Denne kalkulatoren beregner blandingsforhold for betong og sammensetningen av betongblandingen ut fra oppgitt volum, fasthetsklasse, konsistens og materialegenskaper. Den finner nødvendige mengder sement, vann, sand og grovt tilslag i kilogram og kubikkmeter, samt blandingsforhold etter masse og volum.
Kalkulatoren brukes til foreløpig dimensjonering av betongblandinger, planlegging av materialinnkjøp og blanding av betong på byggeplassen. Alle mengdene beregnes først for 1 m3 ferdig betong og skaleres deretter til ønsket volum.
Grunnverdi for vann. Utgangspunktet er 190 l per 1 m3 betongblanding. Mengden justeres etter betongens konsistens, største kornstørrelse på det grove tilslaget og tilslagstypen.
Justeringer for konsistens. For synkklassene S1, S2, S3, S4 og S5 brukes henholdsvis -20, -10, 0, +10 og +20 l/m3. Jo større bearbeidbarhet som kreves, desto høyere blir beregnet vannmengde. Klassene tilsvarer følgende synkmål: S1 - 10-40 mm, S2 - 50-90 mm, S3 - 100-150 mm, S4 - 160-210 mm, S5 - minst 220 mm.
Justeringer for kornstørrelse. Ved maksimal kornstørrelse på 8, 16, 22 og 32 mm brukes henholdsvis +12, 0, -6 og -12 l/m3. Større tilslag krever vanligvis mindre vann for å oppnå sammenlignbar konsistens.
Type grovt tilslag. For pukk er tilleggsjusteringen 0 l/m3, mens naturlig grus reduserer vannbehovet med 5 l/m3. Dette tar hensyn til kornformen: avrundet grus gir vanligvis bedre bearbeidbarhet.
Vannmengde = 190 + justering for konsistens + justering for kornstørrelse + justering for tilslagstype
Etter justeringene begrenses beregnet vannmengde til 140-240 l/m3. Hvis resultatet er lavere enn 140 l/m3, brukes 140 l/m3. Hvis det overstiger 240 l/m3, brukes 240 l/m3.
Vann-sement-forhold. Sementmengden beregnes fra vannmengden og det forutsatte forholdet mellom massen av vann og sement (W/C). Høyere fasthetsklasser bruker lavere W/C, slik at samme vannmengde krever mer sement.
Kalkulatoren bruker følgende veiledende W/C-verdier:
Sementens fasthetsklasse. En korreksjonsfaktor brukes på den beregnede sementmengden for å ta hensyn til ulik sementfasthet. Faktoren er 1.08 for klasse 32.5, 1.00 for 42.5 og 0.95 for 52.5. Ved samme betongfasthetsklasse kreves dermed 8% mer av sement 32.5 og 5% mindre av sement 52.5 sammenlignet med beregning med sement 42.5.
Sement, kg/m3 = (Vann, kg/m3 / W/C) × faktor for sementklasse
Det forutsettes at 1 l vann har massen 1 kg. For eksempel gir betong C25/30 med konsistens S3, pukk på 16 mm og sement 42.5 et vannbehov på 190 l/m3 og et sementbehov på 380 kg/m3.
De forutsatte W/C-verdiene og korreksjonsfaktorene er ment for foreløpige anslag. Om ønsket fasthetsklasse faktisk oppnås, avhenger av materialegenskaper, blandekvalitet og herdeforhold.
Metoden med absolutte volumer. Når vann- og sementmengden er fastsatt, beregnes volumet de opptar i 1 m3 ferdig blanding. Luftvolumet tas også med. Resten av kubikkmeteren fordeles mellom sand og grovt tilslag.
Følgende korndensiteter brukes til å omregne masse til absolutt volum:
Dette er tettheter for selve kornene uten hulrom mellom dem, ikke løse bulktettheter. Absolutt volum for hver komponent beregnes ved å dele massen på den aktuelle tettheten.
Luft i betongblandingen. Det forutsettes 2% luft for tilslag på 8 mm, 1.5% for 16 mm, 1.2% for 22 mm og 1% for 32 mm. Dette volumet trekkes fra blandingens samlede volum.
Tilslagsvolum = 1 m3 - vannvolum - sementvolum - luftvolum
Sandandel. Det beregnede tilslagsvolumet fordeles mellom sand og pukk eller grus. Grunnandelen sand avhenger av største kornstørrelse: 45% ved 8 mm, 40% ved 16 mm, 37% ved 22 mm og 34% ved 32 mm.
Sandandelen justeres deretter for konsistens: S1 - reduksjon på 2 prosentpoeng, S2 - 1 poeng, S3 - ingen endring, S4 - økning på 1 poeng, S5 - 2 poeng. Med pukk økes sandandelen med ytterligere 1 prosentpoeng. Med grus reduseres den med 1 poeng.
Etter alle justeringer begrenses sandandelen til 28-52% av tilslagets totale absolutte volum. Hvis beregnet verdi ligger utenfor intervallet, brukes den nærmeste grenseverdien.
Sandvolum = tilslagsvolum × sandandel
Volum av grovt tilslag = tilslagsvolum - sandvolum
Massene av sand og grovt tilslag bestemmes ved å multiplisere de beregnede absolutte volumene med de respektive korndensitetene.
Løst volum. Ved innkjøp av sand og grovt tilslag brukes volumet som inkluderer hulrom mellom kornene. Dette er forskjellig fra absolutt volum brukt i beregningen av betongblandingens sammensetning.
Følgende gjennomsnittlige bulktettheter brukes for å beregne løst volum fra masse:
Løst volum, m3 = materialmasse, kg / bulktetthet, kg/m3
Faktisk bulktetthet avhenger av kornstørrelse og -form, fuktighet og komprimering. Resultatene i kubikkmeter er derfor veiledende, mens beregnede materialmasser oppgis separat.
Blandingsforhold etter masse. Sementmassen settes lik én del. Massene av vann, sand og grovt tilslag deles hver for seg på sementmassen. Rekkefølgen er: sement : vann : sand : grovt tilslag. For eksempel betyr 1 : 0.5 : 2 : 3 at 1 kg sement blandes med 0.5 kg vann, 2 kg sand og 3 kg grovt tilslag.
Blandingsforhold etter volum. Beregningen bruker de løse volumene av materialene. Det forutsettes tettheter på 1400 kg/m3 for sement, 1600 kg/m3 for sand, 1500 kg/m3 for pukk og 1600 kg/m3 for grus. For vann brukes 1000 kg/m3. Volumet av hver komponent deles på sementens løse volum.
De beregnede volumforholdene kan brukes til omtrentlig dosering med like store målebeholdere, for eksempel bøtter. Den faktiske materialmengden per beholder avhenger likevel av fuktighet og komprimering.
Antall sementsekker. Den totale sementmassen deles på den oppgitte massen per sekk. Resultatet rundes alltid opp til nærmeste hele tall for å sikre nok sement.
Antall sekker = avrunding oppover (sementmasse / masse per sekk)
Omregning til ønsket volum. Massene og volumene beregnet for 1 m3 betong multipliseres med oppgitt blandingsvolum i m3. For eksempel kreves tre ganger så mye av hvert materiale til 3 m3 som til 1 m3. Blandingsforholdene endres ikke.
I europeisk praksis brukes følgende standarder når krav til betongblandinger fastsettes:
Vannbehovskorreksjoner, vann-sement-forhold og tilslagsandeler som brukes i kalkulatoren er beregningsforutsetninger, ikke universelle standardiserte betongresepter. Endelig sammensetning må bygge på materialenes faktiske egenskaper og kravene til ferdig betong.
Høyere fasthetsklasse er knyttet til et lavere forutsatt vann-sement-forhold. Med samme vannmengde trengs derfor mer sement. For eksempel brukes W/C 0.53 som utgangspunkt for C20/25, mens C30/37 bruker 0.45, slik at den siste blandingen trenger mer sement.
For en mer bearbeidbar betongblanding forutsetter kalkulatoren større vannmengde. For å bevare vann-sement-forholdet for valgt fasthetsklasse må også sementmengden øke. Faktisk bearbeidbarhet avhenger dessuten av tilslagsegenskaper og forholdene under blandingen.
Løse materialer inneholder hulrom mellom kornene og tar derfor større plass enn bare de faste partiklene. Når betong blandes, fylles disse hulrommene delvis av sementpasta og finere partikler. Derfor brukes absolutte volumer til å beregne sammensetningen og løse volumer til å anslå innkjøpsmengder.
Masseforhold viser forholdene mellom komponentene i kilogram og egner seg når de veies. Volumforhold gjør det mulig å måle sement, sand, pukk og vann omtrentlig med like store beholdere. Forholdene er ulike fordi materialene har forskjellige bulktettheter.
Fuktig sand inneholder ekstra vann som kan endre blandingens faktiske vann-sement-forhold. Kalkulatoren beregner teoretisk vannbehov uten separat korreksjon for fuktighet i tilslaget. Under blandingen må tilsatt vann tilpasses materialenes faktiske fuktinnhold.