Beton je stavební materiál skládající se z pojiva, písku a plniv, které se v důsledku tuhnutí mění na kámen. Žádná moderní stavba nemůže bez betonu, ať už se jedná o stavbu mrakodrapů nebo vytvoření zahradních cest. Vzhledem ke svým vlastnostem a trvanlivosti je beton dlouho používán člověkem, aby získal design požadovaného tvaru a pevnosti. Nicméně je zde jedna námitka: pouze správně vyrobený beton bude splňovat všechny požadavky. Jak vyrobit beton, který bude nejen silný, ale také trvanlivý? Pojďme se dostat do podstaty této problematiky a zjistit všechny detaily tvorby správné betonové směsi.
V betonu jakékoli značky působí cement vždy jako pojivo. Existuje mnoho druhů cementu, jako je portlandský cement, struskový portlandský cement, rychle tuhnoucí cementy a další. Všechny se liší jak kvalitou vazby, tak podmínkami použití konečného produktu. Portlandský cement se nejčastěji používá ve stavebnictví. Všechny cementy používané pro stavbu jsou rozděleny do značek, které uvádějí maximální zatížení hotového výrobku v megapascalech. V tuzemském - je přidáno písmeno D a číslo udávající procento nečistot. Například portlandský cement M400-D20 je materiál, z něhož bude výsledný výrobek odolávat zátěži 400 MPa, obsahující až 20% nečistot.
Údaje o značkách cementu potřebných k získání dané značky betonu za normálních podmínek kalení:
Při výrobě vysoce kvalitního betonu, 300 a více, z ekonomických důvodů je nutné použít značku cementu, která je 2 - 2,5 krát vyšší než značka betonu.
V konstrukci domácností se často používá značka Portland 400 - její síla je pro tento účel dostačující. V průmyslové výstavbě se častěji používají cementy značky 500 a tam, kde se očekává velké zatížení, se používají speciální cementy vysoké jakosti. Aby bylo možné správně vypočítat proporce betonu, je nutné mít přesné informace o značce a kvalitě cementu, ze kterého budete stavět.
Dalším důležitým aspektem je čerstvost - cement má trvanlivost a nakonec ztrácí své vlastnosti. Čerstvý cement - sypký prach, bez hrudek a těsnění. Vidíte-li, že v cementové hmotě jsou husté kusy, pak by takový cement neměl být použit v práci - absorboval vlhkost a již ztratil své vazebné vlastnosti.
Písek může být také jiný. Konečný výsledek přímo závisí na kvalitě této komponenty.
Podle velikosti částic se písky dělí na:
Tenké (méně než 1. 2 mm) ).
Velmi malá (1,2 - 1,6 mm).
Menší (1,6 - 2,0 mm).
Průměr (1,9 - 2,5 mm).
Velké (2,5 - 3,5 mm).
Při výrobě betonu se používají všechny druhy písku, ale pokud je v písku velké množství prachu nebo jílových částic, může to významně narušit vlastnosti směsi. To platí zejména pro jemný písek, který obsahuje značné procento prachu v kompozici, je málo použitelný pro přípravu betonu a používá se jako poslední možnost.
Jak připravit kvalitní beton a zároveň nevydělávat peníze s pískem? Všechno je jednoduché - měli byste používat mořský nebo říční písek - to jsou nejčistší druhy stavebních materiálů, které nenesou prachové částice ani jíly. Je třeba dbát na to, aby byl písek čistý a bez organického znečištění. Kariérní písek může být velmi špinavý - často se nepoužívá ve stavebnictví bez předchozí přípravy, včetně praní a udržování. To může také obsahovat mnoho organických odpadků - kořeny, listy, větve a kůry stromů. Při nárazu takovéto nečistoty do betonu je možný vznik prázdnoty v tloušťce v důsledku toho, co trpí pevností.
Dalším důležitým parametrem, který je třeba vzít v úvahu, je vlhkost písku. Dokonce i suchý vzhled materiálu může obsahovat až 2% vody a mokrý - všech 10%. To může narušit proporce betonu a v budoucnu způsobit pokles pevnosti.
Hlavním plnivem pro beton všech druhů je drcený kámen nebo štěrk - drcený kámen. Nejčastěji používaný drcený kámen. Je také rozdělena na frakce a má drsný, nerovný povrch. Při výběru složení betonu je třeba také poznamenat, že mořské nebo říční oblázky nemohou sloužit jako náhrada za sutinu, protože hladký, vodou leštěný povrch významně narušuje přilnavost kamene k ostatním složkám směsi.
Rozdrcený kámen se dělí na následující frakce:
Velmi malá - 3 - 10 mm.
Jemné - 10 - 20 mm.
Průměr - 20 - 40 mm.
Velký - 40 - 70 mm.
Aby váš beton stál po mnoho let a nepadl do kolapsu, nezapomeňte, že maximální velikost kamenů ve štěrku by neměla překročit 1/3 minimální tloušťky budoucího výrobku.
V úvahu se bere i další faktor, jako je dutina výplně - objem prázdného prostoru mezi kameny. Je snadné jej spočítat - vezměte kbelík o známém objemu, naplňte ho sutinou až po okraj, a nalijte do něj vodu s odměrkou. Vědět, kolik kapaliny vstoupilo, můžeme vypočítat prázdnotu sutin. Například, pokud v 10 litru kbelíku sutiny 4 litry vody vyšplhal, pak prázdnota tohoto sutiny je 40%. Čím menší je prázdnota plniva, tím menší je spotřeba písku, a co je důležitější, cement.
Abyste maximalizovali vyplnění dutin, měli byste použít různé zlomky drceného kamene: malé, střední, velké. Je třeba mít na paměti, že pokuta by měla činit alespoň 1/3 celkového odpadu. Kromě žulové sutiny a štěrku se v závislosti na účelu použití betonu používá expandovaná hlína, vysokopecní struska a další plniva umělého původu. Pro lehké betonové hobliny a drcenou polystyrenovou pěnu. Pro ultralehký beton - plyny a vzduch. Vytvoření lehkého a ultralehkého betonu je však spojeno s řadou obtíží a je nepravděpodobné, že bude možné takový výrobek mimo průmyslovou dílnu řádně vyrábět. V závislosti na hustotě jsou všechny agregáty pro beton rozděleny na porézní (2000 kg / m33144) a husté (2000 kg / m33144). Také nezapomeňte, že přírodní výplně mají malé pozadí záření, které je vlastní ve všech žulových skal. Samozřejmě, že to není zdroj radiačního znečištění, ale přesto stojí za to připomenout tuto vlastnost přírodního kamene jako betonového plniva.
Voda není neméně důležitá složka než cement nebo písek. Můžete si zpravidla vzít jednu jednoduchou pravdu - jakákoliv voda vhodná k pití je také vhodná pro míchání betonu. V žádném případě nelze použít vodu z neznámého zdroje, odpadní vody po výrobě, bažiny a jiné vody, v jejichž kvalitě si nejste jisti. Chemické složení a další ukazatele vody mohou výrazně ovlivnit pevnostní vlastnosti hotového betonu.
Tabulka č. 1. Spotřeba vody (l / m 3 ) s různým plnivovým zrnem:
Stupeň plasticity betonu | Štěrk | Rozdrcený kámen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10 mm | 20 mm | 40 mm | 80 mm 10 mm 20 mm 40 mm 80 mmVelmi plastická hmota | 219 200 1701 200Střední plast | 205 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nízká plasticita | 195170 150 | > > > 169> 165 |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne-plastický materiál | 185 | 170 | 155 140170 Je důležité si uvědomit, že výpočet složení betonu zahrnuje veškerou vlhkost obsaženou ve stavebních materiálech před jejich smícháním. Pokud je např. Vysokopecní struska plánována jako plnivo, pak je také důležitá její vlhkost - ve skutečnosti se jedná o „extra“ vodu, kterou je těžké vzít v úvahu, ale může jednoduše zničit hotové řešení. Další důležitý ukazatel závisí na množství vody - plasticitě hotového betonu. Pro získání plastového betonu se musí přísně přidávat voda podle normy. Překročení požadované rychlosti je také škodlivé, stejně jako nedostatek vody - betonu, a ztrácí svou kvalitu. Při míchání betonové směsi je plasticita betonu určena „okem“. Pokud se beton spontánně sklouzne vodorovným rýčem, pak je považován za velmi plastický. Pokud se z lopaty plazí jen tehdy, když je mírně nakloněný, pak je beton považován za středně plastový. Když beton nesklouzne ani se sklopenou lopatou, je považován za malý plast. Když beton leží na rýč s vrškem, není považován za plast. Je nemožné, aby beton byl příliš tekutý, protože ztrácí své vlastnosti. Pevnost a stupeň betonuStupeň betonu je schopnost konečného výrobku odolat zátěži 1 cm 2 bez poškození. Značka betonu se stanoví 28. den po jeho výrobě. Faktem je, že nejrychlejší beton získá sílu za 7 dní. Během této doby může získat až 40% síly. Po 7 dnech je dobrá síla až 28 dní.Po uplynutí 28 dnů prudce vzrůstá síla, ale po určitou dobu pokračuje.
Graf pevnosti betonu za normálních podmínek. Jak vypočítat složení betonuPro správné vypočtení složení betonu je důležité mít určitá data. Mezi ně patří:
Složení betonu lze vypočítat dvěma způsoby - na základě hmotnostního poměru cementu, písku a suti a objemového poměru těchto materiálů. Jak v prvním, tak ve druhém případě je vždy cement považován za jednotku (na jeden díl) a všechny ostatní složky betonové směsi jako součást hmotnosti nebo objemu cementu. Výpočet složení betonu podle hmotnostiVypočítejme složení, abychom vytvořili beton střední plasticity, jehož pevnostní značka bude M200 po dobu 28 dnů. Předpokládejme, že máme:
Pro nejprve musíme určit poměr vody a cementu (W / C). V / C je podíl hmotnosti vody a cementu, který je nezbytný pro přípravu betonu určité pevnosti. Tento ukazatel je určen vzorce nebo empiricky. Navrhujeme již nalezené hodnoty V / C, které jsou shromažďovány ve formě tabulky. Tabulka č. 2. Hodnoty W / C pro různé stupně betonu.
l1 l0 |
Znát požadovanou třídu betonu a použitou kvalitu cementu zjistíme hodnotou W / C. V tomto případě to bude 0,63.
Z tabulky č. 1 zjistíme potřebné množství vody pro výrobu betonu střední plasticity s velikostí štěrku 40 mm. V důsledku toho získáme hodnotu 190 l / m 3 .
Poté můžeme spočítat množství cementu, které potřebujeme na 1 m 3 betonu. Za tímto účelem se 190 l / m2143 rozdělí 0,68 a získá se 279 kg. cementu. Z tabulky č. 3 zjistíme proporce betonové směsi, pro požadovanou třídu betonu M200 a třídu cementu M400. Tabulka č. 3. Hmotnostní poměry cementu, písku a sutiny.
Značka betonu | Stupně portlandského cementu | |||
---|---|---|---|---|
400 | 500 | |||
Hmotnostní poměry, cement: písek: drcený kámen 170> | ||||
100 | 1: 4,6: 7,01: 5,8: 8,1 | |||
150 | 1: 3,5: 5,7701: 4,5: 6,61 | |||
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: 4,3400 | 1: 1,2: 2,71: 1.6: 3.2 | |
450 | 1: 1,1: 2,5 | 1: 1,4: 2,9 |
Poměr C: P: U bude 1: 2,8: 4,8. Pokud potřebujeme cement 279 kg, pak 279 * 2,8 = 781 kg. písek a 279 * 4,8 = 1339 kg. sutiny Ukazuje se, že pro přípravu 1 m 3 betonu střední plasticity a označení M200 z portlandského cementu M400 a drceného kamene střední frakce je nezbytné:
1> 1111 kg. cementu. 12122 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' 781 kg. písek. 12 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ^ '' '' '' '' ^ '' '' '' '' '' '' '^' '' '' ^ '' '' '' '' ^ '' '' '' '' '' '' '' ^ '^' '' '' '' '' '' '' '' ^ '^' '^' '' '' '. sutiny 12122 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '1' '' '' '' '' '1' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' 1 '' '' '' '' '' '' '' '' '1' '' '' '' '1' '' '' '' '' '' '' '1' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''. vody.
10-litrový kbelík se často používá k měření různých sypkých materiálů. Abychom vám usnadnili měření materiálů, poskytneme údaje o hmotnosti materiálu obsaženého v jedné 10litrové nádobě:
Je třeba chápat, že metoda tohoto výpočtu je mírně horší než metody používané při stavbě velkých objektů, ale je to mnohem lepší než princip - pojďme mít více cementu, aby byl silnější.
Kromě použití hmotnostních podílů se používají také podíly složení betonu podle objemu. Tato metoda je však méně přesná.
Tabulka č. 4. Objemové poměry cementu, písku a drceného kamene pro beton různých tříd:
Značka portlandského cementu | Značka betonu | Podíl objemu, l | Objem betonu, l, při spotřeba 10 l. Cement | ||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Cement | Písek | Štěrk | |||||||||||||||||||
400 | 100 4,1,1,1 6,1 6,170 | 3,26 5,0170 | 2,5170 | 170> 1616 3,4170 170 1701,1 | 2,4 | 450 | 1 109 1 170 > > > 1,01. | 500 | 1001 1 1 1 1091 150250 | ||||||||||||
36170 | |||||||||||||||||||||
Pro míchání a míchání betonu se používá jak ruční způsob hnětení, tak i mechanizovaný způsob.
Uvažujme o manuálním způsobu hnětení, který je nejoblíbenější v domácí výstavbě. Pro správné promíchání směsi je zapotřebí nádoba, ve které budou smíchány všechny složky. To může být buď běžný plechový žlab nebo speciálně sebraná nádoba. Do ní se nalije veškerý písek potřebný k hnětení a do brázdy uprostřed se nalije cement. Po důkladném promísení s cementem se získá homogenní šedá hmota. Výsledný materiál se pak navlhčí vodou a opět dobře promíchá. Později se přidává drcený kámen a směs se zasahuje do stavu, kdy roztok zakryje každý kámen plniva. Současně se postupně přidává voda, jejíž množství závisí na požadované plasticitě. Poté, co se směs stane homogenní a všechny kameny kameniva jsou pokryty maltou, je beton připraven k pokládce.
S metodou ručního hnětení existuje jeden důležitý bod, konkrétně rychlost pokládaného betonu. Dokonce i při mírném zpoždění může beton v žlabu odlupovat (vypadá to, že voda vychází shora) a ztrácí některé své vlastnosti. Proto je důležité rychle pokládat beton do bednění.
Nejlepším způsobem přípravy betonu bude mechanická metoda hnětení pomocí míchačky na beton. Výhody této metody zaručí dosažení homogenní směsi a vysoké kvality výsledného betonu.
K míchání v betonové míchačce nejprve nalijte cement a nalijte minimálně vodu. Po obdržení homogenní emulze se do míchačky přidává písek v poměru, který odpovídá poměru. Roztok dále interferuje s přidáním požadovaného množství vody. Po přijetí roztoku lze do míchačky nalít výplň.
Výhodou mechanického způsobu míchání je, že se beton neodděluje a může zůstat v rotačním mixéru po dobu až jedné hodiny, aniž by ztratil své vlastnosti. Směšovač by však neměl být umístěn daleko od místa pokládky - aby nedošlo ke ztrátě betonu jeho vlastností během dodávky.
Dodržováním těchto jednoduchých pravidel získáte spolehlivý konstrukční materiál, který v průběhu let zesílí!