю очередь.

Добавки

Помимо основных составляющих, в состав бетона добавляют добавки различного назначения:

• Модификаторы. Предназначены для повышения прочности и увеличения морозостойкости бетона.
• Пластификаторы. Повышают подвижность и водонепроницаемость смеси.
• Регуляторы подвижности. Позволяют продлить срок схватывания, сохранить подвижность при транспортировке.
• Антиморозные добавки. Обеспечивают нормальное схватывание раствора при отрицательных температурах, вплоть до минус 20 градусов.
• Ускорители схватывания. Увеличивают скорость схватывания обеспечивая максимально быстрый набор прочности в первые сутки.

При применении добавок, расход материалов на 1 м3 бетона следует определять с учетом рекомендаций производителя. Нарушение инструкции по применению может иметь совершенно противоположный эффект.

Расход цемента и песка на куб (1м3) бетона, раствора для кладки, стяжки, штукатурки

Глядя на мешки с цементом и кучу песка, не каждый застройщик чувствует себя спокойно и уверенно. Его мучает вопрос: какую пропорцию нужно выбрать для раствора, чтобы он получился достаточно прочным и при этом не «съел» лишних денег?

Сыпать «на глаз» — глупо и опасно, особенно если речь идет об ответственных бетонных работах на фундаменте или кирпичной кладке. Следовать принципу «чем больше, тем лучше» — тоже не вариант. Когда счет идет на кубы, такое правило может разорить застройщика.

Еще один вопрос, возникающий по этому поводу: как проконтролировать работу строителей, которым поручено готовить раствор и бетон? За всем не уследишь, поэтому нет гарантии, что цемент не уйдет «налево», а фундамент и кладка в скором времени не будут разрушаться.

Если же заказчик точно знает каков нормативный расход цемента и песка на раствор, ему легче контролировать свои затраты и следить за использованием закупленных материалов.

«Дедовский метод» или действующий СНиП?

Опыт – вещь хорошая, но не следует забывать и о строительных нормативах. Они учитывают все факторы, сопутствующие приготовлению растворов и бетона (чистоту, крупность, влажность песка и щебня, активность цемента и качество воды).

Поэтому, готовясь к работам по заливке фундамента, стяжки или кладке стен, не ленитесь заглядывать в гостовские таблицы. В них вам потребуется всего одна-две строчки. В них четко расписано, каким должен быть расход цемента на куб раствора для получения необходимой прочности (марки).

Вот простая «выжимка» из СНиП, которая поможет приготовить качественный раствор для кладки и стяжки. Изучив ее, помните о том, что приведенные нормы расхода немного отличаются от практических значений.

Причина состоит в том, что они выводятся из стандартных условий приготовления (температура воздуха +23С, песок средней зернистости, идеально чистый, его влажность не более 7% и т.д.). Обеспечить нормативные параметры замесов на стройке не реально, поэтому лучше закупать цемент с небольшим запасом (10-15%).

Ответ на вопрос, сколько цемента и песка нужно на куб бетона вам дадут такие нормативы:

Делая бетон, важно знать не только количество цемента, но также нормативный объем песка и щебня. Для расчетов будет полезна следующая таблица.

Объемные пропорции для различных марок бетона

Требуемый расход песка на 1м3 раствора – 1 кубометр. Некоторые застройщики заблуждаются, считая, что объем цемента увеличивает объем готовой смеси. Это не так. Цемент имеет очень тонкий помол, поэтому распределяется в пустотах между песком, не увеличивая общего объема бетона и раствора. Поэтому на 1м3 песка мы можем добавить и 200 и 400 кг цемента, получив тот же самый 1 куб раствора.

Воду в смесь добавляют по простой пропорции – половину от общего веса (не объема!) цемента. При этом нужно учитывать фактическую влажность песка и лить воду небольшими порциями, чтобы раствор или бетон не получились слишком жидкими.

Консистенция раствора по нормам определяется по величине осадки стандартного металлического конуса, опущенного в смесь. На стройке вам вряд ли удастся провести такое испытание. Поэтому просто помните о том, что густота кладочного раствора должна быть такой, чтобы он был не слишком жестким, а достаточно пластичным и не вытекал из швов. Для стяжки раствор и бетон должны быть средней густоты, чтобы их можно было легко уплотнить и выровнять правилом.

От чего зависит расход цемента?

Интуитивно каждый понимает, что расход этого вяжущего зависит от степени прочности конструкции, которую мы собираемся строить. Поэтому для фундамента нам потребуется бетон марки не ниже М300, а для стяжки будет достаточно раствора, прочностью 150 кг/см2 (М150).

Имеет значение и марка цемента, которая будет использоваться. Чем она выше (видно из таблиц), тем меньше будет расход вяжущего.

Расход цемента на штукатурку

«Классический» штукатурный раствор состоит из трех частей песка и одной части цемента (1:3).

Если средняя толщина слоя не превышает 12 мм, то на 1 м2 штукатурки нужно отвесить 1,6 кг цемента М400 или 1,4 кг цемента М500. Объем раствора на 1м2 рассчитать не сложно: 1м2х0,012 м = 0,012 м2 или 12 литров.

Расход цемента на кладку

Готовя цементно-песчаный раствор для кирпичной кладки, примите во внимание, что на строительство 1м2 стены толщиной в 1 кирпич (250 мм) потребуется не менее 75 литров раствора марки М100. Пропорция цемент (М400) — песок здесь составляет 1:4. Расход цемента на кладку кирпича при таком соотношении составит 250 кг на 1 куб песка.

Воду, как мы уже говорили, берут из расчета 1/2 от общего веса используемого цемента.

Переводя в понятные каждому «ведерные нормы» скажем, что на одно 10-ти литровое ведро цемента (М500) нам потребуется четыре ведра песка и 7 литров воды. Количество воды мы считаем, исходя из веса цемента в ведре (10 литров х1.4 кг х 0,5 = 7 литров).

Для оперативного определения потребности в цементном кладочном растворе для стен разной толщины (на 1 м3) можно воспользоваться следующей таблицей:

Сколько купить мешков цемента?

Пока дело не дошло до замеса, застройщику важно знать, сколько мешков с цементом придется закупить. Здесь также следует отталкиваться от стандартных норм расхода.

Допустим, нам нужно подсчитать расход цемента на стяжку пола. Оптимальная пропорция для обеспечения высокой прочности — 1:4. Цемента для этой работы нам понадобится ¼ куба. Для перевода кубов в килограммы используют усредненный показатель насыпной плотности вяжущего: в 1 литре – 1,4 кг цемента.

1/4 часть куба это 250 литров. Умножив их на 1.4 кг, получим 350 кг цемента. Итак, нам всего придется закупить 350/50= 7 мешков цемента (по 50 кг) или 14 мешков по 25 кг.

Подсчитать расход вяжущего на 1 м2 стяжки можно «обратным ходом». При толщине в 10 см на заливку одного «квадрата» потребуется 0,1 м3 раствора. Цемента в нем содержится в 10 раз меньше, чем в 1 кубометре: 350 кг/10= 35 кг. Для стяжки толщиной в 5 см нам потребуется 35/2=17,5 кг цемента М500.

На норму расхода цемента сильно влияет такой его показатель, как активность. Она определяется экспериментальным путем при замесе контрольных образцов и испытании их на прочность. Для рядового застройщика такой метод не подходит. Практический метод, которым нужно пользоваться при покупке и перед использованием – срок хранения.

Потеря цементом своей активности может достигать 20 % за один месяц. Поэтому, продержав этот материал в гараже три месяца, вы вместо марки 500, указанной на этикетке, получите марку 400. Используя такой вяжущий материал для раствора или бетона, норму расхода берите именно для этой (пониженной) марки. Если же цемент ждет своего «звездного часа» полгода, то ни на что, кроме вывоза на свалку, он не годен.

Бдительность следует проявлять и при покупке вяжущего, требуя от продавца сертификат на покупаемую партию, в котором указана заводская дата выпуска.

Расход цементной смеси на 1 м3 бетона

Бетон – это строительный материал, состоящий из гравия (щебня), цементно-песчаного порошка, воды и специальных наполнителей. Для его изготовления используется так называемый портландцемент, отличающийся хорошей вязкостью и уровнем сцепки.

Оглавление:

1. От чего зависит расход?
2. Раствор для фундамента и стен
3. Пропорции смесей разных марок

Факторы, влияющие на расход

Расход цемента на кубометр бетона в первую очередь зависит от области применения. В среднем его объем равен 240-320 кг. Также на расчет влияет марка бетона, тип наполнителей, пластичность.

Следует учитывать несколько особенностей:

• Объем готового продукта всегда меньше количества ингредиентов, взятых по отдельности.
• Марка компонентов прямо пропорциональна предполагаемой нагрузке на здание.
• На крепость влияет количество раствора: чем меньше расход смеси, тем прочнее материал.
• Качество цемента зависит от срока годности. При долгом хранении он теряет свои сцепляющие свойства (за полгода они уменьшаются примерно на треть).

1. Маркировка.

Маркировка содержит информацию по составу материала и его способности выдержать определенную нагрузку. Для обозначения первой характеристики пишется буква Д, рядом с которой указано процентное соотношение наполнителей. Нагрузка (прочность) маркируется М (ПЦ) с соответствующим числовым значением.

К примеру, формула Д20 означает 20 % соотношение добавок. Маркировки М400, М350 (класс B25), М100 говорят о том, что портландцемент способен выдержать нагрузку до 400, 350, 100 кг/см соответственно.

2. Марки бетона и их соотношение.

В современном строительстве используются два класса: легкий и тяжелый. Первый применяют при возведении несущих стен и сейсмоустойчивых зданий, второй – для транспортных и гидротехнических сооружений, каналов, построек любого типа.

Марка цемента и его расход на кубический метр раствора зависят от класса бетона. Согласно технологическим требованиям, она должна быть в 1,5-2 раза выше конечного продукта. Например, для замешивания бетона М200 необходимо взять цемент М400. Использование низкой пробы предполагает увеличение расхода смеси, а значит, и общей себестоимости строительства.

Для получения качественного материала необходимо точный расчет и соблюдение пропорций замешивания. Попытки уменьшить расход могут закончиться быстрым разрушением кладки. Влияет на прочность и водоцементное соотношение (объем воды на 1 куб). Для работы лучше брать чистую, не имеющую посторонних примесей жидкость. Следует учитывать наличие или отсутствие в растворе специальных наполнителей (мрамора, извести).

Правильные пропорции раствора

Количество цементного порошка на кубический метр зависит от планируемой марки.

• Для кладочных работ используются тяжелые известковые и глиняные составы, содержащие около 420 кг цемента и 1,1 кубометра песка.
• При отделочных мероприятиях применяют растворы с аналогичным количеством песка и 710 кг цемента.
• Штукатурная смесь состоит из 0,78 куба песка, 310 кг цемента. В качестве наполнителя подойдет известь.

В бытовом строительстве чаще всего применяется:

• М200 (класс B15). Характеризуется высокой прочностью на сжатие. Им заливают площадки, дорожки, основания для бордюров. На 1 м3 требуется около 240 кг портландцемента.
• Бетон M250. Для крупногабаритных и малоэтажных сооружений.
• М300. Для монолитных фундаментов, строительства стен и перекрытий. При замешивании 1 кубического метра понадобится 319 кг цемента.

Соблюдение правильных пропорций раствора – главное условие получения качественной продукции. Точность закладки должна соответствовать следующим требованиям: расчет цемента происходит до 1 кг, щебня – до 5 кг.

При добавлении воды объем смеси значительно уменьшается. Поэтому количество необходимо умножать на коэффициент 1,3.

1. Бетон для фундамента.

Для заливки делается раствор с пропорциями 1:3:5, где 1 – это цемент, 3 – песок, 5 – щебень. Количество воды – в 2 раза меньше общего объема смеси. На первый взгляд, все просто. Но даже при таких расчетах нужно учитывать требуемую надежность, от которой будет зависеть качество цемента. Минимальная марка, используемая для приготовления бетона для фундамента – М300. Для правильного выбора выясняют вероятную нагрузку на 1 см2 полотна и увеличивают результат в 2 раза. Полученное значение и будет необходимой маркой.

Для того, чтобы рассчитать общее количество раствора для фундамента нужно:

• Перемножить между собой длину, ширину и толщину основания. К примеру, получится 20 кубометров.
• Зная, что оптимальный объем цементного порошка на 1 куб равен 380 кг, нужно 20 м3 x 380 x 1,3 = 9880 кг.

2. Для возведения стен.

Пропорции раствора на кладку зависят от предполагаемых нагрузок. К примеру, прочность смеси для несущей стены должна быть выше, чем для межкомнатной перегородки. В среднем, это соотношение равно 1:4, где один мешок портландцемента соответствует четырем мешкам песка. Рассчитать расход цемента для возведения стен несложно. На 1 кубический метр сплошной кирпичной стены уходит около 0,2-0,3 кубометра, то есть 100 кг чистого цементного порошка.

Как рассчитать расход портландцемента на 1 м3?

Расчет компонентов лучше производить частями (пропорциями). К примеру, в формуле 1:5 первая число означает количество цемента. Следует понимать, что с ростом сложности строительных работ изменяются не пропорции, а марка портландцемента. Единый стандарт гласит, что кубометр кладки «забирает» 8 мешков цемента и 32 мешка песка (каждый по 50 кг). То есть соотношение компонентов равно 1:4.

Узнать, сколько цемента и песка нужно на куб бетона, можно самостоятельно или воспользовавшись уже готовыми данными:

Соотношение пропорций:

Несколько рекомендаций:

1. Не стоит замешивать за 1 раз много раствора. Небольшие порции помогут достигнуть правильного результата с наименьшими потерями.

2. Качество смеси станет выше, если использовать разные фракции щебня.

3. Зернистость песка должна быть в пределах 1,1-3,5 мм.

4. Не рекомендуется брать в качестве добавки глину, которая негативно влияет на прочность.

Коэффициенты расхода цемента для различных строительных работ

— M20, M25, M30

Расчет бетонной смеси — это процесс определения правильных пропорций цемента, песка и заполнителей для бетона для достижения заданной прочности конструкций. Итак, проект бетонной смеси можно сформулировать как Бетонная смесь = Цемент: Песок: Заполнители.

Конструкция бетонной смеси включает в себя различные этапы, расчеты и лабораторные испытания для определения правильных пропорций смеси. Этот процесс обычно применяется для конструкций, требующих более высоких марок бетона, таких как M25 и выше, а также для крупных строительных проектов, где расход бетона огромен..

Преимущества конструкции бетонной смеси заключаются в том, что она обеспечивает правильные пропорции материалов, что делает бетонную конструкцию экономичной с точки зрения достижения необходимой прочности конструктивных элементов. Поскольку для больших конструкций требуется огромное количество бетона, экономия на количестве материалов, таких как цемент, делает строительство проекта экономичным.

для бетона марок М20, М25, М30 и выше можно рассчитать на примере ниже.

Конструкция бетонной смеси

Данные, необходимые для расчета бетонной смеси

(i) Нормы проектирования бетонной смеси

(a) Требуемая нормативная прочность на сжатие в полевых условиях при обозначении класса 28 дней — M 25

(б) Номинальный максимальный размер заполнителя — 20 мм

(c) Форма CA — Угловая

(г) Требуемая степень обрабатываемости на площадке — 50-75 мм (осадка)

(e) Степень контроля качества, доступная на объекте — Согласно IS: 456

(f) Тип воздействия, которому будет подвергаться конструкция (как определено в IS: 456) — умеренное

(г) Тип цемента: PSC в соответствии с IS: 455

(ч) Способ укладки бетона: бетон

(ii) Данные испытаний материала (определяются в лаборатории)

(а) Удельный вес цемента — 3.15

(б) Удельный вес ТВС — 2,64

(в) Удельный вес CA — 2,84

(d) Предполагается, что заполнитель находится в сухом состоянии с насыщенной поверхностью.

(e) Мелкие заполнители соответствуют Зоне II IS — 383

Методика расчета бетонной смеси для бетона M25

Шаг 1 — Определение целевой прочности

Константа Химсворта для 5% фактора риска равна 1,65. В этом случае стандартное отклонение берется из IS: 456 против M 20 равно 4.0.

f _цель = f _ck + 1,65 x S

= 25 + 1,65 x 4,0 = 31,6 Н / мм ²

Где,

S = стандартное отклонение в Н / мм ² = 4 (согласно таблице -1 IS 10262-2009)

Шаг 2 — Выбор соотношения вода / цемент: —

Из таблицы 5 IS 456, (страница № 20)

Максимальное водоцементное соотношение для условий умеренного воздействия = 0,55

Исходя из опыта, принять водоцементное соотношение равным 0.5.

0,5 <0,55, значит ОК.

Шаг 3 — Выбор содержания воды

Из таблицы 2 IS 10262-2009,

Максимальное содержание воды = 186 кг (для номинального максимального размера заполнителя — 20 мм)

Таблица поправки на влажность

Расчетное содержание воды = 186+ (3/100) x 186 = 191.6 кг / м ³

Шаг 4 — Выбор содержания цемента

Водоцементное соотношение = 0,5

Скорректированная влажность = 191,6 кг / м ³

Содержание цемента =

Из таблицы 5 IS 456,

Минимальное содержание цемента для условий мягкого воздействия = 300 кг / м ³

383,2 кг / м ³ > 300 кг / м ³ , следовательно, ОК.

Это значение необходимо проверить на соответствие требованиям к долговечности из IS: 456.

В данном примере при слабом воздействии и в случае железобетона минимальное содержание цемента составляет 300 кг / м ³ , что меньше 383,2 кг / м ³ . Следовательно, принятое содержание цемента = 383,2 кг / м ³ .

По п. 8.2.4.2 ИС: 456

Максимальное содержание цемента = 450 кг / м ³ .

Шаг 5: Оценка доли грубого заполнителя: —

Из таблицы 3 IS 10262-2009,

Для номинального максимального размера заполнителя = 20 мм,

Зона мелкого заполнителя = Зона II

А для ж / ц = 0.5

Объем крупного заполнителя на единицу объема совокупного заполнителя = 0,62

Таблица поправок в оценке доли крупного заполнителя

Примечание 1: Для каждого изменения в / ц на ± 0,05 доля крупного заполнителя должна быть изменена на 0,01. Если w / c меньше 0.5 (стандартное значение) объем крупного заполнителя необходимо увеличить для уменьшения содержания мелкого заполнителя. Если в / ц составляет более 0,5, объем крупного заполнителя необходимо уменьшить, чтобы увеличить содержание мелкого заполнителя. Если крупный заполнитель не имеет угловой формы, на основании опыта может потребоваться соответствующее увеличение объема крупного заполнителя.

Примечание 2: Для перекачиваемого бетона или перегруженной арматуры доля крупного заполнителя может быть уменьшена до 10%.

Следовательно,

Объем крупного заполнителя на единицу объема всего заполнителя = 0.62 х 90% = 0,558

Объем мелкого заполнителя = 1 — 0,558 = 0,442

Шаг 6: Оценка ингредиентов смеси

а) Объем бетона = 1 м ³

б) Объем цемента = (Масса цемента / Удельный вес цемента) x (1/100)

= (383,2 / 3,15) x (1/1000) = 0,122 м ³

c) Объем воды = (Масса воды / Удельный вес воды) x (1/1000)

= (191,6 / 1) x (1/1000) = 0,1916 м ³

d) Общий объем агрегатов = a — (b + c) = 1 — (0.122 + 0,1916) = 0,6864 м ³

д) Масса крупного заполнителя = 0,6864 x 0,558 x 2,84 x 1000 = 1087,75 кг / м ³

f) Масса мелких заполнителей = 0,6864 x 0,442 x 2,64 x 1000 = 800,94 кг / м ³

Пропорции бетонной смеси для пробной смеси 1

Цемент = 383,2 кг / м ³

Вода = 191,6 кг / м ³

Мелкие заполнители = 800,94 кг / м ³

Крупный заполнитель = 1087.75 кг / м ³

Вт / ц = 0,5

Для пробной заливки бетона в лаборатории, для проверки его свойств.

Он удовлетворит надежность и экономичность.

Для испытания отливки -1 масса необходимых ингредиентов будет рассчитана для куба 4 но, исходя из 25% потерь.

Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 x (0,15 ³ x1,25) = 0,016878 м ³

Цемент = (383,2 x 0,016878) кг / м ³ = 6,47 кг

Вода = (191.6 x 0,016878) кг / м ³ = 3,23 кг

Крупный заполнитель = (1087,75 x 0,016878) кг / м ³ = 18,36 кг

Мелкие заполнители = (800,94 x 0,016878) кг / м ^{3 =} 13,52 кг

Шаг 7: Коррекция из-за впитывающего / влажного заполнителя: —

Поскольку заполнитель представляет собой насыщенную поверхность в сухом состоянии, корректировка не требуется.

Шаг 8: Пробные бетонные смеси : —

Пробная смесь бетона 1:

Пропорция смеси, рассчитанная на шаге 6, составляет пробную смесь1.При такой пропорции бетон изготавливается и испытывается на соответствие требованиям к свойствам свежего бетона, то есть удобоукладываемости, растекаемости и чистоте.

В данном случае

Величина осадки = 25 мм

Коэффициент уплотнения = 0,844

Итак, по тесту на спад мы можем сказать, что

Смесь является когезивной, пригодной для обработки, имеет истинную просадку около 25 мм, не подвержена расслоению и кровотечению.

Желаемая осадка = 50-75 мм

Таким образом, в пробную смесь 1 необходимы модификации для достижения желаемой технологичности.

Пробная смесь бетона 2:

Для увеличения удобоукладываемости с 25 мм до 50-75 мм необходимо увеличить влажность на + 3%.

Скорректированное содержание воды = 191,6 x 1,03 = 197,4 кг.

Как упоминалось ранее, для корректировки свойств свежего бетона водоцементное соотношение не изменяется. Следовательно,

Содержание цемента = (197,4 / 0,5) = 394,8 кг / м ³

Что также удовлетворяет требованиям к долговечности.

Общий объем = 1 — [{394,8 / (3,15 × 1000)} + {197,4 / (1 x 1000)}] = 0,6773 м. ³

Масса крупного заполнителя = 0,6773 x 0,558 x 2,84 x 1000 = 1073,33 кг / м ³

Масса мелкого заполнителя = 0,6773 x 0,442 x 2,64 x 1000 = 790,3 кг / м ³

Пропорции бетонной смеси для пробной смеси 2

Цемент = 384,8 кг / м ³

Вода = 197,4 кг / м ³

Мелкий заполнитель = 790.3 кг / м ³

Крупный заполнитель = 1073,33 кг / м ³

Для испытания отливки -2 масса требуемых ингредиентов будет рассчитана для куба 4 но, исходя из 25% потерь.

Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 x (0,15 ³ x1,25) = 0,016878 м ³

Цемент = (384,8 x 0,016878) кг / м ³ = 6,66 кг

Вода = (197,4 x 0,016878) кг / м ³ = 3,33 кг

Грубый агрегат = (1073.33 x 0,016878) кг / м ³ = 18,11 кг

Мелкие заполнители = (790,3 x 0,016878) кг / м ^{3 =} 13,34 кг

В данном случае

Величина осадки = 60 мм

Коэффициент уплотнения = 0,852

Итак, по тесту на спад мы можем сказать, что

Смесь очень когезионная, обрабатываемая и имеет истинную просадку около 60 мм.

Он практически тек во время вибрации, но не демонстрировал сегрегации и кровотечения.

Желаемая осадка = 50-75 мм

Таким образом, достигается желаемая обрабатываемость, удовлетворяющая требованию величины осадки 50-75 мм.

Теперь нам нужно перейти к пробной смеси-3.

Пробная смесь для бетона 3:

В случае пробной смеси 3 водоцементное соотношение изменяют на + 10% при постоянном содержании воды. В данном примере водоцементное соотношение повышено до 0,55 с 0,5.

Увеличение влажности на 0,05 влечет за собой уменьшение фракции крупного заполнителя на 0,01.

Следовательно, грубый агрегат как процент от общего агрегата = 0,558 — 0.01 = 0,548

Вт / ц = 0,55

Содержание воды будет постоянным.

Содержание цемента = (197,4 / 0,55) = 358,9 кг / м ³

Следовательно, объем всего

= 1 — [{(358,9 / (3,15 x 1000)} + (197,4 / 1000)] = 0,688 м ³

Масса крупного заполнителя = 0,688 x 0,548 x 2,84 x 1000 = 1070,75 кг / м ³

Масса мелкого заполнителя = 0,688 x 0,452 x 2,64 x 1000 = 821 кг / м ³

Бетонная смесь Пропорции пробной смеси 3

Цемент = 358.9 кг / м ³

Вода = 197,4 кг / м ³

FA = 821 кг / м ³

CA = 1070,75 кг / м ³

Для испытания отливки -3 масса требуемых ингредиентов будет рассчитана для куба 4 но, исходя из 25% потерь.

Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 x (0,15 ³ x1,25) = 0,016878 м ³

Цемент = (358,9 x 0,016878) кг / м ³ = 6,06 кг

Вода = (197,4 x 0.016878) кг / м ³ = 3,33 кг

Крупный заполнитель = (1070,75 x 0,016878) кг / м ³ = 18,07 кг

Мелкие заполнители = (821 x 0,016878) кг / м ^{3 =} 13,85 кг

В данном случае

Величина осадки = 75 мм

Коэффициент уплотнения = 0,89

Итак, по тесту на спад мы можем сказать, что

Смесь устойчива, когезионна и работоспособна, а истинная просадка составляет около 75 мм.

Желаемая осадка = 50-75 мм

Таким образом, достигается желаемая обрабатываемость, удовлетворяющая требованию величины осадки 50-75 мм.

Теперь нам нужно перейти к пробной смеси-4.

Пробная смесь бетона 4:

В этом случае соотношение вода / цемент уменьшается на 10% при постоянном содержании воды.

Вт / ц = 0,45

Уменьшение на 0,05 в / ц повлечет за собой увеличение доли крупного заполнителя на 0,01.

Доля крупного заполнителя = 0,558 +,01 = 0,568

Вт / ц = 0,45 и содержание воды = 197,4 кг / м ³

Содержание цемента = (197.4 / 0,45) = 438,7 кг / м ³

Объем всего

= 1 — [{438,7 / (3,15 x 1000)} + (197,4 / 1000)] = 0,664 м ³

Масса крупного заполнителя = 0,664 x 0,568 x 2,84 x 1000 = 1071,11 кг / м ³

Масса мелкого заполнителя = 0,664 x 0,432 x 2,64 x 1000 = 757,28 кг / м ³

Бетонная смесь Пропорции пробной смеси 4

Цемент = 438,7 кг / м ³

Вода = 197,4 кг / м ³

FA = 757.28 кг / м ³

CA = 1071,11 кг / м ³

Для испытания отливки -4 масса необходимых ингредиентов будет рассчитана для куба 4 но, исходя из 25% потерь.

Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 x (0,15 ³ x1,25) = 0,016878 м ³

Цемент = (438,7 x 0,016878) кг / м ³ = 7,4 кг

Вода = (197,4 x 0,016878) кг / м ³ = 3,33 кг

Крупный заполнитель = (1071,11 x 0,016878) кг / м ³ = 18.07 кг

Мелкие заполнители = (757,28 x 0,016878) кг / м ^{3 =} 12,78 кг

К этим пропорциям снова применяется местная поправка на влажность заполнителя. С исправленными пропорциями отливают три бетонных куба и испытывают 28 дней на прочность на сжатие.

Обзор всех пробных смесей приведен в следующей таблице.

Рекомендуемое соотношение ингредиентов для марки бетона M25:

От прочности на сжатие vs.в / б график на силу цели 31,6 МПа получаем,

Вт / ц = 0,44

влагосодержание = 197,4 кг / м ³

Содержание цемента = (197,4 / 0,44) = 448,6 кг / м ³

Объем всего

= 1 — [{448,6 / (3,15 x 1000)} + (197,4 / 1000)] = 0,660 м ³

Уменьшение на 0,05 в / ц повлечет за собой увеличение доли крупного заполнителя на 0,01.

Доля крупного заполнителя = 0,558 +,01 = 0,568

Объем мелкого заполнителя = 1 — 0.568 = 0,432

Масса крупного заполнителя = 0,660 x 0,568 x 2,84 x 1000 = 1064,65 кг / м ³

Масса мелкого заполнителя = 0,660 x 0,432 x 2,64 x 1000 = 752,71 кг / м ³

.

Как делается бетон (новое исследование) — Цементный бетон

Как производится бетон: — Бетон представляет собой жидкую смесь цемента, воды, песка и гравия . Бетон можно заливать в формы или формы, и он затвердеет, чтобы создать необходимые компоненты бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот Новое исследование по микроструктуре бетона.

Химическая реакция и гидратация

схватывание и твердение бетона вызвано химической реакцией между портландцементом и водой, это можно продемонстрировать, добавив небольшое количество цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает выделение гидроксила. Ионы из растворяющегося цемента химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.

Связанные: — Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Рис.1. Состав бетона

Растворение цемента увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрация растворенных веществ достигает критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты. Это эскиз цементных зерен, взвешенных в воде.

Твердые продукты Hydration образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между ними, когда покрытия впервые начинают схватываться, происходит устойчивое увеличение прочности по мере того, как покрытия растут вместе, величина прочности, достигаемая за счет смесь цемента и воды зависит от того, насколько эффективно заполнено пространство между зернами.

Бетон затвердеет в течение нескольких часов, , но гидратация продолжается в течение недель, даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента до воздействия воды. Сухой цемент представляет собой мелкий порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешан с водой и оставлен стоять.

Сейчас картина совсем иная, частицы сгруппированы вместе и прикреплены твердым материалом, обеспечивающим структурную целостность.Ученые из Национального института стандартов и технологий научились моделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.

Гидратация происходит быстрее, чем за несколько дней до гидратации. Моделирование частиц цемента размещаются на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут растворяться в воде.

Кусочки растворенного цемента случайным образом диффундируют в воде и реагируют с образованием твердых фаз.Согласно определенным правилам после завершения цикла , растворения, диффузии и осаждения , компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.

Микроструктура бетона

Микроструктура создает мосты между частицами, которые придают материалу прочность. Компьютерное моделирование оказалось ценным, поскольку позволяет исследователям проверять условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни.В конце моделирования гидратации структура затвердевшего цементного теста очень похожа на ту, что наблюдается под микроскопом.

Гидратация — это экзотермический процесс, при котором в результате химических реакций выделяется тепло, за процессом гидратации можно легко следить, отслеживая выделение тепла, которое сопровождает реакции,

это делается путем отхаркивания раствора из партии бетона и его взвешивания в бутылку, которая помещается в изотермический контейнер, термистор — это встраиваемый в свежий раствор , выходной сигнал термистора может быть зарегистрирован На компьютере результаты этого эксперимента можно представить в виде кривой зависимости температуры от времени .

Подробнее : Производство портландцемента — процесс и материалы

Площадь под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, начальное растворение цемента Purdue — это кратковременное выделение тепла, показанное первым пиком на калориметрической кривой.

После того, как продукты гидратации начального растворения быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой действует как защитный барьер и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, это замедляет реакцию на несколько часов и называется период покоя.

Существование периода покоя позволяет транспортировать бетон на строительную площадку, укладывать и обрабатывать формы, конец периода покоя представляет собой начало схватывания, после чего цемент снова начинает реагировать. быстро с водой, поскольку образуются новые продукты гидратации.

Ученые используют измерения других свойств для контроля схватывания и твердения бетона, исследователям часто необходимо знать, какая часть цемента гидратирована.

Степень гидратации

Степень гидратации можно оценить путем нагревания образца цементного теста и измерения потери веса в зависимости от температуры с помощью оборудования для термогравиметрического анализа . , свободная вода в образце удаляется путем нагревания до 105 градусов Цельсия при 105 градусах. . Образец сухой, но сохраняет свою прочность.

Вода, участвующая в реакциях гидратации, химически соединяется с цементом. Ее можно удалить из образца путем нагревания до 1000 градусов при 1000 градусов всей исходной смеси.вода была удалена из образца. Степень гидратации рассчитывается по массе химически объединенной воды, типичное цементное тесто, отвержденное во влажных условиях, достигает степени гидратации около 80% за 28 дней с,

Электрические свойства образцов цемента или раствора можно отслеживать с течением времени, что приводит к профилям изменений электрического сопротивления. Электрические свойства этого образца цемента измеряются с помощью двух металлических дорог и оборудования, которое измеряет сопротивление и импеданс.

Эта диаграмма показывает, как сопротивление электричества через цемент увеличивается по мере того, как цемент гидратируется в раннем возрасте, вода легко проводит ток через образец, но когда продукты гидратации заполняют открытые пространства внутри образца, электрический ток не может проходить так же легко, в этом случае Таким образом, электрические свойства могут быть связаны со степенью гидратации.

Сопротивление и импеданс цемента — это тема исследований, которые когда-нибудь могут изменить методы испытаний свежего бетона в полевых условиях.Текучие свойства бетона очень важны в этой области, потому что качественное строительство требует соответствующего уплотнения.

Стандартное испытание на осадку обеспечивает грубую оценку удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется, поскольку его легко провести в полевых условиях, свойства жидкости также являются предметом исследования в лаборатории из-за потока изменений цемента по мере гидратации. Такие свойства, как вязкость и начальное сопротивление потоку, используются для характеристики жидких материалов.

Вода — это жидкость с низкой вязкостью и низким начальным сопротивлением текучести, но бетонный раствор и свежий цементный клей имеют гораздо более высокую вязкость, чем вода.

Вибрация часто используется для преодоления этого сопротивления в бетоне в лаборатории, текучие свойства цементного теста могут быть измерены с помощью этого реометра Brookfield , исследователи используют более крупное оборудование, такое как реометр Tattersall, для измерения свойств раствора и бетона.

Реологическое оборудование т может использоваться для измерения начального сопротивления потоку, которое во время схватывания называется пределом текучести.Предел текучести начинает увеличиваться, и способность к течению теряется, исследователи заинтересованы в характеристиках текучести, чтобы понять, как процесс гидратации делает свежий бетон жестким и приводит к его застыванию.

Скорость гидратации можно контролировать несколькими способами, такими как температура, тип цемента и примеси . влияет на скорость, одной из наиболее важных переменных является температура окружающей среды, высокие температуры ускоряют гидратацию, так что схватывание также происходит быстрее. как последующее развитие силы.

Обратное происходит, когда температура понижается, хорошее практическое правило состоит в том, что на каждые 10 градусов Цельсия изменение температуры скорость гидратации изменяется в два раза, например, повышение температуры с 20 градусов Цельсия до 30. градусов Цельсия удваивает скорость гидратации , важно помнить, что когда погода становится более прохладной, бетон медленно затвердевает и его необходимо хранить в форме в течение более длительного периода времени.

Гидратацию бетона также можно контролировать, используя различные типы цемента для противодействия влиянию высоких или низких температур в полевых условиях, например, использование 3 типов цемента противодействует холоду, поскольку они быстрее гидратируются, также есть специальные химические вещества. которые регулируют гидратацию, могут быть добавлены в бетон, чтобы ускорить процесс гидратации.

Установить замедлители гидратации этих материалов широко доступны.

Таким образом, гидратация — это химическая реакция между цементом и водой, которая связывает частицы цемента и заполнитель в бетоне в прочный, и во время массирования одним из важных преимуществ бетона перед другими строительными материалами является то, что он смешивается. и формируется на месте и может принимать очень больших и гибких. Способность бетона быстро набирать прочность делает его ценным материалом для дорог, зданий, мостов и других важных сооружений .

Вам также понравится:

(Посещали 1461 раз, сегодня 1 посещали)

Продолжить чтение

.

Механические свойства бетона, армированного волокном, с использованием композиционных связующих

В данной статье исследуется создание непроницаемого бетона высокой плотности. Исследовано влияние композиционных вяжущих «цемент, зола-унос и известняк», полученных совместным измельчением с суперпластификатором в вариопланетной мельнице, на процесс структурообразования. Уплотнение структуры на микро- и наноразмерном уровнях охарактеризовано различными методами: дифракцией рентгеновских лучей, ДТА-ТГА и электронной микроскопией.Результаты показали, что измельчение активных минеральных добавок позволяет создавать центры кристаллизации частицами золы в результате связывания Ca (OH) ₂ в процессе твердения алита, что интенсифицирует процесс гидратации клинкерных минералов; присутствие мелкозернистого известняка также приводит к образованию гидрокарбоалюминатов кальция. Выявлена ​​взаимосвязь между составом новообразований цементного камня, а также пористостью фибробетона и проницаемостью композита на наноразмерном уровне для использования композиционных вяжущих с полидисперсными минеральными добавками.Полученные результаты имеют потенциальное значение при разработке широкого ассортимента мелкозернистого фибробетона с прочностью на сжатие более 100 МПа с низкой проницаемостью в реальных условиях эксплуатации.

1. Введение

Бетон на цементном вяжущем и природных заполнителях широко используется в качестве конструкционного материала в строительной индустрии. Во всем мире крупнотоннажные золошлаковые отходы и дробление горных пород образуются в результате деятельности предприятий топливно-энергетического комплекса и горнодобывающей промышленности.Представляется необходимым оптимизировать процессы структурообразования бетонных смесей за счет использования промышленных отходов. Традиционные виды бетона обладают недостаточными свойствами газопроницаемости и паропроницаемости. В то же время для получения мелкозернистого бетона, армированного фиброй, необходимо повысить прочность и деформируемость композита.

Ведущие научные школы в области строительного материаловедения разработали ряд типов бетонов с повышенными эксплуатационными свойствами.

Текстильно-армированный бетон — это тип железобетона, в котором обычные стальные арматурные стержни заменены текстильными материалами. Материалы с высокой прочностью на разрыв с незначительными характеристиками удлинения армируются ткаными или неткаными материалами. Волокна, используемые для изготовления ткани, обладают высокой прочностью, например, джут, стекловолокно, кевлар, полипропилен, полиамиды (нейлон) и т. Д.

Механические свойства высокопрочного бетона включают в себя медный шлак в качестве мелкозернистого заполнителя и пришли к выводу, что менее 40% медного шлака в качестве замены песка может обеспечить получение высокопрочного бетона, сопоставимого с контрольной смесью или лучше, чем у контрольной смеси, за пределами которого, однако, его поведение значительно снизился [1–3].

Бетон, армированный стекловолокном, состоит из высокопрочного, стойкого к щелочам стекловолокна, встроенного в бетонную матрицу. В этой форме волокна и матрица сохраняют свою физическую и химическую идентичность, предлагая синергетическую комбинацию свойств, которая не может быть достигнута ни одним из компонентов, действующих в одиночку.

Высокоэффективные цементные композиты, армированные волокном (HPFRCC) [4, 5], представляют собой группу композитов на основе цемента, армированных волокном, которые обладают уникальной способностью изгибаться и самоупрочняться перед разрушением.Деформационное упрочнение, наиболее желанная способность HPFRCC, происходит, когда материал нагружается сверх своего предела упругости и начинает пластически деформироваться. Это растягивающее или «натягивающее» действие фактически укрепляет материал. Основа для инженерной конструкции различных HPFRCC значительно различается, несмотря на их схожий состав. Например, конструкция одного типа HPFRCC, называемого Engineered Cementitious Composite (ECC), основана на принципах микромеханики. ECC, также называемый гибким бетоном, представляет собой легко формованный композит на основе строительного раствора, армированный специально подобранными короткими случайными волокнами, обычно полимерными волокнами [6, 7].В отличие от обычного бетона, ECC имеет деформационную способность в диапазоне 3–7% по сравнению с 0,01% для обычного портландцемента (OPC). Следовательно, ECC действует больше как пластичный металл, чем хрупкое стекло (как и бетон OPC), что приводит к широкому спектру применений [8, 9].

Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC) — это новый тип бетона, который разрабатывается агентствами, занимающимися защитой инфраструктуры [10–14]. UHPC характеризуется тем, что представляет собой цементный композитный материал, армированный стальной фиброй, с прочностью на сжатие от 150 до 250 МПа и, возможно, выше.UHPC также характеризуется составом компонентов: обычно мелкозернистый песок, микрокремнезем, мелкие стальные волокна и специальные смеси высокопрочного портландцемента. Обратите внимание, что нет крупного агрегата. Текущие типы в производстве отличаются от обычного бетона на сжатие своим деформационным упрочнением с последующим внезапным хрупким разрушением. Постоянные исследования отказа UHPC от разрушения при растяжении и сдвиге проводятся множеством правительственных агентств и университетов по всему миру.

Технология высокопрочного самоуплотняющегося (самоуплотняющегося) бетона стала возможной благодаря использованию поликарбоксилатного пластификатора вместо старых полимеров на основе нафталина и модификаторов вязкости для решения проблемы сегрегации заполнителей [15, 16].

Комбинация микрокремнезема и нанокремнезема (коллоидного кремнезема) считается основой для создания высокопрочного самоуплотняющегося бетона [1, 20, 21]. Результаты также показали, что замещение 7% микрокремнезема показало тот же эффект, что и замещение 2% нанокремнезема [1, 22, 23].

Межфазная переходная зона волокно-матрица (ITZ) в наномасштабе играет важную роль в определении механических характеристик гибридного бетона, армированного сталью и полипропиленовым волокном, в верхних масштабах. В этой теме [24] представлено эластичное поведение ITZ между стальным / полипропиленовым волокном и чистым цементным тестом посредством наноиндентирования для различных соотношений вода / цемент.

Таким образом, мелкозернистая структура с высокой однородностью характеризуется увеличением совокупной прочности между заполнителем и цементным камнем и уменьшением удельного напряжения в зоне контакта.Адгезия песчаного компонента значительно увеличивается с увеличением площади контакта; Эти условия были реализованы при создании мелкозернистого бетона на основе композиционных вяжущих с использованием гранитного щебня Врангелевского месторождения (Дальний Восток России). Целью исследования было создание плотной структуры бетонной матрицы с высокой газо-, водо- и паронепроницаемостью. Для достижения этой цели были предложены композитные вяжущие, полученные путем совместного измельчения портландцемента, летучей золы, измельченного известняка и суперпластификатора.Одним из способов улучшения свойств бетона и снижения параметров проницаемости является использование высокоактивных добавок различного состава и генезиса на микро- и наноразмерном уровнях, которые способствуют оптимизации процессов структурообразования, инициируя образование гидратированных соединений. . Эффективность использования активных минеральных добавок наноструктурированного состава кремнезема-модификатора доказана в статьях [1, 20, 21, 23]. Возможность снижения проницаемости бетона за счет механического измельчения компонентов композиционных вяжущих также изучалась ранее [17].Однако защитные свойства (параметры непроницаемости) и эффективность высокоплотного непроницаемого бетона (HDIC), изготовленного на основе композиционного вяжущего, ранее не рассматривались.

Предположение о возможности HDIC получается путем варьирования количества и типа добавок, крупности компонентов композиционного связующего и условий твердения [18, 25]. Целью данной работы является улучшение водонепроницаемости и прочностных характеристик фибробетона за счет использования композиционных вяжущих, полученных путем совместного измельчения портландцемента, суперпластификатора, летучей золы ТЭЦ и дробления отсевов известняка.

2. Материалы и методы

Для достижения этой цели в данной работе были выполнены следующие задачи: (i) Изучение минерального состава, гранулометрического состава, а также физико-механических характеристик вяжущих компонентов и наполнителей для бетона (ii ) Исследование влияния минеральных и органических добавок на свойства композиционных вяжущих (iii) Исследование свойств фибробетона в зависимости от характеристик композиционного вяжущего с учетом особенностей структурообразования для повышения герметичности и прочности характеристики, исследование характеристик водопоглощения, газо-, водо- и паропроницаемости разработанного бетона, а также опытно-промышленные испытания предложенных составов

Научная работа включала измельчение компонентов композиционного вяжущего в вариопланетной мельнице.В качестве измельченных компонентов использовали обычный портландцемент (OPC), летучую золу (FA), отходы дробления известняка (LCW) и суперпластификатор.

Химический и минералогический состав сырья, полученного методом рентгеновской флуоресценции (на порошковом дифрактометре D8 ADVANCE от Bruker AXS), представлен в таблицах 1 и 2.

Приморский участок Уголь преобладающий вид угля Зола уноса Портландцемент LCW Приморская ТЭЦ Владивостокская ТЭЦ Артемская ТЭЦ Партизанская ТЭЦ Лучегорская и Бикинская Приморский участок Нерюнгринский уголь Содержание элементов в пересчете на оксиды,% SiO 2 55.3 63 48,1 47,4 20,2–20,9 7,49 TiO 2 0,5 0,5 0 0,9 0,24 Al 2 O 3 12,6 21,4 29,3 22,3 6,0–6,7 3,33 Fe 2 O 3 10,7 7.5 6,5 19,6 3,5–4,0 0,24 CaO 12,5 3,4 9,7 4,8 66,2–67 44,21 MgO 3,5 2,1 1,8 2,8 1,4–2,0 2,57 K 2 O 1 1,3 1,2 0,1 Na 2 O 0.4 0,3 0,2 ​​ 0,4 SO 3 3,4 0,6 2,3 1,62 LOI 2,3 1,4 0,6 <5 0,18 38,71

Минеральный состав С 3 S C 2 3 S C 2 C 3 A C 4 AF Содержание [%] 58–67 8–15 10–12 10.5-12.5

В varioplanetary мельнице, скорость вращения размольных стаканов и опорный диск может быть установлен полностью независимо друг от друга. На движение и траекторию мелющих шаров можно влиять путем изменения передаточного числа, так что шары ударяются горизонтально о внутреннюю стенку размольного стакана (за счет высокой энергии удара), сближаются по касательной (за счет высокого трения) или просто катятся. над внутренней стенкой размольного стакана (центробежными мельницами).Все промежуточные стадии и комбинации между давлением, трением и ударом можно свободно настраивать (рисунок 1). Соответственно, измельчение вариопланетными мельницами более энергоэффективно, чем измельчение с помощью шаровых и вибрационных мельниц. Кроме того, за счет совместного действия ударных, центробежных и абразивных сил становится возможным получение более высокодисперсных порошков [26–29].

Надежность результатов обеспечивается систематическим исследованием с использованием стандартных инструментов и методов измерения, сочетанием современных физических и химических методов анализа, рентгеновской дифракции и ДТА, электронной микроскопии и достаточного количества исходных данных и результаты исследований.Задачи научной работы решались путем реализации системного подхода в триаде «состав (сырье), структура и свойства» [30–32]. Исследования проводились с использованием общепринятых физико-механических и физико-химических методов оценки качества сырья и синтезированных материалов, а также готовой продукции.

В качестве компонентов композиционных вяжущих использовалась летучая зола крупнейших тепловых электростанций (ТЭС) России (Владивостокская ТЭЦ (Рисунок 2), Артемская ТЭЦ, Приморская ТЭЦ, Партизанская ТЭЦ).Важным фактором является возможность отбора сухой золы, которая в настоящее время реализуется для этих ТЭС.

.