оптимальная пропорция, особенности расчета и рекомендации
На строительной площадке любого уровня, от небоскрёба до дачного домика, не обойтись без бетона. Этот материал используется для заливки фундаментов, возведения стен в монолитном строительстве, устройства перекрытий и стяжек, в кладке кирпича и другого искусственного камня. Приготовление бетона в правильной пропорции не только обеспечивает долговечность и прочность конструкций, но и позволяет избежать лишних расходов на материалы.
Состав бетона
В простейшем случае бетон состоит из трёх компонентов:
- Вяжущее вещество.
- Заполнитель.
- Вода.
Расход материалов на 1 м3 бетона определяется свойствами этих материалов. В качестве вяжущего вещества при производстве смеси используются цементы марок М100-М600 по прочности. При смешивании с водой образуется вязкая масса, при застывании которой образуется искусственный камень. В роли заполнителя используют песок либо различные виды щебня. Это повышает прочность застывшего раствора, так как прочность щебня выше прочности цемента. Кроме того, применение заполнителя снижает усадку цементной смеси.
Кроме основных составляющих, в состав бетона включают различные добавки, придающие раствору дополнительные свойства: морозостойкость, водостойкость, цвет и пр.
Требуемый расход материалов на 1м3 бетона – щебня, цемента, песка — определяется исходя из требований к характеристикам смеси.

Основные характеристики бетона
Важнейшая характеристика бетона – его прочность на сжатие. В зависимости от нее устанавливается класс по прочности. Обозначается английской буквой «В» и цифрами, соответствующими прочности образца в Мпа. Выпускаются бетоны классов от В3,5 до В80, в гражданском строительстве наиболее применимы растворы В15 – В30. Кроме классов, для указания прочности может использоваться марка. Обозначается латинской литерой «М» и числом, соответствующим прочности в кг/см кв. Классы и марки довольно точно соотносятся между собой, например, раствор М200 соответствует классу В15, а М300 классу В22,5.
Расход материалов на 1 м3 бетона может существенно меняться в зависимости от требуемого класса или марки раствора.
Нужно заметить, что фактический класс бетона определяется только в лабораторных условиях на 28 день. Поэтому если необходимо точно знать марку смеси, то на этапе ее заготовки следует отлить несколько образцов – кубиков либо цилиндров высотой 100 мм. Возможно определить прочность бетона также приборным методом или молотком Кашкарова, но эти способы менее точны.

Выбор требуемого класса бетона
Требуемая марка бетона должна быть указана в проектной документации на объект строительства. В случае если стройка ведется самостоятельно, следует определиться с маркой смеси, так как это в решающей степени скажется на прочности и стоимости возводимого здания или сооружения.
Назначение бетонов наиболее распространенных марок приведено ниже.
- М100 – используется для устройства подбетонки, установке паребриков, малых архитектурных форм;
- М150 – применяется при устройстве дорожек, заделки опор ограждений;
- М200 – для возведения стен, крылец;
- М250 – изготовление монолитных фундаментов, ростверков, фундаментных плит, малонагруженных плит перекрытий, лестниц, подпорных стенок;
- М300 – для любых нагруженных конструкций: стен, перекрытий, фундаментов;
- М350 – несущие стены, колонны, перекрытия, балки, монолитные фундаменты.

Параметры песка
Для приготовления раствора используется песок различного происхождения: карьерный или речной. Второй более предпочтительней, так как имеет более крупный размер гранул и не содержит примесей. Карьерный песок может различаться по своему гранулометрическому составу. Предпочтительно использовать песок со средним и крупным размером гранул. Так как карьерный песок может иметь в своем составе глину или иные примеси рекомендуется его просеять.
Крайне важно обратить внимание на влажность песка. В зависимости от этого следует откорректировать количество добавляемой в смесь воды. С учетом влажности и гранулометрического состава плотность насыпного песка может варьироваться в пределах от 1,3 до 1,9 т/м куб, это нужно учитывать рассчитывая расход материалов на 1 м3 бетона.

Выбор щебня
Щебень в составе бетонной смеси повышает прочность бетона и снижает его усадку при застывании. При выборе щебня наибольшее значение имеют его фракция и происхождение.
В строительстве используется щебенка фракций:
- от 5 до 20 мм;
- от 20 до 40 мм;
- от 40 до 70 мм.
В зависимости от сырья щебень классифицируют на:
- Известняковый, на основе осадочных пород.
- Гравийный из окатанных обломков пород.
- Гранитный, получаемый дроблением гранитных и гранито-гнейсовых пород.
Лучшими параметрами по прочности обладает гранитный щебень, поэтому если бетон готовится для ответственных конструкций – фундаментов, колонн, перекрытий, то лучше использовать именно его. Нужно не забывать, что используемый щебень не должен содержать примесей, особенно глины.

Водоцементное соотношение
При производстве бетона первейшее значение имеет соотношение цемента и воды. Вода необходима для химической реакции гидротации цемента, приводящей к образованию цементного камня. Это соотношение в решающей степени определяет класс бетонной смеси. При этом важно учесть марку цемента.Чем меньше водоцементное соотношение, тем прочнее бетон. Минимальное соотношение, необходимое для гидротации цемента составляет 0,2. На практике используются бетоны с соотношением воды к цементу 0,3-0,5. Смеси с большим водоцементным соотношением практически не применяются.
Определение пропорций бетонной смеси
Как правило, для приготовления бетона используют цементы марок М400 и М500. На практике чтобы определить расход цемента на 1м3 бетона используют следующую таблицу.
Марка бетона | Расход цемента марки М500, кг/м3 |
М100 | 180 |
М150 | 210 |
М200 | 250 |
М250 | 310 |
М300 | 360 |
М400 | 410 |
М500 | 455 |
Эти данные приведены для условий с нормальной температурой и влажностью воздуха, а также для цемента, параметры которого соответствуют указанным на упаковке. В реальной жизни следует предусмотреть излишек цемента 10-15 %.
Далее по известному количеству цемента вычисляют расход материалов на 1м3 бетона, оптимальная пропорция цемента к песку и щебню приведена в таблице.
Бетон | пропорция долей цемента, песка и щебня | |
марка М400 | марка М500 | |
М100 | Ц1 : П3.9 : Щ5,9 | Ц1 : П5,1 : Щ6,9 |
М150 | Ц1 : П3.0 : Щ4,9 | Ц1 : П4,0 : Щ5,7 |
М200 | Ц1 : П2.3 : Щ4,0 | Ц1 : П3,0 : Щ4,7 |
М250 | Ц1 : П1.7 : Щ3,2 | Ц1 : П2,3 : Щ3,8 |
М300 | Ц1 : П1.5 : Щ3,1 | Ц1 : П2,0 : Щ3,5 |
М400 | Ц1 : П1.1 : Щ2,4 | Ц1 : П1,3 : Щ2,6 |
М450 | Ц1 :П 1.0 : Щ2,0 | Ц1 : П1,2 : Щ2,3 |
Для примера, расход материалов на 1 м3 бетона М200 составит: цемент марки М500 — 240 кг, песок — 576 кг, щебень — 984 кг, вода — 120 л.

Изготовление бетона
При больших объемах бетонных работ целесообразно купить готовый бетон на ближайшем заводе с доставкой миксером. В условиях промышленного производства нормы расхода материалов на 1 м3 бетона выдерживаются достаточно строго. Если же такой возможности нет, можно приготовить необходимое количество смеси и в домашних условиях. Важно правильно оценить свои возможности – бетонирование отдельной конструкции необходимо проводить за один заход.
Перед затворением смеси определяют расход материалов на 1м3 бетона. Расчет нормы расхода составляющих делать не обязательно, достаточно воспользоваться нижеприведенной таблицей.
Марка производимого расвора | Состав смеси, кг | |||
Цемент М400 | Щебёнка | Песок | Вода, л | |
М75 | 173 | 1085 | 946 | 210 |
М100 | 212 | 1082 | 871 | 213 |
М150 | 237 | 1075 | 856 | 215 |
М200 | 290 | 1069 | 794 | 215 |
М250 | 336 | 1061 | 751 | 220 |
М300 | 385 | 1050 | 706 | 225 |
Смесь приготавливают в бетономешалке соответствующего объема, закладывая в нее отмеренные порции сухого цемента, просеянного песка и щебёнки. Воду рекомендуется добавлять порциями в последнюю очередь.

Добавки
Помимо основных составляющих, в состав бетона добавляют добавки различного назначения:
- Модификаторы. Предназначены для повышения прочности и увеличения морозостойкости бетона.
- Пластификаторы. Повышают подвижность и водонепроницаемость смеси.
- Регуляторы подвижности. Позволяют продлить срок схватывания, сохранить подвижность при транспортировке.
- Антиморозные добавки. Обеспечивают нормальное схватывание раствора при отрицательных температурах, вплоть до минус 20 градусов.
- Ускорители схватывания. Увеличивают скорость схватывания обеспечивая максимально быстрый набор прочности в первые сутки.
При применении добавок, расход материалов на 1 м3 бетона следует определять с учетом рекомендаций производителя. Нарушение инструкции по применению может иметь совершенно противоположный эффект.
Пример расчета состава бетона | Строительный вестник
Задание.
Выбрать материалы и провести подбор состава бетона класса B30 для пустотных плит перекрытий, изготавливаемых непрерывным формованием на длинных стендах. Толщина конструкции 220 мм, диаметр отверстий 160 мм, минимальная толщина стенок 30 мм. Конструкция густоармированная, бетонирование производится на технологической линии БФ в цехе завода ЖБИ. Перемешивание бетонной смеси производится на двухвальной бетономешалке объем по выходу 1м3. Материалы: портландцемент Rц 500 Д15, высокопрочный гранитный щебень фракции 5-20, песок с Мкр = 2,4.
Выбор материалов
Для расчета состава бетона используем метод «абсолютных объемов». Поскольку в формулах метода принят показатель – предел прочности бетона при сжатии (марка), необходимо перейти от класса бетона к его марке. Так как в задании не указан коэффициент вариации прочности бетона для предприятия–изготовителя, то приходится воспользоваться коэффициентом вариации, установленным нормативными документами для заводов сборного железобетона. Для тяжелого бетона ν=13,5%. При обеспеченности 95% формула пересчета примет вид:
.
В качестве второй проектной величины при расчете состава бетона принимается удобоукладываемость, характеризуемая подвижностью (ОК, см) или жесткостью (Ж, с).
Известно, что на линиях непрерывного формирования (за исключением экструдеров) успешно уплотняются бетонные смеси с ОК=1-4 см.
Высокая прочность бетона (390 кг/см2) требует качественных заполнителей и цемента. С целью минимизации стоимости материалов выбираем (из доступных предприятию по дальности перевозки) портландцемент Rц 500Д15, поскольку к плитам перекрытий по условиям эксплуатации не предъявляются специальные требования (морозостойкость, водонепроницаемость, водопоглощение).
В качестве крупного заполнителя выбираем гранитный щебень фракции 5-20 без дополнительной промывки и активации поверхности. Выбор фракции крупностью до 20 мм вызван минимальной толщиной стенок плит перекрытий и высокой густотой армирования.
Из песков выбираем карьерный средней крупности (Мкр=2,4) в связи с небольшой дальностью его возки и приемлемым гранулометрическим составом. Все материалы удовлетворяют требованиям Государственных стандартов.
Данные для расчета состава бетона:
Проектные данные: Rб=390 кг/см2, ОК=2см.
Цемент Rц 500 Д15, ρц=3,12т/м3, ρнц=1,3 т/м3
Щебень Дmax=20, ρщ=2,72т/м3, ρнщ=1,36т/м3
Песок Мкр=2,4, ρn=2,66т/м³, ρнn=1,52т/м3.
Расчет расхода материалов на 1м³ бетонной смеси
Для определения, гарантирующего получение бетона заданной прочности используем уравнение (4):
Расход воды (л), обеспечивающей требуемую удобоукладываемость определяем по графикам, приведенным на Рис. 3 и откорректированным на использование щебня 5-20:
Расход цемента определяем по формуле (7):
Для определения расхода щебня воспользуемся формулой (13):
В формуле имеются показатели, требующие предварительного определения: n- пустотность щебня, α- коэффициент раздвижки
284 л/м3
тогда
1124 кг/м3
количество песка определяется по формуле (14):
= 806 кг/м3
Ориентировочно проверим правильность расчетов из условий примерного веса 1 м3 бетонной смеси – 2400 кг:
324+180+1124+806=2434 кг.
Метод «абсолютных объемов» не позволяет расчетами однозначно определить состав бетона, поэтому на опытном замесе уточним, получатся ли при установленных расчетом расходах материалов требуемые характеристики по прочности бетона и удобоукладываемости бетонной смеси.
Для корректировки состава принимаем объем пробного замеса – 10 литров. Расход материалов на замес, составляет:
Ц=3,24 кг; В=1,8 л; Щ=11,2 кг; П=8 кг.
После перемешивания смеси и определения ее подвижности оказалось, что ОК=0-1 см. Для ее увеличения потребовалось добавить 5% цементного теста или 1,42 л, что соответствует 0,9л В и 1,62кг Ц.
Введение указанного количества цементного теста привело к увеличению подвижности смеси до ОК=2-3 см, что может быть признано удовлетворительным результатом. Но, в связи с введением в смесь дополнительных материалов, состав смеси также изменился и нуждается в корректировке.
= 2,17 т/м3
Фактические расходы материалов кг на 1 м3 бетонной смеси составили:
тогда вес 1 м3 бетонной смеси – 2344 кг.
Для корректировки состава по прочности – к кубам, изготовленным из приведенных выше материалов, добавим еще две серии кубов, изготовленных из смесей с тем же расходом воды, но при
и
После выдержки в течение 28 суток в камере нормального хранения, кубы были испытаны и показали следующую прочность:
; R1=325;
R2=370;
; R3=410.
Построенный график (Рис.6) позволил уточнить, что для получения Rб = 390 кг/см2 на принятых материалах необходимо
Рис. 6. Определение расчетной величины В/Ц
Тогда, учитывая закон постоянства водосодержания, производим корректировку состава бетона по прочности:
Ц=236·1,93=455;
Контроль: 455+236+1064+604=2359.
С учетом исходной влажности песка и щебня расходы заполнителей и воды составят: П=604· 1,04=628 кг
Щ=1064 · 1,02=1085 кг
В=236-604 · 0,04-1064 · 0,02=191 л.
» Расчет расход материалов на 1 м3 бетона
Приступая к замешиванию цементного раствора необходимо рассчитать расход материалов на 1 м³ бетона и соединить их между собой согласно технологии. При составлении пропорций нужно брать во внимание несколько важных моментов, которые были апробированы на практике.
Тонкости замеса
Запомните, что количество используемых компонентов будет превышать полученный объем готового продукта. В том случае если необходимо закладывать арматуру, выбирайте исключительно высококлассные марки бетона. Конечно, в данном случае потребуется увеличение расхода материала, но на качестве экономить нельзя.
Как указано в СНиП, при армировании бетона количество цемента должно находиться в пределах 210 – 220 кг/м³. Также нужно помнить, что от длительного хранения цемент утрачивает свои свойства и его марка становится ниже, а повысить класс бетона могут специальные добавки. Оптимальная плотность цемента средней рыхлости – 1300 кг/1м³.
Следует знать, что соотношение цемента и воды в растворе должно быть 1:2.
Кстати, не всегда увеличение количества цемента повышает прочность бетона, это наблюдается лишь в пределах 500 кг на куб готовой смеси, а далее прочностные качества раствора начинают уменьшаться, так что мера должна быть во всем.
Правила работ
При расчете материала для определенного объема бетона нужно учитывать точный вес раствора. Эта схема используется для выяснения наиболее точного коэффициента прочности и определения текучести и жесткости, которые регулируются количеством цемента: чем его меньше, тем прочнее будет стяжка.
Основные компоненты
Для начала нужно определиться с тем, какую марку цемента лучше использовать на каждом отдельном объекте. Чтобы расход был экономным, рекомендуется выбирать марку цемента, превышающую марку будущего бетона. В противном случае цена строительной смеси на выходе будет значительно завышенной, а материал окажется низкокачественным.
Если особая крепость не нужна, к смеси добавляют:
- песок;
- каменную муку.
Водоцементное соотношение для качественного раствора определяется его маркой и временем затвердевания стяжки. Наиболее прочным бетоном в частном строительстве является М500, и соотношение в нем цемента с песком производится из расчета 1:3.
Для получения качественного раствора необходимо строго соблюдать нормы расхода материалов, требующихся на изготовление 1 м³ бетона. Более подробно о них вы узнаете ниже.
Характеристика объектов
Расход строительного материала на 1 куб качественного готового бетона может быть разным в зависимости от характера конструкций. К примеру, сложные элементы здания, такие как капитальные перекрытия, требуют другого состава (1 ч. цемента и 2 ч. песка).
Для конструкций, которые не будут подвергаться большим нагрузкам (тротуарные участки, пешеходные дорожки), смесь готовится из расчета: одна мера цемента на пять мер песка. Количество щебня должно достигать 70% от общего объема полученного материала.
Универсальный вариант
Оптимальным соотношением составляющих компонентов бетона считается цемент (1 ч): песок (3 ч): щебень (5 ч). Если придерживаться такой пропорции и не нарушать технологию, готовая конструкция будет отличаться:
- высокой прочностью;
- оптимальной жесткостью;
- достаточной пластичностью.
При значительной погрешности при недостаточном количестве цемента связь между ингредиентами нарушится, в результате чего при нагрузке конструкция будет очень быстро разрушаться. Она может повредиться даже при воздействии негативных погодных условий или агрессивного климата.
Марка раствора
Расчет материалов для приготовления 1 м³ бетона напрямую зависит от его марки, выбор которой, в свою очередь, обусловлен местом назначения.
В индивидуальном строительстве небольших строений чаще всего используется бетон М200, который отличается хорошей прочностью при сжатии. Чтобы создать качественную смесь М200 нам понадобится цемент марки М400. Таким раствором заливают:
- фундаменты;
- площадки;
- садовые и парковые дорожки;
- лестницы;
- бетонные подушки.
Растворная смесь марки М300 чаще всего используется при монтаже массивных монолитных фундаментов, стен и несущих перекрытий. Здесь лучше пользоваться цементом марки М500.
Советы мастеров
Опытные строители советуют в домашних условиях готовить небольшое количество бетона для того, чтобы опытным путем выяснить необходимую густоту. К тому же особенностью растворных материалов является то, что они очень быстро схватываются, поэтому большой объем смеси можно просто не успеть выработать.
При замешивании бетонного состава объем смеси заметно уменьшается. Из куба сухих компонентов выйдет около 0,7 м³ готового раствора. Поэтому для приготовления 1 м³ бетонной массы нужно использовать сухие ингредиенты в большем количестве.
Чтобы после застывания в готовых элементах строительства не образовывались технологические пустоты, следует применять гравий различного калибра. Нормальным размером песчаного зерна, которое входит в раствор, считаются частицы в 3,5 мм. К тому же в песке не должны наблюдаться примеси глины, от которой смесь может утратить свою прочность.
Следите за тем, чтобы вода для заливки стяжки была чистой и не содержала посторонних взвесей (ила, водорослей, грязи). От количества воды зависит показатель пластичности бетона и его прочность после застывания. Помните, что воду добавить намного проще, нежели сыпучие компоненты, поэтому заливайте жидкость постепенно. Чем меньше размер ингредиентов раствора, тем больше будет расход воды в каждом кубе смеси.
Жесткий бетон легко определить по внешнему признаку. Для этого на лопату кладут небольшое количество вязкой массы, которая не должна растекаться по поверхности.
Основной процесс
Самое время переходить от теории к практике. Для работы нам понадобится:
- цемент;
- песок;
- вода;
- щебень;
- ведро;
- бетономешалка;
- большая емкость (корыто).
Расход составляющих компонентов на 1 м³ бетона будем отмерять лопатой или ведром. Чтобы определить правильное количество ингредиентов, внимательно их рассмотрим, и исходя из характеристики каждого компонента, а также от необходимой марки бетона, будем готовить строительную смесь. Итак, оценивать будем:
- объем, крупность, пустотность, наличие органических и глинистых примесей, влажность песка;
- прочность, массу, влажность, наличие зерен в щебне;
- активность, марку, вес цемента;
- объемную массу, степень подвижности, водопроницаемость исходной смеси.
Чтобы достичь определенной марки бетона, на каждом кубе нам потребуется 30 кг цемента, 150 кг гравия или щебня и 90 кг песка. Объем воды будет выражен в частях. Итак, 15 л воды для нашей смеси будет равняться половине количества цемента.
Таблицы расчета
В таблицах, приведенных ниже, указан расход каждого материала на 1м³ бетона, в зависимости от его марки.
Цемент
Тип конструкции | Марка бетона | Марка цемента | Расход (кг) |
Простые изделия | М100 | 300/400 | 225 |
Железобетонные элементы | М150 – М300 | 300 – 600 | 265 – 380 |
Армированные участки | М400/М500 | 600 | 480 – 530 |
Вода
Марка бетона | Марка цемента | Соотношение вода/цемент |
100 | 200, 250, 300 | 0,68 0,75 0,8 |
150 | 200, 250, 300, 400, 500, 600 | 0,5 0,57 0,66 0,7 0,72 0,75 |
200 | 200, 250, 300, 400, 500, 600 | 0,35 0,43 0,53 0,58 0,64 0,66 |
250 | 200, 250, 300, 400, 500, 600 | 0,25 0,36 0,42 0,49 0,56 0,6 |
300 | 250, 300, 400, 500, 600 | 0,28 0,35 0,42 0,49 0,54 |
400 | 400, 500, 600 | 0,33 0,38 0,46 |
Песок и щебень
Теперь можно определить количество песка и щебня на м³ раствора различных марок. Для этого из одного куба необходимо вычесть объемы воды и цемента. Итоговая сумма и будет определять долю песка и наполнителей. Обратите внимание, что на соотношение ингредиентов влияет крупность песка, и это обязательно учитывается при замесе качественного раствора.
Щебень (размер в мм) | Песок % | Вода (мл/ м³) |
10 | 56 | 230 |
15 | 52 | 220 |
20 | 49 | 200 |
25 | 46 | 195 |
40 | 41 | 185 |
50 | 39 | 177 |
70 | 35 | 167 |
Владея изложенной информацией, а также вооружившись калькулятором, вы сможете с легкостью выяснить, сколько нужно материалов, чтобы приготовить куб цементного раствора. Теперь вы знаете, на что необходимо обращать внимание в первую очередь, чтобы получить качественный продукт, отвечающий всем требованиям современного строительства.
Расчет компонентов бетона
На практике довольно часто можно встретить случаи, когда бетонная смесь готовится с нарушением всех пропорций. Конечно, такие случаи чаще бывают в частном строительстве. И дело даже не в халатности строителей, а в простом незнании технологии проведения расчетов. Рассчитать объем бетона довольно просто, а вот его состав рассчитывается с некоторыми затруднениями. Объем обозначается V.
Для того что бы фундамент был прочный, крепкий и долговечный, следует правильно рассчитать пропорции песка, цемента и щебня.
Расчет состава
Чтобы получившаяся бетонная смесь соответствовала всем необходимым требованиям, требуется достаточно точное определение расхода материала на 1 м3 (куб) готовой смеси. Для этого потребуется знать некоторые пропорции приготовления бетона той или иной марки.
Для изготовления бетона вам понадобится цемент, вода, песок, щебень.
Расчет состава бетона нужно начинать с уточнения расхода основного компонента – цемента. Если требуется изготовить самый легкий бетон, то есть бетон марки М100, то можно выбирать цемент марки М 400 или даже М300. На 1 куб готового бетонного раствора требуется затратить порядка 230 кг такого цемента.
Если требуется залить пол или фундамент, то необходимо готовить бетон марки М150. Для этого бетона понадобится цемент марок М 400 или М500. При этом показатели его расхода будут колебаться в районе 270 кг.
Для бетона марки М200 понадобится порядка 310 кг цемента. Если говорить о бетоне марки М300, то расход цемента приближается к 380 кг.
Стоит учесть, что состав бетона во многом определяется таким параметром, как водоцементное соотношение, то есть от количества воды на 1 единицу объема готового материала.
Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня.
Для нижеприведенных марок бетона этот показатель следующий:
- для марки М100 и цемента М300 – 0,8;
- для марки М150 и цемента М300 – 0,66;
- для марки М200 и цемента М300 – 0,64.
Теперь, определив количество цемента и по вышеуказанному отношению, осталось определить величину расхода еще двух составляющих бетона: песка и щебня.
Чтобы определить их, требуется из единицы объема конечного продукта вычесть сумму объемов воды и цемента. Кроме того, следует учесть, что используемый песок может отличаться по крупности. Исходя из этого можно утверждать, что объем песка будет равен произведению объема готового материала на процентное соотношение песка, которое разделено на 100.
Зная эти объемы, можно сделать подобные вычисления для нескольких кубов раствора.
Пример расчета
Для того чтобы правильно рассчитать количество бетона для ленточного фундамента, вам необходимо знать его длину, высоту и ширину.
Например, используется бетон марки М200. Фракция щебня равна 4 см, при этом его масса составляет около 2,6 кг/ л. Показатель водоцементного соотношения равен 0,57. Песок имеет плотность около 2630 кг/см3, цемент имеет среднюю плотность около 3100 кг/см3.
Расход цемента известен заранее – 310 кг. Тогда вычислим V воды:
310*0,57 = 177 л
V щебня и песка равен:
(0,177*(310/3100))*1000 = 290 л – это V цемента и воды, тогда 1000-290 = 710 л – это и есть искомый результат. Здесь 3100 – это плотность цемента, выраженная в кг/м3. а 0,177 – количество воды, выраженное в м3.
Теперь выясним требуемое количество песка:
Так как его процентное соотношение в данном количестве равно 40%, то несложно догадаться, что его V будет 710/100*40 = 284 л. Тогда V щебня будет 710-284 = 426 литров.
Зная все плотности, можно легко посчитать массу всех элементов:
- вода – 177 л;
- цемент – 310 кг;
- песок – 284*2,63 = 747 кг;
- щебня получается 426*2,6 = 1108 кг.
Тогда общая масса одной единицы объема такого смеси будет равна сумме масс всех компонентов:
Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.
1108+747+310+177 = 2342 кг. Убедиться в правильности результата можно, посмотрев, что средняя плотность бетона равна 2500 кг/м3, что практически совпадает с получившимся результатом.
Следует отметить, что данный расчет хоть и имеет близкий к среднему значению результат, но не является точным. Кроме того, при расчетах следует учесть, что объем сухой смеси и объем готового бетона не совпадают.
Компоненты смеси
Итак, если предыдущий расчет показывает, какой объем нужен каждого из компонентов для приготовления одного кубометра бетона, то существуют и такие расчеты, которые показывают, какое количество этого бетона для той или иной работы потребуется.
Сделать их достаточно просто.
Ленточный фундамент
Расчет количества бетона для ленточного фундамента выполняется исходя только из размеров ленты или отливной части фундамента.
Чтобы узнать количество требуемой смеси, нужно вычислить объем этой самой отливной части. В свою очередь для этого необходимо знать все геометрические размеры фундамента.
Например, фундамент прямоугольной формы. Его размеры следующие:
- периметр, то есть длина всех четырех сторон, равен 20 м;
- ширина фундаментной ленты равна 40 см;
- глубина закладки равна 1 м.
Если лента имеет форму параллелограмма, то есть ровные стенки и ребра, образованные двумя сторонами под углом в 90 градусов, то объем такой фигуры вычисляется, как произведение всех трех сторон. Тогда получим:
20*0,4*1 = 8 кубов бетона. Зная точное количество всех материалов, можно без труда посчитать и количество каждого по отдельности.
Столбчатое основание
Столбчатый фундамент в сечении может быть прямоугольным, квадратным или круглым.
Если речь идет о столбчатом фундаменте, столбы которого представлены в виде таких же прямоугольников, то есть имеют в своем сечении квадрат или прямоугольник, то количество вычисляется, как сумма значений для каждого столба. При этом объем каждого столба вычисляется по аналогии с предыдущим примером.
Если речь идет о столбах с круглым сечением, то данный параметр вычисляется следующим образом.
Сперва требуется вычислить объем одного столба, а потом их все суммировать. Если пренебречь тем, что сечение столба представляет собой не идеальный круг, то можно установить это значение с помощью обычной геометрической формулы для цилиндра, то есть высоту столба умножить на площадь поперечного сечения, или площадь круга.
Площадь круга вычисляется, как число Пи, умноженное на квадрат радиуса. Предположим, что столб имеет диаметр 40 см. Тогда площадь вычисляется следующим образом:
- установим радиус, который равен половине диаметра, то есть 40/2 = 20 см;
- вычислим площадь поперечного сечения (то есть площадь круга с радиусом в 20 см), зная, что число Пи равно приближенно 3,14, получаем 3,14*0,2*0,2 = 0,1256 м2;
- теперь вычислим объем, взяв величину высоты столба, равную 2 м, получается 0,1256*2 = 0,25 м3.
Зная, что на один столб требуется четверть кубометра раствора, и предположив, что все столбы имеют одинаковую форму и высоту, можно общее их количество умножить на получившийся результат или просто разделить на 4.
Плитная основа
Для расчета объема бетона для плитного фундамента нужно знать объем его отливной части.
Плитный фундамент – это не что иное, как лента, только сплошная. По свое сути это тот же параллелограмм с углами в 90 градусов. Следовательно, его объем вычисляется аналогично ленточному фундаменту.
Итак, расчет количества раствора – это достаточно простое занятие. Требуется знать только простейшие геометрические формулы. Вычислить количество веществ, которое содержит 1 куб раствора. Однако стоит обратить внимание, что в данных примерах все случаи идеализированы. Для более точных расчетов следует учитывать и такой параметр, как армирование фундамента. При нормальном армировании объемная доля стальной части может быть очень большой.
Кроме того, даже идеально вырытая траншея не дает гарантий, что получившаяся фигура является идеальным прямоугольным параллелограммом.
Стоит обратить внимание и на расчет более сложных фундаментов. Например, плитных, которые не имеют форму прямоугольника. Часто такие фундаменты заливают под большие дома, которые могут иметь и округлые формы. В таком случае рассчитывать объем следует частями. То есть весь фундамент условно разбивается на участки и высчитывается объем каждого из них. Желательно, чтобы максимальное количество участков было прямоугольной формы. В таком случае точное определение расхода достаточно тяжело.
Что касается расчета прочности бетона, то его проводить самостоятельно не рекомендуется вовсе. Причин много: это и большое количество факторов, которые нужно учитывать, и необходимость в обладании специальными знаниями. Такие расчеты достаточно сложны.
Расчет расхода материалов на 1м3 бетона
Основные компоненты
Бетон – важный элемент современного строительства. Без него не обходится возведение ни загородного коттеджа, ни крупного общественного здания. Этот материал изготавливают из воды, цемента и наполнителей. При помощи него выполняется создание фундамента, изготовление стяжки и кирпичная кладка. Долговечность и прочность конструкции зависит непосредственно от состава, плотности смеси, качества компонентов, условий выдержки, дозировки и подвижности компонентов. Если замес приготовлен неверно, то постройка подвергается риску разрушения. Чтобы строительство было эффективным, требуется точно рассчитать все расходные материалов. Это дает возможность избежать затруднительных переделок и задержек, выполнить всю работу качественно и в срок.
Расчет – наиболее важная часть строительства, так как его стоимость составляет 1/3 от стоимости строительства дома.
Особенно важно при проектировании дома рассчитать количество строительных материалов для фундамента, поскольку его стоимость доходит до трети стоимости всего дома.
Чтобы обеспечить высокое качество, необходимо тщательно определить расход компонентов на 1 м ? (кубический м – это объем куба со сторонами в 1 м). Так, например, чтобы определить количество кубических метров, надо перемножить длину, ширину и высоту. Если длина составляет 4 м, ширина – 15 м, а высота – 1 м, то умножаем 1 на 15 и на 4. Произведение величин – 60 м³ (кубических метров, кубометров). Для приготовления понадобится следующее:
- цемент;
- вода;
- песок;
- щебень, гравий;
- бетономешалка;
- ведра;
- бадья большого размера, литровая кружка;
- листок бумаги, калькулятор.
Схема соотношения воды и цемента для приготовления.
При приготовлении расход материалов измеряют лопатой или ведром. Но даже при таком простом способе существуют свои условия добавления необходимого количества строительных ингредиентов и смешивания. Для того чтобы определить правильное количество ингредиентов, необходимо знать их характеристики. Стоит учитывать, какой марки и с какими свойствами бетон необходимо получить. От этого будет зависеть количественное соотношение компонентов на 1 м&?. Итак:
- Для песка важны объем, вес, крупность, пустотность, примеси органических и глинистых веществ, влажность.
- Для щебня – прочность, масса, влажность, пустотность, загрязненность, содержание игловатых и пластинчатых зерен.
- Для цемента – его активность, вес, начало и окончание схватывания.
- Для самой смеси – объемная масса, подвижность, прочность, водонепроницаемость, водоотделение.
Чтобы получить бетон определенной марки, необходим следующий набор материалов: 30 кг цемента, 90 кг песка, 150 кг щебня. Количество воды выражается в частях, то есть 15 л воды для данной смеси фиксируется как отношение, равное 0,5.
Расход цемента
вид изделия | бетон, марка | цемент, марка | расход |
простые изделия | М100 | 300/ 400 | 225 кг |
железобетонные изделия | М150М200М300 | 300/400400500/600 | 265 кг310-380 кг380 кг |
армированные | М400/500 | 600 | 480-530 кг |
Расход количества материалов также зависит и от воды. Соотношение воды на 1м3 при гравийном заполнителе составляет:
бетон, марка М | цемент, марка М | водоцементное соотношение |
100 | 200250300 | 0,680,750,8 |
150 | 200250300400500600 | 0,50,570,660,70,720,75 |
200 | 200250300400500600 | 0,350,430,530,580,640,66 |
250 | 200250300400500600 | 0,250,360,420,490,560,6 |
300 | 250300400500600 | 0,280,350,420,490,54 |
400 | 400500600 | 0,330,380,46 |
Расход компонентов
Таблица расхода материалов на 1м3.
Далее можно приступать к определению необходимого количества на 1м3 гравия (щебня) и песка. Для этого из одного кубического метра вычитают сумму объемов цемента и воды. В итоге получается количество, приходящееся на песок и наполнители. Но здесь надо учесть, что песок бывает различной крупности (крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий), что влияет на соотношение компонентов.
Для определения правильного расхода материалов нужно учитывать процентное соотношение от общего количества:
размер щебня, мм | песок, % | вода, м³ |
10 | 56 | 230 |
15 | 52 | 220 |
20 | 49 | 200 |
25 | 46 | 195 |
40 | 41 | 185 |
50 | 39 | 177 |
70 | 35 | 167 |
Формула расхода материалов на 1м3.
Абсолютный объем щебня и песка высчитывается исходя из приведенных процентных соотношений по формуле: объем щебня равен произведению объема смеси на процентное соотношение щебня (песка), поделенному на 100. Пример подсчета материалов на 1м3. Например, необходимо получить бетон марки 200. Размер щебня – 40 мм, масса – 2,6 кг/л, для смеси водоцементное отношение – 0,57, плотность песка – 2,63 г/см³, плотность цемента – 3,1 г/см³. При этом расход цемента равен объему воды, то есть 325 кг. Необходимые данные нужно брать по таблицам.
Далее следует вычислить объем песка и щебня. Получается 710 л: 290 л песка, 420 – щебня. Затем определяются общие расходы: для щебня – 1092 кг, для песка – 763 кг. Итак, расход компонентов на 1 м³ составляет: вода – 185 л, цемент – 325 кг, щебень – 1092 кг, песок – 763 кг. Общая масса составляет 2363 кг/м³. Конечно, для точных расчетов материала необходимы определенные навыки, которые быстро приходят с практикой.
При расчете необходимо учитывать типы и особенности состава:
- крупнопористый состоит из крупных заполнителей, воды и связующего. Заполнители используются самые различные: гравий, щебень, керамит, шлаковая пемза, топливные шлаки и другие. Песок отсутствует;
- легкие разделяются на несколько подвидов: керамзитобетон, который в качестве наполнителя имеет крупный керамзит или пемзу (пемзобетон), и шлакобетон, в состав которого входят металлургические и топливные шлаки, клинкерные аналоги, зола, горелые породы. Значительно улучшает качество смеси введение в нее извести, можно добавлять каменную муку, глину.
Полезные советы
Состав смеси и расход материалов на 1 м3- таблица.
Расход цемента на 1 м³ производится с точностью до 1 кг, а расход щебня – до 5 кг. Только при таком подсчете можно определить прочность, жесткость и подвижность, и тем надежнее и плотнее он будет;
Чтобы цемент расходовался экономнее, его марка должна быть выше марки бетона, который необходимо получить на выходе.
При добавлении воды в раствор его объем уменьшается, поэтому при расчете цемента требуется весь объем умножить на коэффициент 1,3. Так, на 1 м³ кирпичной кладки обычно требуется 0,3 м³ раствора (около 100 кг). Так, расход цемента будет равен 100 кг на 1 м³ стены.
Самой оптимальной пропорцией для 1 м³ является: 0,5 м³ песка, 0,8 м³ гравия или щебня и определенное количество цемента. К примеру, для бетона марки М200, который широко используют для формирования дорожек и заливки фундамента, необходимо 280 кг цемента. Для бетона М300, который применяют при создании лестниц, стен, плит перекрытий, необходимо 380 кг.
Расчет нагрузок на бетонную опалубку и расчет давления
Бетонная опалубка подвергается различным нагрузкам и давлению. Расчеты нагрузок на бетонную опалубку и давления описаны в этой статье.
Опалубки или формы очень важны для строительства сужений, поскольку свежая бетонная смесь удерживается на месте до тех пор, пока она не приобретет необходимую прочность, с помощью которой можно выдержать собственный вес.
Как правило, на опалубку могут действовать различные нагрузки.Вертикальные нагрузки являются одной из наиболее значительных нагрузок, действующих на опалубку, и возникают из-за собственного веса опалубки и литого бетона, а также временной нагрузки рабочих в дополнение к их оборудованию.
Кроме того, на вертикальную опалубку действует внутреннее давление, вызванное поведением жидкого свежего бетона. Кроме того, обязательно наличие боковых распорок для достижения устойчивости против боковых сил, например ветровых нагрузок.
Расчет нагрузки и давления на бетонную опалубку
На бетонную опалубку действуют различные виды нагрузок и давлений:
- Вертикальная нагрузка
- Боковое давление бетона
- Горизонтальные нагрузки
- Специальные грузы
1. Вертикальные нагрузки на бетонную опалубку
Вертикальные нагрузки действуют на опалубку и могут состоять из статических нагрузок, таких как собственная нагрузка на опалубку, стальная арматура, встроенная в опалубку, формованный свежий бетон и временные нагрузки, такие как вес рабочих, оборудования и инструментов.
Рекомендуется рассчитывать вес материалов отдельно в случае тяжелой арматуры, чтобы указать точный удельный вес.
ACI 347-04: Руководство по опалубке бетона указывает, что для рабочих и их инструментов для укладки, таких как стяжки, вибраторы и шланги, должно быть не менее 2.При проектировании горизонтальной опалубки следует использовать динамическую нагрузку 4Kpa, а в случаях, когда используются моторизованные тележки и тележки, следует использовать минимальную временную нагрузку 3,6 кПа.
Кроме того, ACI 347-04 определяет комбинированную расчетную динамическую и статическую нагрузку не менее 4,8 кПа или 6 кПа, если используются моторизованные тележки.
Наконец, собственный вес опалубки рассчитывается на основе удельного веса и размеров различных частей опалубки. Вес опалубки существенно меньше собственного веса свежего бетона и динамической нагрузки конструкции.Вот почему припуск определяется как дополнительная нагрузка на квадратный метр для компонентов опалубки во время проектирования.
Исходное предположение составляет 0,239–0,718 кПа на основе опыта и проверяется после определения размера элемента. Эта оценка зависит от того, что общий вес опалубки составляет 0,239-0,718 кПа.
2. Боковое давление на Бетонная опалубка
На вертикальные опалубки, такие как стены и колонны, действует внутреннее давление, возникающее из-за накопленной глубины уложенного бетона.Во время вибрации и в течение короткого периода после вибрации свежий бетон, уложенный близко к верху и на небольшую глубину опалубки, ведет себя как жидкость и оказывает боковое давление на опалубку, равное вертикальному напору жидкости. Свежий бетон гранулирован с внутренним трением, но вибрации устраняют связи в смеси и создают жидкое состояние.
Существуют различные причины, такие как скорость укладки, температура бетона и внутреннее трение, которые влияют на боковое давление на глубине ниже контролируемой вибрацией и делают боковое давление меньше, чем давление жидкости.
Когда вертикальная укладка выполняется в медленном темпе, свежий бетон может успеть начать застывать. Более того, если температура бетона не низкая, время для начала схватывания не короткое.
Другие факторы, такие как движение поровой воды, создание трения и другие параметры, могут привести к снижению бокового давления. Различные типы цемента, добавки, заменители цемента, методы строительства могут влиять на уровень бокового давления.
В основном, давление распределения бетона в поперечном направлении, которое основано на испытаниях, изображено, как показано на Рисунке 1.Распределение начинается близко к вершине в виде жидкости и достигает пикового значения на более низком уровне. По конструктивным причинам предлагается, чтобы предельное давление было однородным при консервативном значении.
Рисунок-1: Типичное и предполагаемое распределение бокового давления бетона на опалубку
Расчет бокового давления на бетонную опалубку
ACI 347-04 указывает, что поперечное давление бетона рассчитывается согласно Уравнению-1, если величина осадки свежего бетона превышает 175 мм и не укладывается с нормальной внутренней вибрацией на глубину 1.2 м или меньше.
Где:
P : Боковое давление бетона, кПа
: Плотность бетона, кг / м 3
г : Гравитационная постоянная, 9,81 Н / кг
h : Глубина жидкого или пластичного бетона от верхней точки размещения до точки рассмотрения в форме, м
Тем не менее, в ACI 347-04 указано, что, если значение осадки бетона не превышает 175 мм и размещается с нормальной вибрацией на глубину 1.2 м или менее, то боковое давление бетона рассчитывается следующим образом:
Боковое давление на бетонную опалубку колонн
Минимум 30Cw кПа, но ни в коем случае не более.
Где:
P max : Максимальное боковое давление бетона, кПа
C w : Коэффициент удельного веса, указанный в
C c : Коэффициент химии, указанный в
R : Скорость бетонирования, м / ч
T : Температура бетона при укладке, o C
Боковое давление на бетонную опалубку стен
Боковое давление бетона для стен с нормой укладки менее 2.1 м / ч при высоте укладки не более 4,2 м.
Минимум 30Cw кПа, но ни в коем случае не более.
Боковое давление бетона для стен со скоростью укладки более 2,1 м / ч и высотой укладки более 4,2 м, а также для всех стен со скоростью укладки от 2,1 до 4,5 м / ч.
Минимум 30Cw кПа, но ни в коем случае не более.
Таблица-1: Весовой коэффициент единицы, C w
Плотность бетона, кг / м 3 | C w |
Менее 2240 | C w = 0.5 [1+ (масса 2320 кг / м 3 )], но не менее 0,80 |
2240 до 2400 | 1,0 |
Более 2400 | C w = w / 2320 кг / м 3 |
Таблица-2: Коэффициент химии, C c
Вид цемента или смеси | С С |
Тип I, II и III без замедлителей 1 | 1.0 |
Тип I, II и III с замедлителем схватывания 1 | 1,2 |
Другие типы или смеси, содержащие менее 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы без замедлителей схватывания 1 | 1,2 |
Другие типы или смеси, содержащие менее 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы с замедлителем схватывания 1 | 1,4 |
смесь, содержащая более 70 процентов шлака или 40 процентов летучей золы | 1.4 |
1 Замедлители схватывания включают любые добавки, такие как замедлители схватывания, замедляющие водоредукторы, замедляющие водоудерживающие добавки среднего уровня или водоредуцирующие добавки высокого дозирования (суперпластификатор), которые замедляют схватывание бетона.
Кроме того, для использования уравнения давления колонны определяются как вертикальные элементы, размеры в плане которых не превышают 2 м, а стены — это вертикальные элементы, по крайней мере, один размер в плане которых превышает 2 м.
Наконец, в формах колонн внутреннее давление передается на внешние элементы связи на смежной стороне формы, которые используются в качестве звеньев между противоположными сторонами квадратной или круглой колонны. Кроме того, внутреннее давление в стеновых формах передается от фанеры, стоек или пластин к натяжным стяжкам, которые соединяют две противоположные стороны формы.
В дополнение к вышеупомянутым методам противостояния внутреннему давлению, обеспечение сопротивляющихся элементов, например, распорок, важно для противостояния внешним горизонтальным нагрузкам, которые имеют тенденцию опрокидывать стены, колонны, формы плит, как показано на Рисунках 2 и 3.
Рисунок 2: Схема крепления в опалубке перекрытий
Рисунок-3: Схема крепления в стеновой опалубке
3. Горизонтальные нагрузки на бетонную опалубку
Горизонтальные нагрузки могут возникать в результате таких сил, как ветер, сброс бетона, запуск и остановка оборудования, а наклонным опорам следует противопоставить правильно спроектированные распорки и берег.
Для строительства зданий предполагаемое значение этих нагрузок не должно быть меньше большего из 1.5 кН / м кромки пола или 2% от общей статической нагрузки как равномерная нагрузка на погонный метр кромки плиты, эти допущения указаны в ACI 347-04.
Стяжки для стеновых опалубки должны быть спроектированы с учетом требований минимальных ветровых нагрузок ASCE 7-10 с поправками на более короткие интервалы повторения, которые можно найти в ASCE 37-02
.Для стеновых конструкций, подверженных воздействию элементов, 0,72 кПа или больше используется в качестве минимальной расчетной ветровой нагрузки. Стену от распорок необходимо рассчитывать на нагрузки не менее 1.5 кН / м длины стены, которая наносится сверху.
4. Особые нагрузки на бетонную опалубку
Требуется спроектировать опалубку для нестандартных условий строительства, которые могут возникнуть, например, сосредоточенные нагрузки на арматуру, несимметричное размещение бетона, механические удары бетона, подъем, нагрузки при перемещении формы.
Возведение стен на пролетах из плиты или балок, которые могут создать другую схему нагружения до затвердевания бетона, чем та, на которую рассчитана несущая конструкция, является примером особых условий, которые следует учитывать при проектировании формы.
Подробнее:
Виды опалубки (опалубки) для бетонных конструкций
Пластиковая опалубка для бетона — применение и преимущества в строительстве
Соображения при проектировании бетонной опалубки — основа для проектирования бетонной опалубки
Критерии проектирования деревянной бетонной опалубки с формулами расчета
Время снятия опалубки и технические характеристики
Измерение опалубки
Опалубка (опалубка) для различных элементов конструкции — балок, перекрытий и т. Д.
Контрольный список безопасных методов опалубки
.Время демонтажа бетонной опалубки, технические характеристики и расчеты
Удаление бетонной опалубки , также называемое зачисткой или снятием опалубки, должно выполняться только после того, как бетон наберет достаточную прочность, по крайней мере, вдвое превышающую нагрузку на которую бетон может подвергнуться воздействию при снятии опалубки. Также необходимо обеспечить устойчивость оставшейся опалубки при снятии опалубки.
Время снятия бетонной опалубки
Скорость затвердевания бетона или его прочность зависит от температуры и влияет на время снятия опалубки.Например, время, необходимое для снятия бетона зимой, будет больше, чем время, необходимое летом.
Особое внимание требуется при снятии опалубки изгибающихся элементов, таких как балки и плиты. Поскольку эти элементы подвергаются самонагрузке, а также динамической нагрузке даже во время строительства, они могут прогибаться, если полученная прочность недостаточна для выдерживания нагрузок.
Для оценки прочности бетона перед снятием опалубки следует провести испытания бетонных кубов или цилиндров.Бетонные кубы или цилиндры должны быть приготовлены из той же смеси, что и конструкционные элементы, и отверждены при тех же условиях температуры и влажности, что и конструкционный элемент.
Только после того, как будет подтверждено, что бетон в элементах конструкции приобрел достаточную прочность, чтобы выдерживать расчетную нагрузку, следует снимать опалубку. По возможности, опалубку следует оставить на более длительное время, так как это помогает в отверждении.
Снятие опалубки с бетонного профиля не должно приводить к превращению элемента конструкции в:
- Обрушение под действием собственной нагрузки или расчетной нагрузки
- чрезмерно прогибает элемент конструкции в краткосрочной или долгосрочной перспективе
- физически повредить элемент конструкции при снятии опалубки.
При снятии опалубки необходимо учитывать следующие моменты, независимо от того, подвержена ли конструкция:
- повреждения от замораживания и оттаивания
- образование трещин из-за термического сжатия бетона
после разбивки опалубки. Если существует значительный риск любого из вышеперечисленных повреждений, лучше отложить время снятия опалубки. Если опалубку необходимо снять для оптимизации строительных работ по бетону, эти конструкции необходимо хорошо изолировать, чтобы предотвратить такие повреждения.
Расчет безопасного времени монтажа опалубки:
Элементы конструкции рассчитаны на расчетную нагрузку. Но до того, как конструкция будет завершена и подвергнется всем нагрузкам, принятым во время проектирования конструкции, элементы конструкции подвергаются собственному весу и нагрузкам конструкции в процессе строительства.
Итак, чтобы продолжить строительные работы более быстрыми темпами, важно рассчитать поведение конструкции при собственной и строительной нагрузке.Если это можно сделать и конструктивный элемент окажется безопасным, опалубку можно будет снять.
Если эти расчеты невозможны, то для расчета безопасного времени забивания опалубки можно использовать следующую формулу:
Характеристическая прочность куба, равная зрелости конструкции, требуемой на момент снятия опалубки
Эта формула была дана Харрисоном (1995), в которой подробно описаны предпосылки для определения времени снятия опалубки.
Другой метод определения прочности бетонной конструкции — проведение неразрушающих испытаний элемента конструкции.
Факторы, влияющие на сроки изготовления бетонной опалубки
Время схватывания бетонной опалубки зависит от прочности элемента конструкции. Развитие прочности бетонного элемента зависит от:
- Марка бетона — чем выше марка бетона, тем выше скорость набора прочности и, таким образом, бетон набирает прочность за более короткое время.
- Марка цемента — Чем выше марка цемента, тем выше прочность бетона за более короткое время.
- Тип цемента — Тип цемента влияет на рост прочности бетона. Например, быстротвердеющий цемент дает больший прирост прочности за более короткий период времени, чем обычный портландцемент. Низкотемпературному цементу требуется больше времени для достижения достаточной прочности, чем OPC.
- Температура — Более высокая температура бетона во время укладки позволяет достичь большей прочности в более короткие сроки.Зимой время набора прочности бетона увеличивается.
- Более высокая температура окружающей среды заставляет бетон быстрее набирать прочность.
- Опалубка помогает бетону изолировать его от окружающей среды, поэтому чем дольше опалубка остается в бетоне, тем меньше потери тепла при гидратации и тем выше скорость увеличения прочности.
- Размер бетонного элемента также влияет на увеличение прочности бетона. Элементы бетонных секций большего размера набирают прочность за более короткое время, чем секции меньшего размера.
- Ускоренное отверждение также является методом увеличения скорости набора прочности с применением тепла.
Обычно следующие значения прочности бетона учитываются при снятии опалубки для различных типов бетонных конструктивных элементов.
Таблица — 1: Прочность бетона в зависимости от типа и размера элемента конструкции для снятия опалубки
Прочность бетона | Тип и пролет конструктивного элемента |
2.5 Н / мм 2 | Боковые части опалубки для всех элементов конструкции снимаются |
70% от проектной прочности | Внутренние части опалубки перекрытий и балок с пролетом до 6 м съемные |
85% от проектной прочности | Внутренние части опалубки перекрытий и балок пролетом более 6 м могут сниматься |
Таблица — 2: Время снятия опалубки (при использовании обычного портландцемента):
Тип опалубки | Время снятия опалубки |
Стороны стен, колонны и вертикальные грани балки | от 24 часов до 48 часов (по решению инженера) |
Плиты (стойки слева внизу) | 3 дня |
Балка перекрытия (стойки слева внизу) | 7 дней |
Удаление опор перекрытий: | |
i) перекрытия перекрытия до 4.5м | 14 дней |
ii) Плиты перекрытия более 4,5 м | 14 дней |
Снятие стоек балок и арок | |
i) Пролет до 6 м | 14 дней |
ii) Пролет более 6 м | 21 день |
Важное примечание:
Важно отметить, что время снятия опалубки, указанное выше в Таблице 2, наступает только при использовании обычного портландцемента.В обычном процессе строительства используется цемент Portland Pozzolana. Итак, время, указанное в Таблице 2, должно быть изменено.
Для цементов, кроме обычного портландцемента, время, необходимое для снятия опалубки, должно быть следующим:
- Portland Pozzolana Cement — время снятия изоляции будет 10/7 от времени, указанного выше (Таблица 2)
- Низкотемпературный цемент — время зачистки будет 10/7 от времени, указанного выше (Таблица-2)
- Быстротвердеющий цемент — время удаления 3/7 времени, указанного выше (Таблица-2), будет достаточным во всех случаях, за исключением вертикальных сторон плит, балок и колонн, которые должны быть сохранены не менее 24 часов.
Спецификация снятия бетонной опалубки:
При снятии опалубки необходимо учитывать следующие моменты:
- Опалубку нельзя снимать до тех пор, пока бетон не наберет достаточной прочности, чтобы выдержать все возложенные на него нагрузки. Время, необходимое для снятия опалубки, зависит от конструктивной функции элемента и скорости набора прочности бетона. Марка бетона, тип цемента, водоцементное соотношение, температура во время выдержки и т. Д.влияют на скорость набора прочности бетона.
- Детали опалубки и соединения должны быть расположены таким образом, чтобы облегчить и упростить снятие опалубки, предотвратить повреждение бетона и опалубочных панелей, чтобы их можно было повторно использовать без значительного ремонта.
- Инженер должен контролировать процедуру снятия опалубки, чтобы обеспечить качество затвердевшего бетона в элементе конструкции, то есть в нем не должно быть или иметь минимальные дефекты отливки, такие как сотовые конструкции, дефекты размеров и формы и т. Д.Эти дефекты в бетоне влияют на прочность и устойчивость конструкции. Таким образом, могут быть выполнены немедленные ремонтные работы или члены могут быть отклонены.
- Разделение форм не должно производиться прижиманием лома к бетону. Это может повредить затвердевший бетон. Добиться этого следует с помощью деревянных клиньев.
- Нижние балки и балки должны оставаться на своих местах до тех пор, пока не будет окончательно снята вся опора под ними.
- Балочные формы должны быть спроектированы и удалены так, чтобы берега можно было временно удалить, чтобы можно было удалить балочные формы, но их нужно было сразу заменить.Борта и балки будут демонтированы, начиная с середины пролета элемента, продолжая симметрично вверх по опорам.
- Необходимо получить разрешение инженера на последовательность и порядок снятия опалубки.
Артикул:
- ACI (1995) Методы оценки прочности бетона на месте. ACI 228.1R-95.
- ASTM (1987) Стандартная практика оценки прочности бетона по методу зрелости. ASTM C1074–87
- BS 8110 — Свод правил для конструкционного использования бетона
- IS-456 — Обычный и железобетонный — Свод практических правил
Подробнее:
Виды опалубки (опалубки) для бетонных конструкций
Пластиковая опалубка для бетона — применение и преимущества в строительстве
Соображения при проектировании бетонной опалубки — основа для проектирования бетонной опалубки
Критерии проектирования деревянной бетонной опалубки с формулами расчета
Расчет нагрузки и давления на бетонную опалубку
Срок снятия бетонной опалубки, технические характеристики и расчеты
Обмер опалубки
Опалубка (опалубка) для различных элементов конструкции — балок, перекрытий и т. Д.
Контрольный список безопасных методов опалубки
.Количественный и расчетный анализ для железобетонных конструкций
Сегодня мы увидим, как подготовить расчетный расчет для железобетонных работ (RCC). Первым шагом к рейтинговому анализу является оценка рабочей силы, материалов, оборудования и прочего оборудования для определенного количества железобетона.
Второй шаг — определить компонент конструкции, для которого требуется анализ скорости RCC, поскольку количество арматурной стали зависит от плит, балок, колонн, фундамента, дорог RCC и т. Д., хотя количество других материалов, таких как песок, крупнозернистый заполнитель и цемент, остается неизменным при той же структуре смеси (пропорции смеси) бетона.
Ставка труда на арматурные работы меняется в зависимости от типа конструктивного элемента по мере изменения количества арматурной стали. Количество материалов, таких как песок, цемент и крупнозернистые заполнители, зависит от состава смеси, например M15 (1: 2: 4), M20 (1: 1,5: 3), M25, M30 и т. Д.
Здесь мы увидим анализ расхода для 1м 3 железобетона.
Данные, необходимые для анализа скорости RCC:
1. Оценка материалов:
Оценка материалов включает песок, цемент, крупнозернистый заполнитель и сталь для конкретной смеси. Давайте рассмотрим дизайн смеси 1: 1,5: 3 для нашей практики оценки. Сухой объем всех требуемых материалов считается в 1,54 раза больше влажного объема бетона из-за пустот в песке и заполнителях на сухой стадии. Поэтому для наших расчетов мы будем считать общий объем необходимых материалов равным 1.54 м 3 на 1 м 3 мокрого бетона.
a) Необходимые мешки с цементом:
Объем цемента, необходимый на 1 м 3 бетона =
= 0,28 м 3
Затем количество мешков с цементом (объем одного мешка с цементом = 0,0347 м. 3 )
== 8,07 мешков цемента.
b) Требуемый объем песка:
Требуемый объем песка = = 0,42 м. 3 песка.
c) Требуемый объем грубого заполнителя
Объем крупного заполнителя == 0,84 м 3 грубого заполнителя.
d) Оценка армированной стали:
Требуемое количество стали зависит от компонентов конструкции, то есть плит, балок, колонн, фундаментов, дорог и т. Д. Для оценки требуемой стали существует два метода.
Первый метод — когда у нас есть чертеж, мы можем рассчитать общий вес необходимой стали, разделенный на общий объем бетона для различных компонентов.Это даст нам вес арматурной стали на кубический метр бетона.
Второй метод предполагает процент армирования для различных компонентов. Ниже приведено процентное содержание арматурной стали, обычно требуемой для различных компонентов. Его значения могут варьироваться от структуры к структуре, и их можно предположить из прошлого опыта подобной структуры.
- Для плит = 1,0% от объема бетона.
- Для балки = 2% объема бетона.
- Для столбца = 2.5% от объема бетона.
- Для железных дорог с содержанием бетона 0,6%.
Возьмем пример колонны RCC, где требуется армирование 2,5% от объема бетона, требуемый вес стали будет:
= 196,25 кг.
2. Трудоспособность на 1 м 3 ПКК:
Требуемые трудозатраты выражаются в днях, затрачиваемых конкретным трудом для завершения своей работы для данного количества бетона. Ниже приведены различные виды работ:
a) Каменщик: Согласно Стандартному Графику ставок и Анализу ставок, Один каменщик требуется для 0.37 дн.
б) Роды: Одна Неквалифицированная работа в течение 3,5 дней.
c) Водовоз: требуется один водовоз на 1,39 дня.
d) Станок для гибки стержней: требования к станку для гибки стержней зависят от веса арматуры. Считаем, что на 1 день требуется один прутковый гибочный станок на 100 кг стали.
e) Оператор смесителя: Требуется один оператор смесителя на 0,0714 дня.
f) Оператор вибратора: Требуется один оператор вибратора на 0,0714 дня.
3. Оборудование и аксессуары:
Расходы на оборудование и другие расходы, такие как плата за воду, разные предметы, инструменты и снасти и т. Д., Можно принять как некоторый процент от общей стоимости материалов и работ.Допустим, это 7,5%.
4. Прибыль подрядчика:
Прибыль подрядчика зависит от места к месту, от организации к организации и от работы до работы. Он колеблется от 10 до 20%. В нашем случае допустим, что это 15% от общей стоимости материалов, работ и оборудования.
Мы рассчитали количество каждого товара за 1–3 шага. Для анализа ставок RCC нам нужно умножить каждое количество на их ставки, чтобы получить сумму для каждого элемента работы. Цены варьируются от места к месту и время от времени.Рекомендуется использовать местные тарифы или стандартные тарифы места.
Сумма всех четырех пунктов выше дает ставку или стоимость 1 м 3 бетона.
СКАЧАТЬ : Таблица анализа скорости RCC
Подробнее:
Анализ показателей общестроительных работ — элементы и требования
Расчет скорости штукатурки цементным раствором — расчет количества
Анализ расхода цементного раствора
Расчет количества цемента и песка в строительном растворе
Анализ тарифов на строительные работы
Анализ скорости кирпичной кладки
.