Сколько раствора получится из 50 кг цемента?
Очень часто нужно быстро приготовить строительный раствор для кладки, но приобретать лишний цемент не хочется, ведь придется переплачивать за него. Как же рассчитать точное количество требуемого цемента в мешках? Давайте попробуем рассчитать.
Цементный раствор – это строительный материал состоящий в общем случае из трех компонентов:
- Цемент разных марок как основа-связующее.
- Песок как наполнитель. В зависимости от назначения раствора: речной, карьерный или намывной.
- Вода как затворитель.
При этом в зависимости целей (строительство стяжки пола, заделка трещин, оштукатуривание, кладка кирпича и пр.), замешивают различные пропорции компонентов. К примеру, для приготовления раствора для стяжки пола используют следующие пропорции:
- Один мешок цемента марки М400-М500, массой 50 кг(1 часть)
- Три мешка песка (3 части – 150 кг).
- Вода – 25 литров или ½ от количества цемента.
Без сомнения, указанные цифры довольно приблизительные, и на практике нуждаются в корректировке в зависимости от требуемой марки раствора согласно ГОСТ, марки цемента, характеристик песка и других факторов.
К числу «других факторов» можно отнести использование добавок – пластификаторов. Пластификаторы существенно влияют на пропорциональное соотношение компонентов раствора.
Однако если говорить о частном строительстве «своими руками», указанные выше данные вполне могут быть использованы на практике. В конечном итоге, из мешка цемента массой 50 кг получается чуть больше 0,2 м3 раствора.
Следующий распространенный вид раствора – материал для заделки трещин и неровностей на стенах. В этом случае раствор замешивают в пропорциях 50/50, только вода и цемент без наполнителя (песка). В этом случае, из мешка цемента получается 0,1 м3 раствора.
Другие варианты приготовления раствора
Для удобства приготовления раствора или бетона для заливки фундамента, состав компонентов принято давать в пропорциях, привязываясь к количеству цемента. К примеру, соотношение 1:5, говорит нам, что для приготовления раствора или бетона необходимо взять 1 часть цемента (можно 1 мешок, 1 ведро , 1 совок или любую другую емкость) и 5 частей наполнителя-балласта (смесь песка с гравием) – 5 мешков, 5 ведер, 5 совков и т.п.
Полезный совет – оптимальный вариант «наполнителя-балласта» – три части каменной или гравийной крошки смешанной с одной частью речного песка. В этом случае из 1 мешка цемента, выход готового материала составляет – 0,3 м3 бетона (раствора).
Кладочный раствор, используемый для строительства стен из кирпича, пеноблока, шлакоблока или ракушечника готовится следующим образом: цемент и песок в соотношении 1:5, если кладка идет над поверхностью грунта и 1:3 если кладка идет ниже уровня грунта. Соответственно последней пропорции, выход материала из 1 мешка цемента составляет – 0,2 м3.
В любом случае, перед тем как начать готовить и замешивать компоненты, внимательно изучите инструкцию с возможными вариантами пропорций, которая имеется на каждом мешке цемента.
Сколько получится раствора с одного мешка цемента?
Вопрос. Здравствуйте! Планирую небольшие штукатурные работы, а также небольшой ремонт стяжки и кирпичной кладки дымохода отопительного котла. Чтобы не переплачивать за лишний цемент, хотелось бы знать: сколько получится раствора с одного мешка цемента массой 50 кг? Имеется ввиду, сколько метров кубических раствора и стандартных оцинкованных ведер объемом 10, 12 и 15 литров.
Ответ. Добрый день! Для всех указанных Вами работ используется раствор, приготовленный из цемента, чистого песка (наполнителя) и чистой воды. Перед тем как начать расчеты, следует определиться с маркой цемента и видом песка. На данный момент времени в широкой розничной продаже можно приобрести один вид фасованного цемента общестроительного применения – портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (М400). Его и будем использовать при расчетах. В качестве наполнителя используют так называемый «строительный» или карьерный песок.
Количество м3 раствора из мешка цемента
Определяемся с пропорциями: цемент: песок: вода. Как показывает практика, самые оптимальные пропорции компонентов для приготовления цементно-песчаного раствора подходящего для штукатурки, кладки и стяжки: 1 часть цемента, 3 части песка, 0,6 части воды.
Для того чтобы определить «метры кубические раствора», необходимо привести величину «мешок цемента 50 кг» к величине «объем мешка цемента в м3». Общепринятая мера, принимаемая для расчетов – 1300 кг цемента в 1 м3. Решая пропорцию, определяем, сколько м3 цемента находится в 1 мешке: 50х1/1300=0,038 м3. Вычисляем количество метров кубических раствора получаемого из мешка цемента: 0,038+(0,038х3)+(0,038Х0,6)=0,1748 м3 материала.
Количество раствора из мешка цемента в ведрах объемом 10, 12 и 15 л
Это очень просто. Объем одного десятилитрового ведра в м3 составляет: 10/1000=0,01 м3. Соответственно объем раствора из мешка цемента в ведрах: 0,1748/0,01=17 ведер. Используя данную форму можно определить объем раствора в 12 л и 15 л ведрах: 0,1748/(12/1000)=14,5 ведер и 0,1748/(15/1000)=11,6 ведер раствора.
Для справки! Указанное в расчетах количество воды является ориентированным, поэтому может отличаться в большую или меньшую сторону в зависимости от степени влажности песка. При всех прочих равных условиях (правильности отмеривания цемента и песка) воду добавляют до получения консистенции раствора формата – «густая сметана».
Сколько бетона получится из 50 кг цемента: расчеты и рекомендации
При проведении строительных работ строителям необходимо правильно рассчитывать количество вяжущего компонента, который нужен для изготовления раствора. Для этого нужно определить, сколько цементной смеси понадобится на один кубометр бетона. Затем следует высчитать объем стройматериала, применяемого для работ. Должен получиться максимально точный результат. При этом важно подобрать нужную марку главного компонента смеси. Как найти выход из этой ситуации новичку и как правильно производить вычисления?
Что нужно учитывать при расчетах?
Существуют некоторые особенности, которые необходимо принимать во внимание при произведении расчетов, в частности:
- марку бетонной смеси, используемую для определенных работ;
- марку цементного состава;
- количество материала, фасованного в мешок.
Марка раствора указана в документации. В случае если соответствующих документов нет (к примеру, при частном строительстве), то нужно узнать, какой класс цемента применяется для выполнения таких работ. Так, для изготовления подушек в основании здания обычно используют М100, а М150 – для полов, дорожек, фундаментов ограждений и ворот. В строительстве малоэтажных зданий самыми распространенными считают марки М200, М250, М300. Строители не пользуются другими классами (более М300) при возведении малоэтажных строений. Вяжущее вещество продается в мешке, его фасуют по пять, десять, двадцать пять и пятьдесят кг. Такое распределение строительного материала позволяет строителям покупать необходимый объем компонента. Как правило, вещество приобретают по пятьдесят кг в одном мешке или два мешка по двадцать пять кг.
Вернуться к оглавлениюРасчеты объема бетонной смеси
Поэтапная схема приготовления бетонной смеси.В состав раствора входят несколько компонентов: песок, вяжущее, гравий либо щебенка и вода. Пропорции и объем зависят, прежде всего, от того, какая конструкция получится в результате: ее особенностей и назначения. Также на объем влияет базовый компонент, который вступает в реакцию. В соответствии с установленными Строительными нормами и правилами, количество состава с цементом должно составлять минимум 200 (неармированные изделия) и 220 (армированные изделия) кг на кубометр.
Также расчеты зависят от укладываемости раствора с бетоном и расхода одного вяжущего компонента. Удобоукладываемость является характеристикой, которая показывает, насколько легко бетон заливается в деревянную опалубку. Данный параметр почти не учитывается в частном строительстве. В этом случае принято применять те значения, которые указаны в Строительных нормах и правилах 82-02-95 (цемент М400): М100 – сто восемьдесят, М150 – двести-двести двадцать пять, М200 – двести пятьдесят пять, М250 – триста пять, М300 – триста тридцать пять кг.
Таким образом, из одного мешка весом пятьдесят кг получается такое количество строительного раствора:
- для изделий без армирования – 50/200 – 0,25 кубометра;
- для изделий с армированием – 50 220 – 0,23 кубометра.
Полезные рекомендации
При проведении расчетов важно учитывать количество компонентов, знать нормы использования цементного раствора и пропорции других ингредиентов смеси. При изготовлении бетонного раствора для оснований фундаментов оптимальной считается следующая пропорция 1:3:5 (цементный состав; песок; щебенка). Чтобы точнее определить количество стройматериалов для бетона, необходимо узнать об их основных характеристиках. Помимо этого, следует обращать внимание на то, какой бетон должен быть изготовлен (марка). От перечисленных критериев будет зависеть расход компонентов стройматериала на кубический метр.
Вернуться к оглавлениюКакие особенности составляющих важны при изготовлении раствора?
Специалисты выделяют следующие характеристики:
- цемент – масса, активность, время застывания;
- песок – масса, пустотность, степень влажности, наличие органических веществ;
- щебенка – пустотность, масса, степень влажности, плотность, структура.
Сколько цемента следует расходовать на куб бетонной смеси?
Расчет на кубометр нужно производить максимально точно. Это необходимо для определения определенной прочности и устойчивости готового стройматериала. Чем ниже затраты цементного состава, тем надежнее будет бетонная смесь. Для экономного расхода цемента важно, чтобы марка превышала класс бетона. Эти показатели учитываются непосредственно на выходе. Если в смеси применяется низкие марки цемента, то придется добавлять большое количество сухого состава, что увеличит затраты на изготовление бетона. Сейчас для строительных нужд часто применяют цемент М500. В этом случае лучшей пропорцией для цементной основы 1:3 (цемент и песок).
Чтобы быстрее рассчитать количество ингредиентов, нужных для изготовления массы, лучше их измерять частями. К примеру, можно пользоваться следующей пропорцией: 1:5 (1 указывает на расход цемента). Изготовить нужные объемы бетонного раствора определенной консистенции можно только за счет использования цементного состава марки, превышающей класс нужного строительного материала. В частности, для изготовления бетонной смеси М150 специалисты советуют добавлять цементный состав М400.
Кроме того, необходимо, чтобы прочность щебенки и гравия в несколько раз превышала прочность застывшего бетона, при изготовлении которого применяются вышеперечисленные наполнители.
При замесе бетона ручным способом облегчить произведение расчетов можно за счет заполнения специального поддона несколькими ведрами заполнителя (не более пяти), на который следует засыпать цемент. Все ингредиенты тщательно перемешиваются строительной лопатой в определенном направлении, пока не образуется однородная масса.
Вернуться к оглавлениюЗаключение
В специализированных магазинах продается цемент, расфасованный в мешки, масса которых составляет двадцать и пятьдесят килограммов. Вес нужно знать при приготовлении высококачественного бетона. Однако масса состава часто отличается от указанной. Многое зависит от состава цементной смеси. Поэтому строителям приходится делать расчеты и определять количество и пропорции составляющих.
Несоблюдение нужных пропорций приводит к тому, что материал становится слишком густым или жидким. Правильный расчет позволяет сделать качественный раствор, использование которого поможет решить поставленную строительную задачу.
Сколько бетона получится из 50 кг цемента
Для того чтобы определить, сколько кубометров бетона получится из 1 мешка цемента в 50 кг, требуется посчитать, сколько килограмм в 1 м3. Если вяжущего компонента будет недостаточно, то работа будет не закончена, а если останется лишний, то при длительном хранении он потеряет свои свойства. В обоих случаях неправильный расчет расхода цемента на куб бетона приведет к лишней трате денег.
От чего зависит объем бетона, получаемый из цемента
Раствор цемента – смесь, которая содержит следующие составляющие:
Песок;
Сухой цемент;
Вода.
Его замешивают в разных соотношениях, все зависит от назначения. Чтобы залить пол потребуется несколько мешков: один цемента и три песка. В целом соотношение материалов должно равняться: 1 – 3 – 0,5, где последнее – часть воды. Ориентируясь на мешок с сухим материалом, равным 50 кг, пропорции такие: 50 – 150 – 25 (кг-кг-л). Эти цифры относительны, и на практике зависят от марки раствора, химического состава песка. Важно учитывать использование пластификаторов, которые влияют на пропорции материалов.
Параметры, которые учитываются при выполнении расчетов:
1. Марка бетона – выбирается в зависимости он назначения строительных работ;
2. Фасовка цемента и его класс.
Вяжущий элемент фасуется в мешках от 5 до 50 кг.
Расчеты массы по номинальному объему мешка
Для того чтобы верно определить, сколько кубометров бетона получится из одной упаковки, весящей 50 кг, следует рассчитать, каково число килограмм в 1 м3. Требуется знать плотность смеси в сухом виде. Для цемента этот параметр = 1,3 т/м3. Объем емкости (в данном случае мешка) равняется произведению плотности на вес.
Для бетона этот параметр напрямую зависит от наполнителей, входящих в его состав. Существует несколько видов:
Легкий, который наполнен воздухом;
Тяжелый, с добавлением щебня, гравия и известняка;
Особо тяжелый, с баритом и гематитом.
Для того чтобы выяснить, сколько можно приготовить из мешка цемента бетона марки М500 (в кубических метрах), следует соблюдать определенные пропорции. Профессиональные строители советуют использовать соотношение 1-2-3 , цемент – песок – щебень, соответственно. Итоговый результат по бетону равен значению в 300 кг. Лучше всего для разных видов строительных работ подходит портландцемент.
Основные правила подсчета
Чем меньше содержится цемента в растворе, тем лучшей подвижностью будет обладать бетон. То есть, чтобы замешать смесь, погрешность при подсчете отвердителя должна быть не более одного кг, а щебня 5 кг. Если добавлять незначительную долю отвердителя, раствор не выдержит вес щебня и его связующих элементов. При любых неблагоприятных погодных условиях: ветре, ливне, сильном морозе или высоких температурах, он станет негоден всего за один сезон. Это не страшно, если в планах – декоративные дорожки, но если выстраивается стена, то следует перестраховаться и доложить лишний килограмм.
Для проведения грамотных расчетов важно учитывать марку цемента. Она должна быть в 0,5 раз выше, чем у бетона. При выборе класса последнего следует ориентироваться на назначение строительных работ. Если планируются действия с фундаментом, то лучше использовать М-200, если выкладываются поверхности – М-300. Марка бетона М-500: отвердитель обладает высокой прочностью, идеален в гидротехническом строительстве. М-400 быстро схватывается, прочен, подходит для постройки сооружений с высокими требованиями к безопасности. Число марок бетона равняется количеству видов мест использования. Возможные варианты:
• Дорожки;
• Сваи;
• Мосты;
• Потолки монолитного типа;
• Балки;
• Колонны.
Важно определиться с классом бетона еще до начала расчетов.
Раствор замешивается как 1 к 3 и к 5 (цемент, песок, щебень), итого в девять частей. Все компоненты при проведении работ должны измеряться именно этими параметрами. На 1 кг цемента М400 требуется песка = 2 кг, то есть пропорция 1:2; для М500 – 1:3. Рекомендуемое соотношение бетона (метра в кубе) – 0,8 м3 наполнителя и 0,5 песка. Нельзя закладывать на 1 кубометр более 360 кг цемента. При весе упаковки = 50 кг нужно использовать не больше семи мешков, иначе могут появиться трещины.
Оптимальный измеритель – мешок
Для облегчения подсчетов, сколько бетона получится из определенного количества цемента, следует покупать материал в мешках, весом 50 кг. Если делать из цемента М400, потребуется 417 кг — 6 мешков + 17 кг, а для М500 – 9 + 19 кг.
Этот вид емкости в качестве измерителя выгоден с экономической точки зрения и практично. Исходя из вышеуказанной пропорции, можно получить раствор высокого качества: 1- 3-5 (в мешках) – отвердитель – песок – щебень.
Один м3 равняется 1 млн. см3. Проведя элементарные математические операции с учетом того, что в одном см3 – три грамма цемента, то общий расход на кубометр (переводя из граммов в килограммы) = 333.
Все это расписывается согласно маркам (в кг):
• М-500 = 469;
• М-400 = 417;
• М-300 = 319;
• М-200 = 241.
Чаще всего, чтобы приготовить раствор применяют цемент М400. Если марка – более низкая, то количество нужно увеличивать.
Требования к материалам
Хорошо подходит для изготовления бетона портландцемент, обеспечивающий хорошую адгезию и скрепление всех компонентов. Следует обращать внимание на свежеть материала. Вода обязательно должна быть без содержания примесей.
Все основные компоненты – песок и щебень – без посторонних элементов загрязнений (куски земли, включения органического происхождения или глина), песок лучше просеять или промыть водой. От чистоты всех составляющих зависит прочность получаемого раствора. Если попадает любое загрязнение, увеличивается расход цемента. Крупинки песка должны быть большими, а щебень, наоборот, мелким. Рекомендуется брать материал из горных пород небольшого диаметра.
По результатам проделанных действий становится ясно, сколько получается бетона конкретного класса из одного стандартного мешка. Требуется соблюдать правильные пропорции используемых составляющих, учитывать фасовку и принадлежность к определенной категории связующего. При выполнении подсчета количества стройматериалов нужно помнить, что чем больше планируется нагрузка, тем выше следует подбирать марку цемента. От правильно выбранного класса бетона зависит долговечность сооружения и его соответствие все нормам безопасности.
Сколько раствора получится из одного мешка цемента?
Условная единица измерения «Кубический метр «, является одной из самых распространенных единиц измерения количества цементного раствора и бетона. Именно к «Кубическому метру» (раствора, бетона, цемента, песка, щебня и воды) приводят количество закупаемых и расходуемых компонентов не только профессиональные строители, но частные застройщики-любители.
Как посчитать расход?
Отвечая на этот распространенный вопрос, следует принять ряд допущений. Количество раствора получаемого из мешка цемента зависит от следующих объективных факторов:
- Марки раствора: М75, М100, М200 и т.п.;
- Вида раствора: кладочный, для строительства стяжки, для штукатурки и т.п.;
- Емкости мешка цемента: 20, 40 или 50 кг;
- Марки цемента: М200, М300, М400, М500 и т.п.;
- Вида цемента: пуццолановый портландцемент, обычный портландцемент, шлакопортландцементн, сульфатостойкий портландцемент, глиноземный цемент и т.п.
В связи с тем, что вопрос, сколько получается раствора из мешка цемента, как правило, интересует непрофессиональных строителей, занимающихся строительством или ремонтом время от времени и закупающих материалы в розничной продаже приведем пример расчета для самого распространенного варианта:
- Марка цементно-песчаного раствора: М150. Эта марка подходит практически для всех работ: кладки, заливки стяжки, оштукатуривания, замазывания стыков и прочих ремонтно-строительных работ;
- Марка цемента: М400;
- Масса мешка: 50 кг;
- Вид цемента: портландцемент.
Используя данные действующего нормативного документа «СП 82-101-98»:«ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ РАСТВОРОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ», таблица №4, выясняем, что для приготовления «метра кубического» цементно-песчаного раствора марки М150, нам потребуется израсходовать 400 килограммов портландцемента марки М400. Вычисляем сколько мешков (массой 50 кг) цемента в 400 кг: 400:50=8 мешков. Теперь основной вопрос: сколько получится м3 раствора из мешка цемента массой 50 кг: 1 м3/8=0,125 м3 раствора марки М150 получится из мешка портландцемента марки М400, массой 50 кг.
Используя приведенную технологию и порядок расчета, а также данные таблиц документа «СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ СП 82-101-98», вы очень просто и легко рассчитаете количество цемента не только для 1 м3 растворов разных марок, но и определите расход «вяжущего» разных марок: М200, М300, М400, М500.
Сколько бетона получится из 50 кг цемента
При строительстве объекта нужно заранее рассчитать количество основных материалов. Особенно это важно, если объем работ большой. Для приготовления бетонной смеси понадобятся: цемент, щебень, песок и вода.
В строительных магазинах вяжущее продают мешками по 25 и 50 кг. Для приобретения необходимого количества материала рассчитывают, сколько бетона получится из 50 кг цемента.
Что нужно учитывать при расчетах
Чтобы рассчитать сколько в кубе бетона мешков цемента, необходимо учесть следующие параметры:
- проектную прочность бетона;
- марку цемента;
- размер фасовки;
- фракция заполнителей;
- пропорцию компонентов.
Состав для приготовления бетонной смеси регламентируют Строительные Нормы и Правила 5.01.23-83. В документе указаны рекомендованные марки портландцемента для получения монолита с нужными характеристиками.
Для индивидуального строительства применяют бетоны:
- М100 — для устройства подушек под фундаменты,
- М150 — заливки дорожек, отмосток, стяжек полов, оснований под сараи, гаражи, беседки, установки бордюров, столбов ограждений;
- М200 — изготовления монолитных фундаментов, перемычек, плит перекрытий, колонн и стен.
В соответствии с маркой монолита нормируется расход вяжущего вещества.
Марка цемента
Основная характеристика, которую нужно учесть при покупке, марка цемента. Она определяет прочностные характеристики вяжущего компонента. Чем она выше, тем меньше расход этого материала.
В индивидуальном строительстве самыми применяемыми являются ПЦ марок 350-500.
Области применения портландцемента:
- М200, М300 — отделочные работы;
- М400, М500 — монолитные фундаменты, стены и другие строительные конструкции.
Нужно обращать внимание на свежесть — прочность падает при длительном хранении. По правилам ГОСТ, срок годности ПЦ — 1 год со дня изготовления.
Важно! Правило, которым пользуются при покупке вяжущего — его марка должна быть выше соответствующей характеристики бетонной смеси в полтора-два раза. Для бетона М100 нужно брать цемент М200 и т.д.
Заполнители
Расход цемента на куб бетона зависит от размеров крупного заполнителя — щебня, гравия и мелкого — песка. Нормы предусматривают использование повышающих и понижающих коэффициентов при отклонении размеров фракций в большую или меньшую сторону.
Если размер щебня меньше 20 мм, количество вяжущего увеличивают на 10%, в противоположном случае — уменьшают на 5-10%.
Учитывают модуль крупности песка:
- если он не превышает 1,5, расход ПЦ увеличивают на 12%;
- до 2 — на 5%.
Сколько бетона получится из 50 кг цемента
СНиП регламентирует количество вяжущего при твердении бетона в естественных условиях:
- минимальное содержание в неармированных конструкциях — 200 кг/м³;
- в армированных — 220 кг/м³.
Оптимальное содержание определяют умножением типового на все увеличивающие коэффициенты, связанные с крупностью заполнителей. В индивидуальном строительстве его значение не превышает 1,15. Типовые нормы указаны в таблице:
Удобоукладываемость бетонной смеси — показатель, характеризующий пластичные свойства материала. В таблице в соответствующей колонке выбирают меньшее значение расхода.
Теперь нужно произвести обратный расчет. Минимальный расход вяжущего в неармированных изделиях 200 кг на куб. Соответственно, 50 кг цемента будут содержаться в:
50/200=0,250 м³ при фракции заполнителя 20 мм (щебень) и модуле крупности песка 1,5.
В армированных бетонах это значение:
50/220=0,227 м³.
Рекомендуемое количество ПЦ М500 для самого востребованного бетона М300 — 250 кг. Одного мешка такого цемента хватит на приготовление:
50/250=0,2 м³ смеси.
Соотношения для растворов других марок:
- М150 — 50/200=0,250 (используют ПЦ М400)
- М200 — 50/200=0,250 (ПЦ М500)
- М250 — 50/220=0,227
- М350 — 50/290=0,172 м³.
Примеры расчетов
На чертеже или в натуре определяют размеры монолитной конструкции и ее объем.
Пример 1. Требуется залить фундамент глубиной 0,5 м, шириной 0,3 м и длиной 20 м. Объем конструкции равен:
0,5х0,3х20=3 м³.
Используемый материал — ПЦ М500, требуемая марка бетона М200. Одного мешка достаточно для изготовления:
50/200=0,25 м³ раствора.
Необходимое количество мешков по 50 кг:
3/0,25=12 шт.
Таким образом, потребуется двенадцать мешков для выполнения монолитных работ.
Пример 2. Устройство садовой дорожки длиной 10 м, шириной 0,6 м и толщиной 10 см.
Объем бетонного покрытия:
10х0,6х0,1=0,6 м³
Марка бетона для таких конструкций М150, а портландцемента М400. Из одного мешка можно изготовить 0,250 м³ смеси. Для строительства дорожки понадобятся:
0,6/0,25=2,4 упаковки массой пятьдесят кг. Чтобы не покупать лишний материал, можно приобрести два мешка по 50 и один весом 25 килограммов.
Таблицы для расчета расхода портландцемента
В зависимости от марки бетона и цемента легко определить, сколько в кубе смеси мешков ПЦ по 50 кг. Точную потребность в вяжущем определяют с помощью готовой таблицы:
Заключение
Объем бетонной смеси, который получается из мешка цемента, зависит от марки вяжущего вещества и проектной марки самого бетона. Его рассчитывают с помощью таблиц. При отклонении характеристик мелкого и крупного заполнителей используют корректирующий коэффициент.
Сколько бетона получится из 50 кг цемента: технология самостоятельного расчета
Выполнить расчет и определить, сколько можно приготовить из мешка цемента бетона, необходимо еще до закупки. На результат влияет множество факторов, ознакомление с которыми поможет получить правильный ответ.
Влияющие факторы:
- Применяемый связующий, его вид, прочность, свежесть. Производитель обязан маркировать свой товар и ставить дату. Продукт, хранившийся на складе более 60 дней, не годится для выполнения качественного бетона.
- Фасовка и плотность материалов.
- Соотношение основных элементов в растворе.
Строительная масса – это композиция различных песчано-щебневых ингредиентов, цемента, минеральных частиц и воды. Характер объекта и его назначение определяют пропорции добавляемых веществ. Цемент – это порошок, изготовленный из клинкера и добавок в виде минералов и гипса. На сегодняшний день наиболее востребованным типом считается портландцемент, выпускаемый в двух марках М400, М500.
Особенности расчета
Перед выполнением расчетной части нужно выяснить расход цемента на куб бетона. Сколько бетона уйдет на весь объект, зависит от составляющих материалов габаритов и требуемых характеристик. Первое что необходимо сделать – это выбрать тип смеси по назначению из таблицы. Каждая марка получается при четком количественном соотношении и имеет свою объемную массу. Информацию о пропорциях и виде используемых ингредиентов рекомендовано брать из специализированного источника.
Применение в зависимости от марки:
Второй этап – определение базовой нормы потребления строительной смеси. Для примера возьмем наиболее распространенный портландцемент М400, М500, его расход в таблице:
| Класс бетона, щебень 40 мм | Потребность, кг/м3 | |
| М400 | М500 | |
| В 7,5 | 180 | 158 |
| В 10 | 200 | 176 |
| В 12,5 | 225 | 198 |
| В 15 | 260 | 228 |
| В 20 | 320 | 281 |
| В 22,5 | 350 | 308 |
| В 25 | 380 | 334 |
| В 30 | 340 | 299 |
Сухой цемент для небольших по объему работ производители запаковывают чаще всего в мешки по 50, 25 кг.
Не для всех создаваемых построек потребление материала одинаково, к тому же вес раствора в зависимости от марки различен, следовательно, необходимо определить, сколько идет кубометров под каждый тип индивидуально.
Потребление раствора для обычных построек – 200 кг/м3, армированных – 220. Плотность, с которой каждая марка бетона ложится в подготовленную форму, в таблице:
| Бетон, марка | Среднее потребление в кг/м3 | |
| М400 | М500 | |
| 100 | 180 | — |
| 150 | 220 | — |
| 200 | 255 | 230 |
| 250 | 295 | 260 |
| 300 | 330 | 280 |
Для того чтобы выяснить, сколько кубометров бетона получить с одного 50 кг мешка, с учетом марки, берутся коэффициенты согласно СНИП 82-02-95.
Усредненный объем для:
- Неармированной постройки: 50 кг / 200 кг/м3 = 0,25 (м3).
- Армированной: 50 кг / 220 кг/м3 = 0,22 (м3).
Для определения количества бетона получаемого с участием М400 под каждую марку требуется (масса тары/потребление):
- М100: 50 кг / 180 кг/м3 = 0,28 м3.
Пропорции для других марок:
- М150: 50/220 = 0,22.
- М200: 50/255 = 0,2.
- М250: 50/295 = 0,16.
- М300: 50/330 = 0,15.
Узнать объем можно и другим образом, с учетом плотности смеси и на основании ее пропорционального состава.
Соотношение плотности и вида:
| Вид | Усредненный показатель плотности, кг/м3 |
| Железобетон | 2400 |
| Бетон тяжелый | 2500 |
Для приготовления смеси М250 потребуется узнать пропорции укладки составных элементов, доля песка ≈2 частей, щебня 4 части, приблизительная масса готового раствора с упаковки будет равна 400 кг, имея среднюю плотность железобетона, например, 2400 кг/м3, разделив 400/2400, получим также 0,16 м3, как и в первом варианте расчета.
Необходимое количество мешков цемента
Если возник вопрос о числе упаковок в одном кубе строительного раствора, расчет будет осуществляться дальше с учетом веса кубометра цемента. Вес связующего из-за его разной плотности и условий хранения может быть неодинаков, в среднем:
- Свежий, рассыпчатый порошок: 1200 кг/м3.
- Старый, набравшийся влаги и с комочками: 1600 кг/м3.
Более точный расчет массы цемента: плотность х объем упаковки. С учетом тары в 50 кг: 50/1200=0,042 м3. Нелишним также будет посчитать количество для выполнения всех работ: масса цемента М300 в одном кубометре/объем тары: 0,16/0,04≈4 штуки по 50 кг.
Масса (кг) связующего в одном м3 смеси определяется:
- Вес одной упаковки 50 кг х 4 штук = 200 кг.
Финишным будет определение требуемого для строительных работ количества мешков. Высчитываем объем основания, например, 3 м3. С использованием М250: емкость в штуках х на площадь: 4 х 3= 12 штук.
Соотношение и количество материала зависит от типа бетона и его состава. В индивидуальном строительстве уровень допустимой ошибки веса порошка – до 1 кг, щебня – до 5, в случае превышения раствор не сможет качественно затвердеть и будет вымываться при попадании на поверхность осадков. Результат чрезмерно увеличенной концентрации цемента – густота и высокая скорость застывания, которая неблагоприятно сказывается на удобстве использования, так как потребует сократить время выполнения работ.
Определившись с исходными данными, осуществить расчеты по вышеприведенным формулам и получить правильный ответ не составит большого труда. Не менее важной процедурой является и закупка материала, упаковка не должна быть повреждена, обязательно присутствие маркировки с указанием вида и срока годности содержимого, так как М500 после 2-3 месячного лежания теряет свою активность и превращается в М400. Убедитесь в правильности хранения: сухое помещение, каждый вид отдельно, для большей защиты от проникновения влаги применяется полиэтилен.
A. Введение в цемент
Цемент один из самых полезных материалов колодец строительство . Это легко смешивается с песком и водой для получения раствором или щебнем, песком и водой для изготовления бетона. И раствор, и бетон являются одними из самых прочных и самых прочные материалы, используемые для всех типов строительства вокруг Мир. Раствор обычно используется в качестве связующего вещества между кирпичи или камни, в то время как бетон обычно армирован сталью прутки и формованные до желаемого размера и формы.
Для хорошей работы обычно используют раствор или бетон. лучший материал для облицовки, перегородки, платформы и покрытия выкопал колодцев , а платформу и уплотнитель вокруг трех верхних метров обсадных труб в пробуренных скважинах .
Цемент доступны почти во всех странах мира и песка и гравий обычно доступны на месте. Иногда это будет трудно достать цемент для скважин строительство либо потому что есть другие более приоритетные требования к цементу или потому, что это просто слишком дорого.Здесь невозможно сказать, как и даже можно ли получить цемент в такое обстоятельство.
Из двух цементных составов, раствор и бетон, бетон прочнее. Это потому что камень, из которого состоит гравий, прочнее чем бетон, и поэтому способствует его прочности. Иногда эти два могут использоваться взаимозаменяемо там, где не хватает материалов или условия труда этого требуют. Помните, что бетон — это более сильный продукт, и его следует использовать там, где это возможно.
ПРИМЕЧАНИЕ. Остальная часть обсуждения в этом приложении будет иметь дело именно с бетоном. Те же процедуры можно и нужно соблюдайте, если вместо этого используется строительный раствор.
Б. Состав бетона
Бетон изготавливается из цемента, песок, гравий и вода. Эти ингредиенты объединены в определенные пропорции для достижения желаемой прочности. Количество воды используется для смешивания этих ингредиентов, безусловно, самый важный фактор в определении окончательной прочности бетона.Используйте наименьшее количество воды, чтобы у вас работоспособная смесь. Песок и гравий, иногда именуемые соответственно мелким и крупным заполнителем, должны быть чистые и правильно оцененные. Цемент и вода образуют пасту который при смешивании действует как клей для связывания собирается вместе в прочную твердую массу.
1. Пропорции:
Всего четыре основные ингредиенты в бетоне: цемент, песок, гравий, вода.
Сухие ингредиенты обычно смешиваются в определенных пропорциях и затем добавляется вода. Пропорции выражаются следующим образом: 1: 2: 4, это означает, что к одной части цемента вы добавляете два части песка и четыре части гравия. Под «частью» обычно понимается к единице объема. Пример: бетонная смесь 1: 2: 4. можно получить, смешав 1 ведро цемента с 2 ведрами песка и 4 ведрами гравия.
Пропорции почти всегда выражаются как цемент: песок: гравий, и они обычно так маркируются.
Используемые пропорции могут незначительно отличаться. для замешивания бетона. Чаще всего используются 1: 2: 4, 1: 2: 3, 1: 2,5: 5. Для наших целей все работает одинаково хорошо.
ПРИМЕЧАНИЕ: микс 1: 2: 4 будет немного дальше, чем 1: 2: 3, и позволяет немного больше места для использования не самого лучшего песка или гравия чем смесь 1: 2,5: 5.
Нормальный диапазон количества воды, используемой для смешивания каждого Мешок с цементом 50 кг составляет от 20 литров до 30 литров (94 фунта.мешок цемента от 4,5 гал. и 7 галлонов.)
Водонепроницаемость бетон зависит в первую очередь от водоцементного отношения и длины влажного отверждения. Это похоже на прочность бетона в что меньшее количество воды и более длительное отверждение во влажном состоянии обеспечивают водонепроницаемость.
2. Выбор ингредиентов.
При использовании должен быть сухим, рассыпчатым и без комков. При хранении цемент старайтесь избегать всевозможного контакта с влагой.Хранить подальше от наружных стен, от сырых полов и штабелированных близко друг к другу, чтобы уменьшить циркуляцию воздуха. Если бы это могло быть полностью сухим, его можно хранить неограниченно долго. Даже разоблачены для проветривания он будет постепенно впитывать влагу, тем самым ограничивая даже время хранения под навесом от 6 месяцев до 1 года. год в зависимости от условий.
вода: Как правило, питьевая вода подходит для замешивание бетона. Примеси в воде могут повлиять на бетон, схватив время, прочность, усадка или способствовать коррозии арматуры.
агрегаты: мелкие и крупные агрегаты вместе занимают от 60 до 80% объема бетона.
— мелкий заполнитель: песок должен иметь размер менее От 0,25 мм до 6,3 мм. Песок с берегов моря, дюны или берега реки обычно слишком хороши для обычных смесей. (Иногда можно соскрести около 30 см тонкой поверхности отшлифуйте и найдите под ним более крупный и подходящий песок.)
— крупный заполнитель: в пределах рекомендуемых размеров упоминается позже, чем крупнее гравий, тем прочнее и экономичнее будет бетон.
Чем больше размер щебня тем меньше воды и цемента потребуется для получения такой же по прочности бетон.
Максимальный гравий размер не должен превышать
— одна пятая минимального размера элемента;
— три четверти свободного пространства между арматурными стержнями или арматурой и формы. (Оптимальный размер заполнителя во многих ситуациях составляет около 2.0 см.)
Форма и текстура поверхности заполнители больше влияют на свойства свежезамешенного бетона, чем они воздействуют на затвердевший бетон. Грубые по текстуре или плоские и удлиненные частицы требуется больше воды для производства работоспособного бетона, чем для округлых или кубические заполнители и большее количество воды снижает конечную прочность бетона.
Чрезвычайно важно очистить гравий и песок. Ил, глина или биты органических веществ даже в низких концентрациях разрушит бетон.Очень простой тест на чистоту использует прозрачная банка с широким горлышком. Наполните банку примерно наполовину песок и мелкий заполнитель, подлежащие испытанию, и накрыть с водой. Энергично встряхните смесь и дайте ей постоять три часа. Почти в каждом случае есть будет четкая линия, разделяющая мелкий песок, подходящий для бетона и того, что слишком хорошо. Если очень мелкий материал составляет более 10% подходящий материал, то изготовленный из него бетон будет слабый.
Это означает, что другой тонкий материал должен поискать, или имеющийся материал следует промыть, чтобы удалите слишком тонкий материал. Это может быть выполняется путем помещения песка (и гравия, если необходимо) в какой-нибудь контейнер, например, барабан. Покройте агрегат воды, тщательно перемешайте и дайте постоять минуту, и слить жидкость. Одно или два таких лечения удалите большую часть очень мелких частиц и органических веществ.
Еще один момент, который следует учитывать при выборе agre-gate — его сила.О единственном простом тесте разбить некоторые камни молотком. Если усилие, необходимое для разрушения большинства камней-заполнителей больше, чем усилия, необходимые для разрушения аналогичного размер куска бетона, тогда заполнитель сделает прочный конкретный. Если камень легко ломается, то можно ожидать что бетон из этих камней будет только такой же прочный, как и сами камни.
В очень в сухом климате необходимо принять несколько мер предосторожности.Если песок идеально сухой, он упаковывается в меньшее пространство. Если вы кладете 20 ведер сухого песка в сложить и размешать в двух ведрах воды, можно унесите около 27 ведер влажного песка. Если твой песок полностью высох, добавьте в него немного воды или иначе измеряйте по весу, а не по объему. Поверхность затвердевающий бетон должен быть влажным. Это потому что вода, испаряющаяся с поверхности, удалит часть вода, необходимая для правильного отверждения.Покройте бетон строительной бумагой, мешковиной, соломой или чем-нибудь, что будет удерживать влаги и не допускайте попадания прямых солнечных лучей и ветра бетонная поверхность. Держите бетон влажным, как можно чаще поливая как надо; это может быть до трех раз в день. После первой недели отверждения он нет необходимости постоянно держать поверхность влажной.
3. Изготовление быстротвердеющего бетона.
К производить быстротвердеющий бетон с высокой начальной прочностью, хлорид кальция может быть добавленным к смеси.
Это не будет влияют на оценку материалов, необходимых, потому что хлорид кальция растворяется в воде, используемой для смешивания конкретный.
Быстротвердеющий цемент часто бывает полезен, например, когда необходимы повторные отливки из одной и той же формы. А бетонная смесь, содержащая хлорид кальция в качестве ускорителя схватывается примерно в два раза быстрее, чем смесь, нет. Смешанную партию необходимо разлить по формам. быстрее, но поскольку партии быстрого схватывания обычно небольшие, это не проблема.Хлорид кальция не снижает прочности полностью затвердевшего бетона.
Не более 1 кг (2 фунта) хлорида кальция следует использовать на мешок. цемента. Его следует использовать только в том случае, если он в оригинальных контейнерах, которые должны быть влагонепроницаемыми пакетами или мешки или герметичные стальные бочки.
Лучший путь добавить хлорид кальция — значит перемешать раствор, содержащий 1/2 кг на литр (1 фунт на кварту) вода.Используйте этот раствор как часть воды для замешивания. из расчета 2 литра (2 кварты) на мешок цемента.
4. Оценка количества необходимых материалов.
1. Рассчитайте необходимый объем бетона.
2. Умножьте необходимый объем бетона на 3/2. (1.5), чтобы получить общий объем сухого сыпучего материала нужный. Цемент и песок мало что добавляют к объем бетона, потому что они заполняют воздушные промежутки между щебнем.
3. Добавьте 10% (1/10) для потерь из-за погрузочно-разгрузочных работ.
4. Добавить числа в объемной пропорции, которые вы будете использовать чтобы получить относительную сумму. Это позволит вам позже для вычисления долей от общего количества, необходимого для каждого ингредиента. (1: 2: 3 = 6)
5, Определите необходимое количество цемента умножив необходимый объем сухого материала (из шага 2) пропорциональной сумме всего микса (количество цемент) = 1/6 x (объем сухих материалов).
6. Разделите на единицу объема в мешке 33,2 литра. на мешок цемента 50 кг или 1 кубический фут на 94 фунта цемента в мешках. При расчете количества цемента мешков округлить до ближайшего целого числа.
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот расчет, даже с 10% прибавкой к потерям при погрузочно-разгрузочных работах, редко оставляет лишний бетон, особенно для небольших работ, требующих менее 5 мешков с цементом, смешанных вручную.
Вот пример:
объем цилиндра = Pr 2 h = (3.1416) (радиус) 2 (высота) = (3,1416) (радиус) (радиус) (высота)
объем бетона, необходимый для строительства футеровки и платформу изображенной скважины можно рассчитать как следует (см. рис. IV-1).
— объем обшивки и перегородки должен быть объем цилиндра высотой 20,8 м и радиусом 0,7 м за вычетом объема цилиндра высотой 20,8 м с Радиус 0,6 м.
— V = [P (.7) 2 (20,8) — [P (0,6) 2 (20,8)]
= [(3.1416) (. 49) (20.8)] — [(3.1416) (. 36) (20.8)]
= 32,0–23,5
= 8,5 м 3
РИС. IV-1. РАЗРЕЗ ТИПОВОЙ СКВАЖИНЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОТРЕБНОСТИ В БЕТОНЕ
— объем платформы будет объем цилиндра высотой 0,08 м при 2 м радиус минус объем цилиндра высотой 0,08 м с радиус 0,7 м.
— V = [(3.1416) (2) 2 (.08)] — [(3.1416) (. 7) 2 (.08)]
[(3.1416) (4) (. 08)] — [(3.1416) (. 49) (. 08)]
= 1 — 0,1 = 0,9 м 3
После шаги, указанные выше, объем материалов, необходимых для строительства скважина будет рассчитана следующим образом:
1. общий объем = 8,5 + 0,9 = 9,4 м
2. (9,4) (1,5) = 14,1 м сухого материала по оценкам
3.14,1 x 1,1 = 15,5 м сухого материала необходимо из-за потерь в транспорте.
4. 1: 2: 4 цемент: песок: гравий 1 + 2 + 4 = 7
5. 15,5 х 1/7 = 2,2 м цемента
15,5 х 2/7 = 4,4 м песок
15,5 x 4,7 = 8,9 м гравия
6. 2,2 м цемента = 2200 литров (1.) цемента
2200 1. цемент 33,2 1. за 50 кг мешка цемента = 66,26 мешка цемента
Потребуется 67 мешков цемента.
C. Строительство с бетоном
1. Очертание бетона Работа
форма сборки;
место перерод;
бетонная смесь;
заливной бетон;
чистовая поверхность;
твердый бетон;
удалить формы.
2.Формы внутренних колодцев
а. Вступление
Внутренняя форма колодца или лепка круглая с гладкой внешней поверхностью, которая образует внутренняя поверхность вагонки. Эта форма может быть используется либо на поверхности с другими формами, чтобы сделать облицовочные кольца или в колодце для формирования облицовки что заливается на место. (См. Рис. IV-2.)
РИС. IV-2. ФОРМА ВНУТРЕННЕЙ ОТДЕЛКИ
Свежее бетонная смесь тяжелая и пластичная.Формы для его проведения на месте, пока не затвердеет, необходимо хорошо закрепить и должна иметь гладкую внутреннюю поверхность. Трещины, сучки и т. Д. недостатки в формах могут быть постоянно воспроизведены в бетонная поверхность.
Формы должны легко заполняться с бетоном и легко удаляется после того, как бетон затвердевший. Убедитесь, что крепежные детали, удерживающие формы вместе доступны и легко отстегиваются.
ПРИМЕЧАНИЕ: при использовании гвоздей для фиксации деревянной формы вместе, не загоняйте их полностью.Покинуть их достаточно, чтобы они могли легко при необходимости вытащить, чтобы удалить форму.
б. Материалы для форм
Следующие материалы используются для создания внутренних форм:
сталь: стальные формы высотой от От 1/2 м до 1 м. Они тяжелые, неудобные и дорого, но длится долго.
листовой металл: с простой треугольной внутренней опорой, формы выполнены листового металла оказались успешными.Они есть легче и маневреннее стальных форм, но не такой же прочный и долговечный.
дерево: этот материал обычно используется, потому что он легкий и прочный. Это должны быть тщательно согнуты, гидроизолированы и усилены.
Используя доски как можно шире, сформируйте строительство будет проще и быстрее. Это также уменьшит количество линий на бетонной поверхности, образующих на стыке двух досок.Фанера отличная, особенно если он имеет специальную накладываемую поверхность высокой плотности. Этот обеспечивает более гладкую поверхность бетона, более легкое снятие формы и меньший износ форм.
Если необработанная древесина используется для форм, масла или смазки внутренней поверхности чтобы облегчить удаление форм и предотвратить дерево из-за слишком большого количества воды из бетона. Не смазывайте древесину маслом или жиром, если бетон поверхность будет окрашена или отштукатурена.
земля: любая земля, в которую можно врыть и по-прежнему держать свою форму также можно использовать как Форма. Тщательно выкопайте нужную форму и залейте это с бетоном. Как только бетон схватится и затвердеет его можно выкопать и использовать там, где это необходимо. А новую форму придется откопать для каждого залил кусок бетона. (См. Рис. 8-12 и 9-10.)
другие материалы: пластмассы и стекловолокно так время от времени используется и продолжает экспериментировать как форма материалы.Стекловолокно намного легче стали и, если брать правильный уход, должен длиться долго. Его стоимость и доступность в развивающихся странах кажутся только факторы, ограничивающие более масштабные исследования.
3. Армирование бетона.
Армирование бетона позволит гораздо большие грузы, которые нужно нести. Конструкция из железобетона большие конструкции, которые должны выдерживать высокие нагрузки, могут стать слишком сложным для человека без специальной подготовки.
Сам по себе бетон имеет большую прочность на сжатие, но небольшое растяжение. сила. Бетон очень сложно сдавливать (сжимать), но ломается относительно легко при растяжении (натяжении). Арматурная сталь имеет прямо противоположные свойства; он силен в напряжении и слабый при сжатии. Объединение двух результатов в материале (железобетон), прочный как на сжатие, так и на растяжение и поэтому полезен в большом количестве ситуаций.
Бетон лучше всего армировать специально изготовленными стальными стержнями. который можно заделать в бетон. Бамбук также с некоторым успехом использовался для армирования бетона, хотя со временем может ухудшиться.
Железобетонные сечения должны быть не менее 7,5 см толщиной и 10 см намного лучше.
Арматурный стержень (стержень) обычно бывает длинных секций. заданного диаметра.
Ассортимент обычно производимые диаметры различных диаметров обычно измеряются в миллиметрах; например, 4 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, и 12 мм.
Ровно сколько rerod требуется в конкретной заливке, будет зависеть от нагрузку его придется поддерживать. Для большинства конкретных работ включая все, что обсуждается в этом руководстве, rerod должен От 0,5% до 1% площади поперечного сечения.
Арматурные стержни также должны иметь чистую поверхность без отслаивающихся окалина и ржавчина. Стержни в плохом состоянии следует чистить щеткой. тщательно жесткой металлической щеткой.
Когда размещение стержня в форме перед заливкой бетона он должен располагаться:
— не менее 2.5 см от формы везде.
— в самолете примерно на двух третях пути в толщина заливки со стороны, которая будет иметь вес или силу, давящую на бетон. (Видеть Рис. IV-3.)
РИС. IV-3. УСИЛИТЕЛЬ РАЗМЕЩЕНИЕ (ТАКЖЕ СМОТРИТЕ РИС. 8-3 И 8-5 ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПЕРЕСТРОЙКИ В ПОДКЛАДКЕ)
— в сетке так, чтобы никогда не бывает более чем в 3 раза больше конечного бетона толщина между соседними стержнями.
— не ближе чем 3 см до параллельного стержня.
Прочность на повторное испытание приблизительно складывается в зависимости от поперечного сечения. площадь. Четыре стержня диаметром 4 мм будут примерно такими же прочными как один стержень 8 мм. Площадь поперечного сечения четырех Стержни диаметром 4 мм равны площади поперечного сечения одного стержня диаметром 8 мм. стержень мм.
Стержень должен быть установлен в равномерно распределенном сетчатом шаблоне с большим и / или более толстым стержень по самому длинному размеру заливки.
Все перекрестки, в которых пересекаются стержни, необходимо связать тонкая проволока.
При завязке одного стержня на к другому, чтобы увеличить длину стержней, они должен перекрывать 20-кратный диаметр стержня и дважды связать проволокой. (См. Рис. IV-4.)
| Размер штанги | Перекрытие |
6 мм | 12 см = 120 мм |
8 мм | 16 см = 160 |
10 мм | 20 см = 200 |
12 мм | 24 см = 240 |
РИС.IV-4. REROD OVERLAP
Штанги большего размера часто имеют выпуклые узоры на их, которые предназначены для того, чтобы их можно было удерживать прочно закреплен бетоном. Меньшие размеры стержня вообще гладкие. При использовании гладкого стержня всегда делайте небольшой крючок на конце каждой детали, который будет быть в бетоне. Без крючка изменения температуры могут в конечном итоге отсоединить бетон от стержня, тем самым потеряв много его усиливающего действия.
Рерод должен быть тщательно подготовить, чтобы стержень был прямым и квадратным где это должно быть.Неаккуратная работа штанги приведет к более слабый бетон и отходы стержня.
Для особо прочные детали или небольшие участки неправильной формы, стержень можно собрать в виде клетки. Используйте стержень малого диаметра для поперечного сечения и стержень большего размера для длина. Эта система используется для усиления таких деталей, как врезное кольцо неправильной формы или, возможно, укрытие колодца, на котором может стоять много людей один раз.
По возможности обычно лучше всего собрать переточку внутри формы, чтобы она точно подойдет.
Правильное расстояние от дно заливки в плиту может быть достигается установкой стержня на несколько маленьких камней перед заливкой бетона или просто вытягивая стержень сетка на пару сантиметров в бетон после немного бетона было покрыто всей заливкой.
4.Смешивание бетона машиной или вручную
а. Машинное смешивание
Бетон необходимо тщательно перемешать, чтобы получить максимально прочный продукт. Для машинного перемешивания подождите 5 или 6 минут после того, как все материалы находятся в барабане. Сначала ставим около 10% воды для замешивания в барабане. Затем добавьте воды равномерно с сухими _ материалами, оставив еще 10% для добавляется после того, как сухие материалы окажутся в барабане.
б. Смешивание вручную
На многих проекты самопомощи, количество необходимого бетона может быть небольшим или может быть трудно достать механический миксер.Бетон можно смешивать вручную; если несколько мер предосторожности взяты, он может быть таким же прочным, как бетонная смесь в машине.
Первое требование к смешиванию вручную — это зона смешивания, которая одновременно чистая и водонепроницаемый. Это может быть смешение дерева и металла. желоб (рис. IV-5) или простой круглый бетонный пол (рис. IV-6).
РИС. IV-5. ПРОФИЛЬ СМЕШИВАНИЯ
РИС. IV-6. ПЛАТФОРМА СМЕШИВАНИЯ
Использовать следующая процедура:
1) Разложите мелкий заполнитель равномерно по зоне смешивания.
2) Распространите равномерно зацементировать мелкий заполнитель и перемешать эти материалы поворачивая их лопатой до тех пор, пока цвет не станет униформа.
3) Равномерно распределите эту смесь и распределите по нему крупный заполнитель и еще раз тщательно перемешайте. Все сухие материалы следует тщательно перемешать перед добавлением воды. добавлен.
Когда работа закончена на день, обязательно промойте бетон в зоне замешивания и инструменты, чтобы уберечь их от ржавчины и предотвратить цемент от налипания на них.Гладкие блестящие инструменты и смешивание поверхности лодки делают смешивание на удивление проще. Инструменты также будут длиться намного дольше. Старайтесь не намокать бетон на вашей коже, потому что он едкий.
А рабочая смесь должна быть гладкой и пластичной — ни в коем случае не такой влажной. что он будет работать и не настолько жестким, чтобы рассыпаться.
Если смесь слишком влажная, добавьте небольшое количество песка и гравия в правильной пропорции, пока смесь не станет работоспособной.
Если смесь слишком жесткий, добавьте небольшое количество воды и цемента, поддержание надлежащего водоцементного отношения до тех пор, пока смесь не станет работоспособной.
Обратите внимание на количество добавленных материалов, чтобы у вас будут правильные пропорции для последующих партий.
Если бетонная смесь слишком густая, она быть трудным для размещения в формах. Если это недостаточно жесткая, возможно, не хватает смеси заполнитель, что делает использование цемента неэкономичным.
5. Заливка бетона в форму
Делать крепкие бетонные конструкции, важно укладывать свежий бетон в формах правильно.
Влажная бетонная смесь не следует грубо обращаться с ним при переноске и поместите в формы. Это очень просто бегом или метанием, чтобы отделить мелкий агрегат от крупный заполнитель. Не позволяйте бетону свободно падать расстояние от 90 до 120 см.Бетон самый прочный при различных размерах заполнителей и цементного теста хорошо перемешаны.
Правильно подобранный бетон будет иметь в форму. Бетон, который будет вытекать сам по себе, чтобы полностью заполнить форма будет слишком влажной и, следовательно, слабой.
При заливке бетонных конструкций высотой более 120 см, оставлять отверстия в формах с интервалом менее 120 см, через которые можно заливать бетон и через которые можно позже накрыть, чтобы позволить заливку выше этого уровня.В качестве альтернативы, можно использовать горку, через которую может течь бетон вниз до низа формы без разделения.
Любой желоб в форме буквы u, достаточно широкий, чтобы облегчить заливку бетона. в него, достаточно узкий, чтобы поместиться внутри формы, и достаточно долго, чтобы бетон мог соскользнуть по желоб без разделения будет работать.
Как бетон укладывается, он должен быть уплотнен так, чтобы не было воздушные отверстия, которые оставляют слабые места в бетоне, осталось.Это можно сделать, утрамбовывая бетон. с помощью длинного тонкого инструмента или встряхивая бетон в одним из нескольких способов. Подбивку можно производить с помощью тонкий (2 см) железный прут, деревянный шест или лопата.
На крупных коммерческих объектах бетон уплотняется. со специальным вибратором, обычно приводимым в действие воздушным компрессором который погружается в бетон сразу после того, как он залил. Бетон будет до некоторой степени уплотнен по мере того, как он перемещается в свое окончательное положение в форме.Однако особое внимание следует уделить краям заливку, чтобы убедиться, что бетон полностью заполнить форму до краев. Если формы достаточно сильны, их можно ударить молоток снаружи, чтобы бетон достаточно сильно вибрировал чтобы позволить ему полностью осесть против форм. Слишком сильная утрамбовка может заставить большую часть крупного заполнителя ближе к низу заливки, тем самым уменьшая общий прочность бетона.
6.Отделка
После заливки бетона в формы его поверхность следует обработать до ровной поверхности. Гладкость отделка будет зависеть от того, какой будет поверхность используется для. Где позже будет больше бетона или раствора помещенный на эту заливку, область должна быть оставлена относительно грубый для облегчения склеивания. Где позже будет поверхность гулял, как например крышка колодца на котором будет монтироваться насос, он должен быть несколько грубый, чтобы люди не поскользнулись на бетоне когда его поверхность влажная.Эта несколько грубая текстура может достигается отделкой деревянной теркой или также слегка обработав поверхность щеткой, чтобы придать ей текстуру. Очень гладкую отделку можно сделать металлической шпатель. Чрезмерная чистовая обработка (повторная чистовая обработка) может привести к истиранию и эрозии. поверхности.
7. Отверждение бетона.
После заполнения форм бетон необходимо затвердеть. пока не достигнет необходимой прочности. Лечение предполагает сохранение бетон влажный, чтобы химическая реакция, вызывающая бетон до затвердевания будет продолжаться до тех пор, пока необходимо для достижения желаемой прочности.Как только бетон дать высохнуть, действие химического отверждения будет постепенно уменьшаться выключить и прекратить.
Ранняя стадия лечения крайне критично. Следует предпринять особые шаги, чтобы сохранить бетон мокрый. Как только бетон высохнет, он остановится закаливание; после этого его нельзя повторно смачивать в поле, чтобы перезапустить процесс закалки.
Покрытие открытые бетонные поверхности обычно легче, чем непрерывно обрызгивать или часто поливают бетон водой, которая в противном случае необходимо для предотвращения высыхания бетонной поверхности до прикосновение.Часто используемые защитные покрытия включают холст, пустой цемент. мешки, мешковина, пластик, пальмовые листья, солома и мокрый песок. В покрытие также должно быть влажным, чтобы оно не впитывать воду из бетона.
Бетон Достаточно прочный для легких нагрузок через 7 дней. В большинстве корпуса, формы можно снимать с стоящих конструкций, например мостов и стены через 4 или 5 дней, но если они остаются на месте, они помогут сохранить бетон от высыхания.Где заливают бетонные конструкции на земле формы можно снимать, как только поскольку бетон схватывается достаточно, чтобы сохранять свою форму (От 3 до 6 часов), если нет нагрузки на структура и меры приняты для обеспечения надлежащего отверждения.
Окончательная прочность бетона частично приведет к от того, как долго он будет влажным. Как может быть как видно из графика, бетон в конечном итоге достигнет около 60% его расчетной прочности, если вообще не отверждаться во влажном состоянии, 80% при влажном отверждении в течение 3 дней и почти 100% при влажном отверждении в течение 7 дней.Если бетон сохраняется влажный, он будет продолжать затвердевать бесконечно.
Ты также заметит из графика, что даже если бетон может затвердеть в течение 7 дней, после этого он наберет только около 60% силы он в конечном итоге будет и что это будет еще один За 3 недели до достижения 90% максимальной прочности. Фактически это означает, что при заливке бетонного кольца, которое будет позже будет помещен в колодец даже после того, как отверждение остановлено, кольцо следует оставить в покое хотя бы на еще неделю (а желательно дольше) до его установки в колодец.За это время будет трудно достичь около 75% от его окончательной прочности.
ГРАФИК: ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА ПОСЛЕ ДНЕЙ ВЛАЖНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ
Хозяйственные постройки … — Ch4 Строительные материалы: Бетон
Хозяйственные постройки … — Ch4 Строительные материалы: Бетон БетонСодержание — предыдущий — следующий
Бетон — строительный материал, изготовленный путем смешивания цементного теста. (портландцемент и вода) и заполнитель (песок и камень).В цементная паста — это «клей», который связывает частицы в совокупность вместе. Прочность цементного теста зависит от об относительном соотношении воды и цемента; более разбавленный паста слабее. Также относительные пропорции цементного теста а агрегат влияет на прочность; более высокая доля паста, делающая бетон более прочным. Бетон затвердевает через химическая реакция между водой и цементом без необходимости воздуха. После первоначального схватывания бетон хорошо затвердевает. под водой.Сила набирается постепенно, в зависимости от скорости химической реакции.
В бетонную смесь иногда добавляют добавки для добиться определенных свойств. Арматурная сталь используется для добавления прочность, особенно при растягивающих напряжениях.
Бетон обычно смешивают на строительной площадке и кладут в формы желаемой формы в том месте, которое займет агрегат готовая конструкция. Единицы также могут быть сборными либо на на стройплощадке или на заводе.
Свойства бетона
Бетон ассоциируется с высокой прочностью, твердостью, прочность, непроницаемость и пластичность. Это плохой термальный изолятор, но обладает высокой теплоемкостью. Бетон не легковоспламеняющийся и имеет хорошую огнестойкость, но есть серьезный потеря прочности при высоких температурах. Бетон из обычный портландцемент имеет низкую стойкость к кислотам и сульфаты, но хорошая стойкость к щелочам.
Бетон — относительно дорогой строительный материал для фермы. конструкции. Стоимость может быть снижена, если часть портленда цемент заменяется пуццоланом. Однако когда пуццоланы химическая реакция протекает медленнее, а прочность увеличивается. с задержкой.
Прочность на сжатие зависит от пропорций ингредиенты, то есть соотношение цемент-вода и цемент совокупный коэффициент. Поскольку заполнитель составляет основную часть затвердевшего бетон, его прочность также будет иметь некоторое влияние.Прямой предел прочности на разрыв, как правило, низкий, всего от 1/8 до 1/14 от прочность на сжатие и обычно не принимается во внимание при проектировании расчеты, особенно при проектировании железобетона.
Прочность на сжатие измеряется дроблением кубиков длиной 15 см. с каждой стороны. Кубики выдерживаются в течение 28 дней при стандартных условиях. температуры и влажности, а затем измельчают в гидравлическом прессе. Характерными значениями прочности через 28 дней являются те, ниже которых выпадает не более 5% результатов тестирования.Используемые оценки: C7, C10, Cl5, C20, C25, C30, C40, C50 и C60, каждый из которых соответствует с характеристической прочностью на раздавливание 7,0, 10,0, 15,0 Н / мм2, пр.
Таблица 3.11 Типичное увеличение прочности бетона
| Возраст в тест | Средняя прочность на раздавливание | |
Обычный портландцемент | ||
| Хранение на воздухе 18C 65%, R H Н / мм2 | Хранение в воде Н / мм2 | |
| 1 день | 5.5 | – |
| 3 дня | 15,0 | 15,2 |
| 7 дней | 22,0 | 22,7 |
| 28 дней | 31,0 | 34,5 |
| 3 месяца | 37,2 | 44,1 |
(1 цемент — 6 заполнитель, по весу, 0.60 вода — цемент соотношение).
В некоторых литературных источниках требуемая марка бетона обозначается как пропорции цемент — песок — камень, так называемые номинальные смеси а не прочность на сжатие. Поэтому некоторые общие Номинальные смеси включены в Таблицу 3.12. Обратите внимание, однако, что количество воды, добавленной в такую смесь, будет иметь большое влияние на прочность на сжатие затвердевшего бетона.
Более бедная из номинальных смесей, указанных напротив C7 и C10 классы пригодны для работы только с очень хорошо отсортированными агрегатами в диапазоне до довольно больших размеров.
Состав
Цемент
Обычный портландцемент используется в большинстве хозяйственных построек. Это продается в бумажных мешках по 50 кг или примерно 37 литров. Цемент необходимо хранить в сухом, защищенном от земли месте. влажность, и на периоды, не превышающие одного-двух месяцев. Даже сыро воздух может испортить цемент. Это должна быть консистенция порошка при использовал. Если образовались комки, качество снизилось, но все еще можно использовать, если комки могут быть раздавлены между пальцы.
Таблица 3.12 Рекомендуемое использование для Различные марки и смеси бетона
| Марка | Номинальная смесь | Использование |
| C7 C10 | 1: 3: 8 1: 4: 6 1: 3: 6 1: 4: 5 1: 3: 5 | Ленточные опоры; заполнение траншеи фонды; основания стоек; неармированные фундаменты; наружный бетон и перемычки под плиты; этажи с очень легкий трафик; массивный бетон и др. |
| Класс 5 C20 | 1: 3: 5 1: 3: 4 1: 2: 4 1: 3: 3 | Фундамент стены; подвал стены; конструкционный бетон; стены; усиленный пол плиты; полы для молочного и мясного скота, свиней и птица; полы в зерновых и картофельных складах, сенокосах, и машинные магазины; септики, резервуары для хранения воды; плиты для навоза с двора фермы; дороги, проезды, тротуары и прогулки; лестницы. |
| C25 C30 C35 | 1: 2: 4 1: 2: 3 1: 1.5: 3 1: 1: 2 | Весь бетон в доении доильные залы, молочные заводы, силосные бункеры и кормово-поилки поилки; полы, подверженные сильному износу и погодным условиям, или слабые растворы кислот и щелочей; дороги и тротуары часто используется тяжелой техникой и грузовиками; небольшой мосты; подпорные стены и дамбы; подвесные полы, балки и перемычки; полы, используемые тяжелыми, мелколесными оборудование, например автопогрузчики; столбы ограждения, сборные железобетонные изделия. |
| C40 C50 C60 | Бетон в очень сильное воздействие; сборные элементы конструкции; предварительно напряженный бетон. |
Совокупный
Заполнитель или балласт — это гравий или щебень. Те заполнители, проходящие через сито 5 мм, называются мелкими заполнителями. или песок, и те, что задерживаются, называются крупным заполнителем или камнем.Заполнитель должен быть твердым, чистым, не содержать соли и растительное вещество. Слишком много ила и органических веществ делает заполнитель непригоден для бетона.
Тест на ил выполняется путем помещения 80 мм песка в 200 мм высотой. прозрачная бутылка. Добавьте воды до высоты 160 мм. Встряхните энергично перемешайте бутылку и дайте содержимому осесть до тех пор, пока следующий день. Если слой ила, который будет оседать на поверхности песок, менее 6 мм песок можно использовать без дополнительных лечение.Если содержание ила выше, песок необходимо промывают.
Тест на органические вещества выполняется путем помещения 80 мм песка в Прозрачная бутылка высотой 200 мм. Добавьте 3% раствор натрия гидроксид до 120мм. Обратите внимание, что гидроксид натрия, который может быть куплен в аптеке, опасен для кожи. Закупорите бутылку и энергично встряхните в течение 30 секунд и оставьте до следующего дня. Если жидкость на песке превратится темно-коричневого или кофейного цвета, песок использовать нельзя.»Соломенный» цвет подходит для большинства работ, но не для тех, кому требуется максимальная прочность или водонепроницаемость. Однако учтите, что некоторые соединения двухвалентного железа могут реагировать с гидроксид натрия и вызывают коричневый цвет.
Сортировка совокупности относится к дозированию различных размеры заполнителя и сильно влияют на качество, проницаемость и удобоукладываемость бетона. С хорошо рассортированный заполнитель, частицы различных размеров перемешиваются между собой оставляя минимальный объем пустот для заполнения дорогостоящая цементная паста.Частицы также легко сливаются, то есть заполнитель является работоспособным, что позволяет использовать меньше воды. Классификация выражается в процентах от массы заполнителя. проходя через различные сита. Хорошо оцененный агрегат будет иметь довольно равномерное распределение размеров.
Содержание влаги в песке важно, так как соотношение смеси песка часто относится к кг сухого песка и максимальному количеству воды включает влагу в совокупности. Влажность составляет определяется путем взятия репрезентативной пробы массой 1 кг.Пример точно взвесить и тонко разложить на тарелке, пропитанной спирт (спирт) и обгорел при перемешивании. Когда образец охлажденный, он снова взвешивается. Снижение веса сводится к весу воды, которая испарилась, и выражается как процентов путем деления потерянного веса на вес высушенного образец. Нормальная влажность естественно влажного песка от 2,5 до 5,5%. В бетонную смесь добавляется гораздо меньше воды.
Плотность — это вес на единицу объема твердой массы без учета пустот и определяется путем помещения одного килограмма сухого заполнителя в один литр воды.Плотность — это вес сухого заполнителя (1 кг), разделенного на объем воды, вытесненной из место. Нормальные значения плотности заполнителя (песок и камень) от 2600 до 2700 кг / м3 и для цемента 3100 кг / м3.
Насыпная плотность — это масса заполнителя на единицу объема. включая пустоты и определяется взвешиванием 1 литра совокупный. Нормальные значения для крупного заполнителя — от 1500 до 1650. кг / м3. Совершенно сухой и очень влажный песок имеют одинаковый объем, но из-за свойства набухания влажного песка он имеет большую объем.Насыпная плотность типичного естественно влажного песка составляет 15 на 25% ниже, чем у крупного заполнителя из того же материала, т. е. От 1300 до 1500 кг / м3.
Размер и текстура заполнителя влияет на бетон. Чем больше частицы крупного заполнителя не могут превышать одной четверти минимальная толщина бетонного элемента. В железобетон, крупный заполнитель должен пройти между арматурными стержнями, 20 мм обычно считается максимальный размер.
Заполнитель с большей площадью поверхности и шероховатой текстурой, т.е. щебень, позволяет развить большую силу сцепления, но будет дают менее податливый бетон.
Груды заполнителя должны находиться близко к месту смешивания. Песок и камень следует хранить отдельно. Если твердой поверхности нет в наличии, нижняя часть стопки не должна использоваться во избежание осквернение землей. В жарком солнечном климате тень должна быть при условии, или агрегат обрызгивают водой для охлаждения.Горячий заполнители делают бетон плохим.
Дозирование
Измерение производится по весу или по объему. Дозирование по весу точнее, но используется только на крупных строительных площадках. При строительстве хозяйственных построек применяется дозирование по объему. Точное дозирование более важно для более высоких сортов конкретный. Дозировка по весу рекомендуется для бетона марки C30 и выше. Проверка насыпной плотности заполнителя позволит обеспечивают большую точность, когда марка C20 или выше дозируется объем.Мешок с цементом 50 кг можно разрезать пополам. через середину верхней стороны сумки, лежащей на пол. Затем мешок берется за середину и поднимается так, чтобы сумка делится на две половины.
В качестве измерительной единицы можно использовать ведро или ящик. Материалы должен располагаться в измерительном блоке неплотно и не утрамбовываться. Кубический ящик со сторонами 335 мм удобно построить, так как в нем будет 37 литров, что составляет объем одного мешка цемент.Если ящик сделан без дна и размещен на платформа для смешивания при заполнении, она легко опорожняется просто подняв его. Ингредиенты никогда не следует измерять лопату или лопату.
Рисунок 3.19 Связь между комплексная прочность и водоцементное соотношение
Сумма объемов ингредиентов будет больше, чем объем бетона, потому что песок заполнит пустоты между крупный заполнитель. Материалы обычно имеют от 30 до 50% больший объем, чем у бетонной смеси; От 5 до 10% допускается отходы и разливы.Добавляемый цемент заметно не увеличивается громкость. Приведенные выше предположения используются в примере 1 в примерно оценивая количество необходимых ингредиентов. В примере 2, более точный метод расчета количества бетона получено из ингредиентов.
Пример 1
Рассчитайте количество материалов, необходимых для строительства прямоугольный бетонный пол 7,5 на 4,0 м и толщиной 7 см. Использовать номинальная смесь 1: 3: 6.50 кг цемента равняется 371.
Общий требуемый объем бетона = 7,5 м x 4,0 м x 0,07 м = 2,1 м
Общий объем ингредиентов с учетом 30% уменьшения объем при смешивании и 5% отходов = 2,1 м + 2,1 (30% + 5+) м = 2,84 м
Объем ингредиентов пропорционален количество частей в номинальной смеси. В этом случае есть всего 10 частей (1 + 3 + 6) в смеси, но цемент не влияет на объем, поэтому только 9 частей для песка и камня используются.
Цемент = (2,89 x 1) / 9 = 0,32 м или 320
Песок = (2,84 x 3) / 9 = 0,95 м
Камень = (2,84 x 6) / 9 = 1,89 м
Количество мешков с цементом = 320/37 = 8,6 мешков, т.е. нужно купить 9 пакетов.
Требуемый вес песка = 0,95 м x 1,45 т / м = 1,4 тонны
Требуемый вес камня = 1,89 м x 1,60 т / м = 3,1 тонны
Максимальный размер камней = 70 мм x 1/4 = 17 мм
Пример 2
Предположим, что цементно-песчано-каменная смесь 1: 3: 5 по объем с использованием естественно влажных заполнителей и добавления 62 литров воды.Какая будет основная крепость и объем смеси быть, если используются 2 мешка цемента. Дополнительные предположения:
Влажность песка: 4%
Влажность камней: 1,5%
Насыпная плотность песка: 1400 кг / м
Насыпная плотность камней: 1600 кг / м
Плотность заполнителя: 2650 кг / м
Плотность твердого цемента: 3100 кг / м
Плотность воды: 1000 кг / м
1 Рассчитайте объем заполнителя в смеси.
2 мешка с цементом имеют объем 2 x 37л = 74л
Объём песка 3 х 74л = 2221
Объем камней 5 х 74л = 3701
2 Рассчитайте вес агрегатов.
Песок 222/1000 м x 1400 кг / м = 311 кг
Камни 370/1000 м x 1600 кг / м = 592 кг
3. Рассчитайте количество воды, содержащейся в совокупный
Вода в песке 311 кг x 4/100 = 12 кг
Вода в камнях 592 кг x 1.5/100 = 9 кг
4 Отрегулируйте количество в партии для содержания воды в совокупный.
Цемент 100 кг (без изменений)
Песок 311 кг — 12 кг = 299 кг
Камни 592 кг — 9 кг = 583 кг
Общее количество сухого заполнителя = 299 кг + 583 кг = 882 кг
Вода = 62 кг + 12 кг + 9 кг = 83 кг
5 Расчет водоцементного отношения и цемента к заполнителю соотношение.
Водоцементное соотношение = (83 кг воды) / 100 кг цемента = 0 83
Соотношение заполнитель — цемент = (882 кг заполнителя) / 100 кг цемент = 8.8
Водоцементное соотношение указывает на то, что смесь имеет базовая прочность, соответствующая смеси C10. См. Приложение V: 12.
6 Рассчитайте «твердый объем» ингредиентов в смеси, за исключением воздушных пустот в заполнитель и цемент.
Цемент 100 кг / 3100 кг / м = 0,032 м
Заполнитель 882 кг / 2650 кг / м = 0,333 м
Вода 83 кг / 1000 кг / м = 0.083м
Итого = 0,448 м
Общий объем смеси 1: 3: 5, полученный из 2 пакетов цемент 0,45м.
Обратите внимание, что 0,45 м бетона — это только 2/3 от общей суммы объемов компонентов — 0,074 + 0,222 + 0,370.
Таблица 3.13 Требования на куб. Счетчик дозирования бетонных смесей номинального размера
| Пропорции по | Цемент Нет.50 кг | Естественно влажный заполнитель 1 | Совокупный: цемент | Отшлифовать до всего | |||
| Песок | Камни | ||||||
| Объем | мешков | м | тонн | м | тонн | соотношение | % |
| 1: 4: 8 | 3.1 | 0,46 | 0,67 | 0,92 | 1,48 | 13,4 | 31 |
| 1: 4: 6 | 3,7 | 0,54 | 0,79 | 0,81 | 1,30 | 11,0 | 37 |
| 1 5: 5 | 3.7 | 0,69 | 1,00 | 0,69 | 1,10 | 10,9 | 47 |
| 1: 3: 6 | 4,0 | 0,44 | 0,64 | 0,89 | 1,42 | 10,0 | 31 |
| 1: 4: 5 | 4.0 | 0.60 | 0,87 | 0,75 | 1,20 | 9,9 | 41 |
| 1: 3: 5 | 4,4 | 0,49 | 0,71 | 0,82 | 1,31 | 8,9 | 35 |
| 1: 4: 4 | 4.5 | 0,66 | 0,96 | 0,66 | 1,06 | 8,7 | 47 |
| 1: 3: 4 | 5,0 | 0,56 | 0,81 | 0,74 | 1,19 | 7,7 | 40 |
| 1: 4: 3 | 5.1 | 0,75 | 1,09 | 0,57 | 0,91 | 7,6 | 54 |
| 1: 2: 4 | 5,7 | 0,42 | 0,62 | 0,85 | 1,36 | 6,7 | 31 |
| 1: 3: 3 | 5.8 | 0,65 | 0,94 | 0,65 | 1,03 | 6,5 | 47 |
| 1: 2: 3 | 6,7 | 0,50 | 0,72 | 0,74 | 1,19 | 5,5 | 37 |
| 1: 1: 5: 3 | 7.3 | 0,41 | 0,59 | 0,82 | 1,30 | 5,0 | 31 |
| 1: 2: 2 | 8,1 | 0.60 | 0,87 | 0.60 | 0,96 | 4,4 | 47 |
| 1: 1: 5: 2 | 9.0 | 0,50 | 0,72 | 0,67 | 1,06 | 3,9 | 40 |
| 1: 1: 2 | 10,1 | 0,37 | 0,54 | 0,75 | 1,19 | 3, 0,3 | 31 |
Эти количества рассчитаны с учетом песка имеющий насыпную плотность 1450 кг / м и камень 1600 кг / м.В плотность заполнителя 2650 кг / м3.
Смешивание
Механическое смешивание — лучший способ замешивания бетона. Партия мешалки с опрокидывающимся барабаном для использования на стройплощадках. доступны в размерах от 85 до 400 литров. Мощность для барабана вращение обеспечивается бензиновым двигателем или электродвигателем тогда как наклон барабана осуществляется вручную. Грушевидный барабан имеет лопасти внутри для эффективного перемешивания.Смешивание должно быть дается продолжаться не менее 2,5 минут после всех ингредиентов были добавлены. Для небольших работ в сельской местности это может быть Достаточно сложно и дорого достать механический миксер.
Таблица 3.14 Смешивание воды Требования к плотному бетону разной консистенции и Максимальные размеры заполнителя
| Максимальный размер из агрегат 3 | Вода требование 1 / м бетон | ||
| 1 / 2- 1/3 | 1 / 3–1 / 6 | 1/6 -1/2 | |
| Высокая удобоукладываемость | Средняя удобоукладываемость | Пластичная консистенция | |
| 10 мм | 245 | 230 | 210 |
| 14 мм | 230 | 215 | 200 |
| 20 мм | 215 | 200 | 185 |
| 25 мм | 200 | 190 | 175 |
| 40 мм | 185 | 175 | 160 |
3 Включает влагу в совокупности.Количество вода для смешивания — максимум для использования с достаточно хорошо угловатый крупный агрегат правильной формы. 2 См. Таблицу осадки. 3.15.
Рисунок 3.20 Смеситель периодического действия.
Простой ручной бетоносмеситель может быть изготовлен из пустую масляную бочку, установленную в каркас из оцинкованной трубы. Рисунок 3.21 показывает ручную рукоятку, но привод можно легко преобразовать в мощность машины.
Рисунок 3.21 Самостоятельная постройка бетономешалка.
Ручное смешивание обычно применяется для небольших работ. Смешивание должно делать на закрытой платформе или бетонном полу рядом с там, где нужно укладывать бетон, а не на голую землю из-за загрязнения земли.
Рекомендуется следующий метод смешивания вручную:
- 1 Измеренные количества песка и цемента смешиваются переворачивать лопатой не менее 3 раз.
- 2 Около трех четвертей воды добавляется в перемешивайте понемногу.
- 3 Перемешивание продолжают до тех пор, пока смесь не станет однородный и работоспособный.
- 4 Измеренное количество камней ,. после смачивания с частью оставшейся воды, распределяется по смесь и перемешивание продолжалось, все ингредиенты были переворачивался не менее трех раз в процессе, используя как как можно меньше воды, чтобы получилась работоспособная смесь.
Все инструменты и платформу следует мыть водой при есть перерыв в перемешивании, и в конце дня.
Тест на оседание
Испытание на осадку дает приблизительное указание удобоукладываемость влажной бетонной смеси. Заполните конусообразный ведро с мокрой бетонной смесью и тщательно утрамбовать. Повернуть ведро вверх дном на смесительную платформу. Поднимите ведро, поместите его рядом с бетонной кучей и измерьте осадку, как показано на рисунке 3.22.
Размещение и уплотнение
Бетон следует укладывать с минимальной задержкой после смешивание завершено, и обязательно в течение 30 минут.Особый следует соблюдать осторожность при транспортировке влажных смесей, так как вибрации движущейся тачки могут вызвать разделять. Не позволяйте смеси течь или ронять в нужное положение с высоты более 1 метра. Бетон укладывать лопатой слоями не глубже 15 см и уплотняется перед нанесением следующего слоя.
При отливке плит поверхность выравнивается стяжкой доска, которая также используется для уплотнения бетонной смеси, как только он был помещен для удаления любого захваченного воздуха.Менее работоспособный чем смесь, тем она пористее и тем больше уплотнение нужно. На каждый процент захваченного воздуха бетон теряет до 5% от его прочности. Однако чрезмерное уплотнение мокрой смеси переносят мелкие частицы наверх, в результате чего получается слабый пыльный поверхность.
Ручное уплотнение обычно используется при строительстве фермы здания. Может использоваться для смесей с высоким и средним удобоукладываемость и для пластических смесей. Мокрые смеси, используемые для стен, уплотняется при помощи обрешетки, палки или куска арматурный стержень.Также помогает стук опалубки. Меньше рабочие смеси, такие как те, что используются для дверей и дорожных покрытий, лучше всего уплотняется трамбовкой.
Рисунок 3.22 Осадка бетона Тесет.
Таблица 3.1 5 Осадка бетона для Различное применение
| Согласованность | Опасность | Использование | Метод уплотнения |
| Высокая технологичность | 1/2 — 1/3 | Конструкции с узкой проходы и / или сложные формы.Сильно усиленный конкретный. | Руководство |
| Средняя удобоукладываемость | 1/3 — 1/6 | Обычное использование. Неармированный и нормально армированный бетон. | Руководство |
| Пластик | 1/6 — 1/12 | Открытые конструкции с достаточно открытая арматура, которую тяжело обрабатывают вручную для уплотнение полов и дорожных покрытий.Массовый бетон. | Ручное или механическое |
| Жесткий | 0 — 1/2 | Без армирования или редко армированные открытые конструкции, такие как полы и тротуары, которые механически вибрируют. Заводское изготовление ЖБИ. Бетонные блоки. | Механический |
| Влажный | 0 | Заводская сборка ЖБИ. | Механическое или давление |
Рисунок 3.23 Руководство уплотнение фундамента и плиты перекрытия.
Более густые смеси можно тщательно уплотнять только механические вибраторы. Покерный вибратор для стен и фундамента (вибростойка) погружается в уложенную бетонную смесь на точки на расстоянии до 50 см друг от друга. Полы и тротуары вибрируют лучевой вибратор.
Рисунок 3.24 Механический вибраторы.
Строительные соединения
Литье следует спланировать так, чтобы работа над элементом могла быть завершенным до конца дня. Если остался литой бетон более 2 часов схватится настолько, что нет прямого продолжение между старым и новым бетоном. Суставы потенциально слабые и должны быть спланированы там, где они повлияют на сила члена как можно меньше. Суставы должны быть прямой, вертикальный или горизонтальный.При возобновлении работы старую поверхность необходимо придать шероховатость и очистить, а затем обработать густая смесь воды и цемента.
Опалубка
Опалубка обеспечивает форму и текстуру поверхности бетона. элементов и поддерживает бетон во время схватывания и затвердевания.
Возможна простейшая форма для кромок тротуара, плиты перекрытия, дорожки и др.
Рисунок 3.25 Простой тип опалубка для бетонной плиты.
В больших бетонных плитах, таких как пол, обычно возникают трещины. в ранний период схватывания. В обычной плите, где водонепроницаемость не важна, ее можно контролировать путем укладки бетон в квадратах с швами между допусками бетона слегка двигаться, не вызывая трещин в плите. Расстояние между стыками не должно превышать 3 метра. Самый простой вид это так называемый сухой шов. Бетон заливается прямо против уже затвердевший бетон другого квадрата.
Более сложный метод — это заполнение шва. Зазор 3 мм между квадратами оставляется минимум и заливается битумом или любой сопоставимый материал.
Опалубки для стен должны иметь прочную опору, потому что бетон, в мокром состоянии оказывает сильное давление на боковые доски. Чем больше чем выше высота, тем больше давление. Бетонная стена не будет обычно тоньше 10 см или 15 см в случае армированного материала. конкретный. Если он выше одного метра, он не должен быть меньше толщиной более 20 см, чтобы можно было уплотнить бетон правильно с тампером.Стыки опалубки должны быть плотными. достаточно, чтобы предотвратить потерю воды и цемента. Если поверхность готовая стена должна быть видна, дальнейшая обработка не требуется. ожидаемые, шпунтовые и рифленые доски, строганные с внутренней стороны использоваться для получения гладкой и привлекательной поверхности. Альтернативно Можно использовать фанерные листы толщиной 12 мм. Размеры и расстояние между шпильки и стяжки показаны на рисунке 3.26. Правильный интервал и установка стяжек важна для предотвращения перекоса или полный отказ форм.
Опалубки должны быть не только хорошо закреплены, но и закреплены. надежно, чтобы они не всплывали, позволяя бетону сбежать снизу.
Формы смазать маслом и тщательно полить перед заливкой бетоном. Это сделано для предотвращения попадания воды в бетон от впитывания деревянными досками и предотвратить прилипание бетона к формам. Растворимое масло лучше всего, но на практике используется моторное масло, смешанное с равными частями дизельное топливо — самый простой и дешевый в использовании материал.
Деревянные формы при осторожном обращении можно использовать несколько раз. прежде, чем они будут оставлены. Если возникает повторная потребность в Такой же формы выгодно делать формы из стальных листов.
Форму работу можно забрать через 3 дня, но оставив ее в течение 7 дней помогает поддерживать бетон во влажном состоянии.
Для экономии материала на опалубку и ее несущая конструкция, высокие силосы и колонны отлиты с помощью шликера форма.Форма не рассчитана на всю высоту силоса, но на самом деле может быть всего несколько метров в высоту. Как заливка бетона продолжается форма приподнята. Работа должна идти в быстром темпе что позволяет бетону затвердеть до того, как он покинет нижнюю часть форма. Эта техника требует сложной конструкции. расчеты, квалифицированный труд и авторский надзор.
Твердый бетон
Бетон схватится за три дня, но химическая реакция между водой и цементом продолжается намного дольше.Если вода исчезает при испарении, химическая реакция прекращается. Поэтому очень важно, чтобы бетон оставался влажным (влажным). минимум 7 дней.
Преждевременное высыхание также может привести к растрескиванию из-за усадка. Во время отверждения прочность и непроницаемость увеличивается, и поверхность затвердевает от истирания. Полив бетон должен начинаться, как только поверхность станет достаточно твердой во избежание повреждений, но не позднее, чем через 10-12 часов после заливки.Покрытие бетона мешками, травой, гессианом, слоем песка. или полиэтилен помогает удерживать влагу и защищает поверхность от сухих ветров. Это особенно важно в тропический климат.
Температура также является важным фактором при отверждении. Для температурах выше 0 C и ниже 40 C Развитие прочности функция температуры и времени. При температуре выше 40С застывание и отверждение могут происходить быстрее, чем хотелось бы, и приводит к снижению прочности.
Приблизительное время отверждения, необходимое для достижения характеристик прочность на сжатие при различных температурах отверждения для бетона смеси обыкновенного портландцемента. Показать на рисунке 3.27
Рисунок 3.26 Размеры и расстояние между стойками и стяжками в опалубке стен.
Рисунок 3.27 Время отверждения для бетона.
Отделочные покрытия по бетону
Поверхность свежеуложенного бетона не подлежит обработке пока не произойдет какая-то настройка.Тип отделки должен быть совместим с предполагаемым использованием. В случае пола Желательна нескользящая поверхность для людей и животных.
Трамбовка: трамбовка оставляет грубую волнистую поверхность при он был использован для уплотнения бетона.
Отделка, нанесенная трамбовкой: возможно образование менее выраженной ряби перемещая слегка наклоненную трамбовку на хвостовой части над поверхность.
Отделка с брусом: Веник средней жесткости проведен по свеже утрамбованная поверхность для получения довольно шероховатой текстуры.
Отделка под дерево: для получения гладкой песчаной текстуры бетона. после утрамбовки можно гладить по дереву. Поплавок используется с полукруглое подметание, передняя кромка слегка поднятый; это сглаживает рябь и создает поверхность с мелкая зернистая текстура, покрытие, часто используемое для полов в животных дома.
Стальная затирка: затирка стали после затирки древесины дает более гладкую поверхность с очень хорошими износостойкими качествами.Однако во влажных условиях он может быть скользким.
Поверхности с обнаженным заполнителем можно использовать для декоративных целей, но может также дать шероховатую, прочную поверхность на горизонтальном плиты. Эту поверхность можно получить, удалив цемент и песок. разбрызгивая воду на новый бетон или устанавливая заполните вручную незатвердевший бетон.
Железобетон
Бетон прочен на сжатие, но относительно слаб на сжатие. напряжение.Нижняя сторона нагруженной балки, например, перемычка над дверь, находится в напряжении.
Рисунок 3.28 Напряжения в бетонная перемычка
Бетон, подверженный растягивающим нагрузкам, необходимо армировать стальные стержни или сетка. Количество и тип арматуры должны быть тщательно рассчитанным или, альтернативно, стандартным дизайном полученный из надежного источника, следует выполнять без вариация.
Важные факторы относительно железобетона:
- 1 Стальные стержни необходимо очистить от ржавчины и грязи. прежде, чем они будут размещены.
- 2 Для получения хорошей адгезии между бетоном и стальные стержни, стержни должны перекрываться там, где они соединяются как минимум на сорок раз больше диаметра. Когда используются простые стержни, концы стержней должны быть зацеплены.
- 3 Арматурные стержни должны быть хорошо связаны между собой и поддерживаются, поэтому они не будут двигаться при укладке бетона и уплотненный.
- 4 Стальные стержни должны находиться в зоне растяжения и покрыты с бетоном толщиной в три раза больше диаметра или минимум на 25 мм для защиты от воды и воздуха что вызывает ржавчину.
- 5 Бетон должен быть хорошо уплотнен вокруг стержней. 6 Бетон должен быть не менее C20 или 1: 2: 4 номинальной смеси и иметь максимальный размер заполнителя 20 мм.
Бетонные полы иногда армируют сварной сталью сетка или проволочная сетка, размещенная на расстоянии 25 мм от верхней поверхности бетон, чтобы ограничить размер трещин. Однако такие Распределительная арматура необходима только при нагрузках тяжелые, нижележащая почва ненадежна, или когда растрескивание должно быть сведено к минимуму, как и в резервуарах для воды.
Рисунок 3.29 Размещение арматурные стержни.
Содержание — предыдущий — следующий
Иллюстративная математика
Задача
Бетонная смесь состоит из песка и цемента в соотношении 5: 3. Сколько кубических футов каждого необходимо, чтобы приготовить 160 кубических футов бетонной смеси?
IM Комментарий
Чтобы решить эту проблему, учащиеся должны предположить, что если вы смешаете кубический фут песка с кубическим футом цемента, у вас будет 2 кубических фута смеси.На самом деле объем смеси может быть меньше, чем тот, что частицы цемента оседают в промежутках между песчинками. Студентам важно понимать, что они должны явно сделать это предположение, и что для некоторых контекстов это разумное предположение (например, смешивание воды с концентратом сока), а в других — совершенно неуместное (например, смешивание воды и соли).
Решения
Решение: Таблица соотношений
Создание таблицы соотношений, которая показывает количество песка, цемента и бетонной смеси (при добавлении объемов):
| Песок | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| Цемент | 3 | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 42 | 48 | 54 | 60 |
| Бетонная смесь | 8 | 16 | 32 | 48 | 64 | 80 | 96 | 112 | 128 | 144 | 160 |
В последней колонке мы видим, что для изготовления 160 кубических футов бетонной смеси необходимо 100 кубических футов песка и 60 кубических футов цемента.
Решение: Использование масштабного коэффициента
Мы знаем, что делать
$ k \ раз 8 $ кубических футов бетонной смеси, нам понадобится
$ k \ times 5 $ кубических футов песка и
$ k \ times 3 $ кубических футов цемента.
Нам нужно 160 кубических футов бетонной смеси и
20 x 8 = 160, поэтому нам нужно использовать
20 x 5 = 100 кубических футов песка и
20 x 3 = 60 кубических футов цемента.
Другими словами, из 100 футов 3 песка и 60 футов 3 цемента получится 160 футов 3 бетонной смеси.
Сколько мне нужно бетона?
Вопрос номер один, который мы получаем на нашей горячей линии (1-866-Sakrete): «Сколько бетона мне нужно»? Но давайте посмотрим правде в глаза: если у вас нет практического приложения для решения этих скучных математических задач, вы просто не заботитесь о его сохранении. Что ж, теперь у вас есть реальное приложение, так что давайте рассмотрим упражнение, чтобы вы знали, как это сделать, не звоня в следующий раз. Вы даже можете произвести впечатление на своих друзей на званых обедах (если вдруг возникнет тема о бетоне).Я бы порекомендовал эту тему только тем «друзьям», к которым вы не возражаете, если вас больше никогда не пригласят.
Для тех, кто более прямолинеен и хочет получить краткий ответ, прокрутите до ссылок в конце этого блога.
Как подсчитать, сколько бетона мне нужно
Первое, что вам нужно сделать, это расслабиться. Это действительно не так уж и сложно. Пусть вас не беспокоят такие термины, как «кубические футы», «урожайность» и «плотность». В основном это два шага. Первый шаг — это определение объема пространства, которое вы хотите заполнить.Не имеет значения, хотите ли вы заполнить его бетоном или ванильным мороженым. Объем есть объем. Из-за количества бетона, необходимого для большинства работ, обычно проще всего определить объем в кубических футах. Если ваш проект достаточно велик, чтобы рассчитать объем в кубических ярдах, а не в футах, вызовите автобетоносмеситель. Когда вы слышите слово «кубический», подумайте о кубике льда. Кубик льда обычно имеет три стороны (по крайней мере, те, которые вы делаете в лотках в морозильной камере дома). Чтобы найти объем куба, нужно умножить все три стороны.Если бы ваш куб был идеальным кубом и имел ширину 2 фута, длину 2 фута и глубину 2 фута, объем был бы 8 кубических футов. Бетонные плиты обычно не являются идеальными кубами, поэтому математика немного отличается. Если вы собираетесь залить плиту шириной 2 фута и длиной 2 фута, она вряд ли будет 2 фута глубиной. Глубина может быть 4 дюйма, что является нормальной глубиной для бетонной плиты. Итак, теперь уравнение выглядит так: 2 ‘x 2’x 4 дюйма. Проблема в том, что вам нужно собрать все в одни и те же блоки; нельзя несколько футов на дюйм.Вот где люди зацикливаются, но на самом деле это довольно просто. Просто умножьте на 2 x 2 x 4 ÷ 12. Ответ — 1,3 кубических фута.
Если вы заполняете круглое отверстие в земле, чтобы установить столб или почтовый ящик, расчет объема отличается от вычисления объема куба или прямоугольника. Формула объема круглого отверстия: pi r2 x глубина. Или 3,14 x радиус x радиус x глубина. Радиус равен половине ширины отверстия. Если вы не проделываете огромную нору, проще всего будет проделать все это в дюймах.Если ваша яма имеет глубину 36 дюймов и ширину 10 дюймов, расчет будет 3,14 x 5 x 5 x 36 ÷ 1728. Это дает вам 1,6 кубических футов. Если вы забудете 1728, это просто 12 x 12 x 12 дюймов или количество кубических дюймов в кубическом футе.
Итак, теперь, когда мы знаем объем, второй шаг — вычислить, сколько мешков с бетоном потребуется, чтобы заполнить отверстие. На сумке будет указано, сколько кубических футов вмещает сумка. Это «урожайность». Урожайность 80-фунтового мешка составляет около 6/10 (0,6) кубических футов. Если вы возьмете приведенный выше пример 1.6 кубических футов расчет будет следующим:
1,6 ÷ .6. = 2,7 мешка
Если вы увлечены математическими вычислениями, я предоставлю следующую информацию о том, как рассчитать урожай, который, как я сказал, составляет 0,6 кубических фута для 80-фунтового мешка. Первое, что вам нужно знать, это «плотность» бетона. Если я дам вам ящик, заполненный бетоном, размером 12 x 12 x 12 дюймов (или 1 кубический фут), сколько вы думаете, сколько он будет весить? Давай, сделай предположение — почти все ошибаются.Ответ — 145 фунтов. (Если бы он был наполнен пивом, он бы весил 64 фунта.) Это означает, что «плотность» бетона составляет около 145 фунтов на кубический фут. Теперь, когда у нас есть эта информация, мы можем рассчитать доходность. Сложите сухой материал в мешке (80 фунтов) и воду, необходимую для его перемешивания (1 галлон, который весит 8,3 фунта), чтобы получить общий вес 88,3 фунта. Затем разделите общий вес на плотность бетона.
88 ÷ 145 = 0,60 кубических футов.
Есть еще один метод расчета количества необходимых сумок, который еще проще.Мы уже провели для вас математические вычисления по бетону, а также по ряду других продуктов. Посетите нашу страницу калькуляторов перед тем, как приступить к следующему проекту. Определите, сколько вам нужно из дома, в магазине или на рабочем месте.
Назад в блог
Solidia умеет производить цемент, который поглощает парниковые газы, а не выделяет их — Quartz
Piscataway, New Jersey
Примечательно, что материал, из которого была построена первая современная цивилизация, остается ключом к построению современной глобальной экономики.Цемент, который мы использовали в 2017 году, не так уж сильно отличается от материала, из которого был построен бетонный купол римского Пантеона в 125 году нашей эры.
Изменилось то, что сегодня мы используем значительно большее количество серого порошка: более 4,2 триллиона кг в год. Чтобы представить себе это в перспективе, вы можете строить 1000 плотин Гувера каждый год из того количества бетона, которое могло бы сделать много цемента.
Это все хорошо, за исключением того факта, что 1 кг цемента выбрасывает в атмосферу более 0,5 кг углекислого газа.В результате на цементную промышленность в настоящее время приходится около 5% мировых выбросов CO2, что более чем вдвое превышает долю авиационной отрасли. Что еще хуже, в отличие от электроэнергетики, которая в один прекрасный день может состоять из полностью чистой возобновляемой энергии, химический состав обычного цемента требует, чтобы процесс продолжал производить огромное количество углекислого газа.
Если, конечно, планы Николаса ДеКристофаро не осуществятся. С 2008 года Solidia Technologies, где ДеКристофаро является главным техническим директором, незаметно разрабатывает новый процесс производства цемента, который производит до 70% меньше выбросов CO2 при затратах, которые, по утверждению ДеКристофаро, не уступают обычному цементу или даже лучше.
Solidia, созданная с целью коммерциализации идей, разработанных в Университете Рутгерса в Нью-Джерси, не первая компания, которая пытается производить экологически чистый цемент. Но отраслевые эксперты считают, что это наиболее многообещающий. Его список инвесторов — от крупнейшего в мире производителя цемента до одной из крупнейших в мире фирм венчурного капитала — является доказательством уверенности рынка.
Эта статья является частью серии «Гонка за нулевые выбросы», посвященной исследованию технологии улавливания углерода.Вы также можете прочитать нашу статью, в которой излагаются аргументы в пользу использования технологий для борьбы с изменением климата.Химический состав цемента
Нет двух партий цемента, которые на 100% были бы химически идентичными. Фактически, вот как Европейский стандарт определяет наиболее широко используемый тип, называемый «портландцемент»:
[Он] должен состоять не менее чем на две трети по массе силикатов кальция, а остальная часть состоит из алюминия и железа. содержащие [соединения]… и другие соединения.Соотношение оксида кальция и кремнезема должно быть не менее двух.
Не нужно быть химиком, чтобы понять, что даже рецепт самого простого торта требует меньше возможностей для маневра. Чтобы получить «цемент», вы можете бросить любой качественный известняк и немного глины в угольную печь. Химическая гибкость цемента, наряду с его высокой прочностью, пластичностью и тем фактом, что он изготовлен из легкодоступного сырья, делает его доступным и универсальным.
Обычно тепло внутри печи превращает известняк, который представляет собой карбонат кальция (CaCO3), в известь, которая представляет собой оксид кальция (CaO), с выделением CO2.Затем CaO реагирует с кремнеземом (SiO2) в глине с образованием смеси силикатов кальция, в частности алита (3CaO.SiO2) и белита (2CaO.SiO2).
Для изготовления тех пепельно-серых бетонных блоков, которые вы видели на строительных площадках, цемент смешивают с водой и гравием, чтобы образовался раствор с консистенцией кашицы. Роль цемента здесь — быть клеем: смешать 10-20% цемента по весу с 80-90% щебня, и он скрепит.
Производители цемента могут добавлять другие ингредиенты, чтобы придать своему продукту особые свойства, но в целом каждая партия цемента создается с использованием этих реакций.CO2, выделяемый в ходе химического процесса, вместе с CO2, выделяемым при сжигании ископаемого топлива для получения энергии, необходимой для обогрева печи, в совокупности создает для цементной промышленности чрезвычайно большой углеродный след.
Бетон с отрицательными выбросами
Теоретически, если бы цемент можно было производить без известняка, это могло бы устранить многие выбросы CO2 в отрасли. Это первая ставка Солидии. Его вторая авантюра: когда этот цемент используется для изготовления бетона, процесс фактически поглощает углекислый газ.
Обычно, когда вода добавляется к портландцементу и гравию для изготовления бетона, она полностью меняет реакцию, происходившую в цементной печи — почти — в процессе, называемом «отверждением».
Силикаты кальция (например, алит и белит) соединяются с водой с образованием гидроксида кальция и глины; затем гидроксид кальция вступает в реакцию с CO2 в воздухе, снова образуя карбонат кальция, высвобождая воду, которую он поглотил. Образование карбоната кальция скрепляет все компоненты бетона; если бетонная смесь помещается в форму, в течение многих недель отверждения образуются знакомые твердые блоки.
Вот проблема: пока достаточное количество цемента связывает гравий в бетон, продукт готов. Другими словами, он никогда не подвергается полному обращению и, следовательно, не поглощает такое же количество CO2, которое выделяется в процессе производства цемента. По одной из оценок, бетон поглощает около 17% выбросов, производимых в течение своего жизненного цикла, что составляет около 170 кг поглощенного CO2. Что, если бы можно было изменить химический состав цемента так, чтобы он мог поглощать весь CO2?
Два стартапа безуспешно пытались изменить химический состав цемента.Компания Novacem из Великобритании изобрела процесс, в котором оксид кальция был заменен оксидом магния. В 2012 году она продала свою интеллектуальную собственность конкуренту и закрылась. Калифорнийская компания Calera начинала с подачи, аналогичной Novacem, но после неоднократных разочарований она переключилась на специализированный карбонат кальция для нишевых приложений, таких как стеновые панели. Обе компании собрали многие миллионы долларов перед закрытием или разворотом.
Но эти неудачи еще не проявились в первые годы существования Solidia.Тогда в лабораторных экспериментах один из основателей стартапа Вахит Атакан, ныне его главный научный сотрудник, обнаружил, что, если он заменит известняк минеральным волластонитом — низкоуглеродистой альтернативой известняку, — он сможет производить цемент, который в конечном итоге даст «отрицательный результат». выбросы »бетон. Это связано с тем, что химический состав волластонита таков, что он не будет производить никаких выбросов, когда из него производят цемент, но он, как и обычный цемент, поглощает некоторое количество CO2, когда затвердевает в виде бетона.
Но когда Solidia задумалась о коммерциализации продукта, компания столкнулась с серьезными препятствиями. Например, изменение химического состава цемента сделало бы сотни действующих цементных заводов ненужными, что по существу превратило бы их в неработающие активы. Другими словами, инвестирование в продукт Solidia на основе волластонита не отвечает финансовым интересам производителей цемента.
Другая проблема заключается в том, что волластонит не так дешев и не так широко доступен, как известняк.Ежегодно в США добывается около 1,5 млн кг волластонита, чего достаточно для производства около 1,5 млн кг цемента. Похоже, это много — пока вы не узнаете, что заводы в США производят почти 100 миллиардов кг цемента в год, — это уже цемента на 50 плотин Гувера.
ДеКристофаро говорит, что решение проблемы с волластонитом было «поворотным моментом в истории Solidia».
На оси
Solidia знала, что у нее нет другого выбора: ей придется сделать синтетическую версию волластонита.Компания провела несколько лет, играя с различными рецептами, сначала в лабораториях, а затем на небольшой фабрике, пока не нашла решение. Это оказалось обманчиво просто.
Цемент на основе волластонита содержит намного меньше кальция, чем портландцемент. Таким образом, чтобы заменить волластоноит, Solidia может уменьшить количество известняка и увеличить количество глины в смеси, которую она отправляет в печь. При меньшем количестве известняка для преобразования в известь процесс может потреблять меньше тепла. Вырубка известняка снизила выбросы CO2 как в результате химической реакции, так и из ископаемого топлива, необходимого для нагрева процесса.
Конечно, стартап теперь должен показать, что из этого цемента с низким уровнем выбросов можно превратить бетон, который, по крайней мере, не хуже других, и может быть расширен по доступной цене. Вот над чем сейчас работает Solidia. Недавно компания пригласила меня посетить ее небольшой завод в Пискатауэй, штат Нью-Джерси, и познакомиться с технологиями. Надев защитную одежду — каску, перчатки для обуви и лабораторные очки — я увидел процесс изготовления бетона с использованием цемента Solidia, который может изменить правила игры.
Solidia / Marc Morrison
Загрузка в камеру отверждения.Цемент не совсем белого цвета набирается из большого бункера и добавляется в смеситель. Запатентованный заполнитель — некоторая комбинация твердых частиц, таких как песок, гравий и щебень, — и вода заливаются в машину, которая вращается до образования густой жидкой смеси. Затем смесь переносят в «вибропресс», где разливают в формы, которые затем перемещают в камеру, заполненную диоксидом углерода.
В отличие от портландцемента, смесь Solidia не затвердевает просто после добавления воды; это требует поглощения углекислого газа, убивающего климат. Бетонные блоки, полученные в результате процесса, улавливают около 240 кг углекислого газа на каждые 1000 кг цемента, используемого в смеси. Это не считая меньшего количества выбросов при производстве цемента Solidia. На протяжении своего жизненного цикла — от известняка до цемента и бетона — Solidia производит до 70% меньше выбросов по сравнению с портландцементом.Таким образом, если 1000 кг портландцемента высвобождает 1000 кг за свой жизненный цикл, то цемент Solidia высвобождает только 300 кг.
Более того, бетон, произведенный с использованием цемента Solidia, превосходит строительные стандарты и требует менее 24 часов для отверждения по сравнению с неделями для отверждения портландцемента. Эти утверждения были подтверждены Министерством энергетики США, которое предоставило стартапу определенное финансирование.
Во время моего тура ДеКристофаро привел пример того, сколько углекислого газа удерживается цементом Solidia.Он положил на стол бетонный кирпич (примерно 12 х 5 х 5 дюймов). «Этот блок, — сказал он, — уловил столько углекислого газа, сколько вы можете найти в воздухе во всей этой комнате». (Помещение представляло собой офис среднего размера, 15 футов x 15 футов x 10 футов)
Создание рынка
В большинстве частей мира в настоящее время нет цены на углерод. Это означает, что нет финансовых стимулов для сокращения выбросов CO2. Однако производители цемента включают в себя одни из крупнейших мировых компаний, в которые вкладывают свои деньги некоторые из самых умных инвесторов, а также являются одними из крупнейших в мире источников выбросов парниковых газов.В результате теперь они сталкиваются с давлением инвесторов, требующим сокращения выбросов и демонстрации того, что их заводы не станут в будущем невыгодными активами.
«Целью всей цементной промышленности в будущем является глубокая декарбонизация», — говорит Ян Теулен, директор по альтернативным ресурсам Heidelberg Cement, четвертого по величине производителя цемента в мире. Компания Heidelberg публично взяла на себя обязательство достичь углеродной нейтральности к 2030 году.
Сокращение выбросов не только полезно для окружающей среды, но и становится все более выгодным для бизнеса.Новые и многие существующие цементные заводы прослужат десятилетия, и многие из этих компаний считают, что на большинстве их рынков скоро будет установлена цена на углерод.
Вот почему в 2014 году Solidia смогла убедить LafargeHolcim, крупнейшего в мире производителя цемента и одного из инвесторов Solidia, позволить стартапу использовать существующие заводы — один в США и один в Европе — для производства уникального цемента. Solidia произвела две партии по 5000 метрических тонн каждая, продемонстрировав, что ее процесс может работать в больших масштабах без изменения традиционного завода или увеличения затрат.
Solidia / Thomas Moore
Цемент Solidia, используемый для изготовления цветной бетонной плитки.Тем не менее, труднее убеждает производителей бетона, основных покупателей цемента, в том, что эти экологически чистые продукты стоят того. В отличие от цементных компаний, которые часто представляют собой крупные глобальные конгломераты, бетонные компании, как правило, небольшие и работают на региональном уровне. В отличие от цементной промышленности, по словам ДеКристофаро, «бетонная промышленность не имеет проблемы с углекислым газом. Если вы скажете конкретному парню: «Я помогу вам изолировать углекислый газ».«Он скажет:« Сколько мне это стоит? »»
Тем не менее, переход цементной промышленности к более экологически чистому продукту может достигнуть такой сильной волны, что она может увести производителей бетона с собой. Помимо Solidia, существует компания CarbonCure, базирующаяся в Галифаксе, Канада, которая также рекламирует более качественные бетонные блоки, улавливающие углекислый газ. За фиксированную плату CarbonCure устанавливает оборудование, позволяющее производителям отверждать бетон в присутствии углекислого газа вместо обычных вариантов с воздухом или паром.Взамен производители бетона получают более качественный бетонный блок, который продается по более высокой цене, которая компенсирует вложения в технологию CarbonCure.
На момент написания статьи CarbonCure привлекла почти 10 миллионов долларов, а ее технология используется на 50 бетонных заводах по всей Северной Америке, по словам Дженнифер Вагнер, вице-президента по устойчивому развитию. «Если людям нравится то, что они видят в CarbonCure, это облегчает нашу работу», — говорит ДеКристофаро из Solidia.
Carbicrete, также в Канаде, нашел способ делать бетон вообще без цемента.Его предпочтительным связующим веществом являются отходы шлака сталелитейной промышленности. И CarbonCure, и Carbicrete в настоящее время участвуют в конкурсе Carbon X-Prize на сумму 20 миллионов долларов за инновации, улавливающие и использующие углекислый газ для производства ценных продуктов.
Solidia необходимо показать производителям бетона, что стоит платить за дополнительное оборудование, такое как ограждение для удержания углекислого газа во время процесса отверждения, а также за углекислый газ, необходимый для отверждения цемента Solidia. (Углекислый газ доставляется в канистрах или хранится на территории специализированными газовыми компаниями по цене от 50 до 200 долларов за 1000 кг.Тем не менее, поле было усовершенствовано: производители бетона получают более качественный продукт, производимый за меньшее время. Более того, поскольку цемент Solidia не начинает затвердевать, как только он смешивается с водой, отходов становится меньше. Обычно от 3% до 8% бетонных блоков приходится выбрасывать из-за того, что они плохо сформированы или имеют неправильную форму. Цемент Solidia дает производителям льготный период для восстановления деформированных блоков до того, как они начнут схватываться.
Solidia
Николас ДеКристофаро.Кроме того, есть цвет.Строительные компании будут доплачивать за разноцветные бетонные блоки, которые используются в декоративных целях, например, на тротуарах или внешних стенах. Типичные бетонные блоки светло- или пепельно-серого цвета сложно окрасить. Из цемента Solidia можно производить белый бетон, который легко окрашивать, что позволяет производителям сэкономить на дорогостоящем пигменте.
Solidia настаивает на том, что их цемент можно использовать для всех видов бетонных работ. Я был менее убежден, потому что большая часть бетона требует заливки и отверждения на месте.Обеспечение такого использования в камерах, заполненных углекислым газом, кажется трудным. Тем не менее, даже если мы предположим, что цемент Solidia можно использовать только для изготовления сборного железобетона, из которого производятся кирпичи и плиты, это значительная часть рынка. Согласно последней оценке за 2016 год, сборный железобетон составляет не менее 15% мирового рынка. Эта доля возрастает до 50% в богатых странах, где труд, необходимый для заливки бетона, стоит дорого.
Эти торговые аргументы уже помогли Solidia привлечь финансирование в размере 60 миллионов долларов и заключили сделки с двумя производителями бетона в США и одним производителем в Европе, — говорит ДеКристофаро.Когда на борту появятся 10 бетонных компаний, у Solidia появится клиентская база, необходимая для того, чтобы убедить цементные компании начать производство цемента Solidia в больших количествах. ДеКристофаро надеется, что это произойдет в «следующие несколько лет».
Цемент и бетон могут быть продуктами с низкой стоимостью, но их объемы огромны, а рынок, по мнению многих, будет стабильным в течение десятилетий. Если стартап обнаружит неэффективность в этих отраслях, он сможет заработать много денег. Несколько лет назад любая польза для окружающей среды от новых технологий была лишь вишенкой на торте.Хорошая новость в том, что эти преимущества теперь так же важны, как и сахар.
Репортаж поддержан стипендией Центра деловой журналистики Макгроу при Высшей школе журналистики Городского университета Нью-Йорка.
Портландцементное связующее — обзор
11.4.1 Механические свойства
Помимо экологичности, явным преимуществом геополимерных связующих является их превосходная кислотостойкость по сравнению со связующими ОРС [3].Ариффин и др. [92] геополимерный бетон на основе смеси PFA и POFA подвергали воздействию 2% -ного раствора серной кислоты в течение 18 месяцев. Отношение используемых PFA к POFA составляло 70:30. Бетон из смешанного геополимера (BAG) был активирован с использованием гидроксида натрия (NaOH) технической чистоты и силиката натрия (Na 2 SiO 3 ) с соотношением щелочного раствора к смешанной золе 0,4 и NaOH: Na 2 SiO 3 2,5 по массе. Бетон OPC с водоцементным соотношением 0,59 был изготовлен и использован в качестве контрольного образца.После заливки бетон BAG и OPC подвергался отверждению при комнатной температуре (28 ° C) в течение 28 дней перед погружением в серную кислоту. Прочность на сжатие бетона BAG и OPC была исследована до и после 1, 3, 6, 12 и 18 месяцев воздействия серной кислоты. Основываясь на результатах прочности на сжатие, бетон BAG продемонстрировал превосходную стойкость к серной кислоте по сравнению с бетоном OPC, со средней потерей прочности на 7,3% через месяц, потерей прочности на 1,6% в последующие месяцы и общей потерей прочности на 35%. после 18 месяцев воздействия.Напротив, прочность на сжатие OPC-бетона сильно пострадала с потерей прочности в общей сложности 68% после 18 месяцев воздействия серной кислоты. Результаты согласуются с другими аналогичными исследованиями, в которых геополимерный бетон показал минимальную потерю прочности при длительном воздействии кислой среды, что оправдало его превосходную кислотостойкость по сравнению с бетоном из OPC [62,97].
Ахмари и Чжан [94] измерили UCS геополимерных кирпичей на основе медных МЦ после погружения в растворы с pH 4 (азотная кислота) и pH 7 на срок до 4 месяцев.Концентрация NaOH и температура отверждения 15 M и 90 ° C соответственно были фиксированными на протяжении всего экспериментального исследования. На основании предыдущего исследования [25] были выбраны геополимерные кирпичи на основе МТ с начальным содержанием воды / давлением формования 12% / 25 МПа и 16% / 0,5 МПа для изучения эффекта после погружения в растворы с pH 4 и pH 7. Основываясь на результатах анализа прочности на сжатие, авторы сделали следующие выводы: (1) Геополимерные кирпичи на основе МТ с содержанием воды / давлением формования 12% / 25 МПа показали потерю UCS 59.3% при pH 4 и 53,3% при pH 7. Между тем геополимерные кирпичи на основе МТ 16% / 0,5 МПа показали потерю UCS 78,4% для pH = 4 и 75,2% для pH = 7, соответственно, после периодов погружения в течение 4 месяцев; (2) существенная потеря прочности как у 12% / 25 МПа, так и у 16% / 0,5 МПа геополимерных кирпичей на основе МТ вызвана неполной геополимеризацией МТ, модификацией химического состава образовавшихся геополимерных гелей, высоким соотношением Si / Al, а также высокая степень непрореагировавшей щелочи в образцах; (3) 12/25 образцов показали меньшую потерю прочности по сравнению с 15/0.5 образцов из-за более преобладающего эффекта уменьшения пористости смеси из-за оказываемого давления сжатия на компактную структуру в результате геополимерных гелей в сторону устойчивости к кислотному воздействию. Вышеупомянутое явление также связано с соотношением Na / Al 12/25 образцов, которое ближе к единице, чем образцы 16 / 0,5, и, таким образом, в растворе кислоты было растворено меньше геополимерных гелей.
Rattanasak et al. [64] изучали влияние погружения серной кислоты (H 2 SO 4 ) и сульфата магния (MgSO 4 ) на прочность на сжатие геополимерных строительных смесей на основе RHA.RHA был заменен на Al (OH) 3 в количестве 2,5, 5 и 10 мас.%. 10 M NaOH и Na 2 SiO 3 использовали в качестве химического активатора, и массовое соотношение Na 2 SiO 3 / NaOH было зафиксировано на уровне 1,5. Для всех образцов использовалось массовое соотношение песка и порошка 2: 1. После заливки в формы кубической формы 50 мм свежие геополимерные растворы обертывали пищевой пленкой для предотвращения потери влаги и подвергали термообработке в печи при 115 ° C в течение 48 часов. После охлаждения до комнатной температуры все образцы погружали в 5 мас.% MgSO 4 и 3 об.% H 2 SO 4 в течение 90 дней, после чего была определена потеря прочности на сжатие для каждого образца. Для неэкспонированных образцов наблюдалось увеличение прочности на сжатие по мере увеличения содержания Al (OH) 3 , при этом максимальная прочность на сжатие была зафиксирована при 20,0 МПа. Это произошло из-за более низкого отношения Si / Al в результате добавления Al (OH) 3 , что, в свою очередь, способствует образованию более сшитой алюмосиликатной структуры, что приводит к более высокой прочности.После периодов погружения образцы, которые были подвергнуты погружению в 5 мас.% MgSO 4 , показали более высокую скорость потери прочности по сравнению с образцами, которые были погружены в 3 об.% H 2 SO 4 . Это явление было связано с образованием гидроксида магния (Mg (OH) 2 ) в результате реакции между гидроксильными ионами (OH —) ASC и ионами магния из MgSO 4 и вызвало миграцию гидроксида ионы по направлению к поверхности образца, который произвел нерастворимый брусит.Кроме того, в системе с высоким содержанием кремнезема Mg (OH) 2 вступил в реакцию с силикагелями и образовал гидратированный силикат магния, который не обладает связывающей способностью, что привело к резкому падению прочности на сжатие. Результаты подтвердили, что существует определенная четкая корреляция между механическими, микроструктурными и долговечными свойствами геополимеров на основе RHA [14,50,98].
Интересное явление наблюдали Bascarevic et al. [99] при оценке сульфатостойкости двух типов геополимерных растворов на основе ЖК.В то время как геополимерные растворы на основе ЖК с более низкой пористостью продемонстрировали заметное снижение прочности на сжатие только после периода воздействия 180 дней, прочность на сжатие более пористых образцов вместо этого демонстрирует устойчивое увеличение прочности в течение периода воздействия до 365 дней, хотя сила сначала падает в течение 28-дневного периода воздействия. Авторы пришли к выводу, что это необычное наблюдение, скорее всего, связано с продолжающейся активацией щелочью в сульфатном растворе более пористыми геополимерными растворами.Вышеупомянутые результаты полностью противоречили существующим в настоящее время знаниям, согласно которым более плотная матрица или пониженная пористость геополимеров или OPC-бетона привели к повышению долговечности [64,91,100].
первая бригада получила на 50 кг цемента меньше, чем вторая бригада. каждый час работы первая бригада использовала 150 кг цемента, в то время как вторая бригада использовала 200 кг, за 3 часа первая бригада
РЕШЕНИЕ: первая бригада получила на 50 кг цемента меньше, чем вторая бригада.каждый час работы первая бригада использовала 150 кг цемента, вторая бригада — 200 кг, за 3 часа первая бригада. Алгебра -> Настраиваемые средства решения проблем со словами -> Разное -> РЕШЕНИЕ: первая бригада получила на 50 кг цемента меньше, чем вторая бригада. каждый час работы первая бригада использовала 150 кг цемента, вторая бригада 200 кг, за 3 часа первая т Войти в систему
|