Соотношение вода цемент песок: Правильные пропорции цемент песок вода

Водоцементное отношение для бетона — что это такое?

Водоцементное отношение – это отношение объема воды к массе цемента в бетонном замесе. От величины данного параметра напрямую будет зависеть непроницаемость бетона. В строительстве водоцементное отношение высчитывается по формуле в/ц = масса воды/масса цемента, обычно равно 0.25, что в пропорциях получается как 1:4.

Некоторые добавляют воду в соотношении 0.35-0.6 для облегчения работы с раствором, что сказывается на прочности кладки или монолита. Поэтому если есть необходимость сделать раствор более текучим, но сохранить прочность, можно использовать специальные пластификаторы.

Соотношение песка, воды и цемента влияет на стойкость бетона к усилию на сжатие. Чем больше воды в смеси, тем менее прочным будет бетон, более проницаемым и менее плотным, что соответствующим образом сказывается на прочности и долговечности всего здания или конструкции. Лишняя вода, которая не вступила в реакцию, в процессе застывания бетона будет испаряться и может стать причиной появления трещин, пустот, иных дефектов.

Бетон затвердевает при прохождении химической реакции воды с цементом и песком – реакции гидратации, сопровождаемой выделением тепла (теплота гидратации). Для получения качественного раствора для каждого кг цемента берут 250 миллилитров воды.

Содержание

• 1 Предварительный расчет
• 2 Требования к материалам
• 3 Определение количества воды
• 4 Жесткий бетонный раствор
• 5 Пробный замес
• 6 Советы по работе с бетоном М75

Предварительный расчет

Для расчета потребности материалов берут распространенное соотношение 1:3:5

Остальные ингредиенты вычисляют по пропорции, умножая на 3 для песка и на 5 для гравия. Кубический метр бетона в таком случае будет весить около 2.5 тонн.

Требования к материалам

Итоговое качество и характеристики полученной смеси напрямую зависят от качества материалов и того, насколько правильно соблюдается водоцементное соотношение. Цемент может быть разных марок, как и бетон, но это далеко не одно и то же. Для замеса бетона марки М75, к примеру, берут цемент марок М200-М300 (превышает показатель примерно в 2.5-3 раза).

При покупке цемента

Песок лучше выбирать мелкозернистый

Определение количества воды

Водоцементное отношение для бетона очень важно.

С добавлением воды в смесь нужно быть очень осторожным, так как лишняя вода способствует заполнению смесью формы самотеком, просачивается через опалубку, долго испаряется, способствует появлению пор в бетоне, распространению трещин. Бетон точно не будет прочным, если в раствор влито много воды.

Для того, чтобы цементный раствор поддавался укладке и плотно заполнял форму, гарантируя максимальную прочность, обычно берут показатель 0.6. Нужно отметить, что такое водоцементное отношение актуально для бетона марки М75: для приготовления кубического метра раствора берут около 150 л (кг) воды.

Чтобы понять, сколько воды нужно, желательно понять принцип ее действия в растворе. Вода нужна для двух функций: прохождения химической реакции схватывания и отвердевания цемента (около 30% от общего веса воды, что используется) и придания текучести бетону (чтобы с ним можно было работать). Таким образом, большая часть воды нужна для повышения комфорта работы со смесью – ее-то и можно уменьшать: добавлять пластификаторы, работать с жестким бетоном, трамбуя его специальными вибраторами или вручную.

Жесткий бетонный раствор

Жесткие смеси готовят прямо на объекте, так как они быстро твердеют и требуют обязательной трамбовки. В индивидуальном строительстве чаще всего используют цемент марки М75, который демонстрирует достаточную прочность и сравнительно невысокую стоимость. Ведь по мере увеличения марки цемента растет и его цена.

Жесткий бетон содержит небольшой объем воды в составе. В процессе укладки требует мощного механического уплотнения, прессования или трамбовки. Для приготовления жесткой смеси берут сравнительно немного цемента. Использование такого бетона актуально для создания сборных железобетонных конструкций в условиях заводов, оборудованных мощными машинами для уплотнения. В индивидуальном строительстве такие бетоны редко применяют.

Нужную прочность получают посредством соблюдения пропорций ингредиентов в бетоне. Чтобы понять, подойдет ли выбранная пропорция для приготовления прочного бетона и выполнения работ, желательно сделать пробный замес.

Пробный замес

Чтобы в домашних условиях приготовить бетон нужной консистенции и характеристик, выполняют пробный замес. Сначала все работы выполняются с использованием мастерка или лопаты совкового типа, потом же, после определения нужной пропорции, используют бетономешалку.

В емкость или на стальной лист, подготовленную площадку насыпают лопату цемента, 3 полных лопаты песка, увлажняют смесь, тщательно перемешивают лопатой. Далее всыпают крупную фракцию в объеме 5 лопат, добавляют по чуть-чуть воду и мешают, пока не получится вязкая консистенция. Воду лучше лить из емкости, чтобы определить нужный объем.

Потом бетонную смесь берут в руки, делают шар, кладут на любую площадку. На руках явных следов цемента быть не должно, а ком затвердеет и сохранит форму – значит, замес правильный. Такой бетон соответствует марке М75. Если же ком плывет – в нем много воды.

Если есть время ожидать затвердения раствора, можно провести другую проверку: залить бетон, выждать нужный период, потом ударить по монолиту зубилом в попытках расколоть. Если зубило вошло в толщу максимум на 5 мм, водоцементное отношение правильное, это бетон М75. И кусочки от монолита откалываться не должны.

В процессе замеса нельзя забывать про важный момент – в готовую смесь добавить можно будет только воду, остальные ингредиенты должны добавляться в определенной последовательности. Если становится ясно, что замес не удался, придется повторить все сначала – возможно, увеличив долю цемента.

Советы по работе с бетоном М75

В процессе замеса и укладки жесткие цементные смеси требуют знания правил работы с ними. Бетон марки М75 довольно часто применяется в частном строительстве, так как демонстрирует хорошие показатели усилия на сжатие (до 75 килограммов силы на квадратный сантиметр площади). Этого достаточно для гарантии надежности и долговечности конструкции. Нагрузки на изгиб/растяжение компенсируются армированием.

О чем нужно помнить:

• Для снижения нагрузки берут небольшую бетономешалку и ручной вибратор с наконечником соответствующего диаметра.
• Между слоями, залитыми в разное время, схватывание будет плохим. Поэтому необходимо армирование либо заливка (засыпка) за один раз.
• При ручной трамбовке больше 30 сантиметров слоя заливать нежелательно.
• После заливки и трамбовки смесь укутывают гидроизоляцией – накрывают полиэтиленовой пленкой, к примеру, чтобы избежать преждевременного схватывания бетона. Зимой конструкцию нужно утеплить.
• Опалубка должна быть очень прочной, чтобы выдержать заливку и вибрацию, трамбовку.
• После демонтажа опалубки вид фундамента будет не очень эстетичным – это нормально, все несовершенства будут сглажены отделочными работами.

Водоцементное отношение – очень важный параметр для замеса правильной бетонной смеси с нужными характеристиками. Поэтому всегда до начала приготовления раствора нужно все тщательно просчитывать, чтобы получить желаемый результат.

Водоцементное соотношение

  Для затворения бетонной смеси применяют обычную водопроводную питьевую воду, а также природную очищенную воду, не содержащую вредных примесей (сульфаты, минеральные и органические кислоты, жиры, сахар и др.), препятствующих нормальному схватыванию и твердению бетона. Использовать промышленные, сточные и болотные воды для затворения и поливки бетона не рекомендуется. Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при этом условном соотношении получается бетон марки 350. Соотношение воды и цемента (водоцементное соотношение — обозначается «В/Ц»=масса воды / масса цемента) — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Цемент реагирует лишь с четвертью массы воды от своей собственной массы, потому, теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц=0,2. Однако, у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц=0,3-0,75. Избыточная вода, не вступившая в химическую реакцию с цементом, остается в бетоне в виде водяных пор и капилляров или испаряется, оставляя воздушные поры. Все эти виды пор ослабляют бетон. Чем больше будет воды в бетонной смеси, тем больше будет пористость и меньше прочность бетона. Для увеличения морозостойкости рекомендуется водоцементное соотношение не больше 0,6 или 0,5 (25 литров воды на 50 кг цемента). 

   Для бетонных изделий, работающих в особо тяжелых условиях (тротуарная плитка), водоцементное число назначают равным 0,4. Максимальное водоцементное число для бетонной смеси, используемой для бетонирования фундаментов, составляет 0,75.
    Водоцементное соотношение влияет на пористость (плотность) бетона и, соответственно,  на водопроницаемость бетона. Так бетон марки W4 (нормальной проницаемости) готовится при водоцементном соотношении 0,6, бетон марки W6 (пониженной проницаемости) готовится при водоцементном соотношении 0,55, а бетон марки W-8 (особо низкой проницаемости) – при водоцементном соотношении 0,45.
   Наличие достаточного количества воды при наборе бетоном прочности в процессе гидратации обеспечивает морозостойкость бетона. Поэтому так важен правильный уход за бетоном, о котором я ещё напишу. Бетон, гидратирующийся в условиях достаточного количества воды при поливке и укрытии его полиэтиленовой пленкой, имеет гораздо большую морозостойкость и прочность, по сравнению с бетоном, который быстро высох.  Прочность неукрытого бетона в первые 10-12 часов гидратации может понизиться в 3 раза по сравнению с укрытым бетоном. При быстром высыхании бетона в ранний период возникают также значительные деформации усадки и появляются микротрещины.

   Но не всё так просто и линейно — меньше воды и всё хорошо — нет! При меньшем количестве воды в бетонной смеси бетон быстрее набирает прочность, особенно в первые дни твердения. Однако в дальнейшем, на сроке в три месяца и на сроке в один год, бетон с меньшим водоцементным соотношением будет иметь меньшую прочность. 

     Распространенной ошибкой при «домашнем» производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность, потому очень важно точно соблюсти водоцементное соотношение!  Для сохранения удобоукладываемости и подвижности бетонной смеси при нормальном В/Ц используют пластификаторы, о них я расскажу в статье о химических добавках.

Нормальными условиями твердения бетона считают температуру 15-20 °С при влажности 90-100%. 
Качество воды для затворения бетонных смесей для армированных бетонных фундаментов нормируется ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия»: 

• Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л.

• Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел, в ней не должно быть окрашивающих примесей.

• Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л, а рН должен быть не менее 4 и не более 12,5.

• Максимальное содержание растворимых солей должно быть не более 5000 мг/л, взвешенных частиц не более 200 мг/л, ионов SO4-2 не более 2700 мг/л, ионов Cl-1 не более 1200 мг/л.

Значение водоцементного отношения в бетоне

Бетон содержит такие ингредиенты, как цемент, песок, крупный заполнитель и воду в правильно подобранных пропорциях. Эта пропорция достигается либо как номинальная смесь, либо как расчетная смесь. Все материалы имеют свои специфические свойства и важность для повышения прочности бетона. Цемент используется в качестве вяжущего материала в бетоне из-за его лучших адгезионных и когезионных свойств, в то время как вода является самым дешевым и наиболее важным компонентом бетона. Когда эти два материала смешиваются, происходит химическая реакция, называемая гидратацией. В результате реакции гидратации образуется липкий и густой гель, обладающий связующим свойством и связывающий все заполнители в виде жесткого и прочного материала. Таким образом, цемент и вода отвечают за связывание всех элементов бетона вместе.

Изображение предоставлено – Bhanuconcrete

Цемент и вода используются в соответствии с их соотношением, называемым водоцементным отношением. Водоцементное отношение определяется как отношение веса воды к весу цемента. Водоцементное отношение по IS 10262 (2009) для бетонной смеси колеблется от 0,4 до 0,6. Водоцементное отношение 0,7 также используется для заливаемого бетона. Водоцементное отношение 0,5 означает, что на каждые 100 кг цемента требуется 50 л. воды. С увеличением водоцементного отношения количество воды увеличивается.

Технически согласно исследованиям, цементу требуется 23% воды для процесса гидратации и 15% для расширения пор и увеличения объема. Поэтому 38% воды по весу цемента является минимальным и обязательным.
По экспериментальным данным установлено, что для полной гидратации цементного теста и отсутствия в нем капиллярных пор требуется достаточное количество воды в бетонной смеси. Наименьшее количество этой воды соответствует в/ц соотношению 0,38. Таким образом, при водоцементном отношении менее 0,38 полная гидратация невозможна. Если его больше, то бетонная масса становится пористой и проницаемой, а если меньше, то бетон становится сухим и жестким и может не сцепляться и не развивать полную прочность.
С точки зрения удобоукладываемости водоцементное отношение принимается равным 0,4, но его выбор зависит от требований удобоукладываемости в различных условиях воздействия и характера работы. При водоцементном отношении 0,4 смесь содержит достаточно воды для гидратации, а также для облегчения процесса бетонирования, такого как смешивание, укладка, транспортировка и уплотнение. Потому что вода работает как смазка в бетонной смеси и уменьшает внутреннее трение между частицами бетона.
При таком водоцементном соотношении образующийся «гель» имеет хорошую физическую структуру и плотность. При более высоком водоцементном отношении образующийся «гель» имеет плохую физическую структуру, создает пустоты при последующем испарении и становится более пористым, что приводит к снижению прочности бетона в более позднем возрасте.

Если нам нужно рассчитать количество воды для бетонной смеси, сначала найдите содержание цемента по объему и водоцементное отношение.
Если предположить, что для бетонной смеси используется 80 кг цемента, а водоцементное отношение равно 0,45
Необходимое количество воды = объем цемента X водоцементное отношение
Следовательно, необходимое количество воды составляет 80 кг X 0,45 = 36 л.

Удобоукладываемость бетона означает способность бетона выполнять такие процессы бетонирования, как смешивание, транспортировка, укладка, уплотнение с легкостью и без каких-либо расслоений. Другими словами, удобоукладываемость бетона указывает на способность бетона легко работать. Соотношение В/Ц также является важным фактором, влияющим на удобоукладываемость бетона. Высокое соотношение вода/цемент приводит к более высокой обрабатываемости, поскольку увеличивается межчастичная смазка. Точно так же более низкое соотношение вода/цемент приводит к снижению обрабатываемости из-за отсутствия смазки между частицами. График удобоукладываемости в зависимости от водоцементного отношения показан ниже. Это может привести к пористому бетону.

В/Ц отношение варьируется от 0,4 до 0,6 в зависимости от условий воздействия согласно IS 10262 (2009). Соотношение менее 0,4 делает бетон очень жестким (если не используются суперпластификаторы), а соотношение более 0,6 делает бетон влажным и слабым и, возможно, негерметичным, что в будущем приведет к коррозии.
Использование низкого водоцементного отношения является обычным способом получения высокопрочного и высококачественного бетона, но само по себе водоцементное отношение не обеспечивает прочности бетона. Хороший бетон получается из хорошего состава смеси, а низкое водоцементное отношение является лишь одной, но очень эмпирической частью хорошего состава смеси.
Чем выше водоцементное отношение, тем выше количество воды, что приводит к растворению цементного теста. Делает бетонную смесь беднее и увеличивает водопроницаемость. Таким образом, приводит к протечкам и сырости. Это делает бетон более слабым и более восприимчивым к растрескиванию и усадке. Усадка дает микротрещины, и это зона слабости.

Как избежать трещин в бетоне?

Трещины от усадки пластика: все, что вы хотели знать

Например, водоцементное отношение 0,4 дает прочность на сжатие 5600 фунтов на квадратный дюйм (фунт-сила на квадратный дюйм) или 394 кг/см ² (килограмм-сила на квадратный сантиметр), тогда как водоцементное отношение 0,7 снижает прочность на сжатие до 1067 psi или 75 кг/см ² или даже меньше при условии, что другие факторы остаются постоянными.
Низкое водоцементное отношение повышает прочность, но снижает удобоукладываемость и делает бетон непригодным для обработки. Это самая большая проблема при разработке бетонной смеси с низким водоцементным отношением. Для преодоления этой проблемы; мы можем использовать добавки, такие как добавки, уменьшающие количество воды (WRA), суперпластификаторы (высокоэффективные понизители воды) и т. д. Эти добавки добавляются в бетон для достижения определенной удобоукладываемости при низком водоцементном соотношении и получения высокопрочного и плотного бетона. В настоящее время пластификаторы и добавки суперпластификаторов широко используются в строительной отрасли.

Прочность бетона на сжатие является основной характеристикой бетонной смеси. Изменение количества воды изменяет прочность бетона. Если вода используется в большем количестве, она может образовать больше пустот и в значительной степени создать ячеистую структуру в затвердевшем бетоне. Это приводит к снижению плотности, прочности и прочности. Чем ниже водоцементное отношение, тем выше прочность бетона.

Бетон

Неразрушающие испытания бетона (НК) на прочность конструкции

Американский исследователь Дафф Абрамс предложил концепцию водоцементного отношения, известную как «вода/цемент Абрамса». закон соотношения цемента». Согласно закону Даффа-Абрамса, прочность бетона обратно пропорциональна водоцементному отношению. Если водоцементное отношение увеличивается, прочность бетона снижается. Уплотнение бетона также важно, потому что, если бетон не уплотнен должным образом, он содержит большие пустоты, что приводит к пористости. Таким образом, при низком водоцементном отношении, когда трудно достичь полного уплотнения, закон Абрамса не действует.
Снижение прочности на сжатие при увеличении водоцементного отношения, как показано ниже,

Водоцементное отношение является наиболее важным фактором, влияющим на свойства бетона. Выбор водоцементного отношения зависит от различных факторов, таких как требования к прочности, удобоукладываемости, методы бетонирования, характер работы и т. д. Общие критерии, по которым рекомендуется низкое водоцементное отношение, приведены ниже.

Следующие причины, по которым не рекомендуется высокое водоцементное отношение:

• Вероятность расслоения и кровотечения
• Снижение долговечности
• Образование пустот
• Снижение прочности бетона
• Снижение срока службы конструкции
• Эффект замораживания-оттаивания и др.

По основным причинам рекомендуется низкое водоцементное отношение:

• Повышение прочности
• Increase in durability
• Lower permeability
• No leakage or dampness
• Greater freeze-thaw durability
• Better bond with reinforcement etc.

Causes of Leakage in Buildings

Corrosion in concrete

Формула водоцементного отношения -Таблица расчетов для раствора Пример

В этом посте вы получите формулу водоцементного отношения, таблицу водоцементного отношения и расчет для раствора. Водоцементное отношение – это отношение веса воды к весу цемента, используемого в бетонной смеси. или количество воды, которое мы использовали в цементном бетоне.

Это один из основных факторов, но не единственный, влияющий на прочность бетона. Он отвечает в основном за пористость самого твердого цементного теста.

Впервые он был разработан Даффом А. Абрамсом в 1918 году. Уравнение Абрама для водоцементного отношения:

Где,

S = прочность на сжатие

В/Ц = водоцементное отношение

Почему мы должны поддерживать водоцементное отношение ?

Мы знаем, что водоцементное отношение напрямую влияет на прочность бетона. Если мы используем ограниченное количество воды для бетона, это снизит удобоукладываемость бетона и, таким образом, вызовет образование сот в бетоне.

Если мы добавим больше воды, чем требуется, это может привести к просачиванию бетона, что отрицательно скажется на прочности бетона.

Водоцементное отношение Таблица

Расчет водоцементного отношения

          Для надлежащей удобоукладываемости водоцементное отношение варьируется в пределах 0,4–0,6. Однако максимальная прочность получается при соотношении w/c = 0,4, при котором ожидается образование минимальной капиллярности.

При расчете значений водоцементного отношения предполагается, что заполнители пропитывают поверхности в сухом состоянии. Соответствующая корректировка должна быть сделана для сухих заполнителей, иногда отношение цемента к воде в зависимости от прочности.

Обычно водоцементное отношение рассчитывается как:

Водоцементное отношение = Вес воды/ Вес цемента.

Рассчитаем количество воды на 1 мешок цемента.

1 мешок цемента = 50 кг

При условии водоцементного отношения = 0,50

Водоцементное отношение = количество воды/ количество цемента

Количество воды = водоцементное отношение * количество цемента вода= 0,50 * 50

                             = 25 кг (л).

          Раствор можно определить как пасту (способную схватываться и затвердевать), полученную путем добавления воды в смесь мелких заполнителей, таких как песок, и вяжущих материалов, например, глины, гипса. , известь или цемент или их комбинации. Для расчета количества песка, цемента и воды в растворе

Предположим, объем раствора = 1

метра куб

Смешательный соотношение = 1: 4

Сухой объем раствора = объем влажного владения * 1,33

= 1 * 1,33

= 1,33

метр.

Количество цемента = (сухой объем раствора * соотношение цемента) / (сумма отношений)

Плотность цемента = 1440 кг/

метр куб

1 мешок цемента содержит 50 кг цемента.

Номер мешка = 383,04/ 50

                            =7,661.

Здесь, Цемент: Песок :: 1: 4

Следовательно,

Вес песка = 1,064 * 1920

С. )                                                     

= 2042,88 кг

Если разделить на 1000 => 2,0428 тонн

Количество воды0006

Здесь, соотношение водного цемента = 0,50

Отношение водного цемента = вес воды / вес цемента

Вес воды = 383,04*0,5

= 191,52 кг (LTR)

Выше. количество песка, цемента и воды в растворе.

Водоцементное отношение для различных марок бетона – таблица

Обычно мы использовали водоцементное отношение от 0,4 до 0,6 в соответствии с кодом IS 10262 (2009) для номинальной смеси, т. е. M7.5, M10, M15, M20, M25. .

Здесь М обозначает смесь, а число обозначает характеристики прочности на сжатие бетона куба 150 мм через 28 дней.

Надеюсь, этот пост останется для вас полезным.

Happy Learning – Civil Concept

Автор,

Инженер-строитель – Сурадж Хатри

См.