Что на самом деле произойдет, если изменить пропорции цемента и песка в растворе?

Коды и другие руководства дают номинальные комбинации смесей, которые достаточно хорошо работают в общих условиях.

В целом, смесь с соотношением 1:2 даст лучшую прочность, чем смесь с соотношением 1:3. Но вполне возможно, что микс 1:0.5 будет работать хуже. Прочность достигается за счет межчастичного переноса силы между зернами песка, а также за счет сопротивления сдвигу, обеспечиваемого цементом, выступающим в качестве адгезива. Таким образом, коды обеспечивают известные сбалансированные сочетания, которые являются удовлетворительными.

Для получения полного контроля над свойствами раствора/бетонной смеси необходимо учитывать следующие критерии:

1. Количество цемента: Как правило, увеличение цемента увеличивает прочность. За пределами определенного момента он также действует отрицательно. Так как основная сила, передаваемая в бетоне/растворной матрице, возникает при взаимодействии песка и песка, избыток цемента делает раствор очень хрупким, так как частицы цемента не могут передавать нормальную контактную силу - они хорошо обеспечивают прочность на сдвиг. Так как цемент дорогой, при использовании в условиях низкой прочности, например, на дорогах, количество цемента меньше, чтобы оптимизировать его стоимость.
2. Количество воды: Как правило, содержание воды в диапазоне от 20% до 35% (ж/б цемент) рассматривается как безопасный рабочий диапазон. Более низкое содержание воды дает низкопрочную и менее маневренную смесь для равнинных условий, таких как укладка дорог. Более высокое содержание воды обычно используется в специфических условиях, таких как укладка свай с использованием дрожания, когда необходим свободный проток смеси. Несмотря на то, что высокое содержание воды также приводит к снижению прочности, существуют и другие обходные пути (упомянутые выше).
3. **Количество песка: очень большое количество песка сделает вашу смесь очень хрупкой и слабой против всех видов сил. Для М20, М25 и т.д. общая пропорция составляет 1:3. Однако, для высокопрочной смеси (M35+) лучше использовать 1:2, и где-то около того.
4. Сумма агрегатов: У агрегатов есть две причины - экономия и сила. Они дешевы и являются хорошим наполнителем. Очень высокое и очень низкое количество агрегатов дают плохую прочность, но разнообразное экономическое решение. Умеренное количество достаточно хорошо.
5. *Форма агрегата: *Обычно, увеличение кривизны частицы агрегата дает увеличение прочности, так как это дает более высокую площадь контакта и лучшие межблоковые возможности.
6. *Деформация воздуха: *Высокое содержание воздуха в смеси приводит к снижению прочности. Поэтому высокопрочный бетон перед укладкой вибрирует, чтобы вытеснить небольшие воздушные карманы. Низкое содержание воздуха обеспечивает низкую маневренность, поэтому иногда используются “воздушные фильтры” (химические добавки), чтобы придать бетону желаемый плавный характер без ущерба для изменения содержания воды и, как следствие, прочности.
7. **Физические добавки, такие как “мелкокремнеземистый порошок”, “летучая зола”, позволяют снизить содержание цемента и обеспечить экономию. мелкокремнеземистый порошок … очень мелкий, поэтому он попадает в мельчайшие пустоты и обеспечивает хорошую контактную прочность за счет снижения содержания воздуха. Летучая зола является общей заменой цемента. Она является побочным продуктом тепловых электростанций и очень дешева. До 15% цемента можно заменить мелкозернистым кремнеземом и до ~40% - летучей золой. Химические добавки, такие как суперпластификаторы, обеспечивают эффективное повышение работоспособности или даже снижение расхода воды при аналогичной работоспособности - таким образом, обеспечивая более высокую прочность смеси.

Также читайте и голосуйте этот другой отличный ответ .

Теперь приходит наука:

Бетон, раствор и раствор - это смеси портландцемента, воды и заполнителей (песок, а в случае с бетоном: гравий)

Бетон используется для конструктивных целей, и его основная роль - выдерживать нагрузку. Идеальным бетоном является монолитный монолитный каменный блок без цемента. Очевидно, что это не очень удобно. Следующее лучшее - это смесь, которая в основном является заполнителем, с мелким градиентом, включающим в себя все размеры от пыли до валунов, так что количество цемента, необходимое для склеивания, сводится к минимуму. Чем меньше цемента, тем прочнее бетон, при условии, что достаточно цемента, чтобы удерживать его вместе.

Mortar является полуструктурным. Он предназначен для склеивания кирпичей, но должен выдерживать нагрузку в тонких слоях. в первую очередь это крупнозернистый песок, удерживаемый вместе с портландцементом. Именно силы Sand-vs-Sand придают раствору его прочность, поэтому я не хотел бы уменьшать количество песка в смеси.

Растворы и тонкие слои не являются конструктивными, в том смысле, что они не должны выдерживать никакого реального веса. Они используются в плитке, чтобы предотвратить боковое движение, или для выравнивания структурного члена (т.е. подпола) Они в первую очередь мелкий песок и портландцемент.

Теперь мы должны рассмотреть сам цемент. Соотношение w/c (вода-цемент) является единственным наиболее значительным фактором конечной прочности затвердевшего цемента. Чем меньше воды вы добавляете, тем сильнее конечный продукт (опять же до определенного минимума). Таким образом, это говорит нам о том, что для хорошего цемента мы хотим относительно сухой смеси.? Неправильно. Есть еще два фактора. Еще один: работоспособность и затвердевание.

работоспособность: Это легкость заливки, формовки, сглаживания раствора. Очевидно, что вы хотите, чтобы раствор был немного жестче бетона, так как бетон заливается, а раствор наносится. Он должен быть в состоянии встать сам по себе. Но если вы сделаете его слишком жестким, вы вообще не сможете его обрабатывать. Решение состоит в том, чтобы добавить больше воды. Для структурных элементов существуют адъюнкты, называемые супер-пластификаторами, которые работают для улучшения работоспособности без изменения соотношения “w/c”, но в растворе они не полезны/неэффективны с точки зрения затрат. Именно поэтому я бы не стал рассматривать вопрос об увеличении количества песка - вы потеряете работоспособность.

Затвердевание: Цемент никогда не перестает затвердевать. Тем не менее, мы рассматриваем 28 дней как полное затвердевание, при котором цемент достигает номинальной прочности. Затвердение - это процесс, с помощью которого частицы цемента связываются с имеющимися частицами воды и затвердевают. Это означает, что вода должна присутствовать в течение 28 дней! После того, как исходная смесь застыла, поверхность должна оставаться влажной. Вы увидите структурные прокладки, покрытые пластиком - это уменьшит испарение. Вы также увидите, как грузовики с водой распыляют свежевылитые прокладки, чтобы они оставались влажными. (Высококачественная предварительная заливка часто происходит на заводе-изготовителе) Однако, в случае с раствором, наша обнаженная поверхность мала и вертикальна, что затрудняет добавление необходимой воды, поэтому мы должны включить в смесь излишки воды. Конечно, это снижает прочность от соотношения w/c, но увеличивает прочность за счет отверждения.

Как видите, на самом деле это очень сложная наука со многими факторами, которые необходимо учитывать. Вывод в том, что вы или я не должны связываться с рекомендованными смесями без действительно веской причины - у нас нет ни опыта, ни знаний, чтобы понять последствия. – Промышленность определила, что смеси по умолчанию являются лучшим компромиссом общего назначения по отношению ко многим конфликтующим факторам.

Я практикующий каменщик в течение сорока лет, и я видел долгосрочное влияние смеси 1:3 по сравнению со смесью 1:2. При правильной подготовке от основания под фундамент и на протяжении всего строительства я рекомендую смесь 1:2, особенно с плиткой и поверхностями, которые будут испытывать сильные погодные условия. Мой опыт почти исключительно в камне, и я вижу, где использование более мягкой смеси с кирпичом и блоком может быть более выгодным. (Чтобы избежать трещин в кирпиче или блоке.) Я скажу, что более 30 лет назад я построил крепежные стены и плитняжные конструкции с соотношением 1:2, в которых по сей день нет трещин (01/26/16). Кажется, что соотношение 1:2 выдерживает воду намного лучше, чем соотношение 1:3. Еще одна заметка. Цикл замораживания / оттаивания является основным врагом для всех кладочных работ и вторжение воды может быть очень вредным.

Еще несколько пунктов, чтобы думать о:

• Если раствор слишком жесткий, он не будет сгибаться, и, следовательно, будет иметь тенденцию к трещине больше, так отдельно от кирпича.
• Если раствор тверже, чем кирпич, то раствор будет изнашиваться медленнее, чем кирпич в дождь / ветер, другие по таймеру с оставит раствор торчащий из, что затем собирает воду и ослабляет кирпичи.
• Более жесткая визуализация также пропускает меньше водяного пара, поэтому может остановить / замедлить дыхание здания.

Следовательно, иногда более слабый эластичный раствор, сделанный с известью (и без цемента) лучше.