Kā sagatavot betonu: materiālu prasības, proporcijas un sastāva aprēķins

Betons ir celtniecības materiāls, kas sastāv no saistvielas, smiltīm un pildvielām, kas sacietēšanas rezultātā pārvēršas par akmeni. Neviena modernā būvlaukumā nevar iztikt bez betona, vai tā būtu debesskrāpju celtniecība vai dārza celiņu izveidošana. Pateicoties tā īpašībām un izturībai, cilvēks jau sen ir izmantojis betonu, lai iegūtu vajadzīgās formas un izturības dizainu. Tomēr ir viens brīdinājums: tikai pareizi izgatavots betons atbildīs visām prasībām. Kā padarīt betonu, kas ir ne tikai stiprs, bet arī izturīgs? Pievērsīsimies šī jautājuma beigām un uzzināsim visas detaļas par pareizā betona maisījuma izgatavošanu.

Vissvarīgākā sastāvdaļa ir cements.

Jebkuras markas betonā cements noteikti darbojas kā saistviela. Ir daudz cementu šķirņu, piemēram, portlandcements, sārņu portlandcements, ātri cietējošie cementi un citi. Visi no tiem atšķiras gan iesiešanas kvalitātē, gan galaprodukta lietošanas apstākļos. Visbiežāk būvniecībā izmanto portlandcementu. Visi būvniecībā izmantotie cementi ir sadalīti pa kategorijām, kas norāda megapaskalos maksimālo galaprodukta slodzi. Vietējā tirgū joprojām tiek pievienots burts D un cipars, kas norāda piemaisījumu procentuālo daudzumu. Piemēram, portlandcements M400-D20 ir materiāls, kura gatavais produkts var izturēt slodzi 400 MPa un satur līdz 20% piemaisījumu.

Dati par cementa kategorijām, kas vajadzīgas, lai parastos sacietēšanas apstākļos iegūtu konkrētu betona pakāpi:

Ražojot augstas kvalitātes betonu, 300 un augstāku, ekonomisku apsvērumu dēļ ir jāizmanto cementa pakāpe, kas ir 2–2,5 reizes augstāka nekā betona pakāpe.

Sadzīves celtniecībā bieži izmanto portlandcementu ar zīmolu 400 - tā izturība šiem nolūkiem ir diezgan pietiekama. Rūpnieciskajā būvniecībā viņi bieži izmanto 500 klases cementus, un, kur sagaidāma liela slodze, īpašus augstas kvalitātes cementus. Lai pareizi aprēķinātu betona proporcijas, jums ir jābūt precīzai informācijai par tā cementa zīmolu un kvalitāti, no kura jūs gatavojaties būvēt.

Vēl viens svarīgs aspekts ir svaigums - cementam ir derīguma termiņš un laika gaitā tas zaudē savas īpašības. Svaigs cements ir drupināti putekļi, bez gabaliņiem un blīvējumiem. Ja redzat, ka cementa masā ir blīvi gabali, tad savā darbā nevajadzētu izmantot šādu cementu - tas ir absorbējis mitrumu un jau ir zaudējis saistošās īpašības.

Smiltis - kas notiek un kas vajadzīgs

Arī smiltis var būt dažādas. Turklāt gala rezultāts ir tieši atkarīgs no šī komponenta kvalitātes.

Saskaņā ar daļiņu lieluma sadalījumu smiltis tiek sadalītas:

Betona ražošanā tiek izmantoti visi smilšu veidi, tomēr, ja smiltīs ir daudz putekļu vai māla daļiņu, tas var ievērojami pasliktināt maisījuma īpašības. Tas jo īpaši attiecas uz plānām smiltīm, kuras satur ievērojamu daudzumu putekļu, tās nav piemērotas betona sagatavošanai un tiek izmantotas visizmēra gadījumā.

Kā sagatavot kvalitatīvu betonu un tajā pašā laikā nepārrēķināt ar smiltīm? Viss ir vienkārši - jums jālieto jūras vai upju smiltis - tie ir tīrākie celtniecības materiālu veidi, kas nesatur putekļu daļiņas vai mālu. Jāuzmanās, lai smiltis būtu tīras un bez organiskiem piesārņotājiem.Karjeras smiltis var būt ļoti netīras - tās bieži neizmanto būvlaukumā bez iepriekšējas sagatavošanas, ieskaitot mazgāšanu un nostādināšanu. Tas var saturēt arī daudz organisko gružu - koku saknes, lapas, zarus un mizu. Ja šādi piemaisījumi nonāk betonā, var parādīties biezuma tukšumi, kā rezultātā cieš izturība.

Vēl viens svarīgs parametrs, kas jāņem vērā, ir smilšu mitrums. Pat sausa izskata materiāls var saturēt līdz 2% ūdens, bet mitrs - visi 10%. Tas var izjaukt betona proporcijas un izraisīt stiprības samazināšanos nākotnē.

Šķembas un grants ir vispopulārākās betona masas

Visu līmeņu betona galvenā pildviela ir šķembas vai grants - šķembas. Visbiežāk tiek izmantots šķembas. Tas ir arī sadalīts frakcijās, un tam ir raupja, nevienmērīga virsma. Izvēloties betona sastāvu, jāņem vērā arī tas, ka jūras vai upju oļi nevar kalpot par šķembu aizstājēju, jo gluda, ar ūdeni noslīpēta virsma ievērojami pasliktina akmens saķeri ar pārējiem maisījuma komponentiem.

Šķembas tiek sadalītas šādās daļās:

Lai jūsu betons stāvētu daudzus gadus un nesabruktu, jāatceras, ka grants akmeņu maksimālais izmērs nedrīkst pārsniegt 1/3 no nākotnes izstrādājuma minimālā biezuma.

Viņi ņem vērā arī tādu rādītāju kā pildvielas tukšums - tukšās vietas daudzums starp šķembu akmeņiem. To aprēķināt ir vienkārši - ņem spaini ar zināmu tilpumu, piepilda ar granti līdz malām un tajā ielej ūdeni ar izmērītu tilpumu. Zinot, cik daudz šķidruma ir iekļuvis, mēs varam aprēķināt gruvešu tukšumu. Piemēram, ja 10 litru spainī grants nokļuva 4 litri ūdens, tad šī grants tukšums ir 40%. Jo mazāks ir špakteles tukšums, jo mazāks ir smilšu un, kas ir svarīgi, cementa patēriņš.

Lai maksimāli palielinātu tukšumu piepildījumu, jāizmanto dažādas šķembu frakcijas: maza, vidēja, liela. Jāpatur prātā, ka smalkajai frakcijai jābūt vismaz 1/3 no kopējā šķembu tilpuma.

Papildus granīta šķembām un grants, atkarībā no betona mērķa, tiek izmantoti claydite, domnas izdedži, kā arī citi mākslīgas izcelsmes pildvielas. Vieglajam betonam tiek izmantotas koka skaidas un polistirola putas. Īpaši vieglam betonam - gāzēm un gaisam. Tomēr viegla un īpaši viegla betona radīšana ir saistīta ar daudzām grūtībām, un maz ticams, ka būs iespējams pareizi ražot šādu izstrādājumu ārpus rūpniecības darbnīcas.

Atkarībā no blīvuma visus betona pildvielas sadala porainos (<2000 kg / m³) un blīvs (> 2000 kg / m³) Tāpat neaizmirstiet, ka dabīgajām pildvielām ir neliels starojuma fons, kas raksturīgs visām granīta klintīm. Protams, tas nav radiācijas piesārņojuma avots, taču tomēr ir vērts atcerēties par tādu dabiskā akmens īpašību kā betona pildviela.

Ūdens - prasības betona sagatavošanai

Ūdens ir ne mazāk svarīga sastāvdaļa kā cements vai smiltis. Parasti var ņemt vērā vienu vienkāršu patiesību - betona sajaukšanai ir piemērots arī jebkurš dzeramais ūdens. Nekādā gadījumā nedrīkst izmantot ūdeni no nezināma avota, notekūdeņus pēc ražošanas, purvu un citu ūdeni, par kuru neesat pārliecināts. Ūdens ķīmiskais sastāvs un citi rādītāji var ievērojami ietekmēt gatavā betona stiprības īpašības.

1. tabula. Ūdens patēriņš (l / m³) ar dažādiem pildījuma graudiem:

Betona elastības līmenis	Grants				Šķembas
	10 mm	20 mm	40 mm	80 mm	10 mm	20 mm	40 mm	80 mm
Ļoti kaļams	215	200	185	170	230	215	200	185
Vidēja plastmasas	205	190	175	160	220	205	190	175
Zema lokanība	195	180	165	150	210	195	180	165
Nav plastmasas	185	170	155	140	200	185	170	155

Ir svarīgi atcerēties, ka betona sastāva aprēķinā tiek iekļauts viss mitrums, kas atrodas būvmateriālos, pirms tos sajauc. Ja, piemēram, esat ieplānojis domnas izdedžus kā pildvielu, tad arī tā mitruma saturam ir nozīme - patiesībā tas ir “liekais” ūdens, kuru ir grūti ņemt vērā, bet tas vienkārši sabojā gatavo risinājumu.

Vēl viens svarīgs rādītājs ir atkarīgs no ūdens daudzuma - gatavā betona plastiskuma. Lai iegūtu plastmasas betonu, ūdens jāpievieno stingri saskaņā ar normu. Nepieciešamās normas pārsniegšana ir arī kaitīga, kā arī ūdens trūkums - betons ir noslāņojies un zaudē savu kvalitāti. Sajaucot betona maisījumu, betona plastiskumu nosaka "acs". Ja betons spontāni slīd no horizontāli izvietotas bajonetes lāpstiņas, tad tas tiek uzskatīts par ļoti plastisku. Ja tas slīd no lāpstiņas tikai ar nelielu slīpumu, tad betonu uzskata par vidēji plastmasu. Ja betons neslīd, pat ar slīpu lāpstu, tas tiek uzskatīts par nedaudz plastmasu. Kad betons atrodas uz lāpstiņas ar gurnu, to neuzskata par plastmasu. Nav iespējams padarīt betonu pārāk šķidru, jo tas zaudē savas īpašības.

Stiprība un betona pakāpe

Betona marka ir gatavā produkta spēja izturēt slodzi 1 cm² bez bojājumiem. Betona marka tiek noteikta 28. dienā pēc tā izgatavošanas. Lieta ir tāda, ka betons visātrāk iegūst savu spēku 7 dienu laikā. Šajā laikā tas var iegūt līdz pat 40% stiprumu. Pēc 7 dienām labs spēka komplekts ilgst līdz 28 dienām. Pēc 28 dienām spēka komplekts strauji samazinās, bet kādu laiku turpinās.

Betona stiprības kopuma grafiks normālos apstākļos.

Kā aprēķināt betona sastāvu

Lai pareizi aprēķinātu betona sastāvu, ir svarīgi iegūt noteiktus datus.

Tie ietver:

• Nepieciešamā betona pakāpe;
• Vēlamais maisījuma plastiskums;
• Cementa zīmols;
• Dati par smilšu un grants daļiņu lieluma sadalījumu.

Betona sastāvu var aprēķināt divējādi - pēc cementa, smilšu un grants svara attiecības un šo materiālu tilpuma attiecības. Un pirmajā un otrajā gadījumā cementu vienmēr uzskata par vienību (vienai daļai), bet visas pārējās betona maisījuma sastāvdaļas kā daļu no cementa svara vai tilpuma.

Betona sastāva aprēķins pēc svara

Mēs aprēķināsim sastāvu, lai iegūtu vidēja elastības betonu, kura stiprības pakāpe 28 dienas būs M200.

Pieņemsim, ka mums ir:

• Portlandcements M400;
• Vidējās frakcijas šķembas;

Sākumā mums jānosaka ūdens-cementa attiecība (W / C). W / C ir ūdens un cementa svara proporcija, kas nepieciešama noteiktas stiprības betona sagatavošanai. Šo rādītāju nosaka formulas vai empīriski. Mēs piedāvājam jau atrastās H / C vērtības, kuras tiek apkopotas tabulā.

2. tabula. V / C vērtības dažādām betona kategorijām.

Pastmarkas cements	Betona pakāpes
		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
- grants indikatori. - šķembu indikatori.

Zinot nepieciešamo betona zīmolu un izmantotā cementa zīmolu, mēs atrodam V / C vērtību. Šajā gadījumā tas būs 0,63.

Tagad no tabulas Nr. 1 mēs atrodam nepieciešamo ūdens daudzumu, lai iegūtu vidēja elastības betonu ar šķembu izmēru 40 mm. Rezultātā mēs iegūstam vērtību 190 l / m³. 

Pēc tam mēs varam aprēķināt nepieciešamo cementa daudzumu uz 1m³ betona. Par to 190 l / m³ sadaliet ar 0,68 un iegūstiet 279 kg. cements. No 3. tabulas atrodam betona maisījuma proporcijas nepieciešamajai betona pakāpei M200 un cementa pakāpei M400.

3. tabula. Cementa, smilšu un grants svara attiecības.

Betona pakāpe	Portlandcementa zīmoli
	400	500
	Proporcijas pēc svara, cements: Smiltis: gruveši
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

C: P: SC attiecība būs 1: 2,8: 4,8. Ja cementam mums nepieciešami 279 kg, tad 279 × 2,8 = 781 kg. smiltis un 279 × 4,8 = 1339 kg. šķembas. Kopā izrādās, ka, sagatavojot 1 m³ betons ar vidēju elastību un pakāpi M200 no portlandcementa M400 un šķembu no vidējas frakcijas, ir nepieciešams:

Mājās dažādu lielapjoma materiālu mērīšanai bieži izmanto 10 litru kausu. Lai jums būtu vieglāk izmērīt materiālus, mēs sniegsim datus par konkrēta materiāla masu vienā 10 litru spainī:

• Cements - 13 - 15 kg, atkarībā no blīvējuma.
• Smiltis - 14 - 17 kg, atkarībā no mitruma.
• Šķembas vai grants - 15 - 17 kg, atkarībā no frakcijas lieluma.

Jāsaprot, ka šī aprēķina metodika ir nedaudz zemāka par metodēm, ko izmanto lielu objektu celtniecībā, taču tas ir daudz labāk nekā princips - dodiet vairāk cementa, lai iegūtu stiprāku.

Papildus svara proporciju piemērošanai tiek izmantotas arī betona sastāva proporcijas pēc tilpuma. Tomēr šī metode nav tik precīza.

4. tabula. Cementa, smilšu un šķembu tilpuma attiecības dažādu kategoriju betonam:

Portlandcementa zīmols	Betona pakāpe	Proporcijas pēc tilpuma, l			Betona tilpums, l, plkst patēriņš 10 litri. cements
		Cements	Smiltis	Šķembas
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
Ūdens daudzums nav norādīts un atkarīgs no nepieciešamās betona konsistences un plastiskuma.

Kā sajaukt betonu

Ir gan manuāla mīcīšanas metode, gan mehanizēta - ar betona maisītāju un maisītāju palīdzību.

Manuāls betona sajaukšanas veids

Apsvērsim manuālo mīcīšanas metodi kā vispopulārāko mājas celtniecībā. Lai pareizi sajauktu maisījumu, ir nepieciešams trauks, kurā tiks sajaukti visi komponenti. Tas var būt gan parasts skārda kanns, gan speciāli salikts konteiners. Tajā ielej visas mīcīšanai nepieciešamās smiltis, un vidū vagu ielej cementu. Pēc rūpīgas smilšu sajaukšanas ar cementu, līdz iegūta viendabīga pelēka masa. Tad iegūto materiālu samitrina ūdenī un atkal labi samaisa. Šķembu pievieno vēlāk, un maisījumu samaisa, līdz šķīdums pārklāj katru pildvielas akmeni. Tajā pašā laikā pamazām pievieno ūdeni, kura daudzums ir atkarīgs no nepieciešamās plastiskuma. Pēc tam, kad maisījums kļūst viendabīgs, un visi pildvielas akmeņi ir pārklāti ar javu, betons ir gatavs dēšanai.

Ar manuālo mīcīšanas metodi ir viens svarīgs aspekts, proti, betona klāšanas ātrums. Pat ar nelielu kavēšanos sile betonā var sadedzināties (tas izskatās kā ūdens, kas izvirzīts no augšas), un zaudēt dažas tā īpašības. Tāpēc ir svarīgi ātri ieklāt betonu veidņos.
Labākais variants, kā sagatavot betonu, būtu mehāniska mīcīšanas metode, izmantojot betona maisītāju. Šīs metodes priekšrocības būs garantēta viendabīga maisījuma un augstas kvalitātes betona iegūšana.

Betona sajaukšana betona maisītājā

Mīcīšanai betona maisītājā vispirms ielej cementu un ielej vismaz ūdeni. Iegūstot viendabīgu emulsiju, maisītājam pievieno smiltis, pamatojoties uz proporciju. Pēc tam šķīdums iejaucas, pievienojot nepieciešamo ūdens daudzumu. Pēc šķīduma saņemšanas pildvielu var ielej betona maisītājā.

Mehāniskās sajaukšanas metodes priekšrocība būs tāda, ka betons neatdalās un var palikt rotējošā maisītājā līdz vienai stundai, nezaudējot savas īpašības. Tomēr maisītāju nevajadzētu novietot tālu no dēšanas vietas - lai izvairītos no betona īpašību zaudēšanas piegādes laikā.

Ievērojot šos vienkāršos noteikumus, jūs iegūsit uzticamu konstrukcijas materiālu, kas gadu gaitā kļūs stiprāks!