Beton je stavební materiál skládající se z pojiva, písku a plniv, které se v důsledku kalení mění v kámen. Ani jeden moderní staveniště se neobejde bez betonu, ať už jde o stavbu mrakodrapů nebo vytvoření zahradních cest. Vzhledem ke svým vlastnostem a trvanlivosti byl beton již dlouho používán člověkem, aby získal návrh potřebného tvaru a pevnosti. Existuje však jedno upozornění: pouze správně vyrobený beton splní všechny požadavky. Jak vyrobit beton, který je nejen silný, ale také odolný? Pojďme na konec tohoto čísla a zjistíme všechny podrobnosti o tom, jak vytvořit správnou konkrétní směs.
Obsah:
Nejdůležitější složkou je cement.
V betonu jakékoli značky se cement nutně chová jako pojivo. Existuje mnoho druhů cementů, jako je portlandský cement, struska, portlandský cement, rychle tuhnoucí cementy a další. Všechny se liší jak kvalitou vázání, tak podmínkami použití konečného produktu. Portlandský cement se nejčastěji používá ve stavebnictví. Všechny cementy používané pro stavbu jsou rozděleny do stupňů, které udávají maximální zatížení hotového výrobku v megapascalech. V domácí - písmeno D a číslo označující procento nečistot se stále přidávají. Například portlandský cement M400-D20 je materiál, jehož hotový produkt vydrží zatížení 400 MPa a obsahuje až 20% nečistot.
Údaje o třídách cementů požadovaných pro získání dané třídy betonu za normálních podmínek kalení:
Při výrobě vysoce jakostního betonu, 300 a více, je z ekonomických důvodů nutné použít cement, který je 2 až 2,5krát vyšší než stupeň betonu.
Při stavbě domácností se často používá portlandský cement značky 400 - jeho síla je pro tyto účely dostačující. V průmyslové výstavbě často používají cementy 500 stupňů a tam, kde se očekávají velké zatížení, speciální cementy vysoké kvality. Abyste mohli správně vypočítat proporce betonu, musíte mít přesné informace o značce a kvalitě cementu, ze kterého budete stavět.
Dalším důležitým aspektem je čerstvost - cement má datum exspirace a časem ztrácí své vlastnosti. Čerstvý cement je drobivý prach, bez hrudek a těsnění. Pokud vidíte, že v hmotě cementu jsou husté kousky, neměli byste takový cement ve své práci používat - absorboval vlhkost a již ztratil své vazebné vlastnosti.
Písek - co se stane a co je potřeba
Písek se také může lišit. Konečný výsledek navíc přímo závisí na kvalitě této složky.
Podle rozdělení velikosti částic se písky dělí na:
Tenké (méně než 1,2 mm).
Velmi malý (1,2 - 1,6 mm).
Malý (1,6 - 2,0 mm).
Střední (1,9 - 2,5 mm).
Velké (2,5 - 3,5 mm).
Při výrobě betonu se používají všechny typy písku, avšak pokud je v písku velké množství prachu nebo částeček jílu, může to výrazně zhoršit vlastnosti směsi. To platí zejména pro tenký písek, který obsahuje značné procento prachu, je nevhodný pro přípravu betonu a používá se v nejextrémnějším případě.
Jak připravit beton kvalitní a zároveň se nepočítat s pískem? Vše je jednoduché - měli byste použít mořský nebo říční písek - jedná se o nejčistší typy stavebních materiálů, které nenesou prachové částice ani jíly. Je třeba dbát na to, aby byl písek čistý a bez organických kontaminantů.Kariérový písek může být velmi špinavý - na staveništi se často nepoužívá bez předběžné přípravy, včetně mytí a usazování. Může také obsahovat spoustu organických zbytků - kořeny, listy, větve a kůra stromů. Pokud se takové nečistoty dostanou do betonu, mohou se objevit mezery v tloušťce, což má za následek pevnost.
Dalším důležitým parametrem je vlhkost písku. Dokonce i suchý materiál může obsahovat až 2% vody a mokrý - vše 10%. To může narušit proporce betonu a v budoucnu způsobit pokles síly.
Drcený kámen a štěrk jsou nejoblíbenější kamenivo pro beton
Hlavním plnivem pro beton všech stupňů je drcený kámen nebo štěrk - drcená hornina. Nejčastěji používaný drcený kámen. Je také rozdělena na zlomky a má drsný, nerovný povrch. Při výběru složení betonu je také třeba vzít v úvahu, že mořské nebo říční oblázky nemohou sloužit jako náhrada drceného kamene, protože hladký, vodou leštěný povrch významně narušuje přilnavost kamene ke zbytkům složek směsi.
Drcený kámen se dělí na následující frakce:
Velmi malý - 3 - 10 mm.
Malý - 10 - 20 mm.
Střední - 20 - 40 mm.
Velké - 40 - 70 mm.
Aby váš beton zůstal stát mnoho let a ne se zhroutil, je třeba mít na paměti, že maximální velikost kamenů ve štěrku by neměla přesáhnout 1/3 minimální tloušťky budoucího produktu.
Zohledňují také takový ukazatel, jako je prázdnost výplně - množství volného prostoru mezi kameny drceného kamene. Je to jednoduché vypočítat - vezměte kbelík známého objemu, naplňte jej drceným kamenem k okrajům a do něj nalijte vodu s měřenou kapacitou. Když víme, kolik tekutiny vstoupilo, můžeme vypočítat prázdnotu suti. Například, pokud se 4 litry vody dostaly do 10 litrové nádoby štěrku, pak prázdnost tohoto štěrku je 40%. Čím menší je mezera výplně, tím nižší je spotřeba písku a, co je důležité, cementu.
Pro maximalizaci vyplnění dutin by měly být použity různé frakce drceného kamene: malé, střední, velké. Je třeba mít na paměti, že jemná frakce by měla tvořit alespoň 1/3 celkového objemu drceného kamene.
Kromě žulového drceného kamene a štěrku se v závislosti na účelu betonu používají expandovaná hlína, vysokopecní struska a další plniva umělého původu. Pro lehký beton se používají štěpky a mletá polystyrenová pěna. Pro ultralehký beton - plyny a vzduch. Vytváření lehkého a ultralehkého betonu je však spojeno s řadou obtíží a je nepravděpodobné, že bude možné tento produkt správně vyrobit mimo průmyslovou dílnu.
V závislosti na hustotě jsou všechny agregáty pro beton rozděleny na porézní (<2000 kg / m3) a husté (> 2000 kg / m3) Nezapomeňte také, že přírodní výplně mají malé radiační pozadí, které je vlastní všem žulovým horninám. To samozřejmě není zdrojem radiačního znečištění, ale přesto stojí za to si pamatovat takovou vlastnost přírodního kamene jako plniva betonu.
Voda - požadavky na přípravu betonu
Voda není neméně důležitou složkou než cement nebo písek. Zpravidla lze vzít jednu jednoduchou pravdu - jakákoli voda vhodná k pití je také vhodná pro míchání betonu. V žádném případě nelze použít vodu z neznámého zdroje, odpadní vodu po výrobě, bažinu a další vodu, o které si nejste jisti. Chemické složení a další ukazatele vody mohou výrazně ovlivnit pevnostní vlastnosti hotového betonu.
Tabulka č. 1. Spotřeba vody (l / m3) s různými zrny plniva:
| Úroveň tažnosti betonu | Štěrk | Drcený kámen | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | |
| Velmi plast | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Střední plast | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Nízká tažnost | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
| Není plast | 185 | 170 | 155 | 140 | 200 | 185 | 170 | 155 |
Je důležité si uvědomit, že výpočet složení betonu zahrnuje veškerou vlhkost přítomnou ve stavebních materiálech před jejich smícháním. Pokud máte například jako plnivo plánovanou vysokopecní strusku, záleží také na její vlhkosti - ve skutečnosti je to „přebytečná“ voda, kterou je obtížné vzít v úvahu, ale hotové řešení jednoduše kazí.
Další důležitý ukazatel závisí na množství vody - plasticitě hotového betonu. K získání plastového betonu musí být voda přísně přidána podle normy. Překročení požadované normy je také škodlivé, stejně jako nedostatek vody - stratifikuje se beton a ztrácí svou kvalitu. Při míchání betonové směsi je plasticita betonu určena „okem“. Pokud beton spontánně sklouzne z vodorovně umístěného bajonetového rýče, považuje se za velmi plastový. Pokud sklouzne z lopaty pouze s mírným sklonem, beton se považuje za středně plastický. Pokud beton neklouže, ani při nakloněné lopatě, považuje se za mírně plastickou. Když beton leží na lopatě s hlízou, nepovažuje se za plast. Je nemožné učinit beton příliš tekutým, protože ztrácí své kvality.
Pevnostní a betonová třída
Značka betonu je schopnost hotového výrobku odolat zatížení 1 cm2 bez poškození. Značka betonu se určuje 28. den po výrobě. Jde o to, že beton získá svou sílu nejrychleji během 7 dnů. Během této doby může získat až 40% síly. Po 7 dnech trvá dobrá sada síly až 28 dní. Po 28 dnech se sada síly prudce snižuje, ale nějakou dobu pokračuje.
Graf sady betonové pevnosti, za normálních podmínek.
Jak vypočítat složení betonu
Aby bylo možné správně vypočítat složení betonu, je důležité mít určitá data.
Mezi ně patří:
- Požadovaný stupeň betonu;
- Požadovaná plasticita směsi;
- Značka cementu;
- Údaje o distribuci velikosti částic písku a štěrku.
Složení betonu lze vypočítat dvěma způsoby - podle hmotnostního poměru cementu, písku a štěrku a objemového poměru těchto materiálů. A v prvním a druhém případě je cement vždy považován za jednotku (pro jednu část) a všechny ostatní složky směsi betonu jako součást hmotnosti nebo objemu cementu.
Výpočet hmotnostního složení betonu
Vypočítáme složení pro získání betonu se střední tažností, jehož stupeň pevnosti po 28 dní bude M200.
Předpokládejme, že máme:
- Portlandský cement M400;
- Drcený kámen střední frakce;
Nejprve musíme určit poměr voda-cement (W / C). W / C je podíl hmotnosti vody a cementu, který je nezbytný pro přípravu betonu o určité pevnosti. Tento ukazatel je určen vzorci nebo empiricky. Nabízíme již nalezené hodnoty H / C, které jsou shromažďovány v tabulce.
Tabulka č. 2. Hodnoty V / C pro různé třídy betonu.
| Známky cement | Betonové třídy | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | ||
 - ukazatele štěrku. - ukazatele drceného kamene. |
|||||||
Známe potřebnou značku betonu a značku použitého cementu, najdeme hodnotu V / C. V tomto případě to bude 0,63.
Nyní z tabulky č. 1 najdeme potřebné množství vody k získání betonu střední tažnosti, s drceným kamenem o velikosti 40 mm. Výsledkem je hodnota 190 l / m3.
Poté můžeme vypočítat množství cementu, které potřebujeme na 1 m3 beton. K tomu 190 l / m3 vydělte 0,68 a získejte 279 kg. cement. Z tabulky č. 3 najdeme proporce betonové směsi pro požadovanou betonovou třídu M200 a cementovou třídu M400.
Tabulka č. 3. Hmotnostní poměry cementu, písku a štěrku.
| Betonová třída | Značky portlandského cementu | |
|---|---|---|
| 400 | 500 | |
| Hmotnostní podíly, Cement: Písek: Štěrk |
||
| 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 |
Poměr C: P: SC bude 1: 2,8: 4,8. Pokud potřebujeme cement, potřebujeme 279 kg, pak 279 × 2,8 = 781 kg. písek a 279 × 4,8 = 1339 kg. drcený kámen. Celkem se ukazuje, že pro přípravu 1 m3 beton střední tažnosti a třídy M200 z portlandského cementu M400 a drcený kámen střední frakce, je nutné:
279 kg cement.
781 kg. písek.
1339 kg. drcený kámen.
190 l voda.
V domácnosti se často používá k měření různých objemových materiálů kbelík o objemu 10 litrů. Abychom vám usnadnili měření materiálů, poskytneme údaje o hmotnosti konkrétního materiálu obsažené v jedné 10 litrové nádobě:
- Cement - 13 - 15 kg, v závislosti na těsnění.
- Písek - 14 - 17 kg, v závislosti na vlhkosti.
- Drcený kámen nebo štěrk - 15 - 17 kg, v závislosti na velikosti frakce.
Je třeba pochopit, že metodika tohoto výpočtu je o něco nižší než metody používané při výstavbě velkých zařízení, ale je to mnohem lepší než princip - dát více cementu k posílení.
Kromě nanášení hmotnostních poměrů se používají také poměry složení betonu podle objemu. Tato metoda je však méně přesná.
Tabulka č. 4. Objemové poměry cementu, písku a drceného kamene pro beton různých tříd:
| Značka portlandského cementu | Betonová třída | Poměr podle objemu, l | Konkrétní objem, l, při spotřeba 10 litrů. cement | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Cement | Písek | Drcený kámen | |||
| 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 | |
| Množství vody není uvedeno a závisí na požadované konzistenci a plasticitě betonu. | |||||
Jak míchat beton
Existuje jak ruční hnětení, tak i mechanizované hnětení - pomocí míchaček na beton a míchaček.
Ruční způsob míchání betonu
Uvažujme ruční způsob hnětení jako nejoblíbenější v domácí výstavbě. Pro správné smíchání směsi je zapotřebí nádoba, ve které budou smíchány všechny složky. Může to být buď obyčejná plechovka nebo speciálně sestavený kontejner. Veškerý písek potřebný pro hnětení se nalije do něj a cement se nalije do brázdy uprostřed. Po pečlivém promíchání se písek promíchá s cementem, dokud se nedosáhne homogenní šedé hmoty. Výsledný materiál se poté zvlhčí vodou a znovu se dobře promíchá. Rozdrcený kámen je přidán později a směs je míchána, dokud roztok nepokryje každý kámen plniva. Současně se postupně přidává voda, jejíž množství závisí na požadované plasticitě. Poté, co se směs stane homogenní a všechny kameny výplně jsou pokryty maltou, je beton připraven k pokládce.
U ruční metody hnětení existuje jeden důležitý bod, konkrétně rychlost pokládky betonu. I s malým zpožděním se beton v žlabu může delaminovat (vypadá jako voda vyčnívající shora) a ztratit některé ze svých vlastností. Proto je důležité rychle položit beton do bednění.
Nejlepší možností, jak připravit beton, by byla mechanická metoda hnětení pomocí míchačky betonu. Výhodou této metody bude získání zaručené homogenní směsi a vysoce kvalitního betonu.
Míchání betonu v míchačce betonu
Pro hnětení v míchačce betonu se nejdříve nalije cement a nalije se minimálně voda. Po získání homogenní emulze se do mísiče přidá písek na základě poměru poměrů. Poté roztok zasáhne přidáním požadovaného množství vody. Po přijetí roztoku může být plnivo nalito do míchačky betonu.
Výhodou mechanického způsobu míchání bude to, že se beton neoddělí a může zůstat v rotačním mísiči až jednu hodinu, aniž by ztratil své vlastnosti. Míchačka by však neměla být umístěna daleko od místa pokládky - aby nedošlo ke ztrátě betonových vlastností během dodávky.
Dodržováním těchto jednoduchých pravidel získáte spolehlivý strukturální materiál, který bude v průběhu let silnější!
