Расход цемента на 1 куб бетона: сколько нужно мешков, количество

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

От чего зависит расход

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

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

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

Методика расчета количества цемента в смеси

Для расчета количества состава бетона не нужно специальных функций, которые есть в инженерном калькуляторе, достаточно знать четыре простейших действия — плюс, минус, умножить и разделить

Подбирать состав бетона могут и не строители-технологи, методика не так уж и сложна и не включает в себя сложных функций. Достаточно школьного уровня знания математики (даже без интегралов и тригонометрии), умения пользоваться таблицами и знания строительных терминов. В нашей статье расскажем, как это делается.

Причем постараемся не углубляться особо в термины, хотя это и трудно, а подадим необходимый минимум информации о том, как подобрать количество цемента на 1 куб бетона даже с некоторыми упрощениями. Например, не будем приводить методику корректировки состава по результатам испытаний образцов, понятно, готовя смесь своими руками, никто этого не будет делать.

Исходные данные для примерного расчета

В качестве примера будем рассчитывать бетон для заливки ленточного фундамента

Чтобы потом не оперировать с голыми формулами, возьмем конкретный пример — нам нужно залить фундамент, по проекту:

Бетон класса В 12,5.
Шаг арматуры 500 мм.
Наибольший размер частиц гравия 10 мм.
Плотность щебня 1400 кг/м3.
Песок средней крупности плотностью 1300 кг/м3.
Заполнители обычного качества.

Совет. Обычно класс бетона берется из проектной документации. Если проекта нет, то можно посмотреть на таковой у похожих строений. Например, мы строим гараж, посмотрите, может быть у построенного по соседству из такого же материала, такой же этажности и примерно одинаковых размеров, проект есть.

Теперь перейдем непосредственно к задаче — сколько цемента надо на куб бетона?

Дополнительно можем предложить видео в этой статье:

Преподаватель ВУЗа вам прочитает целую лекцию по теме.

Выбираем марку цемента и его вид

Вначале выбираем марку цемента

Вначале нужно определить — какой цемент нам нужен. Не выгодно использовать для бетона низкого класса высокую марку цемента, это попросту удорожит проект.

Для выбора оптимальной марки можно воспользоваться таблицей, где показаны рациональные материалы для бетонов разных классов:

Класс бетона (В)	Марка цемента (М)
10	300
15-20	300-400
25-30	400-500
35-45	500-600
больше 50	600-700

Для нашего примера подходят марки 300-400, как более распространенную, берем М400, как на фото в начале этого раздела. Теперь выбираем тип цемента, для этого тоже есть соответствующие таблицы.

Для обычных цементов:

Условия, в которых будет работать бетон и конструкция из него	Вид цемента
	Портландцемент без добавок	Портландцемент с добавками	Шлако-портландцент	Пуццолановый цемент
Внутри помещений с небольшой влажностью (до 60 %)	Разрешен	Разрешен	Разрешен	Запрещен
Внутри помещений при влажности более 60 %	Разрешен	Разрешен	Разрешен	Допускается
На открытом воздухе при воздействии атмосферных осадков и перепадов температуры	Разрешен	Разрешен	Допускается	Запрещен
При воздействии агрессивных сред с содержанием сульфатов	Запрещен	Запрещен	Допускается	Разрешен
При воздействии агрессивных сред с содержанием сульфатов при постоянном оттаивании и замораживании или увлажнении и высыхании	Запрещен	Запрещен	Допускается	Запрещен
Для подземных и гидротехнических сооружений	Допускается	Допускается	Допускается	Разрешен
При возможном постоянном воздействии воды и мороза (открытые резервуары, наполняющиеся и опорожняющиеся, части гидротехнических сооружений, которые могут оказаться выше уровня воды)	Допускается	Запрещен	Запрещен	Запрещен

Для быстротвердеющих цементов:

Условия, в которых будет работать бетон и конструкция из него	Вид цемента
	Портландцемент без добавок	Портландцемент с добавками	Шлако-портландцент	Пуццолановый цемент
Внутри помещений с небольшой влажностью (до 60 %)	Разрешен	Разрешен	Разрешен	Запрещен
Внутри помещений при влажности более 60 %	Разрешен	Разрешен	Разрешен	Допускается
На открытом воздухе при воздействии атмосферных осадков и перепадов температуры	Разрешен	Разрешен	Допускается	Запрещен
При воздействии агрессивных сред с содержанием сульфатов	Запрещен	Запрещен	Допускается	Разрешен
При воздействии агрессивных сред с содержанием сульфатов при постоянном оттаивании и замораживании или увлажнении и высыхании	Запрещен	Запрещен	Запрещен	Запрещен
Для подземных и гидротехнических сооружений	Запрещен	Допускается	Запрещен	Разрешен
При возможном постоянном воздействии воды и мороза (открытые резервуары, наполняющиеся и опорожняющиеся, части гидротехнических сооружений, которые могут оказаться выше уровня воды)	Запрещен	Запрещен	Запрещен	Запрещен

Быстротвердеющий цемент нам не нужен, поэтому выбираем как более дешевый шлакопортландцемент, он допускается для подземных сооружений. Теперь мы знаем марку и тип цемента, который будем использовать и закупать.

Для конструкции в нашем примере вполне допустим дешевый шлакопортландцемент

Рассчитываем водоцементное соотношение

Главный этап в расчете: сколько надо цемента для 1 куба бетона — это определение его пропорции с расходом воды (водоцементного соотношения), что обозначается, как В/Ц. От него зависит прочность. Используется формула И. Боломея экспериментально выведенная этим ученым. Выглядит она так.

R28б=А*Rц(Ц/В ±0,5)

В этой формуле:

R28б — прочность бетона в возрасте 28 суток в Мпа;
Rц — прочность цемента в Мпа, то есть его марка;
А — коэффициент учитывающий качество заполнителей;
Ц/В — отношение цемента и воды (в дальнейшем больше будет использоваться обратное водо-цементное соотношение В/Ц).

После просмотра данной формулы возникает несколько вопросов:

как узнать прочность бетона, если у нас есть его класс;
плюс или минус ставить перед цифрой 0,5;
какой коэффициент «А» применять.

Отвечаем на них.

Как определить прочность бетона исходя из марки

Испытание бетона на прочность

Класс бетона — это прочность в Мпа, которые выдерживают 95 % образцов в партии. То есть для бетона класса В10 из ста образцов марки М100 должны соответствовать прочности при раздавливающем усилии 100 кгс/см2 (10 Мпа) а 5 могут нет. Причем это отличие, как правило, в большую сторону.

Поэтому он не равен марке бетона умноженной на десять (марки бетона на данный момент не применяются в проектной документации), а немного больше. Для определения прочности в зависимости от класса удобнее всего воспользоваться экспериментально полученной таблицей, она приведена ниже.

Соотношение между прочностью бетона на сжатие, классами и марками

В нашем примере задан класс бетона В12,5, значит прочность на сжатие для расчета по таблице берем 163,7 кгс/см2. Плюс или минус ставить перед цифрой 0,5. Теперь о том, плюс или минус ставить перед цифрой 0,5.

Эта неопределенность решается пояснением к формуле.

Знак минус берется если отношение В/Ц больше или равно 0,4.
Знак плюс если В/Ц меньше 0,4.

Внимание. Здесь берется не отношение Ц/В, которое в формуле, а обратное ему В/Ц, при дальнейших расчетах они будут использоваться одновременно, так что не перепутайте..

Коэффициент «А»

Чтобы определить его, нужно знать качество материалов используемых для приготовления смеси. Причем коэффициентов тоже два, они зависят от значения В/Ц, также как и знаки — плюс и минус. В первом случае (больше или равно 0,4) он обозначается просто «А», во втором — «А1». Их можно взять по таблице на рисунке ниже.

Значения коэффициентов «А» и «А1» в зависимости от качества материалов

В нашем примере: А = 0,60, А1 = 0,4

Дальше определяем В/Ц, для этого используем преобразованную формулу Боломея.

Для В/Ц≥0,4 она выглядит так: Ц/В = (АхRц)/Rб-0,5
Для В/Ц<0,4 вид следующий: Ц/В=(А1хRц)/Rб+0,5

Переходим к нашему примеру.

По первой формуле Ц/В=(0,6×400)/163,7-0,5=0,96, отсюда В/Ц=1/0,96=1,04
По второй формуле Ц/В=(0,4×400)/163,7+0,5=1,48, отсюда В/Ц=1/1,48=0,6

По условиям подходит первая формула так 1,04>0,4, значит, берем это значение.

Определяем количество воды и цемента на куб

Мы определили водоцементное соотношение, но не рассчитали количество цемента на 1 куб. Для того чтобы узнать его нам нужное знать еще такую характеристику как осадка конуса бетонной смеси. Чем она больше, тем лучше смесь укладывается.

Осадка конуса напрямую зависит от количества воды в растворе. То есть больше воды больше осадка. Но прочность бетона как понятно из приведенных выше формул зависит от водоцементного соотношения. Поэтому чтобы уменьшить расход цемента нужно уменьшать количество воды.

Определить необходимую усадку конуса можно по приведенной внизу таблице, где указываются рекомендуемые значения это характеристики для различных конструкций. О том, как замеряют усадку, расскажем ниже.

Для смесей, которые практически не усаживаются без постороннего воздействия, существует понятие жесткости, она измеряется в секундах, об ее определении тоже ниже.

Рекомендуемая осадка конуса и жесткость бетонной смеси для различных конструкций

Как видите, для нашей конструкции рекомендуемая осадка конуса 2-4 см. В таблице есть еще и жесткость смеси, сейчас она нам не нужна. Дальше, исходя из осадки и наибольшего размера частиц заполнителя, находим расход воды по графику приведенному ниже.

Зависимость расхода воды на куб от осадки конуса (ОК) и наибольшего размера частиц крупного заполнителя

Линиями на графике обозначены следующие максимальные размеры частиц гравия:

80 мм;
40 мм;
20 мм;
10 мм.

Находим пересечение рекомендуемой усадки 4 см, с линией 4 обозначающей крупность заполнителя 10 мм и получаем расход воды 200 л (или 200 кг). Для нахождения расхода воды у жестких смесей есть еще один график, цифры на нем обозначают то же самое.

Расход воды для жестких смесей

Осталось рассчитать, сколько цемента на куб бетона нужно, для этого умножаем количество воды на водоцементное отношение. В нашем случае 200×1,4=208 кг.

Можно также воспользоваться таблицей, тогда результаты получим более точные, так как учитывается щебень или гравий применяемые в смеси.

Таблица водопотребности бетонной смеси

По таблице получаем для нашего гравия водопотребность 190 л или 190 кг. Мы определили расход в килограммах, если надо узнать сколько нужно мешков цемента на куб бетона, то делим эту цифру на массу одного мешка, например 50 кг и получаем 208/50=4,16 приближенно 4 мешка.

Как определяется осадка конуса

Форма для определения усадки конуса

Эта характеристика определяется экспериментально без сложного оборудования. Для этого используется форма конус из металла. Можно сделать ее и своими руками, чтобы определять удобоукладываемость полученного раствора.

Размеры следующие:

высота 300 мм;
меньший диаметр 100 мм;
больший 200 мм.

Инструкция по проведению испытаний следующая.

Увлажненный конус заполняют бетоном через воронку в три слоя. Каждый слой штыкуется 25 раз.
Воронку удаляют и срезают верх бетона.
Затем конус аккуратно снимается и ставится рядом. Приложив стержень к верху конуса строго горизонтально, линейкой замеряют насколько сел бетона. Этот размер в сантиметрах и есть усадка конуса.

Есть еще одно условие — между началом заполнения и замером усадки не должно проходить более 3 мин.

Определение жесткости

Чертеж прибора для определения жесткости смеси
Для определения жесткости используют следующую методику.

Прибор для определения жесткости бетонной смеси

Такой же конус, как и для определения усадки, закрепляют на плите лабораторной виброплощадки.
Рядом крепят штатив с поворачивающимся и опускающимся диском с отверстиями.
Заполняют, уплотняют и снимают форму точно так же как и при определении осадки.
Затем диск прибора поворачивают и прижимают к поверхности бетонного конуса.
Включают вибрирование и одновременно запускают секундомер.
В момент, когда из отверстий диска начинает выделяться цементное молоко, секундомер выключают. Замеренное время и есть жесткость в секундах.

Составление пропорции

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

Для М400:

Марка бетона	Пропорция по массе Ц/П/Щ
100	1/4.6/7
150	1/3.5/5.7
200	1/2.8/4.8
250	1/2.1/3.9
300	1/1.9/3.7
400	1/1.2/2.7
450	1/1.1/2.5

Для М500:

Марка бетона	Пропорция по массе Ц/П/Щ
100	1/5.8/8.1
150	1/4.5/6.6
200	1/3.5/5.6
250	1/2.6/4.5
300	1/2.4/4.3
400	1/1.6/3.2
450	1/1.4/2.9

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

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

Расчет объема цемента на нужное количество кубического бетона

Как правильно рассчитать цемент на куб бетона и учесть все нюансы строительной конструкции? Чтобы вычислить расход цемента на 1м3 раствора, надо знать его область применения. Обычно уходит 240-320 кг цемента на кубический метр бетона (в зависимости от марки стройматериала).

При выборе марок нужно иметь в виду, что марка цемента должна превышать марку готового раствора. Так, для получения бетона М200 потребуется взять марку цемента М400, а для получения марки М400 нужны цементные смеси прочностью не менее М500.

ВАЖНО! Чем выше маркировка компонентов, тем меньший объем цемента потребуется для приготовления бетонного раствора. Мешка цемента лучшего качества может хватить на больший объем работ, и наоборот. Просто учитывайте все эти факторы при покупке стройматериалов.

Сколько надо цемента на 1 куб бетонной смеси?

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

Для М400:

Марка бетона	Масса цемента, кг
100	166
150	205
200	241
250	313
300	329
400	417
450	469

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

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

Что учесть при расчете?

Перед началом расчетов необходимо определить:

Назначение строительной смеси. Для выполнения монтажных, строительных и отделочных работ используются разные виды бетонов. По назначению они классифицируются на:

товарные – для заливки колонн, фундаментов, ЖБ-конструкций;
гидротехнические – облицовка шлюзов, каналов, водопровода и канализаций;
аэродромные для различных дорожных покрытий;
специального назначения – защита от радиации, кислоты, высоких температур.

В жилищно-бытовом строительстве чаще всего используется товарный бетон различных марок:

М 100-150 – бордюры, стяжка пола, облицовка стен, растворы для укладки кафеля и плит;
М 200 – облегченные фундаменты, садовые дорожки;
М 250-350 – стены, перекрытия, фундаменты;
М 400 – ЖБИ, котлованы, магистрали.

Бетоны с маркировкой М500 и выше применяются в промышленном и военном строительстве.

Класс цемента. Данная характеристика влияет на пропорции компонентов в составе бетонной смеси. Чем ниже класс цемента, тем больше его требуется для приготовления бетона определенной марки. В таблице ниже наглядно изображена прямая зависимость количества сухой смеси от ее качества:

Табл.№1 – Расчет количества цемента на 1 м3 бетонной смеси.

Чтобы определить объем цемента на 1 м3 бетона, вы можете воспользоваться готовыми таблицами, онлайн-калькулятором, либо расчетными формулами.

Как рассчитать мешками?

При масштабном строительстве смеси бывает нужно много. Чаще всего цемент покупают в мешках, вес которых 50 кг. Сколько цемента идет на 1 куб бетона в мешках?

Марка	Количество мешков + кг
100	3 + 16
150	4 + 5
200	Почти 5
300	6 + 29
400	8 + 17
450	9 + 19

Зная это количество, можно не покупать лишнее. Запасов делать не стоит во избежание порчи содержимого мешков. Хранить их нужно в сухом месте при плюсовой температуре. Готовить состав следует непосредственно перед применением. Оставлять его в бетономешалке нельзя – очистить емкость и лопасти очень сложно, можно испортить оборудование.