Verhouding cement en zand

Over de berekening van verhouding van cement en zand

Deze calculator voor de verhouding cement en zand berekent de mengverhouding van cement, zand en eventueel kalk en de benodigde materiaalhoeveelheden voor een opgegeven mortelvolume. De berekening is geschikt voor metselwerk, pleisterwerk, cement-kalkmortel en cement-zanddekvloeren.

De resultaten omvatten de verhoudingen naar volume en gewicht, het cementverbruik in kilogrammen en zakken, het gewicht en volume van zand en de hoeveelheden water en kalk. Ook worden het totale gewicht en de berekende dichtheid van de verse mortel bepaald.

Berekeningsprincipes en aanbevelingen

Omrekening van het volume gebruiksklare mortel

Uitgangsvolume. De berekening begint met het benodigde volume van de bereide mortel in m³. Bij het mengen van droge materialen met water vult cementpasta de holtes tussen de zandkorrels. Daardoor is het totale losse volume van de droge bestanddelen groter dan het volume van de bereide mortel.

Droogvolumefactor. Een vaste factor van 1.33 houdt rekening met de afname van het totale volume tijdens mengen en verdichten.

Vdroog = Vmortel × 1.33

Voor bijvoorbeeld 1 m³ mortel wordt uitgegaan van een totaal los volume van 1.33 m³ droge bestanddelen. Dit volume wordt volgens de gekozen mengverhouding verdeeld over cement, zand en kalk.

De mengverhouding van de bestanddelen bepalen

Automatische keuze. De verhoudingen hangen af van de toepassing, sterkteklasse en het type bindmiddel. Een cementmortel gebruikt bijvoorbeeld een verhouding cement tot zand van 1:4. Aan cement-kalkmortel wordt kalk toegevoegd, bijvoorbeeld 1:1:6, in de volgorde cement, kalk en zand naar volume.

Metselmortels. Voor mengsels met uitsluitend cement gelden de volgende volumeverhoudingen:

• M2.5 - 1:7.5.
• M5 - 1:5.5.
• M10 - 1:3.5.
• M15 - 1:3.

Voor cement-kalkmetselmortel worden de verhoudingen M2.5 = 1:2:9, M5 = 1:1:6, M10 = 1:0.5:4 en M15 = 1:0.25:3.5 aangehouden.

Pleistermortels. Voor cementmengsels gelden CS I = 1:7.5, CS II = 1:6, CS III = 1:4.5 en CS IV = 1:3. Voor cement-kalkmengsels gelden CS I = 1:2:9, CS II = 1:1:6 en CS III = 1:0.5:4. Voor CS IV wordt uitsluitend een mengsel met cement en zonder kalk gebruikt.

Cement-zanddekvloeren. Deze mengsels bevatten geen kalk. De gehanteerde verhoudingen cement tot zand zijn C12 = 1:5.5, C16 = 1:5, C20 = 1:4, C25 = 1:3.5, C30 = 1:3, C35 = 1:2.75 en C40 = 1:2.5.

Eigen mengverhouding. In de handmatige modus telt cement als 1 volumedeel en worden de delen zand en kalk rechtstreeks ingevoerd. De berekening gebruikt deze waarden zonder automatische aanpassing aan de sterkteklasse van de mortel of cementklasse.

Invloed van de cementklasse

Correctiefactor. In de automatische modus wordt rekening gehouden met de cementklasse. De factoren zijn 1.10 voor klasse 32.5, 1.00 voor 42.5 en 0.95 voor 52.5.

De factor verandert het berekende volumeaandeel cement ten opzichte van de andere bestanddelen. Vervolgens worden alle aandelen opnieuw berekend, zodat het totale droge volume gelijk blijft. Een andere cementklasse beïnvloedt dus naast de hoeveelheid cement ook de geschatte hoeveelheden zand en kalk.

Berekening van de hoeveelheden droge materialen

Verdeling van het volume. Het totale droge volume wordt verdeeld volgens het aantal delen van ieder bestanddeel. Een mengverhouding 1:4 heeft bijvoorbeeld 5 volumedelen: 1/5 cement en 4/5 zand.

In de formules geven C, L en S respectievelijk de volumedelen cement, kalk en zand aan. Als de mortel geen kalk bevat, is dat aandeel nul.

Vcement = Vdroog × C / (C + L + S)

Vkalk = Vdroog × L / (C + L + S)

Vzand = Vdroog × S / (C + L + S)

Volume naar gewicht omrekenen. Het volume van elk bestanddeel in m³ wordt vermenigvuldigd met de aangenomen stortdichtheid in kg/m³. Er worden vaste waarden gebruikt:

• Cement - 1400 kg/m³.
• Droog zand - 1600 kg/m³.
• Kalk - 600 kg/m³.

m = V × ρ

Hier is m het gewicht van het bestanddeel in kilogrammen, V het losse volume in m³ en ρ de aangenomen stortdichtheid in kg/m³. Het zandgewicht wordt ook terug omgerekend naar los volume door te delen door 1600 kg/m³, zodat zand per volume kan worden besteld.

Berekening van de waterhoeveelheid

Water-cementfactor. De hoeveelheid water wordt bepaald uit het cementgewicht. Een factor van 0.50 betekent bijvoorbeeld 0.5 kg water per 1 kg cement. Er wordt aangenomen dat 1 l water ongeveer 1 kg weegt.

In de automatische modus gelden de volgende water-cementfactoren:

• Metselwerk: M2.5 = 0.65, M5 = 0.60, M10 = 0.55, M15 = 0.50.
• Pleisterwerk: CS I = 0.60, CS II = 0.56, CS III = 0.52, CS IV = 0.48.
• Dekvloer: C12 = 0.55, C16 = 0.52, C20 = 0.50, C25 = 0.48, C30 = 0.46, C35 = 0.45, C40 = 0.44.

Water handmatig aanpassen. Bij eigen mengverhoudingen is de uitgangswaarde 0.60 voor metselwerk, 0.55 voor pleisterwerk en 0.50 voor dekvloeren. De waarde kan worden gewijzigd om de berekende waterhoeveelheid aan te passen.

Correctie voor kalk. Voor cement-kalkmortel wordt 0.7 l extra water per 1 kg kalk meegerekend. De totale hoeveelheid water volgt dus uit:

W = mcement × (w/c) + mkalk × 0.7

Hier is W de hoeveelheid water in liters, w/c de water-cementfactor en zijn de gewichten van de bestanddelen in kilogrammen uitgedrukt. Zonder kalk is de tweede term nul.

De daadwerkelijke waterbehoefte hangt af van de vochtigheid van het zand, de eigenschappen van het cement en de gewenste consistentie. Vochtig zand bevat al water. Daarom wordt water tijdens het mengen meestal geleidelijk toegevoegd totdat de juiste verwerkbaarheid is bereikt.

Definitieve verhoudingen en materiaalhoeveelheden

Volumeverhoudingen. Na de verdeling van de droge materialen worden alle volumes uitgedrukt per één deel cement. Bij automatische correctie op basis van de cementklasse kunnen de uiteindelijke volumeverhoudingen afwijken van het oorspronkelijke tabelrecept.

Gewichtsverhoudingen. Hiervoor worden de gewichten van zand en kalk gedeeld door het cementgewicht. Bij een volumeverhouding van 1:4 en stortdichtheden van 1400 kg/m³ voor cement en 1600 kg/m³ voor zand ontstaat bijvoorbeeld ongeveer 1:4.57 als gewichtsverhouding.

Aantal zakken cement. Het berekende cementgewicht wordt gedeeld door het opgegeven gewicht per zak. De uitkomst wordt altijd naar boven afgerond op een hele zak, omdat alleen volledige zakken worden gekocht.

N = naar boven afronden (mcement / mzak)

Als bijvoorbeeld 320 kg cement nodig is bij zakken van 25 kg, komt de berekening uit op 12.8 zakken. Voor de aankoop zijn dus 13 zakken nodig.

Totaalgewicht en dichtheid van de mortel

Totaalgewicht. Het gewicht van verse mortel is de som van de berekende gewichten van cement, zand, water en kalk. Voor water geldt de benadering 1 l = 1 kg.

mtotaal = mcement + mzand + mkalk + mwater

Morteldichtheid. De geschatte dichtheid van verse mortel is het totale gewicht van de bestanddelen gedeeld door het opgegeven volume van de bereide mortel.

ρmortel = mtotaal / Vmortel

Het gewicht wordt uitgedrukt in kilogrammen, het volume in m³ en de dichtheid in kg/m³. De uitkomst hangt af van het gekozen recept, de hoeveelheid water en de aangenomen stortdichtheden van de materialen.

Europese normen als referentie

De volgende Europese normen vormen de basis voor de classificatie van mortel en dekvloermaterialen:

• EN 998-2 - Specificaties voor mortels voor metselwerk. Deel 2: Metselmortel. De norm stelt eisen aan metselmortels en definieert druksterkteklassen, waaronder M2.5, M5, M10 en M15.
• EN 998-1 - Specificaties voor mortels voor metselwerk. Deel 1: Pleistermortel voor binnen en buiten. De norm geeft eisen en sterkteklassen CS I, CS II, CS III en CS IV.
• EN 13813 - Dekvloermortels en dekvloeren. Dekvloermaterialen. Eigenschappen en eisen. De norm classificeert dekvloermaterialen, inclusief druksterkteklassen C12, C16, C20, C25, C30, C35 en C40.

Deze normen classificeren de eigenschappen van mortel en dekvloermaterialen. De numerieke mengverhoudingen in de calculator zijn aangenomen recepten voor een voorlopige berekening van de materiaalbehoefte.

Veelgestelde vragen

Waarom is voor 1 m³ mortel meer dan 1 m³ droog materiaal nodig?

De losse volumes van cement en zand kunnen niet simpelweg worden opgeteld om het volume van bereide mortel te bepalen. Bij het mengen vullen fijne deeltjes de holtes tussen zandkorrels, waardoor het totale volume afneemt. De calculator gebruikt daarom factor 1.33: voor 1 m³ verse mortel wordt 1.33 m³ aan droge bestanddelen aangenomen.

Waarom verandert de hoeveelheid zand als de cementklasse verandert?

Bij de automatische berekening beïnvloedt de cementklasse het aandeel cement in de mix. De factoren zijn 1.10 voor klasse 32.5, 1.00 voor 42.5 en 0.95 voor 52.5. Omdat het totale droge volume gelijk blijft, worden de volumes van de andere bestanddelen opnieuw verdeeld.

Wat is het verschil tussen mortelverhoudingen naar volume en gewicht?

Volumeverhoudingen beschrijven materialen die met even grote bakken worden afgemeten. 1:4 betekent bijvoorbeeld één volumedeel cement en vier delen zand. Gewichtsverhoudingen houden rekening met verschillende stortdichtheden, zodat dezelfde volumeverhouding niet dezelfde gewichtsverhouding oplevert.

Hoe beïnvloedt kalk de mortelsamenstelling en waterhoeveelheid?

Aan metsel- en pleistermortel wordt vaak kalk toegevoegd om de plasticiteit en verwerkbaarheid te verbeteren. In de berekening neemt kalk een eigen aandeel van het droge volume in, met een aangenomen stortdichtheid van 600 kg/m³. Bovenop het uit het cementgewicht berekende water komt 0.7 l per kilogram kalk.

Waarom kan de werkelijke hoeveelheid mengwater afwijken van de berekening?

De calculator schat de hoeveelheid water op basis van de aangenomen water-cementfactor en het cementgewicht, met een toeslag voor kalk. In de praktijk bevat vochtig zand al water en hangt de gewenste verwerkbaarheid af van de toepassing en mengmethode. De berekende hoeveelheid is daarom een uitgangspunt dat tijdens het mengen kan worden aangepast.