Бетон из отсева и цемента
При возведении собственного дома, дачи или гаража одним из главных критериев для многих застройщиков является цена — вопрос, который решается чаще всего за счет поиска и применения дешевых материалов.
При постройке дома главное внимание уделяется цене.
Одним из вариантов является применение экономичного и обладающего достаточными механическими характеристиками бетона из отсева.
Количество отсева и качество бетона
В качестве отсева используют отходы, получаемые при производстве товарного гранитного щебня и продукты вторичного использования стройматериалов — бетонную и кирпичную крошку. Размер фракции отсева составляет от 1 до 10 мм, для использования в виде наполнителя для бетона желательно использовать отсев с размером частиц 1,5 — 4,0 мм.
Гранитный отсев по своим прочностным качествам является более предпочтительным и может применяться для заливки фундаментов и изготовления ответственных конструкций в промышленном и гражданском строительстве.
Отсев из строительных отходов менее прочен, поэтому его рекомендуется применять на объектах с менее жесткими требованиями к надежности и долговечности — при ремонте дорог, благоустройстве территорий, строительстве подсобных зданий и сооружений.
В качестве наполнителя отсев редко используется в чистом виде, чаще в целях экономии им замещают некоторую часть песка или фракционного щебня, желательно не более 1 части общей пропорции материалов в составе смеси. Например, пропорциональный массовый состав цемента, щебня и песка (Ц:Щ:П) для приготовления бетона М150 составляет 1:4,6:3,6 при использовании марки цемента М400 и 1:6,6:4,5 при использовании цемента М500.
Количество отсева и качество бетона.
При частичном замещении щебня и песка отсевом пропорция Ц:Щ:П:О будет составлять 1:3,6:2,6:2 и 1:5,6:3,5:2 соответственно. Приготовленный бетон по прочностным характеристикам будет соответствовать марке М150, его можно использовать для устройства стяжки, дорожек, площадок, фундаментов неответственных одноэтажных построек.
При заливке бетонной площадки отсевом можно полностью заменить другие виды крупного и мелкого наполнителя, в том числе для устройства песчаной подушки. Для бетона из отсева и цемента пропорции компонентов Ц:О составляют 1:8. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости обязательна установка армокаркаса из металлической сетки.
Цемент как основной компонент
Как и в случае применения стандартных видов наполнителя, технические характеристики бетонной смеси с отсевом обеспечиваются главным образом вяжущим материалом. Для приготовления бетона с отсевом в качестве вяжущего применяется исключительно цемент высоких марок — М400 и М500, обеспечивающий высокую степень адгезии с поверхностью зерен наполнителя.
Распространенной среди непрофессионалов ошибкой является увеличение пропорции цемента в составе раствора для повышения прочностных качеств бетона, приводящее к обратному результату. Избыток цемента нарушает структуру материала и снижает механические связи между зернами наполнителя, повышает хрупкость готового изделия.
Вне зависимости от назначения и ответственности бетонной конструкции не следует применять цемент с истекшим сроком годности или смешивать его с новым.. По истечении гарантийного срока или при нарушении условий хранения цемент в результате своей гигроскопичности насыщается влагой, комкуется и теряет прочностные характеристики.
Вода, ее качество и количество
От качества применяемой для затворения строительных растворов и бетонов воды во многом зависят их конечные прочностные характеристики. Она не должна содержать посторонних механических примесей и органических включений, содержащихся в открытых водоемах, морской воде и трубопроводах технического водоснабжения, а также следов жира и нефтепродуктов.
Количество воды при замешивании.
Для изготовления должна применяться вода из системы питьевого водоснабжения. Особенно это касается бетона с использованием отсева, в котором возможно присутствие пыли и мелкодисперсных частиц породы, битого бетона и кирпичной крошки, глины и земли. Так же как и основные наполнители — щебень и песок — отсев должен быть тщательно промыт в емкости или из шланга.
При замесе должна соблюдаться установленная для требуемой марки бетона пропорция воды. Она характеризуется водоцементным отношением — количеством воды в литрах от массы цемента. Для рассмотренного выше примера бетона М150 это соотношение составляет 0,75 при использовании цемента М400 и 0,85 для М500. Первоначально в сухую смесь добавляется около 80% объема воды, после перемешивания постепенно вводят остаток до получения однородной вязкой массы.
В некоторых случаях, особенно при заливке сложной или объемной опалубки, добавлением избыточной воды пытаются повысить текучесть и укладываемость бетона, что при затвердевании может привести к сильной усадке, трещинообразованию и крошению состава.
Песок и щебень
Для изготовления монолитного бетона применяют песок различного типа — речной, морской, карьерный. В составе должны присутствовать зерна разного размера — крупные, средние и мелкие — для обеспечения пустотности не выше 38%. Крупность зерен не должна превышать 10 мм, при этом доля гранул с размером 5 — 10 мм не должна превышать 5%.
Содержание глины в песке не должно быть больше 3%, а пылевидных частиц — 10%. Для очистки от примесей на карьерах выполняют просев и промывку песка.
В качестве крупного заполнителя рекомендуется применять щебень, отличающийся от гравия развитой формой поверхности. Для ответственных конструкций лучшим вариантом служит прочный гранитный щебень, для бетонных работ неответственного назначения можно применять известняковый. Так же как и песок, щебень должен содержать крупную и мелкую фракцию для обеспечения показателя пустотности не менее 45%.
Для щебня допустимое содержание глины, пылевидных и илистых примесей составляет не более 1%.
Раствор своими руками
Замешивание раствора.
В индивидуальном строительстве раствор часто приготавливают своими силами. В зависимости от объема замес производят в имеющейся емкости или с помощью собственной или арендованной бетономешалки.
Все компоненты смеси — цемент, песок, щебень и отсев — с соблюдением необходимой пропорции сначала перемешиваются в сухом виде до получения однородной массы.
После этого в смесь при постоянном перемешивании добавляется вода — первоначально до 80% расчетного объема, затем небольшими порциями до достижения требуемой консистенции раствора.
Если для укладки приготовленного замеса требуется более 2-х часов, необходимо следить за его влажностью и периодически перемешивать. Добавлять воду следует только для компенсации ее испарения, не делая приготовленный состав излишне влажным.
Расчет и улучшение качеств
Прежде чем приступить к закупке материалов и выполнению работ, следует выполнить несложные расчеты, позволяющие запланировать необходимый объем материалов. Излишняя закупка или остаток приготовленного бетона могут нивелировать всю полученную от применения отсева экономию.
Расчет начинается с определения общего объема бетонирования или стяжки с учетом длины, ширины и высоты слоя. Полученный объем следует разделить пополам — объем воды и сухой смеси составляют по 50% от общего.
25% от кубатуры сухой смеси составляет цемент, объем которого нужно пересчитать в килограммы, пользуясь средней плотностью 1300 кг/м³. Если цемент планируется приобретать в мешках, то для определения их количества полученную массу следует разделить на 50.
Данный расчет можно рассмотреть для практического примера устройства бетонной площадки размером 2×5 м с толщиной слоя 10 см.
Общий объем монолита составляет 2×5×0,1=1 м³.
Объем сухой смеси составляет 50% — 0,5 м³.
Требуемое количество цемента 0,5×0,25=0,125м³ или 0,125×1,3=0,1625 тн, что составляет 3,25 мешка по 50 кг. С учетом рекомендуемого специалистами 10%-го запаса материала для рассматриваемого объекта правильным будет приобрести 4 мешка цемента требуемой марки.
Бетон получил огромное применение при выполнении строительных работ. Его изготавливают из цемента с добавлением различных составляющих. Одним из видов состава, используемого при строительстве, является бетон из отсева с использованием цемента.
Описание и виды
Отсев представляет собой фракцию, которая получается при дроблении горных пород. В этом процессе используют специальное сито.
Гранитный отсев
Например, чтобы получить эту добавку из гранита, надо его добыть взрывным способом, раздробить на части и отсортировать по фракциям. Стоит отметить, что он активно используют как в жилищных, дорожных, так и в других сферах производства. Это связано с тем, что гранит обеспечивает необходимую долговечность и надежность. Также он используется в декоративных целях.
Как было сказано выше, отсев проходит обязательную сортировку. При помощи сита производится отделение частиц определенных размеров. Материал с разными фракциями используется для смесей, которые в дальнейшем найдут применение на различных строительных площадках.
Бетонный отсев
Помимо гранитного отсева существует еще бетонный. Надо сказать, что крошка гранотсева имеет размер от 0 до 10 мм. Он имеет серые или красноватые оттенки. Кстати, материал красноватого цвета используют при производстве тротуарной плитки. Что касательно бетонного отсева — это самый доступный материал, который получается после повторной переработки бетона. Размер частиц должен составлять от одного до десяти мм.
Материал получается в процессе механического дробления бетона. Такая смесь используется при прокладке дорог и благоустройстве территорий. В частности, ее применяют для изготовления асфальта и материала для стен. Надо заметить, что иногда примесь включает в себя дробленый кирпич. Обычно ее получают при переработке разрушенных строений из кирпича.
Следует отметить, что применение гранита намного удешевляет стоимость раствора по сравнению с тем, который изготовлен с применением щебня. При этом конструкция обретает необходимую плотность и прочность.
Основной характеристикой является то, что смесь с бетонным или гранитным отсевом не влияет на качественные характеристики сооружения. Именно поэтому эти виды являются просто незаменимыми в строительстве.
Объемы компонентов
Основное влияние на качество и прочность сооружения оказывают правильные пропорции всех составляющих смеси. Нелишним будет заметить, что гранитный отсев в чистом виде используется редко. Обычно им частично заменяют песок в составе или добавляют вместо части гравия.
Для правильного определения пропорции бетонного отсева нужно от стандартной пропорции отнять по 1 части щебня и песка, и вместо них добавить две его части. Например, если в составе использовалась 1 часть цемента, 4 части щебня и 3 части песка, то для приготовления замеса следует взять одну часть цемента, 3 части щебня и 2 части отсева или песка.
Количество отсева и качество бетона
Для того чтобы использовать тот или иной вид отсева, надо определить уровень нагрузки, которую будет претерпевать покрытие. Немаловажным будет являться температурный режим при эксплуатации покрытия. Как говорилось выше, раствор с использованием материала из гранита и цемента является более выгодным по сравнению с составом, в основе которого лежит песок и щебень.
Например, для заливки двора помимо раствора, используется армирующая сетка. При этом материал заливается слоем в 7 см. Обычно, если в основе смеси лежит гранитный материал, то для раствора берут следующие пропорции:
- 1 часть цемента М400;
- 8 частей отсева;
- не более 20% воды.
При этом получится масса прочностью М150. Гранит будет отличным решением смеси для заливки фундамента. Хотя при использовании для заливки двора необходимо сделать подушку из песка. Вместо песка можно использовать сам отсев, который следует утрамбовать и только после этого осуществить заливку. Толщина ее должна составлять не менее 5 см.
Стоит сказать в пользу материала из гранита, что его использование более выгодно. Чтобы применить гранит в составе растворов, надо часть песка и часть щебня заменить на две его части.
Цемент как основной компонент
И все-таки, какой бы отсев не применялся, главной составляющей раствора остается цемент, от качества которого зависит, какой будет строительная масса. Чем выше марка, тем крепче будет готовый материал, а именно — окажется высокой клеящая способность, что даст нужное сцепление с поверхностью.
Сколько времени можно хранить смесь? Долго — нельзя, так как материал через месяц потеряет до 10% своей прочности, а при хранении в течение 2 лет, станет менее прочным на 50%. Проверить качество и годность к применению можно на ощупь — взять в руку небольшое количество и слегка сжать его. При этом цемент должен быть рассыпчатым. Это говорит о том, что пропорции влаги и основы еще позволяют эффективно использовать этот материал.
Для улучшения качества цемента в него часто добавляют гидравлические добавки. Чем меньше измельчен клинкер, тем выше клеящие способности. Цемент бывает различных марок. Цифровые обозначения указывает на его прочность. Надо заметить, что выбор напрямую связан с нагрузкой, которую будет иметь будущий фундамент. Хотя чаще всего для этих целей берут цемент М400 или М500. По стоимости дороже будет вторая марка, но она же обладает лучшими качественными характеристиками. Пропорции таковы: в одном кубе бетона марки М-400 содержится цемент в количестве 417 кг, а в одном кубе бетона М-100 его всего 166 кг.
Вода. Ее качество и количество
Надо обратить внимание, что для изготовления качественного раствора необходимо внимательно отнестись к пропорции воды. Определяя, сколько ее должно быть в составе, стоит опираться на тот критерий, что в процессе должна получиться масса средней консистенции.
Избыток воды приведет к нарушению структуры смеси, которая при использовании даст очень сильную усадку. В результате могут появиться трещины, и несущая способность будет снижена. При этом необходимо заботиться о качестве воды. Например, для изготовления высокопрочного бетона на предприятиях вместо технической воды используют только питьевую.
Песок и щебень
Следует заметить, что песок должен быть обязательно чистым и не содержать глинистые примеси, так как из-за них снижается качество бетона. При этом совершенно неважно речной будет песок или карьерный. По нормативам в песке примесей должно быть не более 3%. Чистоту песка легко проверить следующим образом:
- насыпать в прозрачную емкость небольшое его количество;
- залить водой;
- взболтать.
Если вода будет прозрачной и чуть мутной, то песок чистый. Кстати, гравий не должен содержать большое количество глины. Причем обычно используют гравий размером от 1 до 8 см. Щебень перед использованием в составе необходимо промыть и очистить от лишних включений. Это можно сделать, например, из шланга. В сам бетон ни в коем случае не должна попасть земля.
Раствор своими руками
Раствор можно легко приготовить своими руками. Для этого потребуется бетономешалка, а при ее отсутствии — любая строительная емкость, в которой будет производиться замес. В мешалку или емкость засыпаются необходимые пропорции сухих составляющих:
- песок;
- цемент;
- гравий;
- отсев.
Далее производится их перемешивание до получения однородной массы. В последнюю очередь вводится небольшими порциями вода. При этом смесь должна постоянно перемешиваться. Нужно сделать однородную массу и увлажненность – тогда раствор готов и его можно использовать для работы. Надо отметить, что массу необходимо использовать в течение двух часов после приготовления, иначе не избежать потери ее свойств.
Если в процессе работы происходит испарение влаги, необходимо в смесь добавлять столько воды, сколько необходимо для нужной консистенции. Надо заметить, что если какой-то из компонентов будет влажным, то при изготовлении строительного материала надо снизить количество воды.
Расчет и улучшение качеств
Для улучшения качества необходимо просеять песок. Стоит обратить внимание на то, что состав бетона различных марок очень сильно оказывает влияние на усадку его после заливки. Поэтому прежде чем определить, сколько надо будет состава и приступить к расчетам его количества, необходимо определиться с маркой материала. Чем выше у него будет коэффициент усадки, тем больше его понадобится для выполнения работы.
Сколько бетона нужно, например, для заливки фундамента? Для расчета необходимо длину умножить на ширину и полученный результат умножить на высоту будущего фундамента. Далее, полученный показатель умножается на коэффициент усадки. И после этого еще раз произвести умножение на 1,05. Это необходимо сделать для того, чтобы установить объем, который будет занят арматурой.
Бетон из отсева и цемента пропорции
Особенности смешивания
Если вы решили приготовить раствор для стяжки пола, пропорции вы можете узнать, прочитав данную статью
Однако важно знать и то, как производится смешивание ингредиентов. Нужно учесть, что сухие и жидкие составляющие следует смешивать в разных емкостях
Первоначально необходимо соединить все сухие компоненты, в том числе, фибру, цемент и песок. Используйте раствор цемент марки М 400, смешав его с песком, при этом необходимо использовать соотношение 1 к 3. Таким образом, на 50 килограммов песка будет необходимо 16,7 кг цемента. Сухие элементы нужно перемешивать в течении 5 минут. Далее следует перейти к другой емкости, в которой добавляется пластификатор и вода. На 50-килограммовый мешок цемента следует добавить примерно 190 граммов пластификатора. Вода должна быть добавлена в количестве 1/3 части от массы цемента.
На третью часть мешка цемента будет нужно добавить 5,6 литров воды. Замешивая раствор для стяжки пола (пропорция каждой марки указана выше), необходимо учесть, что на пластификатор придется 0,6 литра. Если вы решили самостоятельно приготовить раствор для стяжки пола, пропорции для него представлены в данной статье. После завершения всех вышеописанных действий можно начинать смешивать жидкие составляющие, для этого в емкость с жидкостью нужно постепенно добавлять сухую смесь, хорошо при этом размешивая ее. Если вылить жидкость в сухую смесь, то будут образовываться комки, избавиться от них после будет очень сложно.
Соотношение материалов в растворе
Чтобы изготовить раствор без применения песка, соотношение цемента и отсева для бетона должно быть следующим:
- Цемент марки 400 – 1 часть;
- Наполнитель (лучше всего применять гранитный отсев) – 8 частей.
Также необходима вода, которая должна составлять не более 20% от общего объема.
Соотношение направленно на получение бетона М150. Если же строитель считает, что запас прочности такого раствора слишком мал, ему следует применять цемент высшей марки. Например, если для приготовления смеси использовать цемент марки 500, то вышеописанное соотношение позволит изготовить раствор М250.
Если мастера смущает полное отсутствие песка, он может заменить его частично. При этом потребуется добавление щебня.
Итак, если готовится бетон из отсева, песка и цемента, пропорции будут таковы:
- Цемент марки 400 – 1 часть;
- Измельченная порода – 1-2 части;
- Щебенка – 3 части;
- Песок – 3 части;
- Вода – максимум 20%.
При данном соотношении добавление отсева почти не влияет на приумножение объема смеси, так как гранулы заполняют прорехи между щебенкой, а также являются связующим звеном между щебнем и песком.
Повлиять на прочность раствора можно тем же способом, что и в первом случае, и никак иначе. Рассматривая бетон на отсеве это правило можно отнести в минусы.
К сожалению, многие новички полагают, что на прочностные качества бетона влияет не смена марки цемента, а увеличение частей данного материала. Не стоит повторять данную ошибку: избыточный цемент в несколько раз снижает качество раствора.
Также следует обратить внимание на то, что для изготовления высококлассного бетона следует применять исключительно цемент с не истекшим сроком годности, кроме того материал должен быть без примесей. Вода для приготовления бетона должна быть чистой (лучше использовать питьевую воду)
Итак, отсев в бетоне – хорошо или плохо? Учитывая популярность данного наполнителя при изготовлении бетонной смеси, можно прийти к выводу, что применение измельченной породы является вполне целесообразным решением. Отсев весьма востребован в сфере строительства благодаря своим неоспоримым достоинствам. Материал выгоден с финансовой точки зрения, кроме того, он позволяет изготовить долговечный и прочный бетон. Однако стоит помнить, что все преимущества отсева теряются, если при создании раствора были соблюдены неправильные пропорции.
Видео приготовления бетонной смеси из отсева и цемента:
Большинство желающих возвести собственный загородный дом, дачу или гараж, задаются вопросом касаемо цены проекта. Сэкономить помогут доступные стройматериалы. Один из таких – экономичный, с достаточными механическими параметрами бетон из отсева. Бетон получил наибольшее распространение в сфере строительства. Ознакомимся с тем, что требуется для изготовления бетон из отсева и цемента пропорции, какими должны быть пропорции и в чем особенности этого наполнителя.
Виды отсева
Отсев – это горная порода, которую измельчили и рассортировали по размеру. Еще под понятие «отсев» относятся вторичные обработанные строительные материалы. Он популярен за счет низкой цены и доступности. При этом, это экологически чистое сырье, безвредное для здоровья человека независимо от размера фракции. Если сравнивать его с песком, имеет следующие преимущества:
- однородный состав, не содержащий глину или органику;
- прочен, безопасен и устойчив к минусовым температурам;
- отходы дробления в некоторых ситуациях заменяют песок;
- бетон из отсева, сделанный без дополнения щебня – дешевле, при этом обладает аналогичными параметрами;
- пригоден не только для получения бетона, но и как самостоятельный сыпучий материал.
Отсев классифицируется по размеру и исходному материалу. Распространены следующие размеры – 0,1 – 10 мм. В применении чаще остальных встречаются фракции в величину 1,5 – 4 мм. Мельчайшие элементы отделяются вымыванием – их раскладывают на ровной, прочной плоскости и поливают водой под давлением. Наиболее мелкие частички вымываются из общей массы струей воды. То, что осталось, подходит для дальнейших целей.
При желании, делается бетон из отсева. Полученный раствор пригоден для многих задач: строительство домов, железобетонных конструкций, устройство автомобильных дорог и так далее. Отсев-наполнитель бывает нескольких видов: из гранита, бетона, из бетона и кирпича.
Гранитный
Получил наибольшее распространение, в первую очередь за счет высоких эксплуатационных свойств. Гранитный раствор из отсева позволяет сделать бетон высокого класса прочности. Производится из гранитных частичек, имеющих размер от 0,1 до 1 см. Такой отсев характерен серым или красным цветом.
Положительные качества гранитного отсева:
- доступная цена. Благодаря демократичной стоимости снижается общая цена проекта. Аналогичный, но щебневый состав обойдется дороже;
- отсев из гранита может использоваться вместо песка в бетоне, причем как частично, так и полностью;
- визуальные характеристики. Из частиц красного цвета нередко делают декоративные бетонные элементы, например, колонны, плитку и многое другое;
- повышает эксплуатационные параметры готового изделия. Если грамотно соблюсти пропорции, плотность бетона повышается, а вместе с ней и несущая способность готовой конструкции.
Иногда гранитную крошку подмешивают в состав асфальтовых покрытий автомобильных дорог, что повышает качество сцепления с шинами.
Рисунок 2. Гранитные гранулыБетонный
Этот вид отсева изготавливается путем переработки (измельчения) бетонных конструкций, отслуживших свой срок службы. Отличительная черта – в структуре бетона уже завершились все процессы. Поэтому, при повторном контакте с цементом, эти процессы будут менее интенсивными и длительными.
Благодаря вторичному использованию сырья отсев характерен доступностью. Экономичность достигается также в ходе доставки и обработки. Бетонный отсев широко востребован для дорожного строительства, создания ЖБИ-конструкций и благоустройства территорий. Размеры крошек «переработанного» бетона — от 1 до 10 мм.
Рисунок 3. Бетонный отсевОтсев бетона и кирпича
Бетонно-кирпичный отсев получается путем дробления старых стен, сделанных из кирпича. Бетон, изготовленный таким способом, используется для возведения разных элементов сооружений, включая фундамент.
Важно! В составе смеси не только мелкие частички кирпича, но и цементный камень, фракции других стройматериалов.
Приготовление бетона
Раствор можно сделать и самостоятельно. Лучше всего это делать воспользовавшись бетономешалкой. Если этой строительной машины нет, подойдет любая емкость для подготовки будущего замеса. Для приготовления бетона из отсева и цемента требуется соблюдение точных пропорций, чтобы получить нужные эксплуатационные качества. Каждый компонент играет значимую роль.
Рисунок 4. Приготовление бетонной смесиПропорции
Смесь изготавливается с учетом множества факторов. В строительном растворе цемент играет значимую роль. Для создания качественной смеси важно выбрать подходящую марку цемента. Сырье с высокой маркировкой обеспечивает лучшее сцепление бетона с разными поверхностями.
Важно соблюдать сроки хранения цемента, так как, будучи неиспользуемым, снижаются его эксплуатационные свойства. Например, спустя месяц прочность снизиться на 10%. Есть способ узнать, пригоден ли цемент. Для этого его зачерпывают в ладонь и сжимают. Если цемент имеет рассыпчатую структуру, значит из него получится хороший раствор. Маркировка материала напрямую влияет на цену. Но, чем выше цифра рядом с буквой «М», тем лучшими эксплуатационными качествами обладает цемент.
Конкретный вид отсева выбирают учитывая уровень нагрузок, которые будет выдерживать покрытие. Также важны температурные условия эксплуатации. Более дешевым будет тот раствор, который делался из гранита и цемента. Вариант подороже – замес песка с щебнем. Пример, где задача – залить двор. Тут дополнительным элементом служит армирующая сетка. Толщина слоя заливки – 7 см. Смесь на основе гранита готовится в следующей пропорции: цемент М400 (1 часть), отсев (8) и не больше 20% воды. Приготовленная масса будет иметь прочность М150. Гранит приходит на помощь, если нужно залить фундамент. В случае со двором, понадобится подушка из песка. Впрочем, последний легко заменяет сам отсев, который сперва трамбуют, а уже далее заливают. Толщина здесь требуется не меньше 5 см.
Вода
Значимую роль играют пропорции воды. Конечная масса должна иметь среднюю консистенцию, от этого и отталкиваются, определяя количество воды. Если ее будет слишком много, структура смеси нарушится и даст сильную усадку в ходе применения. Это не только снижает несущую способность материала, но и нередко приводит к образованию трещин. Качество воды также важно. На предприятиях, производя высокопрочный бетон, используют не техническую, а питьевую воду.
Выше были описаны пропорции для смеси без песка. Его не обязательно исключать полностью, достаточно заменить частично. Но придется добавлять щебень. Пропорции будут выглядеть так:
- цемент М400 – 1 часть;
- отсев – 1 – 2;
- щебень – 3;
- песок – 3;
- вода – не более 20%.
Важно! При таком соотношении добавляемый отсев не увеличивает конечный объем смеси. Его вспомогательная роль сводится к связыванию песка с щебнем.
По мнению новичков из сферы строительства, чем больше добавить цемента, тем прочнее получится бетон. Это ошибочное мнение: лишний цемент только снизит качество материала. Значение здесь играет только марка.
Приготовление раствора
Если в планах изготовить большой объем бетона, удобнее и быстрее работать с мешалкой. Вручную сделать работы не только тяжелее, это также отразится на конечном качестве продукта. Все подготовленные компоненты в правильном соотношении засыпаются в бетономешалку или специальную емкость. Далее их мешают до тех пор, пока не образуется однородная масса. Только в конце, и то в малых порциях, необходимо вводить воду. На этом этапе требуется постоянное перемешивание. Масса и увлажненность должны быть однородными – только такой раствор готов к применению.
Готовую массу следует использовать в ближайшие два часа с момента приготовления. Далее ее свойства начнут теряться. Бывает, что в ходе замеса испаряется влага. Добавлять разрешается такое ее количество, которое необходимо для достижения нужной консистенции. Нередко смесь делается с использованием уже влажных компонентов – это может стать причиной снижения количества воды.
Рисунок 5. Добавление воды в смесьЗаключение
Отсев нашел свое применение для изготовления бетона. Он используется как наполнитель и имеет массу достоинств, за счет чего так популярен среди строителей. Решение не только экономичнее, но и позволяет создать прочный и долговечный бетон. Единственная сложность – требуется строгое соблюдение всех пропорций. Не менее важно задействовать качественные компоненты, без сторонних примесей, способных повлиять на конечные свойства состава. К отсевам относят экологически чистые и безвредные гранитные или бетонные частички.
Бетон из отсева и цемента: пропорции замешивания
Традиционный состав бетона кроме цемента включает определенное количество песка и щебня.
Использование в качестве наполнителя отсева — побочного продукта измельчения различных горных пород — сокращает расход цемента и позволяет получить материал с высокими эксплуатационными показателями.
Разнообразие видов и вариантов исходных пород и степени измельчения, делает отсев материалом, способным образовать множество видов бетона. Составы, полученные в результате соединения разных видов отсевов и цемента, отличаются качествами, обусловленными свойствами исходного материала отсевов.
Положительные качества
Отсев — это мелкая франция, полученная на последнем этапе просеивания щебня. После дробления полученная масса последовательно пропускается сквозь сита разной величины, отделяя щебень разной фракции, соответствующий нормативным требованиям ГОСТ.
Остаток, прошедший через сито и не удовлетворяющий требований по размеру для самого мелкого щебня — это отсев. Он имеет заметные преимущества по сравнению с песком:
- Однородный состав без включений глины или органических веществ;
- Высокая прочность, устойчивость к низким температурам, безопасность;
- Использование отходов дробления щебня позволяет обходиться без песка при изготовлении специальных сортов бетона;
- Изготовление бетона с отсевом вместо щебня делает конечный продукт дешевле без снижения эксплуатационных качеств;
- Материал может быть использован не только в бетоне, но и как самостоятельная засыпка.
Виды
Отсев — это собирательное название остатка, полученного в результате механической сортировки сыпучих материалов. От видов горных пород или строительных материалов, которые измельчались для получения щебня, возникают соответствующие разновидности отсева.
Параметры, по которым разделяется отсев:
- Размер фракции.
- Исходный материал.
Величина фракции зависит от свойств материала, его состава и размеров ячеек сортировочных решеток, использующихся при изготовлении щебня. Распространенным размером частиц является диапазон от 0 до 10 мм, но часто он ограничен пределами 1,5-4 мм.
Отделение самых мелких частиц перед использованием производят путем вымывания. Для этого на ровной площадке с прочным покрытием раскладывают отсев тонким слоем и поливают его водой из шланга. Мельчайшие частицы, пыль, посторонние включения выносятся струей воды из общей массы, а оставшийся материал используют для приготовления бетона.
Бетонный
Получен в процессе измельчения отслуживших бетонных конструкций. Он обладает важным преимуществом — все процессы, протекающие в массиве бетона, давно завершились, что в несколько раз снижает длительность и интенсивность повторных процессов, инициированных присутствием цемента.
Вторичное использования отработанного материала увеличивает экономичность, снижает расходы на перевозку и обработку компонентов. Бетонный отсев широко используется в сфере производства ЖБИ, на дорожном строительстве, применяется на благоустройстве территорий.
Существует также бетонно-кирпичный отсев, состоящий из частиц, полученных при дроблении старых кирпичных стен. Он помогает получить качественный бетон, из которого могут быть изготовлены разные элементы построек, включая фундамент.
Гранитный
Этот материал образуется при дроблении гранита, обладает всеми его положительными и отрицательными качествами. Имеет высокую устойчивость к механическим или температурным воздействиям. Отдельные частицы имеют неправильную форму с острыми гранями, что повышает их способность сцепления с вяжущим веществом.
Размер зерен гранитной крошки колеблется от 2 до 5 мм. В бетоне такой наполнитель способен усилить прочность к механическим воздействиям. Отрицательным фактором может стать присутствие кварцита, нежелательное в составе бетона.
У гранитной крошки собственный окрас — розовой, серой, зеленоватой — что позволяет делать с добавками нужного оттенка тротуарную плитку, бетонное покрытие участков, можно подмешивать для лучшего сцепления с шинами автомобилей в состав асфальтовых покрытий.
Отсев щебня
Производство щебня — измельчение камней и сортировка полученных обломков по величине. Используется грохочение сыпучей массы, при котором материал делится на более крупные и мелкие фракции с помощью действия гравитации. Затем выполняется многоступенчатое просеивание массы, поочередное отделение наиболее крупных частиц от мелких.
Каждый этап просеивания дает соответствующий вид щебня определенной фракции. Остаток, образовавшийся после прохождения самого мелкого сита, называется отсевом.
Помимо размера фракции, не соответствующего нормам ГОСТ или ТУ по величине щебня, этот материал ничем не отличается от остальной массы, он имеет те же свойства, химический состав, эксплуатационные качества. Используется вместо наполнителя для создания бетона, изготовления тротуарных покрытий, заливки фундамента, применять в строительстве зданий и сооружений.
Наибольшее распространение получил в частном строительстве, так как он позволяет сократить расходы на приобретение песка и щебня.
Пропорции компонентов
К распространенным способам компоновки бетона с наполнителем из отсева относится следующий вариант:
- Цемент типа М400 — одна часть.
- Отсев любого вида — восемь частей.
- Вода — около 20% от общего объема смеси.
Полученный раствор по рабочим параметрам будет соответствовать бетону марки М150. Большинство строителей не отказываются от добавления песка, смешивая его с отсевом в равных долях или в меньших количествах.
Возможность комбинировать соотношение компонентов позволяет получить варианты бетонных смесей с высокими рабочими характеристиками и прочностью.
Важным свойством, приобретаемым с добавлением гранитной или бетонной крошки, становится водостойкость, сопротивляемость проникновению влаги в массив материала, что плохо сказывается на его состоянии в морозные периоды.
Приготовление бетона
Сводится к смешиванию компонентов (цемента и наполнителя) и добавления воды. Обычно единицами измерения становятся подручные емкости, чаще всего количества подсчитывают в ведрах.
Если планируется изготовление большого объема бетона, потребуется бетономешалка, поскольку вручную крупные партии раствора сделать трудно как с физической точки зрения, так и с позиций качества конечного продукта. Рекомендуется перед добавлением воды тщательно перемешать сухую смесь, чтобы обеспечить равномерное распределение компонентов.
Вода добавляется небольшими партиями и сразу перемешивается, выливать всю воду одновременно не рекомендуется. Количество воды необходимо тщательно контролировать, поскольку от переизбытка раствор теряет прочность, появляется значительная усадка, бетон начинает крошиться. Поэтому, воду наливают частями и одновременно перемешивают полученную смесь.
Посмотрите видео:
Готовый раствор не нуждается в длительной выдержке и может использоваться сразу после изготовления.
Бетон из отсева и цемента: пропорции
Процесс изготовления бетона из отсева и цемента интересует многих, ведь это достаточно распространенный строительный материал, который после своего застывания характеризуется очень высокой прочностью и используется практически во всех областях строительства.
Схема приготовления бетонной смеси.
Гранитный отсев достаточно часто используется для производства различных железобетонных изделий, и очень качественным получается строительный раствор из отсева и цемента.
Бетон, изготовленный на основе мелкого гранитного отсева, наиболее востребован в ландшафтном дизайне. С помощью такого материала создаются плитки для тротуара, различного рода водоемы, декорируются территории, прилегающие к домам, цветники и многие другие элементы декора.
Кроме того, из подобного раствора изготавливаются изделия, отличающиеся оригинальной формой и архитектурными изгибами.
Характеристика бетона, изготовленного из отсева
Фракции гранитного щебня.
Бетонный отсев — это наиболее доступный по цене строительный материал, который образуется непосредственно после тщательной переработки готового бетона в крошку.
Такой отсев используется для изготовления бетона и разнообразных железобетонных изделий. Кроме того, его активно используют в строительстве и для изготовления асфальта. Бетон, произведенный из отсева, получается гораздо прочнее, поэтому его достаточно часто используют вместо песка.
Конечный продукт приобретает требуемую прочность и хорошую плотность. Получаемый материал достаточно экономичный, поэтому его использование значительно уменьшает расходы, идущие на строительство. Он никак не влияет на имеющиеся характеристики конечного сооружения, что делает его просто незаменимым в очень многих областях строительства.
Состав и пропорции для приготовления бетона на основе гранита и цемента.
Если соотношение цемента и используемого отсева подобрано правильно, то можно получить конечный продукт с очень высокой прочностью. Основное использование отсева сводится к полной замене песка либо же применению его в качестве частичного заменителя.
При производстве стоит уделять внимание всем компонентам и их качеству. Для производства качественного раствора диаметр применяемого чистого отсева должен быть 1,5-4 мм. Отсев с более мелкими частичками совершенно не подходит для изготовления бетона.
Особое внимание нужно уделять качеству используемого материала, потому как отсев не должен содержать совершенно никаких примесей.
Очень важно правильно выбрать марку цемента для приготовления качественного раствора, потому как именно цемент — это основная составляющая любого бетона.
При выполнении строительства прочного монолитного фундамента зачастую используется цемент, характеризующийся хорошей стойкостью к морозам, водонепроницаемостью, высокой плотностью и достаточно быстрым затвердением.
Вернуться к оглавлению
Как приготовить бетон из отсева и цемента?
Использование отсева для приготовления бетонной смеси значительно сэкономит денежные средства.
Бетон из отсева и цемента — наиболее практичный и выгодный вариант, чем использование в основе песка либо щебня. Чтобы сделать прочный бетон, нужно строго соблюдать пропорции.
Для его изготовления нужно взять:
- одну часть цемента марки М400;
- восемь частей отсева;
- примерно 20 процентов воды;
- бетономешалку.
Приготавливаемый для заливки раствор должен получиться средней консистенции, поэтому нужно строго соблюдать пропорции. Избыток воды может привести к тому, что применяемый заполнитель полностью разрушит структуру готового раствора и после проведения заливки сразу же будет давать очень большую усадку, что в результате приведет к появлению глубоких трещин.
Стоит помнить, что для производства прочного и хорошего раствора вода и цемент обязательно должны быть высокого качества. Для получения качественного продукта с высокой прочностью лучше всего использовать очищенную питьевую воду.
Конструкция бетономешалки для приготовления бетона из отсева.
Для улучшения характеристик строительного раствора в него можно добавлять различного рода уплотнители для придания большей прочности и упругости. Но при этом стоит помнить, что использование уплотнителей целесообразно только лишь для дорожного строительства.
Если же бетон будет использоваться для строительства жилого здания, то его качеству и прочности нужно уделять особое внимание, потому как именно от этого зависит безопасность здания.
Для изготовления бетона нужно засыпать цемент и отсев в бетономешалку и в течение нескольких минут тщательно вымешать всю эту смесь. Затем нужно в бетономешалку добавить воду и вымешать смесь до получения однородной консистенции.
Отсев при замешивании полностью либо же частично заменяет песок, а также достаточно мелкий щебень. Стоит отметить, что при правильном производстве такого бетона он ничуть не уступает тому, что был изготовлен с использованием стандартной фракции щебня.
Вернуться к оглавлению
Изготовление бетона без использования бетономешалки
Сделать бетон из цемента и отсева можно и без использования бетономешалки, замешивая смесь в деревянной либо же металлической емкости.
Пропорции ингредиентов для замешивания бетона.
Подготовленные компоненты для изготовления раствора в сухом виде засыпать прямо в емкость и тщательно их перемешать до получения густой однородной массы.
Когда все компоненты будут перемешаны, нужно постепенно понемногу доливать воду, постоянно помешивая смесь, чтобы избежать образования комочков. Когда смесь будет равномерно перемешана и хорошо увлажнена, можно использовать ее для заливки фундамента.
Использовать готовый строительный раствор можно только лишь в течение нескольких часов после его приготовления. Если раствор получается чрезмерно густым, то можно добавить немного больше воды. Консистенция должна быть такой, чтобы его можно было легко перемешать, не прикладывая много усилий, но при этом, чтобы он не стекал с лопаты.
Отсев перед использованием нужно очень хорошо просеять. Если отсев влажный, то воды нужно добавлять немного меньше требуемого количества. Цемент должен быть обязательно свежим и хорошего качества.
Если раствор готовится в холодное время года, то воду нужно обязательно подогревать, потому как бетон может застыть раньше времени и потеряет свою прочность. При замесе в зимнее время стоит изменить порядок загрузки всех компонентов, изначально в емкость наливается горячая вода, а затем в нее добавляется отсев и цемент. Не стоит добавлять в раствор противоморозные добавки, потому как они повреждают арматуру и способствуют быстрому разрушению готового бетона.
Вернуться к оглавлению
Изготовление высококачественного бетона
Можно приготовить очень прочный и долговечный бетон из смеси отсева, песка, щебня, цемента и воды.
Все компоненты для изготовления бетона должны быть обязательно сухими. Изначально нужно смешать до однородного состояния песок, отсев и цемент. Когда смесь будет тщательно перемешана, в получившийся состав нужно постепенно вливать воду, постоянно перемешивая до образования однородной смеси.
При необходимости можно в получившуюся смесь добавить различные присадки, которые придадут бетону большую прочность и требуемую пластичность.
После получения однородной массы в ее состав нужно добавить очищенный и немного смоченный в воде щебень либо же гравий. Затем все тщательно перемешать и, если нужно, добавить небольшое количество воды, однако ни в коем случае нельзя допускать ее переизбытка, потому как таким образом можно нарушить структуру бетона, в результате чего он получится слишком хрупким и жидким.
Чаще всего, для приготовления бетонных растворов, используют песок. Но его можно заменить отсевом — мелко дробленой горной породой. Ещё более экономичным вариантом считается отсев, представленный вторичной переработкой различных строительных материалов.
СодержаниеСвернуть
- Разновидности отсева
- Особенности приготовления раствора
Благодаря невысокой цене и возможности купить на любом строительном рынке, всё чаще изготовляется бетон из отсева и цемента.
Разновидности отсева
Отсев делится на три вида:
- Бетонный. Одно из главных преимуществ — невысокая цена, обусловленная вторичной переработкой бетона. Размер полученной крошки колеблется в пределах от 1 до 10 мм. Используется в дорожном и промышленном строительстве, для создания железобетонных изделий. Фундамент из отсева и цемента получается очень крепким, и таким же надежным, как и с песком;
- Бетонный с кирпичом. Отличается от обычного бетонного лишь добавленной крошкой переработанного кирпича;
- Гранитный. Самый распространённый вид отсева, отличается от других серым и красным оттенками. Благодаря цвету очень популярен в благоустройстве садов, также используется для укладки тротуарной плитки и др.
Особенности приготовления раствора
Стандартные пропорции раствора из отсева и цемента, применяемые для изготовления бетона марки М-150, выглядят таким образом:
- одна часть цемента М-400;
- восемь частей отсева;
- около 20% воды, но не больше.
В итоге получится очень надежный материал, готовый к работе. В отличие от песка с гравием, отсев всегда предполагает заливку с обязательным армированием. Чаще всего такого вида бетонный раствор используется для укрепления, заливки стяжек.
В этом случае слой раствора составляет до 10 см. Если использовать цемент лучшей марки, то и бетон получится с более высоким значением марки, например, используя цемент М-500, получаем практически бетон М-250. Всегда следует помнить, что чрезмерное количество цемента никогда не приведет к увеличению прочности или скорость высыхания. Такое действие даёт абсолютно обратный эффект.
Пропорции раствора для штукатурки из цемента немного отличаются. Многие специалисты считают целесообразным добавлять одновременно и отсев, и песок. При этом отсев используется самой мелкой фракции, ещё называемый мукой, потому что выглядит как белая пыль.
Любой вид отсева находится в доступной ценовой категории, поэтому так часто используется для строительных работ повсеместно. По одной части песка, отсева, цемента и воды в таком количестве, пока не получится нужная консистенция — это подходящие пропорции для штукатурки стен из цемента.
На этом фоне давайте углубимся в математику отсева. Вы можете перейти непосредственно к разделу Dropout, эквивалентному регуляризованному разделу Network , для выводов .
Рассмотрим однослойную линейную единицу в сети, как показано на рисунке 4 ниже. Обратитесь к [2] за подробной информацией.
Рисунок 4. Однослойная линейная единица вне сети.Это называется линейным из-за линейной активации, f (x) = x.Как видно на рисунке 4, выходной уровень представляет собой линейную взвешенную сумму входных данных. Мы рассматриваем этот упрощенный случай для математического объяснения. Результаты (эмпирически) верны для обычных нелинейных сетей.
Для оценки модели мы минимизируем функцию потерь. Для этого линейного слоя, мы посмотрим на обычные убытки наименьших квадратов,
Eq. 1 показывает потери для обычной сети и уравнение 2 для удаленной сети. В формуле 2, коэффициент отсева составляет 𝛿, где 𝛿 ~ Бернулли ( p ).Это означает, что 1 равно 1 с вероятностью p и 0 в противном случае.
Обратное распространение для обучения сети использует подход градиентного спуска. Поэтому мы сначала посмотрим на градиент сети отсева в формуле. 2, а затем перейти к обычной сети в формуле. 1.
Теперь мы попытаемся найти связь между этим градиентом и градиентом обычной сети. Для этого предположим, что мы делаем w ’= p * w в уравнении. 1. Следовательно,
Взяв производную уравнения.4, мы находим,
Теперь у нас есть интересная часть. Если мы найдем ожидание градиента сети Dropout, мы получим,
Если мы посмотрим на уравнение. 6, ожидание градиента с выпадением равно градиенту регулярной регулярной сети E regular, если w ’= p * w.
Это означает, что минимизация потерь при выпадении (в уравнении 2) эквивалентна минимизации регуляризованной сети , показанной в уравнении. 7 ниже.
То есть, если вы дифференцируете регуляризованную сеть в формуле.7, вы попадете в (ожидание) градиента сети Dropout, как в формуле. 6.
Это глубокие отношения. Отсюда мы можем ответить:
Почему коэффициент отсева p = 0,5 дает максимальную регуляризацию?
Это потому, что параметр регуляризации, р (1- р ) в уравнении. 7, является максимальным при р = 0,5.
Какие значения p следует выбрать для разных слоев?
В Керасе аргументом отсева является (1- p ).Для промежуточных уровней идеальным является выбор (1- p ) = 0,5 для больших сетей. Для входного слоя (1- p ) должно быть около 0,2 или ниже. Это потому, что удаление входных данных может отрицательно повлиять на обучение. A (1- p )> 0,5 не рекомендуется, так как он отбирает больше соединений без усиления регуляризации.
Почему мы масштабируем веса w на p во время теста или логического вывода?
Поскольку ожидаемое значение сети Dropout эквивалентно обычной сети с ее весами, масштабированными со скоростью Dropout p .Масштабирование делает выводы из сети Dropout сопоставимыми со всей сетью. Есть и вычислительные преимущества, которые объясняются с точки зрения моделирования Ensemble в [1].
Прежде чем мы уйдем, я хочу коснуться Gaussian-Dropout.
Как мы видели ранее, в Dropout мы сбрасываем связь с вероятностью (1- p ). Положите математически, в формуле 2 мы имеем веса соединений, умноженные на случайную величину 𝛿, где 𝛿 ~ Бернулли ( p ).
Эту процедуру удаления можно рассматривать как наложение ворот Бернулли на каждое соединение.
Рис. 5. Выпадение в виде ворот Бернулли на соединениях.Мы можем заменить ворота Бернулли другими воротами. Например, Гауссовские Врата. И это дает нам отсев по Гауссу.
Рис. 6. Выпадение, обобщенное для гауссовских ворот (вместо Бернулли).Было обнаружено, что Gaussian-Dropout работает так же хорошо, как обычный Dropout, а иногда и лучше.
При Gaussian-Dropout ожидаемое значение активации остается неизменным (см. Уравнение.8). Следовательно, в отличие от обычного отсева, при выводе не требуется масштабирование веса.
Это свойство также дает Gaussian-Dropout вычислительное преимущество. Мы рассмотрим производительность Gaussian-Dropout в следующем посте. До этого слова предостережения.
Хотя идею Dropout Gate можно обобщить для других дистрибутивов, кроме Бернулли, рекомендуется понять, как новый дистрибутив повлияет на ожидания активаций. И на основании этого должно быть сделано соответствующее масштабирование активаций.
В этом посте мы изучили математику за Dropout. Мы работали по математике в некоторых упрощенных условиях. Тем не менее, результаты распространяются на общие случаи в глубоком обучении. Итак, мы поняли, что
- Взаимосвязь между выпадением и регуляризацией,
- Коэффициент отсева 0,5 приведет к максимальной регуляризации, а
- Обобщение выпадения в GaussianDropout.
- Сривастава Н., Хинтон Г., Крижевский А., Суцкевер И., Салахутдинов Р. (2014). Выпадение: простой способ предотвратить переоснащение нейронных сетей. Журнал исследований машинного обучения , 15 (1), 1929–1958.
- Baldi P. & Sadowski P. J. (2013). Понимание отсева. В Достижения в нейронных системах обработки информации (стр. 2814–2822).
PyTorch
Как упоминалось в части 1, PyTorch не предоставляет встроенной поддержки для вариационного отсева. Мы собираемся использовать реализацию из проекта salesforce / awd-lstm-lm . (Эта часть предназначена для версии PyTorch 0.2.0)
LockedDropout можно использовать для применения одной и той же маски выпадения к каждому временному шагу (как при пропадании ввода):
PyTorch, как правило, поддерживает две последовательности тензора: (отсчеты, время, input_dim) и (отсчеты, время, input_dim) .Приведенный выше кодовый блок предназначен для последней компоновки. Вы можете легко изменить его, чтобы поддержать обе договоренности. м
создается как маска исключения для одного временного шага с формой (1, samples, input_dim) . Таким образом, новая маска выбирается для каждой последовательности, так же, как в Keras.
Следующий класс WeightDrop . Эта форма отсева, предложенная в [2], является более простой, имеет лучшую производительность и позволяет по-разному выпадать для каждого строба даже в настройке связанных весов.Напротив, для реализации традиционного вариационного отсева может потребоваться разделение LSTM / RNN на отдельные временные шаги в циклах For.
В _setup
, WeightDrop отключает выравнивание параметров (в противном случае он не будет работать с CUDA) и переименовывает матрицу целевого веса (обычно weight_hh_l0
) в единицу с суффиксом _raw
. В вперед
к целевому весу применяется маска выпадения, которая копируется и переименовывается в исходное имя атрибута ( weight_hh_l0
).Обратите внимание, что зарегистрированным параметром является матрица весов с суффиксом _raw
(операции удаления не влияют на эту матрицу весов).
Существует два типа сброса веса, управляемых вариационным параметром
. Нам нужно знать, как работает матрица весов, прежде чем мы сможем понять код: для LSTM nn.LSTM
существует четыре связанных параметра: weight_ih_l0
, weight_hh_l0
, bias_ih_l0
, bias_hh_l0
.Наименование должно быть достаточно очевидным: ih
означает ввод в скрытый; чч
означает скрытый скрытый; l0
означает первый слой. Если мы используем nn.LSTM (2, 8, num_layers = 1)
в качестве примера, weight_hh_l0
(U) будет иметь форму (32, 8) , соответствовать четырем воротам и восьми скрытым единицам (32 = 8 * 4). Вы должны быть в состоянии признать, что это LSTM с привязкой к весу. Это подразумевает, что матрица скрытого состояния (h) имеет форму (8, batch_size) .Умножение матрицы Uh приведет к получению матрицы 32 x batch_size . Каждый столбец представляет преобразованные рекуррентные входы для восьми скрытых блоков и их четырех внутренних вентилей для одной последовательности (Примечание. PyTorch использует Uh вместо hU ):
Для Вариационное = True
, маска формы (4 * hidden_units, 1) создан. Установка любого одного из элементов на ноль означает , прерывая все повторяющиеся соединения с одним затвором в скрытом блоке . Это кажется немного странным. Если мы хотим, чтобы отсев соответствовал реализации привязанных весов Keras (формула ниже), мы бы хотели использовать маску формы (1, hidden_units) . Установка любого одного из элементов в ноль означает, что обрезание всех повторяющихся соединений происходит из скрытого блока . (Помните, что в Keras одна повторяющаяся маска отсева имеет форму (sample, hidden_units). ) Возможно, я ошибаюсь, или это ошибка, или автор намеренно сделал это.Я еще не уверен.
Для вариационных = ложных
создается маска формы (4 * hidden_units, hidden_units) . Отсюда разные маски для разных скрытых юнитов и разных ворот.
Одно важное различие между WeightDrop и Keras Реализация заключается в том, что маску отсева для матрицы весов можно отбирать только раз после каждой мини-партии . Если вы пробуете один раз каждую последовательность, то она по существу использует мини-пакеты размером 1, теряя цель использования мини-пакетов.Это ограничение вызывает различные степени уменьшения вариации внутри каждой мини-партии в зависимости от размера мини-партии. (Помните, что в Keras новые выборочные маски отбираются для каждой последовательности.) Поэтому представляется хорошей идеей всегда начинать с вариации = False
.
Наконец, выпадение вложения:
Это должно быть довольно просто. Маска выпадения имеет форму (num_words, 1) , и отсев применяется на уровне слов.Как упомянуто в [1], эта реализация, вероятно, будет иметь некоторые проблемы с производительностью, когда число слов и размерность внедрения велики. Но я думаю, что автор считает, что это адекватный компромисс между простотой кода и производительностью.
Сборка вместе
Примерная модель, использующая все три обсуждаемые выпадения:
(строка 11–15) Хотя WeightDrop не требует разделения временных шагов, но требует разделения слоев RNN.Только так мы можем применить LockedDropout между слоями.
(Строка 30) Отсев встраивания применяется здесь в вперед
.
(Строка 31, 35) LockedDropout применяется путем простой передачи ему тензора и коэффициента отсева.
.python — порядок нормализации партии и отсева?
Переполнение стека- Товары
- Клиенты
- Случаи использования
- Переполнение стека Публичные вопросы и ответы
- Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
- предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
- работы Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимать технический талант
- реклама Связаться с разработчиками по всему миру
Лица, которые покидают школу до окончания средней школы, могут быть определены как выбывшие из школы. С начала 1960-х годов до XXI века, когда всеобщее посещение средней школы стало нормой, такие люди были предметом изучения педагогов, исследователей в области образования и заинтересованных политиков в Соединенных Штатах. С некоторыми различиями в местных условиях они вызывают все большую обеспокоенность во всем мире, поскольку образовательные требования для полноценного участия в современных обществах продолжают расти.
Масштабы проблемы
Показатели отсева были рассмотрены с нескольких точек зрения. Показатели отсева учащихся измеряют долю учащихся, которые бросили школу в течение одного года, не пройдя определенный уровень обучения. Показатели отсева по статусу измеряют долю всего населения данного возраста, которые не завершили определенный уровень школьного образования и в настоящее время не зарегистрированы. Показатели отсева когорт измеряют отсев среди одной группы или группы учащихся за определенный период.Показатели завершения средней школы измеряют долю всего населения данного возраста, покинувшего среднюю школу и получившего диплом средней школы или его эквивалент.
Национальный центр статистики образования США (NCES) сообщает о ежегодных показателях отсева учащихся, которые описывают долю молодых людей в возрасте от пятнадцати до двадцати четырех, которые бросили учебу в течение учебного года до сбора данных. В период между 1972 и 2000 годами этот ежегодный показатель отсева составлял от 4 до 6,7 процента.Этот показатель снизился с 1972 по 1987 год. С 1987 по 2000 год были колебания из года в год, но общая картина была одной из стабильных показателей в диапазоне от 4 до 5,7 процента.
. Показатели отсева из числа учащихся сообщаются NCES как доля молодых людей в возрасте от шестнадцати до двадцати четырех лет, которые в настоящее время не посещают школу и которые не закончили среднюю школу или ее эквивалент. В период между 1972 и 2000 годами годовой показатель отсева сократился с 14,6 до 10,9 процента.
Показатели отсева когорт рассчитываются для различных изученных когорт, проходящих среднюю школу.Самая последняя крупномасштабная когорта в средней школе обнаружена в Национальном образовательном продольном исследовании 1988 года. В этом исследовании изучались показатели отсева когорт для класса восьмого класса 1988 года, которые наблюдались с двухлетними интервалами до 1994 года. Для этой национальной выборки У учащихся средних школ США коэффициент отсева учащихся весной 1992 года, когда они должны были закончить среднюю школу, составлял 10,8 процента. К августу 1992 года этот показатель снизился до 10,1 процента после того, как некоторые ученики закончили среднюю школу летом.Уровень снизился до 7,2 процента к августу 1994 года, через два года после запланированного окончания средней школы.
Показатели завершения средней школы, о которых сообщает NCES, представляют собой долю лиц в возрасте от восемнадцати до двадцати четырех лет, не посещающих среднюю школу, которые получили диплом или эквивалент. В период с 1972 по 2000 год этот показатель колебался от 82,8 до 86,5 процента.
Показатели отсева отличаются различными демографическими факторами, включая пол, расу и этническую принадлежность, иммиграционный статус и географическое положение.В Соединенных Штатах показатели отсева выше для мужчин, чем для женщин. Латиноамериканцы имеют самые высокие показатели отсева, за ними следуют афроамериканцы, неиспаноязычные белые и американцы азиатского происхождения. Например, в 2000 году показатель отсева среди испаноязычных составлял 27,8 процента, тогда как соответствующие показатели для афроамериканцев, неиспаноязычных белых и американцев азиатского происхождения составляли 13,1 процента, 6,9 процента и 3,8 процента соответственно. Люди, родившиеся за пределами Соединенных Штатов, имеют более высокий показатель отсева, чем те, кто родился в Соединенных Штатах.Есть также региональные различия в Соединенных Штатах, причем на юге и западе уровень отсева выше, чем на северо-востоке и среднем западе. Учащиеся в городских районах чаще бросают школу, чем учащиеся в пригородных районах.
На международном уровне показатели отсева значительно различаются, потому что разные страны находятся на разных этапах расширения всеобщего среднего образования. В развитых странах показатели завершения средней школы, как правило, такие же высокие или выше, чем в Соединенных Штатах, хотя характер средних программ значительно различается.Показатели в других странах отстают от показателей в развитых странах, но количество учащихся в средних школах и выпускников по всему миру растет. Существуют также различия в показателях отсева, связанных с социально-экономическими и демографическими факторами. Одно заметное демографическое различие касается показателей отсева мужчин и женщин. Женщины реже бросают учебу в развитых странах, а также в странах Латинской Америки и Карибского бассейна, но женщины чаще бросают учебу до окончания средней школы в остальном мире.
Факторы, связанные с ранним уходом из школы
В поисках причин, по которым учащиеся бросают школу до окончания школы, исследователи сосредоточились на трех различных типах факторов. Самая ранняя работа в этой области исследовала особенности студентов и их непосредственные обстоятельства. К этой работе присоединились исследования, изучающие роль школьных характеристик. Другой набор исследований касается влияния более широких факторов вне школ, включая политику, регулирующую общую систему образования.
Студенческие и семейные факторы. Ввиду ярко выраженной связи между легко узнаваемыми характеристиками учащихся и показателями отсева, неудивительно, что исследователи уделили внимание потенциальному влиянию таких характеристик. Среди характеристик учащихся, которые были определены как способ отчисления, были пол, расовый и этнический статус меньшинств, низкий социально-экономический статус, плохая успеваемость в школе, низкая самооценка, правонарушения, токсикомания и беременность.В дополнение к этим индивидуальным характеристикам, исследование также изучило влияние определенных характеристик семьи, включая семьи с одним родителем, не говорящие по-английски семьи и семьи, которые менее вовлечены в образовательный процесс.
Школьные факторы. Отмечая различия в показателях отсева учащихся из школ, исследователи изучили характеристики школ и их программ, которые, по-видимому, связаны с ранним уходом из школы. В этих исследованиях были рассмотрены академические и социальные аспекты школьного образования, а также вопрос о наличии школьного образования.
Школы, в которых ученики имеют ограниченные возможности для академической успеваемости, имеют более высокие показатели отсева. Одним из самых сильных коррелятов раннего окончания школы в учебе студентов является отсутствие академической успеваемости. Учащиеся, которые чаще получают низкие оценки, не сдавали предметы и остаются в классе, с большей вероятностью покидают школу до окончания школы. Учащиеся, испытывающие трудности с удовлетворением академических требований школы, скорее уходят, чем продолжают, несмотря на разочарование в связи с невозможностью получить хорошие оценки.Отсутствие возможностей для успеха можно рассматривать как дисбаланс между академическими требованиями школы и ресурсами, которые ученики должны удовлетворять этим требованиям. Наличие таких ресурсов, по-видимому, связано со структурой и организацией школ. В 2000 году Рассел У. Румбергер и С. Л. Томас обнаружили, что в государственных, городских и крупных школах и школах с более высоким соотношением учащихся и учителей показатели отсева были выше.
Неспособность учеников найти позитивные социальные отношения в школах и отсутствие атмосферы заботы и поддержки также, по-видимому, связаны с повышением показателей отсева.Позитивные отношения между учителями и учащимися, а также между учащимися и атмосфера общей цели и заботы были названы ключевыми элементами в школах, которые удерживают учащихся до окончания школы. В 1994 году Нетти Легтерс и Эдвард Л. Макдилл указали на организационные особенности школ, способствующие позитивным социальным отношениям, включая небольшие размеры школ, контакты между учителями и учениками, ориентированные на ограниченное число людей в школе, и учителей, которые были готовы сосредоточиться на потребностях студентов и их семей и общин.В 2001 году Роберт Кронинджер и Валери Э. Ли обнаружили более низкие показатели отсева в школах, где ученики сообщают о получении большей поддержки от учителей в их учебной работе, а учителя сообщают, что ученики получают больше рекомендаций по школьным и личным вопросам.
В дополнение к проблемам доступа к успеваемости и социальной приемлемости в школах, в некоторых контекстах существует проблема доступности обучения вообще. Это в первую очередь проблема в тех регионах мира, где среднее образование не широко доступно.Хотя эта ситуация имеет тенденцию быть более распространенной в развивающемся мире, в развитых странах есть районы, такие как малонаселенные или географически изолированные районы, где доступ к школьному образованию недоступен. Завершение средней школы в таких обстоятельствах часто приводит к тому, что ученики находятся далеко от дома и от семейной и общественной поддержки, что повышает вероятность отсева из школы.
Внешние факторы. Факторы за пределами школ также были рассмотрены с точки зрения их влияния на отсев.Изучение этих внешних факторов обычно касается степени, в которой они поддерживают школьное образование, или степени, в которой школьное образование воспринимается как имеющее отношение к текущей или будущей жизни учащихся. В обоих случаях внешние факторы могут быть естественным следствием более широких социальных сил или результатом продуманной образовательной политики.
Поддержка школьного образования в целом или продолжающегося зачисления учащихся на выпускной может варьироваться от сообщества к сообществу и от общества к обществу.Например, в Соединенных Штатах давняя точка зрения о том, что школьное образование необходимо для демократического общества, была подкреплена в конце двадцатого века представлением о том, что школьное образование необходимо для удовлетворения растущих технических требований экономики США. Эти идеологии поддержки школьного образования отражены в конкретных политиках, таких как требования к образованию для работы, и в кампаниях в средствах массовой информации, подчеркивающих важность пребывания в школе.
Актуальность школьного обучения и окончания школы, с точки зрения учащихся, также влияет на отсев.Когда условия вне школы указывают учащимся, что завершение школы важно для их нынешнего и будущего успеха, ученики с большей вероятностью остаются в школе. Эти условия могут быть структурированы косвенными процессами, например, когда дипломы средней школы становятся настолько распространенными, что они теряют свою ценность и заменяются окончанием университета в качестве отличительной черты. Такие условия также могут быть структурированы непосредственно с помощью таких политик, как те, которые требуют от учащихся оставаться в школе для получения водительских прав.
Программы предотвращения отсева и их влияние
Основные подходы к предотвращению отсева основаны на использовании знаний о факторах, связанных с отсевом, для разработки вмешательств, чтобы повысить шансы на то, что учащиеся останутся в школе до окончания средней школы. Различные усилия по профилактике делятся на три основные категории: школьные подходы, экологические подходы и подходы построения системы.
Школьные подходы включают в себя как программы, так и практики, предназначенные для улучшения перспектив успеваемости учащихся, и те, которые направлены на укрепление позитивных социальных отношений и атмосферы поддержки и заботы, которые ученики находят в школе.Подходы к первому включали улучшенную диагностику способностей учащихся и адаптацию обучения к отдельным учащимся, изменение процессов оценки для распознавания усилий учащихся, реструктуризацию школьных заданий, чтобы использовать более широкий спектр способностей, расширение программ реабилитации, чтобы использовать больше времени для обучения в течение учебного года и в течение лета, а также расширяя использование репетиторства и технологий для преподавания учащимся, чьи потребности не удовлетворяются регулярными занятиями в классе.Усилия, направленные на улучшение социальных отношений и создание общей атмосферы беспокойства для студентов, включают программы наставничества, связывающие взрослых и учащихся, планы домов в больших школах для создания небольших помещений, в которых ограниченное число учащихся и преподавателей работают над всей академической программой, и использование старших учеников в качестве наставников для младших учеников.
Экологические подходы включали стратегии по устранению неблагоприятных внешних условий путем развития новых взаимоотношений между семьями и школами и интеграции образовательных и социальных услуг для решения социальных и экономических проблем, которые препятствуют прогрессу в школе.Попытки уменьшить проблему несоответствия школы текущей и будущей жизни учащихся включают пересмотренные учебные программы, которые более четко связаны с реальным опытом, обновленные программы профессионального образования, которые объединяют академические и профессиональные навыки и обеспечивают четкую связь с мир труда, мультикультурные учебные программы, которые включают материалы и образцы для подражания из собственных этнических или культурных традиций учащихся, а также программы, которые подчеркивают связь между обучением и работой.
Системные подходы включают все виды деятельности, связанные с продолжением расширения среднего образования в тех обществах, в которых среднее школьное образование не является широко доступным. Включены такие вещи, как создание школ ближе к местным сообществам учащихся и повышение качества преподавательского состава и учебной программы.
Доказательства оценки эффективности различных усилий по предотвращению отсева ограничены, и большинство программ подвергаются тщательному изучению.Попытки оценки осложняются длительным временем между ранними вмешательствами и своевременным окончанием средней школы, а также сложными и многогранными подходами, часто предпринимаемыми в отношении учащихся средних школ.
БИБЛИОГРАФИЯ
A LEXANDER , K ARL L .; E NTWISLE , D ORIS R .; и K ABBANI , N ADER S. 2001. «Процесс отсева в перспективе жизненного цикла: факторы раннего риска дома и в школе».» Record of Teachers College Record 103: 760–822.
B EDARD , K ELLY . 2001. «Человеческий капитал в сравнении с моделями сигнализации: доступ в университеты и отсев из старшей школы». Журнал политической экономии 109: 749–775.
C ATERALL , J AMES S. 1998. «Риск и устойчивость при переходе учащихся в старшие школы». Американский журнал образования 106: 302–333.
C RONINGER , R OBERT и L EE , V ALERIE E.2001. «Социальный капитал и выбывание из старшей школы: преимущества для учителей, подвергающихся риску, поддержки и руководства учителей». Record of Teachers College Record 103: 548–581.
K AUFMAN , P HILLIP ; A LT , M ARTHA N AOMI ; и C HAPMAN , C HRISTOPHER D. 2001. Показатели отсева в США, 2000. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство образования США, Национальный центр статистики образования.
L EGTERS , N ETTIE и M C D ILL , E DWARD L.1994. «Отвечая на вызов: новые стратегии обучения молодежи в опасности». В школ и студентов в опасности: контекст и рамки для позитивных изменений, изд. Роберт Дж. Росси. Нью-Йорк: издательство Teachers College Press.
L IPPMAN , L AURA . 2001. Межнациональные различия в образовательной подготовке к взрослой жизни: от ранней юности до юности. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство образования США, Национальный центр статистики образования.
M C M ILLEN , M ARILYN и K AUFMAN , P HILLIP . 1997. Показатели отсева в США, 1996. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство образования США, Национальный центр статистики образования.
M C P ARTLAND , J AMES M. 1994. «Предотвращение отсева в теории и на практике». В школ и студентов в опасности: контекст и рамки для позитивных изменений, изд. Роберт Дж.Росси. Нью-Йорк: издательство Teachers College Press.
N ATRIELLO , G ARY ; M C D ILL , E DWARD л .; и P ALLAS , A ARON M. 1990. Обучающиеся в неблагоприятных условиях студенты: Гонки против катастрофы. Нью-Йорк: издательство Teachers College Press.
R UMBERGER , R USSELL W. 1987. «Выпускники школ: обзор проблем и доказательств». Обзор образовательных исследований 57: 101–121.
R UMBERGER , R USSELL W. и T HOMAS , S. L. 2000. «Распределение показателей отсева и оборота среди городских и пригородных средних школ». Социология образования 73 (1): 39–67.
U NITED N ATIONS . 2000. Женщины мира, 2000: тенденции и статистика. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций.
США D ОТДЕЛ E ОБРАЗОВАНИЕ. N ATIONAL C ENTER FOR E ОБРАЗОВАНИЕ S ТАТИСТИКА .2000. Состояние образования, 2000. Вашингтон, округ Колумбия: США. Государственная типография.
США D ОТДЕЛ E ОБРАЗОВАНИЕ. N ATIONAL C ENTER FOR E ОБРАЗОВАНИЕ S ТАТИСТИКА . 2001. Дайджест статистики образования за 2000 год, 2000 год. Вашингтон, округ Колумбия: правительственная типография США.
W AGENAAR , T HEODORE . 1987. «Что мы знаем о том, что бросили школу?» В Исследования в области социологии образования и социализации, Vol.7, изд. Рональд Корвин. Гринвич, Коннектикут: JAI Press.
,