Плотность цементно песчаной армированной стяжки


Плотность (удельный вес) цементно песчаной стяжки кг м3

Для устройства пола и напольного покрытия применяется множество технологий и материалов, выбор которых зависит от назначения и условий эксплуатации помещения или объекта. Универсальным материалом для выполнения этого вида работ выступают цементно-песчаные растворы и бетоны.

При выборе следует учитывать различные характеристики материала для выравнивания, одной из которых является плотность цементно-песчаной стяжки в кг/м3. Этот показатель определяет общий вес стяжки и нагрузку на основание фундамента или межэтажных перекрытий, превышение которых может привести к снижению общей надежности здания.

Последовательность работы с цементной стяжкой.

СНиП цементно-песчаной стяжки

Цементно-песчаные растворы для выравнивания пола широко используются в промышленном, гражданском и индивидуальном строительстве. В последнем случае работы не всегда выполняются по проектной документации, а ответственность за выбор материалов и выполнение выравнивания основания часто принимают на себя владельцы, полагаясь на личный опыт, советы знакомых или информацию из интернета. Одним из вариантов защиты от возможных ошибок при отсутствии проекта может служить обращение к общедоступным нормативам строительной отрасли.

Требования к проектированию полов в зданиях различного назначения регламентирует документ СП 29.13330.2011 «Свод правил. Полы», в котором с учетом появления новых строительных материалов и технологий, введением дополнительных требований безопасности актуализированы правила применявшихся с 1988 г. СНиП 2.03.13-88 «Полы». Разделы свода правил определяют общие требования к конструктивному решению полов, а также к составляющим элементам: покрытию, прослойке, гидро- и пароизоляции, выполнению стяжки, подстилающего слоя, грунтам основания.

В качестве основных критериев для принятия технических решений СП 29.13330.2011 определяет характер и интенсивность механических воздействий на пол, интенсивность воздействия жидкостей или агрессивных сред, температурный режим эксплуатации, обеспечение санитарно-гигиенических требований. Для производственных помещений учитываются также специальные требования с учетом специфики объекта — возможность пылеобразования, накопления статических зарядов или искрообразования, способность к очистке и уборке.

Приведенная в тексте документа и в таблицах приложений информация может оказаться полезной и для индивидуальных застройщиков при выборе типа пола и его покрытия, материалов и выполнении работ, в т. ч. устройстве выравнивающей стяжки.

Плотность стяжки и удельный вес из цемента и песка

Для устройства цементно-песчаной стяжки (ЦПС) в зависимости от заданных условиями эксплуатации критериев могут использоваться различные виды материала, различающиеся по составу, показателям плотности и прочности:

  • бетон с тяжелым наполнителем;
  • бетон с легким наполнителем;
  • цементно-песчаный раствор;
  • сухие строительные смеси.

Плотность или удельный вес ЦПС определяется главным образом типом заполнителя или наполнителя, в качестве которого применяют песок различной фракции и зернистости, гранитный отсев, минеральные и полимерные добавки.

Таблица веса разных составов для стяжки.

С тяжелым наполнителем — гранитный отсев

Наполнитель на основе отсева гранитного щебня является конечным продуктом производства товарного щебня с фракцией до 10 мм. Бетонная стяжка с гранитным наполнителем отличается высокой прочностью, морозостойкостью и применяется в промышленном строительстве. В гражданском и жилищном строительстве ее используют для помещений с высокими эксплуатационными нагрузками — для подвальных и цокольных этажей, гаражей, хозяйственных и складских пространств.

Плотность приготовленного с использованием гранитного отсева бетона составляет 1400-2200 кг/м³, что относит его к серии тяжелых. Объемный вес стяжки толщиной 5 см для указанного диапазона плотности составляет от 70 до 110 килограммов на на 1м2, что является весомой дополнительной нагрузкой на межэтажные перекрытия, полы с грунтовым или деревянным основанием.

Соотношение главных компонентов для растворов разной плотности.

Легкие типы растворов — перлит, полистирол, гранулы

Во многих случаях более эффективным будет использование легкой стяжки. Ее применяют в случаях, когда выравниванием устраняется большой перепад высот, при прокладке в полу трубопроводов и коммуникаций, а также когда стяжкой необходимо получить дополнительные тепло-, звукоизолирующие свойства пола.

Плотность легких растворов для стяжки составляет от 500 до 1800 кг/м³ в зависимости от типа заполнителя и наполнителя, их пропорции в составе смеси. По прочности легкая стяжка уступает смесям с тяжелым наполнителем, поэтому иногда ее используют в качестве промежуточного слоя с окончательным выравниванием более прочными растворами.

В качестве наполнителя для легкой стяжки применяется несколько материалов, добавление которых в массу смеси позволяет получить различные технические характеристики:

  1. Перлит — пористая горная порода, обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией, высокой впитывающей способностью, огнестойкостью, химической инертностью. Для приготовления строительных бетонов и растворов используют полученный при термической обработке исходного сырья вспученный перлит с плотностью около 100 кг/м³, плотность смеси в зависимости от состава других компонентов составляет от 400 до 1000 кг/м³.
  2. Вермикулит — природный минерал со слоистой структурой, в строительстве применяют вспученную породу. В качестве наполнителя для растворов и бетонов обладает аналогичными перлиту свойствами и характеристиками.
  3. Керамзит с объемным весом от 150 до 800 кг/м³, получаемый обжигом глины или глинистого сланца. Его характеристиками являются высокая прочность, морозоустойчивость, химическая стойкость, негорючесть, экологичность. Керамзитовый щебень с фракцией до 10 мм применяется в качестве наполнителя или служит сырьем для приготовления керамзитового песка.
  4. Гранулированный пенополистирол (из полимерного сырья). Плотность ЦПС на его основе составляет от 150 до 600 кг/м³, они обладают высокой степенью звуко- и теплопоглощения, морозостойкости, но малой по сравнению с другими легкими растворами прочностью.

Минимальная и максимальная толщина стяжки

СП 29.13330.2011 дает четкие указания по минимальной толщине слоя стяжки для обеспечения необходимого уклона пола: при укладке по плитам перекрытия не менее 20 мм, при укладке на слой гидроизоляции, по тепло- и звукоизоляционному слою — не менее 40 мм. При укрытии трубопроводов (в т. ч. в системе теплого пола) толщина стяжки должна быть больше диаметра трубопроводов минимум на 45 мм. Меньшая толщина слоя может привести к растрескиванию и разрушению стяжки.

Рекомендуемая специалистами минимальная толщина слоя стяжки составляет 30 мм. Оптимальное значение стяжки составляет 40-50 мм, увеличение толщины влечет перерасход материала, ограничивается допустимой несущей способностью основания даже в случае использования легких стяжек, требует дополнительного усиления слоя армированием.

Плотность цементно-песчаной стяжки - какая бывает и для чего знать?

Выравнивание полов стяжкой очень часто становится оптимальным решением с различных точек зрения. Это, во-первых, высокая надежность, прочность, долговечность создаваемой поверхности. Во-вторых, стяжка становится отличным основанием для дальнейшего настила практически любого финишного покрытия пола. В-третьих, технология заливки стяжки позволяет без особых проблем получить идеально ровный горизонтальный (или с запланированным уклоном) пол. В-четвертых, многие современные системы подогрева поверхности полов подразумевают именно наличие стяжки, как распределителя и мощного аккумулятора тепла.

Плотность цементно-песчаной стяжки

Можно еще продолжить – но и перечисленного, наверное, уже достаточно. Добавим лишь, что технология стяжки в большинстве случаев несложна и понятна, то есть залить ее, при соответствующем старании, должен суметь любой настоящий хозяин дома или квартиры. Но помимо порядка выполнения работ, важно знать еще и плотность цементно-песчаной стяжки. Всем понятно, что весит она немало, и еще на этапе планирования стоит прикинуть, подойдет ли такое выравнивание для конкретных условий – ведь несущие возможности перекрытий далеко не безграничны. И, возможно, придётся поискать иное приемлемое решение – более легкие варианты стяжки.

Содержание статьи

Почему важно знать плотность стяжки?

Для чего нужны стяжки пола

Прежде всего – что подразумевается под понятием стяжки? Об этом хорошо — кратко и четко, говорится в Своде Правил СП 29.13330.2011 «Полы».

Итак, стяжка – это основание под последующее покрытие пола. Она используется в следующих случаях:

  • Когда необходимо выполнить выравнивание поверхности нижележащего слоя – например, убрать неровности перекрытия или чернового пола по грунту.

Выравнивающая стяжка – убирает перекосы и поверхностные дефекты основания

  • Когда требуется добиться равномерного распределения статических и динамических нагрузок по расположенным ниже термоизоляционным ищи звукоизоляционным прослойкам.

Армированные стяжки отлично распределяют нагрузки на термоизоляционные слои утепленных полов

  • Когда в полу необходимо скрыть трубы инженерных коммуникаций.
  • Когда создается система «теплый пол» — для обеспечения нормированного теплоусвоения полов, распределения и аккумуляции полученного от водяной или электрической системы подогрева тепла.

Стяжка в «теплом полу» — и надёжно защитит трубы от повреждения, и станет отличным распределителем-аккумулятором тепла.

  • Когда требуется создание запланированного уклона поверхности пола на перекрытии.

Установлены направляющее маяки для заливки стяжки с уклоном в сторону сливного отверстия – трапа.

К созданию стяжки может побудить любая из указанных причин, но на практике бывает даже так, что они действуют в комплексе. Скажем, стяжка поверх водяного тёплого пола – она распределяет нагрузки по слою термоизоляции, аккумулирует и передает тепло, скрывает коммуникации, выравнивает пол, а если устраивается, например, в душевой – то может еще и задавать уклон в сторону сливного трапа.

Стяжки могут укладываться из бетонов, строительных растворов, или даже монтироваться из листовых материалов на подготовленное выровненное тем или иным способом основание (сухие стяжки). В контексте настоящей публикации будем рассматривать только растворные стяжки на базе цемента.

Минимальная толщина стяжки обычно рассматривается в 30 мм, допускается толщина 20 мм только у стяжек под наклоном в самой нижней точке, у лотка или трапа. Если стяжка выполняется по звуко- или термоизоляционному слою, то ее минимальная толщина – 40 мм.  Наконец, если стяжка закрывает трубы, в том числе контуры «теплого пола», то по требованиям СНиП ее толщина должна быть минимум на 45 мм больше, чем внешний диаметр трубы. Например, для закрытия контуров из трубы 20 мм применяемая стяжка не может быть тоньше 65 мм.

Установлены направляющее маяки для заливки стяжки с уклоном в сторону сливного отверстия – трапа.

Верхние границы толщины для стяжек не установлены. Но это не означает, что можно «беспредельничать». Любой рачительный строитель, тем более хозяин дома или квартиры, всегда будет стараться свести толщину к возможному минимуму. Это обуславливается множеством причин – и ограниченностью по высоте помещения, и экономией материалов и физических усилий, и рекомендациями по теплоёмкости стяжек «теплых полов». Но одной из основных причин ограничений стяжек по толщине является недопустимость превышения нагрузки на основание. Если пол заливается по грунту – это еще туда-сюда, ошибки простительны. А вот по плитам перекрытия – все значительно серьезней.

Вот для этого-то и важно знать плотность стяжек, укладываемых на пол.

Возможности плит перекрытия

В строительстве для создания перекрытий чаще всего используются пустотные железобетонные плиты, рассчитанные именно на такое применение. Заливать монолитное перекрытие оказывается слишком дорого и хлопотно, а оно само по себе становится чрезвычайно тяжелым. А сборные перекрытия по уложенным балкам зачастую не обладают достаточным запасом прочности.

В большинстве многоэтажек, выведенных на территории России со второй половины XX века по сегодняшний день использовались плиты перекрытия стандарта ПК. В настоящее время им на смену постепенно приходят плиты нового поколения, беспалубной формовки, серии ПБ, но ПК пока что доминируют. Да и разницы в нашем случае особой нет, так как расчетная нагрузка для обоих вариантов чаще всего совпадает. Поэтому все же рассмотрим именно ПК.

Пустотные плиты перекрытия серии ПК пока всё еще остаются наиболее распространенными.

Отливаются такие плиты из бетона марочной прочностью М200. Стандартная толщина – 220 мм. Существуют облегченные плиты серии ПНО с толщиной 160 мм.

Заводы выпускают несколько размеров подобных плит ПК: длина может быть до 7.2 м (реже – до 9 м), ширина – 1,0; 1,2; 1,5; 1,8 м.

Приняты и общие условные обозначения таких плит.

Например, изделие ПК 42-12-8:

— 42 – округленная длина плиты в дециметрах, то есть – 4.2 мм (если точнее, то 4180 мм)

— 12 – ширина плиты по тому же принципу, то есть 1200 (1190) мм

— 8 – как раз то, что нас сейчас и интересует больше всего. Это – допустимая нагрузка на перекрытие (несущая способность), выраженная в килопаскалях. Для большей простоты восприятия принято считать этот показатель примерно равным 800 кг/м².

Большинство плит перекрытия в жилых домах рассчитаны именно на такую нагрузку. Реже применяются плиты с несущей способностью 12 (1200 кг/м²).

Вроде бы и 800 килограмм немало – такие плиты как раз и проектировались, чтобы обеспечить надёжность конструкций с адекватными жилым зданиям нагрузками. Но, надо сказать, и без слишком большого запаса прочности, в чем сейчас и убедимся.

  • Прежде всего, плита должна нести свой собственный вес, а он немалый. Посмотрим на ту же плиту ПК 42-12-8.

Ее площадь получается примерно равной 5 м², а масса, если посмотреть в таблицу-прайс – 1,49 тонны. То есть удельный вес каждого квадратного метра – около 300 кг. То есть из исходного запаса 800 кг/м² — 300 кг/м² уже израсходовано.

  • При расчетах такой плиты еще 150 кг/м² отводилось на другие строительные конструкции. Действительно, по краям плиты на нее опираются несущие стены, в середине могут быть межкомнатные перегородки.
  • Комнаты не будут пустыми – в них расставляется мебель и домашняя техника, по полам перемещаются люди (признаемся, тоже бывают весьма тяжеловесными). Не исключаются и иные динамические воздействия, в том числе стихийного характера. На совокупность внешних динамических и статических нагрузок, с эксплуатационным запасом, проектировщиками отводилось 200 кг/м².

И что остаётся?

800 кг/м² (исходные)

минус 300 кг/м² (собственный вес плиты)

минус 150 кг/м² (стены  перегородки)

минус 200 кг/м² (\эксплуатационные статические и динамические нагрузки на перекрытие)

равно 150 кг/м².

Да, не так уж и много – всего 150 кг/м², в которые нужно «втиснуть» всю конструкцию пола. А «львиная доля» тяжести приходится именно на стяжку.

Опять же – может показаться, что немало, 150 килограмм на «квадрат! Не спешите с выводами – сейчас начнем рассматривать плотность стяжек, и картина получится весьма настораживающей.

Значения плотности для стяжек различного типа

Начинаем разбираться, что и когда можно использовать, и что – не получится из-за превышения допустимой нагрузки.

Прежде всего отметим то, что общая плотность стяжки нельзя просто взять и сложить из входящих в состав раствора компонентов. Как правило, при оценке количества материалов, при переводе объёмных мер в весовые или наоборот, оперируют насыпной плотностью. Но она всегда будет значительно ниже конечной плотности стяжки. Это и понятно — при затворении перемешанных сухих ингредиентов водой стартуют химические реакции образования цементного камня с большим вовлечением влаги. В ходе заливки добиваются максимального уплотнения бетона или раствора. То есть простое определение плотностей арифметическими методами здесь не проходит.

Обычно оперируют эмпирическими значениями, определенными по результатам испытаний.

Протокол лабораторных испытаний образцов цементно-песчаной полусухой стяжки с марочной прочностью М150. Как видно, плотность слегка переваливает за две тонны на кубометр.

Просто в качестве примера – небольшая выдержка из таблицы плотностей некоторых стройматериалов, используемых в этой области.

Наименования материаловСредние показатели плотности, кг/м³
Бетоны
Железобетон2500
Бетон на гравии или щебне из природного камня2400
Туфобетон1200-1600*
Пемзобетон800-1600*
Бетон на вулканическом шлаке800-1600*
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон500-1800*
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией800-1200*
Керамзитобетон на перлитовом песке800-1000*
Шунгизитобетон100-1400*
Перлитобетон600-1200*
Шлакопемзопено и шлакопемзогазобетон800-1600*
Вермикулитобетон300-800*
Газо-и пенобетон газо-и пеносиликат300-1000*
Газо-и пенозолобетон
Растворы
Цементно-песчаный1800
Сложный (песок, известь, цемент)1700
Известково-песчаный1600
Цементно-шлаковый1400
Цементно-перлитовый1000
Плиты из гипса1000-1200*
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка, гипсокартон)800
Сыпучие материалы (насыпная плотность)
Цемент ПЦ400
- свежий1100-1300
- слежавшийся1500-1600
Песок строительный1600
Гравий керамзитовый200-800
Щебень и песок из перлита вспученного200-600
Вермикулит вспученный100-200*
Пеностекло200-400

Ну а теперь – к плотности готовых растров для стяжек

Стяжки цементно-песчаные

Их можно отнести к числу наиболее распространённых и отличающихся высокой универсальностью.

Для стяжки полов в жилом доме обычные тяжелые бетоны с щебёночным или гравийным наполнением, как правило, не применяют. Их прочность получается избыточной на фоне адекватных эксплуатационных нагрузок. И при этом такие конструкции дают очень высокую нагрузку на основание. Судите сами по таблице выше – плотность достигает 2400 кг/м³.

Подготовка цементно-песчаного раствора для стяжки с помощью бетономешалки.

Для подобных условий вполне достаточно цементно-песчаного раствора с конечной марочной прочностью М150.  Чтобы получить такую стяжку, производят замес исходя из пропорции (цемент : песок):

  • Для портландцемента ПЦ500 – 1 : 3,9 (обычно практикуют 1 : 4 – так проще, и большой потери прочности не будет).
  • Для портландцемента ПЦ400 – 1 : 3.25 (реально мешают 1 : 3, отчего марочная прочность только выигрывает).

В любом из вариантов средняя плотность готовой стяжки будет в пределах 1900 ÷ 2000 кг/м³. При расчетах, безусловно, лучше ориентироваться на больший показатель, чтобы тем самым задавать определенный эксплуатационный запас.

В качестве бонуса – предлагаем нашим читателям воспользоваться возможностями онлайн-калькулятора, позволяющего быстро рассчитать количество ингредиентов для раствора М150 для стяжки, исходя из параметров помещения и планируемой толщины заливки.

Кроме того, программа дает возможность определиться с количеством ингредиентов для разовой загрузки имеющейся бетономешалки – так будет еще проще.

В «рецептуре» фигурирует пластификатор. Имеется в виду настоящий пластификатор – присадка, продающаяся в строительных магазинах. Рекомендуемые многими мыльные растворы – «штука скользкая» в образном выражении. Мы не рекомендуем – кто хочет, тот пусть «творит» на свой «страх и риск».

Количество воды дается ориентировочно, так как оно может еще зависеть от влажности песка.

Калькулятор расчета ингредиентов для приготовления цементно-песчаного раствора для стяжки.

Перейти к расчётам

Для заливки стяжки можно приобрести и готовые сухие строительные смеси. Это, конечно, очень удобно, но по деньгам обойдется все же несколько дороже, чем приобретение просто песка и цемента.

Готовые смеси для получения цементно-песчаных стяжек прочностью М150

По плотности готовые стяжки такого типа ничем особым не отличаются. Обычно производителем указывают их плотность в череде характеристик. Как правило – показатель также «пляшет» около отметки 2000 кг/м³.

пескоцементная стяжка М150

Полусухая стяжка пола

Не столь давно появившаяся технология укладки полусухой стяжки имеет как массу преимуществ, так и множество сложностей в реализации. Во всяком случае, браться самостоятельно за такое выравнивание, не имея вообще никакого опыта в этом дел – это почти что гарантированное «фиаско». Тем более что практически невозможно обойтись без специальной техники – пневматического смесителя и затирочной машины.

И подготовка рабочей смеси, и укладка полусухой стяжки – довольно сложные операции, явно не для начинающих.

В состав входят традиционные цемент и песок специально подобранной фракции. Кроме того, сухую стяжку чаще всего армируют включением в смесь фиброволокон.

Плотность готовой стяжки, уложенной по «полусухой технологии», получается даже несколько выше – за счет меньшего количества пор в застывающем растворе. Можно говорить о диапазоне от 2000 до 2100 кг/м³.

*  *  *  *  *  *  *

Как можно увидеть, у цементно-песчаных стяжек, и «классических», и полусухих, плотность немалая. Если рассматривать их в рамках того «коридора» что позволяет плита перекрытия после вычета всех остальных нагрузок, то по толщине заливки остаются какие-то 70÷75 мм, и не больше.

А ведь обстоятельства бывают разными,  иногда требуется и более высокий подъем пола с его одновременным выравниванием.

В этом случае можно поступить двояко:

  • Использовать подкладочные слои из легких строительных или утеплительных материалов, с последующей заливкой обычной «тяжёлой» стяжки минимально возможной толщины.
  • Применять для заливки толстым слоем растворы для облегченных и легких стяжек.

Облегченные и легкие стяжки

Этот разряд стяжек несколько «выскакивает» за рамки нашего рассмотрения. Потому что наряду с песком, а нередко – и вовсе вместо песка, в качестве заполнителя там используются совершенно иные ингредиенты. Это могут быть материалы минеральной природы (керамзит, шлаки, вермикулит, вспученный перлит, сыпучее пеностекло), или синтетические (чаще всего – вспученные гранулы полистирола).

Но зато такие составы допускают толстослойное выравнивание без риска создания критических нагрузок на плиты перекрытия.

Легкая стяжка для пола с термоизоляционным и звукоизоляционным эффектом «PALADIUM PalaflooR-307». Состав – цемент + пеностекло. Плотность – не выше 500 кг/м³.

Всю эту категорию можно с некоторой долей условности разделить на три подгруппы:

  • Сверхлёгкие стяжки с подобными наполнителями обладают плотностью до 500 кг/м³, но их несущая способность очень мала, и, как правило, они выполняют исключительно утеплительные функции. Марочная прочность – обычно в пределах М5 ÷ М25
  • Легкие стяжки, с плотностью от 600 до 1200 кг/м³ сочетают и утеплительные качества, и возможность использования в качестве основания для настила финишного покрытия не сильно нагружаемого пола. Прочность – до М50÷М75
  • Облегченные стяжки – плотность от 1300 до 1800 кг/м³. Прочность приближается к показателям традиционных стяжек, но за счет снижения термоизоляционных качеств – о сколь-нибудь эффективном утеплении уже говорить не приходится.

Для оценки плотности раствора (бетона) подобного предназначения имеется специальный показатель – класс плотности. Он обозначается буквой D, а цифровое значение, следующее за ней – не что иное, как плотность в килограммах на кубометр. Например, если речь идет о заливке стяжки керамзитобетоном D900, то плотность  окажется 900 кг/м³.

Производители таких растворов (смесей) в обязательном порядке указывают плотность в характеристиках продукта. Так что здесь проще всего – нужно только внимательно прочитать прилагаемую инструкцию.

Легкая стяжка с полистирольным наполнением «Knauf UBO». Плотность застывшей стяжки –

600 кг/м³.

легкая стяжка

Некоторые составы вполне можно изготовить и самостоятельно, например, с использованием керамзита, вермикулита или гранул полистирола. Если, конечно, знать пропорции и нюансы замешивания раствора.

Видео: Заливка легкой стяжки с керамзитом

Легкие строительные растворы и бетоны, используемые для стяжек, все же требуют более подробного отдельного рассмотрения, и соответствующая статья обязательно появится на страницах нашего портала.

Что такое сухая стяжка?

Она стоит несколько особняком из серьезных отличий и в конструкции, и в технологии ее укладки. Иногда для полов по перекрытиям, требующим сильного выравнивания, она становится чуть ли не единственным приемлемым вариантом. О строении и технологии укладки сухой стяжки – в отдельной публикации нашего портала.

Приложение – расчет нагрузки на перекрытие

Не все любят заниматься самостоятельными расчётами. А между тем, прикинуть, какая в среднем дополнительная нагрузка ляжет на плиту перекрытия после заливки стяжки, и какова будет общая масса этой стяжки – никогда не помешает.

Поэтому предлагаем простенький, но, надеемся, полезный онлайн-калькулятор, который все расчеты выполнит быстро и точно.

Калькулятор расчета нагрузки на перекрытие

Перейти к расчётам

Результат показывает среднее возрастание нагрузки на перекрытие, в кг/м². Среднее — потому что оно может несколько меняться на отдельных участках вследствие неровности основания. Но общая картина возрастания статической нагрузки от стяжки становится понятна.

Второе значение – это общая массивность всей стяжки, с учетом выравнивания выявленных перепадов уровня. Показывается в килограммах и тоннах. Тоже нередко бывает полезным при проведении строительных расчетов.

Плотность цементно-песчаной стяжки: удельный вес

Для создания качественного и прочного основания под любое финишное напольное покрытие необходимо выяснить несущую способность всей конструкции.

Вес стяжки достаточно велик, и потому она оказывает большое давление на основу сооружения.

В тех случаях, когда для выполнения работ используется не готовая смесь, приобретенная в строительных магазинах, а состав, приготовленный самостоятельно, следует сделать точные расчеты с учетом особенностей используемых материалов.

Выбор материалов и приготовление смеси

ЦПС или цементно-песчаная стяжка является необходимым и довольно простым способом выравнивания поверхностей. Для ее создания требуется песок, цемент и вода. Количество каждого из составляющих зависит от их особенностей.

Так, например, если взят цемент марки М150, то песка понадобится в три раза больше. Если для приготовления смеси используется цемент марки М500, то песок берут в соответствии с пропорцией 1:5.

Для мешка в 50 кг возьмите 150 кг песка

Оптимальным признано использование цемента марки М 150, потому для данного материала весом 50 кг понадобится 150 кг песка. Что касается количества воды, то это зависит от влажности песка.

Приготовить качественный раствор можно, взяв:

  • 1 мешок (50 кг) цемента;
  • 15 десятилитровых ведер (150 кг) сухого песка;
  • 27 литров воды.

Введение в состав влажного песка позволит сократить объем воды до 25 литров.

От веса цементно-песчаной стяжки зависит давление, которое она окажет на основание конструкции. Соответственно, прежде чем приступить к выполнению работ, необходимо уточнить толщину заливаемого слоя.

Стяжка должна быть толщиной не менее 30 мм

Минимальная толщина стяжки составляет 0,3 см. В противном случае после застывания раствора поверхность покроется трещинами. Превышение максимальной толщины равной 0,5-1 см ведет к превышению допустимой нагрузки на основание.

Если данная величина достигает 8-10 см, то вес цементной стяжки на каждый квадратный метр составит около 150 кг. Это неприемлемо и потому специалисты рекомендуют не превышать установленные параметры.

От качества материала зависит плотность смеси

При создании цементно-песчаной стяжки толщиной 1 см расход ее составит не менее 20 кг на каждый квадратный метр. При этом на 1 см² вес ее будет составлять от 15 до 20 кг.

Необходимо учитывать во время создания цементно-песчаной стяжки плотность состава, которая зависит от того, какие материалы будут выбраны мастерами.

По данному параметру составы делят на:

  1. Легкие, плотность которых не превышает 1400 кг/м³.
  2. Тяжелые стяжки, указанный показатель которых значительно выше 1400 кг/м³.

При точном соблюдении технологии удельный вес песчано-цементной стяжки, зависящий от данной характеристики песка, не превысит допустимые пределы.

В соответствии с ГОСТ 8736-77 один кубический метр песка должен содержать не более 1600 кг, а его удельный вес должен составлять 1550 до 1700 кг/м³. Подробнее о том, как сделать раствор, смотрите в этом видео:

Рассчитать расход материалов можно, воспользовавшись существующей формулой и справочными данными. При работе с цементном марки М 400 для сооружения стяжки толщиной 3 см в помещении, площадь которого составляет 50 м², понадобится такое количество цемента и песка, узнать которое поможет простой расчет:

  1. Вычисляют объем стяжки. 50 × 0,03 = 15 м³.

  2. Объем каждого компонента. При пропорции 4:1, 15:4=3,75 м³.
  3. Объем песка составит 3,75×4=15 м³, объем цемента – 3,75×1=3,75 м³.
  4. Используя справочные данные, вычисляют удельный вес песка — 15×1600=24000 кг, и удельный вес цемента – 3,75×1300=4875кг.

Объем воды определяют из расчета 0,5 литра на 1 кг цемента. Соответственно потребуется 4875×0,5=2437,5 л.

Соблюдение всех указанных норм позволит выполнить работы качественно и создать прочное и надежное основание для финишного покрытия.

Порядок выполнения работ

Начинать действия необходимо с подготовки основания.

Для этого полы очищают от прежнего напольного покрытия, освобождают помещение от строительного мусора и выставляют строительные маяки, определив с помощью нивелира горизонт.

Обустройство песчано-цементной стяжки возможно в любых помещения, температура основания в которых не опускается ниже +5 ͦЦельсия.

Установив маяки, приступайте к заливке стяжки от самого дальнего угла

Маяки устанавливают на предварительно уложенный слой гидроизоляции, в качестве которого может быть использована полиэтиленовая пленка. Края полотна заводят на стену так, чтобы они выступали на уровнем стяжки.

Заливать стяжку начинают с самых труднодоступных мест комнаты, но если в ней предусмотрена дверь, то важно сделать так, чтобы не был перекрыт дверной проем.

После того, как затвердеет раствор, на который установлены маяки, на основание выливают приготовленную смесь, заполнив ею одну полосу. С помощью правила раствор выравнивают, и только после того, как будет готова первая полоса, приступают к заливке раствора во вторую. Спустя 12 часов удаляют маяки, заполняют образовавшееся пространство раствором, которому для полного застывания потребуется около 15 часов.

Теперь готовят затирочную смесь и выполняют манипуляции, связанные с затиркой поверхности. Понадобится сухая или влажная смесь, состоящая из равных частей песка и цемента. Затирают поверхность с помощью специальной техники или вручную, пользуясь полотером или теркой. Все подробности процесса заливки бетона по маякам смотрите в этом видео:

После завершения всех работ получится ровная чуть шероховатая поверхность, которую необходимо прокатать влажным валиком и накрыть полиэтиленовой пленкой. Увлажняют стяжку не менее семи дней, после чего пленку удаляют.

Самые лучшие посты

Армированная цементно песчаная стяжка плотность. Плотность растворов для стяжки который мы изготавливаем

Цементные растворы, как и чистый цемент, часто используют в строительных целях. Он имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими строительными материалами. Именно поэтому, очень важно разобраться в расчете массы, требуемой для укладки крепкого и долговечного фундамента. Основным показателем расчета является объёмный вес или удельный вес цемента.

Факторы, влияющие на изменение плотности цемента:

  • Дата производства
  • Технологические особенности изготовления
  • Вид товара и его марка
  • Условия, при которых производилось хранение и транспортировка материала
  • Удельный вес цементной смеси

    Удельный вес цемента в зависимости от марки и видов
    Название/ марка цемента / смеси Удельный вес (кг/м3)
    М 100 900
    М 150 900
    М 200 900
    М 300 1100
    М 400 1100
    М 500 1100
    Песчано-цементная смесь 1700
    Цементно-перлитовый раствор 1000 - 1400
    Цементно-шлаковый раствор 1000 - 1400

    Цемент, в процессе транспортировки, имеет свойство обогащаться воздухом. В таком случае, сразу после разгрузки, объёмный вес цемента составит 1200 кг/м³. Со временем, материал начнет утрамбовываться, и его плотность придет в норму - порядка 1600 - 1500 кг/м³. Бывают ситуации, когда цемент заполняется влагой, и становится слишком плотным, достигая предельных показателей - 3100 кг/м³. Основной фактор, влияющий на изменчивость плотности - это размер цементной крошки.

    При контрольной закупке материалов, очень важно обращать внимание на этот показатель. Хотя, к сожалению, проверить плотность вещества, не легко. Но существует средний показатель, которого должны придерживаться поставщики - 1300 кг/м³.

    Во время замешивания раствора, существует возможность его уплотнить. Для этого нужно заполнить емкость крупным песком (средством для уплотнения), следом всыпать средний, а в конце более мелкий.

    Расчет объемного веса цемента для строительных работ

    При работе со строительными смесями, неправильные подсчеты потребности в материалах, могут сказаться на производительности и качестве результата. Удельный вес цемента, как и любого другого насыпного строительного мате

    Плотность цементно песчаной стяжки - Всё о напольных покрытиях

    Параметры стяжки для пола

    Для создания качественного и прочного основания под любое финишное напольное покрытие необходимо выяснить несущую способность всей конструкции.

    Вес стяжки достаточно велик, и потому она оказывает большое давление на основу сооружения.

    В тех случаях, когда для выполнения работ используется не готовая смесь, приобретенная в строительных магазинах, а состав, приготовленный самостоятельно, следует сделать точные расчеты с учетом особенностей используемых материалов.

    Выбор материалов и приготовление смеси

    ЦПС или цементно-песчаная стяжка является необходимым и довольно простым способом выравнивания поверхностей. Для ее создания требуется песок, цемент и вода. Количество каждого из составляющих зависит от их особенностей.

    Так, например, если взят цемент марки М150, то песка понадобится в три раза больше. Если для приготовления смеси используется цемент марки М500, то песок берут в соответствии с пропорцией 1:5.

    Для мешка в 50 кг возьмите 150 кг песка

    Оптимальным признано использование цемента марки М 150, потому для данного материала весом 50 кг понадобится 150 кг песка. Что касается количества воды, то это зависит от влажности песка.

    Приготовить качественный раствор можно, взяв:

    • 1 мешок (50 кг) цемента;
    • 15 десятилитровых ведер (150 кг) сухого песка;
    • 27 литров воды.

    Введение в состав влажного песка позволит сократить объем воды до 25 литров.

    От веса цементно-песчаной стяжки зависит давление, которое она окажет на основание конструкции. Соответственно, прежде чем приступить к выполнению работ, необходимо уточнить толщину заливаемого слоя.

    Стяжка должна быть толщиной не менее 30 мм

    Минимальная толщина стяжки составляет 0,3 см. В противном случае после застывания раствора поверхность покроется трещинами. Превышение максимальной толщины равной 0,5-1 см ведет к превышению допустимой нагрузки на основание.

    Если данная величина достигает 8-10 см, то вес цементной стяжки на каждый квадратный метр составит около 150 кг. Это неприемлемо и потому специалисты рекомендуют не превышать установленные параметры.

    От качества материала зависит плотность смеси

    При создании цементно-песчаной стяжки толщиной 1 см расход ее составит не менее 20 кг на каждый квадратный метр. При этом на 1 см² вес ее будет составлять от 15 до 20 кг.

    Необходимо учитывать во время создания цементно-песчаной стяжки плотность состава, которая зависит от того, какие материалы будут выбраны мастерами.

    По данному параметру составы делят на:

    1. Легкие, плотность которых не превышает 1400 кг/м³.
    2. Тяжелые стяжки, указанный показатель которых значительно выше 1400 кг/м³.

    При точном соблюдении технологии удельный вес песчано-цементной стяжки, зависящий от данной характеристики песка, не превысит допустимые пределы.

    В соответствии с ГОСТ 8736-77 один кубический метр песка должен содержать не более 1600 кг, а его удельный вес должен составлять 1550 до 1700 кг/м³. Подробнее о том, как сделать раствор, смотрите в этом видео:

    Рассчитать расход материалов можно, воспользовавшись существующей формулой и справочными данными. При работе с цементном марки М 400 для сооружения стяжки толщиной 3 см в помещении, площадь которого составляет 50 м², понадобится такое количество цемента и песка, узнать которое поможет простой расчет:

    1. Вычисляют объем стяжки. 50 × 0,03 = 15 м³.
    2. Объем каждого компонента. При пропорции 4:1, 15:4=3,75 м³.
    3. Объем песка составит 3,75×4=15 м³, объем цемента – 3,75×1=3,75 м³.
    4. Используя справочные данные, вычисляют удельный вес песка — 15×1600=24000 кг, и удельный вес цемента – 3,75×1300=4875кг.

    Объем воды определяют из расчета 0,5 литра на 1 кг цемента. Соответственно потребуется 4875×0,5=2437,5 л.

    Соблюдение всех указанных норм позволит выполнить работы качественно и создать прочное и надежное основание для финишного покрытия.

    Порядок выполнения работ

    Начинать действия необходимо с подготовки основания.

    Для этого полы очищают от прежнего напольного покрытия, освобождают помещение от строительного мусора и выставляют строительные маяки, определив с помощью нивелира горизонт.

    Обустройство песчано-цементной стяжки возможно в любых помещения, температура основания в которых не опускается ниже +5 ͦЦельсия.

    Установив маяки, приступайте к заливке стяжки от самого дальнего угла

    Маяки устанавливают на предварительно уложенный слой гидроизоляции, в качестве которого может быть использована полиэтиленовая пленка. Края полотна заводят на стену так, чтобы они выступали на уровнем стяжки.

    Заливать стяжку начинают с самых труднодоступных мест комнаты, но если в ней предусмотрена дверь, то важно сделать так, чтобы не был перекрыт дверной проем.

    После того, как затвердеет раствор, на который установлены маяки, на основание выливают приготовленную смесь, заполнив ею одну полосу. С помощью правила раствор выравнивают, и только после того, как будет готова первая полоса, приступают к заливке раствора во вторую. Спустя 12 часов удаляют маяки, заполняют образовавшееся пространство раствором, которому для полного застывания потребуется около 15 часов.

    Теперь готовят затирочную смесь и выполняют манипуляции, связанные с затиркой поверхности. Понадобится сухая или влажная смесь, состоящая из равных частей песка и цемента. Затирают поверхность с помощью специальной техники или вручную, пользуясь полотером или теркой. Все подробности процесса заливки бетона по маякам смотрите в этом видео:

    После завершения всех работ получится ровная чуть шероховатая поверхность, которую необходимо прокатать влажным валиком и накрыть полиэтиленовой пленкой. Увлажняют стяжку не менее семи дней, после чего пленку удаляют.

    Правила и нормы устройства полов

    Сравнительный анализ наливного пола и стяжки

    Способы выравнивания деревянного пола под линолеум

    Технология устройства полимерных полов

    Утепление пола

    Утеплить пол на первом этаже, на балконе или на лоджии можно разными способами. Можно сделать полы с подогревом в стяжке, сделать обычную стяжку по насыпной теплоизоляции, теплоизоляционную стяжку, «сухую» стяжку или сделать деревянные полы. У каждого из вариантов, как водится в этом мире, есть свои недостатки, именно поэтому вариантов и много. Но перед тем, как рассматривать каждый из вариантов более подробно для наглядности желательно ознакомиться со следующей таблицей:

    Таблица 1. Сравнительная таблица наиболее распространенных вариантов.

    Нагрузка на перекрытие, кг/м 2

    Ориентиро- вочная цена, $/м 3 (тонну)

    1. Стяжка из цементно-песчаного раствора

    а) Гранулированный шлак

    c) Вспученный перлит

    d) Вспученный вермикулит

    2.1. Теплоизоляционная стяжка из цементно-вермикулитного раствора (готовая сухая смесь Вермиизол)

    2.2. Теплоизоляционная стяжка из цементно-перлитного раствора (готовая сухая смесь Перлитка)

    2.3. Теплоизоляционная стяжка из цемента и пеностекла (готовая сухая смесь Ivsil Termolite)

    2.4. Теплоизоляционная стяжка цементно-пенополистирольного раствора (сухая смесь Кнауф Убо)

    3.1. Сухая стяжка из гипсоволокнистых листов (ГВЛ)

    3.2. Сухая стяжка из мягких древесно-волокнистых плит (ДВП)

    4.1. Слой пола из досок

    4.2. Слой пола из фанеры

    4.3. Слой пола из ДСП

    4.4. Слой пола из OSB

    e) Пенополистирол (пенопласт)

    g) Базальтовая вата

    1 — Теплоизоляционные стяжки как правило нуждаются в дополнительном выравнивании обычной стяжкой или наливными «самовыравнивающимися» полами.

    2 — Плотность насыпных теплоизоляционных материалов зависит от размера зерен — фракций, чем мельче зерна, тем больше плотность и тем больше коэффициент теплопроводности. Кроме того, практически для всех теплоизоляционных материалов (кроме пенопласта) коэффициент теплопроводности зависит от влажности, чем выше влажность материала — тем больше коэффициент теплопроводности. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляционные свойства материала.

    3 — Если толщину теплоизоляции следует определять по расчету, то нагрузка на перекрытие указана для толщины слоя 5 см, чтобы можно было сравнить показатели.

    А теперь более подробно рассмотрим представленные варианты, вариант с подогревом полов не рассматривается, так как дополнительные расходы на подогрев пола будут постоянными (в холодное время года) и это не позволяет корректно сравнивать представленные варианты.

    1. Стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя.

    Обычная стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя является одновременно и выравнивающим и укрепляющим слоем, поэтому толщина такой стяжки принимается не менее 5 см из технологических соображений — чтобы стяжка не растрескивалась. Слой насыпной теплоизоляции можно делать не только из гранулированного шлака, керамзита, вспученного вермикулита и перлита, но и из других материалов, однако приведенные в таблице материалы являются наиболее распространенными. Особенности выполнения цементно-песчаной стяжки изложены отдельно.

    2. Теплоизоляционные стяжки.

    Теплоизоляционные стяжки можно выполнять, используя не только готовые сухие смеси, а смешивать цемент, воду и теплоизоляционный наполнитель самому. В этом случае можно использовать в качестве наполнителя и керамзит. Однако в этом случае теплопроводность полученной стяжки будет очень сильно зависеть от пропорций цемента и теплоизоляционного наполнителя, чем больше наполнителя, тем ниже прочность стяжки, чем больше цемента, тем выше теплопроводность стяжки. Кроме того, из-за относительно больших размеров заполнителя теплоизоляционные стяжки обладают низкой выравнивающей способностью, чем крупнее наполнитель, тем ниже теплопроводность и тем тяжелее выровнять поверхность такой стяжки, поэтому под напольные покрытия из плитки ПВХ, линолеума, ковролина, а иногда и ламината или паркетной доски требуется дополнительно выравнивать теплоизолирующую стяжку. Правила выполнения теплоизоляционной стяжки практически такие же как и для обычной стяжки.

    3. Сухие стяжки.

    Так называемые сухие стяжки можно делать только по ровному основанию, т.е. укладывать гипсоволокнистые листы или ДВП сразу на пустотные плиты перекрытия, установленные с перепадами по высоте, с торчащими монтажными петлями — нельзя. Сначала нужно выровнять обычной стяжкой основание пола. Еще один недостаток сухих стяжек — низкая водостойкость. Насыщение гипсоволокнистых или ДВП плит водой приводит не только к повышению теплопроводности, но и к постепенному разрушению теплоизоляционных материалов.

    4. Деревянные полы с теплоизоляцией.

    Для утепления деревянных полов можно использовать не только рулонные или листовые теплоизоляционные материалы (e, f, g), но так же насыпную теплоизоляцию (a-d) и теплоизоляционные стяжки (2). Теоретически прокладывать теплоизоляцию между лагами вовсе не обязательно, так как воздух — это и есть один из лучших теплоизоляторов, входящий в состав всех приведенных в таблице 1 теплоизоляционных материалов и чем воздуха в теплоизоляционном материале больше, тем теплоизоляционные свойства материала лучше. Однако сам по себе воздух как теплоизоляционный материал обладает существенными недостатками, главный из которых — подвижность. Например, если в строительных конструкциях будут щели, то воздух будет работать не как теплоизоляция, а как теплоноситель.

    При теплотехническом расчете деревянных полов следует учитывать, что теплоизоляционный слой будет не сплошным, а будет состоять из полос, разделенных лагами. Т.е. нужно отдельно рассчитывать теплопотери на лаге и на полосе теплоизоляции или для упрощения и так запутанных расчетов ввести поправочный коэффициент, учитывающий расстояние между лагами, ширину лаг и материал теплоизоляции, например при ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 100 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.05-1.1, а ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 50 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.25-1.3. При использовании насыпной теплоизоляции или теплоизоляционной стяжки никакие коэффициенты не нужны, так как коэффициенты теплопроводности материалов насыпной теплоизоляции близки к коэффициенту теплоизоляции древесины.

    При утеплении полов над продуваемыми неотапливаемыми подвалами теплоизоляция выполняется как правило несколькими слоями, т.е. плита перекрытия теплоизолируется и сверху и снизу.

    Пример теплотехнического расчета.

    Толщина слоя теплоизоляции должна определяться по теплотехническому расчету, а чтобы этот самый теплотехнический расчет произвести, нужно знать значения температур над полом и под перекрытием, материал напольного покрытия, количество поступающего от отопления тепла, а также материал и толщину перекрытия. Так как эти данные для разных регионов и разных вариантов устройства перекрытия могут значительно отличаться, то для примера приведу приблизительный (без подробных объяснений) расчет сопротивления теплопередаче.

    Дано. многоэтажный дом со стандартными пустотными плитами перекрытия толщиной 220 мм. Плита перекрытия над неотапливаемым продуваемым подвалом утеплена слоем насыпной теплоизоляции из гранулированного шлака толщиной 10 см. По насыпной теплоизоляции сделана выравнивающая стяжка толщиной 6 см на которую уложен линолеум толщиной 5 мм. Регион — Москва. По проекту перекрытие должно быть утеплено снизу пенополистиролом, но строители «забыли» сделать утепление (не часто, но такое бывает).

    Требуется. определить толщину слоя теплоизоляции из пенополистирола, который нужно наклеить на потолок подвала.

    Решение: по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» средняя температура наиболее холодной пятидневки для Москвы -28°С, температура воздуха в помещении +20°С. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП = (20 + -(-3.1)) · 214 = 4943

    Требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению R0 тр =0.9 · 4.1 = 3.69 м 2 ·°С/Вт

    где 0.9 — коэффициент согласно табл. 3 СНиП II-3-79*, 4.1 — сопротивление теплопередаче согласно табл. 1б* СНиП II-3-79*.

    Примечание: 1. Если застеклить все проемы в подвале и хорошо подогнать дверь, то расчетный коэффициент будет не 0.9 а 0.75, а это почти 20% снижение теплопотерь через перекрытие.

    2. По старым нормам требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению для перекрытий жилых помещений над подвалом выходило 1.44, по нормам, принятым на переходный период — 2.16. Это означает с одной стороны, что и отопление в домах, построенных в советский период, рассчитано на такие теплопотери, а с другой стороны, что абсолютное большинство перекрытий над подвалами таких домов по новым нормам нуждается в утеплении. В данном примере мы будем рассчитывать толщину теплоизоляции по нормам, принятым на переходный период.

    Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам Rсг тр = 0.9(20 +28)/(3 · 8.7) = 1.379 = 1.655 м 2 ·°С/Вт

    Расчет следует производить по требуемому сопротивлению теплопередаче по энергосбережению = 2.16.

    где aн = 23 Вт/(м 2 ·°С) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 6* СНиП ll-3-79*;

    aв = 8.7 Вт/(м 2 ·°С) — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 4* СНиП ll-3-79*;

    Δ i — толщина слоя строительной конструкции, м;

    λi — коэффициент теплопроводности для данного слоя.

    Расчетное сопротивление перекрытия R = 1/23 + 0.005/0.17 + 0.06/0.9 + 0.1/0.2 + 0.127 + 1/8.7 = 0.8815 м 2 ·°С/Вт до требуемого значения не хватает 2.16 — 0.8815 = 1.275 м 2 ·°С/Вт, следовательно толщина пенополистирола должна составлять не менее 1.275 · 0.038 = 0.048 м или 5 см. Если рассчитывать по новым нормам, то для дополнительного утепления потребуется слой пенопласта толщиной около 2.81 · 0.038 = 0.107 м или 11 см.

    Вот в принципе и все, осталось только выбрать наиболее оптимальный вариант утепления полов.

    После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий к соответствующей статье.

    Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

    Или на карту 5106 2110 0462 8702 Получатель SERGEI GUTOV

    Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7423 0569 0962 Получатель Гутов Сергей Михайлович

    На всякий случай кошелек webmoney: R158114101090

    Доктор Лом. Первая помощь при ремонте, Copyright © 2010-2017

    Технология бетонирования цементно-песчаной стяжки

    Цементно-песчаная стяжка (ЦПС) — простой и быстрый в реализации способ выравнивания половых покрытий. С помощью ЦПС можно выравнивать каменные и бетонные полы, подготавливая их к монтажу чистового настила. Среди ее преимуществ — долговечность, устойчивость к деформациям под воздействием нагрузок любого типа и невысокая стоимость.

    В данной статье рассмотрено устройство цементно-песчаной стяжки. Вы узнаете как сделать расчет материалов, готовить раствор, устанавливать маяки, заливать и выравнивать ЦПС.

    1 Вес, сроки отвердевания, разновидности ЦПС

    Единственным фактором, который ограничивает возможность цементно-песчаной применения стяжки, является ее большой вес. Так, вес квадратного метра ЦПС толщиной 1 см может доходить до 15 кг/м 2. При этом, минимальная толщина цементной стяжки составляет 3 см, так что на практике (если учитывать вес утеплителя и лицевого напольного покрытия — ламината либо паркетной доски) 1 м 2 стяжки весит не менее 50 килограмм. В большинстве случаев толщина заливаемой ЦПС составляет 5 см, если на такую стяжку положить плитку, то ее вес будет около 100 кг/м 2 .

    В результате применение стяжки для выравнивания полов первого этажа не ограничено, однако в многоэтажных зданиях она может использоваться лишь в помещениях, где несущие перекрытие рассчитаны на нагрузку не менее 300 кг/м 2 .

    Схема пола со стяжкой

    Срок, на протяжении которого сохнет цементно-песчаная стяжка, непосредственно зависит от ее толщины. Так, ЦПС толщиной 40 мм сохнет в течении 7-ми дней, а при каждом увеличении ее толщины на 1 см необходимо по 5 дополнительных дней на набор прочности.

    Есть два способа выравнивания пола стяжкой — использование готовой смеси для ЦПС либо приготовление песчано-цементного раствора своими руками. Магазинные смеси согласно положениям ГОСТ №28013 классифицируются на две разновидности: сухие — замешиваются непосредственно на месте строительства, и мокрые — поставляются в уже готовом к применению виде. Среди проверенных смесей, имеющих оптимальное соотношение цена/качество, выделим такие составы как Кнауф ОП-135, Ceresit CN-69 и Кнауф УБО. Это сухие смеси, которые реализуются в мешках объемом 25 кг.

    Отдельного внимания заслуживает смесь Кнауф-УБО, в состав которой добавлены пенополистирольные гранулы. За счет такого заполнителя стяжка получает дополнительные теплоизоляционные способности, что особенно важно при выравнивании холодного пола на первом этаже дома. Расход приготовленного из смеси Кнауф-УБО раствора на 1 м 2 пола составляет 17.6 кг при толщине стяжки 3 см. Плотность покрытия — 600 кг/м 3. прочность после отвердевания — 1 МПа.

    Также существуют составы с примесью фиброволокна. которое увеличивает прочность и устойчивость стяжки к растрескиванию, что позволяет не использовать стальную сетку при ее заливке. Применение фиброволоконной ЦПС позволяет экономить деньги и время, по сравнению с обустройством классического аналога, при этом стоимость такой смеси не сильно отличается от смесей для обычных стяжек.

    1.1 Состав, расход материалов

    В состав раствора для заливки стяжки входит вода, песок и портландцемент. Нужно использовать цемент для стяжки класса М400. числовая номенклатура в данном случае обозначает, что после отвердевания бетон сможет выдержать нагрузку до 400 кг/см 2 .

    Пропорции компонентов в растворе — 4 части песка на 1 часть цемента. Количество воды определяется исходя из веса добавленного цемента — по 0.5 литра на каждый килограмм. Приготовленный раствор должен иметь достаточно густую консистенцию, чтобы после заливки он не растекался при попытки выровнять стяжку провилом.

    Схема обустройства ЦПС

    Усредненный расход цемента на стяжку толщиной 5 см составляет 15 кг/м 2. Точно определить его количество можно выполнив расчет. Приводим алгоритм такого расчета на примере ЦПС толщиной 4 см и площадью 25 м 2 :

    1. Определяем объем стяжки, перемножив ее площадь и толщину: 25*0,04 = 1 м 3 .
    2. Учитывая пропорции состава 4:1 делаем расчет объема каждого из компонентов: ¼ = 0,2 м3.
    3. Высчитываем фактический объем 4 частей песка: 4*0,2 = 0.8 м 3 и одной части цемента: 1*0,2 = 0,2 м 3 .
    4. Исходя из справочных данных определяем удельный вес 1 м 3 песка, который составляет 1600 кг, и цемента — 1300 кг.
    5. Производим расчет расхода материалов на бетонирование стяжки заданных размеров: цемент: 0,2*1300 = 260 кг, песок — 0,8*1600 = 1280 кг.

    Таким образом расчет показал, сколько материалов потребуется на заливку стяжки. Однако приобретать их нужно с запасом в 15-20%, так как в процессе приготовления раствора цемент усаживается в объеме.

    1.2 Что нужно знать при заливке стяжки? (видео)

    2 Технология заливки ЦПС

    Подготовка чернового пола перед бетонированием стяжки начинается с его очистки. Необходимо простукать весь пол либо плиту перекрытия и удалить отслоившиеся куски бетона, возникшие отверстия заполняются раствором. Далее нужно покрыть поверхность грунтовкой. которая увеличит адгезию между основанием и ЦПС. Грунтовать необходимо в два слоя, второй наносится по истечению времени, необходимого для полного высыхания первого слоя.

    Разметку стяжки удобнее всего выполнять с применением лазерного уровня. Прибор устанавливается в наивысшей точки пола комнаты, его указатели разводятся по стенам помещения и на них делаются соответствующие отметки.

    Разметка с использованием лазерного уровня

    На следующем этапе нужно установить маяки. Это направляющие из металлического профиля, по которым стяжка будет выравниваться после заливки. Существует два вида маяков — обычные стальные и растворные, мы рекомендуем использовать первый вариант, так как он менее трудоемок в работе и обеспечивает лучшую точность выравнивания. Ширина между устанавливаемыми маяками должна быть на 20 см уже, чем ширина используемого провила.

    Маяки усаживаются на лепешку раствора, также можно использовать куски кирпича и монтажную пену. Верхняя кромка маяка должна находиться по линии верхнего контура стяжки. Учитывайте, что маяк не должен прогибаться по длине, во избежание этого нужно использовать достаточное количество подставок.

    Далее выполняется замешивание раствора. Пропорции: 1 часть цемента, 4 части песка и 0.5 л воды на килограмм цемента. Начинать бетонирование нужно с наиболее отдаленной от двери части комнаты — раствор наливается на основание из ведра и разравнивается по маякам с помощью провила. Таким образом проходятся участки площадью 1-2 м 2 .

    Спустя 12-15 часов после заливки поверхность стяжки нужно затереть смесью цемента и песка (1 к 1). Делается это посредством специальной затирочной машины либо ручным инструментом из пенопласта. В процессе шлифовки с поверхности удаляются все неровности, допущенные на стадии заливки. После затирки стяжку необходимо смочить мокрым валиком и накрыть клеенкой, смачивание нужно повторять ежедневно в течении 7 дней.

    Выравнивание стяжки по маякам

    Пару слов о армировании. Делается оно при необходимости компенсации действующих на стяжку сгибающих и вибрационных нагрузок, которые могут присутствовать в производственных помещениях либо в случае выравнивания эластичного, склонного к деформациям основания — лагового пола, теплоизоляционных панелей. В таком случае заложенный в стяжку каркас из арматуры либо стальная сетка принимают нагрузки на себя, уменьшая риск деформации бетона.

    Если вы выравниваете стяжкой пол в жилом помещении, то скорее всего реальной потребности в армировании нет. Если же принято решение армировать, то лучше всего применять дорожную сетку с размером ячеек 100*100 мм. Сетка укладывается на подставки — куски кирпича либо бетонные лепешки так, чтобы она была поднята над полом на половину толщины стяжки, и уже поверх нее размещаются маяки. Между стенами комнаты и краями сетки должно присутствовать расстояние в 5 мм. Сам процесс бетонирования выполняется по стандартной технологии.

    Источники: http://gurupola.ru/vyravnivanie-i-styazhka/plotnost-tsementno-peschanoy-styazhki.html, http://doctorlom.com/item198.html, http://popenobloky.ru/beton/work/cementno-peschanaya-stiajka.html

    Плотность цементно-песчаной стяжки: удельный вес

    Для создания качественного и прочного основания под любое финишное напольное покрытие необходимо выяснить несущую способность всей конструкции.

    Вес стяжки достаточно велик, и потому она оказывает большое давление на основу сооружения.

    В тех случаях, когда для выполнения работ используется не готовая смесь, приобретенная в строительных магазинах, а состав, приготовленный самостоятельно, следует сделать точные расчеты с учетом особенностей используемых материалов.

    Выбор материалов и приготовление смеси

    ЦПС или цементно-песчаная стяжка является необходимым и довольно простым способом выравнивания поверхностей. Для ее создания требуется песок, цемент и вода. Количество каждого из составляющих зависит от их особенностей.

    Так, например, если взят цемент марки М150, то песка понадобится в три раза больше. Если для приготовления смеси используется цемент марки М500, то песок берут в соответствии с пропорцией 1:5.

    Для мешка в 50 кг возьмите 150 кг песка

    Оптимальным признано использование цемента марки М 150, потому для данного материала весом 50 кг понадобится 150 кг песка. Что касается количества воды, то это зависит от влажности песка.

    Приготовить качественный раствор можно, взяв:

    • 1 мешок (50 кг) цемента;
    • 15 десятилитровых ведер (150 кг) сухого песка;
    • 27 литров воды.

    Введение в состав влажного песка позволит сократить объем воды до 25 литров.

    От веса цементно-песчаной стяжки зависит давление, которое она окажет на основание конструкции. Соответственно, прежде чем приступить к выполнению работ, необходимо уточнить толщину заливаемого слоя.

    Стяжка должна быть толщиной не менее 30 мм

    Минимальная толщина стяжки составляет 0,3 см. В противном случае после застывания раствора поверхность покроется трещинами. Превышение максимальной толщины равной 0,5-1 см ведет к превышению допустимой нагрузки на основание.

    Если данная величина достигает 8-10 см, то вес цементной стяжки на каждый квадратный метр составит около 150 кг. Это неприемлемо и потому специалисты рекомендуют не превышать установленные параметры.

    От качества материала зависит плотность смеси

    При создании цементно-песчаной стяжки толщиной 1 см расход ее составит не менее 20 кг на каждый квадратный метр. При этом на 1 см² вес ее будет составлять от 15 до 20 кг.

    Необходимо учитывать во время создания цементно-песчаной стяжки плотность состава, которая зависит от того, какие материалы будут выбраны мастерами.

    По данному параметру составы делят на:

    1. Легкие, плотность которых не превышает 1400 кг/м³.
    2. Тяжелые стяжки, указанный показатель которых значительно выше 1400 кг/м³.

    При точном соблюдении технологии удельный вес песчано-цементной стяжки, зависящий от данной характеристики песка, не превысит допустимые пределы.

    В соответствии с ГОСТ 8736-77 один кубический метр песка должен содержать не более 1600 кг, а его удельный вес должен составлять 1550 до 1700 кг/м³. Подробнее о том, как сделать раствор, смотрите в этом видео:

    Рассчитать расход материалов можно, воспользовавшись существующей формулой и справочными данными. При работе с цементном марки М 400 для сооружения стяжки толщиной 3 см в помещении, площадь которого составляет 50 м², понадобится такое количество цемента и песка, узнать которое поможет простой расчет:

    1. Вычисляют объем стяжки. 50 × 0,03 = 15 м³.
    2. Объем каждого компонента. При пропорции 4:1, 15:4=3,75 м³.
    3. Объем песка составит 3,75×4=15 м³, объем цемента – 3,75×1=3,75 м³.
    4. Используя справочные данные, вычисляют удельный вес песка — 15×1600=24000 кг, и удельный вес цемента – 3,75×1300=4875кг.

    Объем воды определяют из расчета 0,5 литра на 1 кг цемента. Соответственно потребуется 4875×0,5=2437,5 л.

    Соблюдение всех указанных норм позволит выполнить работы качественно и создать прочное и надежное основание для финишного покрытия.

    Порядок выполнения работ

    Начинать действия необходимо с подготовки основания.

    Для этого полы очищают от прежнего напольного покрытия, освобождают помещение от строительного мусора и выставляют строительные маяки, определив с помощью нивелира горизонт.

    Обустройство песчано-цементной стяжки возможно в любых помещения, температура основания в которых не опускается ниже +5 ͦЦельсия.

    Установив маяки, приступайте к заливке стяжки от самого дальнего угла

    Маяки устанавливают на предварительно уложенный слой гидроизоляции, в качестве которого может быть использована полиэтиленовая пленка. Края полотна заводят на стену так, чтобы они выступали на уровнем стяжки.

    Заливать стяжку начинают с самых труднодоступных мест комнаты, но если в ней предусмотрена дверь, то важно сделать так, чтобы не был перекрыт дверной проем.

    После того, как затвердеет раствор, на который установлены маяки, на основание выливают приготовленную смесь, заполнив ею одну полосу. С помощью правила раствор выравнивают, и только после того, как будет готова первая полоса, приступают к заливке раствора во вторую. Спустя 12 часов удаляют маяки, заполняют образовавшееся пространство раствором, которому для полного застывания потребуется около 15 часов.

    Теперь готовят затирочную смесь и выполняют манипуляции, связанные с затиркой поверхности. Понадобится сухая или влажная смесь, состоящая из равных частей песка и цемента. Затирают поверхность с помощью специальной техники или вручную, пользуясь полотером или теркой. Все подробности процесса заливки бетона по маякам смотрите в этом видео:

    После завершения всех работ получится ровная чуть шероховатая поверхность, которую необходимо прокатать влажным валиком и накрыть полиэтиленовой пленкой. Увлажняют стяжку не менее семи дней, после чего пленку удаляют.

    Плотность цементного песка и заполнителя | Плотность цемента | Плотность песка | Общая плотность

    Самый важный момент в этой статье

    Плотность также называется удельным весом вещества . Он представлен символом, называемым линией (p). Плотность представляет собой степень компактности материала. Если материал более плотный, это более плотный материал.

    Плотность строительных материалов - это их масса на единицу объема материалов .Он выражается в кг / м 3 или фунт / фут 3 и показывает компактность строительного материала.

    Плотность может быть выражена как

    Где

    • p = плотность [кг / м 3 ], [снарядов / фут 3 ]
    • м = масса [кг], [снаряды]
    • V = объем [м 3 ], [футы 3 ]
    • v = удельный объем [м 3 / кг], [фут 3 / заготовка]
    • Преобразование: 1 кг / м 3 = 0.624 фунт / фут 3

    Также читайте: Одноармированная балка против двухармированной балки | Что такое одноармированная балка | Что такое дважды армированная балка

    Плотность цемента

    Цемент - это вяжущее, вещество, используемое в строительстве, которое упрочняет , затвердевает и прилипает к другим материалам, чтобы соединить их вместе . Цемент редко используется сам по себе, но для склеивания песка и гравия.

    Цемент , смешанный с мелким заполнителем, дает раствор для кладки. или песок и гравий - бетон.

    Во-первых, плотность - это отношение массы к объему. Таким образом, это может быть указано в единицах кг / м 3 , что составляет 1440 кг / м 3 для цемента . Следовательно, плотность найдена для материалов , а не для определенных количеств.

    Также прочтите: Базовая сантехническая система | Дренажная система | Подсистемы подачи и дренажа

    Плотность песка

    Утилита Плотность песка возвращает плотность песка в зависимости от условий песка ( влажный / сухой навалом / в упаковке).

    На плотность песка влияет уплотнение (вздутия) или рыхлость, влажный или сухой. При уплотнении песчинки вынуждены образовывать более узкую формацию, и в объеме находится больше вещества.

    Когда песок влажный, вода находится в нем, что также влияет на общее количество вещества в объеме. Средняя плотность песка в различных условиях следующая:

    • Рыхлый песок: 1442 кг / м 3 .Это сухой песок, который перемещали или перемешивали, чтобы ослабить естественный процесс упаковки.
    • Сухой песок: 1602 кг / м 3 . Это песок в его ненарушенной естественной форме, где он был частично уплотнен дождем и гравитацией с течением времени, но теперь сухой
    • Насыпной песок: 1682 кг / м 3 . Песок, набитый вручную или механически (уплотненный)
    • Мокрый песок: 1922 кг / м 3 . Это песок, который был в естественной и естественно сжатой среде, а теперь он стал влажным.
    • Мокрый фасованный песок: 2082 кг / м 3 . Это уплотненный песок, который также почти пропитан водой.

    Также прочтите: 10 лучших цементных компаний в Индии

    Плотность агрегата

    Агрегат представляет собой агрегат неметаллических минералов, полученных в виде частиц, которые можно обрабатывать и использовать в строительство гражданского и дорожного строительства.

    Заполнители в основном делятся на две категории:

    Мелкий заполнитель - это натуральный песок , который был промыт и просеян для удаления частиц размером более 5 мм. , а крупный заполнитель - это гравий, который был измельчен, промыт и просеивают так, что частицы имеют размер от 5 до 50 мм .Мелкий и крупный заполнитель поставляется отдельно.

    Поскольку их необходимо просеивать, приготовленная смесь мелкого и крупного заполнителя стоит дороже, чем натуральный заполнитель .

    Причина использования смеси мелкого и крупного заполнителя заключается в том, что, комбинируя их в правильных пропорциях , можно получить бетон с очень небольшим количеством пустот или пространств, и это уменьшает количество сравнительно дорогого цемента, необходимого для производства прочного бетон.

    Также читайте: Кирпичная кладка | Виды кирпича | Типы кирпичной кладки

    Насыпная плотность заполнителя

    Кажущаяся плотность или единичный вес заполнителя - это Масса или вес заполнителя, необходимый для заполнения контейнера с заданным единичным объемом.

    Насыпная плотность = масса / объем

    Основные характеристики:

    Если объем равен одной единице, Насыпная плотность = масса

    Единица измерения кг / м 3 или фунт / фут 3 .

    В этом определении объем содержит агрегаты и пустоты между частицами агрегатов.

    Примерная кажущаяся плотность заполнителя, который обычно используется в бетоне с нормальным весом, составляет 1200-1750 кг / м 3 (75-110 фунтов / фут 3 ).

    Здесь стандартный метод испытаний для определения кажущейся плотности заполнителей представлен в стандарте ASTM C 29 (AASHTO T 19).

    Относительная плотность заполнителя

    Относительная плотность (удельный вес) заполнителя - это отношение его массы к массе равного объема воды.

    Относительная плотность = Масса заполнителя / Масса с равным объемом воды

    Основные характеристики:

    Большинство заполнителей имеют относительную плотность 2,4-2,9 с соответствующей плотностью частиц (массой) 2400-2900 кг / м 3 (150-181 фунт / фут 3 ).

    Здесь для крупных заполнителей стандартный метод испытаний был объяснен в ASTM C 127 (AASHTO), а для мелких заполнителей стандартный метод испытаний был объяснен в ASTM C 128 (AASHTO) .

    Относительная плотность заполнителя может быть определена на основе высушенной в печи или на сухой насыщенной поверхности (SSD).

    Также прочтите: Что такое контурный интервал | Расчет контурных интервалов | Использование интервалов изолиний при обследовании

    Значения плотности различных строительных материалов

    Плотность гражданских воинских частей

    Плотность также определяет способность материала к опусканию. Это решается исходя из плотности жидкости.Если материал имеет более низкую плотность, чем жидкость , он будет плавать на поверхности жидкости . Если она на плотнее жидкости, она утонет на .

    Если два разных материала имеют одинаковый вес, но плотность обоих может быть разной. Материал с меньшей плотностью занимает больше объема, чем материал с более высокой плотностью.

    Значение плотности строительного материала также поможет определить количество материала, необходимого для конкретного помещения.

    Например, вода имеет плотность , равную 1000 кг / м. 3 ; если положить бамбука (350 кг / м 3 ) в воду , он будет плавать по поверхности воды таким же образом; если уронить кирпич (1700 кг.м 3 ) , он утонет в воде.

    Плотность различных строительных материалов указана ниже.

    В строительстве используется много строительных материалов. В приведенной выше таблице мы пытаемся учесть удельный вес строительных материалов , которые наиболее часто используются на строительной площадке .

    Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

    Предлагаемое чтение -

    .

    Механическое поведение цементированного песка, армированного различными полимерными волокнами

    В данном исследовании образцы цементированного песка были приготовлены путем отдельного армирования с различным содержанием (0,5%, 1,0%, 1,5% и 2,0%) трех различных полимерных волокон. (полиамид, полиэстер и полипропилен), приготовленные в виде нитей разной длины (6, 9 и 12 мм). Затем эти образцы были испытаны, и было проанализировано и сопоставлено влияние трех волокон на инженерно-механическое поведение цементированного песка.Различные микроструктуры и химический состав образцов цементированного песка, армированного волокном, были исследованы с помощью электронной микроскопии и дифракции рентгеновских лучей. Были проведены испытания на сжатие для получения кривых напряжения-деформации образцов. Сравнительный анализ был проведен на моделях изменения механических параметров (таких как предел прочности на сжатие и пиковая деформация) образцов. Был проведен количественный анализ влияния содержания волокна и длины волокна волокна на режим разрушения образцов.Было показано, что включение волокон привело к переходу от хрупкого разрушения к пластическому. Результаты макро- и микроэкспериментов показали, что полипропиленовое волокно лучше всего улучшает механические свойства цементированного песка, за ним следуют полиэфирное волокно и полиамидное волокно. В частности, образец из цементированного песка, армированный 1,5% полипропиленового волокна, полученный в виде нитей длиной 9 мм, имел индекс хрупкости 0,0578, демонстрировал вязкое разрушение (в отличие от хрупкого разрушения неармированного цементного песка) и давал наивысшую прочность на неограниченное сжатие. и прочность на сдвиг между образцами.

    1. Введение

    Цементированные пески, армированные волокном, широко изучаются в последние годы. Исследования показали, что различные химические волокна по-разному улучшают состояние песков [1–5]. Khorami et al. [6] попытались оптимизировать производство волокнисто-цементных плит (FCB) с использованием полипропиленовых и акриловых волокон и обнаружили, что по сравнению с обычными FCB, FCB, улучшенные с двумя волокнами, показали лучшую прочность на сжатие, сдвиг и изгиб, а также ударную вязкость. Consoli et al.[7–11] добавили волокно к песку и протестировали параметры реакции на циклический сдвиг и соотношение прочности на растяжение / сжатие после улучшения грунтового песка. Fu et al. [12] провели сравнительное исследование характеристик полностью разложившихся образцов гранита, армированных отдельно полипропиленовыми и резиновыми волокнами, с помощью ядерного магнитного резонанса. Orasutthikul et al. [13] сравнили механическое поведение строительных растворов, отдельно армированных короткими нитями из переработанного полиамида, полиэтилентерефталата и поливинилового спирта.Лю и Пуррахимиан [14] изучали влияние полиамидных, стеклянных и стальных волокон на растрескивание смесей торкретбетона с расширением и пытались установить корреляцию между такими параметрами, как предел прочности при расщеплении, изменение объема, плотность и водопоглощение. Schabowicz et al. [15] представили оригинальную методологию определения степени разрушения фиброцементных плит, вызванного высокой температурой, с помощью метода акустической эмиссии. Jiang et al. [16] с использованием листьев растений в качестве экологически чистых теплоизоляционных строительных материалов, а также пять методов модификации листьев тополя были использованы для улучшения совместимости между волокнами листьев и материалами на основе цемента в композитах.Некоторые исследователи [17–19] провели сравнительные испытания армирующих свойств волокон из поливинилового спирта и цементных материалов. Имеется немного сообщений о различных эффектах улучшения различных полимерных волокон, в частности о микроморфологии критических факторов, влиянии химического состава и механизме, лежащем в основе перехода от хрупкого разрушения неармированных песков к пластичному разрушению армированных волокнами песков.

    В этом исследовании цементированный песок был отдельно армирован тремя различными полимерными волокнами, полученными из отходов текстильных материалов - полиамидными, полиэфирными и полипропиленовыми волокнами - с разным содержанием и разной длиной нити.Структуры и прочность соединения образцов из цементированного песка, армированного волокном, были испытаны и проанализированы с помощью электронной микроскопии и рентгеновской дифракции (XRD). Затем были проведены испытания на неограниченное сжатие для сравнения механических параметров (таких как прочность на неограниченное сжатие и пиковая деформация) образцов. Механизм, лежащий в основе влияния волокон на режим разрушения (хрупкий или пластичный) цементированного песка, был исследован путем анализа изменений коэффициентов жесткости и показателей хрупкости образцов.Это исследование предоставит теоретические данные для выбора полимерных волокон для армирования цементированных песков и будет иметь справочное значение для будущих исследований микродинамики и видов механического разрушения армированных волокном композитных материалов.

    2. Экспериментальные материалы и методы
    2.1. Экспериментальные материалы
    2.1.1. Волокна

    Все три волокна, использованные для тестирования, были получены из отходов текстильного производства и подготовлены в виде нитей равной длины с использованием резака для волокон.Затем волокна волокна были испытаны для определения их прочности на разрыв и модулей упругости в соответствии с ASTM C150 [20] и ASTM C 109 [21]. В таблице 1 представлены основные физические свойства трех волоконных нитей.


    Описание волокна Относительная плотность Диаметр волокна волокна (мм) Средняя степень водопоглощения (%) Модуль упругости (ГПа) Предел прочности на разрыв ( МПа)

    Полиамид 1.20 0,76–0,81 7,2 2,4 593
    Полиэстер 1,31 0,73–0,71 15,2 2248 356
    Полипропилен 0,98 0,042 0,98 0,042 900 0,0 3,81 364

    2.1.2. Кремнеземистый песок

    В качестве кварцевого песка, выбранного для испытания, был речной песок, который обычно используется в проектах.В соответствии со стандартом IS 383 [22] и стандартом IS 1542-1992 [23, 24], речной песок просеивали для получения кварцевого песка хорошего качества с индексом крупности в диапазоне 40–45. Физические свойства кварцевого песка показаны в таблице 2. На рис. 1 представлена ​​кривая гранулометрического состава песка.


    e (%)

    2.13 1,3 0,82 1,81 1,62 2,65 10,9


    2.2. Подготовка образцов

    Содержание (по массе) песка, цемента, волокна и воды в образце определяли в соответствии с методами, предложенными Chen et al. [25] и Хамиди и Хурсфанд [26]. Для улучшения гидрофильности волокна и повышения прочности на границе раздела между волокном и цементно-песчаным покрытием три вида волокон обрабатывали раствором перманганата калия перед приготовлением образца армированного волокном цементно-песчаного грунта.В растворе перманганата калия массовое отношение перманганата калия к концентрированной азотной кислоте составляет 1:30. Время замачивания волокна в растворе составляет 1 минуту. Цемент и песок равномерно перемешивали в миксере в течение пяти минут. Затем добавляли воду и смесь перемешивали еще три минуты. Затем в водоцементно-песчаную смесь добавляли фибру. Чтобы гарантировать, что волокно было равномерно смешано со смесью, волокно было разделено на пять доз, и каждая порция перемешивалась в течение двух минут.Водоцементно-песчано-волокнистой смесью на каждую дозировку заполняли металлическую форму (радиус 38,8 ± 0,2 мм, высота 80 мм) и подвергали ударам молотком 20-25 ударов [27]. Высота конечного образца составила 80 ± 0,2 мм [28]. Сформованный образец выдерживали в камере для отверждения в течение семи дней (при температуре 25 ± 2 ° C и влажности более 90%) [29]. Отвержденный образец сушили в сушильном шкафу (при температуре 50 ° C) до тех пор, пока его масса не изменилась. Высушенный образец был готов к испытаниям.На рис. 2 показано изображение образца, содержащего 0,5% полиэфирных волокон длиной 6 мм.


    3. Результаты экспериментов и анализ
    3.1. Сравнительный анализ структур микросвязки образцов цементированного песка, армированного волокном

    На рисунках 3 (a) –3 (c) показаны изображения образцов цементированного песка, армированного волокном. Изображения были получены с использованием растрового электронного микроскопа 2.0 KX. На изображениях четко видны различные структуры соединения образцов.Полиамидные нити (рис. 3 (а)) выглядят как промежуточные пучки с большим количеством частиц геля, прилипших к их поверхности, и заметными порами между ними. Эта микроструктура отрицательно влияет на прочность на сжатие и другие инженерные свойства матрицы из цементированного песка. Напротив, полиэфирные и полипропиленовые нити заделаны или вставлены в матрицу (Рисунки 3 (b) и 3 (c)) с заметным эффектом границы раздела, который способствует лучшему сцеплению между компонентами матрицы.Таким образом, полиэфир и полипропилен лучше связываются с матрицей из цементированного песка по сравнению с полиамидом, как показали микроморфологии образцов.

    3.2. Сравнительный анализ микроструктуры и химического состава образцов цементированного песка, армированного волокном

    Химический состав трех различных волокон был проанализирован с помощью XRD [30–32]. Рентгеновский дифрактометр использовался для анализа трех компонентов волокна, и дифракционная картина показана на рисунке 4.Как видно из рисунка 4, дифракционная картина хорошо совпадает со стандартной картой. Это доказывает, что эти три волокна представляют собой полипропиленовое волокно, полиамидное волокно и полиэфирное волокно [33]. Кроме того, все три волокна имеют очевидные дифракционные пики, указывающие на кристалличность образца. Среди них высота дифракционного пика нейлонового волокна мала и площадь мала, что указывает на то, что количество кристаллов меньше, а объем больше. Высота дифракционного пика и площадь полиэфирного волокна и полипропиленового волокна больше, что указывает на то, что количество кристаллов велико, а объем кристаллов мал.Из флуктуации дифракционной кривой видно, что шум полипропиленового волокна больше, что указывает на большую степень кристаллизации. Таким образом, полипропиленовое волокно является лучшим вариантом для армирования цементированного песка по сравнению с полиэфирными и полиамидными волокнами с точки зрения химического состава.

    3.3. Сравнительный микромеханический анализ образцов цементированного песка, армированного волокном
    3.3.1. Микроморфология при отказе

    На рисунках 5 (a) -5 (c) показаны микроморфологии образцов цементированного песка, армированного волокном, подвергнутых одноосному сжатию (при скорости нагружения 0.8 мм / мин) с помощью автоматического прибора для испытания на одноосное сжатие с контролем деформации. На рис. 5 пунктирной линией показаны трещины, распределенные на поверхности поврежденного образца. Сравнительный анализ показывает, что образец, армированный волокнами длиной 9 мм, показывает лучшие свойства, чем образец, армированный таким же содержанием волоконных нитей длиной 6 мм. Из-за нехватки места здесь представлены только микроморфологии образцов, армированных волокнами длиной 9 мм.При той же длине нити увеличение содержания волокна приводит к постепенному изменению микроморфологии образцов при разрушении. В частности, образцы с более низким содержанием волокон демонстрируют вертикальные изолированные трещины, тогда как образцы с более высоким содержанием волокон демонстрируют косые сопряженные трещины в форме листьев и деревьев или трещины сдвига. Это указывает на то, что по мере увеличения содержания волокна режим разрушения постепенно изменяется от хрупкого разрушения при более низком содержании волокна до пластического разрушения при высоком содержании волокна.Образцы с содержанием волокна 1,5% демонстрируют наиболее заметные характеристики пластического разрушения. Однако образцы с более высоким содержанием волокна 2,0% демонстрируют неправильную морфологию при разрушении, характеризующуюся неправильными трещинами в форме вилки. Это указывает на то, что дальнейшее увеличение содержания волокна приводит к снижению прочности на сжатие и пластичности. Это можно объяснить следующим механизмом: чрезвычайно высокое содержание волокон приводит к перекрытию волокон волокон и уменьшению межфазного эффекта.Образцы, армированные полипропиленовым волокном, имеют более правильную морфологию при разрушении по сравнению с другими образцами. В частности, образец, армированный нитями из полипропиленового волокна длиной 1,5% 9 мм, демонстрирует наиболее типичное из всех образцов пластичное разрушение.

    На рис. 6 показана прочность на неограниченное сжатие образцов из цементированного песка, армированного волокном. При длине волокна 6 мм более высокое содержание волокна приводит к более высокой прочности на сжатие, как показано на Рисунке 6 (а).В частности, увеличение содержания полипропиленового волокна приводит к большему увеличению прочности на неограниченное сжатие по сравнению со случаями полиэфира и полиамида. Образец, содержащий 1,5% полипропиленового волокна, демонстрирует наивысшую прочность на неограниченное сжатие 1034,5 кПа. При длине нити волокна 9 мм по мере увеличения содержания волокна прочность на неограниченное сжатие образцов, армированных полиэфирными и полиамидными волокнами, сначала увеличивается и достигает пика на уровне 1296.4 и 911,3 кПа соответственно при содержании волокна 0,5%, а затем уменьшаются. Образцы, армированные полипропиленовым волокном, демонстрируют аналогичную тенденцию неподтвержденной прочности на сжатие по мере увеличения содержания волокна. В частности, прочность на неограниченное сжатие значительно возрастает, когда содержание полипропиленового волокна увеличивается с 1,0% до 1,5%, при этом максимальная прочность на сжатие без ограничения давления 1467,6 кПа достигается при содержании волокон 1,5%. Как показывают кривые прочности на неограниченное сжатие для образцов, армированных волокном, пиковые значения прочности на неограниченное сжатие заметно снижаются по мере увеличения содержания волокна с 1.От 5% до 2,0%. Это указывает на то, что чрезвычайно высокое содержание волокна отрицательно сказывается на свойствах цементированного песка, армированного волокном. Сравнительный анализ влияния длины нити на пиковую прочность образцов на неограниченное сжатие показывает, что пиковые значения образцов, армированных волокнами длиной 9 мм, обычно выше, чем у образцов, армированных длиной 6 мм и 12 мм. длина волоконных филаментов. Это дополнительно демонстрирует, что оптимальная длина волокна для армирования цементированного песка составляет 9 мм.

    3.3.2. Образцы изменения индекса хрупкости

    Анализ хрупкости армированного волокном песка помогает понять возможность хрупкого разрушения песчаной матрицы при воздействии определенной нагрузки. Это способствует предотвращению инженерных аварий. Были рассчитаны показатели хрупкости образцов из цементированного песка, армированного волокном, при различных ограничивающих давлениях (100, 300 и 500 кПа) [34]. Рассчитанные индексы хрупкости представлены в таблице 3.Экспериментальные данные показывают, что при одинаковом содержании волокна и длине нити волокна показатель хрупкости увеличивается с увеличением ограничивающего давления. На рис. 7 сравниваются показатели хрупкости образцов из цементированного песка, армированного волокном, после воздействия ограничивающего давления 500 кПа. Индекс хрупкости рассчитывается по следующему уравнению: где I B - индекс хрупкости, q max - прочность на неограниченное сжатие, а d - остаточная прочность.

    0,12 0,5911 0,444 0,444 0,8764

    Тип волокна Индекс хрупкости ( I B )
    Длина волокна = 6 мм Длина волокна = 9 мм Длина волокна = 12 мм
    100 кПа 300 кПа 500 кПа 100 кПа 300 кПа 500 кПа 100 кПа 300 кПа 500 кПа

    Полиамид 900 .0496 0,4268 0,3136 0,5441 0,2564 0,2564 0,8683 0,5873 0,2816
    1,1450 0,3631 0,2558 0,7383 0,2558 0,7383 0,4653 0,1655
    0,7677 0,2244 0,2243 0,7195 0,1086 0,1086 0.6387 0,6712 0,1621
    0,7132 0,23,1 0,2461 0,6814 0,1927 0,2874 0,6211 0,8357 0,2031

    0,3114 0,1278 0,9532 0,4786 0,2322 0,8123 0,5739 0,3267
    0.8567 0,3392 0,1773 0,8912 0,3630 0,2127 0,7367 0,6783 0,2369
    0,7360 0,5415 0,2663 0,7616 0,2661 0,7616 0,2646
    1,2360 0,8433 0,3114 0,9214 0,5791 0,2613 0.7163 1,0238 0,3816

    Полипропилен 0,5406 0,3242 0,1470 0,6914 0,2255 0,5180 0,7236 0,526 0,2 0,5180 0,7236 0,526 0,2 0,137 0,1198 0,3655 0,1604 0,2255 0,8346 0,6791 0,1521
    0.4058 0,1918 0,1012 0,2332 0,0578 0,1604 0,8896 0,8459 0,2134
    0,6771 0,3,58 0,2131 0,5546 0,2134 0,5546 0,2134 0,7143 0,3129

    Рисунки 7 (a) –7 (c) показывают, что при одном и том же ограничивающем давлении показатель хрупкости уменьшается с увеличением содержания волокна.Это указывает на то, что включение трех химических волокон позволяет перейти от хрупкого разрушения к пластическому разрушению цементированного песка. Индекс хрупкости отражает степень потери напряжения после пика, при этом больший индекс указывает на большую потерю напряжения. Включение волокон приводит к меньшему индексу хрупкости, что указывает на меньшую потерю напряжения. Это согласуется с кривыми "напряжение-деформация", тем самым подтверждая, что включение трех химических волокон способствует улучшению постпиковых механических свойств цементированного песка.Вышеупомянутые модели изменения индекса хрупкости согласуются с выводом Mashhadban et al. [35]. При одинаковом содержании волокна показатели хрупкости образцов, армированных полипропиленовым волокном, меньше, чем у образцов, армированных полиэфирными и полиамидными волокнами. Среди образцов образец, армированный нитями из полипропиленового волокна длиной 9 мм, подвергнутый ограничивающему давлению 500 кПа, имеет наименьший показатель хрупкости 0,0578. Кроме того, этот образец демонстрирует пластическое разрушение.Это количественно подтверждает, что полипропиленовое волокно является лучшим вариантом для армирования зацементированного песка.

    3.3.3. Корреляция между параметрами прочности

    На рисунках 8 и 9 показаны отношения между прочностью на неограниченное сжатие и остаточной прочностью, а также между когезией и остаточной когезией, соответственно, образцов цементированного песка, армированного волокном. Рисунки 8 (а) –8 (г) показывают, что существует линейная корреляция между максимальной прочностью и остаточной прочностью образцов армированного волокном цементированного песка.Коэффициенты корреляции больше 0,75 для всех образцов, а общий коэффициент корреляции составляет 0,86. На рисунках 9 и 10 показано, что существует нелинейная корреляция между сцеплением и остаточным сцеплением, а также между углом внутреннего трения и остаточным углом внутреннего трения; коэффициент корреляции в обоих случаях составляет 0,75. Данные коэффициента корреляции демонстрируют надежную корреляцию между прочностными параметрами. Эти корреляции являются основными исходными данными для прогнозирования параметров прочности цементированных песков, армированных волокном, и разработки численных моделей для определяющих соотношений для цементированных песков, армированных волокном.



    4. Выводы

    Цементированный песок отдельно армировался тремя различными полимерными волокнами (полиамидными, полиэфирными и полипропиленовыми), полученными из отходов текстильной продукции. Были проанализированы и сопоставлены микроструктуры, морфология и инженерно-механическое поведение образцов цементированного песка, армированного волокном. Наши результаты суммированы ниже. (1) Все три переработанных волокна улучшили инженерно-механические свойства цементированного песка, такие как прочность на неограниченное сжатие, остаточная прочность, пиковая деформация и остаточная деформация.Наилучший улучшающий эффект показал полипропилен, за ним следовали полиэфирное волокно и полиамидное волокно. (2) Для цементированного песка, армированного полипропиленовым волокном, оптимальное содержание волокна составляло 1,5%, а оптимальная длина волокна составляла 9 мм. Благодаря оптимальному содержанию и длине волокон полипропиленовое волокно улучшило прочность на неограниченное сжатие, пиковую деформацию и прочность на сдвиг цементированного песка на 62,3%, 21,8% и 224,7% соответственно. (3) Неармированный цементный песок показал хрупкое разрушение , в то время как цементированный песок, армированный волокном, показал вязкое разрушение.В образцах из цементированного песка, армированных меньшим содержанием волокон, наблюдались вертикальные трещины, в то время как у образцов, армированных более высоким содержанием волокон, наблюдались трещины в виде древесных листьев. Включение волоконных нитей привело к снижению индекса хрупкости цементированного песка. Оптимальный индекс хрупкости, достигаемый для цементированного песка, армированного полипропиленовым волокном, составлял 0,0578. (4) Подгонка была выполнена для когезии, остаточной когезии, угла внутреннего трения и остаточного угла внутреннего трения образцов цементированного песка, армированного волокном.Установленные коэффициенты корреляции для образцов цементированного песка, армированного полиамидными, полиэфирными и полипропиленовыми волокнами, составили 0,86, 0,90 и 0,94, соответственно, а общий коэффициент корреляции составил 0,86.

    Доступность данных

    Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Благодарности

    Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (номера проектов 51504029 и 51774048), Beijing Talent Foundation (номер проекта 2017000021223ZK04), программой Beijing Nova (номер проекта Z161100004916083).

    .

    Повышение несущей способности неглубокого фундамента на армированной георешеткой илистой глине и песке

    Настоящее исследование исследует улучшение несущей способности илистого глинистого грунта с тонким слоем песка сверху и размещением георешетки на разной глубине. Модельные испытания были выполнены для прямоугольной опоры, лежащей на поверхности почвы, чтобы установить кривые зависимости нагрузки от осадки для неармированной и усиленной грунтовой системы. Результаты испытаний сосредоточены на улучшении несущей способности илистой глины и песка на неармированной и армированной почвенной системе в безразмерной форме, то есть на BCR.Результаты показывают, что несущая способность значительно увеличивается с увеличением количества слоев георешетки. Несущая способность грунта увеличивается в среднем на 16,67% при использовании одного слоя георешетки на границе раздела грунтов с равным 0,667, а несущая способность увеличивается в среднем на 33,33% при использовании одной георешетки в середине слоя песка с равным 0,33. Повышение несущей способности песчаной подстилающей илистой глины при сохранении равной 0,33; для двух, трех и четырех номеров слоя георешетки было 44.44%, 61,11%, 72,22% соответственно. Результаты этой исследовательской работы могут быть полезны для улучшения несущей способности грунта для неглубокого фундамента и конструкции дорожного покрытия для аналогичного типа грунта, доступного в других местах.

    1. Введение

    Использование геосинтетических материалов для улучшения несущей способности и характеристик осадки неглубокого фундамента привлекло внимание в области геотехнической инженерии. За последние три десятилетия было проведено несколько исследований, основанных на лабораторной модели и полевых испытаниях, связанных с положительным влиянием геосинтетических материалов на несущую способность грунтов в дорожных покрытиях, мелководных фундаментах и ​​стабилизации склонов.Первое систематическое исследование по повышению несущей способности ленточного фундамента с помощью металлической ленты было проведено Бинке и Ли [1, 2]. После работы Бинке и Ли было проведено несколько исследований по повышению несущей способности фундаментов мелкого заложения, поддерживаемых песком, армированным различными армирующими материалами, такими как георешетки [3–9], геотекстиль [10–12], волокна [13, 14]. ], металлические полосы [15, 16] и геоячейки [17, 18].

    Несколько исследований показали, что предельная несущая способность и расчетные характеристики фундамента могут быть улучшены путем включения арматуры в грунт.Результаты нескольких лабораторных модельных испытаний и ограниченного числа полевых испытаний были представлены в литературе [19–25], которая касается предельной несущей способности фундаментов мелкого заложения, поддерживаемых песком, усиленным несколькими слоями георешетки. Недавно Инь [26] собрал обширную литературу в справочнике по геосинтетической инженерии по армированному грунту для неглубокого фундамента. При проектировании фундаментов мелкого заложения в полевых условиях главным критерием становится осадка, а не несущая способность.Следовательно, важно оценить улучшение несущей способности фундаментов на конкретном уровне расчетов (). На основании выводов многочисленных исследователей можно сделать вывод, что несущая способность грунта также изменялась в зависимости от различных факторов, таких как тип армирующих материалов, количество армирующих слоев, соотношение различных параметров армирующих материалов и фундаментов, таких как (ширина основания), (расположение 1-го слоя армирования по ширине основания), (расстояние по вертикали между последовательными слоями георешетки относительно ширины основания), (ширина слоя георешетки к ширине основания), (глубина основания к ширине основания), тип почвы, текстуры и удельного веса или плотности почвы [6, 7].

    Из нескольких исследований очень мало исследований, посвященных двухслойным почвам. Как правило, все исследования в конечном итоге связаны с улучшением несущей способности грунта с использованием армирующих материалов и связаны с влиянием различных параметров на несущую способность. Коэффициент улучшения несущей способности может быть выражен в безразмерной форме как коэффициент несущей способности (BCR), который представляет собой отношение несущей способности армированного грунта к несущей способности неармированного грунта.Несколько исследований [5, 6, 26] показывают влияние различных параметров (например,,, и), типов геосинтетических материалов (например, георешетки, геотекстиля и геоячейки), влияния ширины основания, типов грунтов, слоя почвы и так далее. Но нет исследований по илистой глинистой почве Карбондейла, штат Иллинойс, связанных с улучшением несущей способности прямоугольного фундамента путем размещения слоя песка поверх илистой глинистой почвы (то есть двухслойной почвы) и георешетки. В большинстве исследований использовался только песок или глина, а в качестве армирующего материала использовалась георешетка.Настоящее исследование исследует несущую способность двух слоев почвы (то есть тонкого слоя песка, подстилаемого илистой глиной), а также однослойной илистой глинистой почвы (для сравнения) с варьированием количества двухосной георешетки в разных слоях и на сохранение других свойств постоянными.

    2. Экспериментальное исследование
    2.1. Используемые материалы

    Для проведения экспериментальных исследований использовались два типа почв: илистая глинистая почва и песок.

    2.2. Илистая глинистая почва и песок

    Образец илистой глинистой почвы был взят на New Era Road в Карбондейле, штат Иллинойс.Собранный грунт сушили на солнце, измельчали ​​и пропускали через сито США № 10 (т.е. 2 мм) для проверки различных физических, технических свойств и несущей способности. Свойства илистой глинистой почвы были определены в лаборатории путем выполнения нескольких тестов с использованием соответствующего стандарта ASTM. Поверх илистой глинистой почвы (двухслойная почвенная система) был помещен тонкий слой песка, чтобы оценить улучшение несущей способности илистой глинистой почвы.

    2.3. Геосетки

    В данном экспериментальном исследовании использовалась двухосная георешетка.Двухосная георешетка имеет предел прочности на разрыв в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что придает большую прочность почве. Различные свойства двухосной георешетки представлены в таблице 1.


    Свойство индекса Значения MD Значения XMD

    Размер апертуры, мм 25,00 × 33,00 25,00 × 33,00
    Минимальная толщина ребра, мм 0.76 0,76
    Предел прочности при деформации 2%, кН / м 4,10 6,60
    Предел прочности при деформации 5%, кН / м 8,50 13,40
    Предел прочности прочность, кН / м 12,40 19,00
    Структурная целостность
    КПД соединения, (%) 93,00
    Жесткость при изгибе, мг-см 250,000
    Устойчивость апертуры, мН / град 0.32
    Прочность
    Устойчивость к повреждениям при установке,% SC /% SW /% GP 95/93/90
    Устойчивость к длительной деградации,% 100
    Устойчивость к УФ-разрушению,% 100

    2.4. Модель Test Tank

    Модель испытательной емкости с размерами, имеющими длину () 762.0 мм, ширина () 304,8 мм и глубина () 749,3 мм была разработана и изготовлена ​​для проведения испытания. Горизонтальные и вертикальные стороны модельного резервуара усилены с помощью стальных угловых секций в верхней, нижней и средней части резервуара, чтобы избежать боковой деформации во время уплотнения грунта в резервуаре, а также при приложении нагрузки к опоре модели во время эксперимента. Две боковые стенки резервуара были изготовлены из пластин оргстекла толщиной 25,4 мм, а две другие боковые стенки резервуара - из пластин оргстекла толщиной 12,7 мм, и они также поддерживались 19.Деревянные пластины 05 мм. Внутренние стенки бака были гладкими для уменьшения бокового трения.

    2.5. Опора модели

    В экспериментальном исследовании использовалась опора модели длиной 284,48 мм, шириной 114,3 мм и толщиной 48,26 мм. Размеры фундамента выбирались исходя из габаритов модельного резервуара. Опора модели была спроектирована таким образом, чтобы ее ширина была менее чем в 6,5 раз больше глубины модели резервуара, чтобы воздействие нагрузки не могло достигать дна резервуара.Нижняя поверхность основания модели была шероховатой путем цементирования слоя песка эпоксидным клеем для увеличения трения между основанием основания и верхним слоем почвы. Также в верхней части опоры модели использовалась стальная пластина толщиной 12,7 мм для уменьшения изгиба при приложении нагрузки.

    2.6. Лабораторные испытания модели

    В данном исследовании использовалась илистая глинистая почва в нижней части модельного резервуара, перекрытая небольшим слоем песка наверху. Критерий выбора толщины верхнего слоя песка основан на исследованиях предыдущих исследователей [4].При испытаниях модели с армированием георешеткой оптимальные значения, связанные с расположением арматуры, такие как расположение первого слоя арматуры, расстояние по вертикали между последовательными слоями арматуры и длина каждого слоя армирования, были приняты на основе модели резервуара. размер и результаты предыдущих исследователей.

    На рис. 1 показано поперечное сечение модельного резервуара и опоры модели с двухслойной системой грунта, имеющей разные слои армирования.Основание модели прямоугольной формы шириной поддерживается песком в верхнем слое и илистым глинистым грунтом в нижнем слое, усиленным рядом слоев георешетки шириной «». Расстояние по вертикали между последовательными слоями георешетки равно «». Верхний слой георешетки расположен на глубине «», измеренной от основания основания модели. Глубину армирования ниже низа фундамента можно рассчитать, используя следующее: Величина коэффициентов несущей способности (BCR) для данного прямоугольного основания, илистого глинистого грунта, песка и георешетки будет зависеть от различных параметров, таких как,, и отношений.Чтобы провести модельные испытания с армированием георешеткой в ​​двухслойной почвенной системе, то есть илистой глинистой почве и песке, важно определить величину и добиться улучшения несущей способности конкретного основания. Ранее исследователи [10, 13, 14] обнаружили, что для модели основания, лежащей на поверхности (т. Е.), Имеющей несколько слоев армирования для данных значений, и, величина BCR u (для неармированного корпуса) увеличивается с увеличением и достигает максимального значения при.Если больше чем, величина BCR u уменьшается. Анализируя результаты нескольких тестов, Shin et al. [6] определили, что для ленточного фундамента может варьироваться от 0,25 до 0,5. Аналогично, для заданных значений, и оптимальное значение для состояния поверхности фундамента для получения максимального увеличения BCR u с использованием армирования может варьироваться от 6 до 8 для ленточных фундаментов [21]. Учитывая предыдущие результаты, было решено принять следующие параметры для настоящего исследования:, 0.67; ; , Количество слоев георешетки: 0, 1, 2, 3, 4, длина каждого армирующего слоя: 73,66 см.


    3. Методология

    Удельный вес () илистой глинистой почвы и образца песка определяли с использованием метода ASTM D 854. Для точности средний удельный вес получен по результатам трех испытаний. Стандартное испытание на уплотнение по Проктору было проведено в соответствии с методом ASTM D 698 для определения максимальной плотности в сухом состоянии и оптимального содержания влаги (OMC).Гранулометрический состав образцов илистого глинистого грунта и песка был получен с использованием сухого сита, а также анализов на ареометре в соответствии с ASTM D 422. Метод ASTM D 4318 был использован для определения предела жидкости и предела пластичности илистого глинистого грунта, и Метод ASTM D 2166 был использован для испытания прочности на неограниченное сжатие (UCS) для определения сцепления илистой глинистой почвы. Максимальную индексную плотность (то есть минимальную пустотность) и минимальную индексную плотность (то есть максимальную пустотность) образцов песка получали согласно методам ASTM D 4253 и ASTM D 4254 соответственно.Для минимального веса индексной единицы использовалась небольшая воронка для заливки песка в форму с небольшой высоты (то есть 25,4 мм) и для максимального веса индексной единицы; песок вибрировали 10 минут. Испытание на прямой сдвиг было проведено для определения угла трения образца песка с использованием метода, упомянутого в ASTM D 3080.

    Обработанный образец илистого глинистого грунта хранился в большом контейнере, а затем содержал 19% воды (т.е. илистая глинистая почва) добавляли к почве и тщательно перемешивали до получения однородной однородной смеси.Перед проведением испытаний в модельном резервуаре проверяли влажность почвенно-водной смеси. Для получения однородной плотности илистая глинистая почва была утрамбована в 13 слоев до глубины примерно 673,1 мм от модели резервуара для испытаний. Для уплотнения илистой глинистой почвы в каждом слое использовали плоский круглый молоток весом примерно 12,25 кг.

    В модельном резервуаре для испытаний удельный вес илистой глинистой почвы составлял 86,8% от максимального сухого веса единицы при оптимальном содержании влаги (OMC). После уплотнения илистого глинистого грунта в модельном резервуаре до 673.1 мм, слой песка толщиной 76,2 мм располагался над уплотненной илистой глиной. Для испытаний на несущую способность образец песка был уплотнен в два слоя толщиной 76,2 мм в каждом слое. Биаксиальная арматура георешетки была размещена на заранее определенной глубине ниже основания основания модели. Основание модели располагалось наверху песчаного слоя. Все испытания проводились при постоянной относительной плотности песка, равной 96% песка, и относительном уплотнении илистого глинистого грунта, то есть 86,8% от максимальной сухой массы илистой глины.Нагрузка была приложена к опоре модели с помощью ручной гидравлической насосной системы мощностью примерно 44,48 кН. Скорость нагружения оставалась постоянной в каждом испытании. Нагрузка и соответствующая осадка фундамента были измерены с помощью датчика веса и индикатора часового типа соответственно. В настоящем исследовании различные испытания, которые были проведены для илистого глинистого грунта, песка и двухслойной почвенной системы с различным количеством слоев георешетки, представлены в таблице 2.


    № испытания. Типы испытаний / / /

    1 Только илистая глинистая почва 0 0 0 0
    2 Только песок 0 0 0 0
    3 Местный слой почвы и песка 0 0 0 0
    4 1 георешетка на границе раздела илистого глинистого грунта и песчаного слоя 1 0.67 0 6.44
    5 1 георешетка в середине песчаного слоя в двухслойной почве 1 0,33 0 6.44
    6 1 георешетка на середина слоя песка и 1 георешетка на границе двух грунтов 2 0,33 0,33 6,44
    7 1 георешетка в середине слоя песка, 1 на границе раздела двух грунтов и 1 в илистой глинистой почве соответственно 3 0.33 0,33 6,44
    8 1 георешетка в середине песчаного слоя, 1 на границе двух почв и 1 в илистой глинистой почве соответственно 4 0,33 0,33 6.44

    4. Результаты и обсуждение
    4.1. Физико-технические свойства илистого глинистого грунта и песка

    Приведены результаты различных физических и технических свойств илистого грунта и песка

    .

    Экспериментальное исследование неограниченной прочности на сжатие песка, армированного органическим полимером

    Природный песок имеет рыхлую структуру с небольшой силой сцепления. Для усиления этого песка можно использовать органический полимер. Чтобы оценить эффективность органического полимера в качестве стабилизатора грунта (PSS), на армированном песке была проведена серия испытаний на прочность при неограниченном сжатии. В центре внимания этого исследования было определение метода отверждения и состава смеси для стабилизации песка. Время отверждения, концентрация PSS и плотность песка рассматривались как переменные в этом исследовании.Механизм усиления был проанализирован с помощью изображений, полученных с помощью растрового электронного микроскопа (SEM). Результаты показали, что прочность стабилизированного песка увеличивается с увеличением времени отверждения, концентрации и плотности песка. Плато прочности наступает примерно при времени отверждения 48 часов. UCS образцов с плотностью 1,4 г / см 3 при концентрации PSS 10%, 20%, 30%, 40% и 50% составляют 62,34 кПа, 120,83 кПа, 169,22 кПа, 201,94 кПа и 245,28 кПа соответственно. . UCS образцов с концентрацией PSS 30% при 1.4 г / см 3 , 1,5 г / см 3 и 1,6 г / см 3 Плотность составляет 169,22 кПа, 238,6 кПа 5 и 281,69 кПа соответственно. Химическая реакция между PSS и частицами песка происходит на микроуровне, что улучшает прочность песка за счет связывания его частиц вместе и заполнения пор. По сравнению с традиционными методами армирования, PSS имеет преимущества экономии времени, более низкой стоимости и лучшей защиты окружающей среды. Результаты исследований могут быть полезны для практических инженерных приложений, особенно для усиления фундамента, насыпи и полигона.

    1. Введение

    Песок обычно трудно удовлетворить техническим требованиям для строительства фундаментов, откосов и насыпей из-за его рыхлости и небольшой силы сцепления. Следовательно, важно укрепить песок. В настоящее время в качестве армирующего материала часто выбирают химические материалы, такие как бетон, известковый цемент и органический полимер. Бетон, цемент и известь могут улучшить прочность песка [1–3]. Но армированные пески могут легко разрушиться из-за потери воды.Кроме того, использование извести или цемента может изменить pH песка, вызывая загрязнение окружающей среды и сказываясь на росте растительности [4, 5].

    В последнее время органический полимер рассматривается как усиливающий агент для устранения упомянутых выше недостатков [6, 7]. Многие типы органических полимеров в качестве армирующих материалов систематически изучаются лабораторными и полевыми испытаниями [8–15]. Полимерные стабилизаторы использовались для улучшения почвы в соответствии с инженерными требованиями при восстановлении пустынных земель, лесных дорог и скважин [8–10].Укрепленный грунт показал уменьшение ветровой эрозии и движения песчаных дюн. Пределы Аттерберга, потенциал набухания и давление набухания почвы, обработанной полимером, сильно снижаются. Вынутый грунт можно стабилизировать с помощью полимера, чтобы сделать скважины большего диаметра и длины. Водонепроницаемость, термостойкость, прочность на неограниченное сжатие и прочность на изгиб грунта также могут быть улучшены с помощью полимерного материала [11–15]. Следовательно, органический полимерный материал имеет больше преимуществ при армировании почвы.

    Органический полимер на основе смолы с макромолекулой также широко используется в качестве стабилизатора почвы для улучшения песчаной почвы [16–26]. Ян и др. [16] изучали влияние испытаний на старение на новый химический фиксатор песка, а именно на смолу полиаспарагиновой кислоты. Наейни и Горбанализаде [17] указали, что добавление эпоксидной смолы значительно улучшает прочность на сжатие и модуль упругости образцов в сухом состоянии. Сан и Ли [18] оценили эффект кондиционера почвы в прибрежных песчаных дюнах, способствующий росту растительности, тем самым снижая стоимость береговой эрозии в прибрежных песчаных дюнах.Ксантановая камедь - это экологически чистый органический полимер. Латифи и др. [19] изучали эффективность использования ксантановой камеди для экологического усиления почвы. Кроме того, для усиления песка также используются другие типы органических полимеров, такие как полиакриламиды, акриловый полимер и метилендифенилдиизоцианат [20–23]. Эти органические полимеры могут заполнять пустоты и создавать физико-химические связи, обволакивающие частицы песка, изменяя рыхлую структуру [24–26]. Эти результаты исследований показали, что органические полимерные материалы могут улучшать прочностные свойства песка.

    В этом исследовании органический полимер использовался в качестве полимерного стабилизатора грунта (PSS) для усиления песка. Для оценки эффективности арматуры была проведена серия испытаний на прочность при неограниченном сжатии. Время отверждения, концентрация PSS и плотность песка варьируются в эксперименте. Механизм армирования исследуется с использованием изображений SEM. Преимущества PSS следующие: ① Это тип водорастворимого материала, который можно разбавлять до различных концентраций по мере необходимости.② Его органический компонент способствует росту растений и образует эластичную вязкую мембранную структуру на поверхности почвы. ③ Стоимость ПСС ниже, чем у других неорганических материалов. PSS использовался для эффективного улучшения инженерно-механических свойств грунта в предыдущих исследованиях [20–26].

    2. Материалы

    Песок в этом эксперименте взят из города Нанкин, Китай. Гранулометрический состав этого песка показан в Таблице 1 и на Рисунке 1. Преобладающим компонентом песка являются частицы размером от 0.5 и 0,1 мм (80%). Удельный вес () равен 2,64, максимальная плотность в сухом состоянии () составляет 1,66, а минимальная плотность в сухом состоянии () составляет 1,34 г / см 3 . Максимальный коэффициент пустотности () составляет 0,970, а минимальный коэффициент пустотности () составляет 0,590. Средний размер зерна () составляет 0,30 мм, коэффициент градации () равен 1,13, а коэффициент однородности () составляет 2,77.


    Размер зерна (мм) 2-1 1–0.5 0,5–0,25 0,25–0,1 0,1–0,075

    Процентное содержание (%) 0,2 17,1 48,9 31,7 2,1


    Органический полимер от UKC Holding Corporation в Японии используется в качестве полимерного стабилизатора грунта и в данном исследовании обозначается аббревиатурой PSS (рис. 2 (а)). Основной составляющей полимера является полиуретановая смола, содержащая огромное количество функциональной группы –NCO.PSS представляет собой светло-желтую маслянистую жидкость с pH 6-7, вязкостью 650-700 мПа · с, удельным весом 1,18 г / см 3 , содержанием твердого вещества 85% и временем коагуляции 30-1800 с и удерживает содержание воды более чем в 40 раз. Раствор PSS готовится следующим образом: во-первых, PSS помещается отдельно в емкость, а необходимое количество дистиллированной воды помещается в отдельную колбу (рис. 2 (b)). Затем эту дистиллированную воду постепенно наливают в колбу PSS вдоль стенки колбы. Во время процесса смесь постоянно перемешивают.После перемешивания перемешивание продолжалось в течение 5 минут для получения однородного разведения PSS с расчетной концентрацией (рис. 2 (c)).

    3. Методы испытаний

    Чтобы понять влияние PSS на песок, концентрации PSS, время отверждения и плотность песка рассматриваются как экспериментальные параметры. При концентрации PSS менее 10% эффект уплотнения ограничен, а при концентрации более 50% раствор затвердеет за короткий период времени. Это непрактично для приложений сайта.Следовательно, пять концентраций PSS в 10%, 20%, 30%, 40% и 50% тестируются для армирования песком и воды (0%) в качестве контроля. Выбирается разное время отверждения: 0,5 ч, 6 ч, 12 ч, 24 ч, 48 ч и 72 ч. Три плотности в сухом состоянии подготовленных образцов составляют 1,40 г / см 3 , 1,50 г / см 3 и 1,60 г / см 3 соответственно. Добавочное количество разбавлений PSS принимается равным 10% от веса сухого песка. Всего готовят 49 групп образцов, по три параллельных образца для каждой группы.Параметры образцов песка приведены в таблице 2.

    9 0029

    Тест Количество групп Концентрация PSS (%) Время отверждения (ч) Плотность песка (г / см 3 )
    0 10 20 30 40 50 0.5 6 12 24 48 72 1,4 1,5 1,6

    T1 3
    T2 25
    T3 13 (18–)
    T4 8 (15–)

    Примечание .- количество образцов, приготовленных в предыдущих испытаниях.

    В процессе подготовки образца высушенный песок смешивается с разбавленным PSS, а затем подготавливается методом статического уплотнения на основе стандартов ASTM (ASTM D2166 / D2166 M-16). Четырехслойное уплотнение принято для сохранения однородности образцов для испытаний диаметром 39,1 мм и высотой 80 мм. После подготовки образца он хранится в камере для отверждения с температурой около 20 ° C в течение определенного времени отверждения.Затем проверяется UCS образца песка. Регистрируются осевое напряжение и деформация, а также измеряются пиковая прочность (), прочность при осевой деформации 15% (), остаточная прочность (), осевая деформация разрушения (), модуль упругости () и модуль разрушения (). В этом исследовании образец при разрушении определяется, если осевое напряжение достигает пикового значения. Модуль упругости - это отношение осевого напряжения к его соответствующей осевой деформации. Модуль разрушения - это отношение максимальной прочности к соответствующей осевой деформации.Наконец, репрезентативные образцы песка отбираются из образцов отказов для SEM. Метод низкотемпературного обжига используется при пробоподготовке на СЭМ. Это обусловлено низким содержанием воды и небольшой деформацией усадки образцов песка.

    YYW-2 устройство контроля деформации неограниченного сжатия, изготовленное Нанкинским производителем грунтовых инструментов, используется в этом исследовании. Контрольная скорость деформации составляет 2,4 мм / мин, и испытание для каждого образца длилось около 8 минут. СЭМ-анализы выполняются на электронном микроскопе Hitachi S-4800 с оптической, вакуумной системой и системой визуализации.Он имеет разрешение 1 нм.

    4. Результаты испытаний

    49 групп образцов с различной концентрацией PSS, временем отверждения и плотностью песка тестируются для определения UCS. В соответствии с соответствующими параметрами образцов песка в Таблице 2 подробные анализы представлены ниже. Следует отметить, что UCS дает максимальную прочность, если образец демонстрирует очевидное пиковое значение. В противном случае предел осевой деформации 15% рассматривается как UCS образца. Испытание на неограниченное сжатие проводится для трех образцов, а средние значения суммированы в таблицах 3–5.

    900 7,08

    Серийный номер Концентрация PSS (%) Сухая плотность (г / см 3 ) Относительная плотность (%) Время отверждения (час) Пиковая прочность (кПа) Остаточная прочность (кПа) Прочность при осевой деформации 15% (кПа) Осевая деформация разрушения (%) Модуль упругости (МПа) ) Модуль разрушения (МПа)

    S1 вода 1.4 21,05 / / / / / / /
    S4 10 1,4 21,05 6 17,79 9,61 15,38 7,92 0,479 0,225
    S5 20 1,4 21,05 6 31,16 14,11 19,96 7.86 1,121 0,396
    S6 30 1,4 21,05 6 42,52 16,45 20,79 4,80 1,264 0,885 40
    S7 1,4 21,05 6 61,55 20,62 21,65 4,26 1,853 1,444
    S8 50 1.4 21,05 6 88,89 21,98 27,74 4,18 2,326 2,125

    S9 10 1,4 21,05 12 12,25 19,70 8,76 0,483 0,341
    S10 20 1,4 21,05 12 36.81 17,48 28,00 7,91 1,256 0,465
    S11 30 1,4 21,05 12 65,86 22,17 46,90 7,33 2,012 900 0,899
    S12 40 1,4 21,05 12 104,70 32,25 64,95 6,73 2,917 1.555
    S13 50 1,4 21,05 12 127,08 33,93 80,60 5,84 3,756 2,176

    S14 1,4 21,05 24 36,22 18,76 23,19 10,27 0,722 0,353
    S15 20 1.4 21,05 24 57,08 21,89 47,71 10,18 1,310 0,561
    S16 30 1,4 21,05 24 87,24 35,89 900 70,61 7,65 2,144 1,140
    S17 40 1,4 21,05 24 129,03 56,77 87.96 6,85 2,943 1,884
    S18 50 1,4 21,05 24 196,62 86,11 130,47 5,89 3,757 3,340
    S19 10 1,4 21,05 48 62,34 19,46 56,75 10,88 1,244 0.573
    S20 20 1,4 21,05 48 120,83 22,52 107,44 10,75 2,594 1,124
    S21 30 1,4 900 48 169,22 56,95 152,29 10,11 5,629 1,674
    S22 40 1,4 21.05 48 201,94 75,29 168,24 8,87 8,526 2,277
    S23 50 1,4 21,05 48 245,28 97,73 11,494 3,464

    S24 10 1,4 21,05 72 67,85 20.39 60,23 10,92 1,251 0,621
    S25 20 1,4 21,05 72 121,67 22,57 113,43 10,76 2,60543
    S26 30 1,4 21,05 72 172,93 57,94 153,02 10,14 5,707 1.706
    S27 40 1,4 21,05 72 207,55 75,01 168,49 9,02 8,969 2,297
    S28 50 1,4 900 72 249,18 100,85 193,31 7,31 11,352 3,391


    Серийный номер Концентрация PSS (%) Плотность в сухом состоянии (г / см 3 ) Относительная плотность (%) Время отверждения (час) Пиковая прочность (кПа) Остаточная прочность (кПа) Прочность при осевой деформации 15% (кПа) Осевая деформация разрушения (%) Модуль упругости (МПа) Модуль упругости (МПа)

    S1 вода 1.4 21,05 / / / / / / /
    S29 20 1,4 21,05 0,5 29,31 12,95 17,24 7,43 0,913 0,395
    S5 20 1,4 21,05 6 31,16 14,11 19,96 7.86 1,121 0,396
    S10 20 1,4 21,05 12 36,81 17,48 27,13 7,91 1,267 0,470
    S15 1,4 21,05 24 57,08 21,89 47,71 10,18 1,310 0,561
    S20 20 1.4 21,05 48 120,83 22,52 107,44 10,75 2,594 1,124
    S25 20 1,4 21,05 72 121,67 22,5 113,43 10,76 2,605 1,131

    S2 вода 1,5 55,26 / / / / / / /
    S30 20 1.5 55,26 0,5 33,41 17,79 25,61 7,13 0,917 0,469
    S31 20 1,5 55,26 6 53,22 26,8 35,29 7,49 1,188 0,710
    S32 20 1,5 55,26 12 91,81 31,71 62.93 7,65 2,351 1.200
    S33 20 1,5 55,26 24 143,48 34,71 100,67 7,80 3,728 1,794
    20 1,5 55,26 48 197,96 37,77 150,09 9,01 5,057 2,197
    S35 20 1.5 55,26 72 199,24 41,06 155,34 9,03 5,131 2,206

    S3 вода 1,6 84,21 / / / / / /
    S36 20 1,6 84,21 0,5 63,95 22.54 25,77 4,44 1,538 1,439
    S37 20 1,6 84,21 6 91,35 32,99 37,62 4,80 2,387 1,905 1,905
    S38 20 1,6 84,21 12 125,38 43,66 64,15 6,55 2,599 1,916
    S39 20 1.6 84,21 24 174,92 44,51 106,75 7,26 4,357 2,409
    S40 20
    .

    Методы дозирования цемента, песка и заполнителей в бетоне

    Дозирование бетона - это процесс выбора количества цемента, песка, крупного заполнителя и воды в бетоне для получения желаемой прочности и качества .

    Пропорции крупнозернистого заполнителя, цемента и воды должны быть такими, чтобы полученный бетон имел следующие свойства:

    1. Свежий бетон должен обладать достаточной удобоукладываемостью, чтобы его можно было экономно укладывать в опалубку.
    2. Бетон должен обладать максимальной плотностью, другими словами, он должен быть самым прочным и наиболее водонепроницаемым.
    3. Стоимость материалов и рабочей силы, необходимых для формирования бетона, должна быть минимальной.

    Определение пропорций цемента, заполнителей и воды для получения необходимой прочности должно производиться следующим образом:

    a) При проектировании бетонной смеси такой бетон должен называться бетоном для расчетной смеси, или

    b) При использовании номинальной смеси такой бетон будет называться бетоном с номинальной смесью.

    • Конструкционная смесь бетонная предпочтительнее номинальной.
    • Бетон каждой марки следует анализировать отдельно для определения его стандартного отклонения.

    Стандартное отклонение

    Где,

    = отклонение индивидуальной испытательной прочности от средней прочности n образцов.

    n = Количество результатов выборочного теста.

    Методы дозирования бетона

    Произвольный метод дозирования бетона

    Общее выражение для соотношений цемента, песка и крупного заполнителя - 1: n: 2n по объему.

    1: 1: 2 и 1: 1,2: 2,4 для очень высокой прочности.

    1: 1.5: 3 и 1: 2: 4 для нормальной работы.

    1: 3: 6 и 1: 4: 8 для фундаментов и массовых бетонных работ.

    Рекомендуемые смеси бетона

    Бетон по стандарту IS 456: 2000, марки бетона ниже М20 не могут использоваться в работах по РСС.

    M10 1: 3: 6
    M15 1: 2: 4
    M20 1: 1.5: 3
    M25 1: 1: 2

    Модуль дисперсности Метод дозирования бетона

    Термин «модуль тонкости» используется для обозначения порядкового номера, который примерно пропорционален среднему размеру частицы во всем количестве агрегатов.

    Модуль крупности получается путем сложения процентного содержания материала, оставшегося на следующем сите, и деленного на 100.

    Чем крупнее заполнители, тем выше модуль крупности.

    Сито принято для:

    Все агрегаты: 80 мм, 40 мм, 20 мм, 10 мм и №№ 480, 240, 120, 60, 30 и 15.

    Крупные заполнители: мм, 40 мм, 20 мм, 10 мм и № 480.

    Мелкие заполнители: №№ 480, 240, 120, 60, 30 и 15.

    Массовая доля мелкого заполнителя и комбинированного заполнителя

    Где, P = желаемый модуль дисперсности для бетонной смеси из мелких и крупных заполнителей.

    = модуль крупности мелкого заполнителя

    = модуль крупности крупнозернистого заполнителя.

    Метод минимальной пустоты

    (Не дает удовлетворительного результата)

    Количество используемого песка должно быть таким, чтобы он полностью заполнял пустоты крупного заполнителя. Точно так же количество используемого цемента показано таким образом, чтобы он заполнял пустоты из песка, так что получается плотная смесь с минимальным количеством пустот.

    На практике количество мелкого заполнителя, используемого в смеси, примерно на 10% больше, чем пустот в крупном заполнителе, а количество цемента остается примерно на 15% больше, чем количество пустот в мелком заполнителе.

    Метод максимальной плотности:

    (не очень популярный)

    Где, D = максимальный размер заполнителя (т. Е. Крупного заполнителя)

    P = процент материала мельче диаметра d (по весу)

    d = максимальный размер мелкого заполнителя.

    Ящик заполнен мелкими и крупными заполнителями в различных пропорциях. Затем принимается пропорция, дающая наибольший вес.

    Водно-цементный метод дозирования бетона

    Согласно закону водоцементного отношения, данному Абрамом в результате многих экспериментов, прочность хорошо уплотненного бетона с хорошей удобоукладываемостью зависит только от этого отношения.

    • При более низком содержании воды получается густая паста с более высокими связующими свойствами, и, следовательно, снижение водоцементного отношения в определенных пределах приводит к увеличению прочности.
    • Аналогично, более высокое содержание воды увеличивает удобоукладываемость, но снижает прочность бетона.
    • Оптимальное водоцементное соотношение для бетона с требуемой прочностью на сжатие определяется на основе графиков и выражений, полученных в результате различных экспериментов.
    • Количество воды меньше оптимального снижает прочность, и меньшего количества воды примерно на 10% может быть недостаточно для обеспечения полного схватывания цемента.Увеличение на 10% выше оптимума может снизить прочность примерно на 15%, а увеличение на 50% может снизить прочность до половины.
    • Согласно Закону Абрама о воде и цементе , меньшее водоцементное соотношение в пригодной для обработки смеси будет большей прочностью.
    • Если водоцементное соотношение меньше 0,4–0,5, полная гидратация не будет обеспечена.

    Некоторые практические значения водоцементного отношения для железобетона конструкции

    • 0.45 для бетона 1: 1: 2
    • 0,5 для бетона 1: 1,5: 3
    • от 0,5 до 0,6 для бетона 1: 2: 4.

    Бетон, вибрирующий с помощью эффективных механических вибраторов, требует меньшего водоцементного отношения и, следовательно, имеет большую прочность.

    Thumb Rules для определения количества воды в бетоне:

    (i) Вес воды = 28% веса цемента + 4% веса всего заполнителя

    (ii) Вес воды = 30% веса цемента + 5% веса всего заполнителя

    .

    Плотность обычных материалов

    Примечание! - имейте в виду, что для многих продуктов, перечисленных ниже, существует разница между «насыпной плотностью» и фактической «плотностью твердого тела или материала». Это может быть неясно в описании продуктов. Перед важными расчетами всегда дважды сверяйте значения с другими источниками.

    9003 4 32 900 34 Кукуруза, крахмал - 900 34 Декстроза сухой дробленый 9003 4 35 40 900 9003 4 40
    Материал Плотность
    (фунт / фут 3 )
    от до
    Смола ABS, гранулы 45 -
    Уксусная кислота жидкая 66 -
    Ацетон 49 -
    Акриловая смола 33 -
    Адипиновая кислота, порошок 45 -
    Воздух - атмосферное давление 0.0749
    Спирт метиловый 49 -
    Люцерна молотая 16 -
    Миндаль очищенный 30 35
    Квасцы в порошке 50 -
    Глинозем 60 -
    Гидрат алюминия 18 -
    Оксид алюминия 60 100
    Силикат алюминия 35 45
    Алюминий, порошок 45 80
    Алюминий, стружка 7 15
    Аммиачная селитра, гранула 45 60
    Сульфат аммония 40 58
    Семена яблони -
    Волокна асбеста 20 25
    Зола, уголь, влажность 45 50
    Зола, уголь, сухая 35 45
    Асфальт жидкий 65 -
    Авиационное топливо (jp-4) 49 -
    Бакалит, порошок 30 40
    Разрыхлитель 40 45
    Пищевая сода 70 80
    Шариковая глина 25 -
    Багасса - на выходе с конечной мельницы 7.5 -
    Багасса - штабелируется на высоту 2 метра (влажность = 44%) 11 -
    Кора, древесные отходы 10 20
    Ячмень, мука 25 30
    Ячмень молотый 25 30
    Ячмень, ядро ​​ 35 40
    Ячмень, солодовый 31 -
    Бокситы, дробленые 75 85
    Фасоль, закалка 36 -
    Зерна, кофе 22 40
    Фасоль, лима 45 -
    Фасоль , военно-морской флот 48 -
    Фасоль, соя 45 47
    Bento Нит, кусковой 25 40
    Бентонит, порошок 50 60
    Бикарбонат соды 41 -
    Кровь сухая 35 45
    Костная мука 55 60
    Борат извести 50 70
    Боракс 50 70
    Порошок борной кислоты 55 -
    Отруби овсяные 25 -
    Отруби пшеничные 15 20
    Пивоваренное зерно 27 -
    Пивоваренное зерно 33 -
    Бронзовая стружка 30 50
    Гречка 34 42
    Гречневая мука 40 -
    Сливочное масло 54 -
    Сухая пахта 25 30
    Пирожная смесь 30
    Карбид кальция 75 -
    Карбонат кальция 75 -
    Оксид кальция 27 -
    Трость - целая палка, спутанная и утрамбованная как в тростниковом транспортном средстве 12.5 -
    Трость - целая палка, аккуратно связанная 25 -
    Трость - заготовка 22 -
    Трость - целая палка запуталась, но свободно опущена в держатель для тростника 10 -
    Тростник - с ножами 18 -
    Тростник - измельченный 20 -
    Карбидный порошок 100 -
    Технический углерод порошок 4 25
    Технический углерод, гранулы 20 45
    Тетрахлорид углерода - -
    Уголь, гранулированный, активированный 50 60
    Углерод, графит 40 -
    Казеиновый порошок der 35 40
    Орехи кешью 32 37
    Фасоль 36 -
    Корм ​​для кошек 20 25
    Целлофан, флокирование 5 -
    Ацетат целлюлозы 10 -
    Целлюлоза, флокирование 1.5 3
    Цементный порошок, портландцемент 85 95
    Цемент, клинкер 75 90
    Зерновые хлопья 12 -
    Мел мелкий 70 75
    Мел кусковой 85 90
    Древесный уголь 15 30
    Хромовая руда 135 -
    Шлак, уголь 40 50
    Лимонная кислота 55 -
    Глина, аттапульгус 55 -
    Глина, шарик 25 -
    Глина, бентонит 51 -
    Глина кальцинированная 80 -
    Глина, дикалит 20 50
    Глина, каолин 20 60
    Глина sno-brite 15 50
    Глина белая x 15 50
    Клинкер, цемент 80 -
    Клинкер угольный 80 90
    Уголь молотый 40 -
    Уголь, кусок 45 55
    Кокос, измельченный 20 22
    Кофейное зерно, зеленое 32 45
    Кофейное зерно, обжаренное 22 30
    Кофе молотый 20 -
    Кокс кальцинированный бензин 35 9003 5 45
    Медная руда 135 -
    Бетон 140 150
    Оксид меди 190 -
    Пробка молотая 5 15
    Кукурузные отруби 13 -
    Кукурузные початки, молотые 35 -
    Кукуруза с трещинами 35 40
    Кукуруза в хлопьях 6 -
    Кукуруза, зародыши 21 -
    Кукуруза, глютен 26 33
    Кукуруза, крупы 40 45
    Кукуруза молотая 30 35
    Кукуруза, мука 32 40
    25 35
    Кукуруза, сахар, жидкость 88 -
    Кукуруза, сахар, порошок 31 -
    Кукуруза, целое ядро ​​ 45 -
    Цветки хлопка 15 25
    Семена хлопчатника 22 40
    Шелуха семян хлопчатника 12 -
    Мясо хлопчатника 40
    Хлопковое масло 58 -
    Хлопковое масло шрота 35 40
    Крем-порошок 38 -
    Cullett, стекло 120 -
    Декстрин 50 55
    31 -
    Диатомакоз 11 14
    Дикальцийфосфат 43 -
    Дизельное топливо 52 -
    65 80
    Дистилляры зерновые 30 -
    Корм ​​для собак, IAMS minichunk 26 -
    Доломит кусковой 88 99
    Доломит порошковый 45 -
    Пух гусиный 1 -
    Эбонит дробленый 65 70
    Наждак дробленый 95 -
    Соль Эпсома 40 50
    Этанол 56 -
    Этиловый эфир 44 -
    Этиленгликоль 70 -
    Expancel микросферы 0.8 -
    Фарина 44 -
    Перья гусиные 1 -
    Гранулы кормовые, животные 32 38
    Полевой шпат молотый 65 70
    Сульфат железа 50 75
    Удобрение фосфатное 60 -
    Рыбная мука 25 40
    Семена льна 40 45
    Мука ячменная 25 30
    Мука кукурузная 30 34
    Патент на муку 20 -
    Мука пшеничная 30 35
    Фторошпар 90 -
    Пух, полипропилен, хлопья 1.5 2
    Зола уноса 35 45
    Петли замораживания, келлоги 8 -
    Земля Фуллерса 35 45
    Бензин 45 -
    Желатин, гранулированный 32 -
    Гильсонит 37 -
    Стеклянная бусина 120 -
    Стеклобой 120 -
    Глютен, пшеница 30 35
    Глицерин 78 -
    Тройники для гольфа 15 -
    Графит молотый 25 30
    Семена травы 10 35
    Гравий 75 85
    Крупа, кукуруза 40 45
    Крупа, рис 42 45
    Порох 50 -
    Гипс кусковой 90 100
    Гипс, порошок 60 80
    Сено 5 24
    HDPE, полэтилен 35 40
    Hominey 37 50
    Хмель 35 -
    Хмель отработанный сухой 35 -
    Соляная кислота 75 -
    Лед дробленый 55 -
    Илменит молотый 120 -
    Железная стружка 165 -
    Железная руда 150 -
    Оксид железа 180 -
    Реактивное топливо, jp4 51 -
    Кафир 40 45
    Калсомин, порошок 32 -
    Каолин, измельченный 20 22
    Керосин -
    Лактоза 32 -
    ПЭНП, полиэтилен 35 -
    Оксид свинца 30 150
    Лигинит 40 55
    Бобы Лима сухие 45 -
    Известь гидрированная 25 30
    Известь, галька 55 65
    Известь негашеная 25 30
    Известь гашеная 32 -
    Известняк дробленый 85 95
    Известняк, пыль 68 -
    Масло льняное 58 -
    Льняное семя, ядро ​​ 25 -
    Кукуруза, ядро ​​ 45 -
    Солод сахарный 30 35
    Солод, сухой, цельный 30 35
    Солод, молотый, сухой 20 -
    Солод, отработанный, влажный 55 65
    Солод, отработанный сухой 10 -
    Мальтодекстрин в порошке 35 -
    Кленовый сироп 85 -
    Мрамор, дробленый 85 95
    Ментол 49 -
    Металлическая пыль 50 120
    Метанол 49 -
    Метиловый спирт 49 -
    Слюда 13 30
    Сухое молоко 15 20
    Молочный сахар 32 -
    Мельница, молотая 35 -
    Семена проса 48 -
    Минеральное масло 57 -
    Уайт-спирит 49 -
    Молибден, хлопья 10 12
    Мононатрий фосфат 50 -
    Мюриат калия 77 -
    Горчичное зерно 45 -
    Нафталин 56 -
    Нафталиновые хлопья 45 -
    Военно-морские бобы, сухие 48 -
    Нитрат соды 68 -
    Азотная кислота 94 -
    Нитроцеллюлоза 25 -
    Нейлон 35
    Овсяная мука 30
    Овсяная шелуха 8 12
    Овсяная мука 35 40
    Овсяная крупа 35 45
    Овес 25 35
    Овес, отруби 25 -
    Овес молотый 25 30
    Овес прокатанный 24 -
    Октан 45 -
    Масло льняное 58 -
    Масло оливковое 57 -
    Нефть, нефть сырая 53 -
    Масло кашалотное 57 -
    Масло трансформаторное 55 -
    Масло тур. пентин 54 -
    Щавелевая кислота, кристаллы 60 -
    Раковины устриц, молотые 53 -
    Бумага гофрированная 5 12
    Парафиновый воск 45 -
    ПК, поликарбонат 34 36
    Отходы арахисовой скорлупы 4 -
    Арахис очищенный 35 45
    Арахис, неочищенный 15 24
    Горох сухой 45 50
    Торф 25 50
    Перлит вспученный 3 -
    Нефть 51 -
    Ph фосфатная порода дробленая 60 80
    Фосфатный песок 90 100
    Штукатурка Paris 50 55
    Пластиковые гранулы 34 48
    Полиэтилен, гранулы 34 36
    Поливинилхлорид, порошок 30 -
    Гранулы полиэтилена 35 37
    Полипропиленовый порошок 25 -
    Полипропилен, гранулы 34 36
    Полистирол, вспененные гранулы 1.5 -
    Полистирол, гранулы 40 -
    Поливинилхлорид, гранулы 48 52
    Попкорн, вспученный 2-3 -
    Попкорн очищенный 45 50
    Калий 50 60
    Хлорид калия 2 3
    Карбонат калия 45 50
    Хлорид калия 75 -
    Нитрат калия 76 -
    Сульфат калия 42 48
    Картофельные хлопья 12 -
    Картофельный крахмал -
    Пемза 90 035 40 45
    ПВХ поливинилхлорид 48 52
    Кварц, песок 80 100
    Рапс 45 50
    Рис 45 50
    Рисовые отруби 20 -
    Рисовая мука 30 -
    Рисовая крупа 42 45
    Резина молотая 25 50
    Рожь 44 -
    Рожь, мука 30 -
    Соль крупного помола 45 55
    Соль гранулированная 70 80
    Селитра 75 -
    Песок влажный 100 -
    Песок сухой 80 100
    Песок сыпучий 90 -
    Песок с гравием, сухой 108 -
    Песок с гравием, мокрый 125 -
    Песок утрамбованный 105 -
    Песок, кремнезем 95 -
    Песок, заполненный водой 120 -
    Песок влажный 120 -
    Песок влажный, уплотненный 130 -
    Песчаник, дробленый 80 95
    Опилки 4 12
    Морская вода 64 -
    Манная крупа 35 40
    Кунжут 27 37
    Порошок шеллака 30 35
    Кремнеземная мука 35 40
    Кремнезем гель 30 45
    Кремнеземистый песок 95 -
    Шлак печной 60 -
    Гашеная известь 32 -
    Сланец, дробленый 80 90
    Мыльный порошок 20 25
    Кальцинированная сода 30 45
    Бикарбонат натрия 41 -
    Хлорид натрия 70 -
    натрия гидроксид, хлопья 47 -
    Нитрат натрия 68 80
    Сульфат натрия 80 -
    Семена сорго 42 50
    Соевая мука 27 35
    Шелуха сои 6 -
    Шрот соевый 36 50
    Соя, хлопья 18 25
    Соя целая 47 -
    Соевые бобы, дробленые 35 -
    Полба из муки 25 30
    Крахмальный порошок 25 35
    Сталь, стружка 150 -
    Сахароза - кристалл 90 035 99 -
    Сахароза - аморфная 94 -
    Сахар коричневый 45 -
    Сахар, декстроза, порошок 50 -
    Сахар гранулированный 53 -
    Сахар молочный 32 -
    Сахар порошковый 50 60
    Сахар сырой 55 65
    Серная кислота 112 -
    Сера дробленая 55 70
    Семена подсолнечника 36 -
    Тальк в порошке 4 62
    Смола 72 -
    Чайный лист 12 -
    Порошок терефаловой кислоты 45 -
    Семя тимофеевки 36 -
    Оксид олова 100 -
    Диоксид титана 40 50
    Табак, хлопья 2 5
    Тулен 54 -
    Трансмиссионное масло 54 -
    Тринатрийфосфат 50 60
    Мочевина, приллы 34 42
    Вермикулитная руда 80 -
    Вермикулит вспученный 17 -
    Мясо грецких орехов 25
    Скорлупа грецкого ореха молотая 45
    Вода 62 -
    Воск 15 20
    Отруби пшеничные 12 -
    Глютен пшеничный 30 35
    Пшеница сухая 35 45
    Пшеница хлопья 7 10
    Пшеница, мука 30 35
    Пшеница молотая 40 -
    Пшеница, целое зерно 45 55
    Сухая сыворотка 35 46
    Щепа 20 30
    Древесная мука 15 25
    Стружка 3 10
    Ксантановая камедь 48 -
    Цинковая руда 125 -
    Оксид цинка 10 30
    Цинк кальцинированный, дробленый 70 90
    • 1 фунт / фут 3 = 27 фунтов / ярд 3 = 0.009259 унций / дюйм 3 = 0,0005787 фунта / дюйм 3 = 16,01845 кг / м 3 = 0,01602 г / см 3 = 0,1605 фунта / галлон (Великобритания) = 0,1349 фунта / галлон (жидкий раствор США) = 2,5687 унция / галлон (Великобритания) = 2,1389 унции / галлон (жидкий раствор США) = 0,01205 тонны (длинный) / ярд 3 = 0,0135 тонны (короткий) / ярд 3
    • Плотность, удельный вес и удельный вес
    .

    Смотрите также