Kuinka valmistaa betonia: materiaalivaatimukset, mittasuhteet ja koostumuksen laskenta

Betoni on sideaineesta, hiekasta ja täyteaineista koostuva rakennusmateriaali, joka kovettumisen seurauksena muuttuu kiviksi. Yksikään nykyaikainen työmaa ei voi tehdä ilman betonia, olipa kyse sitten pilvenpiirtäjien rakentamisesta tai puutarhapolkujen luomisesta. Ominaisuuksiensa ja kestävyytensä vuoksi ihminen on jo kauan käyttänyt betonia saadakseen tarvittava muoto ja lujuus. On kuitenkin yksi varoitus: vain oikein valmistettu betoni täyttää kaikki vaatimukset. Kuinka tehdä betonia, joka ei ole vain vahva, vaan myös kestävä? Mennään tämän kysymyksen loppuun ja selvitetään kaikki yksityiskohdat oikean betoniseoksen valmistuksesta.

Tärkein ainesosa on sementti.

Minkä tahansa merkin betonissa sementti toimii välttämättä sideaineena. Sementtejä on monenlaisia, kuten portlandsementti, kuona Portlandsementti, nopeasti kovettuvat sementit ja muut. Kaikki ne eroavat sekä sitoutumisen laadusta että lopputuotteen käyttöehdoista. Useimmiten portlandsementtiä käytetään rakentamisessa. Kaikki rakentamiseen käytetyt sementit jaetaan luokkiin, jotka ilmaisevat lopputuotteen maksimikuormituksen megapaskalina. Kotimaassa - kirjainta D ja numeroa, joka ilmaisee epäpuhtauksien prosenttimäärää, lisätään edelleen. Esimerkiksi portlandsementti M400-D20 on materiaali, jonka lopputuote kestää 400 MPa: n kuormituksen ja sisältää jopa 20% epäpuhtauksia.

Tiedot sementtilaaduista, joita tarvitaan tietyn betoniluokan saamiseksi normaaleissa kovetusolosuhteissa:

Korkealuokkaisten, vähintään 300, betonin valmistuksessa on taloudellisista syistä käytettävä sementtilaatua, joka on 2 - 2,5 kertaa korkeampi kuin betonilaatu.

Kotitalousrakentamisessa käytetään usein tuotemerkin 400 portlandsementtiä - sen lujuus on aivan riittävä näihin tarkoituksiin. Teollisuuden rakentamisessa he käyttävät usein 500-luokan sementtejä, ja jos odotetaan raskaita kuormia, erityisiä korkealaatuisia sementtejä. Betonin mittasuhteiden laskemiseksi oikein, sinulla on oltava tarkat tiedot sementin tuotemerkistä ja laadusta, jota aiot rakentaa.

Toinen tärkeä näkökohta on tuoreus - sementillä on viimeinen käyttöpäivä ja se menettää ominaisuutensa ajan myötä. Tuore sementti on murena pölyä, ilman palaja ja tiivisteitä. Jos huomaat, että sementin massassa on tiheitä palasia, sinun ei tule käyttää sellaista sementtiä työssäsi - se on absorboinut kosteuden ja on jo menettänyt sitomisominaisuutensa.

Hiekka - mitä tapahtuu ja mitä tarvitaan

Hiekka voi myös olla erilainen. Lisäksi lopullinen tulos riippuu suoraan tämän komponentin laadusta.

Hiukkaskokojakauman mukaan hiekka jaetaan:

Betonin valmistuksessa käytetään kaiken tyyppistä hiekkaa, mutta jos hiekassa on paljon pölyä tai savihiukkasia, se voi heikentää merkittävästi seoksen ominaisuuksia. Tämä pätee erityisesti ohuelle hiekalle, joka sisältää huomattavan määrän pölyä, se ei sovellu betonin valmistukseen ja sitä käytetään äärimmäisissä tapauksissa.

Kuinka valmistaa laadukasta betonia ja samalla laskea väärin hiekalla? Se on yksinkertaista - sinun tulisi käyttää meri- tai jokihiekkaa - nämä ovat puhtaimpia rakennusmateriaaleja, joissa ei ole pölyhiukkasia tai savea. On varmistettava, että hiekka on puhdasta ja siinä ei ole orgaanisia epäpuhtauksia.Urahiekka voi olla erittäin likainen - sitä ei yleensä käytetä rakennustyömaalla ilman edeltävää valmistelua, mukaan lukien pesu ja laskeutuminen. Se voi sisältää myös paljon orgaanista jätettä - puiden juuret, lehdet, oksat ja kuori. Jos tällaisia ​​epäpuhtauksia pääsee betoniin, paksuuson voi muodostua tyhjiöitä, minkä seurauksena lujuus kärsii.

Toinen tärkeä huomioon otettava parametri on hiekan kosteus. Jopa kuiva näköinen materiaali voi sisältää jopa 2% vettä ja märkä - kaikki 10%. Tämä voi häiritä betonin mittasuhteita ja aiheuttaa lujuuden heikkenemisen tulevaisuudessa.

Murskattu kivi ja sora ovat betonin suosituimmat kiviaineet

Kaikkien laatujen betonin pääasiallinen täyteaine on murskaus tai sora - murskattu kivi. Yleisimmin käytetty muurahaiskivi. Se on myös jaettu fraktioihin, ja sen pinta on karkea, epätasainen. Betonin koostumusta valittaessa on myös otettava huomioon, että meri- tai jokikivet eivät voi toimia murskatun kivin korvikkeena, koska sileä, vesikiillotettu pinta heikentää merkittävästi kiven tarttumista muihin seoksen komponentteihin.

Murskattu kivi jaetaan seuraaviin fraktioihin:

Jotta betoni pysyisi monta vuotta eikä saisi romahtaa, on muistettava, että sorassa olevien kivien enimmäiskoko ei saa olla yli 1/3 tulevan tuotteen vähimmäispaksuudesta.

He ottavat myös huomioon sellaisen indikaattorin kuin täyteaineen tyhjyyden - murskattujen kivien välisen tyhjän tilan määrän. Sen laskeminen on helppoa - ota ämpäri, jonka tilavuus on tiedossa, täytä se soralla reunoihin ja kaada siihen vettä mitatulla kapasiteetilla. Tietäen kuinka paljon nestettä on kulkeutunut, voimme laskea raunion huokoisuuden. Esimerkiksi, jos 4 litraa vettä pääsi 10 litran ämpäriä soraa, tämän soran tyhjyys on 40%. Mitä pienempi on täyteaineen huokoisuus, sitä pienempi hiekan ja, mikä tärkeintä, sementin kulutus.

Laivojen täyttö maksimoidaan, tulisi käyttää erilaisia ​​murskattuja kivijakeita: pieniä, keskikokoisia, suuria. On pidettävä mielessä, että hienojakeen tulisi olla vähintään 1/3 murskatun kivimäärän kokonaismäärästä.

Graniittimurran ja soran lisäksi käytetään betonin tarkoituksesta riippuen klaydiittiä, masuunikuonaa ja muita keinotekoista alkuperää olevia täyteaineita. Kevytbetonissa käytetään hakketta ja jauhettua polystyreenivaahtoa. Erittäin kevyelle betonille - kaasuille ja ilmalle. Kevyen ja erittäin kevyen betonin luomiseen liittyy kuitenkin useita vaikeuksia, ja on epätodennäköistä, että tällaisen tuotteen on mahdollista valmistaa oikein teollisuuslaitoksen ulkopuolella.

Tiheydestä riippuen kaikki betonin täyteaineet jaetaan huokoisiin (<2000 kg / m)³) ja tiheä (> 2000 kg / m³). Älä myöskään unohda, että luonnollisilla täyteaineilla on pieni säteilytausta, joka on ominaista kaikille graniittikiville. Tietenkin, tämä ei ole säteilysaasteen lähde, mutta silti kannattaa muistaa tällainen luonnonkiven ominaisuus betonin täyteaineena.

Vesi - betonin valmistuksen vaatimukset

Vesi on yhtä tärkeä komponentti kuin sementti tai hiekka. Yksi yksinkertainen totuus voidaan ottaa yleensä - mikä tahansa juomiseen sopiva vesi sopii myös betonin sekoittamiseen. Älä missään tapauksessa saa käyttää tuntemattoman lähteen vettä, jätevettä tuotannon jälkeen, suota ja muuta vettä, joista et ole varma. Veden kemiallinen koostumus ja muut indikaattorit voivat vaikuttaa suuresti valmiin betonin lujuusominaisuuksiin.

Taulukko nro 1. Vedenkulutus (l / m³) erilaisilla täyteaineilla:

Betonin sitkeysaste	sora				Murskattu kivi
	10 mm	20 mm	40 mm	80 mm	10 mm	20 mm	40 mm	80 mm
Erittäin muovi	215	200	185	170	230	215	200	185
Keskikokoinen muovi	205	190	175	160	220	205	190	175
Matala sitkeys	195	180	165	150	210	195	180	165
Ei muovia	185	170	155	140	200	185	170	155

On tärkeätä muistaa, että betonin koostumuksen laskeminen sisältää kaiken rakennusmateriaaleissa olevan kosteuden ennen niiden sekoittamista. Jos sinulla on esimerkiksi masuunikuona kuona, joka on suunniteltu täyteaineeksi, niin myös kosteudella on merkitystä - itse asiassa se on ”ylimääräistä” vettä, jota on vaikea ottaa huomioon, mutta se vain pilaa valmiin ratkaisun.

Toinen tärkeä indikaattori riippuu veden määrästä - valmiin betonin plastisuus. Muovbetonin saamiseksi vettä on lisättävä tiukasti normin mukaisesti. Vaaditun normin ylittäminen on myös haitallista, samoin kuin veden puute - betoni on kerrostunut ja menettää laatuaan. Betoniseosta sekoitettaessa betonin plastisuus määritetään "silmällä". Jos betoni liukuu spontaanisti vaakasuorassa sijaitsevasta bajonettilapista, sitä pidetään erittäin muovisena. Jos se liukuu lapalta vain pienellä kaltevuudella, betonia pidetään keskimäärin muovina. Jos betoni ei liuku, jopa kaltevalla lapalla, sitä pidetään lievästi muovisena. Kun betoni makaa tubelilla lapalla, sitä ei pidetä muovina. On mahdotonta tehdä betonia liian nestemäiseksi, koska se menettää ominaisuutensa.

Lujuus ja betonilaatu

Betonimerkki on lopputuotteen kyky kestää 1 cm: n kuorma² ilman vaurioita. Betonimerkki määritetään 28. päivänä sen valmistumisen jälkeen. Asia on, että betoni saavuttaa vahvuutensa nopeimmin 7 päivän kuluessa. Tänä aikana se voi saavuttaa jopa 40% lujuuden. 7 päivän kuluttua hyvä voimajoukko kestää jopa 28 päivää. 28 päivän kuluttua lujuussarja laskee voimakkaasti, mutta jatkuu jonkin aikaa.

Kaavio betonin lujuuden joukosta normaaleissa olosuhteissa.

Kuinka laskea betonin koostumus

Betonin koostumuksen laskemiseksi oikein on tärkeää, että sinulla on tiettyjä tietoja.

Näitä ovat:

• Vaadittava betonilaatu;
• Seoksen haluttu plastisuus;
• Merkki sementti;
• Tiedot hiekan ja soran hiukkaskokojakaumasta.

Betonin koostumus voidaan laskea kahdella tavalla - sementin, hiekan ja soran painosuhteella ja näiden materiaalien tilavuussuhteella. Ja ensimmäisessä ja toisessa tapauksessa sementtiä pidetään aina kokonaisuutena (yhdestä osasta) ja betoniseoksen kaikki muut komponentit osana sementin painoa tai tilavuutta.

Betonin koostumuksen laskeminen painon mukaan

Laskemme koostumuksen saadaksesi keskipitkästä sitkeyttä omaavaa betonia, jonka lujuusaste 28 päivän ajan on M200.

Oletetaan, että meillä on:

• Portlandsementti M400;
• Keskimäärin murskattu kivi;

Aluksi meidän on määritettävä vesisementtisuhde (W / C). W / C on veden ja sementin painon osuus, joka tarvitaan tietyn lujuuden betonin valmistukseen. Tämä indikaattori määritetään kaavoilla tai empiirisesti. Tarjoamme jo löydetyt H / C-arvot, jotka on koottu taulukkoon.

Taulukko nro 2. V / C-arvot erilaisille betoniluokille.

postimerkkejä sementti	Betonilaadut
		100	150	200	250	300	400
300		0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
		0,80	0.70	0.60	0.55	0.45	-
400		0,85	0,75	0,63	0,56	0,50	0,40
		0,90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600		-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
		-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
- soran indikaattorit. - murskeen osoittimet.

Tietämällä tarvittavat betonimerkit ja käytetyn sementin merkit, löydämme V / C-arvon. Tässä tapauksessa se on 0,63.

Nyt taulukosta 1 löydämme tarvittavan määrän vettä, jotta saadaan betonia, jolla on keskipitkä sitkeys, murskatun kivin koon ollessa 40 mm. Seurauksena on arvo 190 l / m³. 

Sen jälkeen voimme laskea tarvittavan sementin määrän per 1m³ betoni. Tätä varten 190 l / m³ jaa 0,68: lla ja saa 279 kg. sementtiä. Taulukosta 3 löydät betoniseoksen osuudet vaaditulle betonilaadulle M200 ja sementtiluokalle M400.

Taulukko nro 3. Sementin, hiekan ja soran painosuhteet.

Betonilaatu	Portlandsementin tuotemerkit
	400	500
	Painoosuudet, sementti: hiekka: raunio
100	1 : 4,6 : 7,0	1 : 5,8 : 8,1
150	1 : 3,5 : 5,7	1 : 4,5 : 6,6
200	1 : 2,8 : 4,8	1 : 3,5 : 5,6
250	1 : 2,1 : 3,9	1 : 2,6 : 4,5
300	1 : 1,9 : 3,7	1 : 2,4 : 4,3
400	1 : 1,2 : 2,7	1 : 1,6 : 3,2
450	1 : 1,1 : 2,5	1 : 1,4 : 2,9

C: P: SC-suhde on 1: 2,8: 4,8. Jos sementtiä tarvitsemme 279 kg, niin 279 × 2,8 = 781 kg. hiekkaa ja 279 × 4,8 = 1339 kg. murskattu kivi. Yhteensä käy ilmi, että valmisteltaessa 1 m³ Portlandsementistä M400 valmistettu betoni, jonka keskimääräinen sitkeys ja laatu M200 ovat, ja keskimäärin murskattu kivi, tarvitaan:

Kotona 10 litran ämpäri käytetään usein erilaisten irtomateriaalien mittaamiseen. Materiaalien mittaamisen helpottamiseksi toimitamme tiedot tietyn materiaalin massasta yhdessä 10 litran ämpäri:

• Sementti - 13 - 15 kg tiivisteestä riippuen.
• Hiekkaa - 14 - 17 kg kosteudesta riippuen.
• Murskattu kivi tai sora - 15 - 17 kg jakeen koosta riippuen.

On ymmärrettävä, että tämän laskelman metodologia on hiukan huonompi kuin suurten tilojen rakentamisessa käytetyt menetelmät, mutta tämä on paljon parempi kuin periaate - anna enemmän sementtiä vahvistua.

Paino-osuuksien soveltamisen lisäksi käytetään myös betonin koostumuksen osuuksia tilavuudesta. Tämä menetelmä on kuitenkin vähemmän tarkka.

Taulukko nro 4. Sementin, hiekan ja murskatun tilavuuden suhteet erityyppisille betoneille:

Portlandsementtimerkki	Betonilaatu	Osuudet tilavuuden mukaan, l			Betonitilavuus, l, kulutus 10 litraa. sementti
		sementti	hiekka	Murskattu kivi
400	100	1	4,1	6,1	78
	150	1	3,2	5,0	64
	200	1	2,5	4,2	54
	250	1	1,9	3,4	43
	300	1	1,7	3,2	41
	400	1	1,1	2,4	31
	450	1	1,0	2,2	29
500	100	1	5,3	7,1	90
	150	1	4,0	5,8	73
	200	1	3,2	4,9	62
	250	1	2,4	3,9	50
	300	1	2,2	3,7	47
	400	1	1,4	2,8	36
	450	1	1,2	2,5	32
Veden määrää ei ilmoiteta ja se riippuu vaaditusta betonin sakeudesta ja plastisuudesta.

Kuinka sekoittaa betonia

On olemassa sekä manuaalinen vaivausmenetelmä että mekanisoitu - betonisekoittimien ja sekoittimien avulla.

Manuaalinen tapa sekoittaa betonia

Tarkastellaan käsin tapahtuvaa vaivausmenetelmää suosituimpana kodinrakentamisessa. Seoksen sekoittamiseksi oikein tarvitaan säiliö, johon kaikki komponentit sekoitetaan. Tämä voi olla joko tavallinen peltitölkki tai erityisesti koottu astia. Kaikki vaivaamiseen tarvittava hiekka kaadetaan siihen ja sementti kaadetaan vakoon keskelle. Kun hiekkaa on sekoitettu huolellisesti sementin kanssa, kunnes saadaan homogeeninen harmaa massa. Sitten syntynyt materiaali kostutetaan vedellä ja sekoitetaan jälleen hyvin. Murskattu kivi lisätään myöhemmin, ja seosta sekoitetaan, kunnes liuos peittää täyteaineen kunkin kiveen. Samanaikaisesti vettä lisätään vähitellen, jonka määrä riippuu vaaditusta plastisuudesta. Kun seos on muuttunut homogeeniseksi ja täyteaineen kaikki kivet on peitetty laastilla, betoni on valmis munimiseen.

Manuaalisella vaivausmenetelmällä on yksi tärkeä kohta, nimittäin betonin asettamisen nopeus. Jopa pienellä viiveellä, kouruun tuleva betoni voi lamautua (se näyttää vedeltä ulkonevalta ylhäältä) ja menettää osan ominaisuuksistaan. Siksi on tärkeää asettaa betoni nopeasti muottiin.
Paras vaihtoehto betonin valmistamiseksi olisi mekaaninen vaivausmenetelmä betonisekoittimella. Tämän menetelmän etuna on taatun homogeenisen seoksen ja korkealaatuisen betonin saaminen.

Betonin sekoittaminen betonimyllyssä

Vaivaamiseksi betonimyllyssä kaadetaan ensin sementti ja kaadetaan vähintään vettä. Saatuaan homogeenisen emulsion, hiekkaa lisätään sekoittimeen suhteen perusteella. Seuraavaksi liuos puuttuu lisäämällä tarvittava määrä vettä. Saatuaan liuoksen täyteaine voidaan kaataa betonisekoittimeen.

Mekaanisen sekoitusmenetelmän etuna on, että betoni ei irtoa ja voi pysyä pyörivässä sekoittimessa jopa tunnin ajan menettämättä ominaisuuksiaan. Sekoitinta ei kuitenkaan saa sijoittaa kaukana munimispaikasta - jotta vältetään betonin ominaisuuksien menetykset synnytyksen aikana.

Näiden yksinkertaisten sääntöjen mukaisesti saat luotettavan rakennemateriaalin, joka vahvistuu vuosien varrella!