Состав бетонной смеси и расход материалов на 1 м3 бетона: Страница не найдена — Remoo.RU

Содержание

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 ³ (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&³. Итак:

  1. Для песка важны объем, вес, крупность, пустотность, примеси органических и глинистых веществ, влажность.
  2. Для щебня — прочность, масса, влажность, пустотность, загрязненность, содержание игловатых и пластинчатых зерен.
  3. Для цемента — его активность, вес, начало и окончание схватывания.
  4. 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.

Гравий: отличия от щебня.

Особенности приготовления цементного раствора.
Неразрушающий контроль бетона. Подробнее>>

Расход цемента

вид изделиябетон, маркацемент, маркарасход
простые изделияМ100300/ 400225 кг
железобетонные изделияМ150М200М300300/400400500/600265 кг310-380 кг380 кг
армированныеМ400/500600480-530 кг

Расход количества материалов также зависит и от воды. Соотношение воды на 1м3 при гравийном заполнителе составляет:

бетон, марка Мцемент, марка Мводоцементное соотношение
1002002503000,680,750,8
1502002503004005006000,50,570,660,70,720,75
2002002503004005006000,350,430,530,580,640,66
2502002503004005006000,250,360,420,490,560,6
3002503004005006000,280,350,420,490,54
4004005006000,330,380,46

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, ммпесок, %вода, м³
1056230
1552220
2049200
2546195
4041185
5039177
7035167

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.

Расход цемента на 1 куб бетона

В бетоне цемент является составом, связывающим все его компоненты. От его количества и качества зависят технические характеристики раствора – прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость, коррозионная устойчивость. В составе смеси цена на него самая высокая, поэтому вопрос расхода цемента на 1 куб бетона стоит остро – слишком много, снизится рентабельность строительства, после застывания появляются трещины, мало – не будут достигнуты нужные технические и эксплуатационные характеристики.

От чего зависит расход

Основное требование к бетону – достижение необходимой прочности после затвердевания. Исходя из этого, в соответствии со строительными стандартами, описывающими качество компонентов, подбирается их соотношение и технические характеристики. Это делается с учетом марки прочности состава, рекомендованное соотношение ингредиентов указывается в специализированных справочниках. Чтобы рассчитать, сколько будет содержаться цемента в 1 м³ бетона, учитываются следующие факторы:

  • марка, плотность, необходимое время схватывания;
  • пластичность раствора и его подвижность;
  • тип песка, фракция, наличие примесей, доля которых не превышает 15%, иначе этот наполнитель подвергается предварительной обработке – просеиванию или промыванию;
  • фракция, вид и другие технические характеристики щебня – лещадность, плотность, загрязненность, если она превышает норму, щебень очищается;
  • наличие дополнительных компонентов улучшающих характеристики – упрочнителей или пластификаторов.

При изготовлении учитывается непосредственно марка портландцемента. Она должна в два раза превышать марку изготавливаемого из него состава – для раствора М200, берется состав М400. Чем выше марка, тем меньше его потребуется для приготовления смеси нужного класса.

Составление пропорции

Чтобы вычислить количество цемента затрачиваемого на куб бетона, нужно знать марку смеси, кроме того, учитывается и марка используемого вяжущего вещества. Пропорциональное соотношение компонентов указывается в специальных таблицах. В строительстве чаще применяются М400-М500, а пропорция составляется в массовых частях.

Для М400:

Марка бетонаПропорция по массе Ц/П/Щ
1001/4.6/7
1501/3.5/5.7
2001/2.8/4.8
2501/2.1/3.9
3001/1.9/3.7
4001/1.2/2.7
4501/1.1/2.5

Для М500:

Марка бетонаПропорция по массе Ц/П/Щ
1001/5.8/8.1
1501/4.5/6.6
2001/3.5/5.6
2501/2.6/4.5
3001/2.4/4.3
4001/1.6/3.2
4501/1.4/2.9

Это означает, что для приготовления бетона М300 из цемента М400 потребуется взять 10 кг цемента, 19 кг песка, 37 кг щебня. В результате получится 66 кг готового материала. Средняя плотность смеси составляет 2200 кг/м³, поэтому масса затрачиваемого вяжущего компонента 2200/66*10≈330 кг. Подобные расчеты уже сведены в специальные таблицы, чтобы облегчить работу проектировщиков и строителей.

При вычислении количества раствора, учитывают, что по объему выход меньше, чем суммарный объем всех компонентов за счет уплотнения при перемешивании. Наиболее популярная фракция щебня – 20 мм, она обеспечивает нужную прочность и доступна по цене. Количество добавляемой воды, необходимой для приготовления 1 куба смеси, определяется в процессе изготовления, поскольку зависит от влажности используемого песка и технических параметров смеси.

Сколько надо цемента на 1 куб бетонной смеси?

Если для получения нужных технических характеристик требуется знать пропорции песка и щебня, то чтобы подсчитать расходы на строительство требуется провести расчеты затрат цемента на 1 куб бетона. Эти данные просчитаны и сведены в таблицы.

Для М400:

Марка бетонаМасса цемента, кг
100166
150205
200241
250313
300329
400417
450469

Это поможет определить норму расхода, а также количество после обсчета всего объема материала, необходимого для строительства. Количество и стоимость наполнителей высчитываются при помощи таблиц с их пропорциями для разных марок. Для М500 разработаны аналогичные справочные данные, при необходимости этот показатель рассчитывают, пользуясь цифрами по пропорциям компонентов для приготовления смеси.

Для доставки требуемого количества воды учитывается, что оно зависит от влагопоглощения песка и других компонентов, но в среднем рекомендуется запасать до 200 л на 1 м³ бетона. Вода должна быть чистой, без солей и органических добавок, способных снизить качество даже при полном соблюдении всех пропорций.

Рекомендации

При изготовлении растворов нередко возникают проблемы. На площадку привозят цемент более низкой марки, чем требуется для изготовления состава определенного класса прочности. Чтобы достигнуть нужного эффекта, его количество увеличивается на 15%. Мелкозернистого песка добавляют на 10% больше и это не скажется на качестве.

Чаще всего цемент предлагается в бумажных мешках по 50 кг. Это удобная тара, позволяющая быстро рассчитать его объем для выполнения запланированных работ. Для этого высчитывается, сколько мешков цемента содержится в 1 кубе бетона. Для получения этого объема М300 потребуется 329/50=6,58 мешков или 6 мешков и 29 кг. Это значение умножается на объем раствора, который заливается. Если нужно изготовить монолит 40 м³ из М300, то потребуется 40·6,58=263,2≈264 мешка или 13,2 т. При этом качество смеси будет соответствовать заявленным параметрам при соблюдении технологии изготовления.

Правильно рассчитанное количество цемента в кубометре смеси позволит достичь нужных технических и эксплуатационных характеристик. Не нужно забывать и о качестве наполнителей и воды. Они должны соответствовать заявленным параметрам, не содержать посторонних включений и примесей. Это поможет предварительно рассчитать финансовую составляющую и оптимизировать расходы на строительство. При покупке лучше останавливаться на качественных марках 400 или 500, поскольку их потребуется меньше при схожей цене.

Расход цемента на 1 куб бетона: таблица пропорций для приготовления

Бетонные смеси — пластичные и твердеющие со временем составы, состоящие из связующего материала, наполнителей, пластификаторов, специальных добавок и воды. В качестве связующего, для приготовления бетона применяется цемент различного состава и марок. Наполнителями для классического состава служат песок и щебень. Специальные виды бетона могут наполняться керамзитом, измельченным шлаком, древесными отходами и другими материалами, изменяющими технические характеристики материала.


Добавление пластификаторов облегчает процесс укладки бетона и способствует лучшему уплотнению смеси. Специальные добавки позволяют работать с материалом при отрицательных температурах, вспенивать смесь, повышать прочность и устойчивость к влаге или добиваться других специальных свойств.

Требования к компонентам

От соотношения составляющих зависит качество бетона, его технические и эксплуатационные характеристики. Кроме этого, не следует забывать об экономической составляющей, которая определяется, в первую очередь, количеством израсходованного цемента.

Поэтому, правильно подобранный состав бетонной смеси и определение того, сколько нужно цемента на 1 куб бетона, не только обеспечивает качество строительства, но и делает затраты на его производство экономически обоснованными.

Цемент

Современная промышленность производит несколько различных видов цемента, изготавливаемых по различным технологиям. Для бетона в большинстве случаев используют портландцемент четырех марок, от М300 до М600. Марка цемента означает величину нагрузки, которую способен выдержать опытный образец.

В частном строительстве наиболее распространен портландцемент марки М400.

Промышленное возведение зданий и сооружений, а также работа заводов железобетонных изделий основаны на использовании цемента М500. Самая низкая марка применяется для приготовления бетонных конструкций. не подверженных нагрузкам. Например, для стеновых перегородок и пустотных заполнений.

Песок

Для приготовления бетона используют морской, речной или мытый просеянный песок. Такой наполнитель не содержит пыли, мусора, глинистых частиц и других добавок, которые могут ухудшать качество конечного материала.

По размеру составляющих частиц песок подразделяют на:

  • тонкий менее 1,2 мм;
  • очень мелкий 1,2-1,6 мм;
  • мелкий 1,6-2,0 мм;
  • средний 2,0-2,5 мм;
  • крупный 2,5-3,0 мм.

Для бетона можно использовать все виды фракций, но наилучшим размером частиц будет диапазон 1,2-2,5 мм. Во время приготовления бетонной смеси необходимо учитывать влажность песка, которая может достигать 10% от объема и вводить поправки при добавлении воды в смесь.

Щебень и гравий

Применяемые в качестве второго наполнителя, измельченные горные породы так же имеют градацию по размеру и подразделяются на:

  • очень мелкие 3-10 мм;
  • мелкие 10-20 мм;
  • средние 20-40 мм;
  • крупные 40-70 мм.

Две первые фракции называют гравием, а более крупный камень – щебнем. Морская или речная галька, имеющая гладкую поверхность, не сможет заменить искусственно измельченных частиц, так как не обеспечит надлежащего сцепления компонентов.

При выборе крупного наполнителя необходимо учитывать, что размер самых крупных частиц не должен превышать 1/3 будущего бетонного слоя.

Важной технической характеристикой щебня и гравия является их пустотность, которая определяет объем свободного пространства между отдельными частицами.

Чем выше показатель пустотности, тем больше цемента и песка потребуется для приготовления качественной бетонной смеси. В зависимости от этого каменные наполнители подразделяют на пористые до 2000 кг/м3 и плотные более 2000 кг/м3.

Расчет расхода компонентов для приготовления бетона

Для правильного определения соотношения составляющих бетонной смеси и расхода цемента на 1 куб бетона, необходимы следующие исходные данные:

  • необходимая марка бетона;
  • размер фракции купленного песка и щебня;
  • марка цемента, который есть в наличии;
  • желаемая пластичность приготовленной смеси.

Расчет производится по определению веса каждой составной части. Однако в условиях строительной площадки производить взвешивание количества материалов весьма затруднительно и поэтому выполняется пересчет на соотношение объемных частей. При этом принимается, что в 10 литровом ведре, в зависимости от степени уплотнения, помещается 13-15 кг цемента, 14-17 кг песка и 15-17 кг щебня.

В справочной литературе приводятся уже готовые данные о пропорциях бетона в частях, в зависимости от марки вяжущего материала. Так, для получения бетона различных марок с применением портландцемента М400 соотношение песка и щебня на единицу цемента составит:

КомпонентыМарка бетона
М100М200М300М400М500М600
Цемент, кг183263338444500533
Песок, кг842738642533500480
Щебень, кг128212651250120011501120
Вода, л92131170222250266
Пропорции Ц:П:Щ:В1:4,5:
7:0,5
1:2,8:
4,8:0,5
1:1,9:
3,7:0,5
1:1,2:
2,7:05
1:1:
2,3:0,5
1:0,9:
2,1:0,5

При использовании цемента М500 соотношения будут следующими:

КомпонентыМарка бетона
М100М200М300М400М500М600
Цемент, кг155226292380452533
Песок, кг903792702609543533
Щебень, кг126212671258121911771226
Вода, л78113146190226266
Пропорции Ц: П:Щ:В1:5,8:
8,1:0,5
1:3,5:
5,6:0,5
1:2,4:
4,3:0,5
1:1,6:
3,2:0,5
1:1,2:
2,6:0,5
1:1:
2,3:0,5

Эти соотношения показывают, что для низких марок бетона выгоднее использовать портландцемент М400, а для получения более прочного материала М500.

Для упрощения процесса приготовления можно пересчитать, сколько мешков цемента на 1 куб бетона, и определить итоговые пропорции бетона в ведрах для остальных материалов. Такой рецепт может оказаться более удобным в пользовании.

Данная таблица составлена для фракции гравия 20 мм. При других размерах камня расход цемента на 1 куб раствора может изменяться в зависимости от показателя пустотности.

Чтобы определить ее самостоятельно, наберите 10 литровое ведро наполнителя, возьмите мерную емкость и влейте в ведро воду. Если войдет 3 литра жидкости, то пустотность составляет 30%, а если 4 литра, то 40%. Для заполнения излишних пустот между камнями потребуется дополнительное количество песка и цемента, что увеличит итоговую стоимость бетонной смеси.

Вода для приготовления бетона должна быть чистой, без примесей. Ее количество зависит от влажности песка и требуемого уровня пластичности материала.

Чем меньше влаги в составе бетона, тем его труднее укладывать и качественно уплотнять. Но так монолитная конструкция получается более прочной. Большое количество воды делает состав пластичным и легко заливаемым, но прочность бетона будет при этом несколько снижена.

Пластичность бетонаРасход воды, л/м3
Гравий, ммЩебень, мм
1020408010204080
Пластичный
220

205

190

175

235

220

205

190
Средняя пластичность
210

195

180

165

225

210

195

180
Малая пластичность
200

185

170

155

215

200

185

170
Непластичная
190

175

160

145

205

190

175

160

Применяемые способы замешивания бетона

В частном строительстве применяют ручной или механизированный способ замешивания бетонной смеси. Приготовление вручную имеет смысл при небольших объемах работ, но если требуется приготовить более 5 м3, то лучше арендовать, а то и купить, механическую бетономешалку с электроприводом. При потребности в бетоне более 50 м3 можно рекомендовать покупать готовый бетон заводского приготовления, поставляемый в автомобильных миксерах.

Замес вручную

Для ручного замешивания потребуется бадья или корыто с невысоким бортом. Первоначально в эту емкость засыпают песок, цемент и перемешивают их до получения серой однородной массы. После этого добавляют воду и делают обычный цементно-песчаный раствор. Далее начинают постепенно добавлять щебень и при необходимости воду до тех пор, пока не получится готовая к укладке смесь.

Использование бетономешалки

При механическом замесе в работающий миксер заливают примерно половину необходимой воды и засыпают половину щебня. Это позволяет сбить со стен остатки цементного раствора, оставшиеся от предыдущего замеса. После этого засыпают весь необходимый цемент, перемешивают 2-3 минуты и добавляют песок. Засыпают остаток щебня и добавляют воды для получения необходимой консистенции состава.

Выгрузку готового бетона необходимо производить полностью в подставленный под бетономешалку поддон. Набирать смесь лопатой из миксера не допустимо.

Расход бетона и других материалов на 1 куб бетона

Бетон является одним из наиболее распрастраненных материалов из всех, что используют в строительстве. Его основа — это щебень или гравий, а в качестве связующего отвердителя применяют водный цементно-песчаный раствор.

Чтобы посчитать, сколько нужно цемента на 1 куб бетона, нужно знать для чего он будет использоваться. В среднем на 1 м3бетона потребуется от 240 до 320 кг цемента, в зависимости от марки бетона. Далее мы рассмотрим какую марку бетона следует выбирать для каких целей и какой расход цемента будет при изготовлении каждой из них.

Содержание

  • 1 Особенности расчета расхода цемента на 1 куб бетона
  • 2 Рекомендации по изготовлению бетонного раствора
  • 3 Важно! Следует прислушаться к совету опытных специалистов, которые не рекомендуют делать большие замесы. Необходимо готовить небольшие порции с целью достигнуть нужного результата опытным путем. Чтобы упростить приготовление бетона следует компоненты использовать в определенных пропорциях. На практике чаще используется бетон, в котором на 1 часть цемента берется 3 части песка и 5 частей щебня, то есть 1:3:5.
  • 4 Также не рекомендуется делать объемные замесы бетонной смеси, так как вяжущее быстро схватывается, а раствор теряет свойства пластичности и прочности. Небольшие порции раствора, которые готовятся непрерывно, одна за одной – лучший вариант приготовления бетона в индивидуальном строительстве. Временная затрата при этом покрывается экономическими приобретениями. Чтобы минимизировать количественные и качественные потери при приготовлении бетона, компоненты смешиваются в строго определенных пропорциях.
  • 5 Особенности расхода стройматериалов на куб бетона
  • 6 Как рассчитать количество стройматериала для бетона
  • 7 Когда расход материалов на 1м3 бетона достигает 400 кг, начинается наращивание прочности, и при увеличении расхода стройматериалов до 500 кг показатели прочности остаются на одном уровне. Если расходование цемента в растворе становится больше, чем 500 кг, прочность материала идет на спад.
  • 8 Расход цемента на кубический метр бетонного раствора
  • 9 Модуль В/Ц (водоцементное соотношение) рассчитывается, исходя из времени затвердевания и марки. При приготовлении раствора марки 500 (самый востребованный стройматериал) оптимальный расход цемента на куб бетона выглядит как 1:3 (цемент-песок).
  • 10 Как рассчитать вес цемента и цементной пыли
  • 11 Особенности расчета материалов для раствора
  • 12 Рекомендации
  • 13 Таблица количества цемента в 1м3бетона
  • 14 От чего зависит расход цемента
  • 15 Расход цемента на кирпичную кладку
  • 16 Видео по теме

Особенности расчета расхода цемента на 1 куб бетона

Расход цемента на 1м3 бетона является справочной информацией (при использовании цемента М500), которую для основных марок бетона отображает таблица расхода:

Маркировка бетонаПрименениеРасход цемента М500 в кг на 1 куб бетонаМ100Легкий бетон, применяемый на подготовительных этапах предшествующих бетонным работам166М200Бетон широкого спектра применения, чаще всего используется для заливки фундаментов241М300Бетон широкого спектра применения, отличающийся хорошими прочностными свойствами319М400Средний бетон, отличающийся быстрым застыванием, наиболее часто используется при строительстве гидротехнических конструкций.417

Для получения высококачественного бетона, который обеспечит длительный срок службы конструкции, важно использовать компоненты в нужной пропорции.

Количество цемента влияет на подвижность бетона. Поэтому при приготовлении бетона точность закладки компонентов должна соблюдаться в следующих объемах:

    Цемента — до 1 кг.Песок — до 3 кг.Щебня — до 5 кг.

Подробнее о данных пропорциях вы сможете прочитать в статье Соотношение щебня, песка и цемента в бетоне.

В этом случае при соблюдении требуемых пропорций будет изготовлен высококачественный бетон, то есть:

    Прочный;С необходимой жесткостью;Пластичный.

Если допустить большую погрешность, к примеру, в сторону уменьшения количества цемента, то связующий материал не будет удерживать наполнитель, а значит, бетон под воздействием внешних негативных факторов придет в негодность в короткое время.

Расход цемента на 1 куб бетона зависит от того, какую марку бетонной смеси планируется изготовить. А это зависит от того, для чего бетон планируется расходовать. В бытовом малоэтажном строительстве наиболее часто применяются:

Бетон с маркировкой М200, отличающийся высокой прочностью на сжатие.

Он используется при обустройстве различных типов фундаментов, заливки площадок и формирования дорожек. Также его часто используют при строительстве лестниц и в качестве бетонной подушки при установке бордюров.Бетон с маркировкой М300. Он может быть использован для заливки монолитных фундаментов, но наиболее часто применяется при возведении стен и формирования перекрытий зданий.

Марка цемента, используемая при приготовлении бетона всегда в 1,5 или 2 раза выше марки приготавливаемого из нее бетона. Так, к примеру, для приготовления бетона М200 необходимо использовать цемент с маркировкой М300 или М400.

Для удобства приготовления бетона рекомендуется приобретать цемент в мешках по 50 кг. Использование такого средства измерения позволит с легкостью приготовить бетонную смесь. Так, для изготовления 1 куба наиболее популярного бетона с маркировкой М200 потребуется 4 мешка и 41 кг цемента марки М300 или М400.

Рекомендации по изготовлению бетонного раствора

Следует знать, что цемент не предполагает длительного срока хранения. По утверждению специалистов-строителей в течение месяца после даты выпуска он теряет приблизительно 10% прочности.

Поэтому при покупке цемента следует обращать внимание на срок его изготовления, ведь, к примеру, можно приобрести цемент с маркировкой М300, который в момент приготовления бетона будет иметь свойства цемента с маркировкой М250. И именно этот фактор нужно учитывать при соблюдении пропорций.

Важно! Следует прислушаться к совету опытных специалистов, которые не рекомендуют делать большие замесы. Необходимо готовить небольшие порции с целью достигнуть нужного результата опытным путем.

Чтобы упростить приготовление бетона следует компоненты использовать в определенных пропорциях. На практике чаще используется бетон, в котором на 1 часть цемента берется 3 части песка и 5 частей щебня, то есть 1:3:5.

Для получения качественного бетона с минимальным количеством пустот следует использовать щебень разных фракций.

Песок, используемый для бетона, должен иметь зернистость в пределах 1,1 -3,5 мм.Также следует помнить, что в используемом песке не должно содержаться примесей глины, так как она в существенной степени уменьшает прочность. Что касается воды, то главное требование к ней – чистота. Использовать речную воду с примесями водорослей и различных взвесей не рекомендуется.Дата: 11-04-2015Просмотров: 184Комментариев: Рейтинг: 30Бетон является наиболее популярным стройматериалом.

Без него не обходится ни одно возведение зданий.Основу смеси составляет гравий или щебень, а роль связывающего вещества выполняет раствор цемента и песка. Для правильного приготовления бетонаважно знать необходимое количество всех компонентов. Любые отклонения от нормы могут привести к уменьшению стойкости сооружения и последующему его разрушению.

Без бетона не обойтись при строительстве зданий, в состав его входит цемент, вода, песок.Для правильного приготовления нужно знать необходимые пропорции.Для того чтобы получить качественную бетонную смесь, необходимо тщательно придерживаться рекомендуемых пропорций.

Тогда конструкция, при строительстве которой она используется, выдержит долгий срок эксплуатации.От количества цемента в бетонной смеси зависит ее подвижность.Этот факт является главным критерием при расчете расхода необходимых компонентов. Пропорции всех материалов должны соответствовать нормам, которые зависят от сферы применения заливки. Для создания раствора хорошего качества желательно придерживаться следующих пропорций:Пропорции компонентов для приготовления разных марок бетона.1 кг цемента;3 кг песка;5 кг щебня или гравия.Именно такое количество компонентов позволит получить качественный бетон с высокими характеристиками прочности и пластичности.

Если по каким-то причинам вы добавите в смесь меньше цемента, то раствор из него будет плохо выполнять связывающую функцию, что приведет к преждевременному разрушению конструкции под воздействием негативных факторов внешней среды.Расход цемента на 1 куб бетона прямо зависит от марки смеси.Маркировка данного стройматериала применяется в соответствии с его назначением. Необходимая смесь изготавливается исходя от потребностей. При строительстве небольших зданий в основном используют такие марки:М100 — легкая бетонная смесь, которая используется на подготовительных этапах.М200 имеет широкий спектр действия и применяется при возведении фундамента.М300 — заливка с высокой прочностью и обширным использованием.М400 — средняя смесь, которая быстро стынет и применяется при гидротехническом строительстве.Наиболее популярными марками являются М200 и М300.Первая используется для заливки стяжки, сооружении фундаментов и дорожек.

Бетон этой марки также будет оптимальным вариантом при строительстве лестницы. М300 хорошо подходит для возведения стен, формирования перекрытий и в качестве основы монолитного фундамента.Марка цемента, который используется при изготовлении смеси, должна быть в 1,5 или 2 раза выше сорта готового бетона. Если вам нужен М200, то исходный материал должен быть не меньше М300-М400.Более удобным считается приобретение цемента в мешках по 50 кг.

Такой способ поможет без лишних расчетов приготовить бетон в нужном количестве. На 1 куб бетона марки М200 расход цемента М300 или М400 составляет 4 мешка по 50 кг и 41 кг.Вернуться к оглавлениюПропорции песка, цемента и щебня для приготовления бетона.Цемент нельзя хранить дольше предполагаемого срока годности, ведь со временем он теряет свои свойства. По прошествии месяца с даты изготовления наблюдается потеря его прочности до 10%.Этот факт нужно учитывать при расчете пропорций.

Если вы приобрели стройматериал марки М300, то спустя месяц у него будут характеристики схожие с М250. Не рекомендуется готовить раствор в больших количествах.Ведь оптимальная консистенция достигается путем проб и ошибок. На практике часто используется бетон с количеством цемента, песка и щебня в пропорции 1:3:5.

При этом не следует забывать, что точность расхода цементирующего материала на 1 куб раствора составляет 1 кг, а щебень можно добавлять с допустимой погрешностью 5 кг.Для того чтобы получить определенную марку бетона, достаточно применить подходящую комбинацию ингредиентов. Соотношение жидкости и цемента можно менять в разные стороны.Все зависит для каких целей вам необходим готовый раствор. Из одинаковых материалов у вас есть возможность приготовить бетонную заливку разных маркировок.

Если у вас в наличии цемент разных марок, а нужно приготовить одинаковую смесь, то этого легко достигнуть путем снижения в общей массе расхода материала более высокой пробы.Расход цемента больше 500 кг на 1 куб бетона приведет к резкому ухудшению качества раствора.Чтобы получить смесь хорошего качества рекомендуется использовать гравий или щебень различных фракций.Оптимальной зернистостью песка, который входит в состав бетона, считается размер от 1,1 до 3,5 мм. В нем не должно быть добавок глины. Она существенно снизит прочность бетонного раствора.Главным критерием используемой воды служит чистота.

Для приготовления раствора не подходит жидкость из водоемов с примесью водорослей.Приготовление бетона имеет свои особенности, и одна из них состоит в том, что цемент нельзя хранить долго – за 30 суток прочность материала падает на 10%.Поэтому, если бетон будет готовиться самостоятельно, необходимо проконтролировать дату изготовления вяжущего вещества, чтобы расход цемента на 1 куб бетона не был занижен, а его качество не повлияло на качество смеси. На практике расхождение в прочности выглядит так: цемент М300, хранившийся больше нескольких месяцев на складе, превращается в состав марки М250. Временной фактор всегда влияет на прочность бетона и должен учитываться при составлении требуемых пропорций.

Также не рекомендуется делать объемные замесы бетонной смеси, так как вяжущее быстро схватывается, а раствор теряет свойства пластичности и прочности.

Небольшие порции раствора, которые готовятся непрерывно, одна за одной – лучший вариант приготовления бетона в индивидуальном строительстве. Временная затрата при этом покрывается экономическими приобретениями. Чтобы минимизировать количественные и качественные потери при приготовлении бетона, компоненты смешиваются в строго определенных пропорциях.

Особенности расхода стройматериалов на куб бетона

Частным застройщикам необходимо знать, какой предстоит расход материалов на 1 м3 бетона.

Марка бетонаМарка вяжущегоВес цемента на 1м3раствора, кгКоличество мешков цемента (50 кг) на 1м3бетона, штукM 150M 3002605,2M 200M 3002905,8M 4002505M 5002205,4M 250M 3003406,8M 4003006M 5002505M 300M 4003507M 5003006M 400M 4004008M 5003306,6

Как рассчитать количество стройматериала для бетона

Количество и объем ингредиентов в сухой смеси всегда больше объема конечного продукта для приготовления бетона. При закладке арматуры рекомендуется использовать высокомарочный бетон, и расход материала на 1 куб при соблюдении этих условий будет больше.

Нормативы СНиП определяют массу цемента в железобетонных конструкциях не менее 220 кг/1 м³. Не забывайте, что при длительном хранении портландцемент теряет марочную прочность, поэтому для повышения качества, класса и прочностных характеристик бетона в рабочую смесь добавляют синтетические пластификаторы. У рыхлого цемента плотность должна быть не менее 1300 кг/1 м³, и в растворе он должен находиться в соотношении 1:2 с водой.

Когда расход материалов на 1м3 бетона достигает 400 кг, начинается наращивание прочности, и при увеличении расхода стройматериалов до 500 кг показатели прочности остаются на одном уровне. Если расходование цемента в растворе становится больше, чем 500 кг, прочность материала идет на спад.

Расход цемента на кубический метр бетонного раствора

Чтобы правильно рассчитать расход материала на куб бетона, необходимо знать вес цементно-песчано-щебневой смеси. Если пропорции песка и цемента должны соблюдаться абсолютно точно, то щебень допустимо добавлять с погрешностью +/- 5 кг. Предварительный первый расчет массы раствора необходим для уточнения значения прочности стройматериала, а также жесткости и текучести будущего раствора.

Расчет объема материалов на кубометр для рабочей смеси также требует определения марки цемента, подходящей по характеристикам для строительства объекта. Оптимальное соотношение пропорций материалов соблюдается при условии, что марка бетона берется меньше марки цемента.

Если соотношение будет обратным – стоимость приготовления заметно возрастет и повысится расход стройматериалов. При несоблюдении требований по расходу материалов и правильному соотношению цемент-песок-щебень (гравий) на выходе получится некачественный бетон с низкой прочностью, пластичностью и вязкостью раствора. При необходимости получения материала именно с низкой прочностью в раствор добавляют песок или каменную пыль.

Модуль В/Ц (водоцементное соотношение) рассчитывается, исходя из времени затвердевания и марки. При приготовлении раствора марки 500 (самый востребованный стройматериал) оптимальный расход цемента на куб бетона выглядит как 1:3 (цемент-песок).

Как рассчитать вес цемента и цементной пыли

Чтобы изготовить сложные бетонные элементы и детали конструкции, используется другое соотношение – 1:2 (цемент-песок).

В конструкциях, работающих без нагрузок, раствор замешивают с соотношением цемент-песок как 1:5. При этом количество щебня в рабочей смеси на одни кубический метр раствора быть около 70% от общего объема. Чтобы соблюсти требуемый класс по прочности на сжатие, при приготовлении раствора добавляют цемент таких марок:

Класс бетона МПаМарка, кг/см3B 7,5B 10B 15B 20B 25B 30B 40B 45100150200250300400500600Цемент, марка200300300-400400400500500-600600-700Расход цемента, кг/м3200-240215-240240-310270-340310-390350-440410-535480-650

Цементный состав можно приготовить на строительной площадке, но при этом рекомендуется добавлять пластификаторы для уменьшения водопроницаемости и повышения пластичности раствора, а также для ускорения его схватываемости.

Расход цемента при приготовлении рабочей смеси указан в таблице выше для марок цемента, которые хранились меньше 2-х месяцев.

Если цементный состав хранился более 3-х месяцев, то его расход требуется увеличить на 20%.При хранении цемента более полугода расход материалов для приготовления смеси увеличивают на 40%. Цемент, который хранился больше года, использовать нельзя. Также добавление цемента с длительным временем хранения требует увеличения времени перемешивания раствора, поэтому необходимо добавлять ускорители затвердевания.

Особенности расчета материалов для раствора

Подвижность раствора напрямую зависит от количества цемента, добавленного в смесь. Поэтому все ингредиенты раствора добавляются с соблюдением таких пропорций:

    Цемент — 1 часть;Песок — 3 части;Щебень — 5 частей.

При правильном соблюдении пропорций получится высокопрочный, жесткий и пластичный раствор. При несоблюдении пропорций песка и щебня связь между вяжущим веществом и наполнителем становится непрочной, и бетон быстро разрушается под воздействием даже незначительных нагрузок.

Точный расчет количества строительных материалов при оптимальном расходе компонентов на 1 м3опирается на правильный выбор марки изготавливаемого раствора и правильного его использования в бетонных конструкциях.

В индивидуальном строительстве малоэтажных зданий более востребован высокопрочный бетон M 200. Эту марку используют для строительства тротуаров, пешеходных дорожек и садовых тропинок, возведения фундаментов и эксплуатируемых площадок, строительства лестниц и песчано-бетонных подушек под основания. Марка M 300 применяется главным образом при заливке монолитных ленточных фундаментов, возведении монолитных перегородок и перекрытий.

При приготовлении раствора марка должен контролироваться состав компонентов: марка цемента должна быть больше марки бетона. Так, бетон M 200 требует добавления цемента M 400.

Рекомендации

Чтобы приготовить один кубометр прочного и надежного бетона без воздушных пузырьков и других дефектов, в котором будет минимум пустот, добавляют щебень разного размера. Песок для раствора может быть любой зернистости, вплоть до 3,5 мм, без примесей глины и других посторонних минералов, чтобы не снизить прочность марки. Воду желательно добавлять только чистую.

Прочность бетона

На практике определить марку можно при помощи таких простых инструментов, как зубило и молоток.

Если при ударе молотком по зубилу острие погрузится в материал примерно на 5 мм, то это марка M 100. Если зубило уйдет в камень глубже, чем на 5 мм, то марка равна примерно M 75. Если зубило совсем на заглубляется, а откалывает небольшие осколки, прочность бетона можно считать примерно марки M 150.Объем добавляемой воды прямо влияет на качество и эксплуатационные характеристики материала.

От количества и качества воды зависят свойства пластичности прочности смеси после полного схватывания и затвердевания. Рассчитывать количество воды необходимо, исходя из параметров самого жесткого раствора с минимальной пластичностью. Если воды будет недостаточно, то проще добавить воду, чем вяжущее, щебень или песок.

Внешне жесткий бетон определить довольно легко – если выложить на ровную поверхность 2-3 кг раствора, то масса не должна растекаться, а будет сохранять первоначальную форму. При добавлении мелкофракционных наполнителей (щебня, песка или гравия) воды будет расходоваться больше.

Приготовление раствораобновлено: Ноябрь 25, 2016автором: Артём

Главная>Строительные материалы>Расход цемента на 1 куб бетона

Первое, что волнует человека, который хочет построить себе дом или любое другое здание или сооружение, это расход строительных материалов.Несмотря на то, что бетон измеряется кубометрами и имеет определенную стоимость, самой дорогой его составляющей всё равно является цемент.

Он намного дороже, чем все остальные входящие в его состав компоненты. Именно от цемента зависит стоимость бетона, но чем выше марка смеси, тем больше необходимо потратить цемента.Также существует определенный баланс между маркой и количеством, которое необходимо добавить в бетон. Несведущему человеку производить такие расчёты проблематично, поэтому необходимо изложить информацию очень доступно.

Расход цемента на 1 куб бетона строго регламентирован строительными стандартами, а отклонение от этих норм чревато резким снижением качества и непредсказуемыми свойствами после застывания.Самое лучшее представление информации подобного рода возможно только в табличном варианте.Пропорции эти сложились десятилетиями. Не стоит идти против строительных стандартов по ГОСТу. Ярким примером могут послужить строительные здания довоенной постройки, которые до сих пор стоят без малейшей трещины.Таблица пропорций цемента марки М400, песка, щебня для изготовления требуемой марки бетонаТребуемая марка бетонаПропорции по массе, Ц:П:Щ (килограмм)Объемный состав на 1 л цемента, П:Щ (литров)Получаемый объем бетона из 1 литра цемента (литров)М1001 : 4,6 : 7,04,1 : 6,17,8М1501 : 3,5 : 5,73,2 : 5,06,4М2001 : 2,8 : 4,82,5 : 4,25,4М2501 : 2,1 : 3,91,9 : 3,44,3М3001 : 1,9 : 3,71,7 : 3,24,1М4001 : 1,2 : 2,71,1 : 2,43,1М4501 : 1,1 : 2,51,0 : 2,22,9Таблица пропорций цемента марки М500, песка, щебня для изготовления требуемой марки бетонаТребуемая марка бетонаПропорции по массе, Ц:П:Щ (килограмм)Объемный состав на 1 л цемента, П:Щ (литров)Получаемый объем бетона из 1 литра цемента (литров)М1001 : 5,8 : 8,15,3 : 7,19,0М1501 : 4,5 : 6,64,0 : 5,87,3М2001 : 3,5 : 5,63,2 : 4,96,2М2501 : 2,6 : 4,52,4 : 3,95,0М3001 : 2,4 : 4,32,2 : 3,74,7М4001 : 1,6 : 3,21,4 : 2,83,6М4501 : 1,4 : 2,91,2 : 2,53,2Как видите, чем выше марка цемента, тем меньше его требуется для того, чтобы создать ту или иную марку бетона.

Однако следует быть осторожными с высокомарочными цементами из-за крайне быстрого срока застывания. Обычно такие смеси соединяют непосредственно на строительной площадке, а не на бетонном комбинате по той простой причине, что миксер не успеет довезти смесь до места назначения.Расход цемента на 1м3бетона в зависимости от марки цемента:М-450 – 469 кг; М-400 – 417 кг; М-300 – 319 кг; М-250 – 300 кг; М-200 – 241 кг; М-150 – 205 кг; М-100 – 166 кг.При изготовлении бетона, как правило, используют марку цемента M-400. Потому как при использовании цемента низкой марки нужно увеличивать количество цемента.

Например если взять марку цемента М-300, то по сравнению с цементом марки M-400 его нужно взять больше на 30%.Требуемая пластичность бетонаРасход воды при наибольшем размере частиц заполнителей(в л/куб. м.)гравий, ммщебень, мм1020408010204080Очень пластичный215200185170230215200185Среднепластичный205190175160220205190175Малопластичный195180165150210195180165Непластичный185170155140200185170155Оптимальное соотношение песка и щебня при изготовлении 1м3 бетона составляет: песка – 0,5 м3, щебня – 0,8 м3и часть наполнителя. Для бетона марки М200, который используют для фундамента и дорожек, нужно 280 кг цемента, а для бетона марки М300 – 380 кг.

Таблица количества цемента в 1м

3бетона

Марка бетонаКоличество цемента, лКоличество цемента, кгБетон марки М-100111166Бетон марки М-150137205Бетон марки М-200161241Бетон марки М-250200300Бетон марки М-300213319Бетон марки М-400278417Бетон марки М-450313469

Используя данную таблицу, можно с легкостью установить сколько цемента вмещает в себя куб бетона при разных марках и различных задачах, стоящих перед бетоном.

От чего зависит расход цемента

Существует целый ряд факторов, которые существенно влияют на расход цемента:

Соблюдение пропорций. Только точная мера поможет создать бетон, строго соответствующий марке.

Если этого не соблюдать, то лучше не строить здания и сооружения на грани прочностных возможностей, потому что это может быть чревато разломом. Расход цемента на 1 куб высокомарочного бетона строго зависит и от марки самого цемента. Обычно пытаются брать только марку 400, потому что более быстрое застывание может создать на строительной площадке неразрушимую глыбу огромных размеров, которую затем придётся бурить и взрывать.

Адгезивные свойства наполнителей. Всё дело в том, что большое количество острых граней помогает создать устойчивую смесь даже при слабой марке или малом количестве цемента. Этим часто пользуются тогда, когда необходимо создавать ненагруженные конструкции, например, это могут быть декорации в ландшафтном дизайне.

И это реальный способ существенно сэкономить средства. При определенных пропорциях количество цемента влияет исключительно на время застывания, поэтому оно может быть уменьшено примерно на 20%. Опять же, речь идёт о ненагруженных конструкциях.

Перерасход цемента также очень плохо сказывается на качестве бетонной смеси.

Граничные значения для каждой марки бетона определены неслучайно, потому что переизбыток может привести к перманентному растрескиванию.Если подойти детально к устройству бетона, то он является так называемой распределенной системой, где каждая его составляющая, начиная от арматуры и заканчивая песчинками, равномерно получает нагрузку. При переизбытке цемента возможно нарушение этого принципа, причём внутренние напряжения будут создаваться даже самим материалом при застывании. Все пропорции выведены на основании сложных инженерных и химических расчётов, поэтому пренебрегать ими нельзя.Видео: как сделать бетон пропорциями цемента в ведрах

Расход цемента на кирпичную кладку

То, что обычно называют бетоном, у каменщиков называется вяжущим раствором. Всё дело в том, что для этой смеси используют только цемент марки 400.

Он позволяет какое-то время работать без риска преждевременного застывания. В растворе его 1 часть против 4 частей песка. Соответственно, на 1 кубометр готовой смеси необходимо потратить 200 литров цемента марки 400.

В сухом эквиваленте это 4,5 мешка на 1 кубометр. Количество воды зависит уже от того, каким раствором привык работать каменщик. Поэтому расчёт целесообразно вести на сухую.

Расход раствора на самую распространенную кирпичную кладку в 1,5 кирпича составляет 0,25 кубометра раствора на 1 кубометр кирпича. В количестве это примерно 400 единиц. То есть на 1 кубометр кирпичной кладки в 1,5 кирпича необходимо 1,125 мешка цемента или 56 кг.

Количество, расходуемое на кладку, является усредненным, потому что всё зависит от аккуратности каменщиков. Примерно 3-4% раствора падает вдоль стен, но этого избежать никак нельзя.Также не стоит винить мастеров в этом расходе, потому что кто-то теряет меньше раствора, а кто-то больше.

Но, как говорят сами каменщики, большое количество потерь, обычно, получается из-за аккуратности шва. Расход цемента в кирпичной кладке на 1 куб бетона является величиной непостоянной.Намного более затратной считается кладка в 2 или даже 2,5 кирпича. Там подсчитать количество раствора намного труднее, потому что существует насколько способов сцепки.

Также определенное количество могут поглощать пустоты.Есть ещё один фактор, от которого зависит расход цемента определенной марки на 1 куб бетона. Это точность измерения при составлении смеси.Необходимо пользоваться либо крупными ёмкостями, либо специализированным контрольно-измерительным оборудованием. Ведром можно мерить всё что угодно, но только при создании бетона без марки для бытовых нужд, например, для создания дорожки в саду.

Во всех остальных случаях точная выдержка пропорций играет величайшую роль, и пренебрегать ею никак нельзя.Расход цемента на 1 куб бетона может сильно варьироваться в случае изготовления смеси «на глаз». Но это плохая практика, потому что свойства бетона после застывания предсказать практически невозможно. Настоятельно рекомендуется соблюдать пропорции, а также выбирать составляющие высшего качества для того, чтобы добиться строгого соответствия стандартам.

Видео по теме

Источники:

  • silastroy.com
  • ostroymaterialah.ru
  • okbeton.ru
  • remontnichok.ru

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 бетонаРасход цемента марки М500, кг/м3
М100180
М150210
М200250
М250310
М300360
М400410
М500455

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.

Бетонпропорция долей цемента, песка и щебня
марка М400марка М500
М100Ц1 : П3.9 : Щ5,9Ц1 : П5,1 : Щ6,9
М150Ц1 : П3.0 : Щ4,9Ц1 : П4,0 : Щ5,7
М200Ц1 : П2.3 : Щ4,0Ц1 : П3,0 : Щ4,7
М250Ц1 : П1.7 : Щ3,2Ц1 : П2,3 : Щ3,8
М300Ц1 : П1.5 : Щ3,1Ц1 : П2,0 : Щ3,5
М400Ц1 : П1.1 : Щ2,4Ц1 : П1,3 : Щ2,6
М450Ц1 :П 1.0 : Щ2,0Ц1 : 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 расвораСостав смеси, кг
Цемент М400ЩебёнкаПесокВода, л
М751731085946210
М1002121082871213
М1502371075856215
М2002901069794215
М2503361061751220
М3003851050706225

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.

Расход материалов на 1 м3 бетона: подсчитаем результат. | Пенообразователь Rospena

Бетон – это один из главных элементов современного строительства. Представляет собой искусственный камень, изготавливаемый из воды, цемента, наполнителей. Для обеспечения высокого качества необходимо тщательно определять расход материалов на 1 м3 бетона.

Долговечность и прочность конструкций из бетона напрямую зависит от его состава, качества компонентов, уплотнения смеси, условий выдержки, подвижности и дозировки компонентов.

Определяем компоненты на «глазок»

Бетонная смесь

Как правило, при приготовлении бетона своими руками в домашних условиях расход компонентов определяют просто «на глазок», измеряя их количество лопатой либо ведром.

Но даже для такого простого способа имеются свои условия смешивания и добавления определенного количества строительных ингредиентов.

В лабораторных условиях можно определить точные качественные характеристики отдельных элементов смеси, в домашних же условиях доступна только приблизительная точность:

  • Для песка – вес, объем, пустотность, крупность, влажность, примеси глинистых веществ, органических примесей;
  • Для щебня – масса, прочность, пустотность, влажность, содержание игловатых и пластинчатых зерен, загрязненность;
  • Для цемента – вес, начало и окончание схватывания, его активность;
  • Для самой бетонной смеси – подвижность, объемная масса, прочность, водонепроницаемость, водоотделение.

Состав бетона

Итак, для того, чтобы определить правильный расход материалов на куб бетона необходимо знать характеристики компонентов. Также стоит учитывать, бетон какой марки и с какими свойствами необходимо получить. От этого зависит количественное соотношение компонентов на 1м3 бетона.

Например, для получения бетона определенной марки потребуется целый спектр материалов: 30 килограмм цемента, 90 кг песка, сто пятьдесят килограмм щебня. Количество воды выражается в частях, т.е. пятнадцать литров воды для данной смеси фиксируется как водоцементное отношение, равное 0,5.

Рассмотрим для начала типы бетона и особенности их состава:

  • Крупнопористый бетон. Состоит из крупных заполнителей, связующего, воды. Песок в таком составе отсутствует. Заполнители применяются самые различные: щебень, гравий, шлаковая пемза, керамит, топливные шлаки и прочее;
  • Легкие бетоны разделяются на несколько подвидов:
  • Шлакобетон, в состав которого входят клинкерные аналоги, а также металлургические и топливные шлаки, горелые породы, зола. Введение извести в смесь значительно улучшает качество, также можно добавлять глину, каменную муку. Одним словом, материалов предостаточно;
  • Керамзитобетон, который имеет в качестве наполнителя крупный керамзит либо пемзу (пемзобетон).

Расход компонентов: куб за кубом

Далее необходимо знать расход цемента и других материалов на один куб бетона:

  • Для простых бетонных изделий понадобится материала: марка бетона – 100, марка цемента понадобится 300/400, расход – 225 кг;
  • Для железобетонных изделий: марка бетона – 150, марка цемента понадобится 300/400, расход – 265 кг; бетон М200, цемент М400, расход – 310/380 кг; бетон М300, цемент М500/600, расход – 380 кг.

Для напряженно-армированного уже берется марка бетона – 400 или же 500, а также марка цемента – 600, расход – 480-530 кг.

Расход материалов на 1 м3 бетона также во многом зависит от количества воды. Водоцементное соотношение на куб при гравийном заполнителе составляет:

  • Бетон М100: цемент М200 – отношение 0,68, М250 – отношение 0,75, М300 – отношение 0,8;
  • Бетон М150: цемент М200 – отношение 0,5, М250 – 0,57, М300 – 0,66, цемент М400 – отношение 0,7, М500 – 0,72, М600 – 0,75;
  • Бетон М200: цемент М200 – отношение 0,35, М250 – 0,43, М300 – 0,53, М400 – отношение 0,58, М500 – 0,64, М600 – 0,66;
  • Бетон М250: цемент М200 – отношение 0,25, М250 – 0,36, М300 – 0,42, М400 – отношение 0,49, М500 – 0,56, М600 – 0,6;
  • Бетон М300: цемент М250 – 0,28, М300 – 0,35, М400 – отношение 0,42, М500 – 0,49, М600 – 0,54;
  • Бетон М400: цемент М400 – отношение 0,33, М500 – 0,38, М600 – 0,46;

Далее можно приступать к определению необходимого объема на 1м3 бетона песка и гравия (щебня). Для этого из одного кубометра бетона надо вычесть сумму объемов воды и цемента. В итоге получаем количество объема, приходящегося на песок и наполнители. При этом надо учесть, что песок бывает различной крупности, что влияет на соотношение компонентов:

  • Крупный песок – модуль требуемой крупности 2,4-3,5Мк;
  • Средний песок – крупность 2,5-1,9 Мк;
  • Песок мелкий – крупность 2-2,5 Мк;
  • Песок очень мелкий – крупность 1,1-1,6Мк;
  • Тонкий песок – крупность до 1,2 Мк.

Для того чтобы определить правильный расход материалов на куб бетона, необходимо знать процентное соотношение от общего количества:

  • Размер щебня 10 мм, а содержание песка 56%, расход воды 230 м3;
  • Щебень 15 мм – песок 52% — вода 220 м3;
  • Щебень 20 мм – песок 49% — вода – 200 м3;
  • Щебень 25 мм – песок 46% — вода — 195 м3;
  • Щебень 40 мм – песок 41% — вода — 185 м3;
  • Щебень 50 мм – песок 39% — вода — 177 м3;
  • Щебень 70 мм – песок 35% — вода – 167 м3.

Теперь можно высчитать абсолютный объем щебня и песка, исходя из приведенных процентных соотношений, по такой формуле: абсолютный объем песка (щебня) равен произведению объема смеси на процентное соотношение песка (щебня), разделенному на сто.

Расход песка, а также щебня можно вычислить путем умножения абсолютного объема на плотность (приведена выше).

Пример подсчета материалов на куб бетона:

Приведем пример, как можно вычислить расход материалов на 1 м3 бетона. Необходимо получить бетон марки 200 с подвижностью пять сантиметров. Щебень имеет размеры в 40 мм, для смеси водоцементное отношение – 0,57, песок — плотность 2,63 грамм/см3,цемент — плотность 3,1 грамм/см3, щебень — массой в 2,6 кг/л.

Подача бетона

Расход всего цемента определяется таким образом: расход цемента = объем воды : (Расход воды/цемент), то есть, количество цемента равно 325 кг. Необходимые данные находим по таблицам.

Далее вычисляем абсолютный объем песка и щебня: объем = 1000(185+(325:3,1)) = 710 литров.

Затем объем песка: объем 290 = (710*41):100 литров. И объем щебня: 420 литров (аналогично песку).

После этого определяются общие расходы: для песка – 763 кг; для щебня – 1092 кг.

Расход материала на куб бетона будет составлять: цемент – 325 кг, вода – 185 литров, песок – 763 кг, щебень – 1092 кг. Объемные массы составляют 2363 кг/м3.

Сам состав для данной бетонной смеси необходимо выражать таким образом: цемент/речной песок/щебень, то есть 1 (325:325)/2,3 (763:325)/3,4 (1092:325).

Как вы убедились показателей масса и для расчетов материала на куб бетона понадобятся навыки. Не стоит паниковать, пора взяться за листок бумаги и калькулятор. У вас обязательно все получится!

2. Расчет расхода материалов на 1 м3 бетона. Технология бетона

Похожие главы из других работ:

Изготовление секции обечайки с ребрами с разбивкой на узлы

13. Расчет расхода сварочных материалов

Для изготовления данной конструкции потребность в сварочных материалах определяется укрупнено — 8 % от веса конструкции. Р*0.08=8417.85*0.08=673.5 кг Номенклатура материалов: 1…

Организационно-экономические расчеты и обоснование выбора одного из двух вариантов изготовления вала асинхронного двигателя серии 4А

6. Расчет расхода материалов

Применяемые на заводе материалы подразделяются на основные и вспомогательные. К основным материалам относятся такие, из которых изготавливаются детали, узлы…

Проект участка цеха по вулканизации покрышек 21.00-33 мощностью 19000 штук в год

2.2 Расчет расхода основных и вспомогательных материалов

Расчёт основных и вспомогательных материалов для покрышек размера 21.00.33 показан в таблице 13. Таблица 13 — Расчёт расхода основных и вспомогательных материалов на покрышку 21-00.33 Наименование материалов Ед. изм…

Проект цеха по производству древесностружечных плит

3. Расчет расхода сырья и материалов

3.1 Расчет количества стружки на одну плиту Определяем массу готовой стружечной плиты (кг), определяется по формуле: , (3.1) Где l,b -длина, ширина плиты, м; S -толщина плиты, мм; пл -плотность плиты, кг/м3. кг…

Проектирование коллекции пальто женских д/с для женщин младшей и средней возрастной группы

3.2 Расчет расхода материалов

Для расчета расхода материалов необходимо составить таблицу спецификации материалов и фурнитуры, в которой можно представить не только нормы расхода, но и основные затраты на изготовление единицы швейного изделия (по принципу калькуляции)…

Проектирование участка грунтования кузова легкового автомобиля ХТОП 0934.240501.006 КР

2.2 Расчет нормативов расхода материалов

Таблица 2.1 Расходные нормы ЛКМ Наименование материала Расход г/м2 кг/изделие кг/час кг/смену кг/год Катофорезный грунт В — ЭП — 0101 32,8 2,6 156 1920 590460 Вода 49,9 4,0 240 1920 908400 Грунт ЭП — 0270 33,3 1…

Проектирование формовочного цеха по производству по производству железобетонных изделий

1.4 Характеристика сырьевых материалов, расчёт состава бетона, расчёт потребности в материалах.

Разработка технологии производства карамели с помадной начинкой

2.2 Расчет расхода упаковочных материалов и тары

Таблица 2.6 Расчет расхода упаковочных материалов и тары. Наименование материала Карамель с помадной начинкой«лимонная» Всего, т на 1 т на 3,0 т в смену в сутки в год Бумага оберточная ГОСТ 8273-75 3,9 11,7 11,7 23,4 5709…

Разработка технологического процесса изготовления боковины корпуса

6. Расчет расхода сварочных материалов

Расход сварочных материалов (электродная проволока, защитный газ) рассчитывается для каждого типоразмера. Расчет производится для общей длины шва каждого типоразмера в соответствии с рекомендациями…

Расчет технологического потока по изготовлению брюк женских для младшей возрастной группы

1.6.2 Расчет расхода материалов

После определения площади лекал приступают к выполнению экспериментальных раскладок…

Техническое проектирование технологического процесса экспериментального производства

1.6.2 Расчет расхода материалов

После определения площади лекал приступают к выполнению экспериментальных раскладок…

Технология бетонных и железобетонных изделий

2.4 Определение расхода воды на 1 м3 бетона и процентного содержания песка в смеси заполнителей

При подборе составов пропаренного бетона количество воды и процентное содержание песка в смеси заполнителей определяют по таблице 2.4…

Технология и оборудование древесных плит и пластиков

3. Расчет расхода сырья и материалов

В этом разделе приводится укрупненный расчет расхода сырья и компонентов связующего на одну плиту и на 1 м3 плит…

Технология изготовления сварной конструкции «Рама»

4.2 Расчет расхода сварочных материалов

Для расчета расхода электродов необходимо: 1) Взять пластину длинной L — 100 мм. и массой 250 г. 2) Затем необходимо узнать количество электродов в пачке и вес электродов; количество электродов в пачке составляет 90 штук, а вес электродов 400 г…

Формовочный цех по производству тротуарных плит

4.2 Определение расхода компонентов бетона

Расход компонентов бетона: воды, цемента, мелкого и крупного заполнителя определяется по предварительным расчетам состава бетона. 1 Исходные данные бетона и бетонной смеси: · класс бетона — В30, марка бетона М400; · удобоукладываемость — 3, ОК 2-2…

Водоцементное отношение – обзор

2.4.2 Отверждение бетона в соответствии с его водоцементным отношением

На основании наблюдения Пауэрса можно сделать вывод, что бетон должен отверждаться по-разному в соответствии с его водоцементным отношением, как показано на рис. в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Бетонное отверждение в соответствии с его соотношением W / C

1 W / C Соотношение
Внутреннее отверждение Тумана Cleaning
больше 0,42 Не требуется Не нужно Отвечая мембрана
Меньше 0.42 NO NO Обязательные Опадочета для испарения Увеличение воды Да
Отверждающая мембрана

Бетоны, имеющие отношение AW / C больше 0,42, содержат больше воды, чем необходимо, чтобы полностью гидратировать их частицы цемента, так что они должны быть отверждены следующим образом: как только их поверхность будет закончена, они могут быть подвергнуты туманообразованию до тех пор, пока они не будут восстановлены с помощью отверждающей мембраны или пока их поверхность не станет достаточно твердой для приема внешней обработки воды с помощью водяных шлангов или укрыть влажным геотекстилем.Если необходимо защитить бетонную поверхность от усадки при высыхании, на нее необходимо нанести герметик.

Бетоны с водоцементным отношением ниже 0,42 не содержат достаточного количества воды для достижения полной гидратации; поэтому может возникнуть очень ранняя сильная пластическая и аутогенная усадка, если нет внешнего источника воды. Следовательно, сразу после укладки этих бетонов их необходимо распылять до тех пор, пока они не станут достаточно твердыми, чтобы поддерживать прямое отверждение водой извне. В качестве альтернативы их можно покрыть на несколько часов замедлителем испарения, а не отверждающей мембраной, чтобы избежать развития пластической усадки до тех пор, пока поверхность не станет достаточно твердой для прямого внешнего отверждения водой.Замедлитель испарения на самом деле представляет собой мономолекулярный слой алифатического спирта, подобный тем, которые используются в бытовых плавательных бассейнах, чтобы избежать испарения воды. Даже когда бетон с низким водоцементным отношением подвергается внутренней обработке для отверждения, очень важно обеспечить внешний источник воды для подачи дополнительной воды для отверждения на его поверхность, потому что поверхность будет подвергаться действию агрессивных агентов, и это важно. сделать его максимально непроницаемым. Следовательно, необходимо учитывать любые средства для усиления покрытия из бетона, чтобы повысить долговечность бетонной конструкции.

Если водоцементное отношение ниже 0,36, необходимо предусмотреть внутреннее отверждение, чтобы максимально снизить риск развития неконтролируемой аутогенной усадки.

В любом случае, каким бы ни было водоцементное соотношение бетона, очень важно мотивировать подрядчиков на надлежащее отверждение бетона; эту деятельность можно сделать прибыльной, заплатив за нее отдельно. Необходимо только подробно описать рекомендуемый режим отверждения и запросить цену за единицу для каждой из необходимых операций.Однако всегда необходимо продолжать нанимать инспекторов для проверки выполнения подрядчиками того, за что им платят.

Методы смешивания бетона и бетоносмесители: современный уровень техники

Реферат

Как и для всех материалов, характеристики бетона определяются его микроструктурой. Его микроструктура определяется его составом, условиями твердения, а также способом смешивания и условиями смесителя, используемыми для обработки бетона. В этой статье дается обзор различных типов методов смешивания и имеющихся в продаже бетоносмесителей, используемых в бетонной промышленности.Используются два основных типа смесителей: смесители периодического действия и смесители непрерывного действия. Смесители периодического действия являются наиболее распространенными. Чтобы определить метод смешивания, наиболее подходящий для конкретного применения, необходимо учитывать следующие факторы: местоположение строительной площадки (расстояние от бетонного завода), необходимое количество бетона, график строительства (объем бетона, необходимый в час) и цена. В конечном счете, качество произведенного бетона определяет его характеристики после укладки. Важным показателем качества является однородность материала после смешивания.В этой статье будут рассмотрены методы смешивания с точки зрения качества производимого бетона. Будут рассмотрены некоторые процедуры, используемые для определения эффективности смешивания.

Ключевые слова: бетоносмесители, эффективность смесителя

1. Введение

Как и для всех материалов, характеристики бетона определяются его микроструктурой. Его микроструктура определяется его составом, условиями твердения, а также способом смешивания и условиями смесителя, используемыми для обработки бетона.Процедура перемешивания включает тип смесителя, порядок ввода материалов в смеситель, энергию перемешивания (длительность и мощность). Например, чтобы контролировать удобоукладываемость или реологию свежего бетона, важно контролировать, как бетон обрабатывается во время производства. В этом обзоре будут представлены различные смесители, имеющиеся в продаже, вместе с обзором методов смешивания. Далее будут рассмотрены преимущества и недостатки различных смесителей и методов смешивания, а также их применение.Также будет дан обзор методов смешивания в отношении качества производимого бетона и некоторых процедур, используемых для определения эффективности методов смешивания.

Чтобы определить метод смешивания, наиболее подходящий для конкретного применения, необходимо учитывать такие факторы, как местоположение строительной площадки (расстояние от бетонного завода), необходимое количество бетона, график строительства (объем бетона, необходимый в час), и стоимость. Однако главным критерием является качество производимого бетона.Это качество определяется характеристиками бетона и однородностью материала после смешивания и укладки. Должна существовать методика определения качества производимого бетона, но в литературе было найдено лишь несколько методов и только одна попытка стандартизации. Методология определения качества бетонной смеси часто называется измерением эффективности смесителя. На параметры эффективности смесителя влияет порядок, в котором различные компоненты бетона вводятся в смеситель, тип смесителя и используемая энергия смешивания (мощность и продолжительность).

2. Оборудование: Смесители

Существует две основные категории смесителей: смесители периодического действия и смесители непрерывного действия. Первый тип бетономешалки производит бетон по одной партии за раз, а второй тип производит бетон с постоянной скоростью. Первый тип необходимо полностью опорожнять после каждого цикла смешивания, очищать (если возможно) и повторно загружать материалы для следующей партии бетона. Во втором типе компоненты непрерывно вводятся с одного конца, а свежий бетон выходит с другого конца.Теперь будут обсуждаться различные конструкции каждого типа смесителей.

2.1 Смесители периодического действия

По ориентации оси вращения различают два основных типа смесителей периодического действия: горизонтальные или наклонные (барабанные смесители) или вертикальные (тарельчатые смесители). Барабанные смесители имеют барабан с неподвижными лопастями, вращающимися вокруг своей оси, в то время как тарельчатые смесители могут иметь либо лопасти, либо чашу, вращающуюся вокруг оси.

2.1.1 Барабанные миксеры

Все барабанные миксеры имеют контейнер с поперечным сечением, подобным показанному на рис.Лопасти прикреплены к внутренней части подвижного барабана. Их основная цель — поднимать материалы при вращении барабана. При каждом обороте поднятый материал падает обратно в смеситель на дно барабана, и цикл начинается снова. Параметрами, которыми можно управлять, являются скорость вращения барабана и, в некоторых смесителях, угол наклона оси вращения. Существует три основных типа барабанных миксеров:

  • барабан без опрокидывания;

  • реверсивный барабан;

  • опрокидывающийся барабан.

Сечение барабанных смесителей.

Смеситель без наклона барабана подразумевает фиксированную ориентацию барабана. Материалы добавляются с одного конца и выгружаются с другого ().

Сечение смесителя без опрокидывания [1].

Реверсивный барабан () подобен смесителю без опрокидывания, за исключением того, что то же отверстие используется для добавления компонентов и выгрузки бетона. Барабан вращается в одном направлении для смешивания и в противоположном направлении для выгрузки бетона.К внутренним стенкам барабана прикреплены два типа лопастей. Один набор тащит бетон вверх и к центру смесителя, когда барабан вращается в одном направлении; второй набор лезвий проталкивает бетон к отверстию, когда барабан вращается в другом направлении. Лопасти имеют спиральное расположение для получения желаемого эффекта при разгрузке и перемешивании. Смесители барабанные реверсивные обычно применяют для замесов до 1 м 3 [1].

Автобетоносмесители относятся к реверсивной категории барабанных миксеров.Водитель грузовика может регулировать скорость вращения с помощью сцепления в кабине. Скорость зависит от того, был ли бетон хорошо перемешан перед тем, как поместить его в грузовик, или грузовику приходится выполнять большую часть смешивания. Обычно скорость перемешивания составляет 1,57 рад/с (15 об/мин), в то время как при транспортировке готового бетона используется скорость от 0,2 рад/с (2 об/мин) до 0,6 рад/с (6 об/мин) [1]. В Соединенных Штатах большая часть товарного бетона смешивается в грузовиках [2], а не предварительно смешивается на заводе.

В смесителе с опрокидывающимся барабаном () можно изменять угол наклона.Когда барабан находится почти горизонтально (наклон ≈ 0°), больше энергии передается бетону, потому что больше бетона поднимается на весь диаметр барабана перед падением. Именно во время падения бетон вяжется и перемешивается. Следовательно, чем выше падение, тем выше энергия, сообщаемая бетону. Если ось вращения почти вертикальна, лезвия не могут поднять бетон, и бетон плохо перемешивается. Ось барабана обычно остается под углом около 15° к горизонтали во время смешивания.Для выгрузки бетона барабан наклоняют вниз () ниже горизонтальной плоскости. Опрокидывающийся барабан является наиболее распространенным типом барабанного смесителя для небольших порций (менее 0,5 м 3 ) как в лаборатории, так и в полевых условиях [1].

Сечение опрокидывающегося смесителя.

2.1.2 Тарельчатые смесители

Все тарельчатые смесители в основном работают по одному и тому же принципу [3]: цилиндрическая чаша (неподвижная или вращающаяся) содержит бетон, который нужно смешать, а один или два набора лопастей вращаются внутри чаши для перемешивания материалы, и лезвие царапает стенку кастрюли.Формы лопастей и оси вращения различаются. показаны различные комбинации конфигураций лопастей и сковороды. Еще одним элементом смесителя является скребок. Иногда ось вращения лопастей совпадает с осью кастрюли (однолопастной смеситель). Другие тарельчатые смесители имеют смещение оси [смеситель планетарного движения и противоточное движение ()]. В этих случаях () возможны два вращения: лопасти вращаются вокруг своей оси и вокруг оси кастрюли (стрелка 2 на ). Другая возможность состоит в том, чтобы иметь два вала, которые вращаются синхронно [двойной вал ()].Это лопасть, подвешенная под углом к ​​внутренней стенке кастрюли. Его роль состоит в том, чтобы соскребать бетон, который имеет тенденцию застаиваться у стенки чаши, со стенки и проталкивать его внутрь, чтобы он соприкасался с вращающимися лопастями. Если чаша вращается, то скребок можно просто зафиксировать, т. е. подвесить у стенки чаши и не двигать. Если поддон зафиксирован, скребок должен двигаться, чтобы протолкнуть бетон к лезвиям. Обычно отдельные движущиеся части, то есть лезвия, поддон и скребок, приводятся в действие независимо.

Различные конфигурации тарельчатых миксеров. Стрелки указывают направление вращения поддона, лезвий и скребка.

Для опорожнения миксера чаша обычно опорожняется через ловушку на дне. Для небольших миксеров (менее 20 л или 0,02 м 3 ) лопасти поднимаются, а поддон можно снять, чтобы опорожнить миксер.

2.2 Смесители непрерывного действия

Вторая категория смесителей – это смесители непрерывного действия [4]. Как видно из названия, материалы непрерывно подаются в смеситель с той же скоростью, с которой выгружается бетон.Обычно это барабаны без наклона с винтовыми лопастями, вращающимися в середине барабана. Барабан наклонен вниз к разгрузочному отверстию. Время перемешивания определяется наклоном барабана (обычно около 15°).

Эти смесители используются для приложений, требующих короткого рабочего времени, длительного времени разгрузки, удаленных площадок (не подходят для готовых смесей) и/или небольших поставок. В основном смесители этого типа используются для бетонов с низкой посадкой (нетекучих [5]) (например, тротуаров).Из-за короткого времени смешивания содержание воздуха трудно контролировать даже при добавлении воздухововлекающих добавок [6].

3. Метод смешивания

При описании процесса смешивания оборудование для смешивания является лишь одним из нескольких компонентов. Процесс смешивания также включает в себя метод загрузки, метод разгрузки, время смешивания и энергию смешивания.

3.1 Загрузка, смешивание и выгрузка

Метод загрузки включает порядок загрузки компонентов в смеситель, а также продолжительность периода загрузки.Продолжительность этого периода зависит от того, как долго компоненты смешиваются всухую перед добавлением воды и как быстро компоненты загружаются. Период загрузки увеличивается с момента, когда в смеситель вводится первый компонент, до момента, когда все компоненты находятся в смесителе. RILEM (Réunion Internationale des Laboratoires d’Essais et de Recherches surles Matériaux et les Constructions) [8] делит период загрузки на две части: сухое смешивание и мокрое смешивание (). Сухое смешивание – это смешивание, происходящее во время загрузки, но до подачи воды.Влажное смешивание – это смешивание после или во время подачи воды, но все же во время загрузки. Это означает, что материалы вводятся в любое время в течение периода загрузки: все до воды, все после воды, частично до и частично после.

График смешивания [8] (см. раздел 3.1 для дальнейшего обсуждения этого графика).

Период загрузки важен, потому что некоторые свойства бетона будут зависеть от порядка, в котором компоненты вводятся в смеситель.Хорошо известно, что отсроченное добавление присадки с высоким содержанием воды (HRWRA) приводит к лучшему диспергированию цемента. Таким образом, такая же работоспособность может быть достигнута при более низкой дозировке HRWRA [7]. К сожалению, насколько нам известно, нет систематического исследования, в котором изучалось бы влияние порядка нагружения компонентов на свойства бетона. Большинство операторов полагаются на опыт, метод проб и ошибок, чтобы определить порядок загрузки смесителя.

Очень часто время перемешивания определяется как время, прошедшее между загрузкой первого компонента и конечным сливом бетона.RILEM [8] использовал другой подход, определяя время смешивания как время между загрузкой всех компонентов и началом выгрузки бетона (см. ). Следует отметить, что твердые компоненты могут добавляться на различных стадиях периода загрузки: при сухом смешивании, после добавления воды, после второго периода смешивания (третий наклон на ). Оба определения приемлемы. В любом случае важно, чтобы процесс смешивания был полностью описан для каждой партии бетона.

Выпуск из смесителя должен быть устроен таким образом, чтобы он повышал производительность (быстрый выпуск) и не изменял (медленный выпуск) однородность бетона.Например, если разряд включает резкое изменение скорости, как при падении с большого расстояния на твердую поверхность, может произойти разделение составляющих по размеру или, другими словами, сегрегация [8].

3.2 Энергия смешивания

Энергия, необходимая для смешивания партии бетона, определяется произведением мощности, потребляемой во время цикла смешивания, и продолжительностью цикла. Его часто ошибочно считают хорошим показателем эффективности смесителя [9, 10].Причина того, что это плохой показатель, заключается в высокой зависимости потребляемой мощности от типа смеси, размера партии и способа загрузки [11]. Например, миксер с мощным двигателем можно использовать для смешивания менее удобоукладываемых или более вязких бетонов. Энергия перемешивания может быть такой же, как у менее мощного смесителя, но заполненного более удобоукладываемым бетоном.

4. Эффективность бетономешалки

Как уже отмечалось, факторы, влияющие на метод смешивания, многочисленны, не всегда контролируются и не являются надежным индикатором качества производимого бетона.Поэтому существует потребность в методологии определения качества производимого бетона как внутренней меры эффективности смесителя. Понятие «эффективность смесителя» используется для определения того, насколько хорошо смеситель может производить однородный бетон из своих компонентов. RILEM [8] определяет, что смеситель эффективен, «если он равномерно распределяет все компоненты в контейнере, не отдавая предпочтения ни одному, ни другому». Таким образом, при оценке эффективности смесителя следует контролировать такие свойства, как расслоение и распределение агрегатов по всей смеси.

4.1 Характеристики производительности как индикаторы эффективности

Поскольку на макроскопические свойства бетона влияет его состав, можно предположить, что однородность полученного бетона можно контролировать путем измерения характеристик образцов, приготовленных из бетона, взятого из разных частей бетона. смеситель или в разное время во время выгрузки. Свойства, которые часто рассматриваются,

Недостатком этого метода является то, что он непрямой. Он не показывает напрямую, что бетон однороден, а только предполагает, что любая потенциальная неоднородность влияет на рассматриваемые свойства.Кроме того, возможно, что либо выбранные методы измерения недостаточно чувствительны к локальным изменениям состава, возможно, из-за того, что образцы слишком велики, либо неоднородность по своей сути не влияет на выбранные свойства. Постоянство свойств является полезным ориентиром, но не окончательным показателем однородности продукта. Это может дать ложное чувство безопасности в отношении используемого метода смешивания.

4.2 Состав как показатель эффективности

Более прямым методом определения эффективности смесителя является измерение однородности бетона.Этот метод не опирается на предположение о зависимости макроскопических свойств от состава бетона. Измерение однородности бетона может быть достигнуто путем определения распределения различных твердых компонентов, таких как крупные и мелкие заполнители, минеральные добавки и цементное тесто, в смеси. Однако не существует стандартных тестов для определения однородности. Тем не менее, анализ проб бетона, взятых в разных частях смесителя или в разное время при разгрузке, обычно проводят путем промывки цементного теста и последующего просеивания заполнителей.Взвешивая образец до и после вымывания цементного теста, можно оценить содержание цементного теста. Агрегаты, собранные после периода очистки, затем сушат и просеивают, после чего анализируют их распределение по размерам. Поскольку цементное тесто вымывается и определяется в целом, нет возможности определять дисперсность минеральных примесей или очень мелких наполнителей. По мере роста требований к бетонам с более высокими характеристиками потребуются более точные методы, такие как микроскопические наблюдения с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), для измерения распределения минеральных примесей.

Основываясь на концепции, согласно которой измерение композиционной однородности смеси может свидетельствовать об эффективности смесителя, RILEM [8] попытался установить классификацию эффективности смесителя, определив три класса смесителей: обычный смеситель, смеситель с высокой производительностью и смеситель с высокой производительностью. производительный микшер. Каждый класс определяется диапазоном четырех критериев: соотношение воды и мелочи, содержание мелкой фракции (в основном цемента и другого мелкодисперсного порошка), содержание крупного заполнителя (от D /2 до D , при этом D является максимальным заполнителем). размер) и содержание воздуха.Из смесителя или из выхода бетона берут несколько проб (количество не указывается) и измеряют вышеперечисленные параметры. Рассчитывается среднее значение всех измерений, собранных для каждого параметра, и стандартное отклонение. Коэффициент вариации (отношение стандартного отклонения к среднему, COV ) дает меру однородности произведенного бетона, т. е. меньшее COV подразумевает более однородную смесь. показывает критерии и значения запрошенного COV . COV не зависит от выбранного типа бетона, поскольку зависит только от относительного изменения параметров бетона. Этот метод, предложенный RILEM, является единственной попыткой какой-либо организации стандартизировать процесс измерения эффективности бетоносмесителя.

Таблица 1

Критерии эффективности RILEM для бетоносмесителей [8]

0 9002 9001 90024 Смесители производительности (PM) 9002 9002 9002 9002 W / F с D F <0.25 мм <6% F Содержание с D F <0,25 мм <5%
Свойство Критерии эффективности
COV <6% COV <5% COV <3%
COV 6% COV <5% COV <3%
5 D /2 до D COV COV <20% COV <15% COV <10%
Содержание воздуха δ м <2%
<2%
S <1%
δ м <1%
S <0.5 %

4.3 Гибрид: состав и производительность как совместные показатели эффективности

Гибридный метод определения эффективности смесителя сочетает в себе методы, описанные в пп. 4.1 и 4.2. Единственная ссылка на гибридный метод была найдена в статье Петерсона [12], которая была принята в Швеции. Свойства, выбранные Петерсоном,

  • распределение содержания цемента, мелких и крупных заполнителей в смесителе, измеренное, как описано в гл.4.2.;

  • изменения прочности на сжатие;

  • изменения консистенции, измеренные тестом на осадку при увеличении времени перемешивания.

Поскольку многие параметры могут влиять на характеристики бетона, метод, принятый Петерсоном, был предложен для сравнения смесителей, использующих один и тот же бетон. Петерсон предлагает на выбор три типа бетона (см. Ресурсы). Эти бетоны были выбраны им, и не было никаких фундаментальных исследований, чтобы определить, являются ли они оптимальным составом смеси для этой цели.Он предложил использовать все три вида бетона с тестируемой мешалкой. Следует отобрать восемь образцов из каждой партии в разное время во время выгрузки бетона и измерить перечисленные выше свойства. Смеситель можно считать подходящим, если относительная вариация между измерениями любого из вышеперечисленных свойств составляет менее 6–8 % для каждой партии бетона.

Таблица 2

5 Совокупный максимальный диаметр и кривой сортировки 2 26 20 мм до 50 мм 3
Бетонные типы Рабочая обработка Цементный контент (кг / м 3 )
1 Спад B
100 мм. до 150 мм
300 38 мм, кривая 1 A
350 16 мм, кривая 2 A
Ve-Be c от 10 до 20 с 350 16 мм, кривая 2 a

4.4 Производительность как показатель эффективности

Другим показателем эффективности конкретного смесителя является производительность. Производительность – это количество бетона, производимого за интервал времени. Производительность не является мерой однородности производимого бетона. Производительность зависит от времени, необходимого для загрузки смесителя, времени смешивания, времени разгрузки и времени очистки, если это смеситель периодического действия. Очень часто этот последний этап не учитывается, т. е. очистка не считается частью цикла смешивания.Это упущение оправдано, если смеситель работает непрерывно или если его очищают только один раз в день. Конечно, из соображений экономики скорость выпуска должна быть высокой. Однако следует понимать, что опасно основывать эффективность смесителя только на производительности, поскольку при этом не учитывается качество производимого бетона.

4.5 Энергия смешивания

Энергия смешивания определяется как произведение средней потребляемой мощности в течение всего цикла смешивания и продолжительности цикла смешивания.Из экономических соображений энергию перемешивания следует поддерживать на низком уровне, но в первую очередь следует учитывать качество бетона.

Йоханссон [14] варьировал время смешивания и измерял однородность выгружаемого бетона, измеряя изменение состава произведенного бетона (раздел 4.2). Он определил, что более длительное время смешивания увеличивает однородность выгружаемого бетона до определенной степени. Кривая распределения заполнителя в зависимости от продолжительности смешивания в конечном итоге достигла плато, что означает, что любое дальнейшее смешивание не улучшит однородность производимого бетона.Согласно измерениям, проведенным Йоханссоном [14], время выхода на плато сильно зависит от типа смесителя и в некоторой степени зависит от максимального размера крупного заполнителя. Конечно, желательно более короткое время смешивания, при котором все еще достигается приемлемая гомогенность для данной смеси. Это может определить лучший микшер для приложения, если метод загрузки остается постоянным. Поэтому оптимальное время перемешивания следует определять для каждой бетонной смеси перед запуском крупного производства.

Потребляемая мощность часто используется для оценки удобоукладываемости бетона. Теория этого использования основана на принципах работы реометра. Реометр — это прибор, который измеряет напряжение, создаваемое испытуемым материалом при приложении деформации. В этом случае деформация представляет собой постоянную скорость лопастей, а напряжение измеряется потреблением энергии. Если бы можно было вращать лопасти с разной скоростью и измерять потребляемую мощность на каждой скорости, миксер можно было бы использовать для характеристики реологического поведения бетона.Тем не менее, несмотря на то, что полученные данные не позволяют рассчитать реологические параметры бетона в фундаментальных единицах, поскольку течение бетона в смесителе нелинейно и для такого случая нет уравнений, мера расхода энергии при одной скорости может использоваться для сравнения бетонов, приготовленных одним и тем же миксером [15], или для контроля удобоукладываемости бетона во время его смешивания. Для данного состава смеси увеличение расхода энергии свидетельствует о снижении удобоукладываемости бетона.Следовательно, оператор может определить необходимость добавления большего количества воды или HRWRA для получения желаемой удобоукладываемости. Эта методология позволит избежать необходимости разгрузки смесителя, измерения удобоукладываемости с использованием, например, конуса осадки только для определения количества воды или определения дозировки HRWRA, необходимой для получения желаемой удобоукладываемости.

Таким образом, энергия смешивания является очень полезным инструментом для определения изменения удобоукладываемости производимого бетона. Однако нет убедительных доказательств того, что энергия смешения может быть использована для определения эффективности смесителя, если единственным требованием к производительности не является работоспособность.

4.6 Износ, чистота

При определении эффективности смесителя основное внимание уделялось определению однородности и качества производимого бетона. Предполагалось, что смеситель работает так, как задумал его производитель. Но длительное использование миксера приводит к износу лопастей и/или скребка, либо к скоплению материалов (затвердевшего раствора или цементного теста) на лопастях, контейнере и/или скребке. Износ и налипание меняют геометрию смесителя и, следовательно, характер потока бетона и могут привести к изменениям в производимом бетоне [16].Во избежание такой ситуации бетономешалку необходимо тщательно очищать в конце каждого рабочего дня, а лезвия и/или скребок следует регулярно менять.

Можно утверждать, что критерии выбора смесителя должны включать

5. Выводы и рекомендации

Смешивание представляет собой сложный процесс, на который влияет тип смесителя, цикл смешивания, определяемый продолжительностью, методом загрузки и энергией смешивания. Существует два основных типа смесителей: периодического действия и непрерывного действия.В каждом типе есть несколько конфигураций.

Эффективность смесителя определяется однородностью производимого бетона. Его также можно рассматривать как определяемый энергией, используемой для производства данного количества бетона требуемой однородности. Эта однородность измеряется либо составом бетона, либо изменением макроскопических свойств, таких как прочность на сжатие и удобоукладываемость. Не ясно, зависит ли изменение макроскопических свойств от изменения состава или неоднородности получаемого бетона.Таким образом, прямая оценка однородности производимого бетона должна быть наиболее надежным методом определения характеристик смесителя. Прямое измерение однородности зависит от определения состава бетона, например, распределения различных компонентов, включая содержание воздуха, присутствующих в различных образцах, взятых во время разгрузки бетона. Этот метод композиции был рекомендован для стандартизации RILEM [8].

Энергия смешивания является произведением потребляемой мощности и продолжительности цикла смешивания.Это не обязательно является мерой качества смесителя, но используется для контроля работоспособности во время смешивания, что позволяет избежать необходимости выгрузки бетона для измерения осадки [5].

В литературе не сообщается о проблемах со смесителями, имеющимися в продаже сегодня. Основные нововведения, над которыми сейчас ведется работа, касаются производства смесителей, позволяющих сократить энергозатраты и время замешивания, не влияя на качество производимого бетона.

Вода в бетоне | For Construction Pros

Количество воды в бетоне определяет многие свойства свежего и затвердевшего бетона, включая удобоукладываемость, прочность на сжатие, проницаемость и водонепроницаемость, долговечность и устойчивость к атмосферным воздействиям, усадку при высыхании и возможность образования трещин.По этим причинам ограничение и контроль количества воды в бетоне важны как для технологичности, так и для срока службы.

Водоцементное отношение
Отношение количества воды за вычетом количества воды, поглощенной заполнителями, к весовому количеству вяжущих материалов в бетоне называется водоцементным отношением и обычно обозначается как соотношение Вт/см. Отношение в/см представляет собой модификацию исторического водоцементного отношения (в/ц), которое использовалось для описания количества воды, исключая то, что было поглощено заполнителями, по отношению к количеству портландцемента по весу в бетоне. .Поскольку в настоящее время большинство бетонов содержат дополнительные вяжущие материалы, такие как летучая зола, шлаковый цемент, микрокремнезем или природный пуццолан, более подходящим является соотношение масса/см. Чтобы избежать путаницы между соотношениями в/см и в/ц, используйте соотношение в/см для бетонов с дополнительными вяжущими материалами и без них. Уравнение соотношения в/см: соотношение в/см = (вес воды – вес воды, поглощенной заполнителями), деленное на вес вяжущих материалов.

При отверждении паста или клей, состоящий из вяжущих материалов и воды, связывает заполнители вместе.Затвердевание происходит из-за химической реакции, называемой гидратацией, между вяжущими материалами и водой. Очевидно, что увеличение соотношения масса/см или количества воды в пасте разбавляет или ослабляет затвердевшую пасту и снижает прочность бетона. Как показано на Рисунке 1, прочность бетона на сжатие увеличивается по мере уменьшения соотношения В/см как для бетона без воздухововлечения, так и для бетона с воздухововлечением.

Уменьшение соотношения В/См также улучшает другие свойства затвердевшего бетона за счет увеличения плотности пасты, что снижает проницаемость и повышает водонепроницаемость, повышает долговечность и устойчивость к циклам замораживания-оттаивания, зимнему накипи и химическому воздействию.

В целом, чем меньше воды, тем качественнее бетон. Тем не менее, бетону требуется достаточное количество воды для смазки и получения рабочей смеси, которую можно без проблем смешивать, укладывать, уплотнять и отделывать.

Требования норм и правил
Поскольку отношение В/См определяет как прочность, так и долговечность, строительные нормы и правила устанавливают верхние пределы или максимальные соотношения В/См и соответствующие минимальные прочности на сжатие, как показано в Таблице 1. Например, бетон, подвергающийся замораживанию и оттаиванию во влажном состоянии или к химикатам против обледенения должно быть не более 0.Соотношение 45 Вт/см и минимальная прочность на сжатие 4500 фунтов на квадратный дюйм для обеспечения долговечности. Конструкторы выбирают максимальное соотношение веса и см и минимальную прочность, в первую очередь, исходя из условий воздействия и соображений долговечности, а не требований несущей способности. Для различных условий воздействия используйте код, требующий максимального отношения массы к см и минимальной прочности для снижения проницаемости бетона. Это повысит устойчивость бетона к атмосферным воздействиям.

Содержание воды и усадка при высыхании
Наиболее важным фактором, влияющим на величину усадки при высыхании и последующую вероятность растрескивания, является содержание воды или количество воды на кубический ярд бетона.В основном, усадка бетона увеличивается с более высоким содержанием воды. Около половины воды в бетоне расходуется на химическую реакцию гидратации, а другая половина обеспечивает удобоукладываемость бетона. За исключением воды, потерянной при кровотечении и поглощенной основным материалом или формами, оставшаяся вода, которая не потребляется в процессе гидратации, способствует усадке при высыхании. Поддерживая содержание воды на как можно более низком уровне, можно свести к минимуму усадку при высыхании и вероятность растрескивания.

Удобоукладываемость
Легкость смешивания, укладки, уплотнения и отделки бетона называется удобоукладываемостью. Содержание воды в смеси является наиболее важным фактором, влияющим на удобоукладываемость. Другими важными факторами, влияющими на удобоукладываемость, являются: пропорции смеси, характеристики крупного и мелкого заполнителя, количество и характеристики вяжущих материалов, вовлеченный воздух, добавки, осадка (консистенция), время, температура воздуха и бетона. Добавление большего количества воды в бетон увеличивает удобоукладываемость, но большее количество воды также увеличивает вероятность сегрегации (осаждения крупных частиц заполнителя), повышенного водоотделения, усадки при высыхании и растрескивания в дополнение к снижению прочности и долговечности.

Добавление воды на месте
Если измеренная осадка ниже допустимой по спецификациям, осадка может быть скорректирована однократным добавлением воды. Однако есть требования, связанные с добавлением воды на месте:

  • Не превышайте максимальное содержание воды в замесе, установленное принятыми пропорциями бетонной смеси.
  • Бетон не выгружался из смесителя, за исключением испытаний на осадку.
  • Все добавления воды должны быть завершены в течение 15 минут после начала первого добавления воды.
  • Вода должна подаваться в смеситель с таким давлением и направлением потока, чтобы обеспечить надлежащее распределение внутри смесителя.
  • Барабан должен быть провернут еще на 30 или более оборотов со скоростью перемешивания, чтобы обеспечить однородность смеси.

Перед добавлением воды на месте необходимо узнать допустимое количество воды, которое можно добавить. Эта сумма должна быть напечатана в накладной или определена на совещании перед началом строительства и согласована всеми сторонами.

Вода является ключевым компонентом бетона. Однако слишком большое количество воды может отрицательно сказаться как на свойствах свежего, так и на затвердевшем бетоне, особенно на прочности, долговечности и способности к растрескиванию. При следующей работе обязательно узнайте требования к воде для используемых бетонных смесей, особенно допустимую воду, которую можно добавить для регулировки осадки.

Ссылки
Косматка С. Х. и Уилсон М. Л., Проектирование и контроль бетонных смесей, 15-е издание, Portland Cement Association (PCA), www.бетон.орг

 

Использование диоксида углерода при отверждении или смешивании бетона может не принести чистую пользу для климата

Обзор литературы для классификации CO

2 использование в бетоне

Мы провели обзор литературы, чтобы получить 99 наборов данных из 19 исследований, представляющих материал о жизненном цикле и данные инвентаризации энергии и параметры процесса для производства монолитного бетона и обычного бетона. Обзор литературы выявил 19 исследований 16,19,22,23,31,32,33,35,38,40,51,52,53,54,55,56,57,58,59 , поскольку они были только те, кто сообщает о следующих трех пунктах (i) проектная смесь, состоящая из запасов энергии и материалов, необходимых для производства обычного бетона и бетона CCU (раздел 2 SI).Запасы энергии и материалов необходимы для определения влияния жизненного цикла производства обычного бетона и бетона CCU; (ii) количество CO 2 , используемого при смешивании или отверждении бетона. Это необходимо для определения воздействия на жизненный цикл CO 2 улавливания, транспортировки и использования CO 2 , используемого при производстве бетона CCU; и (iii) прочность на сжатие CCU и обычного бетона в конце 28 дней, что помогает объяснить изменение свойств материала между обычным и CCU бетоном.Прочность на сжатие через 28 дней является одним из наиболее широко используемых технических параметров для оценки качества бетона, классификации составов бетонных смесей 60 и составляет основу для расчета конструкций бетона 61,62 и поэтому выбрана в качестве функционального свойства на основе на котором сравниваются обычный бетон и бетон CCU. В зависимости от того, используется ли CO 2 в бетоне CCU для отверждения или смешивания, и если в расчетной смеси использовался SCM, 99 наборов данных были организованы в четыре категории.

  1. (я)

    Категория 1: CO 2 используется при отверждении бетона, и только OPC используется в качестве вяжущего материала в расчетной смеси 22,31,33,38,40,56,57,58,59 . Эта категория содержит 50 наборов данных.

  2. (ii)

    Категория 2: CO 2 используется при отверждении бетона, а комбинация OPC и SCM используется в качестве вяжущего материала в расчетной смеси 23,32,35,55 .Эта категория содержит 20 наборов данных.

  3. (iii)

    Категория 3: CO 2 используется при смешивании бетона, и только OPC используется в качестве вяжущего материала в расчетной смеси 16,19,51 . Эта категория содержит 8 наборов данных.

  4. (4)

    Категория 4: CO 2 используется при смешивании бетона, а комбинация OPC и SCM используется в качестве вяжущего материала в расчетной смеси 16,51,52,53,54 .Эта категория содержит 21 набор данных.

SCM представляет собой либо молотый гранулированный доменный шлак, являющийся побочным продуктом производства чугуна 63 , либо летучую золу, являющуюся побочным продуктом производства электроэнергии на угольных электростанциях.

Функциональный блок

Использование CO 2 во время смешивания или отверждения изменяет прочность на сжатие бетона CCU по сравнению с бетоном, полученным путем обычного смешивания или отверждения.Кроме того, энергозатраты (E p кВтч) возникают для бетона CCU на электростанциях из-за энергии, связанной с улавливанием CO 2 , который используется при отверждении или смешивании бетона CCU (φ CCU , кг CO 2 ). E p не возникает при производстве обычного бетона, поскольку улавливание CO 2 отсутствует. Следовательно, чистая выгода CO 2 от замены обычного бетона CCU должна учитывать воздействие CO 2 от изменения прочности на сжатие и E p , которое возникает на электростанциях только тогда, когда CO 2 захвачен.

В результате мы используем функциональную единицу бетона с прочностью на сжатие 1 МПа и 1 м 3 объема и E p кВтч электроэнергии.

Функциональная единица учитывает изменение прочности на сжатие и обеспечивает согласованность путем нормирования материалов и энергии, затраченных на производство 1 м 3 монолитного бетона и обычного бетона, к прочности на сжатие 1 МПа. Включение E p кВтч электроэнергии в функциональную единицу учитывает разницу в выбросах CO 2 от производства электроэнергии без улавливания CO 2 в обычном бетонном пути и с улавливанием CO 2 в бетонном пути CCU .E p определяется на основе массы CO 2 , захваченного электростанцией (дополнительная таблица 1, процесс 8).

Производство бетона CCU — граница системы и выбросы CO

2

Обзор литературы показал, что общий жизненный цикл CO 2 выбросов от производства бетона CCU представляет собой сумму выбросов CO 2 от 13 ключевых процессов, необходимых для улавливать, транспортировать и утилизировать CO 2 и производить материалы, необходимые для проектной смеси бетона (рис.1).

Выражение, используемое для определения общего жизненного цикла выбросов CO 2 от производства бетона CCU на основе выбросов CO 2 от 13 процессов, представлено в уравнении. 1. 13 выражений в скобках в уравнении. 1 соответствуют выбросам CO 2 от 13 процессов (рис. 1).

$${\mathrm{TOT}}_{{\mathrm{CCU}}} = \, \left({{\upvarphi}_{\mathrm{C}} \ast {\mathrm{C}}_ {{\ mathrm{CCU}}}} \right) + \left({{\upvarphi}_{{\mathrm{CA}}} \ast{\mathrm{CA}}_{{\mathrm{CCU}} }}\right) + \left( {{\upvarphi}_{{\mathrm{FA}}} \ast{\mathrm{FA}}_{{\mathrm{CCU}}}} \right) + \left ({{\upvarphi}_{\mathrm{W}} \ast {\mathrm{W}}_{{\mathrm{CCU}}}} \right)\\ \, \quad{\,\,}+ \left({{\upvarphi}_{{\mathrm{SCM}}} \ast{\mathrm{SCM}}_{{\mathrm{CCU}}}}\right) + \left({{\mathrm{ D}}_{\mathrm{M}} \ast {\upvarphi}_{{\mathrm{TM}}} \ast{\mathrm{M}}_{{\mathrm{Conv}}}} \right) \\ \, \quad{\,\,}+\left( {\upvarphi}_{{\mathrm{CCU}}} \ast{\mathrm{j}}_{{\mathrm{MEA}}} } \right) +\left({{\mathrm{Alloc}}_{{\mathrm{elec}}} \ast{\upvarphi}{\mathrm{Not}}\;{\mathrm{Cap}} + { \upvarphi}_{{\mathrm{Avg}}}\ast{\mathrm{E}}_{\mathrm{p}}} \right)\\ \, \quad{\,\,}+ \left( {{\ upvarphi} _ {{\ mathrm {CCU}}} \ ast \ left ( {1 + 2 {\ mathrm {T}} _ {\ mathrm {w}}} \ right) \ ast {\ mathrm {D }} _ {{\ mathrm {CO2}}} \ ast {\ upvarphi} _ {\ mathrm {T}}} \right)\\ \, \quad{\,\,}+ \left({\upvarphi}_{{\mathrm{CCU}}} \ast{\upvarphi}_{{\mathrm{ Vap}}}\right) +\left({\upvarphi}_{{\mathrm{CCU}}} \ast \left({\upvarphi}_{{\mathrm{Inj}}} +\left(1 — \upeta \right)\right)\right)\\ \, \quad{\,\,}+\left({\upvarphi}_{{\mathrm{CO2}}\_{\mathrm{Cur}}} \right) +\left({\upvarphi}_{{\mathrm{Stm}}\_{\mathrm{Cur}}}\right)$$

(1)

Процесс 1–4 — производство обычного портландцемента (C), крупного заполнителя (CA), мелкого заполнителя (FA) и воды (W): воздействие CO 2 является продуктом (i) жизненного цикла CO 2 выбросы от производства материала (φ C , φ FA , φ CA и φ W в кг CO 2 /кг материала) и (ii) и массу материала, используемого в расчетная смесь нормирована на прочность на сжатие бетона CCU (C CCU , CA CCU , FA CCU и W CCU в кг материала/МПа/м 3 ).Используемый материал и прочность на сжатие получены из обзора литературы (SI Раздел 2), а φ C , φ FA , φ CA и φ W получены из базы данных ecoinvent (дополнительная таблица 2). .

Процесс 5 — производство SCM: SCM CCU представляет собой массу SCM, используемую в расчетной смеси, нормированную на прочность на сжатие бетона CCU (в кг материала/МПа/м 3 ).

Шлак и летучая зола, которые являются побочными продуктами производства железной руды и выработки электроэнергии из угля, используются в качестве SCM в расчетной смеси бетона.Три метода — расширение системы (SE), распределение на основе экономической ценности (EA) и распределение на основе массы (MA) — широко используются в LCA для определения выбросов CO 2 побочных продуктов, генерируемых одной системой.

В SE выбросы CO 2 от производства требуемой массы шлака определяются путем расширения системы, чтобы включить производство соответствующей массы железной руды (на основе отношения железной руды к шлаку, раздел SI 4). В случае MA и EA общие выбросы CO 2 в процессе производства железной руды и шлака распределяются между железной рудой и шлаком на основе массы и экономической ценности побочных продуктов соответственно (разделы SI). 5 и 6).Чтобы изучить изменчивость выбросов CO 2 от производства бетона CCU на основе метода распределения, в этом анализе применяются три метода при определении выбросов CO 2 для шлака и летучей золы.

Влияние CO 2 шлака (φSCM_slag в кг CO 2 /кг шлака) определяется по уравнению. 2

$$\upvarphi _{{\mathrm{SCM}}\_{\mathrm{шлак}}} = {\mathrm{Alloc}}_{{\mathrm{шлак}}} * {\mathrm{7 }}{\mathrm{.7}} * \upvarphi _{{\mathrm{IO}}}$$

(2)

Стоимость шлака Alloc составляет 1, 0008.или 0,11 при выборе SE, MA или EA соответственно (SI, разделы 4, 5 и 6).

φ IO представляет собой выбросы CO 2 за жизненный цикл при производстве 1 кг железной руды и составляет 2,2   кг CO 2 / кг железной руды (SI Раздел 4).

Когда летучая зола используется в качестве SCM, воздействие CO 2 на кг летучей золы (φ SCM_ash в кг CO 2 /кг летучей золы) определяется по уравнению. 3

$$\upvarphi _{{\mathrm{SCM}}\_{\mathrm{ash}}} = {\mathrm{Alloc}}_{{\mathrm{ash}}} * {\mathrm{22 }}{\матрм{.7}} * \upvarphi _{{\mathrm{Elec}}\_{\mathrm{Уголь}}} * \upalpha _{{\mathrm{Cap}}}$$

(3)

Значение Alloc золы составляет 1, 0,02 или 0,06 при выборе SE, MA или EA соответственно (SI Разделы 4, 5 и 6). φ Elec_Coal , который является выбросом CO 2 в течение жизненного цикла при производстве 1 кВтч электроэнергии на угле, составляет 1,25 кг CO 2 /кВтч (SI Раздел 4). α Cap составляет 0,1, если CO 2 улавливается на угольной электростанции и используется в производстве бетона CCU.α Cap равен 1, если углерод не улавливается на угольной электростанции, т. е. когда CO 2 улавливается из установки с комбинированным циклом природного газа и используется в производстве бетона CCU.

Процесс 6 — Транспортировка материалов: Выбросы CO 2 при транспортировке материалов являются продуктом 5 материалов, используемых в расчетной смеси (M CCU в кг/МПа/м 3 ), CO 2 интенсивность используемого вида транспорта (φ М в кг СО 2 на кг-км) и расстояние, на которое транспортируются материалы (D М в км).M CCU представляет собой C CCU , FA CCU , CA CCU , W CCU и SCM CCU из процессов с 1 по 5. получено из средних национальных значений для бетонной промышленности США (SI Section 7) 60 . φ M для четырех видов транспорта взяты из базы данных Ecoinvent (SI Section 7).

Процесс 7 — Производство моноэтаноламина (МЭА): CO 2 влияние улавливания углерода является продуктом массы CO 2 , который улавливается и используется при отверждении или смешивании бетона CCU (φ CCU , кг CO 2 ) и выбросы жизненного цикла CO 2 при производстве моноэтаноламина (МЭА) после сжигания CO 2 в системе улавливания (φ МЭА ).φ MEA получен из обзора литературы по 21 исследованию 44,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80, 81,82,83 (SI Раздел 3).

Системы МЭА рассматриваются, поскольку они улавливают CO 2 с высокой эффективностью (90%) 64,65,84 , улавливают CO 2 из разбавленных концентраций 85 , могут быть модернизированы для действующих электростанций и являются коммерчески зрелой технологией 86,87 . На энергетический сектор приходится 28% общих выбросов CO 2 в США.S 88 и поэтому является хорошим кандидатом на улавливание углерода. В результате мы рассматриваем улавливание CO 2 с электростанций. Улавливание после сжигания считается более распространенным, чем кислородно-топливные системы и системы предварительного сжигания 65,85 . Читатель может обратиться к 65,85 для получения дополнительной информации об основных физических принципах улавливания углерода с использованием МЭА, что выходит за рамки данной работы.

Процесс 8 — Производство электроэнергии электростанцией: При производстве бетона CCU общие выбросы CO 2 электростанции представляют собой сумму двух компонентов.

$$\left( {{\mathrm{Alloc}}_{{\mathrm{elec}}} * \upvarphi _{{\mathrm{Not}}\;{\mathrm{Cap}}} + \upvarphi _{{\mathrm{Avg}}} * {\mathrm{E}}_{\mathrm{p}}} \right)$$

Alloc elec количественно распределяет выбросы CO 2 от угля электростанции между побочными продуктами электричества и летучей золы, которая используется в качестве SCM в производстве бетона в определенных наборах данных. Alloc elec составляет 0,98 или 0,94, так как экономическое или массовое распределение распределяет 0,02 и 0.06 от общих выбросов CO 2 от угольной электростанции в побочный продукт летучей золы (SI, разделы 5 и 6). Alloc elec равен 1, когда электроэнергия поступает от электростанции с комбинированным циклом, работающей на природном газе, или когда используется расширение границ системы (вместо экономичного или массового распределения). φ Not Cap отвечает за 10 % CO 2 , который не улавливается, поскольку эффективность улавливания системы MEA составляет 90 % 64,65,84 .

Второй компонент учитывает выбросы CO 2 в результате компенсации штрафа за электроэнергию (E p в кВтч), возникающего при улавливании CO 2 на электростанции.Второй компонент представляет собой произведение E p и CO 2 интенсивности электричества, используемого для компенсации E p Avg в кг CO 2 /кВтч).

E p определяется следующим образом: {{\ mathrm {heat}} _ {{\ mathrm {ccu}}} * {\ mathrm {hte}} * {\ mathrm {0}} {\ mathrm {0,277}}} \right) + {\ mathrm {E}}_{{\mathrm{насос}}} + {\mathrm{E}}_{{\mathrm{liq}}}} \right]$$

(4)

φ CCU – это масса CO 2 , который улавливается электростанцией и используется в производстве бетона CCU.тепло ccu представляет собой тепло, необходимое для регенерации МЭА (от 2,7 до 3,3  МДж/кг CO 2 , дополнительная таблица 5), которое можно было бы альтернативно использовать для выработки электроэнергии на электростанции 70,89,90,91 . hte – коэффициент преобразования тепла в электричество (от 0,09 до 0,25, дополнительная таблица 5), который используется для определения электрического эквивалента тепла 90 221 ccu 90 222 . E pump — это электроэнергия, необходимая для питания насосов и вентиляторов в блоке улавливания углерода (16.от 6 до 30,6 × 10 −3  кВтч/кг CO 2 , дополнительная таблица 5) и E liq — это электричество, необходимое для сжижения захваченного CO 3 «CO 2 Сжижение»)).

Этот анализ соответствует стандартам, рекомендованным Национальной лабораторией энергетических технологий (NETL) 92 для определения CO 2 интенсивности электроэнергии, используемой для компенсации штрафа за электроэнергию. NETL рекомендует компенсировать энергетический штраф за счет внешнего источника электроэнергии, который является репрезентативным для региона, в котором проводится анализ 92 Avg варьируется от 0,38 до 0,56 кг CO 2 /кВтч, что представляет собой нижний и верхний предел средней CO 2 интенсивности электроэнергии, вырабатываемой в различных регионах энергосистемы США в 2020 г. 92 .

Процесс 9 — CO 2 Транспортировка: Этот анализ предполагает, что захваченный CO 2 перевозится в грузовике с полуприцепом (SI Раздел 3 «CO 2 Транспортировка»), поскольку это необходимо для поставки CO 2 от места захвата до территориально рассредоточенных установок по твердению или смешиванию бетона, к которым в основном можно добраться по дороге 21 .Выбросы CO 2 при транспортировке CO 2 являются произведением общего веса (φ CCU плюс собственный вес), расстояния, на которое происходит транспортировка (D CO2 в км), и CO 2 интенсивность транспортных выбросов грузовика с полуприцепом (φ T  = 112 г CO 2 на тонно-км, дополнительная таблица 11). Перевозка 1 кг CO 2 требует перевозки дополнительной массы тары (T w ) равной 0.4  кг при дальнейшей поездке на завод по производству бетона CCU (дополнительная таблица 7). На обратном пути мы учитываем выбросы CO 2 при транспортировке только собственного веса. В результате T w равно 0,8. Мы предполагаем, что D CO2 составляет 810  км, что равно наибольшему расстоянию, на которое CO 2 может транспортироваться в США 93 .

Процессы 10 и 11 — Испарение и впрыск CO 2 : После транспортировки сжиженный CO 2 необходимо перевести в газообразное состояние и ввести в образец бетона для отверждения или смешивания 94 .Выбросы CO 2 при испарении (φ Vap ) и впрыске CO 2 Inj ) являются произведением φ CCU (кг CO 2 ), 2 2 CO 2 Avg 2 /кВтч) и электроэнергии, необходимой для испарения (5,3 × 10 −3 кВтч/кг CO 2 , раздел 3 SI) и впрыска CO 2 (37 × 10 −3  1 CO кг/ч 2 ) 16 соответственно. η представляет собой эффективность поглощения CO 2 и представляет собой долю общего количества CO 2 , которая поглощается во время смешивания или отверждения бетона (наборы данных 71–99).η колеблется от 50% до 85% во время смешивания 16,19,52 . Для отверждения η равно 1 (т. е. 100% поглощение), поскольку наборы данных по отверждению (наборы данных от 1 до 70) сообщают, что CO 2 используется как отношение массы абсорбированного CO 2 к массе цемента.

Процессы 12 и 13 — CO 2 и отверждение паром. ), φ Avg (кг CO 2 /кВтч), требования к электроэнергии камеры отверждения (P CO2_Cur  = 38.8 кВт/м 3 бетона) 35,95 и продолжительность твердения (t CO2_Cur в часах, СИ Раздел 2), которую определяют из литературного обзора 38,96 . φ CO2_Cur нормирован на прочность на сжатие образца бетона. В некоторых наборах данных для производства бетона CCU используется сочетание пара и отверждения CO 2 . В этом случае анализ включает выбросы CO 2 от парового отверждения бетона CCU.Выбросы CO 2 при отверждении паром (φ Stm_Cur ) являются произведением интенсивности CO 2 отверждения паром (39,55 кг CO 2 3 /ч, дополнительная таблица 8) и продолжительности отверждение паром (t stm_Cur в часах), которое определено по литературным данным (дополнительная таблица 1, процесс 13). φ Stm_Cur нормирован на прочность на сжатие образца бетона.

Когда CO 2 используется для смешивания бетона (наборы данных в категории 3 и 4), выбросы CO 2 от CO 2 и отверждения паром принимаются равными нулю, поскольку CO 2 отверждение бетона не ведется.

Производство традиционного бетона CO

2 выбросы

Общий жизненный цикл CO 2 выбросы от производства обычного бетона (TOT Conv ) аналогичным образом количественно определены в уравнении. 5.

$${\mathrm{TOT}}_{{\mathrm{Conv}}} = \, {\mathrm{(}}\upvarphi _{\mathrm{C}} \ast {\mathrm{C }}_{{\mathrm{Conv}}}{\mathrm{)}} + {\mathrm{(}}\upvarphi _{{\mathrm{CA}}} \ast {\mathrm{CA}}_{ {\ mathrm {conv}}} {\ mathrm {)}} + {\ mathrm {(}} \ upvarphi _ {{\ mathrm {FA}}} \ ast {\ mathrm {FA}} _ {{\ mathrm { conv}}}{\mathrm{)}} + {\mathrm{(}}\upvarphi _{\mathrm{W}} \ast {\mathrm{W}}_{{\mathrm{conv}}}{\ mathrm{)}} \\ \,+{\mathrm{(}}\upvarphi _{{\mathrm{SCM}}} \ast {\mathrm{SCM}}_{{\mathrm{conv}}}{\ mathrm {)}} + {\ mathrm {(E}} _ {\ mathrm {p}} \ ast \ upvarphi _ {{\ mathrm {Pow}} \ _ {\ mathrm {Plnt}}} \ ast {\ mathrm {Alloc}}_{{\mathrm{elec}}}{\mathrm{)}} + \upvarphi _{{\mathrm{Stm}}\_{\mathrm{Cur}}} + {\mathrm{(D }} _ {\ mathrm {M}} \ ast \ upvarphi _ {{\ mathrm {TM}}} \ ast {\ mathrm {M}} _ {{\ mathrm {Conv}}} {\ mathrm {)}} $$

(5)

(Ep * φPow_Plnt* Allocelec) количественно определяет выбросы CO 2 при производстве E p кВтч электроэнергии на электростанции без улавливания углерода.φ Pow_Plnt — это CO 2 интенсивность электроэнергии, вырабатываемой на угольной или NGCC электростанции (кг CO 2 /кВтч, дополнительная таблица SI 1).

Чистый CO

2 анализ преимуществ и чувствительности

Разница между TOT CCU (уравнение 1) и TOT Conv (уравнение 5) определяет чистую выгоду CO 2 от использования бетона CCU вместо обычного бетона .

$ $ {\ mathrm {Net}} \; {\ mathrm {CO}} _ {\ mathrm {2}} {\ mathrm {Преимущества}} = {\ mathrm {TOT}} _ {{\ mathrm {Conv }}}{\mathrm{ — TOT}}_{{\mathrm{CCU}}}$$

(6)

TOT CCU и TOT Conv обусловлены выбросами CO 2 в результате 13 процессов, на которые, в свою очередь, влияют неопределенность и изменчивость основных параметров (дополнительная таблица 1).

При анализе точечной диаграммы 10 000 значений генерируются стохастически для материалов и товарно-материальных ценностей, а также параметров для 13 процессов, которые получены из набора данных (диапазоны и взаимосвязи представлены в дополнительной таблице 1). Стохастически сгенерированные значения применяются в уравнениях. 1, 5 и 6, чтобы определить выбросы CO 2 от 13 процессов для обычного бетона и бетона CCU, а также чистую выгоду CO 2 . Чистая выгода CO 2 нанесена на ординате.По оси абсцисс отложена разница между выбросами CO 2 для каждого из 13 сопутствующих процессов в обычном и бетонном производстве.

Для дальнейшей проверки результатов в рамках этого анализа проводится независимый от момента времени анализ чувствительности 25,29,30,97 для определения процесса (из 13 процессов), оказывающего наибольшее влияние на чистую выгоду от CO 2 . Анализ чувствительности, не зависящий от момента, определяет индекс δ для каждого из 13 процессов. Индекс δ количественно определяет относительный вклад каждого из 13 процессов в функцию распределения вероятностей чистой выгоды CO 2 .Моментный независимый анализ чувствительности предлагает методологические преимущества, поскольку он учитывает корреляцию между входными параметрами для 13 процессов и применим, когда входные параметры и выходные данные не связаны линейно 98 . Это исследование определяет индексы δ для 10 000 прогонов методом Монте-Карло на основе подхода, представленного в Wei, Lu, and Yuan 97 .

Бетон: самый разрушительный материал на Земле | Города

За то время, которое вам понадобится, чтобы прочитать это предложение, мировая строительная индустрия зальет более 19 000 ванн бетона.К тому времени, как вы дочитаете эту статью до середины, том заполнит Альберт-холл и выльется в Гайд-парк. Через день он будет почти размером с китайскую плотину «Три ущелья». За один год достаточно патио над каждым холмом, долиной, укромным уголком и щелью в Англии.

После воды бетон является наиболее широко используемым веществом на Земле. Если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мире с объемом выбросов до 2,8 млрд тонн, уступая только Китаю и США.

Этот материал является основой современного развития, дает крышу над головами миллиардов людей, укрепляет нашу защиту от стихийных бедствий и обеспечивает структуру для здравоохранения, образования, транспорта, энергетики и промышленности.

Бетон — это то, как мы пытаемся приручить природу. Наши плиты защищают нас от элементов. Они удерживают дождь от наших голов, холод от наших костей и грязь от наших ног. Но они также засыпают обширные участки плодородной почвы, засоряют реки, засоряют места обитания и, действуя как прочная вторая кожа, лишают нас чувствительности к тому, что происходит за пределами наших городских крепостей.

Наш сине-зеленый мир с каждой секундой становится серее. Согласно одному расчету, мы, возможно, уже прошли точку, когда бетон перевешивает совокупную массу углерода каждого дерева, куста и кустарника на планете. В этом смысле наша искусственная среда перерастает природную. Однако, в отличие от природного мира, он на самом деле не растет. Наоборот, его главное качество — затвердевать, а затем очень медленно разлагаться.

Вопросы и ответы
Что такое неделя бетона Guardian?
Шоу

На этой неделе Guardian Cities исследует шокирующее влияние бетона на планету, чтобы узнать, что мы можем сделать, чтобы сделать мир менее серым.

Наш вид пристрастился к бетону. Мы используем его больше, чем что-либо еще, кроме воды. Как и другие искусственные чудо-материалы, пластик и бетон преобразили конструкцию и улучшили здоровье человека. Но, как и в случае с пластиком, мы только сейчас начинаем осознавать его опасности.

Бетон вызывает до 8% глобальных выбросов CO2; если бы это была страна, она была бы худшим преступником в мире после США и Китая. Он заполняет наши свалки, перегревает наши города, вызывает наводнения, уносящие жизни тысяч людей, и коренным образом меняет наше отношение к планете.

Сможем ли мы избавиться от зависимости, без которой трудно представить современную жизнь? В этой серии статей Concrete Week исследует влияние материала на окружающую среду и на нас, а также рассматривает альтернативные варианты будущего.

Крис Майкл, редактор Cities

Спасибо за ваш отзыв.

Весь пластик, произведенный за последние 60 лет, составляет 8 млрд тонн. Цементная промышленность выкачивает больше, чем каждые два года.Но хотя проблема больше, чем с пластиком, ее обычно считают менее серьезной. Бетон не получают из ископаемого топлива. В желудках китов и чаек его не находят. Врачи не обнаруживают его следов в нашей крови. Мы также не видим его запутавшимся в дубах или вносящим свой вклад в подземные жирберги. Мы знаем, где мы находимся с бетоном. Или, если быть более точным, мы знаем, куда она идет: никуда. Именно поэтому мы стали полагаться на него.

Эта основательность, конечно, то, к чему стремится человечество.Бетон любят за его вес и прочность. Именно поэтому он служит основой современной жизни, сдерживая время, природу, стихию и энтропию. В сочетании со сталью это материал, который гарантирует, что наши плотины не прорвутся, наши многоквартирные дома не упадут, наши дороги не прогнутся, а наша электросеть останется подключенной.

Солидность — особенно привлекательное качество во времена дезориентирующих перемен. Но, как и любая хорошая вещь в избытке, она может создать больше проблем, чем решить.

То непоколебимый союзник, то ложный друг, бетон может противостоять природе десятилетиями, а затем внезапно усилить свое воздействие. Возьмите наводнения в Новом Орлеане после урагана Катрина и в Хьюстоне после Харви, которые были более серьезными, потому что городские и пригородные улицы не могли впитывать дождь, как пойма, а ливневые стоки оказались совершенно неадекватными для новых экстремальных условий нарушенного климата.

Когда прорывается дамба… Дамба канала 17-й улицы в Новом Орлеане после того, как она была прорвана во время урагана Катрина.Фотография: Нати Харник/AP

Он также усиливает экстремальные погодные условия, от которых защищает нас. Считается, что на всех этапах производства на бетон приходится 4-8% мирового выброса CO2. Среди материалов только уголь, нефть и газ являются большим источником парниковых газов. Половина выбросов CO2 при производстве бетона создается при производстве клинкера, наиболее энергоемкой части процесса производства цемента.

Но другие воздействия на окружающую среду изучены гораздо хуже. Бетон — это жаждущее чудовище, поглощающее почти десятую часть промышленного потребления воды в мире.Это часто увеличивает нагрузку на питьевые и ирригационные нужды, поскольку 75% этого потребления приходится на засушливые и нехватающие воды регионы. В городах бетон также усиливает эффект теплового острова, поглощая солнечное тепло и улавливая газы от выхлопных газов автомобилей и кондиционеров, хотя он, по крайней мере, лучше, чем более темный асфальт.

Также усугубляет проблему силикоза и других респираторных заболеваний. Пыль от переносимых ветром складов и смесителей составляет до 10% крупных твердых частиц, которыми задыхается Дели, где исследователи обнаружили в 2015 году, что индекс загрязнения воздуха на всех 19 крупнейших строительных площадках превышает безопасные уровни как минимум в три раза. .Известняковые карьеры и цементные заводы также часто являются источниками загрязнения, наряду с грузовиками, которые перевозят материалы между ними и строительными площадками. В таких масштабах даже приобретение песка может иметь катастрофические последствия, уничтожая так много мировых пляжей и русел рек, что эта форма добычи в настоящее время все чаще используется организованными преступными группировками и ассоциируется с кровавым насилием.

Это касается наиболее серьезного, но наименее изученного воздействия бетона, которое заключается в том, что он разрушает природную инфраструктуру, не заменяя при этом экологические функции, от которых зависит удобрение, опыление, защита от наводнений, производство кислорода и очистка воды.

Бетон может поднять нашу цивилизацию на высоту до 163 этажей в случае небоскреба Бурдж-Халифа в Дубае, создавая жизненное пространство из воздуха. Но это также выталкивает человеческий след наружу, растягивая плодородный верхний слой почвы и задыхаясь от мест обитания. Кризис биоразнообразия, который многие ученые считают такой же угрозой, как и климатический хаос, в первую очередь вызван превращением дикой природы в сельскохозяйственные, промышленные зоны и жилые кварталы.

На протяжении сотен лет человечество было готово смириться с этим экологическим недостатком в обмен на несомненные преимущества бетона.Но теперь баланс может сместиться в другую сторону.


Пантеон и Колизей в Риме являются свидетельством долговечности бетона, который представляет собой смесь песка, заполнителя (обычно гравия или камней) и воды, смешанных с обожженным в печи связующим веществом на основе извести. Современная промышленная форма вяжущего – портландцемент – была запатентована как форма «искусственного камня» в 1824 году Джозефом Аспдином в Лидсе. Позже это было объединено со стальными стержнями или сеткой для создания железобетона, основы для небоскребов в стиле ар-деко, таких как Эмпайр-стейт-билдинг.

Реки его вылились после Второй мировой войны, когда бетон предложил недорогой и простой способ восстановить разрушенные бомбардировками города. Это был период бруталистических архитекторов, таких как Ле Корбюзье, за которым последовали футуристические, плавные изгибы Оскара Нимейера и элегантные линии Тадао Андо, не говоря уже о постоянно растущем легионе плотин, мостов, портов, ратушей, университетские городки, торговые центры и одинаково мрачные автостоянки. В 1950 году производство цемента было равно производству стали; с тех пор он вырос в 25 раз, более чем в три раза быстрее, чем его партнер по металлическому строительству.

Дебаты об эстетике имеют тенденцию к поляризации между традиционалистами, такими как принц Чарльз, который осудил бруталистский Tricorn Center Оуэна Людера как «заплесневелый комок слоновьего помета», и модернистами, которые рассматривали бетон как средство сделать стиль, размер и прочность доступными для каждого. массы.

Политика бетона менее противоречива, но более агрессивна. Основная проблема здесь — инерция. Как только этот материал связывает политиков, бюрократов и строительные компании, образовавшуюся связь практически невозможно сдвинуть с места.Лидеры партий нуждаются в пожертвованиях и откатах от строительных фирм, чтобы быть избранными, государственным планировщикам нужно больше проектов для поддержания экономического роста, а боссам строительства нужно больше контрактов, чтобы деньги поступали, штат был занят, а политическое влияние было высоким. Отсюда и самовоспроизводящийся политический энтузиазм по поводу экологически и социально сомнительных инфраструктурных проектов и цементных праздников вроде Олимпиады, чемпионата мира по футболу и международных выставок.

Классический пример — Япония, которая приняла бетон во второй половине 20-го века с таким энтузиазмом, что структура управления в стране часто описывалась как doken kokka (состояние строительства).

Резервуар для воды с регулируемым давлением в Кусакабе, Япония, построенный для защиты Токио от наводнений и переполнения основных водных путей и рек города во время сильных дождей и сезонов тайфунов. Фотография: Ho New/Reuters

Сначала это был дешевый материал для восстановления городов, разрушенных зажигательными бомбами и ядерными боеголовками во время Второй мировой войны. Затем она заложила основу для новой модели сверхбыстрого экономического развития: новые железнодорожные пути для сверхскоростных поездов Синкансэн, новые мосты и туннели для надземных скоростных автомагистралей, новые взлетно-посадочные полосы для аэропортов, новые стадионы для Олимпийских игр 1964 года и выставки в Осаке, а также новые мэрии, школы и спортивные сооружения.

Это поддерживало темпы роста экономики почти двузначными числами до конца 1980-х годов, обеспечивая высокий уровень занятости и давая правящей Либерально-демократической партии мертвую хватку у власти. Политических тяжеловесов той эпохи — таких людей, как Какуэи Танака, Ясухиро Накасоне и Нобору Такэсита — оценивали по их способности реализовать масштабные проекты в своих родных городах. Огромные откаты были нормой. Гангстеры якудза, которые служили посредниками и силовиками, также получили свою долю. Мошенничество на торгах и практически монополия со стороны шести крупных строительных фирм (Симидзу, Тайсей, Кадзима, Такенака, Обаяши, Кумагаи) обеспечили достаточно прибыльные контракты, чтобы обеспечить политикам солидные откаты. докен кокка был рэкетом национального масштаба.

Но бетона не так много, чтобы его можно было с пользой уложить, не нарушая окружающей среды. Постоянно уменьшающаяся отдача стала очевидной в 1990-х годах, когда даже самые изобретательные политики изо всех сил пытались оправдать правительственные пакеты стимулирующих расходов. Это был период чрезвычайно дорогих мостов в малонаселенные районы, многополосных дорог между крошечными сельскими поселениями, цементирования немногих сохранившихся естественных берегов рек и заливки все больших объемов бетона в морские стены, которые должны были защитить 40% береговой линии. Японское побережье.

В своей книге «Собаки и демоны» автор и давний житель Японии Алекс Керр сетует на цементирование берегов рек и склонов во имя предотвращения наводнений и селей. Безудержные строительные проекты, субсидируемые государством, сказал он в интервью, «нанесли неисчислимый ущерб горам, рекам, ручьям, озерам, водно-болотным угодьям, повсюду — и это происходит с нарастающей скоростью. Такова реальность современной Японии, и цифры ошеломляют».

Он сказал, что количество бетона, уложенного на квадратный метр в Японии, в 30 раз больше, чем в Америке, и что объем почти такой же.«Итак, мы говорим о стране размером с Калифорнию, укладывающей такое же количество бетона [как и все США]. Умножьте американские торговые центры и разрастание городов на 30, чтобы понять, что происходит в Японии».

Традиционалисты и защитники окружающей среды были в ужасе – и проигнорированы. Закрепление Японии противоречило классическим эстетическим идеалам гармонии с природой и признанию mujo (непостоянства), но было понятно, учитывая постоянный страх землетрясений и цунами в одной из самых сейсмически активных стран мира.Все знали, что реки с серыми берегами и береговые линии уродливы, но никого это не волновало, пока они могли уберечь свои дома от затопления.

Что сделало разрушительное землетрясение Тохоку 2011 года и цунами еще более шокирующими. В прибрежных городах, таких как Исиномаки, Камаиси и Китаками, огромные морские стены, которые строились десятилетиями, были затоплены за считанные минуты. Погибло почти 16 000 человек, миллион зданий был разрушен или поврежден, городские улицы были заблокированы выброшенными на берег кораблями, а воды порта были заполнены плавающими автомобилями.Еще более тревожная история произошла на Фукусиме, где волна океана поглотила внешнюю защиту атомной станции Фукусима-дайити и вызвала расплавление 7 уровня.

Вкратце, казалось, что это может стать моментом короля Кнуда для Японии — когда сила природы разоблачит безумие человеческого высокомерия. Но бетонное лобби оказалось слишком сильным. Либерально-демократическая партия вернулась к власти через год с обещанием потратить 200 триллионов иен (1,4 триллиона фунтов стерлингов) на общественные работы в течение следующего десятилетия, что эквивалентно примерно 40% экономического производства Японии.

«Кажется, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого»… Морская дамба в Ямада, префектура Иватэ, Япония, 2018 год. Фото: Ким Кён-Хун/Reuters

Строительные фирмы снова приказал сдерживать море, на этот раз еще более высокими и толстыми барьерами. Их стоимость оспаривается. Инженеры утверждают, что эти 12-метровые бетонные стены остановят или, по крайней мере, замедлят будущие цунами, но местные жители слышали такие обещания и раньше. Район, защищаемый этими оборонительными сооружениями, также имеет меньшую ценность для человека, поскольку земля в значительной степени обезлюдела и заполнена рисовыми полями и рыбными фермами.Экологи говорят, что мангровые леса могут стать гораздо более дешевым буфером. Что характерно, даже многие пострадавшие от цунами местные жители ненавидят бетон между ними и океаном.

«Такое ощущение, что мы в тюрьме, хотя мы не сделали ничего плохого», — сказал Рейтер рыбак, ловящий устриц, Ацуши Фуджита. «Мы больше не можем видеть море», — сказал уроженец Токио фотограф Тадаси Оно, сделавший одни из самых впечатляющих снимков этих массивных новых сооружений. Он описал их как отказ от японской истории и культуры.«Наше богатство как цивилизации связано с нашим контактом с океаном», — сказал он. «Япония всегда жила с морем, и море защищало нас. А теперь японское правительство решило закрыть доступ к морю».


В этом была неизбежность. Во всем мире бетон стал синонимом развития. Теоретически похвальная цель человеческого прогресса измеряется рядом экономических и социальных показателей, таких как ожидаемая продолжительность жизни, детская смертность и уровень образования.Но для политических лидеров самым важным показателем является валовой внутренний продукт, мера экономической активности, которая чаще всего рассматривается как расчет размера экономики. ВВП — это то, как правительства оценивают свой вес в мире. И ничто так не наполняет страну, как бетон.

Это верно для всех стран на каком-то этапе. На ранних стадиях разработки тяжеловесные строительные проекты приносят пользу, как боксер, наращивающий мускулы. Но для уже зрелой экономики это вредно, как престарелый спортсмен, накачивающий все более сильные стероиды со все меньшим эффектом.Во время азиатского финансового кризиса 1997–1998 годов кейнсианские экономические советники говорили японскому правительству, что лучший способ стимулировать рост ВВП — выкопать яму в земле и засыпать ее. Желательно с цементом. Чем больше отверстие, тем лучше. Это означало прибыль и рабочие места. Конечно, гораздо проще мобилизовать нацию на что-то, что улучшит жизнь людей, но в любом случае бетон, скорее всего, будет частью договоренности. Это было мышлением, лежащим в основе Нового курса Рузвельта в 1930-х годах, который отмечается в США как национальный проект по преодолению рецессии, но также может быть описан как крупнейшее мероприятие по заливке бетона на тот момент.Только для плотины Гувера потребовалось 3,3 миллиона кубических метров, что на тот момент было мировым рекордом. Строительные фирмы утверждали, что он переживет человеческую цивилизацию.

Но это было легковесно по сравнению с тем, что сейчас происходит в Китае, бетонной сверхдержаве 21 века и величайшей иллюстрации того, как материал трансформирует культуру (цивилизацию, переплетенную с природой) в экономику (производственную единицу, одержимую ВВП статистика). Необычайно быстрый подъем Пекина из развивающейся страны в будущую сверхдержаву потребовал горы цемента, песчаные пляжи и озера с водой.Скорость, с которой смешиваются эти материалы, является, пожалуй, самой поразительной статистикой современности: с 2003 года Китай каждые три года заливал больше цемента, чем США за весь 20-й век.

Сегодня Китай использует почти половину мирового объема бетона. На сектор недвижимости — дороги, мосты, железные дороги, городское развитие и другие цементно-металлургические проекты — пришлось треть роста его экономики в 2017 году. В каждом крупном городе есть масштабная модель планов городского развития, которая должна быть постоянно обновляется, поскольку маленькие белые пластиковые модели превращаются в мегамоллы, жилые комплексы и бетонные башни.

Но, как и США, Япония, Южная Корея и любая другая страна, которая «развилась» до него, Китай достигает точки, когда простая заливка бетона приносит больше вреда, чем пользы. Торговые центры-призраки, полупустые города и стадионы с белыми слонами — растущий признак расточительных расходов. Возьмем, к примеру, огромный новый аэропорт в Луляне, который открылся всего с пятью рейсами в день, или олимпийский стадион «Птичье гнездо», настолько малоиспользуемый, что теперь он больше похож на памятник, чем на стадион. Хотя поговорка «строим, и люди придут» в прошлом часто оказывалась верной, китайское правительство обеспокоено.После того, как Национальное бюро статистики обнаружило 450 квадратных километров непроданных жилых площадей, президент страны Си Цзиньпин призвал к «уничтожению» избыточной застройки.

Плотина «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае — крупнейшее бетонное сооружение в мире. Фотография: Laoma/Alamy

Пустые, рушащиеся постройки – это не только бельмо на глазу, но и истощающая экономика, и бесполезная трата продуктивных земель. Все большее строительство требует все большего количества цементных и сталелитейных заводов, выбрасывающих все больше загрязняющих веществ и углекислого газа.Как отметил китайский ландшафтный архитектор Ю Концзянь, он также удушает экосистемы — плодородную почву, самоочищающиеся ручьи, устойчивые к бурям мангровые болота, леса, защищающие от наводнений, — от которых в конечном счете зависят люди. Это угроза тому, что он называет «экологической безопасностью».

Ю возглавил атаку на бетон, разрывая его, когда это возможно, чтобы восстановить берега рек и естественную растительность. В своей влиятельной книге «Искусство выживания» он предупреждает, что Китай опасно далеко ушел от даосских идеалов гармонии с природой.«Процесс урбанизации, которым мы следуем сегодня, — это путь к смерти», — сказал он.

Юй консультировали правительственные чиновники, которые все больше осознают хрупкость нынешней китайской модели роста. Но возможности их передвижения ограничены. За начальным импульсом конкретной экономики всегда следует инерция конкретной политики. Президент пообещал сместить фокус экономики с отрыжки тяжелой промышленности на высокотехнологичное производство, чтобы создать «красивую страну» и «экологическую цивилизацию», и сейчас правительство пытается свернуть с крупнейшего строительного бума. в истории человечества, но Си не может допустить, чтобы строительный сектор просто исчез, потому что в нем занято более 55 миллионов рабочих — почти все население Великобритании.Вместо этого Китай делает то же, что и многие другие страны, экспортируя свою экологическую нагрузку и избыточные мощности за границу.

Хваленая пекинская инициатива «Один пояс, один путь» — проект зарубежных инвестиций в инфраструктуру, во много раз превосходящий план Маршалла, — обещает строительство дорог в Казахстане, не менее 15 плотин в Африке, железных дорог в Бразилии и портов в Пакистане, Греции и Шри-Ланке. Ланка. Для реализации этих и других проектов компания China National Building Material — крупнейший производитель цемента в стране — объявила о планах строительства 100 цементных заводов в 50 странах.


Это почти наверняка будет означать усиление криминальной активности. Помимо того, что строительная отрасль является основным средством для сверхзаряженного национального строительства, она также является самым широким каналом для взяток. Во многих странах корреляция настолько сильна, что люди видят в ней показатель: чем конкретнее, тем больше коррупции.

По данным наблюдательной группы Transparency International, строительство — самый грязный бизнес в мире, гораздо более подверженный взяточничеству, чем добыча полезных ископаемых, недвижимость, энергетика или рынок оружия.Ни одна страна не застрахована, но в последние годы Бразилия наиболее ярко продемонстрировала потрясающие масштабы взяточничества в отрасли.

Как и везде, повальное увлечение бетоном в крупнейшей нации Южной Америки началось достаточно благотворно как средство социального развития, затем превратилось в экономическую необходимость и, наконец, метастазировало в инструмент политической целесообразности и индивидуальной жадности. Прогресс между этими этапами был впечатляюще быстрым. Первым крупным национальным проектом конца 1950-х годов стало строительство новой столицы Бразилиа на почти необитаемом плато во внутренних районах страны.Миллион кубометров бетона был залит на горной местности всего за 41 месяц, чтобы укрепить почву и возвести новые здания для министерств и жилых домов.

Национальный музей Республики Оскара Нимейера, Бразилиа, Бразилия. Фотография: Image Broker/Rex Features

За этим последовало новое шоссе через тропические леса Амазонки – ТрансАмазония, а затем, с 1970 года, крупнейшая в Южной Америке гидроэлектростанция Итайпу на реке Парана, граничащая с Парагваем, что почти в четыре раза больше. больше, чем плотина Гувера.Бразильские операторы хвастаются, что 12,3 млн кубометров бетона хватит, чтобы заполнить 210 стадионов «Маракана». Это был мировой рекорд, пока китайская плотина «Три ущелья» не перекрыла Янцзы объемом 27,2 млн кубометров.

С военными у власти, цензурой прессы и отсутствием независимой судебной власти невозможно было узнать, какая часть бюджета была выкачана генералами и подрядчиками. Но проблема коррупции стала слишком очевидной с 1985 года, в эпоху после диктатуры, когда практически ни одна партия или политик не осталась незапятнанной.

В течение многих лет самым печально известным из них был Пауло Малуф, губернатор Сан-Паулу, руководивший городом во время строительства гигантской надземной скоростной автомагистрали, известной как Минокао, что означает «Большой червь». Помимо того, что он взял на себя ответственность за этот проект, который был открыт в 1969 году, он также якобы снял 1 миллиард долларов с общественных работ всего за четыре года, часть из которых была прослежена до секретных счетов на Британских Виргинских островах. Несмотря на то, что его разыскивал Интерпол, Малуф десятилетиями избегал правосудия и был избран на ряд высших государственных должностей.Это произошло благодаря высокой степени публичного цинизма, заключенной в фразе, наиболее часто используемой о нем: «Он ворует, но он добивается цели», — которая могла бы описать большую часть мировой бетонной промышленности.

Пауло Малуф присутствует на дебатах по поводу импичмента президента Дилмы Русефф в Бразилиа, 2016 год. Фото: Уэслей Марселино/Reuters в обширную сеть сговора на торгах и отмывания денег.Гигантские строительные фирмы, в частности Odebrecht, Andrade Gutierrez и Camargo Corrêa, были в центре этой обширной схемы, в рамках которой политики, бюрократы и посредники получали откаты на сумму не менее 2 миллиардов долларов в обмен на сильно завышенные контракты на нефтеперерабатывающие заводы, Плотина Белу-Монте, чемпионат мира 2014 года, Олимпийские игры 2016 года и десятки других инфраструктурных проектов по всему региону. Прокуратура заявила, что только Одебрехт давал взятки 415 политикам и 26 политическим партиям.

В результате этих разоблачений одно правительство пало, бывший президент Бразилии и вице-президент Эквадора находятся в тюрьме, президент Перу был вынужден уйти в отставку, а десятки других политиков и руководителей оказались за решеткой.Коррупционный скандал добрался и до Европы и Африки. Министерство юстиции США назвало это «крупнейшим делом о подкупе иностранцев в истории». Он был настолько огромным, что, когда Малуфа наконец арестовали в 2017 году, никто и глазом не моргнул.


Такая коррупция — это не просто воровство налоговых поступлений, это мотив для экологических преступлений: миллиарды тонн CO2 выбрасываются в атмосферу для проектов сомнительной социальной ценности и часто проталкиваются — как в случае с Бело Монте — против сопротивления затронутых местных жителей и с глубокой озабоченностью природоохранных лицензирующих органов.

Хотя опасности становятся все более очевидными, эта закономерность продолжает повторяться. Индия и Индонезия только вступают в свою высококонкретную фазу развития. Ожидается, что в течение следующих 40 лет площадь новых зданий в мире удвоится. Некоторые из них принесут пользу для здоровья. Ученый-эколог Вацлав Смил считает, что замена глинобитных полов на бетонные в самых бедных домах мира может сократить паразитарные заболевания почти на 80%. Но каждая тачка бетона также приближает мир к экологическому коллапсу.

Chatham House прогнозирует, что урбанизация, рост населения и экономическое развитие увеличат мировое производство цемента с 4 до 5 миллиардов тонн в год. По данным Глобальной комиссии по экономике и климату, если развивающиеся страны расширят свою инфраструктуру до нынешнего среднемирового уровня, к 2050 году строительный сектор будет выбрасывать 470 гигатонн углекислого газа.

Это нарушает Парижское соглашение об изменении климата, в соответствии с которым все правительства мира согласились, что ежегодные выбросы углерода от цементной промышленности должны сократиться как минимум на 16% к 2030 году, если мир хочет достичь цели оставаться в пределах 1.от 5С до 2С потепления. Это также ложится тяжелым бременем на экосистемы, необходимые для благополучия человека.

Опасности распознаны. В прошлогоднем отчете Chatham House содержится призыв к переосмыслению способов производства цемента. Чтобы сократить выбросы, он призывает к более широкому использованию возобновляемых источников энергии в производстве, повышению энергоэффективности, большему количеству заменителей клинкера и, что наиболее важно, широкому внедрению технологий улавливания и хранения углерода, хотя это дорого и еще не было развернуто в промышленности на коммерческий масштаб.

Архитекторы считают, что ответ заключается в том, чтобы сделать здания более компактными и, по возможности, использовать другие материалы, например, древесину с перекрестным клееным брусом. Пора выйти из «бетонного века» и перестать думать в первую очередь о том, как выглядит здание, считает Энтони Тистлтон.

«Бетон прекрасен и универсален, но, к сожалению, он отвечает всем требованиям с точки зрения ухудшения состояния окружающей среды», — сказал он журналу Architects Journal. «Мы обязаны думать обо всех материалах, которые мы используем, и об их более широком воздействии.

Но многие инженеры утверждают, что жизнеспособной альтернативы нет. Сталь, асфальт и гипсокартон более энергоемки, чем бетон. Леса в мире уже истощаются угрожающими темпами, даже без всплеска дополнительного спроса на древесину.

Фил Пурнелл, профессор материалов и конструкций в Университете Лидса, сказал, что мир вряд ли достигнет момента «пик бетона».

«Сырье практически безгранично, и оно будет востребовано до тех пор, пока мы будем строить дороги, мосты и все остальное, что нуждается в фундаменте», — сказал он.«Практически по любым меркам это наименее энергоемкий из всех материалов».

Вместо этого он призывает к лучшему обслуживанию и сохранению существующих структур, а когда это невозможно, к увеличению переработки. В настоящее время большая часть бетона отправляется на свалки или измельчается и повторно используется в качестве заполнителя. По словам Пернелла, это можно было бы сделать более эффективно, если бы плиты были снабжены идентификационными метками, которые позволили бы материалу соответствовать спросу. Его коллеги из Университета Лидса также изучают альтернативы портландцементу.По их словам, различные смеси могут уменьшить углеродный след связующего до двух третей.

Возможно, еще более важным является отход от модели развития, которая заменяет живые ландшафты искусственными средами, а культуры, основанные на природе, экономикой, управляемой данными. Это требует решения структур власти, построенных на бетоне, и признания того, что плодородие является более надежной основой для роста, чем прочность.

Неделя бетона Guardian исследует шокирующее влияние бетона на современный мир.Следите за Guardian Cities в Twitter, Facebook и Instagram и используйте хэштег #GuardianConcreteWeek, чтобы присоединиться к обсуждению или подписаться на нашу еженедельную рассылку

Бетон в строительстве: использование, преимущества и типы

Типы бетона

 

В технологии бетона для разных типов бетона использовались различные наименования. Эта классификация основана на трех факторах:

  •      Тип материала, использованного при его изготовлении.
  •      Характер стрессовых состояний.
  •      И это плотность.

Теперь кратко о различных типах бетона:

Обычный или обычный бетон

Это один из наиболее часто используемых типов бетона. В этом типе бетона основными составляющими являются цемент, песок и крупные заполнители, разработанные и смешанные с определенным количеством воды.

Соотношение основных компонентов может варьироваться в широких пределах.Очень часто используемый дизайн смешивания, широко известный как номинальный дизайн смешивания, составляет 1: 2: 4.

Обычный бетон в основном используется для строительства тротуаров и зданий, где не требуется очень высокая прочность на растяжение. Он также используется при строительстве плотин.

Легкий бетон

Любой тип бетона с плотностью менее 1920 кг/м3 классифицируется как легкий бетон.

Различные типы заполнителей, которые используются при производстве легкого бетона, включают природные материалы, такие как пемза и шлак, искусственные материалы, такие как расширенные сланцы и глины, и обработанные материалы, такие как перлит и вермикулит.

Единственным важным свойством легкого бетона является его очень низкая теплопроводность.

Например, теплопроводность – значение k для простого бетона может достигать 10-12. А вот теплопроводность легкого бетона около 0,3.

Легкие бетоны используются, в зависимости от их состава, для теплоизоляции, для защиты стальных конструкций, они также используются в настилах мостов с большими пролетами и даже в качестве строительных блоков.

Бетон высокой плотности

Этот тип бетона также называют тяжелым бетоном.В этом типе бетона плотность колеблется в пределах 3000-4000 кг/м3.

Эти типы бетона готовятся с использованием щебня высокой плотности в качестве крупных заполнителей. Среди таких материалов чаще всего используется барит с удельным весом 4,5.

В основном используется на атомных электростанциях и других подобных сооружениях, поскольку защищает от всех видов излучения.

Железобетон

Его также называют железобетоном.В этом типе бетона в качестве армирования используется сталь в различных формах, обеспечивающая очень высокую прочность на растяжение.

На самом деле это происходит из-за комбинированного действия простого бетона (обладающего высокой прочностью на сжатие) и стали (имеющей высокую прочность на растяжение).

Стальная арматура отливается в виде стержней, стержней, сеток и всех мыслимых форм.

Принимаются все меры для обеспечения максимальной связи между арматурой и бетоном в процессе схватывания и твердения.

Таким образом, полученный материал (ЖБК) способен выдерживать все виды нагрузок в любой конструкции. RCC является наиболее важным типом бетона.

Сборный железобетон

Этот термин относится к многочисленным типам бетонных форм, которые отливаются в формы либо на заводе, либо на месте.

Однако они не используются в строительстве до тех пор, пока они полностью не затвердеют и не затвердеют в контролируемых условиях. Вот некоторые примеры сборного железобетона; сборные столбы, столбы забора, бетонные перемычки, лестничные блоки, бетонные блоки, литые камни и т. д.

Эти конструкционные и декоративные элементы изготавливаются в хорошо оборудованном месте, где сделаны все необходимые приготовления для:

  •      Идеального соотношения ингредиентов бетона.
  •      Тщательное перемешивание цемента, заполнителей и воды для получения смеси желаемого состава и консистенции.
  •      Осторожное обращение при транспортировке и укладке в формы идеального дизайна.
  •      Идеальное отверждение при контролируемых условиях температуры и влажности.Даже паровая обработка используется для получения сборных изделий, обладающих высокой прочностью, за гораздо меньшее время.
  •      Последней тенденцией строительной отрасли является все больший переход на сборные железобетонные блоки в строительстве зданий.

Предварительно напряженный бетон

Это особый тип железобетона, в котором арматурные стержни натягиваются перед заливкой в ​​бетон.

Такие натянутые проволоки надежно удерживаются на каждом конце при укладке бетонной смеси.В результате, когда бетон схватывается и затвердевает, все бетонные элементы, а значит и отливка, подвергаются сжатию.

Такое расположение делает нижнюю часть железобетона более прочной по отношению к растяжению, которое является основной причиной развития трещин растяжения в нерастянутом железобетоне.

Поскольку для предварительного напряжения используются домкраты и натяжное оборудование, предварительно напряженный бетон также отливается на заводах.

Некоторые из его преимуществ следующие.

  •      Потенциальная прочность бетона на сжатие значительно увеличивается.
  •      Значительно снижается риск развития трещин растяжения в нижних сечениях балок.
  •      Сопротивление сдвигу значительно снижено. Это в значительной степени устраняет необходимость в стременах.
  •      Можно использовать более легкие элементы, чем ненапряженный (обычный) железобетон.
  •      Предварительно напряженный бетон широко используется при строительстве мостов, крыш с большими пролетами и большинства конструкций с большой статической нагрузкой.

Бетон с воздухововлекающими добавками

Это специально приготовленный простой бетон, в который воздух вовлечен в виде тысяч равномерно распределенных частиц.

Объем уносимого таким образом воздуха может составлять от 3 до 6 процентов объема бетона. Воздухововлечение достигается добавлением небольшого количества пенообразователей или газообразователей на стадии перемешивания.

Жирные кислоты, жирные спирты и смолы являются некоторыми распространенными воздухововлекающими агентами. Бетон с воздухововлекающими добавками более устойчив к образованию накипи, разрушению из-за замерзания и оттаивания и истиранию.

Стеклобетон

Когда переработанное стекло используется в качестве заполнителя в бетоне, этот тип бетона известен как стеклобетон.

Обеспечивают лучшую теплоизоляцию, а также имеют привлекательный внешний вид по сравнению с другими типами.

Быстротвердеющий бетон

Этот тип бетона в основном используется в подводном строительстве и при ремонте дорог. Поскольку время его затвердевания значительно меньше, его можно затвердеть всего за несколько часов.

Они также используются в строительстве зданий, где работа должна выполняться быстро.

Асфальтобетон

Асфальтобетон представляет собой комбинацию заполнителей и асфальта. Он также известен как Асфальт. Они широко используются на автомагистралях, в аэропортах, а также на набережных.

Их можно закалить всего за час. Это причина его широкого использования.

Известковый бетон

В этом типе бетона известь используется в качестве связующего материала с заполнителями.До изобретения цемента наиболее часто используемым бетоном был известковый бетон.

В наши дни известковый бетон также используется в полах, куполах и т.д.

Бетон, уплотненный катком

Этот бетон в основном используется в качестве наполнителя. У них нет лучшего значения прочности. Они представляют собой тощий бетон и уплотняются с помощью тяжелых средств, таких как катки.

В этом типе бетона используется значительно меньшее количество цемента.

Штампованный бетон

Это обычный бетон с небольшими отличиями, в основном используемый в архитектурных целях.

Штамп различной формы и дизайна, наносимый на бетонные конструкции в пластическом состоянии для придания им привлекательного внешнего вида.

Пигменты различных типов используются для окраски, чтобы придать ей более реалистичный и привлекательный вид.

Бетон, нагнетаемый насосом

Бетон, нагнетаемый насосом, используется в высотных зданиях, где транспортировка бетона без насоса не является легкой задачей.

Они сделаны достаточно работоспособными для легкой транспортировки.Штрафы материалы используются для лучшего снабжения. Чем тоньше материал, тем легче будет разрядка.

Насос, используемый для транспортировки, изготовлен из жестких или гибких материалов для облегчения выгрузки бетона.

Вакуумный бетон

В этом типе в бетонную смесь добавляется большее количество воды, а затем смесь заливается в опалубку.

Избыток воды удаляется из бетона с помощью вакуумного насоса.Именно поэтому его называют вакуумным бетоном.

Этот метод используется для раннего достижения прочности бетона. Он достигает прочности на сжатие в течение 10 дней по сравнению с 28 днями обычного бетона.

Проницаемый бетон

Проницаемый бетон готовят таким образом, чтобы вода могла проходить через него. Они имеют от 15 до 20% пустот, чтобы в них могла проходить вода.

Они используются в тех районах, где сохраняются проблемы с ливневыми стоками.

Торкрет-бетон

Торкрет-бетон готовится так же, как и обычный, но отличается тем, что укладывается по-разному.

Размещаются с помощью повышенного давления воздуха через форсунки. Преимущество этого метода заключается в том, что уплотнение и укладка бетона будут выполняться одновременно.

Товарный бетон

Этот тип бетона готовится на бетонных заводах и/или транспортируется с помощью автомобильных транспортных смесей.

После того, как они будут обнаружены на месте, дальнейшее лечение не требуется.

Расположение завода будет регулируемым, чтобы можно было доставить бетон до того, как начнется время схватывания.

Самоуплотняющийся бетон

Эти типы бетона уплотняются под действием собственного веса, то есть в процессе уплотнения. Нет необходимости использовать вибратор или ручное уплотнение.

Удобоукладываемость бетона этого типа всегда высока.Именно поэтому он также известен как текучий бетон.

Бетон, армированный фиброй

Тип бетона, в котором используется стальная фибра диаметром от 10 до 20 микрон и длиной от 10 до 50 мм.

Волокно повышает упругость, прочность на растяжение, гибкость и другие качества.

Волокна могут быть из различных материалов, таких как сталь, полимер, стекло, углерод или даже натуральные волокна, такие как кокосовое волокно.

Некоторые типы волокон вступают в реакцию с цементом; при их использовании следует соблюдать особую осторожность.Он использовался в основном в качестве покрытия для тротуаров мостов, аэропортов и промышленных полов.

Бетон, армированный фиброй, также можно использовать в местах, где требуется повышенная устойчивость к растрескиванию.

Бетон с летучей золой

Бетон с использованием летучей золы называется зольным бетоном. Летучая зола получается из углей. Летучая зола может использоваться для замены мелких заполнителей или цемента или для частичной замены того и другого.

Сообщалось о замене до 30 процентов мелких заполнителей и 20 процентов замещении цемента.

Летучая зола улучшает удобоукладываемость свежего бетона, а также долговечность и прочность затвердевшего бетона.

Частицы летучей золы должны быть мельче, чем частицы цемента.

Высокопрочный бетон

Высокопрочный бетон – это бетон с прочностью более 40 Н/мм2. Он также известен как высокоэффективный бетон (HPC).

Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками используется для достижения некоторых особых свойств бетона, таких как высокая прочность, низкая усадка, самоуплотнение, высокая огнестойкость и т. д.

Обычно прочность такого бетона должна быть выше 60 Н/мм2 (сообщалось о прочности до 80 Н/мм2).

Материалы, используемые в HPC, следующие:

  • CEment
  • Грубые и мелкие агрегаты требуемого качества
  • Вода
  • Дополнительные цементирующие материалы, такие как диоксид диоксида кремния, летучая зола, домохозяйственный шлак и т. Д.
  • Суперпластики (реагенты с высоким содержанием воды)
  •      Воздухововлекающие агенты (дополнительно)

Кремнеземистый бетон

Кремнеземный дым является побочным продуктом кремнезема, который очень тонко измельчается в промышленности.Бетон, в котором используется микрокремнезем, называется «кремнеземетон».

Обычный бетон с нормальным водоцементным отношением всегда имеет микропоры, что ограничивает прочность обычного бетона.

Пары кремнезема состоят из очень мелких частиц (фактически в шесть раз мельче, чем частицы цемента).

Следовательно, если его добавить в бетонную смесь, мельчайшие поры могут быть уменьшены, что приведет к получению высокопрочного бетона.

Полимерный бетон

Полимеризация – это процесс превращения мономеров в полимеры.В типичном бетоне вы должны были видеть, что микропор не избежать.

Пропитка этих пор мономером и последующая полимеризация — это метод, который был разработан в последнее время для уменьшения пористости бетона и улучшения его прочности и других свойств.

В настоящее время доступны четыре типа полимербетонных материалов: полимербетон

Ферроцементобетон

Ферроцементобетон не следует путать с фибробетоном.Ферроцемент состоит из плотно расположенных проволочных сеток, пропитанных обильной смесью цементного раствора.

Обычно из стальной проволоки диаметром от 0,5 до 1,0 мм формируют сетки.

Раствор от 1:2 до 1:3 с водоцементным отношением от 0,4 до 0,45 заливают в опалубку из металлоконструкций с использованием слоев проволочной сетки.

Содержание стали в этом бетоне может достигать от 300 до 500 кг/м3 раствора. Поскольку материал состоит из большого процента стали, он обладает высокой пластичностью и прочностью на растяжение.

Этот материал был разработан в 1940 году итальянским архитектором П. Л. Нерви для создания большого количества приятных структурных форм.

Готовый бетон

Как правило, бетон готовят путем смешивания различных ингредиентов.

Однако также можно часть ингредиентов (крупный заполнитель) засыпать в опалубку, а затем заполнить поры специально приготовленным цементно-песчаным раствором так, чтобы он заполнил все поры и образовал бетонную массу.

Упакованный бетон используется в особых ситуациях, например, когда необходимо забетонировать большой объем бетона (например, большой машинный блок) без строительных швов.

Одним из преимуществ предварительно упакованного бетона является то, что он имеет очень небольшую усадку.

Заключение

 

Бетон является неотъемлемой частью любого строительного проекта. Но вам даже не нужен профессионал, чтобы сказать вам, что бетон является важной частью любого здания или сооружения.Просто взгляните на окружающие вас здания, тротуары, по которым вы ходите, и другие различные строения вокруг. Бетон повсюду.

Чтобы максимально использовать его свойства, вам просто нужно понять, какой тип бетона лучше всего подходит для конкретного проекта.

Вы хотите оптимизировать свои проекты по бетонированию? Используйте один из лучших основных строительных трекеров на рынке сегодня — Pro Crew Schedule.

Pro Crew Schedule — это специализированное программное обеспечение для управления строительными проектами, которое предлагает все, что нужно подрядчику или субподрядчику для управления вашим строительным бизнесом.Поэтому, если вы считаете, что вам нужно больше организации в вашей фирме и повысить уровень ваших инструментов для совместной работы и общения, Pro Crew Schedule — это правильное программное обеспечение для управления строительными проектами, которое стоит попробовать. Запланируйте бесплатную демо-версию прямо сейчас и получите бесплатную 30-дневную пробную версию.

Дополнительные вяжущие материалы — что, почему и как? – Готовая смесь Невада

Информация Национальной ассоциации производителей товарного бетона

ЧТО такое дополнительные вяжущие материалы?

Бетон представляет собой смесь портландцемента, песка, крупного заполнителя и воды.Основным вяжущим веществом в бетоне является портландцемент. В настоящее время большинство бетонных смесей содержат дополнительные вяжущие материалы, которые составляют часть вяжущего компонента бетона. Эти материалы, как правило, являются побочными продуктами других процессов или природных материалов. Они могут или не могут быть дополнительно обработаны для использования в бетоне. Некоторые из этих материалов называются пуццоланы, которые сами по себе не обладают какими-либо вяжущими свойствами, но при использовании с портландцементом реагируют с образованием вяжущих соединений.Другие материалы, такие как шлак, обладают вяжущими свойствами.

Для использования в бетоне дополнительные вяжущие материалы, иногда называемые минеральными добавками, должны соответствовать требованиям установленных стандартов. Их можно использовать по отдельности или в комбинации с бетоном. Их можно добавлять в бетонную смесь в виде цементной смеси или в виде отдельного ингредиента на заводе товарного бетона.

Некоторые примеры этих материалов перечислены ниже:

  1. Зола-уноса является побочным продуктом угольных печей на объектах энергетики и представляет собой негорючие частицы, удаляемые из дымовых газов.Летучая зола, используемая в бетоне, должна соответствовать стандартной спецификации ASTM C 618. Количество летучей золы в бетоне может варьироваться от 5% до 65% по массе вяжущих материалов, в зависимости от источника и состава летучей золы и Требования к эксплуатационным характеристикам бетона. Характеристики летучей золы могут значительно различаться в зависимости от источника сжигаемого угля. Летучая зола класса F обычно образуется при сжигании антрацита или битуминозного угля и обычно имеет низкое содержание кальция.Летучая зола класса С образуется при сжигании полубитуминозного угля и обычно обладает вяжущими и пуццолановыми свойствами.
  2. Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS) представляет собой неметаллический побочный продукт доменной печи, когда железная руда превращается в чугун. Жидкий шлак быстро охлаждается с образованием гранул, которые затем измельчаются до крупности, аналогичной портландцементу. Измельченный гранулированный доменный шлак, используемый в качестве вяжущего материала, должен соответствовать стандартной спецификации ASTM C 989.Три класса — 80, 100 и 120 определены в C 989, причем более высокий класс вносит больший вклад в силовой потенциал. GGBFS сам по себе обладает вяжущими свойствами, но они усиливаются при использовании с портландцементом. Шлак используется в количестве от 20% до 70% по массе вяжущих материалов.
  3. Силикатный дым представляет собой высокореактивный пуццолановый материал и является побочным продуктом производства кремния или металлического ферросилиция. Его собирают из дымовых газов дуговых электропечей.Кремнеземная пыль представляет собой чрезвычайно мелкий порошок, частицы которого примерно в 100 раз меньше, чем среднее зерно цемента. Диоксид кремния доступен в виде уплотненного порошка или в виде водной суспензии. Стандартная спецификация для микрокремнезема — ASTM C 1240. Обычно он используется при содержании вяжущих материалов от 5 до 12% по массе для бетонных конструкций, которым требуется высокая прочность или значительно сниженная водопроницаемость. Из-за его высокой тонкости при обработке, укладке и отверждении силикатного бетона требуются специальные процедуры.
  4. Натуральные пуццоланы: Различные встречающиеся в природе материалы обладают пуццолановыми свойствами или могут быть обработаны для придания им пуццолановых свойств. Эти материалы также подпадают под стандартную спецификацию ASTM C 618. Природные пуццоланы, как правило, имеют вулканическое происхождение, поскольку эти кремнистые материалы склонны к химической активности при быстром охлаждении. В США коммерчески доступные натуральные пуццоланы включают
  5. Метакаолин и кальцинированный сланец или глина: Эти материалы производятся путем контролируемого кальцинирования (обжига) природных минералов.Метакаолин производится из относительно чистой каолинитовой глины и используется в количестве от 5% до 15% по массе вяжущих материалов. Прокаленный сланец или глина используются в более высоких массовых процентах. Другие природные пуццоланы включают вулканическое стекло, цеолитовые трассы или туфы, золу рисовой шелухи и диатомовую землю .
ЗАЧЕМ используются дополнительные цементные материалы?

Дополнительные цементные материалы могут использоваться для улучшения характеристик бетона в свежем и затвердевшем состоянии.Они в основном используются для улучшения обрабатываемости, долговечности и прочности. Эти материалы позволяют производителю бетона проектировать и модифицировать бетонную смесь в соответствии с желаемым применением. Бетонные смеси с высоким содержанием портландцемента подвержены растрескиванию и повышенному тепловыделению. Эти эффекты можно в определенной степени контролировать с помощью дополнительных вяжущих материалов.

Дополнительные вяжущие материалы, такие как летучая зола, шлак и микрокремнезем, позволяют бетонной промышленности использовать сотни миллионов тонн побочных материалов, которые в противном случае были бы захоронены как отходы.Кроме того, их применение снижает расход портландцемента на единицу объема бетона. Портландцемент имеет высокое потребление энергии и выбросы, связанные с его производством, которые сохраняются или уменьшаются при уменьшении количества, используемого в бетоне.

КАК эти материалы влияют на свойства бетона?
  • Свежий бетон: Как правило, дополнительные вяжущие материалы улучшают консистенцию и удобоукладываемость свежего бетона, поскольку в смесь добавляется дополнительный объем мелких частиц.Бетон с микрокремнеземом обычно используется при низком содержании воды с добавками, снижающими содержание воды в большом диапазоне, и эти смеси имеют тенденцию быть связными и более липкими, чем простой бетон. Летучая зола и шлак обычно снижают потребность в воде для необходимой осадки бетона. Время схватывания бетона может быть замедлено при использовании некоторых дополнительных вяжущих материалов с более высоким процентным содержанием. Это может быть полезно в жаркую погоду. Зимой замедление компенсируется уменьшением процентного содержания дополнительного вяжущего материала в бетоне.Из-за дополнительных штрафов количество и скорость продувки этих бетонов часто снижаются. Это особенно важно при использовании микрокремнезема. Уменьшение вытекания в сочетании с замедленным отверждением может вызвать растрескивание пластика при усадке и может потребовать особых мер предосторожности при укладке и отделке.
  • Прочность – Бетонные смеси могут быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить требуемую прочность и скорость набора прочности в зависимости от применения.С дополнительными вяжущими материалами, кроме микрокремнезема, скорость набора прочности может быть ниже на начальном этапе, но набор прочности продолжается в течение более длительного периода по сравнению со смесями только с портландцементом, что часто приводит к более высокому пределу прочности. Диоксид кремния часто используется для получения прочности бетона на сжатие, превышающей 10 000 фунтов на квадратный дюйм [70 МПа]. Бетон, содержащий дополнительный вяжущий материал, обычно требует дополнительного рассмотрения для отверждения как испытательных образцов, так и конструкции, чтобы гарантировать достижение потенциальных свойств.
  • Долговечность – Дополнительные вяжущие материалы могут использоваться для снижения тепловыделения, связанного с гидратацией цемента, и снижения вероятности термического растрескивания в массивных элементах конструкции. Эти материалы модифицируют микроструктуру бетона и снижают его проницаемость, тем самым уменьшая проникновение воды и водосодержащих солей в бетон. Водонепроницаемый бетон уменьшит различные формы износа бетона, такие как коррозия арматурной стали и химическое воздействие.Большинство дополнительных вяжущих материалов могут уменьшить внутреннее расширение бетона из-за химических реакций, таких как реакция щелочного заполнителя и воздействие сульфатов. Стойкость к циклам замораживания и оттаивания требует использования бетона с воздухововлекающими добавками. Бетон с надлежащей системой воздушных пустот и прочностью будет хорошо работать в этих условиях.
  • Оптимальное сочетание материалов зависит от различных эксплуатационных требований и типа дополнительных вяжущих материалов. Производитель товарного бетона, зная местные материалы, может установить пропорции смеси для требуемых характеристик.Предписывающие ограничения на пропорции смеси могут препятствовать оптимизации и экономии. Хотя выше обсуждалось несколько улучшений свойств бетона, они не исключают друг друга, и смесь должна быть подобрана в соответствии с наиболее важными эксплуатационными требованиями для работы с доступными материалами.

Каталожные номера

  1. Стандарты ASTM C 618, C 989, C 1240, том 04.02, Американское общество испытаний и материалов, Западный Коншохокен, Пенсильвания.
  2. Использование натуральных пуццоланов в бетоне, ACI 232.1R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
  3. Использование летучей золы в бетоне, ACI 232.2R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
  4. Измельченный гранулированный доменный шлак как вяжущий компонент в бетоне, ACI 233R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
  5. Руководство по использованию диоксида кремния в бетоне, ACI 234R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
  6. Пуццолановые и цементные материалы, В.М. Малхотра и П. Кумар Мехта, Gordon and Breach Publishers
Назад к бетонным наконечникам

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ С РАЗРЕШЕНИЯ NRMCA

.
Состав бетонной смеси и расход материалов на 1 м3 бетона: Страница не найдена — Remoo.RU

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.