Beton ist ein Baustoff aus Bindemittel, Sand und Füllstoffen, der durch Aushärten zu Stein wird. Keine moderne Baustelle kann auf Beton verzichten, sei es der Bau von Wolkenkratzern oder die Schaffung von Gartenwegen. Aufgrund seiner Eigenschaften und Haltbarkeit wird Beton seit langem vom Menschen verwendet, um die erforderliche Form und Festigkeit zu erhalten. Es gibt jedoch eine Einschränkung: Nur richtig gemachter Beton erfüllt alle Anforderungen. Wie macht man Beton, der nicht nur stark, sondern auch haltbar ist? Gehen wir dieser Ausgabe auf den Grund und erfahren Sie alles über die richtige Betonmischung.
Inhalt:
Der wichtigste Bestandteil ist Zement.
In Beton jeder Marke wirkt Zement notwendigerweise als Bindemittel. Es gibt viele Arten von Zementen, wie Portlandzement, Portlandzementschlacke, schnellhärtende Zemente und andere. Alle von ihnen unterscheiden sich sowohl in der Qualität der Bindung als auch in den Nutzungsbedingungen des Endprodukts. Am häufigsten wird Portlandzement im Bauwesen verwendet. Alle für den Bau verwendeten Zemente sind in Klassen unterteilt, die die maximale Belastung des fertigen Produkts in Megapascal angeben. Im Inland werden noch der Buchstabe D und eine Zahl hinzugefügt, die den Prozentsatz der Verunreinigungen angibt. Beispielsweise ist Portlandzement M400-D20 ein Material, dessen fertiges Produkt einer Belastung von 400 MPa standhält und bis zu 20% Verunreinigungen enthält.
Angaben zu den Zementsorten, die erforderlich sind, um unter normalen Härtungsbedingungen eine bestimmte Betonsorte zu erhalten:
Aus wirtschaftlichen Gründen ist es bei der Herstellung von Beton hoher Güte 300 und höher erforderlich, einen Zementgehalt zu verwenden, der 2 bis 2,5 mal höher ist als der Betongehalt.
Im Haushaltsbau wird häufig Portlandzement der Marke 400 verwendet, dessen Festigkeit für diese Zwecke völlig ausreicht. Im Industriebau werden oft Zemente der Güteklasse 500 verwendet, und wo hohe Lasten zu erwarten sind, spezielle Zemente der Güteklasse 1. Um die Betonanteile korrekt berechnen zu können, müssen Sie genaue Informationen über die Marke und Qualität des Zements haben, aus dem Sie bauen werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Frische - Zement hat ein Verfallsdatum und verliert mit der Zeit seine Eigenschaften. Frischer Zement ist bröckeliger Staub ohne Klumpen und Dichtungen. Wenn Sie feststellen, dass die Zementmasse dichte Teile enthält, sollten Sie keinen solchen Zement für Ihre Arbeit verwenden - er hat Feuchtigkeit absorbiert und hat bereits seine Bindungseigenschaften verloren.
Sand - was passiert und was benötigt wird
Sand kann auch anders sein. Darüber hinaus hängt das Endergebnis direkt von der Qualität dieser Komponente ab.
Sande werden nach Korngrößenverteilung unterteilt in:
Dünn (weniger als 1,2 mm).
Sehr klein (1,2 - 1,6 mm).
Klein (1,6 - 2,0 mm).
Medium (1,9 - 2,5 mm).
Groß (2,5 - 3,5 mm).
Bei der Herstellung von Beton werden alle Arten von Sand verwendet. Befindet sich jedoch viel Staub oder Tonpartikel im Sand, kann dies die Eigenschaften des Gemisches erheblich beeinträchtigen. Dies gilt insbesondere für dünnen Sand, der einen erheblichen Anteil an Staub enthält, für die Betonherstellung ungeeignet ist und im extremsten Fall eingesetzt wird.
Wie man Beton von guter Qualität zubereitet und gleichzeitig nicht mit Sand verrechnet? Es ist ganz einfach - Sie sollten See- oder Flusssand verwenden - dies sind die reinsten Baumaterialien, die keine Staubpartikel oder Lehm enthalten. Es muss darauf geachtet werden, dass der Sand sauber und frei von organischen Verunreinigungen ist.Karrieresand kann sehr schmutzig sein - er wird auf einer Baustelle häufig nicht ohne vorherige Vorbereitung, einschließlich Waschen und Absetzen, verwendet. Es kann auch eine Menge organischer Abfälle enthalten - Wurzeln, Blätter, Zweige und Rinde von Bäumen. Wenn solche Verunreinigungen in Beton eindringen, können Hohlräume in der Dicke auftreten, wodurch die Festigkeit leidet.
Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Sandfeuchtigkeit. Sogar trocken aussehendes Material kann bis zu 2% Wasser enthalten und nass - alle 10%. Dies kann die Betonanteile stören und in Zukunft zu einer Abnahme der Festigkeit führen.
Schotter und Kies sind die beliebtesten Zuschlagstoffe für Beton
Der Hauptfüllstoff für Beton aller Qualitäten ist Schotter oder Kies. Am häufigsten wird Schotter verwendet. Es ist auch in Fraktionen unterteilt und hat eine raue, unebene Oberfläche. Bei der Auswahl der Betonzusammensetzung sollte auch berücksichtigt werden, dass See- oder Flusskiesel kein Ersatz für Schotter sein können, da eine glatte, wasserpolierte Oberfläche die Haftung des Steins an den übrigen Bestandteilen der Mischung erheblich verschlechtert.
Schotter wird in folgende Fraktionen unterteilt:
Sehr klein - 3 - 10 mm.
Klein - 10 - 20 mm.
Mittel - 20 - 40 mm.
Groß - 40 - 70 mm.
Damit Ihr Beton viele Jahre stehen bleibt und nicht einstürzt, sollte beachtet werden, dass die maximale Größe der Steine im Kies 1/3 der minimalen Dicke des zukünftigen Produkts nicht überschreiten darf.
Sie berücksichtigen auch einen solchen Indikator wie die Leerheit des Füllstoffs - die Menge des leeren Raums zwischen den Steinen aus Schotter. Es ist einfach zu berechnen: Nehmen Sie einen Eimer mit bekanntem Volumen, füllen Sie ihn bis zum Rand mit Kies und gießen Sie Wasser mit einem gemessenen Fassungsvermögen hinein. Wenn wir wissen, wie viel Flüssigkeit eingedrungen ist, können wir die Leerheit der Trümmer berechnen. Wenn beispielsweise 4 Liter Wasser in einen 10-Liter-Eimer Kies gelangt sind, beträgt die Leere dieses Kieses 40%. Je geringer die Leerheit des Füllstoffs ist, desto geringer ist der Verbrauch von Sand und vor allem von Zement.
Um die Ausfüllung der Hohlräume zu maximieren, sollten verschiedene Bruchsteinfraktionen verwendet werden: klein, mittel, groß. Es ist zu beachten, dass die Feinfraktion mindestens 1/3 des Gesamtvolumens an Schotter betragen sollte.
Neben Granitschrott und Kies werden je nach Verwendungszweck Ton, Hochofenschlacke sowie andere Füllstoffe künstlichen Ursprungs eingesetzt. Für Leichtbeton werden Holzspäne und gemahlener Polystyrolschaum verwendet. Für ultraleichten Beton - Gase und Luft. Die Herstellung von leichtem und ultraleichtem Beton ist jedoch mit einer Reihe von Schwierigkeiten verbunden, und es ist unwahrscheinlich, dass es möglich sein wird, ein solches Produkt außerhalb der Industriewerkstatt korrekt herzustellen.
Abhängig von der Dichte werden alle Zuschlagstoffe für Beton in poröse (<2000 kg / m 2) unterteilt3) und dicht (> 2000 kg / m3) Vergessen Sie auch nicht, dass natürliche Füllstoffe einen kleinen Strahlungshintergrund haben, der allen Granitgesteinen eigen ist. Natürlich ist dies keine Quelle für Strahlungsverschmutzung, aber es lohnt sich dennoch, sich an eine Eigenschaft von Naturstein als Betonfüllstoff zu erinnern.
Wasserbedarf für die Betonaufbereitung
Wasser ist nicht weniger wichtig als Zement oder Sand. Eine einfache Wahrheit kann in der Regel genommen werden - jedes zum Trinken geeignete Wasser ist auch zum Mischen von Beton geeignet. In keinem Fall können Sie Wasser aus einer unbekannten Quelle, Abwasser nach der Produktion, Sumpf und anderes Wasser verwenden, dessen Sie sich nicht sicher sind. Die chemische Zusammensetzung und andere Indikatoren für Wasser können die Festigkeitseigenschaften des fertigen Betons stark beeinflussen.
Tabelle Nr. 1. Wasserverbrauch (l / m3) mit verschiedenen Füllstoffkörnern:
| Beton Duktilität | Kies | Schotter | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | 10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm | |
| Sehr duktil | 215 | 200 | 185 | 170 | 230 | 215 | 200 | 185 |
| Mittlerer Kunststoff | 205 | 190 | 175 | 160 | 220 | 205 | 190 | 175 |
| Geringe Duktilität | 195 | 180 | 165 | 150 | 210 | 195 | 180 | 165 |
| Nicht aus Plastik | 185 | 170 | 155 | 140 | 200 | 185 | 170 | 155 |
Es ist wichtig zu bedenken, dass die Berechnung der Betonzusammensetzung die gesamte in den Baustoffen vorhandene Feuchtigkeit vor dem Mischen berücksichtigt. Wenn Sie zum Beispiel Hochofenschlacke als Füllstoff geplant haben, ist auch deren Feuchtigkeitsgehalt von Bedeutung - tatsächlich ist es „überschüssiges“ Wasser, das schwer zu berücksichtigen ist, aber die fertige Lösung einfach verdirbt.
Ein weiterer wichtiger Indikator ist abhängig von der Wassermenge - der Plastizität des fertigen Betons. Um Kunststoffbeton zu erhalten, muss Wasser strikt gemäß der Norm hinzugefügt werden. Das Überschreiten der geforderten Norm ist ebenfalls schädlich sowie ein Mangel an Wasser - Beton wird geschichtet und verliert seine Qualität. Beim Mischen von Betonmischungen wird die Plastizität von Beton durch das "Auge" bestimmt. Wenn Beton spontan von einem horizontal angeordneten Bajonettspaten rutscht, wird er als sehr plastisch angesehen. Wenn es nur leicht geneigt von einer Schaufel rutscht, gilt Beton als mittelgroßer Kunststoff. Wenn Beton auch mit einer geneigten Schaufel nicht verrutscht, gilt er als leicht plastisch. Wenn Beton auf einer Schaufel mit einem Tuberkel liegt, wird er nicht als plastisch angesehen. Es ist unmöglich, Beton zu flüssig zu machen, da er seine Eigenschaften verliert.
Festigkeit und Betongrad
Betonmarke ist die Fähigkeit des fertigen Produkts, einer Belastung von 1 cm standzuhalten2 ohne Schaden. Die Betonmarke wird am 28. Tag nach ihrer Herstellung bestimmt. Die Sache ist, dass Beton am schnellsten innerhalb von 7 Tagen seine Festigkeit gewinnt. Während dieser Zeit kann es bis zu 40% an Stärke gewinnen. Nach 7 Tagen hält eine gute Festigkeit bis zu 28 Tagen an. Nach 28 Tagen nimmt die Festigkeit stark ab, hält aber noch einige Zeit an.
Die grafische Darstellung der Betonfestigkeit unter normalen Bedingungen.
Wie berechnet man die Betonzusammensetzung?
Um die Zusammensetzung des Betons richtig zu berechnen, ist es wichtig, bestimmte Daten zu haben.
Dazu gehören:
- Die geforderte Betonsorte;
- Die gewünschte Plastizität der Mischung;
- Marke von Zement;
- Angaben zur Korngrößenverteilung von Sand und Kies.
Es gibt zwei Möglichkeiten, die Zusammensetzung von Beton zu berechnen - anhand des Gewichtsverhältnisses von Zement, Sand und Kies und des Volumenverhältnisses dieser Materialien. Und im ersten und zweiten Fall wird Zement immer als Einheit (für einen Teil) und alle anderen Bestandteile der Betonmischung als Teil des Gewichts oder Volumens des Zements genommen.
Berechnung der Betonzusammensetzung nach Gewicht
Wir werden die Zusammensetzung berechnen, um Beton mittlerer Duktilität zu erhalten, dessen Festigkeitsklasse für 28 Tage M200 sein wird.
Angenommen, wir haben:
- Portlandzement M400;
- Schotter der mittleren Fraktion;
Zunächst müssen wir das Wasser-Zement-Verhältnis (W / C) bestimmen. W / C ist der Gewichtsanteil von Wasser und Zement, der zur Herstellung von Beton einer bestimmten Festigkeit erforderlich ist. Dieser Indikator wird durch Formeln oder empirisch bestimmt. Wir bieten die bereits gefundenen H / C-Werte an, die in einer Tabelle zusammengefasst sind.
Tabelle Nr. 2. V / C-Werte für verschiedene Betonsorten.
| Briefmarken Zement | Betonqualitäten | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | ||
 - Indikatoren für Kies. - Indikatoren für Schotter. |
|||||||
Wenn wir die erforderliche Betonmarke und die verwendete Zementmarke kennen, finden wir den Wert von V / C. In diesem Fall ist es 0,63.
Aus Tabelle Nr. 1 ist nun die erforderliche Wassermenge zu entnehmen, um einen Beton mittlerer Duktilität mit einer Schottergröße von 40 mm zu erhalten. Als Ergebnis erhalten wir den Wert von 190 l / m3.
Danach können wir die benötigte Zementmenge pro 1 m berechnen3 Beton. Dafür 190 l / m3 dividiere durch 0,68 und erhalte 279 kg. Zement. Aus Tabelle Nr. 3 entnehmen wir die Anteile der Betonmischung für die geforderte Betonsorte M200 und Zementsorte M400.
Tabelle Nr. 3. Gewichtsverhältnisse von Zement, Sand und Kies.
| Betonqualität | Portlandzement-Marken | |
|---|---|---|
| 400 | 500 | |
| Gewichtsanteile, Zement: Sand: Schutt |
||
| 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 |
Das Verhältnis von C: P: SC beträgt 1: 2,8: 4,8. Wenn wir 279 kg Zement benötigen, dann sind 279 × 2,8 = 781 kg. Sand und 279 × 4,8 = 1339 kg. Schotter. Insgesamt stellt sich heraus, dass für die Herstellung von 1 m3 Beton mittlerer Duktilität und Güte M200 aus Portlandzement M400 und Schotter mittlerer Fraktion ist erforderlich:
279 kg Zement.
781 kg. Sand.
1339 kg. Schotter.
190 l Wasser.
Zu Hause wird oft ein 10-Liter-Eimer verwendet, um verschiedene Schüttgüter zu messen. Um Ihnen das Messen von Materialien zu erleichtern, stellen wir Daten zur Masse eines bestimmten Materials in einem 10-Liter-Eimer bereit:
- Zement - 13 - 15 kg, abhängig von der Dichtung.
- Sand - 14 - 17 kg, abhängig von der Luftfeuchtigkeit.
- Schotter oder Kies - 15 - 17 kg, abhängig von der Größe der Fraktion.
Es muss verstanden werden, dass die Methode dieser Berechnung den Methoden, die beim Bau großer Anlagen angewendet werden, etwas unterlegen ist, aber dies ist viel besser als das Prinzip - mehr Zement geben, um stärker zu werden.
Neben Gewichtsanteilen werden auch Volumenanteile der Betonzusammensetzung verwendet. Diese Methode ist jedoch weniger genau.
Tabelle Nr. 4. Volumenverhältnisse von Zement, Sand und Schotter für Beton verschiedener Qualitäten:
| Portland Zementmarke | Betonqualität | Volumenanteile, l | Betonvolumen, l, bei Verbrauch von 10 Litern. Zement | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Zement | Sand | Schotter | |||
| 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 | |
| Die Wassermenge ist nicht angegeben und richtet sich nach der erforderlichen Konsistenz und Plastizität des Betons. | |||||
Beton mischen
Es gibt sowohl eine manuelle als auch eine mechanisierte Knetmethode - mit Hilfe von Betonmischern und -mischern.
Manuelle Art, Beton zu mischen
Betrachten wir die manuelle Knetmethode als die beliebteste im Wohnungsbau. Für das richtige Mischen der Mischung wird ein Behälter benötigt, in dem alle Komponenten gemischt werden. Dies kann entweder eine gewöhnliche Blechdose oder ein speziell zusammengesetzter Behälter sein. Der gesamte zum Kneten erforderliche Sand wird hineingegossen, und in der Mitte wird Zement in die Furche gegossen. Nach vorsichtigem Schleifen wird mit Zement gemischt, bis eine homogene graue Masse entsteht. Dann wird das resultierende Material mit Wasser angefeuchtet und erneut gut gemischt. Zerkleinerter Stein wird später hinzugefügt und die Mischung wird gemischt, bis die Lösung jeden Stein des Füllstoffs bedeckt. Gleichzeitig wird nach und nach Wasser zugegeben, dessen Menge von der erforderlichen Plastizität abhängt. Nachdem die Mischung homogen geworden ist und alle Steine des Spachtels mit Mörtel bedeckt sind, ist der Beton verlegefertig.
Bei der manuellen Knetmethode gibt es einen wichtigen Punkt, nämlich die Geschwindigkeit der Betonverlegung. Selbst mit einer geringen Verzögerung kann sich der Beton in der Wanne ablösen (es sieht aus wie von oben herausstehendes Wasser) und einige seiner Eigenschaften verlieren. Daher ist es wichtig, schnell Beton in die Schalung zu legen.
Die beste Option für die Betonherstellung wäre eine mechanische Knetmethode mit einem Betonmischer. Die Vorteile dieser Methode werden darin bestehen, eine garantiert homogene Mischung und qualitativ hochwertigen Beton zu erhalten.
Mischen von Beton in einem Betonmischer
Zum Kneten in einem Betonmischer wird zuerst Zement und ein Minimum an Wasser gegossen. Nach Erhalt einer homogenen Emulsion wird dem Mischer Sand in Abhängigkeit vom Mengenverhältnis zugesetzt. Als nächstes interveniert die Lösung mit der Zugabe der erforderlichen Menge Wasser. Nach Erhalt der Lösung kann der Füllstoff in den Betonmischer gegossen werden.
Der Vorteil der mechanischen Mischmethode besteht darin, dass sich der Beton nicht abscheidet und bis zu einer Stunde in einem rotierenden Mischer verbleiben kann, ohne seine Eigenschaften zu verlieren. Der Mischer sollte jedoch nicht weit vom Ort der Verlegung entfernt aufgestellt werden, um den Verlust von Betoneigenschaften während der Lieferung zu vermeiden.
Wenn Sie diese einfachen Regeln einhalten, erhalten Sie ein zuverlässiges Strukturmaterial, das im Laufe der Jahre an Festigkeit gewinnt!
