Раствор для фундамента пропорции цемент 400: требования ко всем компонентам раствора

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Об «устаревших»  стандартах2 О квалификации сварщика при армировании3 Основные критерии выбора способа фиксации арматуры Дискуссии на тему «вязать […]

Содержание статьи1 Определение и назначение2  3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила  армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды  армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3.1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Об «устаревших»  стандартах2 О квалификации сварщика при армировании3 Основные критерии выбора способа фиксации арматуры Дискуссии на тему «вязать […]

Содержание статьи1 Определение и назначение2  3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила  армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды  армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3.1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Пропорции цемента и песка для фундамента, приготовление раствора

Занимаясь строительством дома или беседки на дачном участке, каждый хозяин сталкивается с необходимостью закладки фундамента. Этот процесс сложный и ответственный, ведь нужно правильно подобрать материал и рассчитать соотношение компонентов. Поэтому перед началом работ следует тщательно изучить этапы строительства основания.

Благодаря невысокой себестоимости и исключительной долговечности наиболее популярным материалом для заливки фундамента считается бетон. В этой статье подробно рассмотрим тонкости работы с ним, чтобы даже начинающий мастер смог самостоятельно построить основание.

Состав готовят с учетом определенных пропорций из щебня (или гравия), песка и цемента. Какое соотношение составляющих требуется, зависит от результата, который необходимо получить. Щебень и песок служат наполнителями, цемент нужен как связка, скрепляющая компоненты в единый блок.  Если образуется слишком большое количество полостей между песком и щебнем, то потребность в цементе возрастает. Чтобы свести их к минимуму, важно использовать щебень разных размеров: мелкие частицы заполнят полости между крупными, а песок – между мелкими.

Бетон затвердевает через месяц, но наиболее интенсивно этот процесс проходит в течение первой недели.

Виды бетона для заливки основания

Для приготовления раствора для фундамента подходит песок, размер частиц которого варьируется от 1,2 до 3,5 мм. Используют сыпучий материал без посторонних примесей. Допускается пятипроцентное содержание глины и ила, но это делает бетон менее прочным.

Определить качество состава поможет следующий эксперимент: насыпьте песок в емкость, разведите водой и тщательно взболтайте полученный раствор. Если вода останется чистой или немного потеряет прозрачность, значит, сырье высокого качества, а если сильно помутнеет – содержит примеси. Можно также оставить емкость постоять некоторое время. Если в итоге над песком появится осадок из глины, лучше не использовать такой сыпучий материал для строительства.

Тематический материал:

В составе щебня тоже не должно быть примесей. Размер частиц составляет 1-8 см.

В строительной области различают следующие типы цемента:

  1. Портландцемент (наиболее распространенный вариант, который используется при возведении разных сооружений).
  2. Шлакопортландцемент (обладает высокой влагостойкостью и морозоустойчивостью, но медленнее затвердевает).
  3. Пуццолановый портландцемент (применяется для возведения конструкций под водой и под землей благодаря исключительным влагостойким свойствам; в условиях воздушной среды дает сильную усадку и теряет прочность).
  4. Быстротвердеющий цемент (застывает около 2 недель; работать с таким материалом необходимо без промедлений, так как он мгновенно схватывается, поэтому это не самый удачный вариант для начинающих строителей).

Таким образом, наиболее подходящим материалом для самостоятельной заливки монолитного фундамента дома или иной конструкции служит портландцемент.

Выделяют следующие марки цемента: … ПЦ 500, ПЦ 500 Д20, ПЦ 400 Д20, ПЦ 400 и пр. В соответствии с маркой меняется значение предела его прочности на сжатие, которое определяется для бетонного куба с гранями по 20 см и измеряется в кг/см2.

Готовим правильный раствор

Чтобы получить состав нужной вязкости, соблюдают определенные пропорции во время его приготовления.  Соотношение равняется 1/3/5, где 1– цемент, 3 – песок, 5 – щебень.

Использование добавок позволит получить определенный  вид цементного раствора: быстрозастывающий, гидрофобный, пуццолановый, цветной, сульфатостойкий, пластифицированный и т. д. В данном случае применяются разные марки от М 100 до М 600. Но чтобы получилась, например, смесь М 400, необязательно использовать цемент этой же марки.

Ниже приведена таблица соотношений, которая поможет в расчетах:

Если разводить цемент М 400 четырьмя ведрами воды в пропорции 1:4, то получится смесь М 100, а для приготовления раствора М 100 из М 500 добавляют пять ведер, то есть 1:5.

Чтобы приготовить бетон марки М 300 и М 400, вес компонентов должен превышать массу воды наполовину.

Если требуется получить 1 куб бетона (это V куба, каждая из сторон которого равна 1 м), то соотношение должно быть таким: полкуба песка, 0,8 щебня и наполнитель. Количество последнего зависит от целей, для которых требуется бетон. Учтите, что чем меньше раствор содержит цемента, тем более подвижным он получится. Важно знать, что на один куб нельзя закладывать цемента свыше 350 кг (это 7 мешков), увеличение нормы может спровоцировать разрушение.

Цена за куб цемента разная, чем выше марка, тем больше стоимость.

Рекомендации по самостоятельной заливке

Для изготовления бетона используют бетономешалку, ящик из дерева, железную ванну или древесный настил. Важно следить за тем, чтобы в раствор не попал мусор и другие примеси. Для начала насыпают сухие составляющие – песок, щебень, цемент, тщательно их размешивают, чтобы получился однородный состав. Затем медленно добавляют воду, при этом помешивая до равномерного увлажнения. И только после этого приступают к заливке.

Фото: приготовленный раствор

Имейте в виду, что цемент хранится недолго, с течением времени под действием влаги его марка снижается. После первого месяца теряется около 10 % прочности, через 3 – 20 %, за полгода этот показатель достигает 30-40 %.

Для заливки фундамента самой популярной единицей измерения становится ведро, поэтому мало кто с точностью соблюдает правильность пропорций. Не рекомендуется размешивать состав лопатой, так как бетон получится неоднородным. Таким образом, могут возникнуть потери и в итоге выйдет марка М 100. Но и этого хватит для строительства небольшого дома или беседки.

Даже если вы сильно отклонились от стандартов заливки фундамента, он все равно будет отличаться прочностью и выдержит большие нагрузки, поэтому подойдет для строительства дома. Но, по официальным нормативам, следует брать цемент М 300 или М 400, чтобы получить марку 200 и более.

Заливайте фундамент при теплой погоде, отрицательная температура провоцирует возникновение некоторых трудностей. Например, придется разогревать воду и сам состав, так как они могут замерзнуть еще до начала затвердевания. А когда пойдет застывание, без подогрева бетон станет замерзать из-за содержащейся в нем воды, а образовавшиеся кристаллы льда начнут разрушать фундамент изнутри.

Если соблюдать пропорции и готовить состав по стандартам, даже в домашних условиях раствор получится однородным и максимально приближенным к правильному варианту, поэтому не переживайте насчет его прочности.

Теперь вы знаете, какое соотношение компонентов необходимо, чтобы приготовить 1 куб бетона. Главное – точно рассчитать пропорции и стараться соблюдать технологию. Бетон – несложный в приготовлении состав, поэтому  полученные знания помогут даже начинающему строителю без проблем возвести фундамент для дома или беседки.

Правильные пропорции в приготовлении строительных смесей.

Бетон представляет собой искусственно созданный камень, который состоит из цемента с наполнителями. Наполнителем служит песок. При необходимости составления смеси строительного бетона применяется гравий, скол камня, битый щебень, керамзит. Иногда добавляется пластификатор. Поскольку все компоненты приготовляемой бетонной смеси должны быть чистыми, их стоит промыть проточной пресной водой, желательно, чтобы в этой воде было минимальное количество солей и примесей.

Если в качестве наполнителя применяется песок, стоит выбрать крупный вариант, с минимумом глины. Готовый бетон укладывается вручную или с применением пневматических вибраторов. Планируя ручную укладку бетонная смеси, обратите внимание на то, что она должна быть более пластичной, чем при механической укладке. Различаются смеси и по плотности: при механизированном способе требуется смесь большей плотности.


Смотрите интересные видео-ролики и читайте статьи от ВосЦем на канале Яндекс Дзен.
Пластичность бетона определяет не вода или ее количество. Стоит учитывать, что лишняя вода приведет к потере прочности смеси, что критично при строительстве фундамента. Добавив лишнюю воду, увеличьте и количество цемента, что позволит сохранить прочность. Любая передозировка одного или другого компонента может привести к нарушению прочности конструкции, которая под воздействием нагрузок или неблагоприятных условий окружающей среды, таких как повышенные или пониженные температуры, давление, атмосферные осадки, начнет разрушаться.

Если у вас есть сомнения в том, что вы сможете правильно рассчитать пропорции и смешать все компоненты, имеет смысл обратить внимание на наличие в продаже готовых строительных смесей, которые можно приобрести непосредственно у производителя в заводских фирменных мешках, где будут указаны все параметры и пропорции. В этом случае вам не придется восстанавливать разрушающуюся конструкцию, или делать ее заново и нести дополнительные расходы.

Цемент является основным компонентом любой бетонной смеси. Под воздействием воды происходит его гидратация, т.е. он получает те самые скрепляющие свойства, которые требуются в строительстве, а при затвердевании смеси образуется монолитная структура — цементный камень. Без наполнителя эта структура не будет иметь требуемую прочность, потому что даст сильную усадку. Конструкция пойдет небольшими трещинами. Они могут быть незаметны глазу, но негативно повлияют на дальнейшую эксплуатацию объекта.

Наполнители создают в бетонной смеси тот каркас, который растворенный в воде вместе с песком цемент обволакивает, заполняя пустоты. Наполнители не только снижают усадку. Они увеличивают прочность, уменьшают угрозу деформации конструкции, ее ползучести под действием нагрузок. Более того, наполнители снижают и себестоимость бетона, поскольку цемент стоит много дороже щебня или песка.

Так называемый товарный бетон или весовое соотношение составляющих в среднем можно свести к следующей схеме:

1 часть цемента + 2 части песка + 4 части щебня + 0,5 части воды, иными словами, при производстве бетона объемом 1 кубометр потребуются следующие пропорции:

• 0,25 м³ цемента или 325 кг при насыпной плотности в 1300 кг/м³;

• 0,43 м³ песка или 600 кг при насыпной плотности в 1400 кг/м³;

• 0,9 м³ щебня или 1200 кг при насыпной плотности в 1350 кг/м³;

• 0,18 м³ воды или 180 кг, 180 литров.

При сложении объемов получается 1,76 м³, при этом щебень выполняет роль каркаса, песок заполняет его пустоты, цемент с помощью воды склеивает составляющие в монолитную структуру, вследствие чего образуется объем размером в 1 кубометр бетона из 1,76 кубометра его составляющих.

Марка цемента определяется с учетом того, в каких пропорциях и какого качества будут компоненты в составе бетона. Обозначать ее принято буковой М. Известны марки от М50 до М800. Означает это прочность бетона в кгс/кв.см. Букой В обозначается класс бетона. Он варьируется от В3,5 до В60.

Рациональнее всего в бетоне применять наполнитель разного размера. Такой метод позволит сделать укладку плотнее и приведет к экономии цементной смеси. Если применяется ручная укладка бетона для фундамента, то толщина укладки должна быть не менее утроенного максимального размера бетонного наполнителя. Наличие пустот в заполнителе станет причиной перерасхода песка и цемента, а, следовательно, приведет к увеличению расходов на фундамент, так как именно цемент является самой дорогой составляющей смеси.

Чтобы верно определить объем пустот, следует компонент бетонной смеси, будь то песок или щебень, засыпать в десятилитровое ведро, а затем залить туда воду до поверхности. При расходе воды в 3,5 л, пустоты будут составлять 35% объема.

Ручная укладка бетонной смеси, при которой применяется штыкование металлическим штырем и ручная послойная трамбовка требуется на 1 м³ бетона:

• для М-50 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 160 кг, песка — 0,7 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-100 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 220 кг, песка — 0,6 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-200 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 280 кг, песка — 0,5 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-250 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 330 кг, песка — 0,5 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

• для М-300 портландцемента ПЦ400-ПЦ500 — 380 кг, песка — 0,45 м³, щебня — 0,8 м³, воды 180 л

В быту стандартными пропорциями песка к цементу считают три к одному, но точность зависит это от многих параметров. Прежде всего – от того, будет ли это штукатурка или фундамент. На стяжку воды следует добавлять больше, чтобы смесь заливалась, а на штукатурку — меньше, чтобы прилипала. Многое зависит от качества цемента и от состояния воды. Бывает вода очень жесткая, такой следует добавлять меньше, а мягкой – напротив, больше. Придется пробовать и экспериментировать, что может отнять много времени, сил и израсходовать лишний материал. Неопытному мастеру стоит подумать о приобретении

готовой сухой строительной смеси, и все его проблемы будут решены.

Принято считать, что для кладочного раствора больше подходит цементно-песчаная смесь, пропорция которой составляет 1:3 или 1:4. В реальной жизни пропорция зависит от песка. Для кладки больше всего подойдет чистый речной песок. Обычно правильный раствор делается путем эксперимента: отмеряется ведро чистого песка, высыпается в емкость, где будет готовиться раствор, туда же добавляется четверть ведра цемента, перемешивается и разбавляется требуемым количеством воды, затем готовый раствор возвращается в ведро. В идеале он должен без остатка войти и занять весь его объем, как занимал песок.
Народные умельцы для придания прочности раствору на чистом песке без примесей глины добавляют небольшое количество дешевого средства для мытья посуды или стиральный порошок – не более 50-80 гр, но лучше добавлять специальный пластификатор. Многие используют для кладочного бетона карьерный песок, связывая это с его большей пластичностью и удобством в работе. На деле, он пластичнее за счет примеси глины, но она же одновременно снижает прочность.

Для штукатурного раствора смесь готовится особого типа. Состав материалов для ее приготовления не меняется уже многие десятилетия. Это цемент, песок, глина, известь. Цемент, известь и глина являются вяжущими составляющими, песок – заполнителем. Заливается смесь обычной чистой водой. Стандартно на раствор идет один вяжущий компонент и один заполнитель, но часто применяются растворы с двумя вяжущими компонентами. Примером такой смеси может служить известково-песчаный раствор с добавлением цемента.

В соответствии с пропорциями вяжущего компонента и наполнителя, различается тощий, нормальный и жирный раствор. Тощим называют раствор с избытком наполнителя. Он хрупок, непрочен и недолговечен. Нормальным называют раствор с корректно подобранным соотношением вяжущей составляющей и наполнителя. Для жирного раствора характерен избыток вяжущего вещества. После высыхания он обычно начинает трескаться. Мастера определяют характер раствора, окунув в него мастерок. Тощий раствор стечет, лишь испачкав мастерок. Жирный прилипнет большими кусками. Правильный, нормальный раствор должен прилипать не сильно, оставляя тонкую корочку.
Наиболее популярным штукатурным раствором считается цементно-песчаный. Соотношение цемента к песку определяет марка цемента. Оптимально покупать М400 и мешать в следующих пропорциях: 1 часть цемента на 3 части песка. Сначала следует перемешать сухие компоненты без добавления воды, а затем вливать воду постепенно, до достижения требуемой густоты. Многие добавляют в смесь клей ПВА при соотношении примерно 50-70 гр. клея на 10 л раствора.

Известковый раствор — смесь известковой пасты и песка. Пропорции зависят от жирности извести. Точно их назвать нельзя, необходимо контролировать жирность, досыпая песок постепенно. Для увеличения прочности такого раствора, на 10 кг добавляют еще 1 кг цемента. Глиняный раствор по приготовлению ничем не отличается от известкового. Его пропорции также зависят от жирности глины, а цемент добавляется аналогично для увеличения прочности. Штукатурный раствор для наружных работ не требует глины или извести. Готовится обычный цементно-песчаный раствор.

Если перед вами стоит задача что-либо забетонировать, но вы не знаете, как соблюсти пропорции, приобретите готовую сухую смесь от производителя, которая позволит, не создавая себе проблем, быстро, качественно и экономично отремонтировать или изготовить фундамент, отштукатурить стены, как внутренние, так и внешние.

Как развести цемент с песком – пропорции правильного состава для кладки и штукатурки

Цемент – вяжущий компонент, обеспечивающий прочные связи между мелкими и крупными заполнителями в строительных смесях и растворах. Вяжущее используется в сочетании с затворителем, функции которого в стандартном варианте выполняет чистая вода, крупным и мелким заполнителями. Для придания требуемых характеристик в смеси и растворы вводят специальные присадки и красящие пигменты. Материалы, в состав которых входят вяжущее, затворитель и мелкий заполнитель (песок) обычно называют растворами, а материалы, в которых дополнительно присутствует крупный заполнитель (щебень), – смесями.

Виды цементно-песчаных растворов

В чистом виде цемент используется только для упрочнения поверхности бетонных элементов, эта технология называется «железнением». При обычных строительных работах вяжущее без песка не применяется, поскольку раствор из цемента, разведенного водой, отличается очень сильной усадкой. Использование песка предотвращает растрескивание продукта на основе цемента при его высыхании и твердении.

Прочность цементно-песчаных растворов определяется их маркой, которая, в свою очередь, диктует необходимые пропорции компонентов. Часто инструкция по приготовлению раствора имеется на упаковке. Пропорции компонентов, необходимые для того чтобы правильно развести цемент, можно определить по таблице.

Марка раствора

Пропорции компонентов Ц:П

  Цемент М400 Цемент М500
М50 1:7,4
М75 1:5,4
М100 1:4,3 1:5,3
М150 1:3,25 1:3,9
М200 1:2,5 1:3

По назначению растворы разделяют на кладочные, в том числе предназначенные для выполнения монтажных работ, штукатурные (марки М50, М100, М150), используемые для заливки стяжек полов.

Основные правила приготовления качественных растворов

Характеристики получаемых растворов и смесей зависят от качества их ингредиентов и выполнения правил изготовления. В качестве компонентов используются:

  • Вяжущее. Его функции в стандартных условиях выполняет портландцемент марок М400 и М500.
  • Мелкий заполнитель. Может использоваться только песок, характеристики которого соответствуют требованиям ГОСТа 8736-2014. Это карьерный песок, сеяный или мытый, либо речной песок, промытый от илистых включений.
  • Затворитель. Для затворения вяжущего в стандартных случаях используется чистая вода. Если она берется из открытых источников, ее желательно проверять на наличие вредных примесей в лаборатории. При ведении бетонирования в стандартных условиях (не зимних) рекомендуется брать прохладную воду температурой до +20 °C.

В состав продуктов на основе цемента могут входить добавки, влияющие на их свойства:

  • ПВА – повышает адгезию материала к основанию, оказывает пластифицирующее действие;
  • стиральный порошок и жидкое мыло – выполняют функции пластификаторов;
  • графит или сажа – используются в качестве красителей.

Для выполнения небольших объемов работ смешивание компонентов может осуществляться вручную. Для этого:

  1. Все сухие компоненты смешивают вручную в металлической емкости или на листе до получения однородного состава сероватого цвета.
  2. Из смеси формируют усеченный конус, в углубление которого постепенно заливают воду.
  3. Состав тщательно перемешивают до состояния густой сметаны.

Для осуществления масштабных работ эффективно использование бетономешалок. Порядок выполнения работ:

  1. В емкость бетономешалки заливают примерно половину требуемого объема воды, вводят добавки, перемешивают.
  2. Загружают цемент и примерно половину мелкого заполнителя, перемешивают.
  3. Вводят остаток песка и перемешивают, добавляя воду до получения требуемой густоты раствора.

Особенности приготовления растворов на основе цемента для кладки кирпича и блоков

Кладочные растворы предназначены для ведения кладки кирпичей, бетонных и каменных блоков, выравнивания полов. Они состоят из цемента марок М400 и М500, песка с размером зерен до 2,5 мм (для бутовой кладки подходит крупнофракционный песок до 5 мм). В качестве кладочных используются цементные или цементно-известковые растворы.

Как правильно развести цемент и известь для приготовления «теплого» раствора – пропорции: на одну массовую часть цемента берут 0,8 частей известкового теста, 7 частей песка, 0,8 частей воды.

Как разводить цемент при изготовлении штукатурных цементных растворов

Цементно-песчаные растворы широко используются для оштукатуривания как внутренних стен и перегородок, так и наружных стен. Для этой цели используются растворы следующих марок:

  • М50. Предназначен для финишной затирки поверхностей.
  • М100. Этот материал подходит для отделки внутренних помещений с нормальным уровнем влажности.
  • М150. Применяется для оштукатуривания фасадов, цоколей, внутренних стен в помещениях с повышенной влажностью.

Для приготовления штукатурных материалов, кроме накрывочного слоя, используется песок с размером зерна до 2,5 мм, для накрывочного слоя – мелкофракционный заполнитель с размером зерна до 1,25 мм.

Как правильно развести цемент марок М400 и М500 для заливки стяжки пола или дорожек

Для заливки тонких стяжек пола (до 30 мм) используются цементно-песчаные растворы марок М150 и М200. ЦПР марки М200 отличается высокой водонепроницаемостью, поэтому служит эффективным гидроизолятором.

Для устройства стяжек толщиной более 30 мм и пешеходных дорожек используются бетонные смеси, в которых, помимо мелкого, присутствует крупный заполнитель. Его функции выполняет гранитный, гравийный или известняковый щебень. Конкретный тип щебня выбирается в зависимости от характеристик сооружаемого объекта.

 

Совет! При покупке гранитного щебня, часто имеющего высокий естественный радиоактивный фон, необходимо проверить сопровождающие документы, в которых указывается класс радиоактивности. Для ведения работ внутри жилых помещений можно использовать только материал I класса радиоактивности.

Таблица пропорций компонентов бетонных смесей в зависимости от используемой марки цемента

Марка бетона

Соотношение Ц:П:Щ по массе

Соотношение Ц:П:Щ по объему

Количество бетона, которое можно приготовить из 10 л цемента, л

Цемент М400 Цемент М500 Цемент М400 Цемент М500 Цемент М400 Цемент М500
100 1:4,6:7,0 1:5,8:8,1 41:61 53:71 78 90
150 1:3,5:5,7 1:4,5:6,6 32:50 40:58 64 73
200 1:2,8:4,8 1:3,5:5,6 25:42 32:49 54 62
250 1:2,1:3,9 1:2,6:4,5 19:34 24:39 43 50
300 1:1,9:3,7 1:2,4:4,3 17:32 22:37 41 47
350 1:1,2:2,7 1:1,6:3,2 11:24 14:28 31 36
400 1:1,1:2,5 1:1,4:2,9 10:22 12:25 29 32

Для устройства стяжек пола применяют бетоны марок М200, М250, М300. Чем выше марка бетона, тем большие статические и динамические нагрузки сможет выдержать такой пол без разрушения.

Приготовление бетона осуществляется вручную или при использовании бетономешалки. Порядок загрузки бетономешалки:

  1. В барабан заливают 2/3-3/4 нормы воды.
  2. Засыпают половину или всю норму щебня.
  3. Добавляют весь объем цемента.
  4. Засыпают все требуемое количество песка и остаток щебня, если он в самом начале был загружен не полностью.
  5. После загрузки последнего компонента перемешивание длится примерно 5 минут.

В готовом продукте все мелкие и крупные заполнители должны быть полностью покрыты затворенным вяжущим.

Как выбрать марку бетона для заливки фундамента

Чтобы правильно развести цемент для устройства фундамента, необходимо выбрать нужную марку бетона, которая зависит от конкретной области его использования:

  • М100 (В7,5). Заливка подготовки под фундамент, которая необходима для удерживания цементного молочка внутри фундаментной ленты или плиты.
  • М150 (В10). Устройство подготовки под фундамент или заливка ленточных фундаментов, предназначенных для восприятия небольших нагрузок.
  • М150 (В12,5). Устройство фундаментов под легкие строения хозяйственного назначения, заливка стяжек пола.
  • М200 (В15), М250 (В20). Популярные варианты для устройства ленточных и плитных фундаментов в частном строительстве, заливки стяжек пола, ростверков столбчатых фундаментов.
  • М300 (В22,5). Монолитные фундаменты всех типов, устройство стяжек, предназначенных для восприятия серьезных нагрузок.
  • М350 (В25), М400 (В30). Эти высокомарочные бетоны используются в строительстве объектов, испытывающих высокие нагрузки и/или эксплуатируемых в сложных условиях.

После заливки бетонных смесей в опалубку необходимо обеспечить нормативные условия на время их схватывания и твердения. В соответствии с ГОСТом нормальными условиями являются: температура – +18…+22 °C, относительная влажность воздуха – 100 %. При высыхании на открытом пространстве бетон быстро теряет влагу, и процессы, протекающие в нем и влияющие на свойства продукта, замедляются. Для предотвращения пересыхания бетонные элементы постоянно смачивают и защищают водонепроницаемыми материалами – полиэтиленовой пленкой, брезентом, постоянно смачиваемыми опилками и песком.

При строительстве крупных объектов удобный вариант – заказ готовой бетонной смеси, которую доставляют специализированным транспортом. Бетон должна сопровождать документация с указанием всех характеристик продукта.

сколько нужно мешков цемента на 1 куб бетона

Для того чтобы приготовить бетон понадобятся три составляющие: цемент, песок и щебень. Соблюдение пропорций основных компонентов влияет на качество готового продукта. Рассмотрим детальнее, каков расход цемента на 1 куб раствора.

Сколько нужно цемента на куб бетона

В зависимости от предназначения бетона его изготавливают с определённой прочностью. Например, марку М100 применяют для заливки основания дорог и создания бордюров, М150 — возведения небольших построек, М200 — для заливки фундаментов.

Расход цемента на 1м3 бетонного раствора
  Марка готового бетона
М75 М100 М150 М200

Марка цемента

М400 195 кг 250 кг 345 кг 445 кг
М500 155 кг 200 кг 275 кг 355 кг

Если в бетоне слишком мало цемента, он не способен держать связующее и наполнитель, и такой материал быстро разрушится под влиянием внешних факторов. И наоборот, существенно превышение объёмов отвердителя, приведёт к растрескиванию конечного продукта.

Сколько нужно мешков цемента на 1 куб бетона

Стройматериалы лучше приобретать в мешках, расфасованных по 50 кг, — так легче рассчитать пропорции компонентов. Например, для изготовления бетонной смеси под фундамент рекомендуемое соотношение цемента, песка, щебня и воды — 1:3:5:0.5. Это означает, что на 1 ведро цемента нужно взять 3 ведра песка, 5 ведер щебня (гравия) и полведра воды.

Чтобы рассчитать расход цемента на 1 м2 стяжки, воспользуйтесь калькулятором. Для начала следует рассчитать необходимый объём раствора: толщину умножить на площадь поверхности. Так, для изготовления стяжки толщиной в 30 мм для помещения площадью 15 м2 понадобится: 15×0,03 = 0,45 м3 бетона.

Для стяжки рекомендуется использовать бетонный раствор марки М200, то есть нужно 445 кг цемента марки М400 на 1 м3. Значит, расход составляет: 0,45×445 = 200,25 кг (четыре мешка).

Если пол изначально кривой, в качестве высоты нужно брать среднюю величину. Например, для расчёта расхода бетонного раствора на стяжку, у которой в одном углу будет толщина 1 см, а в другом — 5 см, следует брать рассчётной толщину в 3 см.

Расход цемента на 1 м2 кладки кирпича рассчитывается также исходя из необходимого количества готового раствора. Примерный расход цементной кладочной смеси на кирпичную кладку рассчитывается для кубометра будущей кладки. Объём кладки нетрудно рассчитать, зная её площадь и толщину в кирпичах.

Примерный расход можно узнать из таблицы:

Расход кладочной смеси на 1 м3 кирпичной кладки
  Толщина стен в кирпичах
0,5 (12 см) 1 (25 см) 1,5 (38 см) 2 (51 см) 2,5 (64 см)
Вид кирпича Обычный (25х12х6.5 см) 0,189 м3 0,221 м3 0,234 м3 0,240 м3 0,245 м3
Модулированный (25х12х8.8 см) 0,160 м3 0,200 м3 0,216 м3 0,222 м3 0,227 м3

В каких пропорциях развести (разводить) цемент с песком?

Сложно представить современное строительство без такого материала, как цемент. Он имеет широкую сферу применения: с него начинается закладка фундамента и с ним заканчивается внутренняя отделка помещения. Цемент известен с древних времен, а аналогов и замены ему не нашли до сих пор.

Материал не является самостоятельным и готовым к применению продуктом, но считается важным компонентом при изготовлении любой строительной смеси. Застывая, он становится прочным, как камень, а износостойкостью превосходит некоторые природные материалы.

Сферы применения цемента

Портландцемент — строительный материал, применяемый для выполнения следующих работ:

  • приготовления бетона различных марок;
  • заливки фундамента и полов;
  • изготовления различных смесей для строительных, ремонтных и отделочных работ;
  • производства железобетонных изделий (бордюров, дорожных плит, брусчатки и т. д.) и составов для создания разных предметов декоративно-прикладного искусства.

Цемент выполняет функцию связующего компонента и используется для сцепки отдельных частей конструкций или кирпичной кладки. Чтобы готовый продукт имел заявленную прочность, смесь должна быть приготовлена правильно и традиционными способами.

Основные правила приготовления раствора

1 способ разведения цемента: в готовые емкости заливается вода, в которую постепенно необходимо добавить песок и цемент в нужных пропорциях. Далее ингредиенты тщательно перемешиваются, а при необходимости можно еще добавлять воду до получения однородной массы с нужной консистенцией (раствор не должен быть жидким).

2 способ стоит на другом принципе: в ведра кладут сухие компоненты, и сначала требуется смешать цемент с песком, а затем постепенно добавляют небольшими порциями нужное количество воды — получается пластичный раствор.

Важно! И в том, и в другом случае до смешивания цемента с водой необходимо избавиться от возможных примесей. Для этого берут сито и просеивают стройматериалы. Для разведения просеянного цементно-песчаного раствора должна применятся только чистая вода!

В каких пропорциях смешивать цемент с песком?

Рекомендуется разводить цемент с песком в пропорции, указанной на упаковке стройматериала, потому что от этого зависит технико-эксплуатационные характеристики готового бетона или раствора. Марка цемента, а также содержание гравия или щебня являются исходными данными для формирования марки раствора или бетона. От качества и количества просеянного песка зависит добротность будущих работ. Разводить цементный раствор лучше бетономешалкой.

Пропорции цементного раствора могут отличаться и иметь небольшие особенности в зависимости проекта и назначения. Так, смесь для оштукатуривания стен приготавливается в пропорции: 1 часть цемента и 3 части песка смешивают, затем порционно добавляют 1 часть воды до получения нужной консистенции, определить которую можно при помощи шпателя: если его наклонить под углом 40 градусов и раствор не стекает и не капает — достигнуто нужное соотношение песка, цемента и воды. Штукатурка будет ровная и гладкая.

Раствор для кладки кирпича делается с использованием 1 части цемента и 4 частей песка. Цемент должен быть марок М300 и М400. Допускается использовать другие наполнители и пластификаторы, например, известь.

Для производства бетона соотношение цемента к песку составляет 1:2. При этом будет добавка 4 частей гравия, а количество воды достаточно и половины от объема цемента. Развести цементный раствор и залить формы необходимо в течение одного часа!

Для чего нужно знать маркировку цемента?

Хотите приготовить раствор качественно? Обратите внимание на используемый цемент и его марку. Она означает прочность затвердевшего состава на сжатие и, как следствие, влияет на долговечность и износостойкость готового изделия или здания. Чем выше цифра на маркировке, тем более надежным и прочным будет цементная смесь.

Для приготовления смеси для кладки обычно берут материал от М100. Для штукатурки фасада подойдет цемент М200, а для внутренних стен — М150.

Цемент, марка которого М300, применяется для строительства объектов, на которые приходится сильная нагрузка: для стяжки пола, пешеходных дорожек, тротуарных плит и прочих поверхностей, испытывающих сильные нагрузки в процессе эксплуатации. Из этого состава также заливаем фундамент и производим несущие элементы сооружений.

М500 используется для приготовления особо прочных растворов, применяемых в условиях жесткой эксплуатации.

Для самостоятельного замеса цементного раствора своими руками потребуются инструменты: емкость нужных размеров, ведра, лопата, дрель с миксерной насадкой (строительный миксер) и иногда бетономешалка. Ее применение часто обосновано, потому что ручное замешивание не может похвастаться однородностью распределения компонентов.

Различные строительные организации предлагают приобрести готовые цементные смести с доставкой на строительный объект. В целях экономии времени и сил, а иногда и финансов нет оснований отказываться от таких предложений, и многие застройщики выбирают именно данный вариант. В этом случае мы рекомендуем тщательно изучить документацию с целью определения соотношения используемых материалов и изучения их качественных характеристик. Обратите внимание, что замешивается цементный раствор на заводе и в готовом виде доставляется на площадку покупателя. Учитывая то, что раствор теряет свои качества и застывает через несколько часов, необходимо продумать как способ транспортировки, воспользовавшись услугами автобетоносмесителя, а также время начала строительных работ.

Как правильно приготовить раствор для фундамента

Фундамент — это основа любого дома. От его качества будет зависеть как долговечность будущего здания, так и его эксплуатационные характеристики. Есть несколько видов фундаментов: ленточный, столбчатый, пластинчатый и свайный. Независимо от того, какой тип будет выбран для возведения здания, самое главное — правильно приготовить бетонную смесь.

Любой раствор для фундамента состоит, прежде всего, из цемента, песка, гравия и воды.В особых случаях в смесь добавляют различные пластификаторы. Чаще всего это известь или глина. Марка цемента выбирается исходя из типа грунта, на котором будет построен дом, кроме того, учитывается уровень грунтовых вод. Качество смеси в конечном итоге зависит от того, насколько хорошо подобран песок и размер фракций гравия.

Раствор для фундамента чаще всего делают из цемента марки М300-400. При использовании первого соотношение цемент / песок / гравий составляет 1/3/5.При использовании цемента М400 допустимо добавлять в смесь четыре части песка. Однако это только в том случае, если почва на участке сухая и имеет хорошую несущую способность. Для глинистых влажных почв при строительстве на откосах, зыбучих песках и т. Д. Лучше всего использовать цемент М500.

Что касается песка, то фундамент обычно выбирают речной крупнозернистый. В этом случае необходимо убедиться, что в нем нет органических включений, а также глин. В раствор для фундамента должен входить только хорошо просеянный песок.Ни в коем случае нельзя использовать вместо него шлак. Дело в том, что шлакобетон очень сильно впитывает влагу. В доме с таким фундаментом будет постоянная сырость.

Бетон для ленточного фундамента, как и все остальное, обычно состоит из пяти частей щебня или щебня. Иногда частные застройщики также используют бутовый камень. В последнем случае можно сэкономить значительную сумму денег. В этом случае раствор разбавляется в пропорции цемент / песок: 1/3. Предварительно на дно котлована укладывается бетон, затем карьер средних размеров.Делается это таким образом, чтобы расстояние между отдельными элементами было не менее 2-3 см. После этого трамбовкой заливается следующий слой раствора. Затем снова камень и т. Д.

Некоторые частные управляющие строят еще более дешевый раствор для фундамента — грунтовый цемент. В этом случае вместо песка возьмите сусписи, суглинок или лёсс. Помимо дешевизны, у такого фундамента есть еще одно преимущество: со временем его прочностные свойства довольно сильно повышаются. Пропорции смеси обычно используются такие же, как и при использовании песка.

Многие застройщики покупают готовый бетон в строительных организациях. Есть такого раствора не намного больше, чем сухих ингредиентов, необходимых для его приготовления в домашних условиях. При этом вам не нужно тратить время и силы на довольно трудоемкую операцию для ее самостоятельной партии. Кроме того, вы можете получить бетон гораздо лучшего качества. Раствор, который обычно доставляется довольно быстро, в данном случае готовится на профессиональном оборудовании, а значит, имеет лучшие характеристики.Транспортируется в специальных машинах с бетономешалками.

Как рассчитать соотношение воды и цемента

ПОНИМАНИЕ, КАЛЕНСКИЙ БЕТОН
Время: 05:57
Посмотрите это простое для понимания объяснение причин отслаивания бетона от эксперта по бетону Криса Салливана.

Соотношение воды и цемента позволяет сравнить, сколько воды и цемента используется в бетонной смеси. Низкое водоцементное соотношение делает бетон более прочным, но с ним труднее работать.

КАК РАСЧЕТ ВОДОЦЕМЕНТНОГО СООТНОШЕНИЯ

Отношение воды к цементу рассчитывается путем деления воды в одном кубическом ярде смеси (в фунтах) на количество цемента в смеси (в фунтах). Таким образом, если в одном кубическом ярде смеси содержится 235 фунтов воды и 470 фунтов цемента, то соотношение воды и цемента составляет 0,50.

Если в смеси указано количество воды в галлонах, умножьте количество галлонов на 8,33, чтобы узнать, сколько фунтов содержится в смеси.

Не математик? Наймите подрядчика по бетону рядом с вами, чтобы убедиться, что вы получаете бетон высокого качества.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ НИЗКОЕ СООТНОШЕНИЕ ВОДЫ К ЦЕМЕНТУ

Низкое соотношение воды и цемента — проблема номер один, влияющая на качество бетона.

Низкое водоцементное соотношение влияет на все желаемые свойства бетона, перечисленные в желаемых свойствах бетонного сечения.

Используйте максимальное отношение воды к цементу .50, когда бетон подвергается воздействию замерзания и оттаивания во влажном состоянии или химикатов для борьбы с обледенением в соответствии с Единым строительным кодексом 1997 года.(Таблица 19-A-2)

Используйте максимальное соотношение воды и цемента 0,45 для бетона с суровыми или очень суровыми сульфатными условиями в соответствии с Едиными строительными нормами 1997 года (Таблица 19-A-4).

Водопроницаемость увеличивается экспоненциально, когда водоцементное соотношение бетона превышает 0,50.

Прочность увеличивается чем менее проницаема бетонная смесь.

Прочность повышается при более низком водоцементном соотношении. Водоцементное соотношение 0,45, скорее всего, достигнет 4500 фунтов на квадратный дюйм или больше.Водоцементное соотношение .50, вероятно, достигнет 4000 фунтов на квадратный дюйм или больше.

Для получения полной информации по Единым строительным нормам и правилам, касающейся бетонной конструкции, обратитесь к своему архитектору, поставщику готовой смеси или в вашу местную библиотеку.

Узнайте, как правильно вылечить бетонную плиту.

СВЯЗАННЫЙ:
Как смешивать бетон

Бетонные подрядчики: поиск пароизоляции для бетонных плит

Соотношение цемента

— обзор

7.5.1 Влияние содержания золы уноса на механические свойства

Прочность на сжатие композита с различным отношением золы уноса к цементу, испытанная в возрасте 7, 14 и 28 дней (Tian and Zhang , 2013) представлена ​​в таблице 7.3.

Таблица 7.3. Прочность на сжатие композита с различным соотношением летучей золы / цемента

Прочность на сжатие (МПа)
Соотношение летучей золы / цемента Количество дней при испытаниях
7 14 28
F / C = 1,2 31,3 35,66 42,37
F / C = 1,6 24,24 28.24 36,67
F / C = 2,0 21,72 24,82 33,82

Видно, что прочность на сжатие композита сопоставима с прочностью обычного бетона с значение в возрасте 28 суток достигло 42,37, 36,67 и 33,82 МПа для композита с соотношением летучая зола / цемент 1,2, 1,6 и 2,0 соответственно. По мере увеличения отношения золы-уноса к цементу с 1,2 до 1,6 и 2,0 прочность композита на сжатие в течение 28 дней снижается.Это можно объяснить следующим образом. После смешивания между различными ингредиентами композита произойдет химическая реакция. В процессе химической реакции только небольшая часть состава летучей золы принимает участие в пуццолановой реакции с вяжущим компаундом, в то время как большая часть состава летучей золы играет роль только для заполнения пространства между компаундами. матрицы. Из-за большого количества летучей золы в новом композите и значительно меньшего количества цемента по сравнению с обычным бетоном, напряжение адгезии между частицами снижается, так как меньше пасты доступно для объединения частиц, содержащихся в матрице.Кроме того, добавление летучей золы может увеличить содержание воздуха в матрице; это также может вызвать снижение прочности композита на сжатие. Для композита с постоянным соотношением летучая зола / цемент прочность на сжатие увеличивается с 7 до 14 дней с увеличением на 13,93% для отношения летучей золы / цемента 1,2, 14,16% для отношения летучей золы / цемента 1,6 и 14,27% для отношения зольной пыли / цемента 2,0 соответственно. Но увеличение прочности на сжатие через 28 дней по сравнению с 7 днями более значимо при увеличении на 35.4%, 51,2% и 55,7% для соотношения летучая зола / цемент 1,2, 1,6 и 2,0 соответственно. Это явление отражает то, что пуццолановая реакция между материалами более интенсивна в период от 14 до 28 дней, чем на более ранней стадии.

Испытанный модуль Юнга композита с различным соотношением летучая зола / цемент в возрасте 7, 14 и 28 дней показан на Рисунке 7.6.

Рисунок 7.6. Модуль Юнга композита с различным соотношением летучей золы / цемента.

Как видно из рисунка 7.6, с 7 до 28 дней модуль Юнга композита увеличивается на 92,05% для соотношения летучая зола / цемент 1,2, 60,52% для соотношения летучая зола / цемент 1,6 и 68,52% для отношения летучая зола / цемент. 2,0. Более того, тестируемый модуль Юнга при том же возрасте отверждения уменьшается с увеличением соотношения летучая зола / цемент. В возрасте 28 дней модуль Юнга составляет 18,59 ГПа для отношения золы-уноса / цемент 1,2, 15,25 ГПа для отношения золы-уноса / цемента 1,6 (со снижением на 17,97%) и 14.24 ГПа для соотношения летучая зола / цемент 2,0 (снижение на 6,62%). Применение большого количества летучей золы для замены цемента приводит к меньшему напряжению адгезии между частицами и большему содержанию воздуха в матрице; следовательно, модуль Юнга композита соответственно уменьшается.

В таблице 7.4 показана прочность композита на изгиб при изменении соотношения летучая зола / цемент 1,2, 1,6 и 2,0, испытанная в возрасте 7, 14 и 28 дней. Видно, что прочность композита на изгиб снижается с увеличением соотношения летучая зола / цемент.В возрасте 28 дней испытанная прочность композита на изгиб составляет 5,74 МПа для соотношения летучая зола / цемент 1,2, 5,22 МПа (снижение на 9,06%) и 4,67 МПа (снижение на 18,64%) для золы уноса / цемента. цементный коэффициент 1,6 и 2,0 соответственно. Прочность на изгиб композита в возрасте 7 дней для всех трех соотношений летучей золы / цемента превышает 3 МПа. Из-за реакции гидратации вяжущего материала образцы становятся более твердыми, и их прочность на изгиб постепенно увеличивается с увеличением времени отверждения с увеличением на 24.51% для соотношения летучая зола / цемент 1,2, 61,61% для соотношения летучая зола / цемент 1,6 и 55,15% для соотношения летучая зола / цемент 2,0, соответственно, в возрасте от 7 дней до возраста 28 дней .

Таблица 7.4. Прочность на изгиб для композита с различным соотношением золы-уноса / цемента

Прочность на изгиб (МПа)
Соотношение золы-уноса / цемента Количество дней при испытании
7 14 28
Ф / К = 1.2 4,61 4,84 5,74
F / C = 1,6 3,23 4,2 5,22
F / C = 2,0 3,01 4,67

Испытанные характеристики прочности на растяжение-деформация композита с изменяющимся соотношением летучей золы и цемента показаны на Рисунке 7.7.

Рисунок 7.7. Прямые кривые растяжения новых разработанных композитов при различном содержании летучей золы.

На рис. 7.7 показано небольшое изменение прочности композита на разрыв при соотношении летучей золы и цемента от 1,2 до 2,0. Чтобы лучше интерпретировать механическое поведение разработанного композита, представлено другое механическое свойство, а именно пластичность при растяжении. Пластичность при растяжении означает способность определенного материала поглощать энергию и может быть рассчитана как площадь под кривыми до определенного значения деформации. Это видно из рисунка 7.7 видно, что до того, как деформация достигнет 2%, площадь под кривыми значительно увеличивается с увеличением содержания летучей золы. Это означает, что пластичность композита при растяжении резко возрастает, и с увеличением содержания летучей золы поглощается больше энергии. Для нового композита с отношением золы-уноса к цементу 1,2 прочность на разрыв резко упала до не более 1 МПа, когда возникли трещины, и прочность на разрыв продолжала постепенно снижаться до тех пор, пока образец не был окончательно поврежден.Хотя прочность на разрыв также внезапно снизилась, когда в образцах на растяжение возникли трещины с соотношением золы-уноса к цементу 1,6, остаточная прочность на разрыв составила около 2 МПа, что почти в два раза выше, чем у аналога с соотношением золы-уноса / цемента. из 1.2. Повышенная ударная вязкость была более очевидной в цементном композите с соотношением летучая зола / цемент 2,0. Для этого композита прочность на разрыв также резко снизилась, когда образец растрескался, но остаточное напряжение растяжения снова увеличилось с увеличением деформации с остаточным пределом прочности на разрыв, достигающим пика 2.41 МПа. Это означает, что композит проявляет деформационное упрочнение, которое обычно связано с превосходной вязкостью материалов. Как показано на рис. 7.7, это деформационное упрочнение продолжалось до тех пор, пока деформация растяжения образца не достигла 0,4%, а затем остаточная прочность на растяжение постепенно снижалась до тех пор, пока образец не был окончательно поврежден.

Поведение при деформационном упрочнении можно объяснить микромеханизмом композита. В самом начале, когда к концам образца прикладывалась сила растяжения, такая же деформация возникала в волокнах и матрице образца под действием растягивающей силы.С увеличением растягивающей нагрузки в матрице возникали и развивались микротрещины, и волокна перекрывали микротрещины. По мере развития и распространения микротрещин по волокнам сначала происходит расслоение между частью волокон и матрицей в области трещины, а затем дальнейшее развитие вдоль поверхности между волокнами и матрицей. Во время этого процесса растягивающее напряжение в растрескавшейся матрице снималось и передавалось мостиковым волокнам, а растягивающее напряжение обычно удерживалось из-за напряжения химической связи и механического взаимодействия между матрицей и мостиковыми волокнами в несвязанной области.Предел прочности на разрыв, внезапно приданный мостиковым волокнам, увеличил деформацию мостиковых волокон и способствовал процессу отсоединения волокон от матрицы. Несмотря на микротрещины в матрице, растягивающее напряжение образца увеличивалось с деформацией из-за эффектов перемычки волокон. По мере развития микротрещин микротрещины постепенно сливались вместе и образовывали видимую трещину на самом слабом участке образца. Формулировка этой основной трещины привела к внезапному падению кривой растягивающего напряжения-деформации с пикового значения из-за быстрого снятия растягивающего напряжения с хрупкого вяжущего материала (Jun and Mechtcherine, 2010).Затем, с увеличением деформации, ширина основной трещины увеличивалась, а напряжение увеличивалось из-за упрочняющей роли мостиковых волокон. В результате остаточное растягивающее напряжение снова увеличилось и показало деформационное упрочнение, пока растягивающее напряжение не достигло второго пикового значения (Zhang et al., 2000; Roth et al., 2010). После этого, когда к образцу была приложена большая растягивающая нагрузка, разрыв между соединяющими волокнами и матрицей быстро прогрессировал, и мостиковые волокна начали вытягиваться из матрицы.Когда волокна полностью отделялись от окружающей матрицы, адгезионное напряжение между волокном и матрицей из-за эффекта химического связывания терялось, и, таким образом, возникало только напряжение трения между соединяющими волокнами и матрицей. Что касается волокон жома, то при вытягивании волокон поверхность натуральных волокон повреждалась, и волокна становились более грубыми, и в результате усиливалось напряжение трения. Следовательно, после того, как растягивающее напряжение достигло второго пикового значения, оно постепенно снижалось с увеличением деформации из-за возникающего относительного напряжения.Наконец, когда волокна были полностью вытянуты из матрицы, перекрывающее действие волокон через основную трещину было утрачено; в результате образец получил трещину и полностью потерял способность выдерживать растяжение.

Зола-унос играет роль заполнения пространства между продуктами гидратации, делая композит более компактным и, следовательно, улучшая сцепляющие свойства мостиковых волокон. Однако с уменьшением содержания летучей золы поведение композита при деформационном упрочнении стало неочевидным.На основании результатов испытаний можно сделать вывод, что увеличение содержания летучей золы в композите может увеличить ударную вязкость цементного композита, армированного нитевидными кристаллами, но за счет снижения прочности на сжатие и модуля Юнга. Увеличение содержания летучей золы могло нарушить процесс гидратации цемента, что привело к снижению прочности на сжатие и модуля Юнга композита. Частица летучей золы может заполнять пространство между продуктами гидратации, т.е., между матрицей и волокнами для композита. В результате использование летучей золы может уплотнить матрицу и улучшить характеристики сцепления композита, и это играет важную роль в механизме ударной вязкости композита.

Закон отношения плотности воды к цементу для 28-дневного прогнозирования прочности на сжатие материалов на основе цемента Предлагаются материалы, включая раствор, обычный бетон, керамзитобетон и пенобетон.Была испытана стандартная 28-дневная прочность на сжатие различных растворов, обычного бетона, керамзитобетона и пенобетона. Были проведены и сопоставлены симуляции закона Абрамса, формулы Боломея и закона отношения плотности воды и цемента. Закон отношения плотности воды к цементу иллюстрирует лучшее моделирование для прогнозирования 28-дневной прочности на сжатие материалов на основе цемента. Закон о соотношении вода-цемент-плотность включает как водоцементное соотношение, так и относительную кажущуюся плотность материала на основе цемента.Относительная кажущаяся плотность материала на основе цемента является важным из всех факторов, определяющих прочность на сжатие материала на основе цемента. Закон отношения плотности воды к цементу будет полезен для точного и обобщенного прогноза 28-дневной стандартной прочности на сжатие при отверждении материалов на основе цемента.

1. Введение

Материалы на основе портландцемента, такие как цементный раствор, обычный бетон, легкий бетон и пенобетон, имеют чрезвычайно широкий спектр применения в гражданском строительстве во всем мире и, как ожидается, будут более широко использоваться в будущем. также.Свойства материалов на основе цемента определяются всей составляющей сырья и их пропорциями. Ясное и правильное понимание физической связи между свойствами и составом материалов на основе цемента очень важно. Другими словами, точное и обобщенное прогнозирование свойств на основе состава материалов на основе цемента будет полезно для инженерного проектирования и применения материалов на основе цемента. Прочность на сжатие в течение 28 дней — одно из первых и важнейших свойств материалов на основе цемента для структурного проектирования гражданского строительства.Пока неясно, как 28-дневная прочность на сжатие определяется составом материалов на основе цемента.

С момента изобретения портландцемента в 1824 году многочисленные исследования доказали, что 28-дневная прочность на сжатие материалов на основе цемента определяется сырьем, включая цемент, дополнительные вяжущие материалы, заполнители и т. Д., Пропорциями, включая водоцемент. соотношение, соотношение песок-заполнитель, содержание цемента и т. д., а также условия отверждения, включая температуру окружающей среды, давление и влажность.В 1918 году Абрамс провозгласил закон водоцементного отношения, основанный на наблюдении, что по мере уменьшения водоцементного отношения прочность бетона соответственно увеличивается. В 1935 году Боломей дал формулу для прогнозирования прочности на сжатие цементного раствора, которая выражает линейную зависимость между водоцементным соотношением и прочностью на сжатие. И закон Абрамса, и формула Боломея показывают, что прочность на сжатие материалов на основе цемента в основном зависит от водоцементного отношения среди всех других факторов.Таким образом, закон Абрамса и формула Боломея рассматриваются как разные математические формы закона водоцементного отношения. Для строительного раствора было обнаружено, что соотношение цемент-песок, содержание дополнительного вяжущего материала и тип цемента — все это будет влиять на параметры в законе Абрамса или формуле Боломея [1–4]. Для обычного бетона тип цемента, возраст выдержки и содержание микрокремнезема будут влиять на параметры в законе Абрамса или формуле Боломея [5–8]. Для легкого бетона свойства заполнителей будут влиять на параметры в законе Абрамса или формуле Боломея [9].Для пенобетона условия отверждения, тип цемента, пенообразователь и плотность в сухом состоянии будут влиять на параметры в законе Абрамса или формуле Боломея [10, 11]. Однако до сих пор прилагалось меньше усилий для обобщения закона Абрамса или формулы Боломея для материалов на основе цемента, включая строительный раствор, обычный бетон, легкий бетон и пенобетон вместе взятые.

В этом документе была исследована 28-дневная прочность на сжатие материалов на основе цемента, включая раствор, обычный бетон, легкий бетон и пенобетон.Закон Абрамса и формула Боломея были применены для моделирования взаимосвязи между водоцементным соотношением и 28-дневной прочностью на сжатие. Предложен и проверен новый закон соотношения плотности воды и цемента. Эта работа будет полезна в дальнейшем для прогнозирования свойств прочности по составу материалов на основе цемента и исследования долговечности структуры материалов на основе цемента [12–18].

2. Закон о соотношении вода-цемент и закон о соотношении вода-цемент-плотность

Математическое соотношение между прочностью на сжатие и водоцементным соотношением, согласно закону Абрамса, показано в следующем уравнении: где σ c — прочность на сжатие материала на основе цемента (МПа), — водоцементное соотношение, а a 1 и a 2 — параметры, определяемые типом цемента, содержанием цемента, состоянием твердения, и т.п.

Математическая взаимосвязь между прочностью на сжатие и водоцементным отношением, согласно формуле Боломея, показана в следующем уравнении: где b 1 и b 2 — параметры, определяемые типом цемента, содержанием цемента, условия отверждения и т. д.

Закон отношения плотности воды к цементу предполагает, что прочность на сжатие материалов на основе цемента в основном зависит от отношения плотности воды к цементу среди всех других факторов.Математическое соотношение между прочностью на сжатие и отношением плотности воды к цементу в соответствии с законом отношения плотности воды к цементу показано в следующем уравнении: где D r — кажущаяся относительная плотность материала на основе цемента. , — соотношение воды и плотности цемента, а d 1 , d 2 и d 3 — параметры, определяемые типом цемента, содержанием цемента, условиями твердения и т. д.

Если цемент и дополнительные вяжущие материалы вместе рассматриваются как связующее, закон отношения плотности воды к связующему предполагает, что прочность на сжатие материалов на основе цемента в основном зависит от отношения плотности воды к связующему веществу среди всех других факторов.Математическое соотношение между прочностью на сжатие и отношением плотности воды к связующему в соответствии с законом отношения плотности воды к связующему показано в следующем уравнении: где — соотношение вода-связующее, — отношение плотности воды к связующему, и f 1 , f 2 и f 3 — параметры, определяемые типом цемента, содержанием цемента, состоянием твердения и т. Д.

3. Экспериментальная
3.1. Материалы

П.Портландцемент I 42,5 (ПК) использовался в соответствии с китайским национальным стандартом GB175-2007 (портландцемент типа CEM I, соответствующий BS EN 197-1: 2011). Используемый микрокремнезем (SF) имеет удельную поверхность 16000 м 2 / кг. Гранулированный доменный шлак (ГГШ) имеет размер частиц от 0,5 мкм мкм до 125,8 мкм мкм. Использовалась летучая зола с удельной поверхностью 380 м 2 / кг. Химический состав PC, SF, GGBS и FA показан в таблице 1. В качестве восстановителя воды используется суперпластификатор на основе поликарбоновой кислоты.Крупные заполнители представляли собой щебень из известняка с максимальным диаметром 30 мм и плотностью 2615 кг / м 3 . Был принят местный речной песок с максимальной крупностью 5 мм и плотностью 2630 кг / м 3 . Легкие агрегаты представляли собой керамзитовые агрегаты из вспученного сланца с максимальным диаметром 20 мм и насыпной плотностью 450 кг / м 3 . Для пенобетона использован пенообразователь на основе животного белка.

01 8

Материалы Химический состав (%) Потери при воспламенении (%)
SiO 2 Al 2 O Fe7 2 O 3 CaO MgO SO 3 Эквивалентная щелочь Свободный CaO Cl

2010 PC.13 20,13 3,67 63,89 1,61 3,31 0,24 0,52 0,035 2,50
SF 88,52 1,23 2 900 98 5,49 1,23 2 5,4 — 1,53
GGBS 36,50 20,30 1,54 31,40 5,31 2.50 0,29 1,59
FA 51,98 28,37 5,64 4,30 0,84 0,95

3.2. Пропорции смеси

Пропорции смеси для цементного раствора, обычного бетона, керамзитобетона и пенобетона показаны в таблицах 2–5 соответственно.Для затирки смеси G0.20, G0.25, G0.30 и G0.40 представляют собой чистые цементные растворы. Для нормального бетона микрокремнезем добавляется в смеси NC0.31, NC0.29, NC0.25 и NC0.20. Для керамзитобетона соотношение песка и заполнителя изменяется с 32% до 42%. Для пенобетона водоцементное соотношение изменяется с 0,60 до 1,43.

1279

ID смеси Состав (кг / м 3 )
Вяжущее Песок Вода Водный редуктор GGBS

G0.20 0,20 1933 0 0 0 387 15
G0.25 0,25 1762 0 0 0 4498 0
G0.30 0.30 1620 0 0 0 486 4.0
G0.40 0,40 1394 0 0 0 558 2.0
G0.26 0,26 746 123 153 1279 194 8,0
G0.33 0,33 674 92 674 92 225 5,0
G0,28 0,28 909 61 51 1279 255 4,0
G0.24 0.24 1176 38 64 1021 281 5,0

904 Соотношение 98 0,38 900 900 900
81 Соотношение песка и заполнителя Состав (кг / м 3 )
Вяжущее Песок Крупнозернистый заполнитель Вода Водоредуктор
Цемент
NC0.48S 0,48 0,48 0,45 500 0 700 850 240 5,40
NC0.45S 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 700 850 220 6,00
NC0.38S 0,38 0,38 0,45 500 0 700 850 190 8.80
NC0,34S 0,34 0,34 0,45 500 0 700 850 170 9,60
NC0,38 0,38 400 0 700 1125 152 3,00
NC0,34 0,34 0,34 0,38 400 0 70025 4.25
NC0,30 0,30 0,30 0,38 400 0 700 1125 120 4,25
NC0,31 0,31 0,41 600 67 550 800 187 6,75
NC0,29 0,29 0,26 0,41 600 67 5503 6.75
NC0,25 0,25 0,22 0,41 600 67 550 800 147 8,00
NC0.20 0,208 0,19 0,41 600 67 550 800 120 8,00

3

0.51-42


81 904 соотношение Состав (кг / м 3 )
Связующее Песок Керамзитовый заполнитель Вода Водоредуктор
Цемент FA
CC55-32 0,55 0,32 380 38 508 312 209 0
CC0.51-30 0,51 0,30 380 48101 380 530 303 193 0
CC0,51-35 0,51 0,35 380 48 607 363 193 0 0,51 0,42 380 48 743 303 193 0

ID GGBS 900 900
Соотношение вода-связующее Составы (кг / м 3 )
Связующее Вода Пенообразователь
Цемент GGBS FA
FA
FC0.60 0,60 0,45 600 80 120 360 3,60
FC0,67 0,67 0,50 600 80 120
FC0,91 0,91 0,50 440 160 200 400 3,60
FC1,43 1,43 0.50 280 240 280 400 3,60

3.3. Методы испытаний и подготовка образцов

Испытание на прочность на сжатие было проведено в соответствии с BS EN 12390-3: 2009. Образцы для испытаний были подготовлены с использованием стандартной металлической кубической формы размером 10 см × 10 см × 10 см и покрыты пластиковым листом после лепка за трое суток. После извлечения из формы все образцы были отверждены при относительной влажности> 95% и температуре 20 ± 2 ° C в течение 28 дней.Прочность на сжатие рассчитывалась как среднее значение трех образцов для испытаний. Эксперименты с образцами проводились при комнатной температуре 20 ± 2 ° С и относительной влажности 65%. Кажущуюся относительную плотность определяли после извлечения из формы путем взвешивания с использованием электронных весов и расчета объема с использованием проверенных размеров.

4. Результаты и обсуждение
4.1. Соответствующие результаты и обсуждение для различных материалов на основе цемента
4.1.1. Раствор

Было проведено моделирование закона Абрамса и формулы Боломея для раствора, результаты показаны на рисунке 1.И закон Абрамса, и формула Боломея хорошо моделируются с квадратом R , равным 0,9733 и 0,9637, соответственно. Параметры a 1 и a 2 закона Абрамса — это 245 и 66. Параметры b 1 и b 2 формулы Боломея — это 26 и 19. Моделирование водоцементного раствора. -Закон отношения плотности для цементного раствора был проведен, и результаты показаны на рисунке 2. Закон отношения плотности воды и цемента хорошо моделируется с R -квадрат 0.9776. Параметры d 1 , d 2 и d 3 закона соотношения вода-цемент-плотность равны 2,4, 200 и 2174 соответственно. Закон о соотношении вода-цемент-плотность включает как водоцементное соотношение, так и кажущуюся плотность материала на основе цемента.



4.1.2. Нормальный бетон

Было проведено моделирование закона Абрамса и формулы Боломея для нормального бетона, результаты показаны на Рисунке 3.И закон Абрамса, и формула Боломея хорошо моделируются с квадратом R , равным 0,9070 и 0,9293 соответственно. Параметры a 1 и a 2 закона Абрамса — это 287 и 79. Параметры b 1 и b 2 формулы Боломея — это 33 и 33. Моделирование водоцементного раствора -плотности для нормального бетона были выполнены с использованием тех же параметров моделирования цементного раствора, как показано на рисунке 2, а результаты показаны на рисунке 4.Закон отношения плотности воды и цемента моделируется с R — квадрат 0,6544, в то время как параметры d 1 , d 2 и d 3 закона отношения плотности воды и цемента равны контролируется до 2,4, 200 и 2174 соответственно. Также казалось, что, хотя водоцементное отношение выше 0,3, моделирование лучше, потому что закон Абрамса действует в диапазоне водоцементных отношений от 0,30 до 1,20 [19, 20]. Для низкого водоцементного отношения прогноз прочности на сжатие более сложен.Основная причина заключается в том, что для материала на основе цемента с высоким водоцементным соотношением часть воды для затворения не участвует в гидратации цемента и в конечном итоге образует поры в затвердевших продуктах гидратации, которые, очевидно, будут определять механические свойства. Напротив, для материала на основе цемента, имеющего низкое водоцементное соотношение, большая часть воды для затворения участвует в гидратации цемента, а затем не образует больше пор в затвердевших продуктах гидратации. Вообще говоря, для твердых материалов с низкой пористостью больше внимания следует уделять влиянию химического состава и формы нагрузки на свойства материала [21–23].



4.1.3. Керамзитовый бетон

Было проведено моделирование закона Абрамса и формулы Боломи для керамзитобетона, результаты показаны на рисунке 5. Закон Абрамса и формула Боломея плохо моделируются с квадратом R 0,0696. Параметры a 1 и a 2 закона Абрамса — это 116 и 58. Параметры b 1 и b 2 формулы Боломея равны 15.4 и 15.5. Моделирование закона отношения плотности воды и цемента для керамзитобетона было выполнено с использованием тех же параметров моделирования цементного раствора, что и на рисунке 2, и результаты показаны на рисунке 6. Закон отношения плотности воды и цемента моделируется с R -квадрат 0,5112, в то время как параметры d 1 , d 2 и d 3 закона отношения вода-цемент-плотность регулируются до 2,4, 200 и 2174, соответственно.



4.1.4. Пенобетон

Было проведено моделирование закона Абрамса и формулы Боломея для пенобетона, результаты показаны на рисунке 7. Закон Абрамса и формула Боломея плохо моделируются с квадратом R , равным 0,1605 и 0,3985, соответственно. . Параметры a 1 и a 2 закона Абрамса равны 2,8 и 1,1. Параметры b 1 и b 2 формулы Боломея равны 0,35 и 2.12. Моделирование закона отношения плотности воды к цементу для пенобетона было выполнено с использованием тех же параметров моделирования цементного раствора, что и на рисунке 2, и результаты показаны на рисунке 8. Закон отношения плотности воды и цемента моделируется с помощью R — квадрат 0,8154, в то время как параметры d 1 , d 2 и d 3 закона отношения плотности воды к цементу регулируются до 2,4, 200 и 2174, соответственно.



4.2. Результаты и обсуждение общих материалов на цементной основе
4.2.1. Закон Абрамса и формула Боломея

Были проведены симуляции закона Абрамса и формулы Боломи с использованием водоцементного отношения для всех материалов на основе цемента, и результаты показаны на рисунке 9. Закон Абрамса и формула Боломи хорошо имитируются. с R -квадрат 0,9391 и 0,8470 соответственно. Параметры a 1 и a 2 закона Абрамса оба равны 500.Параметры b 1 и b 2 формулы Боломея равны 28 и 29. На рисунке 9 показано, что для керамзитобетона и пенобетона моделирование закона Абрамса и формулы Боломея не годится. Общие параметры моделирования не являются однородными по сравнению с предыдущими отдельными моделированиями. Было выполнено моделирование закона Абрамса и формулы Боломея с использованием соотношения воды и связующего для всех материалов на основе цемента, результаты показаны на рисунке 10.Закон Абрамса и формула Боломея моделируются с квадратом R , равным 0,6210 и 0,7952, соответственно. Параметры a 1 и a 2 закона Абрамса — 987 и 5930. Параметры b 1 и b 2 формулы Боломи — это 62 и 119. Сравнение рисунков 9 и 10 показывает, что закон водоцементного отношения лучше моделируется.



4.2.2. Закон о соотношении вода-цемент-плотность

Было проведено моделирование закона отношения вода-цемент-плотность для всех материалов на основе цемента, результаты показаны на рисунке 11.Закон отношения плотности воды и цемента хорошо моделируется с R — квадрат 0,9976. Параметры d 1 , d 2 и d 3 закона отношения плотности воды к цементу регулируются до 2,4, 200 и 2174 соответственно. Общие параметры моделирования одинаковы по сравнению с предыдущими отдельными моделированиями. Было проведено моделирование закона отношения плотности воды к вяжущему для всех материалов на основе цемента, результаты показаны на рисунке 12.Закон отношения плотности воды к связующему был моделирован с R — квадрат 0,9948. Параметры f 1 , f 2 и f 3 закона отношения плотности воды к связующему равны 1,6, 220 и 3333 соответственно. Сравнение рисунков 11 и 12 показывает, что закон отношения плотности воды и цемента лучше моделируется. Разумно видеть, что цемент по-прежнему является основным вяжущим материалом при гидратации, а твердение продуктов гидратации цемента в основном определяет механические свойства материалов на основе цемента.



5. Выводы

На основании результатов данного исследования можно сделать следующие выводы. Предложен новый закон водоцементного отношения на основе закона водоцементного отношения. По сравнению с законом Абрамса и формулой Боломея, закон отношения плотности воды к цементу иллюстрирует лучшее моделирование для прогнозирования 28-дневной стандартной прочности на сжатие при отверждении материалов на основе цемента, включая цементный раствор, обычный бетон, керамзитобетон и пенобетон. в этом вкладе в диапазоне водоцементного отношения 0.От 20 до 1,40. Закон о соотношении вода-цемент-плотность включает как водоцементное соотношение, так и относительную кажущуюся плотность материала на основе цемента. Относительная кажущаяся плотность материала на основе цемента является важным из всех факторов, определяющих прочность на сжатие материала на основе цемента. Закон отношения плотности воды к цементу будет полезен для точного и обобщенного прогноза 28-дневной стандартной прочности на сжатие при отверждении материалов на основе цемента. В качестве темы будущих исследований следует изучить влияние типа цемента и условий твердения на параметры закона отношения плотности воды и цемента.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Мы выражаем глубокую признательность за финансовую поддержку текущих проектов Национальному фонду естественных наук Китая (512, U1706222, 51778309 и 51208013) и Национальному фонду естественных наук провинции Шаньдун (ZR2018JL018).

Пример проектирования смеси ACI — интерактивное покрытие дорожного покрытия

Бетонная смесь предназначена для использования в дорожном покрытии из JPCP толщиной 250 мм (10 дюймов). Желаемые свойства:

  • Спад = 25 мм (1,0 дюйм)
  • Средняя 28-дневная прочность на изгиб не менее 4,5 МПа (650 фунтов на кв. Дюйм)
  • Крупный заполнитель: номинальный максимальный размер = 37,5 мм (1,5 дюйма), масса сухой штанги = 1600 кг / м 3 (100 фунтов / фут 3 ), удельный вес = 2,68, влажность = 1.0 процентов, поглощение = 0,5 процента
  • Мелкозернистый заполнитель: модуль крупности = 2,80, удельный вес = 2,64, содержание влаги = 5 процентов, абсорбция = 0,7 процента
  • Содержание воздуха: 4,5 — 6,5%
  • Максимально допустимое водоцементное соотношение = 0,44
  • Минимальное содержание цемента = 335 кг (565 фунтов)
  • Плотность воды = 1000 кг / м 3 (62,4 фунта / фут 3 )
  • Удельный вес портландцемента = 3,15 (обычно предполагаемое значение)

Спад

Задано как 25 мм (1.0 дюймов). Это типично для ПКК дорожного покрытия.

Максимальный размер агрегата

Задано как 37,5 мм (1,5 дюйма). Это вполне соответствует общей рекомендации ACI о том, чтобы номинальный максимальный размер был ограничен до 1/3 глубины плиты. Арматурная сталь использоваться не будет, поэтому правило о большом пальце, касающееся свободного пространства между арматурными стержнями, не применяется.

Оценка содержания воды и воздуха при смешивании

Для достижения содержания воздуха выше 2–3 процентов PCC должен улавливаться воздухом.Следовательно, при использовании таблицы оценки содержания воды и воздуха для смешивания PCC с воздухововлекающими добавками с заданным оседанием 25 мм (1 дюйм) и номинальным максимальным размером заполнителя 37,5 мм (1,5 дюйма) потребуется около 148 кг / м 3 (250 фунт / ярд 3 ) воды для смешивания. Будет добавлено достаточное количество воздухововлекающей добавки для достижения содержания воздуха 5,5% (в середине указанного диапазона 4,5–6,5%). Имейте в виду, что водоудерживающие добавки могут снизить потребность в воде примерно на 5-10 процентов, а некоторые из них также увеличивают содержание увлеченного воздуха примерно на 0.5 — 1 процент.

Если перевести вес в объем, то рекомендуемый объем воды для смешивания в одном кубическом метре (одном кубическом ярде) PCC составляет 0,148 м 3 (4,00 фута 3 ). Количество увлеченного воздуха составит 5,5% от общего объема или 0,055 м 3 (1,49 фута 3 ).

Соотношение воды и цемента

Поскольку указанная прочность является прочностью на изгиб, необходимо использовать коэффициент преобразования, чтобы получить приблизительную прочность на сжатие, чтобы использовать соотношение вода-цемент vs.таблица прочности на сжатие. Хорошее практическое правило (используемое в Кодексе ACI):


где: равно прочность на сжатие

Рассчитывая на прочность на сжатие, мы получаем около 51,7 МПа (7500 фунтов на квадратный дюйм). Это значение не указано в Таблице 17 для определения водоцементного отношения. Следовательно, требуется более сложное определение водоцементного отношения. Водоцементное соотношение также может быть определено на основе местного опыта.Имейте в виду, что Таблица 4 редко используется при расчете смеси PCC дорожного покрытия. Кроме того, ACI рекомендует максимальное водоцементное соотношение для PCC, подверженного замораживанию и оттаиванию во влажных условиях (таких как бордюры и водостоки), или PCC в присутствии химикатов для борьбы с обледенением (таких как тротуарные плиты PCC) 0,45. В этом случае предположим, что местный опыт диктует водоцементное соотношение около 0,39.

Содержание цемента

Исходя из предыдущего содержания воды в смеси и водоцементного отношения, рассчитанное содержание цемента составляет:

Рекомендуемый объем портландцемента в одном кубическом метре (одном кубическом ярде) PCC составляет:

(метрическая система) (английский)

Грубый агрегат

Использование таблицы содержания грубых агрегатов с заданным номинальным максимальным размером агрегатов 37.5 мм (1,5 дюйма) и заданный модуль тонкости мелкого заполнителя 2,80, рекомендуемая объемная доля крупного заполнителя составляет 0,71. Это означает, что крупный заполнитель должен занимать 71 процент от общего объема. Однако этот объем заполнителя включает объем воздуха между частицами заполнителя. Следовательно, этот 71-процентный объем необходимо преобразовать в массу заполнителя. Учитывая вес агрегата с сухой штангой 1600 кг / м 3 (100 фунтов / фут 3 ), это равняется:

(метрическая система) (английский)

Теперь рекомендуемый объем крупного заполнителя (который сейчас представляет собой только твердый объем крупного заполнителя) в одном кубическом метре (одном кубическом ярде) PCC составляет:
(метрическая система) (английский)

Содержание мелкого заполнителя

Содержание мелкозернистого заполнителя может быть определено путем вычитания других составляющих объемов из единичного объема:

(метрическая система) (английский)
Объём агрегата (1 м3 или 3 ярда) 1.000 м 3 27,00 футов 3
Объем затворной воды 0,148 м 3 4,00 футов 3
Объем воздуха 0,055 м 3 1.49 фут 3
Объем портландцемента 0,121 м 3 3.26 футов 3
Объем крупного заполнителя 0,424 м 3 11,46 футов 3
равно Объем мелкого заполнителя равно 0,252 м 3 6.79 футов 3

Следовательно, вес мелкого заполнителя на единицу объема составляет:

(метрическая система) (английский)

Регулировка влажности агрегата

Поскольку как в крупном, так и в мелкозернистом заполнителе присутствует влага, необходимо отрегулировать вес пробной партии.

(метрическая система) (английский)
Крупный заполнитель: 1136 x 1,01 = 1147 кг / м 3 1917 x 1,01 = 1936 фунтов / ярд 3
Мелкий заполнитель: 665 x 1,05 = 698 кг / м 3 1119 x 1,05 = 1175 фунтов / ярд 3

Кроме того, необходимо отрегулировать количество воды для затворения, потому что и крупный, и мелкий заполнитель влажные и будут добавлять воду в цементное тесто.
(метрическая система) (английский)
Крупный заполнитель: 1136 x (0,01 — 0,005) = 5,7 кг / м 3 1917 x (0,01 — 0,005) = 10 фунтов / ярд 3
Мелкий заполнитель: 665 x (0,05 — 0,007) = 28,6 кг / м 3 1119 x (0,05 — 0,007) = 48 фунтов / ярд 3

Следовательно, количество добавляемой воды для смешивания составляет:
148 кг — 5.7 кг — 28,6 кг равно 113,7 кг
250 фунтов — 10 фунтов — 48 фунтов равно 192 фунтов

Сводка

Окончательное количество пробной партии на единицу объема (1 м 3 или 3 ярдов) составляет:

(метрическая система) английский)
Вода для смешивания 114 кг 192 фунтов
Портландцемент 380 кг 641 фунт
Крупный заполнитель 1147 кг 1936 фунтов
Мелкий заполнитель 698 кг 1175 фунтов

Обычно для изготовления пробных партий делается что-то меньшее, чем единичный объем — типичный размер пробной партии равен 0.03 м 3 (1 фут 3 ). После изготовления пробной партии ее можно проверить на осадки, содержание воздуха, прочность на изгиб, прочность на сжатие и любые другие требуемые свойства.

Mix Design для бетона класса M35 — Портал гражданского строительства

Смесь для бетона марки M35

Состав смеси для бетона марки M35 для свайных фундаментов, представленный здесь, предназначен только для справки. Фактические условия на объекте могут быть разными, поэтому их следует скорректировать в зависимости от местоположения и других факторов.

Марка бетона: M35
Характеристическая прочность (Fck): 35 МПа
Стандартное отклонение: 1,91 МПа *
Целевая средняя прочность: T.M.S. = Fck +1,65 x S.D.
(из IS 456-2000) = 35+ 1,65 × 1,91
= 38,15 МПа

Данные испытаний для материала:
Тип заполнителя: дробленый
Удельный вес
Цемент: 3,15
Крупный заполнитель: 2,67
Мелкий заполнитель: 2,62

Объявления


Водопоглощение:
Грубый агрегат: 0.5%
Мелкий заполнитель: 1,0%

МИКС ДИЗАЙН

Возьмите содержание песка в процентах от общего количества заполнителей = 36%

Выберите соотношение воды и цемента = 0,43 для марки бетона M35

(Из рисунка 2 I.S. 10262-1982)

Выберите содержание воды = 172 кг

(Из IS: 10262 для агрегатов номинальным размером 20 мм Максимальное содержание воды = 186 кг / м 3 )

Следовательно, содержание цемента = 172 / 0,43 = 400 кг / м 3

Формула для пропорции смеси мелкого и крупного заполнителя:

1000 (1-a 0 ) = {(Содержание цемента / Sp.Gr. Цемента) + Содержание воды + (F a / Sp. Gr. * P f )}

1000 (1-a 0 ) = {(Содержание цемента / гр. Цемента) + содержание воды + C a / Sp. Гр. * ПК )}

Где C a = грубое совокупное содержание

F a = содержание мелкого заполнителя

P f = Содержание песка в процентах от общего количества заполнителей

= 0,36

Pc = содержание грубых заполнителей в процентах от общего количества заполнителей.

= 0,64

a 0 = процентное содержание воздуха в бетоне (согласно IS: 10262 для номинального диаметра 20 мм

агрегатов содержание воздуха 2%) = 0,02

Следовательно, 1000 (1-0,02) = {(400 /3,15) + 172 + (F a / 2,62 x 0,36)}

Fa = 642 кг / куб. М

Так как песок относится к зоне II, корректировка на песок не требуется.

Содержание песка = 642 кг / куб. М

1000 (1-0,02) = {(400/3.15) + 172 + (C a / 2,67 x 0,64)}

Следовательно, Ca = 1165 кг / куб. М

Путем комбинированной градации грубых заполнителей было обнаружено, что соотношение 53:47 для заполнителей 20 мм и 10 мм дает наилучшую градацию согласно IS: 383.

Следовательно, 20 мм заполнители = 619 кг

и заполнители 10 мм = 546 кг

Для получения осадки в диапазоне 150-190 мм водоредуцирующая добавка марки SP430 от Fosroc в дозе 0.Следует использовать 3% по весу цемента.

Объявления


Следовательно, пропорция смеси становится:

Cem

Вт / К

Вода

Песок

20 мм

10 мм

Добавка

400

0.43

172

635

619

564

1,2

1

0,43

1,6

1,547

1.36

0,003

Единицы — кг / м 3

Цемент: Песок: Крупные заполнители = 1: 1,6: 2,907

Мы благодарны Er. Ишану Каушалу за эту ценную информацию.

Канварджот Сингх

Канварджот Сингх — основатель Civil Engineering Portal, ведущего веб-сайта по гражданскому строительству, который был признан лучшим онлайн-изданием CIDC.Он прошел гражданское обучение в университете Тапар, Патиала, и работал над этим веб-сайтом со своей командой инженеров-строителей.

Бетонные смеси и прочности

Соотношение и прочность бетонной смеси

Бетон — самый важный компонент в строительстве и строительстве, который используется во всем мире для строительства чего угодно, начиная от зданий, дорог, гаваней, мостов и т. Д.

Что такое бетон? Бетонная смесь очень важна , чтобы убедиться, что она достаточно прочная .

Здесь мы посмотрим на смесь бетона и , как она влияет на прочность . Для проверки смеси мы используем испытание на оседание и испытание на твердость .


Что такое бетон?

Бетон — самый важный компонент для строительства и строительства, который используется во всем мире для строительства чего угодно, начиная от зданий, дорог, гаваней, мостов и т. Д.

Цемент — это, конечно же, связующее, которое скрепляет кирпичную кладку, сделанную из обожженного известняка, превращая ее в силу.

При смешивании с песком и водой получается раствор, который используется для склеивания кирпичей, бетонных блоков или других компонентов кладки.

Если вы смешаете цемент с гравийным заполнителем (куски щебня), песком и водой, вы получите бетон, который, несомненно, является наиболее часто используемым строительным материалом в современном мире. Бетон — очень полезный материал, потому что он заливается на место в виде густой суспензии или шлама, но затвердевает, как камень. Он невероятно гибкий и может использоваться для создания сложных форм в виде отдельных компонентов кладки.

Портлендский цемент — немного истории

Когда и кем был впервые открыт цемент, неизвестно, но известно, что древние македонцы делали бетон, используя вяжущее из обожженной извести за несколько сотен лет до Рождества Христова. Три века спустя римляне широко использовали бетон на основе извести для строительства акведуков, мостов и других зданий.

После падения Римской империи не было большого развития бетона в течение нечетного тысячелетия или около того, но затем, в 19 веке, когда пришла промышленная революция, резать камень для строительства было слишком дорого, поэтому люди начинали сжигать смеси глины и мела для изготовления новых видов цемента на основе извести.

Несколько фальстартов привели к появлению нескольких различных рецептов, но в конце концов парень по имени Исаак Джонсон разработал технологию производства портлендского цемента, получившую свое название от сходства с белым камнем из Портленда в Дорсете. Запатентованный в 1824 году портландцемент изготавливается путем нагревания известняка с некоторыми другими добавками, включая глину, в печи до температуры 1450 градусов. Известняк — это карбонат кальция, который при нагревании выделяет углекислый газ, оставляя оксид кальция, более известный как негашеная известь.Он охлаждается в виде «клинкера», который затем измельчается до порошка и смешивается с небольшим количеством гипса, чтобы получить то, что стало самым популярным из цементов, которые мы используем сегодня.

При смешивании цемента с водой происходит химическая реакция, известная как гидратация. По мере схватывания цемент медленно поглощает углекислый газ и снова образует карбонат кальция. Сцепление кристаллов в структуре цемента придает ему значительную прочность.

Теперь мы добавляем песок и несколько небольших камней (заполнитель), и у нас есть бетон.

Типичный бетон схватывается примерно через 6 часов, он начинает набирать прочность через 24 часа и продолжает набирать прочность в последующие месяцы и годы, особенно если его держать во влажном состоянии. Гипс замедляет реакцию, давая время бетону или раствору уложиться до того, как он начнет схватываться.

Если вы хотите прочное здание, бетонная смесь очень важна

Хватит предыстории, перейдем к самому важному. Замешивание бетона похоже на выпечку торта.У вас должно быть правильное соотношение ингредиентов, иначе вместо фруктового торта вы получите подливку.

Очень важно при строительстве дома в промышленной среде, где будет использована любая возможность сэкономить немного денег. Важно, чтобы в смеси было достаточно цемента, чтобы заполнить пустоты и связать песок и заполнитель. К сожалению, из-за того, что цемент стоит значительно дороже, чем песок, строители склонны использовать как можно меньше песка, чтобы сэкономить деньги.В результате многие здания в Индонезии слабее, чем предполагалось.

Это не может быть лучше продемонстрировано, чем катастрофа во время землетрясения в Йогья в 2006 году, когда 135 000 домов рухнули или были сильно повреждены. Строительный раствор, скрепляющий кирпичи, из которых были сделаны стены многих из этих домов, содержал всего лишь 1 часть цемента на 10 частей песка. Обычно считается, что для получения эффективного раствора 1 часть цемента следует смешать только с 2 или 3 частями песка.

Смесь для бетона обычно состоит из 3 частей заполнителя, 2 частей песка и 1 части цемента.

Очевидно, что смесь цемента, песка и заполнителя очень важна, но в бетоне есть еще один ингредиент, который так же важен, как и другие — вода.

Слишком много воды ослабляет бетон

Количество используемой воды имеет решающее значение и определяет, насколько прочным будет бетон. В следующий раз, когда вы увидите строительный раствор, смешивающий строительный раствор или бетон, вы, вероятно, обнаружите, что они наугад бросают какую-то смесь и плеснут в воду.Часто вы можете заметить, что они заканчиваются добавлением большого количества воды, чтобы смесь стала водянистой и ее легче было укладывать. Это катастрофа для бетона, если бы мама делала это при приготовлении йоркширского пудинга, она бы получила грибной суп.

Для бетона важен даже способ смешивания ингредиентов. Перед добавлением воды необходимо хорошо перемешать нужное количество сухих ингредиентов. После того, как вода добавлена, ее нельзя слишком перемешивать, и не следует добавлять воду позже.

Чтобы указать, насколько важна смесь, в следующей таблице указана прочность бетона, которую можно получить из различных смесей.Цифры представляют собой килограммы каждого ингредиента на кубический метр бетона.

Сравнение прочности небольших вариаций бетонной смеси

Марка бетона К200 К250 К300 К400 К500
Прочность на сжатие 20 25 30 40 50
Цемент кг 360 380 400 420 460
кг воды 234 190 192 181 184
Песок кг 705 705 705 705 705
Агрегат кг 1100 1100 1100 1100 1100

Интересно отметить, что при увеличении количества цемента на 28% и уменьшении количества воды всего на 22% прочность бетона увеличивается в два с половиной раза.

Интересно также отметить, что количество воды относительно невелико.

Видно, что большая часть так называемого бетона, используемого для строительства домов, — это всего лишь видимость настоящего бетона.

Испытание бетона — испытание на осадку и испытание на сжатие

На серьезных строительных работах бетон постоянно проверяется по ходу строительства. Обычно используются два теста. Первый называется тестом на спад. Отливается конус из влажного бетона, и пока он еще влажный, форма удаляется, и количество «оседаний» бетона (капель из исходной формы конуса) показывает, сколько воды в нем.Слишком влажный или слишком сухой бетон отклоняет партию. Также проводится второй тест. По мере заливки бетона заливаются цилиндрические блоки из бетона. Им дают застыть в течение 24 часов, а затем помещают в пресс и сжимают до тех пор, пока они не сломаются, чтобы увидеть, насколько прочен бетон. Через 24 часа бетон полностью не затвердевает, однако скорость затвердевания хорошо известна, и путем испытания прочности уже через 24 часа можно точно предсказать конечную прочность.

Если вы строите, очень важно, чтобы бетон был правильно замешан.Этого нетрудно добиться, если предпринять шаги по стандартизации процесса смешивания. Во-первых, нужно настоять на том, чтобы строитель использовал бетономешалку, а не смешивал вручную. Это обеспечит правильное смешивание ингредиентов. Что еще более важно, вы можете настоять на том, чтобы строитель использовал ведра для измерения количества заполнителя, песка, цемента И ВОДЫ в бетономешалке. Это простой и эффективный способ получения точной смеси.

Однако у вас может быть битва, средний рабочий-строитель не будет ценить, когда ему говорят, как делать свою работу.Как только вы отвернетесь, вы можете поспорить, что ваша жизнь уйдет на второй план. Будьте настойчивы, потому что конечный результат будет иметь огромное значение для способности вашего дома противостоять землетрясениям.

Избегать загрязнения бетона

Еще две вещи, на которые следует обратить внимание. Во-первых, если бетон загрязнен, например, использование соленой воды или использование морского песка, который не был промыт и содержит соль, может разрушить бетон и вызвать коррозию любой арматурной стали в бетоне.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *