Пропорции щебня песка и цемента для бетона: Пропорции цемента и песка для фундамента: технология

Автор

Содержание

Пропорции цемента и песка для фундамента: технология

Правильно замешанный бетон для фундамента – залог надежности строительной конструкции. Бетон состоит из трех основных компонентов:

  • Цемент;
  • Песок;
  • Наполнитель.

Рецепт приготовления бетона зависит от целей его использования. Пропорции цемента и песка для фундамента следующие:

  • 1 часть цемента;
  • 3 части песка;
  • 5 частей щебня.

Существуют различные марки цемента. Для заливки фундамента применяется цемент, чья марка не ниже М-300. Точнее определить марку цемента можно по такой формуле: нужно рассчитать килограммы на 1 квадратный сантиметр фундамента и умножить на 2. Кладочный раствор обладает соотношением 1 часть цемента к 4 частям песка. Дополнительно можно добавить пластификаторы, которые улучшают свойство бетона.

Самым простым видом бетона является смесь цемента с песком. Его используют в качестве подложки под фундамент. Такой бетон прекрасно подходит для защиты фундамента от проседания и гидроизоляции.

В состав более прочных видов бетона входит щебень. Чем чище компоненты, входящие в состав смеси, тем его выше качество. Перед определением пропорций каждого компонента необходимо подробнее рассмотреть его свойства.

Вернуться к содержанию

Цемент

Высоким качеством обладает портландцемент, содержащий до 80% силикатов кальция. Этот вид цемента лучше использовать при низких температурах. Но необходимо учитывать, что с бетоном нельзя работать при температуре меньше 16 градусов. Если заливка осуществляется в жаркий летний сезон, то лучше воспользоваться шпакопорландцементом.

Для строительства жилого дома лучше подходит цемент, в составе которого содержится не более 20% примесей. Такая смесь выходит под марками

М500-Д0 или М500-Д20.

Бетон должен быть сухим и рассыпчатым. Покупать бетон лучше непосредственно за несколько дней до начала строительных работ, чтобы вещество было свежим и не залежавшимся.

Вернуться к содержанию

Песок

Лучше использовать песок с фракцией от 1,5 до 5 мм величиной не более 1-2 мм. Песок должен быть чистым, без органических или иных примесей. Песок или щебень предварительно пропустить через сито для очистки от частиц мусора и других предметов.

Для строительства рекомендуется брать речной песок. Он имеет правильный размер гранул и не имеет илистых включений.

Вернуться к содержанию

Щебень и гравий

Хорошими считаются щебень и гравий, добытые из горных пород. Морская или речная галька не подходят, потому что плохо сцепляется с раствором.

Лучше брать чистый наполнитель, без примеси мусора и других инородных тел. Смешивание крупного гравия со средним увеличит связывающие свойства раствора.

Вернуться к содержанию

Соотношение компонентов

Подбор правильных пропорций цемента и песка для фундамента – важная составляющая возведения нового строения. Для фундамента необходим прочный бетон с крупным щебнем или галькой, чьи гранулы имеют размер от 20 до 35 мм. Раствор должен быть текучим, не содержать пузырьки воздуха и легко утрамбовываться. Необходимо взять достаточное количество компонентов для заливки основания.

Перед заливкой раствора необходимо сделать подложку под основание из самого простого и грубого бетона. В состав такого бетона, помимо цемента, может входить только крупнозернистый песок. Для такой смеси консистенция бетона должна быть нежидкой, а густой, напоминающей мокрый грунт.

Фракция заполнителя должна быть средней по величине, благодаря чему раствор будет с легкостью распределяться по поверхности. Мелкая и средняя фракция формируют мелкие детали, крыльцо.

Пропорции песка и цемента при заливке фундамента следующие: если считать по 10 килограмм, то цемент – 10 кг, песок – 30 кг, гравий или щебень – 40-50 кг.

Вернуться к содержанию

Как выбрать марку бетона

Прочность бетона измеряется в процентах и проставляется рядом с величиной М на марке бетона. Эти цифры свидетельствуют о количестве килограммов, которое может выдержать один квадратный сантиметр твердого бетона. В зависимости от показателей этого коэффициента решается, какая пропорция цемента с песком для фундамента лучше подойдет.

Марку бетона выбирают в зависимости от следующих факторов:

  • Вид подземной конструкции, наличие цоколя и подвала;
  • Нагрузка на будущий фундамент;
  • Геологические свойства строительного участка.

В зависимости от будущего веса постройки рекомендуется выбирать следующие марки раствора:

  • М200 подходит для сборно-щитовых конструкций;
  • М250 используется для возведения брусовых или бревенчатых бань без мансардного этажа;
  • М300 используется для построек из пенобетонных и керамзитных блоков;
  • М400 является самым крепким видом бетона, который используют для строительства двухэтажных зданий.

Чем больше килограмм способен выдержать затвердевший бетон, тем выше его цена.

Чем прочнее раствор, тем больше его плотность и выше гидроизолирующие свойства.

В зависимости от геологических характеристик строительного участка подбирают следующие марки раствора:

  • М150 подойдет, если основание опирается на скальный грунт;
  • М200 используется, если грунт преимущественно песочный, а грунтовые воды не достигают уровня промерзания грунта зимой;
  • М250-300 при возведении на песочном или щебенистом грунте с высоким уровнем грунтовой воды;
  • М350 применяется для возведения зданий на пучинистых, зыбких грунтах.

Вернуться к содержанию

Плитное основание

Если длина и ширина плиты составляет 10 метров, а высота 25 см, то для заливки понадобится 25 кубов бетона.

При укладывании бетона на плитный фундамент его нужно трамбовать через каждые полметра. Заливать смесь необходимо сразу по всей площади.

После заливки выравнивать лучше с меньшей стороны, двигаясь по зигзагу. Для выравнивания можно воспользоваться широкой доской, не забывая прокалывать смесь в некоторых местах. Бетон для столбчатого фундамента готовится и заливается аналогичным образом.

Вернуться к содержанию

Свайно-набивное основание

Формула расчета объемов бетона для цилиндрических свайных столбов рассчитывается следующим образом: высота сваи умножается на квадратный радиус и число Пи.

После заливки фундамент нужно накрыть защитной пленкой. В жаркую погоду его лучше поливать водой, чтобы избежать неровностей и трещин.

Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:

Расчет бетона (песка, щебня, цемента) для фундамента (ленточного)

При заливке фундамента надо четко представлять, сколько материалов вам потребуется для его изготовления, заливки.

Действительно, ведь каждая лишняя машина щебня или песка стоит не так уж мало. Не считая того, что необходимо будет заплатить еще и за транспортировку материалов. А куда потом девать излишки?
 В общем вопросов много. Именно поэтому надо знать сколько вам потребуется щебня, арматуры, песка, цемента, для того чтобы залить ленточный фундамент. Здесь расчет ведется исходя из расчета соотношения материалов для марки цемента М-400. В зависимости от него и применяются разные пропорции, чтобы получить уже конкретную марку бетона.
 Также само собой разумеющееся, при расчете затра необходимо будет учитывать глубину фундамента под землей, над землей, его ширину. Для того чтобы вычислить объем заливки бетона и исходя из него уже завести материал на стройку.

 Чтобы хоть как-то облегчить участь всех кто занимается заливкой фундамента, мы предлагаем вам воспользоваться калькулятором для его расчета. Расчет для фундамента поможет вам соориентироваться с объемами необходимых для заливки фундамента материалов, а значит предусмотреть возможные расходы на него.

Здесь будут учтены следующие материалы: цемент, доски для опалубки, арматура, щебень, песок.
 Для того, чтобы рассчитать объем требуемых материалов, введите исходные значения и нажмите на кнопку «Рассчитать»

 В таблице приведена сухая масса материалов, при этом надо учитывать, что в фундаменте всегда будет какое-то количество воды, то есть своя влажность. Кроме того не учтена масса арматуры. Именно на это делается поправка, что массы чуть не хватает, по отношению к объему, при приведенных расчетах в калькуляторе. Но в этом онлайн калькуляторе довольно точно можно прикинуть, сколько же все-таки затрат материала (цемент, песок, щебень) надо будет для возведения фундамента.

  Арматуру же берем прутком 10-15 мм и связываем вязальной проволокой. Ее массу, как мы уже сказали, считаем отдельно. Все будет зависеть от того, какой диаметр арматуры вы возьмете.

Получаемые марки бетона при применение цемента

Соотношение материалов в зависимости от марки бетона, при использовании цемента различных марок цемента

Марка цемента/ Класс бетона Соотношение материала (Цемент х Песок х Щебень) (части: объем) Расход Цемента на 1 м3 бетона (кг. )
М-100/ В7,5 1 х 4.6 х 7.0 170
М-150/ В10 1 х 3.5 х 5.7 200
М-200/ В15
1 х 2.8 х 4.8
240
М-250/ В20 1 х 2.1 х 3.9 300
М-300/ В22 1 х 1.9 х 3.7 320

* Чем выше класс бетона и марка цемента, тем более от прочный. При обеспечении правильного ухода и хороших погодных условиях, спустя 7 дней, бетон приобретает 70 % прочности, соответствующую классу прочность он набирает на 28 сутки. Свойства бетона и его прочность значительно ухудшаются при быстром высыхании или замерзании.

В данной статье приведен расчет для ленточного фундамента. Более подробно о нем, а также о возможных видах фундамента можно узнать из статьи «Типы фундамента»

Пропорции бетонной смеси

Чтобы приготовить бетонную смесь важно знать ее пропорции. Соотношение основных компонентов бетона – цемента, песка, щебня и воды определяют его вид и целевое использование. По сути, бетон — это цемент с несколькими наполнителями. Основными наполнителями являются песок и щебень, реже – гравий, керамзит, скол камня. Иногда в состав смеси вводят пластификатор – специальную добавку.

Какой цемент выбрать

Для бетона важно подобрать соответствующий вид цемента. Цемент выбирают исходя из требований к бетону по морозостойкости, прочности, стойкости к воздействию химических веществ, водопроницаемости. Нужно учитывать особенности конструкции и способы изготовления железобетонных конструкций.
Выбор марки цемента в зависимости от требуемой марки бетона по прочности на сжатие:

Марка бетонаМарка цемента
100300
150300
200400
250400-500
300500
400400-600
500600
600600

Например, используя наиболее распространенный цемент марки М-400, получают бетон марки М-250.

От качества и количества используемого песка и щебня в составе бетона зависит марка нужного цемента.

Для получения хорошего результата целесообразно брать для бетона наполнитель разной величины. Большое количество пустот увеличит расход цемента, и соответственно, денежные траты, так как цемент-самый дорогой компонент бетонной смеси. Разные по величине наполнители позволят уменьшить количество пустот.

По толщине бетонное покрытие для фундамента при укладке вручную должно быть в 3 раза превышать размер наполнителя максимального размера. Для расчета объема пустот нужно заполнить 10 литровое ведро наполнителем и налить туда воду до краев. Если расход воды составит 3,5 л, то 35% общего объема осталось для заполнения пустот цементом.

Какой щебень пригодится

Известняк имеет среднюю прочность, но низкую устойчивость к морозам. Получаемые виды бетона – до М-350.

  • Щебень — прочность 800-1000, получаемые виды бетона – до М-450. Достаточно прочности и морозостойкости для частного строительства.
  • Гранит — прочность 1000-1400, получаемые виды бетона – от М-450 и выше. Наиболее прочный, морозостойкий, для строительства дорог.

Зачем нужны добавки В бетон иногда добавляют различные добавки, но перед этим нужно определиться с тем, какие показатели они будут улучшать. В основном они нужны для того, чтобы сделать бетон более пластичным и удобным в укладке. Есть добавки, которые повышают прочность бетонного покрытия и регулируют степень адгезии и схватывания смеси, те, которые повышают морозостойкость и уменьшают влагопоглощение. При использовании добавок внимательно читайте инструкцию по применению. Количество требуемой воды при использовании специальных добавок уменьшается. Воду добавляйте небольшими порциями. Некоторые пластификаторы несовместимы с другими.Стандартные пропорции бетонной смеси

Непосредственный выбор пропорций

Выбирать пропорции бетонной смеси нужно проанализировав несколько моментов:

  • Как будет укладываться бетонная смесь. Если вручную, то она должна быть пластичной. При механизированном способе укладки требуется смесь большей плотности. Добавляя воду, не забывайте добавлять цемент. Пластичность определяется не количеством воды, излишнее ее количество приведет к потере прочности конструкции, что при воздействии нагрузок или неблагоприятных условиях может привести к разрушению. Это особенно критично при возведении фундамента.
  • ля чего она будет использоваться
  • Компоненты какого качества будут входить в ее состав.

Как такового универсального рецепта для приготовления различных марок бетона нет. Из-за того, что компоненты разные по качеству можно лишь ориентировочно указать пропорции бетонной смеси разных марок.Некоторым стандартной пропорцией бетонной смеси есть соотношение 3:1 или 4:1 песка к цементу – в зависимости от качества наполнителей и целевого назначения бетона, нужное соотношение определяется опытным путем. От правильного соотношения воды и цемента напрямую зависит прочность бетона.

Обычную бетонную смесь разводят в таком соотношении: 1:2:4:1/2 цемент, песок, щебень, вода соответственно.

Например, для получения 1 м3 бетона понадобится:

  • 330 кг цемента
  • 180 л воды
  • 1250 кг щебня
  • 600 кг песка

Указанное количество воды может незначительно меняться. Жесткой воды добавляют меньше указанного количества, мягкой — больше. Цемент без наполнителей затвердевает, но не имеет необходимой прочности из-за трещин и дает большую усадку. Кроме того, наполнители еще уменьшают себестоимость бетона, так как по сравнению с песком и щебнем цена на цемент больше. Песок лучше брать крупный чистый речной без глины.

Пропорции бетонной смеси для получения 1 кубометра бетона:

1)

  • Цемент М-400 — 492 кг
  • Вода — 205 л
  • ПГС (песчано-гравийная смесь)- 661 кг
  • Щебень- 1000 кг

2)

  • Цемент М-300 — 384 кг
  • Вода — 205 л
  • ПГС (песчано-гравийная смесь)- 698 кг
  • Щебень- 1055 кг

3)

  • Цемент М-200 — 287 кг
  • Вода — 185 л
  • ПГС (песчано-гравийная смесь)- 751 кг
  • Щебень- 1135 кг

4)

  • Цемент М-100 — 206 кг,
  • Вода — 185 л
  • ПГС (песчано-гравийная смесь)- 780 кг
  • Щебень- 1177 кг

При изготовлении бетонного раствора в домашних условиях составляющие бетона удобнее отмерять литрами или ведрами, а не килограммами. Полезно знать, что в мешке 50 кг находится 38 л цемента.

Если работу нужно выполнить срочно и времени на эксперименты нет, купите готовую сухую смесь с указанием нужного количества воды на упаковке. Так вы сможете качественно и быстро выполнить необходимые работы без особых проблем.

(PDF) Дозировка смеси и характеристики песчаного щебня

Makhloufi et al. J. Build. Матер. Struct. (2014) 1: 10-22

BSI (1992). Спецификация заполнителей из природных источников для бетона. Британский стандарт (BS882),

Лондон.

Челик Т., Марар К. (1996). Влияние щебеночной пыли на некоторые свойства бетона. Цементный бетон

Res, 26: 1121-30.

CEN (2002). Заполнители для бетона.Европейский стандарт (EN12620), Лондон.

Донза Х., Кабрера О., Ирассар Э. Ф. (2002). Бетон высокой прочности с различным мелким заполнителем. Цемент

Concrete Res, 32: 1755-61.

Dreux G, Festa J (1998). Nouveau guide du béton et de ses constituants. 8ème Edition, Eyrolles, Париж,

, стр.409.

Gschaider HJ, Kalcher A (2001). Повышение качества измельченного песка за счет отсеивания очень мелких материалов

.Min Proc Ext Met Rev, 42: 328-335.

Ким Дж. К., Ли К. С., Пак С. К., Эо Ш. (1997). Характеристики разрушения известнякового щебня. Цемент

Concrete Res, 27: 1719-29.

Кисми М., Сен-Арроман Дж. К., Мунанга П. (2012). Сведение к минимуму дозировки воды суперпластифицированных растворов и бетонов

для заданной консистенции. Constr Build Mater, 28: 747–58.

Леконт А., ДеЛаррард Ф, Мехлинг Дж. М. (2001). Устойчивость к сжатию гидравлических узлов

неоптимизированная гранулированная ткань.Бюллетень LCPC, 234: 89-105.

Леконт А., Массон Л., Ремильон А. (1995). Рецептура курантных веществ bétons avec des granulats calcaires

Lorrains 0/6 et 6/20. Анналы IBTP, 539: 1-24.

Махлуфи З., Кадри Э. Х., Бухича М., Бенаиса А. (2012a). Устойчивость известняковых растворов с четвертичным вяжущим

к раствору серной кислоты. Constr Build Mater, 26: 497–504.

Makhloufi Z, Kadri EH, Bouhicha M, Benaïssa A, Bennacer R (2012b).Прочность известняковых растворов

с четвертичным вяжущим: Эффект выщелачивания деминерализованной водой. Constr Build Mater, 36: 171-

81.

Менади Б., Кенай С., Хатиб Дж., Айт-Мохтар А. (2009). Прочность и долговечность бетона с содержанием известнякового щебня

. Constr Build Mater, 23: 625–33.

Невилл А.М. (1995). Свойства бетона. Четвертое издание, Лонгман, Англия, стр. 844.

Николс Ф.П. (1982). Производство песка и щебня в портландцементном бетоне.Concrete Int, 4: 56-

63.

Park S (2012). Исследование свойств текучести и прочности высокопрочного бетона с использованием песчаного щебня

. Int J Concrete Struct Mater, 6: 231-37.

Пипиликаки П., Кациоти М (2009a). Изучение процесса гидратации четвертичных цементных смесей и прочности производимых растворов и бетонов

. Constr Build Mater, 23: 2246–50.

Пипиликаки П., Кациоти М., Галлиас Дж. Л. (2009b).Характеристики известняковых цементных растворов в среде с высоким содержанием сульфатов

. Constr Build Mater, 23: 1042–49.

Шриравиндрараджа Р., Хуай Ван Н.Д., Вен Эрвин Л.Дж. (2012). Расчет смеси для пенопласта из переработанного заполнителя

Бетон. Int J Concrete Struct Mater, 6: 239-46.

Тейлор М. Р., Лайдон Ф. Д., Барр Б. И. (1996). Пропорции смеси для высокопрочного бетона. Constr Buildi Mater,

10: 445-50.

Порядок выполнения работ по цементобетонным работам для смесей 1: 2: 4, 1: 1.5: 3

🕑 Время чтения: 1 минута

Подробные спецификации цементного бетона предоставляет пошаговое описание и спецификации для различных этапов производства и применения бетона, таких как материалы, пропорции смеси, смешивание содержимого, удобоукладываемость, опалубка, укладка и отверждение. Эта спецификация помогает в качестве руководства по выполнению цементобетонных работ для различных целей.

Порядок проведения работ по цементобетонному заводу

Порядок проведения работ по цементобетонным работам

1.Материалы для цемента Бетон

Цементный бетон состоит из цемента, заполнителей и воды. Заполнители бывают двух типов: мелкие заполнители (песок) и крупные заполнители. Заполнитель должен быть инертным (инертным) с чистыми, плотными, твердыми, прочными, прочными и неабсорбирующими зернами, способными образовывать хорошее сцепление с цементным раствором.

Цемент Цемент

должен быть свежим портландцементом или портландцементом Pozzolana (в соответствии с требованиями или спецификацией) и должен иметь требуемую прочность на разрыв и сжатие, а также крупность.

Мелкие заполнители

Мелкий заполнитель или песок должны быть крупными с твердыми, острыми и угловатыми зернами и проходить через квадратные сита 5 мм (3/16 дюйма). Он должен быть стандартного качества, очищен от пыли, грязи и органических веществ. Запрещается использовать морской песок для бетонных работ. Мелкие заполнители также могут состоять из щебня или искусственного песка, если это указано.

Крупные заполнители

Это должны быть твердые битые камни из гранита или аналогичного камня, очищенные от пыли и других посторонних материалов.Размер каменного балласта должен быть 20 мм (0,75 дюйма) и меньше, и его следует удерживать на квадратной ячейке 5 мм (0,25 дюйма). Они должны принадлежать к высококачественным сортам, чтобы пустоты не превышали 42%.

Размер крупных заполнителей должен соответствовать спецификации в зависимости от толщины бетона и характера работы. Например, размер крупного заполнителя для строительных работ должен составлять 20 мм, а для дорожных и массовых бетонных работ — от 40 до 60 мм.

Вода

Вода должна быть питьевой и не содержать щелочных и кислых веществ.

Также прочтите: Расчет количества материалов для бетона, цемента, песка, заполнителей

2. Дозирование цементного бетона

Пропорции, выбранные для цементобетона, соответствуют требованиям конструкции и прочности. Пропорция может быть 1: 2: 4 (бетон M15) или 1: 1,5: 3 для бетона M20. Пропорция бетона 1: 2: 4 означает соотношение цемент: песок: крупный заполнитель по объему, если не указано иное. Минимальная прочность на сжатие бетона при пропорции смеси 1: 2: 4 должна составлять 140 кг / кв.см или 2000 фунтов / кв. дюйм за 7 дней.

3.

Измерение материалов

Песок и крупные заполнители должны измеряться по объему с помощью ящиков. Цемент не нужно измерять коробкой, один мешок с цементом весом 50 кг следует рассматривать как объем 1/30 куб. М или 1,2 куб. Фута. Размер мерных ящиков может составлять 30 см x 30 см x 38 см или 35 см x 35 см x 28 см, что эквивалентно содержимому одного мешка с цементом.

Все материалы должны быть сухими. В случае использования влажного песка компенсация должна быть произведена путем добавления песка в объеме, необходимом для набухания песка.

Читайте также: Что такое Основа выбора пропорций бетонной смеси?

4. Замешивание цементного бетона

Для получения наилучшего качества бетонирование должно производиться машинным способом. Для небольших работ допускается ручное смешивание партиями.

Машинное смешивание

В бетономешалку засыпается крупнозернистый заполнитель, песок и цемент в необходимом соотношении. Для бетона с пропорцией смеси 1: 2: 4 в смеситель загружают сначала четыре ящика с крупными заполнителями, затем два ящика с песком и один мешок с цементом.Затем смеситель вращают для смешивания материалов в сухом состоянии, а затем постепенно добавляют воду до необходимого количества, то есть от 25 до 30 литров (от 5 до 6 галлонов) на мешок цемента для достижения требуемого водоцементного отношения.

Смешивание должно быть тщательным и иметь однородный цвет пластичной смеси. Время перемешивания может составлять от 1,5 до 2 минут на оборот для тщательного перемешивания. Смешанный бетон следует выгружать на кладочную площадку или тачку для транспортировки и укладки.Производительность бетономешалки от 15 до 20 замесов в час.

Подробнее: Разное Типы бетоносмесителей или бетоносмесителей

Ручное смешивание

Ручное смешивание бетона должно производиться на каменной платформе или поддоне из листового железа. Для бетона с пропорцией смеси 1: 2: 4 следует тщательно перемешать первые две коробки с песком и один мешок с цементом. Затем сухая смесь цемента и песка помещается на стопку из 4 ящиков с каменными заполнителями, и вся смесь перемешивается в сухом виде, переворачиваясь не менее трех раз, чтобы получить однородную смесь.

Затем медленно и постепенно добавляют воду из емкости для воды, пока содержимое перемешивается. Обычно на каждый мешок с цементом добавляется от 25 до 30 литров (от 5 до 6 галлонов) воды. Содержимое необходимо перемешать до получения пластичной смеси необходимой удобоукладываемости и водоцементного отношения. Содержимое следует тщательно перемешать, перевернув не менее трех раз, чтобы получить однородный бетон.

Подробнее: Рука Смешивание бетона

5. Проверка бетонной просадки

Для контроля добавление воды и поддержание необходимой консистенции.Падение от 7,5 см до 10 см (от 3 до 4 дюймов) может быть разрешено для строительных работ и от 4 до 3 см. (От 1,5 до 2 дюймов) может быть разрешено для дорожных работ.

Также читайте: Бетон Испытание на оседание на удобоукладываемость — процедура и результаты

6. Опалубка для бетонных работ

Опалубка (центрирование и опалубка) должна быть обеспечена в соответствии с требованиями стандартных спецификаций перед укладкой бетона для ограничения, поддержки или удержания бетона на месте.Внутреннюю поверхность опалубки следует смазать маслом для опалубки , чтобы бетон не прилипал к ней.

Фундамент и опалубка, поверх которой должен укладываться бетон, перед укладкой бетона следует очистить обрызгиванием водой. Как правило, формы не следует снимать до 14 дней, однако боковые формы можно снимать через 3 дня после бетонирования. Опалубку следует снимать медленно и осторожно, не нарушая и не повреждая бетон.

Также читайте: Бетон Срок снятия опалубки, характеристики и расчеты

7

.Укладка бетона

Бетон следует аккуратно укладывать слоями, не превышающими 15 см или 6 дюймов, и уплотнять, забивая стержнями и утрамбовывая деревянными трамбовками или механическими вибраторами для бетона, пока не будет получена плотная бетонная смесь.

Для ответственных работ следует использовать механические вибрационные машины, для толстого или массивного бетона — вибраторы погружного типа, а для тонкого бетона — поверхностные бетонные вибраторы для уплотнения бетона. Следует избегать чрезмерной вибрации, чтобы предотвратить сегрегацию бетона .После удаления бетонной опалубки в установленный срок в бетоне не должно быть сот , воздушных отверстий или каких-либо других дефектов.

Бетон следует укладывать или укладывать непрерывно. Если укладка бетона приостановлена ​​на остаток дня или на следующий день, то конец следует сделать наклонным под углом 30 градусов и сделать шероховатым для дальнейшей стыковки. Когда работа будет возобновлена, предыдущий наклонный участок следует придать шероховатость, очистить, полить водой и нанести раствор из чистого цемента, а также уложить свежий бетон.Для последовательных слоев бетона верхний слой бетона следует укладывать до схватывания нижнего слоя.

8. Отверждение бетона

Примерно через два часа укладки, когда бетон начался для затвердевания его следует держать во влажном состоянии, накрыв его мокрыми мешками или мокрым песком. в течение 24 часов, а затем отверждение путем заливки водой с образованием глиняных стен толщиной 7,5 см. или 3 дюйма высотой, или накрывая влажным песком или землей и сохраняя влажность непрерывно в течение 15 дней.

Если указано, отверждение может быть выполнено путем покрытия бетона специальной водонепроницаемой бумагой на 15 дней для предотвращения выхода или испарения влаги.

Подробнее о твердении цементного бетона — Время и продолжительность

Соотношение бетонной смеси

| Соотношение бетона | Бетонные пропорции | Таблица соотношения бетонной смеси | Соотношение марок бетона | Расчетное соотношение бетонной смеси

Что такое соотношение бетонной смеси?

Соотношение бетонной смеси — это соотношение ингредиентов бетона , таких как цемент , , мелкий заполнитель (песок), крупный заполнитель (гравий), , и вода . Эти пропорции смешивания определены как на основе типа конструкции и смешанного дизайна материалов.

Однако строительные нормы и правила предоставляют номинальное соотношение и стандартное соотношение бетонной смеси для различных строительных задач на основе опыта и испытаний. Для приготовления хорошего качества и прочной бетонной смеси .

Соотношение бетонной смеси

Для изготовления бетона вам понадобятся четыре основных ингредиента : цемент , песок, заполнитель, вода и дополнительная смесь.Расчет бетонной смеси — это метод определения правильных пропорций цемента , мелкого заполнителя (песка) и заполнителей для бетона для достижения целевой прочности приготовленной бетонной смеси .

Преимущество при расчете бетонной смеси Расчет PDF заключается в том, что он дает правильное соотношение материалов , что делает использование экономичным для достижения требуемой прочности элементов конструкции.

Поскольку количество бетона , необходимое для строительства, огромно, экономия в количестве материалов, таких как цемент , делает проект c на строительстве экономичным.


Различное соотношение бетонной смеси

Номинальная смесь и проектная смесь

Типы соотношений бетонной смеси перечислены ниже:

  1. Номинальное соотношение бетонной смеси
  2. Стандартные смеси или соотношение
  3. Расчетное соотношение смеси бетона
  4. Высокопрочное соотношение бетонной смеси

Подробнее: Проектирование бетонной смеси | Лист Excel для проектирования бетонных смесей | Смешанный дизайн бетона | Конструкция бетонной смеси M25


1.Номинальное соотношение бетонной смеси

В бетонной смеси номинального значения , пропорция смешивания составляет ингредиентов бетона. фиксированы и рекомендованы стандартными кодами .

Для бетонной смеси марки M 15 соотношение составляет 1: 2: 4, что означает 1 часть цемента, 2 части песка и 4 части заполнителя, используемых для приготовления бетонной смеси с водой.

Если вы используете бетон марки М 20, то необходимо использовать соотношение бетонной смеси 1: 1,5: 3. В котором 1 входит в состав цемента, 1.5 — это часть песка, а 3 — часть цемента.

Марка бетона Соотношение Прочность на сжатие Прочность на сжатие
(Н на мм 2 52

ps2)

Бетон нормального качества
M-5 (1) 🙁 5) 🙁 10) 5 725
M-7.5 (1) 🙁 4) 🙁 8) 7,5 1087
M-10 (1) 🙁 3) 🙁 6) 10 1450
M-15 (1) 🙁 2) 🙁 4) 15 2175
M-20 (1) 🙁 1.5) 🙁 3) 20 2900
Таблица номинального соотношения компонентов смеси

Эти смеси стабильного цемента , мелкого заполнителя (песка) и заполнителя пропорций, обеспечивающих достаточную прочность, называются номинальными смесями .

Номинальное соотношение смеси Бетон обеспечивает хорошую прочность и качество бетона. Иногда его качество ухудшается d ue из-за низкого качества смешивания и неправильного количества материала , добавленного в бетон.

Это стандартное соотношение смеси , обычно используемое для небольшого строительства , где марка бетона ниже M20 и стандарты качества приемлемы.


2.Стандартное соотношение бетона смеси

Номинальные примесей фиксированных соотношений цемент-заполнитель (по объему) сильно различаются по прочности и могут привести к более или менее богатым добавкам. По этой причине минимальная прочность на сжатие включена во многие спецификации. Эти смеси называются стандартными смесями .

IS 456-2000 обозначает бетонные смеси нескольких марок как M10, M15, M20, M25, M30, M35, и M40 . Буква М в этом описании относится к смеси и количеству указанных 28-дневных кубических прочностей смеси в Н / мм2.

Марка бетона Соотношение смеси Прочность на сжатие Прочность на сжатие
МПа (Н / мм2) фунт / кв. 1: 1: 2 25 МПа 3625 фунтов на кв. Дюйм
M30 Design Mix 30 МПа 4350 psi
M35 Design Mix 9036a2
M40 Design Mix 40 МПа 5800 psi
M45 Design Mix 45 МПа 6525 psi
Таблица бетонной смеси для стандартного соотношения бетона

Смеси марок M10, M15, M20 и M25 примерно эквивалентны по соотношению компонентов (1: 3: 6), (1: 2: 4), (1: 1.5: 3) и (1: 1: 2) соответственно. Спецификации соотношения дубленой смеси для бетона предусматривают эти соотношения c ement, песок, заполнитель, и вода .

Стандартные смеси из стабильного цемента , мелкого заполнителя (песка) и пропорций заполнителя , обеспечивающие достаточную прочность, называются номинальными смесями . Стандартные смеси обеспечивают легкость и, при нормальных условиях , имеют запас прочности на больше, чем указано в спецификации.

В этом типе смеси номинальное соотношение твердых веществ и твердых компонентов составляет с префиксом и с указанием .

Стандартное соотношение бетонной смеси M30 от до M45 Соотношение бетонной смеси рассчитывается вручную. Например, M45, объем цемента, песок (мелкий заполнитель), и крупный заполнитель дозируются в количествах согласно проектной смеси . Из приведенной выше таблицы до марки M45, эти соотношения бетона называются номинальной бетонной смесью.

Подробнее: Смешанный дизайн бетона | Конструкция бетонной смеси | Дизайн смеси M 25 | M 25 Соотношение бетона | Конструкция бетонной смеси M 25


3. Расчетное соотношение смеси для бетона

Характеристики бетона в этих смесях определяет проектировщик, но соотношение смеси определяет производитель бетона, за исключением случаев, когда может быть предписано минимальное содержание цемента .

Это наиболее рациональный подход к выбору соотношений смешения с конкретными материалами с учетом более или менее специфических характеристик .Такой подход приводит к производству бетона с наиболее экономически приемлемыми свойствами.

Однако смесь, разработанная , не служит руководством, поскольку она не гарантирует правильного соотношения смешивания для предписанных характеристик . Номинальная или стандартная смесь (определяется в коде количеством сухого материала на кубических метров и осадки ).

Для бетона с нетребовательными характеристиками может использоваться только небольших работ , когда прочность 28 дней, бетона 30 не превышает н / с.мм2. В зависимости от массы материала контрольный тест не требуется.


4. Соотношение высокопрочной бетонной смеси

Высокопрочное соотношение смеси . Спецификации для бетона устанавливают эти соотношения : цемент , песок , заполнитель, и вода . Высокопрочные смеси из стабильного цемента, мелкого заполнителя (песок) и пропорций заполнителя , которые обеспечивают достаточную прочность , называются номинальными смесями .

Высокопрочные смеси обеспечивают легкость и при нормальных условиях имеют запас прочности выше указанного. Однако из-за изменчивости смешанного материала, номинальный бетон для данной обрабатываемости сильно различается по прочности.

872 902
Марка бетона Соотношение смеси Прочность на сжатие Прочность на сжатие
МПа (Н / мм 2 ) psi Класс 9035 M50 Design Mix 50 МПа 7250 psi
M55 Design Mix 55 МПа 7975 psi
M60 M60 9036 MPa 9036 MPa Design Mix
M65 Design Mix 65 МПа 9425 psi
M70 Design Mix 70 МПа 10150 psi
Grade Concrete Concrete Таблица для бетона с высокой степенью прочности

Это соотношение для высокопрочного смешивания обычно применяется для мелкосерийного производства. В этом типе смеси номинальное соотношение твердых компонентов и соотношение твердых компонентов указано заранее.

Соотношение высокопрочной бетонной смеси Марка M50 — M70 Соотношение бетонной смеси рассчитывается вручную. Например, , M70, цемент, песок (мелкий заполнитель), и крупный заполнитель дозируются в объемах согласно проектной смеси.

Подробнее: Дизайн бетонной смеси


Расчетное соотношение бетона и смеси

Расчетное соотношение бетонной смеси , включающее различные компоненты, определяет требуемую прочность , удобоукладываемость, и прочность бетона, что также сохраняет смесь как можно более экономичной.

Тот факт, что цемент в несколько раз дороже , чем заполнитель, способствует атрибуту контроля затрат смеси, который фокусируется на производстве тощей бетонной смеси .

Технически богатые смеси склонны к растрескиванию и высокой усадке из-за выделения тепла гидратации в большом количестве, что дополнительно вызывает растрескивание .

Стоимость бетона зависит от стоимости материалов, необходимых для производства смеси , имеющей характеристическую прочность , как указано проектировщиком конструкции .

Расчетное соотношение бетонной смеси зависит от QC, т. Е. Мер контроля качества , однако для получения качественной смеси стоимость бетона увеличивается. QC часто зависит от типа и размера задания.


Часто задаваемые вопросы

Соотношение бетонной смеси

Соотношение бетонной смеси — это соотношение компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода, для образования полной смеси с желаемыми свойствами. Эти пропорции смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.

Бетонная смесь

Бетонная смесь состоит из комбинации пяти основных элементов, таких как цемент, вода, крупные заполнители, мелкие заполнители (например, песок) и воздух в определенной пропорции для получения бетона требуемой марки. Другие элементы включают пуццолановые материалы и химические добавки, включенные в смесь для получения определенных желаемых свойств.

Формула бетонной смеси

Точно подобранная смесь обладает необходимой удобоукладываемостью для свежего бетона и желаемой долговечностью, а также прочностью для затвердевшего бетона.Хорошая смесь — это от 10 до 15 процентов цемента, от 60 до 75 процентов заполнителя и от 15 до 20 процентов воды.

Что такое IS Code для проектирования бетонных смесей?

Бюро стандартов Индии рекомендовало установленную процедуру для расчета бетонной смеси, в основном на основе работы, проделанной в национальных лабораториях. Расчет конструкции бетонной смеси Процедура описана в стандарте IS 10262: 2019 .

Что такое смесь 1: 2: 3 для бетона?

Соотношение 1: 2: 3: может быть разработано, поскольку смесь содержит 1 часть цемента, 2 части песка и 3 части заполнителя для образования полной бетонной смеси.

Какое соотношение лучше для бетонной смеси?

Одно из лучших соотношений для бетонной смеси — это смесь с 1 частью цемента, 3 частями песка и 3 частями заполнителя, это дает в среднем бетонную смесь 3000 фунтов на квадратный дюйм. Прочность подходит для большинства бетонных плит , опор, ступеней, стен фундамента и .

Соотношение цементной смеси

Соотношение бетонной смеси — это соотношение компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода, для образования полной смеси с желаемыми свойствами.Эти пропорции смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.

Соотношение цементной смеси

Правильно разработанная бетонная смесь обладает желаемой удобоукладываемостью для свежего бетона и необходимой прочностью и прочностью для затвердевшего бетона. Обычно смесь составляет от 10 до 15% цемента, от 60 до 75% заполнителя и от 15 до 20% воды.

Пропорции бетона

Соотношение бетонной смеси — это соотношение компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода, для образования полной смеси с желаемыми свойствами.Эти пропорции смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.


Вам также может понравиться


Изображение предоставлено: Image1 Image2

Как узнать номера поддона для песка и гравия

Чтобы понять, как определить соотношение бетонной смеси по отношению к количеству поддонов для песка и гравия, которое фактически необходимо для мешка с цементом.

Пропорция бетонной смеси широко используется инженерами-строителями для определения соотношения между цементом, песками и гравием.

На протяжении многих лет соотношение бетонной смеси использовалось многими авторами по гражданскому строительству для обозначения количества цемента по отношению к количеству песка и гравия, которое обеспечивает максимальную прочность в определенный период времени, обычно 28 дней.

Имея это в виду, это означает, что необходимо проявлять осторожность при выборе пропорции бетонной смеси для использования на строительной площадке и о том, как превратить ее в мешки для цемента и поддоны для песка и гравия.

Чтобы понять концепцию соотношения бетонной смеси, нельзя недооценивать концепцию расчета бетонной смеси. Если вы хотите узнать больше о проектировании бетонной смеси в деталях, пожалуйста, ознакомьтесь с руководством Нигерии по (Первый в своем роде проект бетонной смеси)

В этой статье я объясню некоторые термины, которые будут использоваться, чтобы помочь нам лучше понять концепцию соотношения бетонной смеси.

Конструкция бетонной смеси

Это можно объяснить как пошаговый метод получения правильных материалов, необходимых для получения бетонной смеси определенной прочности.В целях нашего обсуждения я собираюсь ограничиться тем, как вы можете определить соотношение бетонной смеси на месте, используя конкретную марку бетона.

Соотношение бетонной смеси

Как объяснялось ранее, это взаимосвязь, которая связывает цемент, воду, песок и агрегаты вместе, что приводит к хорошей марке бетона

Марка бетона (C)

Марка бетона может быть объяснена как разная минимальная комплексная прочность бетона в определенный период времени, обычно 28 дней в условиях контроля качества.

Характеристическая прочность бетона (Fcu)

Это можно объяснить как всеобъемлющую прочность, которую бетон должен развить после 28 дней выдержки, прежде чем он не разрушится.

Отверждение бетона

С другой стороны, это процесс обеспечения того, чтобы бетон, о котором идет речь, получил соответствующее содержание влаги и температуры, в других случаях, чтобы обеспечить его максимальную прочность и долговечность по прошествии определенного периода времени.

Теперь, когда у нас есть четкое понимание вышеуказанных терминов, давайте начнем с упоминания различных марок бетона в зависимости от их соотношения в смеси и прочности по прошествии определенного периода времени.

Код BS рекомендует использовать бетон разных марок для различных целей строительных работ. Эти марки бетона необходимо будет преобразовать в их соотношение смеси, которое затем будет использоваться на строительной площадке. Существуют различные типы бетонной смеси: номинальная смесь и расчетная смесь. Номинальная смесь всегда указывается по объему, и сегодня это наиболее широко используемая бетонная смесь в Нигерии.

С другой стороны, расчетная смесь — более экономичный способ, который выполняется в лаборатории за счет использования веса различных составляющих материалов для определения прочности или марки бетона, который будет использоваться на месте.

Запутанная часть соотношения бетонной смеси состоит в том, что большинство молодых инженеров, строителей и каменщиков не знают, как соотнести пропорцию смеси в мешках для цемента и поддонах для песка и гравия. В рамках данной статьи мы рассмотрим конкретную марку бетона и его соотношение в смеси.

Примечание: цемент марок 32,5 и 42,5, широко используемых в Нигерии, не учитывается в этом анализе.

Сорт:

Марка C-10 с соотношением бетонной смеси 1: 4: 6

Марка C-15 с соотношением бетонной смеси 1: 3: 5

Марка C-20 с соотношением бетонной смеси 1: 2: 4

Марка C-25 с соотношением бетонной смеси 1: 1.5: 3

Теперь, когда мы знаем взаимосвязь между марками бетона и соотношением компонентов смеси. это просто означает, что если вы должны произвести бетон марки, скажем, C-20, вам потребуется соотношение смеси 1 верхний поддон цемента : 2 верхних поддона с песком : 4 верхних поддона с гравием.

Это простая истина, но заблуждение здесь заключается в том, что на стройке цемент всегда измеряют в мешках, а не в отстойниках. Итак, вопрос здесь в том, как определить количество напорных поддонов для песка и гравия, которое на самом деле необходимо для мешка с цементом, при котором марка бетона должна быть C-20, а соотношение бетонной смеси — 1: 2: 4

.

Со ссылкой на Building Contractor Secrete, один мешок с цементом должен быть в состоянии заполнить 2 поддона, заполненные цементом.Если это правильно, это означает, что для каждого:

1 поддон с цементом нам потребуются 2 поддона с песком и 4 поддона с гравием для получения бетона требуемой марки.

Математически;

1 поддон с цементом = 2 поддона с песком = 4 поддона с гравием
1 поддон с цементом = 2 поддона с песком = 4 поддона с гравием

, если сложить вышеперечисленное, мы получим;

2 кюветы с цементом = 4 кюветы с песком = 8 кюветов с гравием

, но помните, что 2 банки цемента = 1 мешок цемента

следовательно;

1 мешок цемента = 4 чашки песка = 8 чашек гравия

Это просто означает, что на каждый 1 мешок цемента вам понадобится 4 поддона с песком и 8 поддонов с гравием , чтобы получить прочность бетона, которая будет равна сорт C-20 , равный 20 Н / мм 2

Если преобразовать это в колесную тележку, это означает, что на каждые 1 мешок цемента вам понадобится 1 колесная тележка песка и 2 колесная тележка для гравия , чтобы придать бетону класс прочности 20 Н / мм. 2 Это минимальный стандарт, который предполагается использовать на стройплощадке во время строительства.

Вы можете посмотреть видео для более подробного объяснения.

В Нигерии на большинстве строительных площадок используется соотношение ниже этого минимального стандарта за счет использования соотношения бетонной смеси, которое снижает, например, класс прочности бетона до уровня ниже C-10;

Бетонная смесь из 1 мешка с цементом, 10 тарелок с песком и 12 тарелок с гравием даст вам соотношение смеси 1: 5: 6, что ниже класса бетона C-10

Бетонная смесь, состоящая из 1 мешка с цементом, 8 поддонов с песком и 10 поддонов с гравием, приведет к соотношению смеси 1: 4: 5, что выше, чем сорт C-10, но ниже, чем сорт C-15.

Эти две описанные выше бетонные смеси обычно используются на большинстве строительных площадок в Нигерии. Это означает, что на большинстве строительных площадок для армированного бетона используется бетон ниже минимальной марки, что противоречит руководству по проектированию смесей в Нигерии и британским нормам поведения.

Не следует поощрять использование марки бетона ниже минимального стандарта. Это могло быть результатом высокой стоимости цемента или невозможности определить правильный объем материалов, необходимых для изготовления мешка с цементом.

Наконец, ответственные органы, такие как COREN, NSE и другие, должны принять надлежащую осторожность и принять меры для информирования нигерийских ремесленников, мастеров, каменщиков и новых дипломированных инженеров об опасности использования нестандартного соотношения бетонной смеси и обучения их тому, как они могут достичь правильного соотношения бетонной смеси для мешка с цементом.

Надеюсь, это поможет молодым инженерам, строителям и каменщикам принять правильное решение о том, сколько поддонов с песком и гравием потребуется на 1 мешок цемента для производства бетона минимальной марки С-20, если у вас есть какие-либо комментарии или хотите улучшить то, что у меня есть на земле, пожалуйста, не стесняйтесь помочь кому-то сегодня или свяжитесь с нами сейчас

Спасибо, что потратили время на чтение.

Бетон должен быть изготовлен из цемента, песка и гравия в соотношении 1: 3: 2. Если миксер берет 30 лопаток, сколько лопаток потребуется песка?

Криш Д.

задано • 21.06.18

Филип П. ответил • 21.06.18

Эффективный и терпеливый репетитор по математике

! + 3 + 2 = 6, поэтому песок использует 3/6 = 1/2 от 30 лопат:

(1/2) (30) = ____?

Все еще ищете помощь? Получите правильный ответ быстро.

ИЛИ
Найдите онлайн-репетитора сейчас

Выберите эксперта и познакомьтесь онлайн. Никаких пакетов или подписок, платите только за необходимое время.


¢ € £ ¥ ‰ µ · • § ¶ SS ‹ › « » < > ≤ ≥ — — ¯ ‾ ¤ ¦ ¨ ¡ ¿ ˆ ˜ ° — ± ÷ ⁄ × ƒ ∫ ∑ ∞ √ ∼ ≅ ≈ ≠ ≡ ∈ ∉ ∋ ∏ ∧ ∨ ¬ ∩ ∪ ∂ ∀ ∃ ∅ ∇ * ∝ ∠ ´ ¸ ª º † ‡ А Á Â Ã Ä Å Æ Ç È É Ê Ë Я Я Я Я Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Œ Š Ù Ú Û Ü Ý Ÿ Þ à á â ã ä å æ ç è é ê ë я я я я ð ñ ò ó ô х ö ø œ š ù ú û ü ý þ ÿ Α Β Γ Δ Ε Ζ Η Θ Ι Κ Λ Μ Ν Ξ Ο Π Ρ Σ Τ Υ Φ Χ Ψ Ω α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ ς σ τ υ φ χ ψ ω ℵ ϖ ℜ ϒ ℘ ℑ ← ↑ → ↓ ↔ ↵ ⇐ ⇑ ⇒ ⇓ ⇔ ∴ ⊂ ⊃ ⊄ ⊆ ⊇ ⊕ ⊗ ⊥ ⋅ ⌈ ⌉ ⌊ ⌋ 〈 〉 ◊

Как правильно смешать бетон? Соотношение бетонной смеси — Блог DTM Mix

Точность соотношения цементной смеси зависит от прочности бетона.Правильное соотношение цементной смеси и знание того, как правильно смешивать бетон, помогают гарантировать, что ваша работа продлится долго.

Что такое бетон?

Строительный материал, состоящий из смеси цемента, гравия или щебня и песка с водой и затвердевающий со временем, называется бетоном. Его широкое применение в строительных работах требует понимания рекомендуемых количеств материалов, необходимых в бетоне, которые считаются подходящими для конкретного использования.

В этой передышке важно рассмотреть возможные значения прочности бетона от C40 до C10. C40 считается самым сильным из возможных, а C10 — наименее сильным.

Какая самая лучшая пропорция бетонной смеси для обычных домашних работ?

Бетонная смесь C20 — это бетон средней прочности, рекомендуемый для основных строительных конструкций, таких как удержание столбов, садовых дорожек и многого другого. Однако эту цементно-песчаную смесь не рекомендуется использовать при строительстве фундамента и других строительных работах, для которых потребуется сверхупругий бетон.

Если у вас есть какие-либо серьезные структурные изменения или строительный проект, архитектор, инспектор по количеству или инспектор здания должны рекомендовать используемую прочность бетона. Это будет основано на некоторых параметрах, которые им придется изучить.

Соответствующее соотношение для C20 включает следующее:

  • Цемент — 1 часть
  • Песок (мелкий заполнитель) — 2 части
  • Гравий (крупный заполнитель) — 4 части

Если требуется предварительно смешанный балласт, то на 1 часть цемента требуется 6 частей.

В идеале, используемая вода должна составлять 55 процентов от веса нетто цемента, если все остальные материалы будут поставляться абсолютно сухими. Однако на самом деле материалы обычно влажные, особенно песок. Затем вам, возможно, придется уменьшить количество добавляемой воды.

Для устранения небольшого дефекта в вашем заборе определенно не понадобится мешок для цементной смеси. Так что это может быть пустой тратой, если вы не будете использовать то, что осталось в ближайшее время. Проверьте сарай для дома в вашем районе, есть ли там готовые смеси из бетона для дома, которые могут быть подходящими для ремонта.

Какие меры предосторожности вам следует предпринять?

Цемент — не лучшая пудра для кожи. Итак, вы должны быть внимательны при работе с ним. Вы должны носить защитную одежду и использовать соответствующие материалы.

Убедитесь, что вы принимаете соответствующие меры предосторожности при добавлении воды, потому что объем добавляемой воды является приблизительным.

Какие еще прочности и типы бетонных смесей могут быть у вас?

Доступны бетонные смеси различной прочности и различных типов в зависимости от рекомендуемого использования.Роль, которую должен выполнять бетон, является наиболее важным фактором, который необходимо учитывать перед выбором типа бетона.

  • Бетонная смесь C10
  • C15 Бетонная смесь
  • C25 Бетонная смесь
  • C30 Бетонная смесь
  • C35 Бетонная смесь
  • Бетонная смесь C40

Какие материалы нужны для приготовления бетонной смеси?

  • Агрегаты: Вы можете запросить грузовой автомобиль для доставки агрегатов вам после покупки его отдельно.Другой вариант — заполнитель, представляющий собой товарный цемент, который можно купить у строительных фирм. Обычно дешевле, если покупать отдельно. Но уточняйте у местных продавцов. У них также могут быть для вас выгодные предложения. Балласт — это смешанный заполнитель, содержащий мелкие камни и острый (или песчаный) песок.
  • Цемент: Мешки с цементом бывают 25 кг или 50 кг и могут быть приобретены у строительных продавцов. Цемент изготавливается из известняка, который проходит множество этапов обработки.
  • Вода: Незаменим при изготовлении бетона. Несмотря на свою важность, он не нужен в изобилии. Только рассчитанный объем воды необходим, чтобы бетон получился прочным.

Как смешивать бетон

Правильная смесь и сочетание материалов необходимы для получения хорошего бетона. Это довольно сложно, когда используется необходимое количество материалов. Балласт или заполнитель будет хорошо наваливаться на лопату, а цемент — нет, потому что он соскользнет с кучи.При этом 1 часть балласта должна быть такой же, как 1 часть цемента.

В этом случае рекомендуется использовать ведро или совок вместо лопаты, чтобы избежать ошибок в измерениях.

Методы смешивания бетона

Перемешивание можно производить руками или бетономешалкой. Если вы собираетесь готовить более одной партии бетона, убедитесь, что они одинаково влажные. В противном случае бетон не высохнет равномерно. Это может вызвать трещины и усадку в бетоне.

1. Смешивание бетона вручную

Ничего страшного, если это небольшое количество цемента. В противном случае вы не сможете его достаточно тщательно перемешать, и качество бетона может оказаться плохим. Итак, нужно знать, как правильно замешивать цемент.

Если вам когда-нибудь придется перемешивать руками, вы должны выполнить следующие действия:

и. Накройте рабочее место брезентом или другим подходящим материалом. Вы также можете использовать микшерный пульт, который можно использовать повторно. Вы также можете импровизировать с деревяшкой.

ii. Как объяснялось ранее, используйте коэффициенты и примите меры предосторожности. В рекомендуемом соотношении положите материалы по центру доски или на брезент.

iii. Тщательно перемешайте заполнители и цемент, пока не получите однородный продукт — заполнитель хорошо смешался с цементом. Зачерпните кучу смеси на другой стороне доски. Разбивайте комки, пока прокладываете себе путь через кучу, аккуратно насыпая одну лопатку поверх другой.

iv. Соберите смесь в центре рабочей зоны, а затем зачерпните необходимое количество цемента.

v. Насыпьте около трети цемента поверх вашей сваи, затем перемешайте складыванием, как вы делали выше, пока цемент не будет тщательно перемешан, а затем повторите процесс еще два раза для оставшихся двух третей. Если есть комочки, мелко их разбейте. Наиболее важной частью этого является обеспечение равномерного смешивания цемента с песком и заполнителем.

vi. Разложите ворс так, чтобы в центре получилась выемка. Полость предназначена для воды, которую вы собираетесь использовать. Следует добавить только треть от предполагаемого количества воды, которая будет использоваться.

vii. Работая вокруг кучи, медленно зачерпните смесь водой с внешней стороны в полый кратер. Хорошо перемешайте его с водой, пропустив лопатку или ручной шпатель.

viii. Снова сложите его в кучу и сделайте выемку в центре, добавьте вторую треть воды, а затем обходите ее, как в первый раз.

ix. Сбрызните смесь оставшейся водой, вывернув ее наизнанку. Делать это нужно до тех пор, пока «расплавленная» смесь равномерно не пропитается водой.

2. Как смешивать бетон с помощью бетономешалки

Вы можете арендовать бетономешалку. Если вы много перемешиваете цемент, в конечном итоге будет более экономично купить его. Если миксер вам больше не нужен, его можно продать.

Смеситель обеспечивает лучшее качество смесей, поскольку он тщательно взбивает бетон, чтобы получить однородный продукт без напряжения. Доступны смесители разной вместимости.

Для использования миксера необходимо выполнить следующие действия:

и.Чтобы не испачкать пол, вам следует накрыть место брезентом и установить миксер посередине зоны. Подключите его к источнику питания с помощью подходящего удлинительного кабеля. Включите его, чтобы убедиться, что он работает.

ii. Начните с заполнения трех четвертей воды, необходимой для бетона, затем добавьте половину количества гравия и песка.

iii. Вы должны помнить о том, что не следует полностью погружать лопату во вращающийся миксер при добавлении материалов. Миксер может вас осилить и вырвать лопату из рук.При вращении миксера конец лопаты может ударить вас. Поэтому вам следует научиться бросать материалы в миксер так, чтобы лопата не заходила в его барабан.

iv. После этого добавьте весь необходимый цемент. Цемент подобен пыли, и пока вы включаете его в миксер, вы можете получить облако извести, которое может раздражать вашу кожу и глаза, а также вызывать кашель.

v. Наконец, добавьте то, что осталось от песка и гравия. Затем дайте смеси взбиться полминуты, прежде чем проверить, достаточно ли воды.

vi. При необходимости добавляйте каждый раз только небольшое количество воды, следя за консистенцией, и оставляйте перемешиваться примерно на минуту, прежде чем снова добавлять воду.

vii. Вы также можете использовать разбрызгиватель, чтобы намочить бетон, и попытаться измерить количество добавляемой воды. Никогда не добавляйте воду в бетономешалку из шланга.

viii. Когда бетон удовлетворительно перемешался, вылейте содержимое миксера в тачку, медленно наклоняя барабан миксера.Попробуй достать все в миксере. Конечно, вы можете использовать ручной шпатель, чтобы очистить его, когда миксер остановился. После перемешивания промойте барабан водой.

Для проверки качества смеси может быть проведен тест на оседание.

Как защитить бетон, пока он не затвердеет?

В зависимости от условий, в которых вы работаете, вам необходимо знать некоторые меры, которые помогут вашему бетону хорошо застыть.

Обычно, когда бетон сохнет слишком быстро, в нем остаются трещины.Он также будет слабее, чем должен быть. Но когда он высыхает медленно, он становится сильнее.

Однако при отрицательных температурах бетон затвердевает очень медленно, но это не значит, что он будет прочнее. Вода в бетоне замерзает и снижает связывающую способность цемента. Поэтому, когда становится теплее и кусочки льда, застрявшие в бетоне, тают, в нем остается много мелких пустот. Эти полости ограничивают прочность вашего бетона.

Следовательно, вы должны установить оптимальную температуру для работы, чтобы получить наилучший результат.Но, если вы не можете дождаться благоприятной погоды, вы можете сделать следующее в зависимости от сценария:

  • В жаркие и засушливые дни дайте бетону высохнуть, пока он не станет немного твердым. Затем накройте полиэтиленом или пузырчатой ​​пленкой, чтобы уменьшить скорость высыхания.
  • В холодные дни можно накрыть одеялом, чтобы согреться и предотвратить замерзание воды. Вы также можете решить работать в самое теплое время дня, чтобы бетон был достаточно твердым до холода.

Заключение

Правильный состав вашего бетона с материалами в рекомендуемом соотношении способствует получению хорошего бетона.Использование правильной техники смешивания и помощь вашему бетону в его высыхании также сделают бетон прочным.


Расчет пропорции бетонной смеси, основанный на пустоте упаковки частиц и испытаниях на прочность на сжатие и модуль упругости бетона

Материалы (Базель). 2021 фев; 14 (3): 623.

Поступила в редакцию 26 декабря 2020 г .; Принято 21 января 2021 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0 /).

Abstract

В соответствии с основным принципом плотной упаковки частиц и с учетом взаимодействия между частицами была предложена модель плотной упаковки сыпучих материалов в бетоне. При создании этой модели были проведены испытания бинарной упаковки частиц щебня и песка. Подгоночный анализ результатов испытаний определяет взаимосвязь между соотношением размеров частиц и остаточной объемной долей упаковки частиц, а затем была получена фактическая доля пустот в упаковке частиц, на основе которой было объединено соотношение воды и связующего для определения количество различных материалов в бетоне.Предложенный метод расчета бетонной смеси был использован для приготовления бетона, его прочность на сжатие и модуль упругости были испытаны экспериментально. Результаты испытаний показывают, что объемная доля заполнителя приготовленного бетона увеличилась, а удобоукладываемость бетонной смеси с соответствующим количеством водоредуктора соответствует проектным требованиям. Когда соотношение вода – вяжущее составляло 0,42, 0,47 или 0,52, прочность на сжатие бетона увеличивалась по сравнению с контрольным бетоном, а степень улучшения прочности на сжатие увеличивалась с уменьшением отношения вода – вяжущее; когда соотношение вода-связующее составляло 0.42, 0,47 или 0,52, статический модуль упругости бетона увеличился по сравнению с контрольным бетоном, а степень улучшения модуля упругости также увеличилась с уменьшением соотношения вода-вяжущее. Модуль упругости и прочность на сжатие подготовленного бетона имеют положительную корреляцию. Результаты показывают, что метод расчета бетонной смеси, предложенный в этом исследовании, осуществим и в определенном смысле является передовым.

Ключевые слова: бетон , пористость, расчет бетонной смеси, прочность на сжатие, модуль упругости

1.Введение

Соотношение бетонной смеси — это пропорциональное соотношение между количеством каждого составляющего материала в бетоне, а характеристики бетона тесно связаны с его соотношением в смеси. В разных странах существуют разные методы расчета соотношений компонентов смеси. Американский метод ACI прост и удобен, а соотношение бетонной смеси можно определить, просмотрев соответствующие формы [1]. Британский метод BRE аналогичен методу ACI в выборе параметров, но при разработке соотношения смеси учитывается больше факторов [2].Французский метод Дре более точно учитывает параметры в расчете соотношения компонентов смеси. Французский метод де ларрада основан на физических и математических моделях, поэтому в теории он лучше [3]. Китайский метод JG55 [4] является полуэмпирическим и для большей части Китая является универсальным и действенным методом расчета бетонной смеси.

Среди материалов, составляющих бетон, крупнозернистый заполнитель, мелкий заполнитель и вяжущие материалы — все гранулированные материалы, и можно сказать, что бетон представляет собой плотное твердое вещество, образованное путем заполнения этих гранулированных материалов друг другом [5].Согласно принципам упаковки частиц и материаловедению, способ упаковки гранулированных материалов в бетон оказывает большое влияние на их макромеханические свойства; то есть чем плотнее упаковка частиц, тем меньше пустоты и больше точек контакта между частицами, что теоретически приводит к более высокой прочности бетона [6]. Плотная упаковка означает, что когда частицы упакованы, пространства между крупными частицами заполняются более мелкими частицами, а пространства между более мелкими частицами затем заполняются более мелкими частицами [7], чтобы достичь максимальной компактности.Поэтому конструкция бетонной смеси на основе плотно упакованных частиц привлекла внимание исследователей. Хуан Чжао-лонг [8,9,10] предложил «Метод расчета пропорций плотной смеси встречного заполнения», который сначала заполняет летучую золу в песке, а затем засыпает лучшую смесь летучей золы и песка в щебень, таким образом определяя максимальный удельный вес каждого твердого материала в бетоне посредством испытаний на набивку, а затем получая минимальный коэффициент пустотности. Вдохновленный «Методом расчета пропорции плотной смеси с обратным заполнением», Ван Лин-лин [11] предложил «Метод расчета пропорции плотной смеси с обратным заполнением», который отличается от «Методика расчета пропорции плотной смеси с обратным заполнением» тем, что материал заполняется в другом порядке; То есть сначала в щебень засыпается песок, а затем зола-унос заливается в оптимальную смесь песка и щебня.Ван Ли-цзю [12] предложил «Расчет коэффициента заполнения бетона с коэффициентом заполнения», в котором коэффициент заполнения отражает пропорциональное соотношение между заполнителем и заполнителем бетона; в бетоне, разработанном этим методом, снижается расход цемента на кубический метр бетона, а также улучшаются текучесть и прочность бетона. Fu Pei-xing [13], основываясь на характеристиках неоднородных композитов на основе цемента, указал, что бетон состоит из четырех объемов: цементного теста, воздуха, песка и камня; они предложили, чтобы расчет соотношения бетонной смеси был основан на этих четырех объемных соотношениях, в которых количество песка и гравия определяется в соответствии с принципом плотной упаковки.Нан Су [14] предложил метод расчета смеси для текучего бетона средней прочности с низким содержанием цемента; этот метод сначала определяет коэффициент упаковки (содержание заполнителя), а затем в пустоты между заполнителями заполняют связующую пасту, чтобы получить бетон, который имеет желаемую удобоукладываемость и прочность. В методе, предложенном Х. Ф. Кампосом [15], пропорции между мелкими материалами и агрегатами основаны на методах упаковки частиц; его метод был использован для производства высокопрочного бетона, который был испытан и показал высокую прочность на сжатие и высокий модуль упругости.В дополнение к приведенному выше обзору существует множество других связанных исследований [16,17,18,19].

Это исследование предлагает новый метод расчета соотношения бетонной смеси. Этот метод основан на испытании бинарной упаковки частиц щебня и песка, и зависимость между соотношением размеров частиц и оставшейся объемной долей упаковки частиц определяется посредством анализа результатов испытания. Кроме того, получается фактическая пористость упаковки частиц, а затем соотношение воды и связующего объединяется для определения количества различных материалов в бетоне.Затем предлагаемый метод расчета бетонной смеси используется для приготовления бетона, и проверяются его прочность на сжатие и модуль упругости, два основных параметра при проектировании бетонных конструкций.

2. Модель упаковки частиц в бетоне

2.1. Базовая модель упаковки твердых частиц

Крупные и мелкие заполнители и вяжущие материалы представляют собой зернистые материалы в бетоне. Принимая во внимание взаимное заполнение частиц с разными размерами, частицы упаковываются с целью достижения максимальной компактности или минимального коэффициента пустотности после смешивания частиц.Основное модельное выражение для упаковки частиц выглядит следующим образом:

Объемная доля крупного заполнителя:

Объемная доля мелкого заполнителя:

Объемная доля вяжущего материала:

y3 = φ1⋅φ2⋅ (1 − φ3)

(3 )

Общая объемная доля для упаковки частиц:

y3 = φ1⋅φ2⋅ (1 − φ3)

(4)

где φ1, φ2 и φ3 — пористость крупного заполнителя, мелкого заполнителя и вяжущего материала, соответственно (%). Кроме того,

где ρ0i и ρ0i ′ — кажущаяся плотность и естественная объемная плотность каждого материала, соответственно, в кг / м 3 .

Данная модель упаковки предложена на основе теоретической плотной упаковки между частицами с различными размерами частиц; то есть мелкие заполнители заполняют промежутки крупных заполнителей, а вяжущие материалы заполняют промежутки крупных и мелких заполнителей.

2.2. Взаимодействие между частицами в системе упаковки

Когда частицы разных размеров смешиваются, они оказывают пространственное влияние друг на друга, описываемое эффектом расклинивания [20]. Когда преобладают крупные частицы, практически все мелкие частицы заполняют пустоты между крупными частицами.Однако некоторые изолированные мелкие частицы могут задерживаться в узких зазорах между крупными частицами, а не заполнять пустоты между крупными частицами. В результате крупные частицы расклиниваются, что приводит к образованию пустот в промежутках между крупными частицами. Когда преобладают мелкие частицы, крупные частицы рассеиваются в море мелких частиц, так что между соседними крупными частицами всегда остается промежуток. Однако ширина зазора может быть распределена неравномерно, а некоторые зазоры могут быть относительно небольшими.Если зазор слишком мал, чтобы вместить даже один слой мелких частиц, их слой внутри зазора не может быть полным, и внутри зазора может быть только одна или две изолированные мелкие частицы, что приводит к образованию относительно больших пустоты.

Эффект расклинивания делает фактическую пористость пакета частиц больше теоретической пористости пакета частиц, и это взаимодействие между частицами связано с соотношением размеров частиц между частицами [20].

2.3. Модификация базовой модели упаковки частиц

2.3.1. Испытание на бинарную упаковку частиц

Были выбраны частицы размером 22,75, 17,5, 12,75, 7,125, 3,555, 1,77, 0,89, 0,45 и 0,225 мм, и каждый размер представлял собой среднее арифметическое значений соседних размеров стандартного сита для бетона. песок и гравий, указанные в стандарте для технических требований и метода испытаний песка и щебня (или гравия) для обычного бетона (национальный стандарт Китайской Народной Республики, JGJ52-2006).

Выбранные частицы были объединены попарно и распределены в 20 групп в соответствии с соотношением размеров частиц от малого к большому, а затем 20 групп частиц были подвергнуты испытаниям на упаковку частиц. В соответствии с базовой моделью упаковки частиц (уравнения (1) и (2)) определяется количество крупных и мелких агрегатов, и из-за эффекта расклинивания остается остаточное количество частиц в фактическом процессе упаковки. Остаточное количество может быть измерено в тесте на упаковку, а остаточная объемная доля частиц рассчитывается как

f2 (xi) = mdi + 1′ρi + 1⋅Vc

(7)

где, f1 (xi) — остаточная объемная доля частиц размером di,%; f2 (xi) — остаточная объемная доля частиц размером di + 1,%; mdi′ — остаточная масса частиц размером di, кг; mdi + 1′ — остаточная масса частиц размером di + 1, кг; ρi — кажущаяся плотность частиц с размером частиц di, кг / м 3 ; ρi + 1 — кажущаяся плотность частиц с размером частиц di + 1, кг / м 3 ; Vc — объем контейнера, м 3 .

Тест бинарной упаковки частиц и его результаты показаны в.

Таблица 1

Испытание на бинарную упаковку частиц.

9132

0,40 2 0,1689

9.193 36 36 36 9132 9132 9362 0,0116

0,125 9362 9362

0,125 50,556
xi Состав частиц di и di + 1
(di + di + 1)
mdi ′ (кг) mdi + 1 ′ (кг) f1 (xi) f2 (xi)
1 1,3 22,75 + 17,5 4,434 2,146 0.1626 0,0787
2 1,784 22,75 + 12,75 4,341 1,778 0,1592 0,0652
0,0652
0,0576
4 2,456 17,5 + 7,125 4,066 1,325 0,1491 0,0486
5 22,75 + 7,125 4,123 1,055 0,1512 0,0387
6 4,01 7,125 + 1,77 3,979 3,979 3,979 4,923 17,5 + 3,555 3,859 0,508 0,1415 0,0195
8 6,4 22,75 + 3,555 3.611 0,527 0,1324 0,0202
9 8,006 7,125 + 0,89 3,420 0,498 0,125 0,498 0,1254 0,125 2,850 0,485 0,1045 0,0186
11 12,8 22,75 + 1,777 2,702 0,446 0,0991 0.0171
12 14,326 12,75 + 0,89 2,315 0,399 0,0849 0,0153
13 19.6632
13 19.663 17362 19,663 2,1
14 25,56 22,75 + 0,89 1,876 0,255 0,0688 0,0098
15 31.667 7,125 + 0,225 1,669 0,138 0,0612 0,0053
16 38,889 17,5 + 0,45 1,775 22,75 + 0,45 1,489 0,130 0,0546 0,0050
18 56,667 12,75 + 0,225 1.456 0,133 0,0534 0,0051
19 77,778 17,5 + 0,225 1,385 0,120 22508 3 0,0046 0,0508 3 0,0046 0,0508 3 0,0046 0,0508 3 0,0046

1
0,0508 3 0,0046

19 1,323
0,109 0,0485 0,0042

Кривая зависимости между соотношением размеров частиц и остаточной объемной долей частиц построена по результатам испытаний, как показано на рис.Из этого видно, что соотношение размеров частиц x i оказало аналогичное влияние на остаточные объемные доли частиц f1 (xi) и f2 (xi); то есть при увеличении x i и f1 (xi), и f2 (xi) показали тенденцию к снижению. Однако имелась разница в степени влияния между частицами разных размеров, т. Е. Когда x i превышало 5, влияние частиц диаметром di + 1 на частицы диаметром di было значительно больше. чем у частиц диаметром di на частицы диаметром di + 1.

Кривая зависимости между соотношением размеров частиц и остаточной объемной долей частиц.

2.3.2. Поправка базовой модели

Для упрощения модели были сделаны следующие допущения: (1) система бетонной набивки состояла из разных материалов, и каждый материал принимал свой среднеобъемный размер частиц в качестве характерного размера частиц; (2) имелась большая разница в размере частиц между материалами бетонной композиции, такими как крупный заполнитель, мелкий заполнитель и вяжущий материал.Мы проигнорировали влияние между частицами несмежного размера; то есть мы рассматривали только эффекты между крупным заполнителем и мелким заполнителем и эффекты между мелким заполнителем и вяжущим материалом, в то время как эффекты между крупным заполнителем и вяжущим материалом не принимались во внимание.

На основе результатов испытания на упаковку частиц и сделанных выше предположений базовая модель (уравнения (1) — (4)) была модифицирована, и модифицированное модельное выражение выглядит следующим образом:

Фактическая объемная доля грубых частиц заполнитель:

Фактическая объемная доля мелкого заполнителя:

y2 ′ = φ1′⋅ (1 − φ2 ″)

(9)

Фактическая объемная доля вяжущего материала:

y3 ′ = φ1′⋅φ2 ″ ⋅ (1 − φ3 ′)

(10)

Фактическая общая объемная доля для упаковки частиц:

y ′ = 1 − φ1 ′ + φ1′⋅ (1 − φ2 ″) + φ1′⋅φ2 ″ ⋅ (1− φ3 ′)

(11)

где φ1 ′, φ2 ″ и φ3′ — фактическая пористость крупного заполнителя, мелкого заполнителя и вяжущих материалов.

Подставляя остаточные объемные доли частиц в уравнения (8) — (10), мы получаем следующее:

Фактическая объемная доля крупного заполнителя:

y1 ′ = 1 − φ1 ′ = (1 − φ1) ⋅ (1 −f1 (x1))

(12)

Фактическая объемная доля мелкого заполнителя:

y2 ′ = φ1′⋅ (1 − φ2 ″) = φ1⋅ (1 − φ2) ⋅1 − f2 (x1) × (1 − f1 (x2))

(13)

Фактическая объемная доля вяжущего материала:

y3 ′ = φ1′⋅φ2 ″ ⋅ (1 − φ3 ′) = φ1⋅φ2⋅ (1 − φ3) ⋅ (1 − f2 (x2))

(14)

где, f1 (x2) и f2 (x2) — остаточные объемные доли частиц размером d1 и d2 при соотношении размеров x1; f1 (x2) и f2 (x2) — остаточные объемные доли частиц размером d2 и d3 при соотношении размеров x2.

2.3.3. Определение фактического объема пустот в набивке из частиц

Решение по уравнениям (12) — (14):

Фактический объем пустотности крупнозернистого заполнителя:

φ1 ′ = φ1 + f1 (x1) −φ1⋅f1 (x1)

(15)

Фактическая пористость мелкого заполнителя:

φ2 ″ = 1 − φ1⋅ [1 + φ1⋅f2 (x1) −φ1 − f2 (x1)] ⋅ [1 − f2 (x1)] φ1 + f1 (x1) −φ1 ⋅f1 (x1)

(16)

Фактическая пористость цементирующего материала:

φ3 ′ = 1− (1 − φ3) ⋅ [1 − f2 (x2)] 1 − f2 (x1)

(17)

где f1 (xi) = 0,212xi − 0.327; f2 (xi) = 0,0894xi − 0,715.

3. Проектирование бетонной смеси

3.1. Материалы

(1) Цемент: портландцемент обыкновенный с классом прочности 42,5; основные компоненты показаны на, а основные технические характеристики показаны на.

Таблица 2

Основные компоненты цемента (массовая доля).

41358 C 41358 C 917
Основной минеральный состав (%) Основной химический состав (%)
C 2 S C 3 S C 3 A C 3 A C SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO SO 3
SO 3 9035 2135 9135 LOI8 51 11 13 20,18 4,98 3,28 60,92 4,59 1,78 3,48
1

0 Таблица 3 Основные технические характеристики цемента.

918% )
Класс прочности Время схватывания (мин) Кажущаяся плотность (г / см 3 ) Прочность на сжатие (МПа) Прочность Средний объемный размер частиц (мкм)
Начальное Окончательное 3d 28d
42.5 176 403 3,158 22,6 49,8 Квалифицированный 20,8 52,5%

(2) Мелкозернистый заполнитель: речной песок в зоне II; основные технические характеристики представлены в.

Таблица 4

Основные технические свойства песка.

9038
Кажущаяся плотность (кг / м 3 ) Насыпная плотность (кг / м 3 ) Пустота (%) Средний объемный размер частиц (мм) Модуль упругости 375
2607 1473 43.5 0,99137 2,51

(3) Крупный заполнитель: щебень, непрерывная градация 5–25 мм; основные технические характеристики представлены в.

Таблица 5

Основные технические свойства щебня.

Кажущаяся плотность (кг / м 3 ) Насыпная плотность (кг / м 3 ) Пустота (%) Средний объемный размер частиц (мм) Индекс измельчения (%)
2727 1466 46.2 15.862 9

(4) Водовосстанавливающий агент: высокоэффективный водовосстанавливающий агент на основе поликарбоновой кислоты, светло-желтая жидкость с плотностью 1,1 г / см 3 и pH 7,0–8,0.

(5) Вода: питьевая вода.

3.2. Фактические пустоты для частиц

На основе основных технических параметров составляющих бетонных материалов фактические пустоты гранулированного материала в бетоне были рассчитаны по уравнениям (15) — (17), как показано на рис.

Таблица 6

Фактическая пористость сыпучих материалов в бетоне.

с учетом взаимодействия между частицами в системе насадки фактическая доля пустот между частицами увеличилась; то есть пористость крупного заполнителя увеличилась с 46,2% до 50.8%, пористость мелкозернистого заполнителя увеличилась с 43,5% до 49,0%, а пористость цемента увеличилась с 52,5 до 55,6%.

3.3. Состав бетона Количество материалов на м

3

Были выбраны три соотношения вода – вяжущее 0,42, 0,47 и 0,52, расчетная осадка бетонной смеси составляла 70–90 мм.

Расчет количества щебня, песка, цемента и воды в 1 м бетона 3 выглядит следующим образом:

м1 = V⋅y1′⋅ξ⋅ρ01

(18)

м2 = V⋅y2′⋅ξ⋅ρ02

(19)

м3 = V⋅y3′⋅ξ⋅ρ03

(20)

где m1, m2, mw — масса щебня, песка, цемента и воды, кг; ρ01, ρ02, ρw — кажущаяся плотность щебня, песка, цемента и воды, кг / м 3 ; В — объем бетона, принимаемый за 1 м 3 ; ξ — коэффициент объемной усадки выражается следующим образом:

ξ = 1y1 ′ + y2 ′ + y3 ′ + yw

(22)

где y w — объемная доля воды, выраженная следующим образом:

yw = WB⋅ρ03⋅y3′ρw

(23)

где W / B — соотношение вода – связующее.

Поместите уравнения (8) — (10), (22) и (23) и различные параметры материала в уравнения (18) — (21), и вы сможете получить количество щебня, песка, цемента и воды. в 1 м бетона 3 , см. C-1, C-2 и C-3 дюйм.

Таблица 7

Средний размер частиц по объему (мм) xi f1 (xi) f2 (xi) φi (%) Фактический остаток (%)
Крупный заполнитель 15.862 16 0,0856 0,0123 46,2 50,8 7 50,8 99137 47,662 0,06 0,00565 43,5 49,0
Цемент 0,0208 1,359 0,192 0,0813
9132 9132 9132 9132 936 936 1236 0,52 185,2
W / B Цемент (кгм 3 ) Песок (кгм 3 ) Щебень (кгм 3 ) Вода (кгм 3 ) Массовая доля восстановителя воды (процент от массы цемента) %)
C0-1 0.42 511,9 511,0 1137,4 215,0 0
C0-2 0,47 457,5 558,7

2
558,7 11348

2
558,7 9132 3 0,52 413,5 605,1 1123,7 215,0 0
C-1 0,42 369,2 626,1 1330,0 1551 0,6
C-2 0,47 362,7 615,1 1306,7 170,5 0,4
C-3
C-3 0,2

In, C0-1, C0-2 и C0-3 являются контрольным бетоном, а расчет соотношений смеси основан на Спецификации для расчета пропорций смеси обычного бетона (национальный стандарт Китайская Народная Республика, JGJ55-2011).Количество введенного водоредуктора было определено испытанием бетонной смеси на удобоукладываемость. Все бетонные смеси соответствовали расчетной осадке 70–90 мм, расслоения и расслоения отсутствовали.

4. Испытание бетона на прочность при сжатии

Испытание проводилось в соответствии с методом испытания бетона на прочность на сжатие, указанным в Стандарте для метода испытаний механических свойств обычного бетона (национальный стандарт Китайской Народной Республики, Великобритания / Т50081-2002).В этом методе есть три образца для испытаний размером 100 мм × 100 мм × 100 мм в каждой группе, и результат испытания представляет собой среднее значение значений прочности на сжатие трех образцов для испытаний. Результаты испытаний показаны в, в котором данные рядом с столбцом представляют собой среднее значение и стандартное отклонение (в скобках) прочности на сжатие, а экспериментальные данные менее дискретны.

Прочность бетона на сжатие.

Из этого видно, что при соотношении вода – связующее, равном 0.42, 0,47 и 0,52, закон развития прочности на сжатие бетона в группе C с возрастом в основном соответствовал закону развития прочности на сжатие контрольного бетона (C0) с возрастом и прочности на сжатие бетона в обеих группах. увеличивается с увеличением возраста. В том же возрасте изменяющийся закон прочности на сжатие бетона группы C с водоцементным соотношением был таким же, как изменяющийся закон прочности на сжатие бетона группы C0 с водоцементным соотношением.Прочность на сжатие бетона обеих групп уменьшалась с увеличением водоцементного отношения; однако, когда соотношение вода – вяжущее составляло 0,42, 0,47 или 0,52, прочность на сжатие бетона в группе C была выше, чем у контрольного бетона с таким же соотношением воды и вяжущего. Скорость роста прочности бетона на сжатие показана на. Из этого видно, что бетон с отношением воды к вяжущему, равным 0,42, имел наивысшую скорость роста прочности на сжатие в каждом возрасте, за ним следует бетон с отношением воды к вяжущему, равным 0.47, а затем 0,52. За исключением одной точки, можно сказать, что чем меньше соотношение вода-связующее, тем больше скорость роста прочности на сжатие в каждом возрасте.

Таблица 8

Скорость роста прочности бетона на сжатие (%).

Эластичный Бетон при статическом сжатии

Испытание проводилось в соответствии с методом испытания модуля упругости бетона при статическом сжатии, указанным в Стандарте для метода испытаний механических свойств обычного бетона (национальный стандарт Китайской Народной Республики, Великобритания / Т50081-2002).В методе каждая группа имела шесть образцов размером 150 мм × 150 мм × 300 мм, которые были отверждены в течение 28 дней перед испытанием. Среди них три образца использовались для проверки прочности бетона на осевое сжатие, а три других образца использовались для проверки модуля упругости бетона. Результаты испытаний принимаются как среднее значение испытанного модуля упругости трех образцов, как показано на, где данные рядом с столбцом представляют собой среднее значение и стандартное отклонение (в скобках) модуля упругости, а экспериментальные данные менее дискретны.

Модуль упругости бетона.

Как видно из, при соотношении вода – вяжущее 0,42, 0,47 и 0,52, закон изменения модуля упругости бетона группы C с соотношением вода – вяжущее в основном согласовывался с законом изменения упругого модуль упругости контрольного бетона с соотношением воды и вяжущего. Когда соотношение вода – вяжущее составляло 0,42, 0,47 или 0,52, модуль упругости бетона в группе C был выше, чем в группе C0 с таким же соотношением воды и цемента.В частности, когда соотношение вода – вяжущее составляло 0,42, модуль упругости бетона увеличился на 20,44%; при соотношении вода – вяжущее 0,47 модуль упругости бетона увеличился на 17,55%; при соотношении вода – вяжущее 0,52 модуль упругости бетона увеличился на 15,95%. Чем меньше соотношение вода – вяжущее, тем больше увеличивается модуль упругости бетона.

Отношение между напряжением и деформацией до предельного напряжения бетона при осевом сжатии показано на.Из этого видно, что при том же водоцементном соотношении восходящий участок кривых растяжения группы C был круче, чем у группы C0, и предельное напряжение увеличивалось.

Взаимосвязь между напряжением и деформацией бетона.

6. Анализ и обсуждение

Метод расчета бетонной смеси, предложенный в этом исследовании, был основан на плотной упаковке частиц. Поскольку заполнитель представлял собой гранулированный материал с наибольшей долей в бетоне, объемная доля заполнителя в бетоне, приготовленном этим методом, увеличивалась в разной степени.Объемная доля заполнителя указана в. Как видно из, когда соотношение вода – связующее составляло 0,42, 0,47 и 0,52, объемная доля заполнителя увеличивалась на 18,72%, 13,49% и 8,97% соответственно.

Таблица 9

Объемная доля заполнителя в бетоне.

No. Возраст (d)
3 7 28 90
C-1 22.09 9036.1362 2377 237754
C-2 24,13 20,94 17,88 18,80
C-3 16,87 20,44 16,94 20,44 16,94 11,4

7

7

C0-1 C0-2 C0-3 C-1 C-2 C-3
Объемная доля агрегата (%) 61.31 63,02 64,42 72,79 71,52 70,20
Скорость увеличения совокупной объемной доли (%)

Срезы образца бетона были взяты случайным образом. Грубая совокупная информация была извлечена на разрезе с помощью программного обеспечения для обработки изображений IPP, и была выполнена обработка оттенков серого, как показано на.Из этого можно интуитивно увидеть распределение крупного заполнителя в бетоне, среди которых крупный заполнитель в группе C0 был взвешен в матрице цементного раствора, в то время как крупный заполнитель в группе C был близко расположен и даже перекрывался друг с другом, образуя относительно каркас из плотного бетона.

Распределение крупного заполнителя по участкам бетона.

Бетон — это многофазный композитный материал, состоящий из раствора, крупного заполнителя и переходной зоны между ними.Поскольку заполнитель имеет большую объемную долю в бетоне, особенно крупный заполнитель, он оказывает большое влияние на механические параметры, такие как прочность на сжатие и модуль упругости в условиях определенного вяжущего материала и водоцементного отношения [21].

В бетоне группы C более высокая объемная доля заполнителя заставляет заполнитель более плотно распределяться в бетоне (как видно из), так что заполнитель действует как больший каркас в бетоне. Кроме того, из этого видно, что при соотношении вода – связующее было 0.42, 0,47 и 0,52, степень увеличения прочности на сжатие бетона в группе C увеличивалась с уменьшением соотношения вода – вяжущее. Это в основном связано с тем, что скорость увеличения объемной доли заполнителя в бетоне в группе C увеличивалась по мере уменьшения соотношения вода-вяжущее (см.), Что также доказывает с другой точки зрения, что увеличение объемной доли заполнителя полезно для улучшения прочность бетона на сжатие. В этом исследовании прочность бетона на сжатие увеличивалась с увеличением объемной доли заполнителя, что согласуется с результатами исследований, приведенными в ссылке [22].

показывает СЭМ микроморфологию переходной зоны бетонной поверхности раздела. Как видно из рисунка, при соотношении вода – вяжущее 0,42, 0,47 и 0,52 в зоне межфазного перехода контрольного бетона наблюдались явные микротрещины и дефекты; в то время как микротрещины в межфазной переходной зоне в бетоне группы C не были столь очевидны, как в контрольном бетоне с таким же соотношением воды и вяжущего, и дефектов было относительно мало. Микротрещины в межфазной переходной зоне в основном возникают из-за ранней усадки бетона, и увеличение объемной доли заполнителя увеличит степень сдерживания заполнителя при усадке раствора, тем самым улучшив микротрещины в бетоне. интерфейсная переходная зона [23].Разрушение обычного бетона при сжатии в основном происходит в переходной зоне границы раздела и части цементного камня, поэтому улучшение переходной зоны раздела фаз напрямую приведет к увеличению прочности бетона на сжатие.

Микроморфология переходной зоны раздела в бетоне (× 2000).

Из этого видно, что при соотношении вода – вяжущее 0,42, 0,47 или 0,52 модуль упругости бетона группы C был выше, чем у контрольного бетона с тем же соотношением воды и вяжущего, и степень увеличения модуль упругости также увеличивался при уменьшении соотношения вода – связующее.Заполнитель — это компонент с наибольшим модулем упругости в бетоне, поэтому увеличение объемной доли заполнителя может в определенной степени увеличить модуль упругости бетона. Как видно из, когда соотношение вода-вяжущее составляло 0,42, 0,47 или 0,52, предел прочности бетона в группе C был больше, чем у контрольного бетона с таким же соотношением вода-вяжущее при осевом сжатии, что указывает на то, что модуль упругости бетона имеет положительную корреляцию с прочностью на сжатие, что согласуется с результатами исследований в литературе [22].

Кроме того, из этого видно, что при соотношении вода – вяжущее 0,42, 0,47 или 0,52 количество цемента в группе C было ниже, чем в группе C0 с таким же соотношением воды и вяжущего. Производство портландцемента требует большого количества энергии, выделяя значительное количество CO 2 [16], а большое количество потребляемой энергии и выбросы CO 2 окажут большое влияние на среду обитания человека. Следовательно, уменьшение количества цемента в бетоне имеет большее значение для защиты окружающей среды и устойчивого развития.

7. Выводы

В данном исследовании был предложен метод расчета бетонной смеси, основанный на принципе плотной упаковки частиц, и этот метод был использован для приготовления бетона. Экспериментально исследованы прочность на сжатие и модуль упругости бетона. Наблюдалось крупное распределение заполнителя и переходная зона раздела в бетоне, и были сделаны следующие выводы:

  • (1)

    Метод расчета пропорции бетонной смеси на основе межчастичной пористости, предложенный в исследовании, является своего рода расчетом. метод дозирования бетонной смеси по принципу плотной упаковки частиц.

  • (2)

    Функциональная зависимость между соотношением размеров частиц и остаточной объемной долей частиц является основой для определения фактической пористости гранулированного материала в бетоне.

  • (3)

    Крупные заполнители в бетоне, приготовленном методом, предложенным в этом исследовании, тесно распределены и даже перекрывают друг друга, образуя относительно плотный каркас бетонного ядра. Также в определенной степени уменьшаются микротрещины и дефекты в межфазной переходной зоне бетона.

  • (4)

    В бетоне наблюдается увеличение объемной доли заполнителя и соответствующее уменьшение количества цемента, а при добавлении соответствующего количества водовосстанавливающего агента удобоукладываемость бетонной смеси соответствует требования к дизайну.

  • (5)

    Когда соотношение воды и связующего составляло 0,42, 0,47 или 0,52, прочность на сжатие бетона возрастом 3, 7, 28 или 90 дней увеличивалась по сравнению с контрольным бетоном при того же возраста, и степень увеличения прочности на сжатие увеличивалась по мере уменьшения соотношения вода – связующее.

  • (6)

    Когда соотношение вода-вяжущее составляло 0,42, 0,47 или 0,52, статический модуль упругости бетона увеличивался по сравнению с таковым у контрольного бетона, и степень увеличения статического модуля упругости увеличивалась по мере увеличения отношение воды к связующему уменьшилось, показывая, что модуль упругости положительно коррелирует с прочностью на сжатие.

Вклад авторов

Концептуализация, Y.-H.C. и Б.-Л.З .; следствие, Б.-Л.З., С.-Х.Й. и B.-Q.T .; кураторство данных, Б.-Л.З .; письменность — подготовка оригинального черновика, Y.-H.C .; написание — просмотр и редактирование, Y.-H.C .; наблюдение, Y.-H.C .; привлечение финансирования, Y.-H.C. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51874076).

Заявление о доступности данных

Данные, представленные в этом исследовании, находятся в открытом доступе.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сноски

Примечание издателя: MDPI сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и ​​сведениях об учреждениях.

Список литературы

1. Yang Z.J. Прогресс применения анализа данных при проектировании бетонных смесей. Компр. Летучей золы. Util. 2015; 1: 53–56. [Google Scholar] 2. Мэн Л.-К. Исследование пропорции смеси бетона на основе коэффициента избытка пасты.Яньтайский университет; Яньтай, Китай: 2018. [Google Scholar] 3. Чжан X., Чжао М. Анализ и размышления о различных теориях проектирования бетонных смесей; Материалы симпозиума по бетону и цементным изделиям; Ухань, Китай. 3 июля 2013 г. [Google Scholar] 4. Министерство жилищного строительства и городского и сельского строительства Китайской Народной Республики. Спецификация для расчета пропорции смеси обычного бетона. Пресса Китайской Строительной Промышленности; Пекин, Китай: 2011. JGJ 55-2011. [Google Scholar] 5. Хань X.-H. Исследование пропорций смеси бетона на основе удобоукладываемости.Университет Цинхуа; Пекин, Китай: 2010. [Google Scholar] 6. Пэн Х. Исследование метода расчета бетонной смеси на основе оптимальной градации агрегатов. Пекинский университет строительства и архитектуры; Пекин, Китай: 2014. [Google Scholar] 7. Пэн З.-К. Исследования по проектированию бетонной пропорции с учетом градации и плотности бетона. Куньминский университет науки и технологий; Куньмин, Китай: 2010. [Google Scholar] 8. Хуан З.-Л., Чжань Ю.-Й. Стратегия проектирования долговечности высокопрочного бетона методом плотного соотношения; Материалы научной конференции по исследованию и применению высококачественного бетона через Тайваньский пролив в новом веке; Шанхай, Китай.1 июня 2002 г .; С. 14–20. [Google Scholar] 9. Хуан З.-Л., Цай З.-Д., Сунь Г.-З., Ван З.-Х. Разработка и пример применения высокоэффективного бетона в районе Шэньяна с использованием метода компактного отношения; Материалы Международного симпозиума по высокопрочному и высокопроизводительному бетону и его применению; Циндао, Китай. 27 апреля 2004 г .; С. 266–274. [Google Scholar] 10. Пэн Ю.-З., Хуан З.-Л. Модель плотной упаковки бетона и инженерные свойства заполнителей различной плотности. J. Univ.Sci. Technol. Пекин. 2010. 32: 366–369. [Google Scholar] 11. Ван Л.-Л., Лю Дж., Сюн С.-Б., Ван Д.-С. Конструкция насадки минеральной добавки и плотной смеси с положительным заполнением бетона. Конкретный. 2004; 3: 26–28. [Google Scholar] 12. Ван Л.-Дж., Чжэн Ф.-Й., Лю Дж., Ван Ц.-Г. Расчет коэффициента заполнения смеси бетона. J. Shenyang Jianzhu Univ. 2006; 22: 191–195. [Google Scholar] 13. Фу П.-Х. О более разумном способе расчета пропорции бетонной смеси. Archit. Technol. 2008; 39: 50–55. [Google Scholar] 14.Нан С., Букуан М. Новый метод расчета смеси текучего бетона средней прочности с низким содержанием цемента. Джем. Concr. Compos. 2003. 25: 215–222. [Google Scholar] 15. Кампос Х., Кляйн Н., Филхо Дж. М. Предлагаемый метод расчета смеси для устойчивого высокопрочного бетона с использованием оптимизации упаковки частиц. J. Clean. Prod. 2020; 265: 121907. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2020.121907. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Юсуф С., Санчес Л.Ф.М., Шаммех С.А. Использование моделей упаковки частиц (PPM) для проектирования конструкционного малоцементного бетона в качестве альтернативы для строительной отрасли.J. Build. Англ. 2019; 25: 100815. DOI: 10.1016 / j.jobe.2019.100815. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Цзо В., Лю Дж., Тянь К., Сюй В., Ше В., Фэн П., Мяо С. Оптимальная конструкция самоуплотняющегося бетона с низким содержанием связующего на основе теорий упаковки частиц. Констр. Строить. Матер. 2018; 163: 938–948. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.12.167. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Пуи-Лам Н.Г., Квок-Хунг А., Кван Л., Гу Л. Теории набивки и толщины пленки для расчета смеси из высококачественного бетона. J. Zhejiang Univ. Sci.А. 2016; 17: 759–781. [Google Scholar] 19. Ван Х., Ван К., Тейлор П., Моркоус Г., Ван Х., Ван К., Тейлор П., Моркоус Г. Оценка метода расчета самоконцентрирующейся бетонной смеси на основе упаковки частиц. Констр. Строить. Матер. 2014; 70: 439–452. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2014.08.002. [CrossRef] [Google Scholar] 20. Кван А.К.Х., Чан К.В., Вонг В. Трехпараметрическая модель упаковки частиц, учитывающая эффект расклинивания. Пудра Технол. 2013; 237: 172–179. DOI: 10.1016 / j.powtec.2013.01.043. [CrossRef] [Google Scholar] 21.Акчай Б., Агар-Озбек А.С., Байрамов Ф., Атахан Х.Н., Сенгуль С., Тасдемир М.А. Интерпретация влияния объемной доли заполнителя на характер разрушения бетона. Констр. Строить. Матер. 2012; 28: 437–443. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2011.08.080. [CrossRef] [Google Scholar] 22. Меддах М.С., Зитуни С., Белаабес С. Влияние содержания и гранулометрического состава крупного заполнителя на прочность бетона на сжатие.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *