Расход воды по диаметру трубы: определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению,

Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению по таблице и СНИПу 2.04.01-85 + онлайн калькулятор

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора

Введите параметры для расчёта:

Чтобы правильно произвести расчет, необходимо обратить внимание, что:

– 1кгс/см2 = 1 атмосфер;

– 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм;

– 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д.

– Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

  1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
  2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
  3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

Читайте также:
Руководство по изготовлению и установке дверей-купе своими руками

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Как рассчитать диаметр трубопровода

Работать с калькулятором просто – вводи данные и получай результат. Но иногда этого недостаточно – точный расчет диаметра трубы возможен только при ручном подсчете с помощью формул и правильно подобранных коэффициентов. Как посчитать диаметр трубы по расходу воды? Как определить размеры газовой магистрали?

Трубопровод и необходимые к нему части

Профессиональные инженеры при расчете необходимого диаметра трубы чаще всего используют специальные программы, способные по известным параметрам рассчитать и выдать точный результат. Гораздо труднее строителю-любителю для организации систем водоснабжения, отопления, газификации выполнить расчет самостоятельно. Поэтому чаще всего при возведении или реконструкции частного дома применяют рекомендуемые размеры труб. Но не всегда стандартные советы могут учесть все нюансы индивидуального строительства, поэтому требуется вручную выполнить гидравлический расчет, чтобы правильно подобрать диаметр трубы для отопления, водоснабжения.

Расчет диаметра трубы для водоснабжения и отопления

Основным критерием подбора трубы отопления является ее диаметр. От этого показателя зависит, насколько эффективным будет обогрев дома, срок эксплуатации системы в целом. При малом диаметре в магистралях может возникнуть повышенное давление, которое станет причиной протечек, повышенной нагрузки на трубы и металл, что приведет к проблемам и бесконечным ремонтам. При большом диаметре теплоотдача системы отопления будет стремиться к нулю, а холодная вода будет просто сочиться из крана.

Пропускная способность трубы

Диаметр трубы напрямую влияет на пропускную способность системы, то есть в данном случае имеет значение количество воды или теплоносителя, проходящего через сечение в единицу времени. Чем больше циклов (перемещений) в системе за определенный промежуток времени, тем эффективнее происходит обогрев. Для труб водоснабжения диаметр влияет на исходное давление воды – подходящий размер будет только поддерживать напор, а увеличенный – снижать.

По диаметру подбирают схему водопровода и отопления, количество радиаторов и их секционность, определяют оптимальную длину магистралей.

Так как пропускная способность трубы является основополагающим фактором при выборе, следует определиться, а что, в свою очередь, влияет на проходимость воды в магистрали.

Таблица 1. Пропускная способность трубы в зависимости от расхода воды и диаметра

Расход Пропускная способность
Ду трубы 15 мм 20 мм 25 мм 32 мм 40 мм 50 мм 65 мм 80 мм 100 мм
Па/м – мбар/м меньше 0,15 м/с 0,15 м/с 0,3 м/с
90,0 – 0,900 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
92,5 – 0,925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
95,0 – 0,950 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
97,5 – 0,975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
100,0 – 1,000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
120,0 – 1,200 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
140,0 – 1,400 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
160,0 – 1,600 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
180,0 – 1,800 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
200,0 – 2,000 266 619 1151 2486 3780 7200 14580 22644 45720
220,0 – 2,200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
240,0 – 2,400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
260,0 – 2,600 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
280,0 – 2,800 317 742 1364 2970 4356 8566 17338 26928 54360
300,0 – 3,000 331 767 1415 3076 4680 8892 18000 27900 56160
Читайте также:
Самостоятельное обустройство раковины

Факторы влияния на проходимость магистрали:

  1. Давление воды или теплоносителя.
  2. Внутренний диаметр (сечение) трубы.
  3. Общая длина системы.
  4. Материал трубопровода.
  5. Толщина стенок трубы.

На старой системе проходимость трубы усугубляется известковыми, иловыми отложениями, последствиями коррозии (на металлических изделиях). Все это в совокупности снижает со временем количество воды, проходящей через сечение, то есть подержанные магистрали работают хуже, чем новые.

Примечательно, что этот показатель у полимерных труб не меняется – пластик гораздо менее, чем металл, позволяет шлаку накапливаться на стенках. Поэтому пропускная способность труб ПВХ остается такой же, как и в день их монтажа.

Расчет диаметра трубы по расходу воды

Определяем правильно расход воды

Чтобы определить диаметр трубы по расходу проходящей жидкости, понадобятся значения истинного потребления воды с учетом всех сантехнических приборов: ванны, кухонного смесителя, стиральной машины, унитаза. Рассчитывается каждый отдельный участок водопровода по формуле:

где qc – значение потребляемой воды каждым прибором;

q0 – нормируемая величина, которая определяется по СНиП. Принимаем для ванны – 0,25, для кухонного смесителя 0,12, для унитаза -0,1;

а – коэффициент, учитывающий возможность одновременной работы сантехнических приборов в помещении. Зависит от значения вероятности и количества потребителей.

На участках магистрали, где совмещаются потоки воды для кухни и ванны, для унитаза и ванны и т.д., в формулу добавляется значение вероятности. То есть возможности одновременной работы кухонного смесителя, крана в ванной, унитаза и других приборов.

Вероятность определяется по формуле:

Р = qhr µ × u/q0 × 3600 × N,

где N – число потребителей воды (приборов);

qhr µ – максимальный часовой расход воды, который можно принять по СНиП. Выбираем для холодной воды qhr µ =5,6 л/с, общий расход 15,6 л/с;

u – количество человек, использующих сантехнику.

Пример расчета расхода воды:

В двухэтажном доме имеется 1 ванная, 1 кухня с установленными стиральной и посудомоечной машиной, душевая кабина, 1 унитаз. В доме живет семья из 5 человек. Алгоритм расчета:

  1. Рассчитываем вероятность Р = 5,6 × 5/0,25 × 3600 × 6=0,00518.
  2. Тогда расход воды для ванной составит qc = 5× 0,25 ×0,00518=0,006475 л/с.
  3. Для кухни qc = 5× 0,12 ×0,00518=0,0031 л/с.
  4. Для туалета qc = 5× 0,1 ×0,00518=0,00259 л/с.

Рассчитываем диаметр трубы

Существует прямая зависимость диаметра от объема перетекающей жидкости, которая выражается формулой:

где Q – расход воды, м3/с;

d – диаметр трубопровода, м;

w – скорость потока, м/с.

Преобразовав формулу, можно выделить значение диаметра трубопровода, который будет соответствовать потребляемому объему воды:

Юлия Петриченко, эксперт

Скорость потока воды можно принять по таблице 2. Существует более сложный метод расчета скорости потока – с учетом потерь и коэффициента гидравлического трения. Это довольно объемный расчет, но в итоге позволяющий получить точное значение, в отличие от табличного метода.

Таблица 2. Скорость потока жидкости в трубопроводе в зависимости от ее характеристики

Перекачиваемая среда Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с
ЖИДКОСТИ Движение самотеком:
Вязкие жидкости 0,1-0,5
Маловязкие жидкости 0,5-1
Перекачиваемые насосом:
Всасывающий трубопровод 0,8-2
Нагнетательный трубопровод 1,5-3
ГАЗЫ Естественная тяга 2-4
Малое давление (вентиляторы) 4-15
Большое давление (компрессор) 15-25
ПАРЫ Перегретые 30-50
Насыщенные пары при давлении
Более 105 Па 15-25
(1-0,5)*105 Па 20-40
(0,5-0,2)*105 Па 40-60
(0,2-0,05)*105 Па 60-75

Пример: Рассчитаем диаметр трубы для ванной, кухни и туалета, исходя из полученных значений расхода воды. Выбираем из таблицы 2 значение скорости потока воды в напорном водопроводе – 3 м/с.

Тогда диаметр трубопровода определяется:

для ванной d = √(4*0,006475/3,14*3)=0,052 м

для туалета d = √(4*0,00259/3,14*3)=0,033 м

для кухни d = √(4*0,0031/3,14*3)=0,036 м

Как рассчитать диаметр газовой трубы

Газопроводная труба рассчитывается несколько иначе, чем водопроводная. Здесь основополагающими значениями являются:

  • скорость и давление газа;
  • длина трубы с потерями давления на фитинги;
  • падение давления в допустимых пределах.

Расчет диаметра газовой трубы можно провести по формуле:

где di – внутренний диаметр трубопровода, м;

V´ – объемный расход сжатого воздуха, м³/с;

L – длина трубопровода с поправками на фитинги, м;

Δp – допустимое падение давления, бар;

pmax – верхнее давление компрессора, бар.

Таким образом, при выборе диаметра трубы важным параметром является пропускная способность, которая зависит от сечения и внутреннего размера магистрали. Поэтому нужно обязательно соизмерять такие данные, как допустимое давление, толщина стенок, внутренний диаметр трубы, свойства теплоносителя или газа.

А как вы подбираете размер трубопровода? Расскажите, по каким параметрам вы считали трубы для собственного дома?

Расчет потребления воды по внутреннему сечению трубы: формулы и прочие методы

Расчет потребления воды по сечению водопроводной трубы выступает в качестве отправного пункта в сложной системе гидродинамических вычислений. При постройке или реконструкции здания, при обустройстве системы пожаротушения крайне необходимо просчитать, сколько воды будет поступать на объект при известной величине давления в системе, если установить трубы определенного сечения.

При расчете расхода воды принимаются во внимание несколько факторов, одни из важнейших — это сечение подающей трубы и давление в системе

Читайте также:
Приспособления для гаража своими руками: идеи и советы по созданию

Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды

Определение расхода воды по диаметру трубы позволяет получить данные, весьма приближенные к реальным, но далеко не всегда. На реальном расходе, помимо диаметра трубы, сказывается целый ряд факторов:

  • уровень давления. При более высоком давлении в системе трубопровода потребители будут получать больший объем воды. Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению позволяет получить более точные данные, чем при использовании только одного параметра. Опираясь на эти величины, определяется необходимая толщина стенки трубы;
  • напор воды в системе зависит от изменения диаметра труб, изгибов и поворотов, разветвлений, наличия запорной арматуры. Чем сложнее конфигурация водопровода, тем сложнее определить реальные показатели расхода воды через трубу при давлении, указанном согласно СНиП;
  • силой трения, препятствующей движению водного потока, при большей протяженности системы расход воды через трубу существенно снижается, так как падает скорость движения жидкости;
  • шероховатость внутренних стенок водопровода. Современные полимерные конструкции обладают примерно на десять процентов более высокой пропускной способностью, чем самые новые изделия из традиционных материалов – бетона, чугуна и стали;
  • при длительной эксплуатации внутреннюю поверхность трубопровода засоряют различные отложения. Изменение внутреннего рельефа вследствие засоренности вряд ли возможно просчитать с помощью математических формул. Так что, точно определить количество проходящей через трубу воды окажется невозможно. Новые полимерные материалы позволяют не принимать фактор постепенной закупорки системы в расчет, так как образование наростов на их внутренней поверхности практически исключается.

Расход воды будет зависеть конфигурации водопровода, а также типа труб, из которых смонтирована сеть

Так что, проводя расчеты давления воды в зависимости от диаметра трубы, не принимая во внимание другие факторы, сказывающиеся на реальном расходе жидкости, можно допустить существенные ошибки.

Методы расчета количества воды по сечению трубы

Пропускную способность трубопровода можно просчитать, используя несколько различных методик. Можно воспользоваться:

  • физическими методами расчета по специальным формулам, отличным при проведении вычислений для водопровода и канализации;
  • табличными методами расчета, приводящими приближенные значения, чего в большинстве случаев достаточно для принятия последующих решений. Для получения точных значений пользуются таблицами Шевелевых. В этих таблицах помимо внутреннего сечения учтен целый ряд других параметров, влияние которых сказывается на пропускной способности трубопровода;
  • специальными бесплатными онлайн-калькуляторами;
  • специальными компьютерными программами для расчета различных параметров, связанных с эксплуатацией трубопроводной системы. Крупные российские компании используют платную отечественную программу «Гидросистема». В интернете можно найти ссылки, позволяющие воспользоваться программой «TAScope», получившей широкое распространение во многих странах.

Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам

Получение расчетных данных расхода воды позволяет определиться:

  • с подбором труб нужного диаметра, который увязывается с предполагаемой пропускной способностью;
  • с толщиной их стенок, связанной с предполагаемым внутренним давлением;
  • с материалами, которые будут использованы при прокладке трубопровода;
  • с технологией монтажа магистрали.

Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать тип труб и их диаметр

Рассчитать объем потребляемой воды возможно по несложной формуле:

В приведенной формуле использованы параметры: d – внутреннего диаметра трубы; V – скорости течения водного потока; q – величина расхода воды.

Обратите внимание! Для расчета не имеют значения особенности скорости водного потока, которая может быть как естественной, при самотечном движении, так и созданной искусственно при помощи нагнетающего внешнего источника.

В безнапорной системе, где вода движется самотеком от водонапорной башни, скорость водного потока находится в пределах от 0,7 м/с до 1,9 м/с (в системе городского водопровода водный поток обычно перемещается со скоростью полтора метра в секунду). При использовании внешнего источника для нагнетания придаваемую им скорость определяют по паспортным данным нагнетателя.

Приведенная формула включает три параметра и позволяет, зная два из них, определить третий.

Определение расхода воды при возможном падении напора

Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной. Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе. Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:

В формуле Дарси учтены такие параметры:

P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:

  • конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
  • турбулентностью течения водного потока;
  • шероховатостью внутренней поверхности труб;
  • наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.

На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количество

L – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.

Упрощенные расчеты

Формулу Дарси применяют при проведении сложных гидродинамических расчетов. В большинстве случаев вполне достаточно использования обычной формулы для определения расхода воды. Сложных расчетов можно избежать, прибегнув к использованию таблиц, построенных на сочетании четырех параметров:

  • величины внутреннего сечения — D;
  • расхода жидкости — q;
  • скорости течения — V;
  • уклона труб – i.

Частным случаем гидродинамических расчетов является определение расхода воды через отверстие крана. Используется формула q = SV, в которой помимо величин расхода воды и скорости водного потока введено значение площади сечения отверстия крана. Она определяется так:

Читайте также:
Почтовый ящик из дерева своими руками: резной, декоративный, под старину, фото

Если скорость водного потока неизвестна, ее определяют по формуле Торичелли V = 2gh. В формуле Торичелли: g – величина ускорения свободного падения; h – высота столба воды над отверстием крана.

Рассчитать потребление воды, опираясь на известную величину внутреннего сечения трубы вполне возможно. Точность этого расчета будет зависеть от воздействия некоторых других факторов. В ряде случаев, когда не требуется получения идеально точных значений, ими вполне позволительно пренебречь. Естественно, что для сложных гидродинамических расчетов упрощенные формулы использовать нежелательно.

Расчет пропускной способности трубопровода по диаметру и давлению

Пропускная способность трубы в гидравлике — объем или масса проходящего за единицу времени вещества через ее сечение. Этот показатель является важнейшим при расчете и проектировании трубопроводов, транспортирующих различные жидкости и газы. Правильно подобранные параметры позволяют системе функционировать без перегрузок, а также снизить расходы, связанные с ее устройством или модернизацией.

  1. Для чего определяется пропускная способность?
  2. С чего начать?
  3. Методы определения пропускной способности
  4. Закон Торричелли
  5. Таблица пропускной способности труб для жидкостей, газа, водяного пара
  6. Таблица пропускной способности трубы в зависимости от диаметра (по Шевелеву)
  7. Таблица пропускной способности труб в зависимости от давления теплоносителя
  8. Таблица пропускной способности труб при разной температуре теплоносителя
  9. Таблицы пропускной способности напорных канализационных систем
  10. Таблицы пропускной способности безнапорных труб канализации
  11. Таблица пропускных способностей газовых труб в зависимости от давления
  12. Методы расчета пропускной способности трубопроводов
  13. Гидравлический расчет трубопровода
  14. Расчет пропускной способности канализационных труб
  15. Расчет пропускной способности газопроводов
  16. Как рассчитать параметры дымохода
  17. Онлайн калькуляторы
  18. Заключение

Для чего определяется пропускная способность?

При расчете водопровода стоит задача определить оптимальный диаметр трубы для обеспечения нормативного потребления воды.

Если сечение слишком мало, это приводит к недостаточному напору в трубах даже при большом давлении, в результате:

  • насосное оборудование быстрее изнашивается,
  • чаще происходят аварии на линии,
  • увеличивается расход энергии.

Для ремонта систем требуются дополнительные траты, что повышает стоимость эксплуатации.

В гидравлике пропускная способность всей системы рассчитывается по самому узкому месту. Часто трубопроводы сравнивают с электропроводкой, только по трубам бежит вода, а по проводам — электрический ток.

С чего начать?

Отправная точка для расчета системы — определение нормативного расхода воды в зависимости от количества приборов и одновременно включаемых водоразборных точек. Базовые данные указаны в СНиП 2.04.01-85*, для потребляющего воду оборудования технические характеристики можно узнать из паспорта и суммировать с нормативными.

Зная, сколько потребуется воды на различные нужды, подбираются все элементы системы:

  • насосы,
  • коллекторы,
  • трубы,
  • клапана и т.д.

Методы определения пропускной способности

Расчеты ведутся различными методами:

  • По формулам гидравлики. Это достаточно сложный способ, требующий теоретических знаний.
  • По готовым таблицам. Необходимые параметры уже просчитаны и занесены в удобную для пользователей форму.
  • С помощью онлайн калькулятора. Доступный и быстрый способ найти нужные характеристики. Достаточно записать свои данные в окнах программы, и результат будет готов почти мгновенно.

В гидравлике пропускная способность всей системы рассчитывается по самому узкому месту.

Закон Торричелли

В формуле итальянского математика и физика Торричелли используется закон сохранения энергии для идеальных жидкостей и газов.

Ученый получил соотношение, связывающее скорость молекулы и высоту столба жидкости (напор):

U=√2gH, где U— скорость движения молекулы вещества, g— ускорение свободного падения, H — напор.

Зная скорость жидкости и нормативный расход, можно определить необходимую площадь S сечения трубы:

S=Q /V, где Q — расход, определенный по СНиП 2.04.01-85*.

Площадь круга связана с диаметром соотношениемS=pD²/4, откуда:

D=2√(S/p)=2√(Q/(Up)), где p — 3,14.

Таблица пропускной способности труб для жидкостей, газа, водяного пара

Гораздо проще и быстрее использовать таблицы определения пропускной способности трубы в зависимости от диаметра и давления воды, газа, водяного пара. Они содержат уже готовую информацию в очень доступном виде:

Например, нужно определить пропускную способность трубы Æ20 мм при давлении 3 бар (0,3 МПа или 3 атм.). В левом столбце находим 3 бар, на самой верхней строчке указаны диаметры. При пересечении своих данных получаем значение искомого параметра для воды — 9,93 м³/ч.

Если по расчетам нормативного расхода этого достаточно, труба сечением 20 мм полностью удовлетворяет условиям. Если требуется большая проходимость, нужно найти значение для диаметра 32 мм и т.д., пока не будет найден наиболее близкий показатель.

Таблица пропускной способности трубы в зависимости от диаметра (по Шевелеву)

Таблицы Шевелева — советского ученого в области гидравлики — были разработаны для стальных, чугунных (новых и неновых), асбестоцементных, железобетонных, пластиковых и стеклянных труб. В расчетах учитывались шероховатость различных материалов, вязкость жидкости, трение и даже возраст труб, поскольку через несколько лет эксплуатации коммуникаций наблюдается выпадение осадка и уменьшение внутреннего диаметра.

Таблица Шевелева

Таблица пропускной способности труб в зависимости от давления теплоносителя

С увеличением давления растет и пропускная способность системы, но по нелинейному закону. По данной таблице можно найти показатели для различных значений напора труб самых востребованных диаметров:

Твблица пропускной способности труб

В левой колонке указано давление, в строках — пропускная способность для разных сечений. Например, при диаметре трубы 20 мм и напоре 120 Па/1,2 бар максимальный расход воды через трубу по таблице составляет 472 кг (литра) в час. При этом скорость жидкости менее 15 м/с.

Читайте также:
Паркет и ламинат отличия

Таблица пропускной способности труб при разной температуре теплоносителя

При расчете тепловых системпропускная способность определяется в т/час или Гкал/час при различных температурных графиках с учетом удельной потери на трение. Для расчета используются рекомендации СП 60.13330.2012, СНиП 41-01-2003.

Например, труба с условным диаметром 50 мм при потере давления 5 кгс/м² обеспечивает проходимость 2,45 т/ч и 0,06 Гкал при температурах 95-70°С. Для температурных графиков 130-70 и 150-70 эти значения 0,15 Гкал и 0,2 Гкал соответственно.

При неизменном расходе теплоносителя с ростом температуры увеличивается количество выделяемой теплоты.

Таблицы пропускной способности напорных канализационных систем

Напорные сети организуются, если приборы расположены ниже уровня колодцев или коллекторов и требуется перекачка стоков на определенную высоту. Гидравлический расчет проводится по СП 31.13330.2012.

В отличие от безнапорных систем жидкость транспортируется полным сечением. В расчетах используются таблицы Шевелева для напорных трубопроводов и аналогичная методика. Объем стоков берется равным потреблению воды на водоснабжение.

Таблицы пропускной способности безнапорных труб канализации

В самотечных трубопроводах, устроенных с уклоном, стоки движутся благодаря силе тяжести. Сечение полностью не заполняется. При гидравлическом расчете используют таблицы Лукиных для безнапорной канализации.

Диаметр трубы определяется исходя из расчетного объема сточных вод, угла уклона и нормативного наполнения. Учитывается также материал для изготовления элементов.

Пример таблицы для пластиковой трубы сечением 40, 50 и 110 мм:

Таблицы для гидравлического расчета

Для определения необходимого минимального диаметра задается расход стоков q, уклон i, наполнение h/D от 0,3 до 0,8 (в ливневой канализации допускается h/D=1). Например, нормативный расход 1,9 л/с, уклон 0,03, заполнение 0,3. Данным условиям удовлетворяет пластиковая труба Æ110 мм, скорость стекания 0,884 м/с, что соответствует нормативу.

Таблица пропускных способностей газовых труб в зависимости от давления

При выборе нужного оборудования для ГРС руководствуются прежде всего производительностью, зависящей от пропускной способности входных и выходных газовых труб. Нормативы ограничивают скорость потока газа величиной 25м/с.

Для расчета применяется методика, описанная в Справочнике по проектированию магистральных водопроводов (ред. А.К. Дерцакян), а также таблица:

Пропускная способность определяется при заданном давлении (в левой колонке) и диаметре в вертикальных столбцах.

Методы расчета пропускной способности трубопроводов

Гидравлические расчеты проводятся с целью подбора элементов системы с оптимальными характеристиками для обеспечения бесперебойной работы, уменьшения эксплуатационных расходов и снижения износа оборудования.

Гидравлический расчет трубопровода

Расчеты ведутся с помощью таблиц Шевелева по следующему алгоритму:

  1. Задается нужный расход Q и оптимальная скорость среды на каждом участке.
  2. Подбирается диаметр трубы, определяются потери напора по длине.
  3. Процедура повторяется для всех участков.
  4. Находится удельное значение потери давления на 1 пог. м.
  5. Суммируются все остальные потери от всасывания, местного сопротивления и т.д. Полученное значение должно быть меньше или равно мощности насоса.
  6. Исходя из технических характеристик оборудования определяется расход Qнасоса.
  7. Сравниваются Q и Qнасоса. При приблизительном равенстве значений насос подобран правильно. Если нет, нужно задать новые параметры и посчитать заново.

Расчет пропускной способности канализационных труб

Задается диаметр и угол наклона, при котором сточные воды стекают произвольно, а система постоянно самоочищается (от 0,005 до 0,035 в зависимости от сечения):

Степень наполнения трубы по нормативу 0,6-0,8 и также зависит от диаметра:

Зависимость наполнения от диаметра трубы

По таблицам Лукиных уточняется, соответствует ли выбранный диаметр заданным параметрам. Если есть отклонения, сечение нужно изменить в большую/меньшую сторону. Для более точных расчетов используются графики, формулы и поправочные коэффициенты.

Расчет пропускной способности газопроводов

В соответствии с параметрами проектируемой сети задаются диаметры труб на входе и выходе в ГРС. Затем, сравнивая значения по таблицам, находят такое соотношение, при котором условия максимально соблюдены.

Как рассчитать параметры дымохода

Главные характеристики, которые определяются в ходе расчетов, — длина трубы дымохода и ее рабочее сечение. При неправильном подборе параметров токсичные вещества не удаляются из камеры сгорания и проникают в помещение.

При проектировании используются нормативы СП 7.13130.2013 и СНиП III-Г.11-62. Хотя последний регламент считается недействующим, там содержатся рекомендации, касающиеся именно дымоходов.

Сложные промышленные устройства рассчитываются в профессиональных бюро, для домашних печей применяется более простая методика.

  • Задается скорость движения дыма U=2 м/с.
  • За час в топке сгорает примерно В=6 кг дров влажностью 20-25%.
  • Температура разогретого дыма T=140°.

Объем исходящего дыма определяется по формуле:

Vгаз = (В х Vтоплx (1+Т/273))/3600, м3/с , где Vтопл — объем воздуха, требуемый для сжигания 1 кг дров. В данном случае это 10 м³, для бурого угла 12 м³, для каменного 17 м³.

Зная объем исходящего газа и его скорость, можно найти площадь сечения трубы дымохода:

Диаметр определяется по геометрической формуле:

D=2√(S/p)=2√(0,0126/3,14)=0,126 м = 126 мм.

Ближайший диаметр трубы с округлением в большую сторону — 150 мм.

Главные характеристики, которые определяются в ходе расчетов, — длина трубы дымохода и ее рабочее сечение. При неправильном подборе параметров токсичные вещества не удаляются из камеры сгорания и проникают в помещение.

Длина дымохода для обеспечения нормальной тяги подбирается по СП 7.13130.2013, где нормируются высота от оголовка до колосниковой решетки печи, конька крыши, а также расстояние до окружающих крупных объектов.

Читайте также:
Преимущества столешниц из искусственного камня.

Онлайн калькуляторы

Программы, помогающие определить параметры трубопровода, — большое подспорье для тех, кто мало знаком с гидравликой. Они созданы на базе действующих нормативов и теоретических формул.

Крупные объекты проектируются специализированными организациями, но для расчетов домашних сетей онлайн-калькуляторы могут применяться вполне уверенно. Если есть какие-либо сомнения, за консультацией лучше обратиться к профессионалам.

Заключение

Пропускная способность трубы — важнейшая характеристика, от которой зависит работа всего трубопровода. Для расчетов применяются различные методики с использованием формул, таблиц или программ. Если нет уверенности в собственных силах, обратитесь к специалистам.

Дополнительная информация по теме:

Как рассчитать количество цемента и песка для стяжки пола?

Заливка стяжки пола в квартире или помещении производственного назначения является обязательной процедурой. По выровненному основанию укладывают финишное покрытие или его используют без отделки в качестве рабочей поверхности для промышленного производства. Прежде чем определиться с тем, как рассчитать количество цемента для стяжки пола, необходимо выяснить назначение помещения и предполагаемую нагрузку на бетонное основание.

Одним из главных критериев в подготовке раствора для заливки основания является его толщина. Следует помнить, что армирование металлической сеткой производят при минимальной толщине основания в 20 мм, максимальная высота заливки — 40 мм, именно такая толщина чаще всего применяется для устройства полов в гражданском домостроении.

Следующим важным пунктом для проведения вычислений является марка цемента. Для организации основания применяют цемент марок М300, М400, М500. В результате смешивания с песком и водой получают цементный раствор со значением М150 или М200.

Марка смеси определяется исходя из планируемой нагрузки на основание. Так М200 можно применять для организации оснований в зданиях промышленного назначения, например, в гаражах, а прочность марки М150 достаточна для заливки стяжки в квартире.

Для проведения расчетов необходимо знать норму расхода цемента для получения раствора определенной марки. Так, для получения одного кубометра раствора марки М150 потребуется 330 кг цемента М500 или 400 кг цемента М400. Чтобы получить такой же объем раствора марки, М200 нужно приобрести 410 кг цемента М500 или 490 кг цемента М400.

Выполним расчет организации основания толщиной 40 мм для помещения площадью 30 кв.м. в двух вариантах: для раствора марки М150 и для марки М200 с применением цемента марки М400. Порядок выполнения расчета:

  1. Сначала необходимо вычислить объем заливки в кубических метрах. Для этого необходимо площадь умножить на толщину (30х0,04). Получается объем раствора в 1,2 М 3 .
  2. Учитывая норму расхода цемента на 1 м 3 для раствора М150 и цемента М400, получаем: 1,2 м 3 х400кг=480 кг. Вес одного мешка цемента – 50 кг, а значит, потребуется 10 мешков.
  3. Учитывая норму расхода цемента на 1 м 3 для раствора М200 и цемента М400, получаем: 1,2 м 3 х490кг=588 кг, что соответствует 12 мешкам.
  4. Количество песка рассчитывается из пропорции 1:3, что означает для раствора марки М150, надо будет приобрести: 480х3=1 440 кг песка, а для раствора М200: 588х3=1 764 кг.
  5. Объем воды добавляют постепенно до получения требуемой пластичности раствора.

Для производства работ по организации стяжки в квартире используют речной песок, для производственных помещений выбирают песок из карьеров.

Данная модель расчета расхода цемента на стяжку пола применима для любых площадей и толщины слоя укладки смеси. Для получения площади помещения перемножают длину и ширину комнаты.

Если конфигурация помещения сложная, лучше всего использовать план этажа и посчитать площадь, сверяясь с бумажным носителем. Таким образом, учитывая соотношение 1:3, можно будет определить, сколько надо цемента и песка на куб раствора для стяжки.

Для сухой смеси

При использовании сухих и полусухих смесей для организации стяжки, необходимо принимать во внимание характеристики для каждой конкретной смеси, которые можно найти на упаковке. Обычно указывают объем смеси для закрытия одного квадратного метра основания слоем в 1 мм. Например, для получения раствора марки М100, достаточного для использования внутри жилых помещений, производитель полусухой стяжки для пола рекомендует такой расход:

  • расход смеси 2 кг на квадратный метр при толщине стяжки 1 мм;
  • расход воды 0,22 л на один 1 кг смеси.

Учитывая перечисленные данные, можно выполнить расчет необходимого материала для 30 квадратных метров с толщиной стяжки в 40 мм.

Необходимо площадь умножить на расход смеси на 1 м 2 и на 4 (так как планируемая толщина стяжки 4 мм, а расчет приведен для толщины в 1 мм). Получаем: 30х2х4=120 кг, при этом объем воды потребуется: 120 кг х 0,22 л= 26,4 литра.

(function(w, d, n, s, t) <
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() <
Ya.Context.AdvManager.render( <
blockId: “R-A-510923-1”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-510923-1”,
async: true
>);
>);
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
>)(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);

Для традиционного раствора

Традиционный расчет строительных материалов для производства обычного цементно-песчаного раствора осуществляется в кубических метрах, поэтому для простоты вычислений нужно переводить кубические метры в килограммы.

Например, для площади в 30 кв.м. и толщины стяжки 40 мм потребуется 1,2 м 2 раствора. При этом объем цемента составит одну четвертую часть общего объема, а песка — три четвертых части.

Читайте также:
Не захлопывается пластиковая дверь на балкон

Получается, что цемента потребуется 0,3 м 3 , а песка — 0,9м 3 . Расчетное количество килограмм цемента в одном кубе – 1300 кг, а песка – 1625 кг.

В итоге, для получения 1,2 м 3 раствора, понадобится цемента 0,3 м 3 х1400кг=420 кг и песка 0,9 м 3 х1625кг=1463 кг.

Необходимый объем воды для получения 1,2 м 3 раствора рассчитывается по норме 0,4 л на один килограмм сухих компонентов, что составляет (420+1463)х 0,4= 753 литра.

От чего зависит расход

Расчет цементного раствора для заливки стяжки зависит не только от марки бетона, которую планируется получить, но и от прочих факторов. Выше были приведены идеализированные расчеты, но в реальной жизни возникают различные изменения и поправки:

  • Примеры, как рассчитать цемент на стяжку, справедливы для свежего цемента, но если для производства работ получен материал, выпущенный более чем полгода назад, прочность бетона, с его использованием, будет существенно ниже. Поэтому объем цемента в смеси увеличивают на 10-15%;
  • Если замеры высоты будущей стяжки были определены неверно или в основании существуют значительные дефекты, объем цементно-песчаного раствора может увеличиться до 50% от расчетного объема;
  • Для экономии при производстве стяжки, а также для обеспечения теплоизоляционных свойств основания, могут использовать добавки в смесь крупных фракций, при этом толщина такой стяжки может достигать 10 мм. Обычно в виде добавок применяют керамзит, шунгизит или щебень, но такие материалы существенно меняют свойства бетона и могут сказаться на долговечности стяжки;
  • При размещении коммуникаций в основании стяжки происходит изменение объема, что сказывается на количестве материалов для приготовления раствора для заливки стяжки;
  • Количество используемого материала зависит от марки применяемого цемента и требуемой прочности получаемого раствора;
  • При заливке некоторых помещений может быть предусмотрено требование к организации уклона стяжки, в этом случае также происходит изменение объема раствора и материалов для его изготовления.

Калькулятор стяжки пола — онлайн расчет компонентов

Стяжка пола — наиболее распространенное основание под покрытия полов жилых, общественных, административных и бытовых зданий. По конструкции стяжки подразделяются на стяжки на основании, на разделительном (гидроизоляционном) и теплоизоляционном слое и сборные стяжки.

В данном обзоре будет уделено особое внимание цементно-песчаным стяжкам и расчету в онлайн режиме входящих компонентов. Просчитать количество материалов можно и при помощи простых формул, однако калькулятор стяжки пола намного упростит этот процесс. Помимо калькулятора и методики определения компонентов, приведены основные рекомендации и особенности устройства данных типов покрытий.

Онлайн калькулятор стяжки пола

Для расчета стяжки по компонентам потребуется:

  • Ввести размеры помещения.
  • Указать толщину стяжки.
  • Выбрать марку цемента, используемого при изготовлении раствора.
  • Указать требуемую марку раствора и тип стяжки (полусухая или мокрая)

Водоцементное отношение цементно-песчаной стяжки

Цементно-песчаные стяжки условно можно подразделить на классический тип, широко распространенный в частном строительстве, и на профессиональные полусухие покрытия. Главным отличием полусухой стяжки от классической мокрой является количество воды. Ее при замешивании раствора добавляется почти в два раза меньше, чем для мокрой стяжки. При этом такого количества воды как раз достаточно для гидратации и набора марочной прочности.

Из-за ограниченного водоцементного соотношения (0,35 — 0,43), обычной гравитационной бетономешалкой будет затруднительно изготовить большой объем полусухой стяжки. Обычно для этих целей применяются специализированные растворонасосы, которые не только принудительно перемешивают смесь, но и подают ее к месту укладки.

Если объемы небольшие или нет возможности использовать громоздкое оборудование, выходом из положения будет полусухая или мокрая стяжка, изготовленная вручную. Водоцементное соотношение классической стяжки 0,48 — 0,55.

Особенность водоцементного отношения заключается в том, что оно считается только от массы цемента. Например для изготовления бетона М300 на 100 кг цемента потребуется 100 × 0,53 = 53 л воды. Но работая с пропорциями бетонов и растворов, мы переходим и на объемные показатели. И в этом случае 100 кг цемента ≈ 0,07 м³. Умножая следующим образом: 0,07 м³ × 0,53 = 0,037 м³ воды — вы получите ошибку. Как этого избежать описано ниже в примере расчета компонентов стяжки пола.

Состав стяжки пола

Цементно-песчаная стяжка пола готовится из следующих компонентов:

  • Цемент. Распространенная марка 400.
  • Песок строительный средней крупности с естественной влажностью и без примесей глины.
  • Вода, применяемая для затворения вяжущих веществ раствора должна быть чистой, питьевой (из водопровода или из естественных водных источников).

К дополнительным мероприятиям при изготовлении стяжки можно отнести:

  • Введение пластификаторов для повышения подвижности бетонных и растворных смесей, ускорения схватывания и набора прочности.
  • Армирование стяжки.

При использовании цемента М400 мокрые цементно-песчаные стяжки устраивают из раствора, в составе которого 1 часть цемента, 3 части песка и 0,55 части воды. При этом получаемый предел прочности на сжатие не менее 150 кгс/см. Для полусухой стяжки с теми же пропорциями цемента и песка необходимо уменьшить количество воды до 0,43 части и менее (в зависимости от влажности песка).

Пропорции компонентов в стяжках (в частях) в зависимости от марки раствора и цемента:

Марка раствора Марка цемента Количество цемента Количество песка Водоцементное отношение для сухой/мокрой
М150 М300 1 2 0,43/0,55
М200 М300 1 1 0,38/0,48
М150 М400 1 3 0,43/0,55
М200 М400 1 2 0,38/0,48
М300 М300 1 1 0,35/0,4
Читайте также:
Печной кирпич: описание с фото, отзывы

Расчет стяжки (количества основных компонентов)

Для примера рассчитаем требуемое количество компонентов для полусухой стяжки пола в комнате 20 м². Будем использовать цемент М400. Пропорция цемент/песок/вода для марки раствора 150 соответственно 1/3/4,3. Толщина стяжки — 4 см или 0,04 м (минимально-допустимое значение).

Сразу после производства цемент удерживает максимальное количество воздуха, поэтому весит меньше. И в этот период плотность цемента марки М400 и М500 составляет порядка 1100 кг/м³. При хранении и транспортировке он уплотняется, увлажняется. Так что один кубометр цемента может весить уже 1600 кг.

Для расчетов будем брать среднее значение цемента — 1300 кг/м³. Также примем вес одного кубического метра песка = 1600 кг/м³. Для воды: 1000 л ≈ 1000 кг = 1 м³.

Расчет компонентов стяжки пола:

  • 20 м² × 0,04 м = 0,8 м³ смеси необходимо для устройства стяжки.
  • Во-первых, нужно посчитать, сколько в одной части раствора метров кубических. Казалось бы все просто: 1 / (1 + 3 + 0,43). Но проблема в водоцементном соотношении, которое определяется от веса цемента. Веса мы пока не знаем, но знаем плотности 1300 кг/м³ для цемента и 1000 кг/м³ для воды. Поэтому на данном этапе, чтобы расчеты были корректными, введем коэффициент 1,3 для водоцементного отношения. Получаем: 1 / (1 + 3 + (0,43 × 1,3)) = 1 / 4,559 = 0,219 м³ в одной части раствора.
  • Для 1 м³ раствора для полусухой стяжки потребуется: 0,219 м³ цемента; 0,219 × 3 (умножаем на три части) = 0,658 м³ песка; 0,219 × 0,559 (водоцементное отношение с учетом коэффициента) = 0,123 м³ воды;
  • Переведем полученные результаты в килограммы и литры: 0,219 м³ × 1300 кг/м³ ≈ 285 кг цемента; 0,658 м³ × 1600 кг/м³ ≈ 1050 кг песка; 0,123 м³ × 1000 кг/м³ ≈ 123 л воды. Зная вес цемента, можно проверить, правильно ли мы ввели коэффициент для водоцементного соотношения: 285 × 0,43 ≈ 123 л воды (все верно).
  • Осталось только умножить полученные данные на требуемый объем (в нашем случае 0,8 м³): 285 кг × 0,8 = 228 кг цемента; 1050 кг × 0,8 = 840 кг песка; 123 л × 0,8 = 98 л воды.

Выполнив по данной методике расчеты вы получите количество необходимых материалов для устройства как полусухой, так и мокрой стяжки. Важно при этом не забывать об особенности водоцементного отношения.

Пластификаторы для цементно-песчаного раствора

Повышать пластичность смесей нельзя за счет увеличения количества воды, так как изменение водоцементного соотношения неизбежно приведет к понижению заданной прочности раствора, а также образованию усадочных трещин. Для этих целей рекомендуется использовать специальные добавки — пластификаторы, выпускаемые в разных формах (жидкой, в виде порошка).

Пластификаторы для бетона подразделяются на:

  • Гидрофильные — вступающие в реакцию с водой, которая находится во всех бетонных смесях. В результате химического процесса образуется вяжущий и текучий состав. Попадая в бетонный раствор, пластификатор связывает молекулы воды, она превращается в тягучую смесь, взаимодействующую с цементом, щебнем и песком.
  • Гидрофобные и гидрофобизирующие — в процессе застывания выталкивают из состава воду. Принцип действия основан на насыщении смеси микроскопическими воздушными полостями, что в свою очередь повышает изоляционные свойства готовой конструкции, отводит лишнюю влагу, уменьшает возможность замерзания залитого раствора.

Оной из распространенных модификаций супер пластификаторов для повышения подвижности бетонных и растворных смесей, ускорения схватывания и набора прочности является С-3.

Пластификатор С-3 выпускается в следующих формах в виде порошка и в жидком виде. Средство содержит сульфированные поликонденсаты и натриевый сульфат.

Являясь универсальной, данная добавка широко используется для:

  • Увеличения пластичности смеси.
  • Повышения морозоустойчивости.
  • Улучшения гидратации цемента.
  • Снижения концентрации воздушных пор.

Расход пластификатора С-3:

Тип пластификатора С-3 Расход, кг / 100 кг сухого цемента Применение
Жидкий 0,6 — 1,2 подвижный бетон для возведения стен и перекрытий, заливки полов, устройства стяжек
Сухой 0,2 — 0,4
Жидкий 1,2 — 2,4 самоуплотняющийся бетон для заливки фундаментов, монолитных конструкций, сложных железобетонных сооружений
Сухой 0,4 — 0,8

Порядок применения пластификатора С-3:

  • Раствор жидкого пластификатора тщательно перемешивают и добавляют в воду для растворения.
  • Воду с пластификатором заливают в работающую бетономешалку. Отмеряют необходимое количество цемента и загружают в бетономешалку. Добавляют твердый заполнитель и доводят раствор до готовности.
  • При использовании порошкообразного пластификатора С-3 необходимо предварительно приготовить 35% водный раствор пластификатора (приблизительно 1 часть пластификатора на 2 части воды).

Армирование стяжки пола

Армирование стяжки не является обязательным процессом и выполняется, как правило, в следующих случаях:

  • Когда стяжка укладывается на основание, подверженное изгибам и растяжениям. Примером может служить устройство многослойной конструкции пола, где стяжка располагается над теплоизоляционной прослойкой из минеральной ваты, пенопласта или звукоизоляционных материалов.
  • При использовании засыпок (песок, керамзит, щебень) для поднятия уровня пола также рекомендуется армировать стяжку.
  • Когда требуется укрепить стяжку в местах повышенной нагрузки (под печами, каминами, в гараже).
  • Когда выполняется стяжка толщиной более 50 мм.

Основными материалами для армирования являются:

  1. Металлические арматурные сетки. С их помощью создается наиболее прочное покрытие. Это обусловлено наличием каркаса, способного распределять нагрузки в конструкциях стяжек и предохранять их от разрушений при изгибе.
  2. Полимерные, стекловолоконные и композитные армирующие сетки слабее работают на разрыв, чем металлические, поэтому они применяются для ненагруженных стяжек (полы в квартирах и частных домах).
  3. Третий распространенный армирующий компонент — фибра. Фибра в виде волокон может быть изготовлена из металла, полипропилена, базальтового волокна или стекловолокна. Стяжка с вмешанной в раствор фиброй защищает от трещин и усадки, но сопротивляться большим растягивающим и изгибающим напряжениям не может.
Читайте также:
Разведение рыбы в искусственных водоемах: создание пруда для разведения рыбы

Распространенный вариант фибры — пропиленовые волокна полупрозрачного белого оттенка, имеющие диаметр 15 — 25 микрон. Пропорции ее добавления в раствор зависят от требований к стяжке:

Расход фибры Характеристика стяжки
300 гр на куб. м Минимально допустимый расход. Такое количество незначительно повышает качество стяжки (связующую функцию) и облегчает работу с материалом.
600 гр на куб. м Значительно повышается пластичность, устойчивость к проникновению влаги, прочность и срок эксплуатации покрытия.
800 до 1500 г на куб. м Достигается максимальная эффективность.

Обычно стяжки в домах и квартирах устраиваются по существующим железобетонным плитам. Такое основание не позволяет возникнуть растягивающим нагрузкам, приводящим к деформациям. Соответственно в данном случае нет необходимости в укрепляющем армировании — стяжка без дополнительных включений прекрасно справится со своими функциями.

Устройство стяжки. Основные правила

Стяжки по прочности на сжатие следует изготавливать:

  • Для выравнивания поверхности нижележащего слоя из бетона класса не ниже В 12,5 (М 150), цементно-песчаного раствора прочностью не ниже 15 МПа (150 кгс/см);
  • под наливные полимерные покрытия — из бетона класса не ниже В 15 (М 200) или цементно-песчаного раствора прочностью не менее 20 МПа (200 кгс/см).

При устройстве сплошных стяжек из бетона и цементно-песчаного раствора подвижность бетона должна соответствовать:

Определение подвижности бетона и раствора

  • Для бетонов — осадке конуса 2 — 4 см (на рисунке выше отмечено буквой А).
  • Для цементно-песчаного раствора — глубине погружения конуса СтройЦНИЛ 4 — 5 см (на рисунке выше отмечено буквой Б).
  • Цементно-песчаные стяжки можно выполнять и наливным способом из раствора жидкой консистенции, соответствующей осадке стандартного конуса 8-11 см.

Наименьшая толщина стяжки:

  • При укладке ее по плитам перекрытия — 20 мм.
  • По тепло или звукоизоляционному слою — 40 мм. При устройстве стяжки между этим слоем и стяжкой следует предусмотреть однослойный гидроизоляционный ковер из полиэтиленовой пленки, толя или пергамина. По засыпке из песка или шлака гидроизоляцию не устраивают.
  • Для укрытия трубопроводов стяжка должна быть на 10-15 мм больше их диаметра.

Верх стяжки должен быть ниже отметки чистого пола на толщину покрытия. Эти отметки выносят на стены, с которых с помощью уровня и контрольной рейки переносят на маяки, или применяют для этих целей современные строительные лазерные уровни. Первый ряд маячных направляющих реек укладывают на расстоянии 20-30 см от стены, остальные располагают на расстоянии 1,5-2 м параллельно первому ряду. Каждый маяк укладывают на небольшие крепежные марки из раствора, вдавливая их до необходимой отметки. Цементно-песчаную стяжку укладывают полосами между двумя маячными направляющими и разравнивают. Если рассматривать технологию полусухой стяжки пола, то маяки могут изготавливаться непосредственно из раствора.

Через сутки после укладки раствора, когда стяжка затвердеет и сможет выдержать вес рабочего (без вмятин от обуви), маяки (если они устанавливались) снимают и проверяют ровность стяжки. Одновременно с помощью двухметрового металлического правила срезают бугры и устраняют неровности, особенно в местах сопряжения с ранее уложенными участками стяжки. Пазы, образовавшиеся после удаления маячных реек, заделывают цементно-песчаным раствором.

Через 1 — 2 ч, когда раствор в пазах начнет схватываться, всю поверхность стяжки затирают деревянными полутерками или штукатурно-затирочной машиной, добавляя более пластичный раствор.

Во избежание образования трещин и отслоений от основания на следующий день после устройства стяжки ее поверхность смачивают водой (не реже двух раз в день) или покрывают полиэтиленовой пленкой или пергамином.

Подведем краткий итог. Особенность полусухой стяжки пола заключается в использовании минимального количества воды для затворения цементно-песчаной смеси. В результате получается не раствор для заливки, а рассыпчатая однородная масса. Для улучшения характеристик смеси и готовой стяжки, в массу добавляют также пластифицирующие добавки и армирующие компоненты. Все это нужно учитывать при расчетах, и представленный онлайн калькулятор стяжки во многом поможет с этим. Единственное, что не включено в алгоритм, — вспомогательные компоненты, которые не всегда используются. А если и используется армирование и усиление пластичности, то компоненты для этого без труда просчитываются отдельно.

Какие пропорции цементного раствора для стяжки и заливки пола и фундамента необходими- Обзор и Советы +Видео

Стяжка представляет собой прочный слой раствора для выравнивания поверхности. Стяжка – это защитный слой при укладке кровельного покрытия и пола.

Стяжка пола является важным этапом при выполнении работ по внутренней отделке здания.

При несоблюдении пропорции составных частей раствора, стяжка получается некачественная, в трещинах и неровностях.

Стяжка. Немного теории

Роль стяжки

Стяжка выполняет следующие функции:

  • Выравнивает черновое основание;
  • Прячет коммуникации, которые проходят по полу;
  • Защищает железобетонные плиты от разрушения и неровной нагрузки на поверхности.
Читайте также:
Основные этапы изготовления деревянного ограждения террасы

Стяжка бывает обычная, плавающая и сборная.

Стяжка обычная

Цементно-песчаная стяжка – самое популярное основание для пола и крыши. При правильных пропорция составных частей служит долго и надежно. Готовый раствор заливается на железобетонную плиту и прилипает к основанию. Никаких прослоек между ними нет.

Стяжка плавающая

Стяжка плавающая – та же цементно-песчаная стяжка, но с прослойкой битумной мастики, минеральной ваты, рулонной гидроизоляции и др. К основанию в данном случае не прилипает.

Стяжка сборная

К железобетонному основанию прикрепляются рейки, насыпается сухая подсыпка, выравнивающая основание, сверху закрывается водостойкой плитой.

Делаем стяжку пола

Рассчитываем расход материалов

Соблюдать соотношение ингредиентов необходимо.

Набор ингредиентов стяжки состоит из следующих составных частей:

  1. цементная смесь;
  2. песок;
  3. вода;
  4. щебень, керамзит, мраморная крошка.

Данные дополнительные части дополняются только в больших строительных объектах. При постройке частного дома необходимости их добавлять нет.

Выбираем цемент

Цемент подразделяется на следующие виды:

Портландцемент – относится к быстротвердеющим смесям. Применяется при монолитных, бетонных и железобетонных конструкциях.

Шлакопортландцемент – получают путем измельчения в крошку портландцемента и гранулированного доменного шлака. В основном применяется в надземных, подземных и подводных конструкциях.

Глиноземистый – основным компонентом данного вида цемента является обожженный измельченный глинозем. Является жаростойким бетоном, т.е. при воздействии высоких температур не теряет своих свойств.

Прежде, чем готовить раствор стяжки, надо изучить, какую марку цемента лучше использовать, какие пропорции соблюдать.

Для замешивания бетона вручную можно использовать один из двух вариантов:

  1. Воду смешивают с цементом, потом добавляют песок.
  2. Песок с цементом смешиваются, потом добавляют воду. Этот способ помогает получить однородную массу.

Для определения точных пропорций при производстве можно воспользоваться онлайн калькулятором для стяжки пола, в котором необходимо будет ввести:

  • длину и ширину помещения,
  • толщину стяжки,
  • а также указать будет ли использоваться армирование стяжки.

После этого программа автоматически выдаст необходимое количество сырья.

Советы для покупателей

При покупке ингредиентов для стяжки обратите внимание:

  1. Чтобы стяжка была прочной, необходимо выбирать цемент высшей марки.
    При выборе цемента, берите не залежавшуюся упаковку, а со свежим сроком выпуска. Срок годности и влажность упаковки влияют на смесь. Есть вероятность того, что раствор из такого цемента будет не качественным.
  2. При строительстве дома желательно использовать речной песок.
    Песчанки у данного песка мелкозернистые. Не должно быть мусора в данном песке и мелких камушек.
  3. Казалось бы, самым простым ингредиентом является вода.
    Однако и здесь присутствуют свои нюансы. Воду желательно брать из водопровода, т.к. она уже прошла всю обработку, и в такой воде отсутствуют примеси грязи и глины.

Как сделать 1 кубический метр раствора для стяжки

Для примера, приведем такой расчет:

  1. Площадь пола составляет 20 м 2
  2. Высота стяжки составляет 50 мм

Тогда получаем: 20 м 2 * 0,05 м = 1 м 3

В приведенном примере, получилось, что нам для приготовления стяжки необходим 1 м3 раствора.

Далее рассчитываем наши пропорции для ингредиентов. Как правило, соотношение цемента и песка сводится к 1:3. Для примера, при получившимся 1 м3 раствора, пропорции цемента и песка будут следующие:

Цемента – 0,25 м 3 ((1/4)*1=0,25)

Песка – 0,75 м 3 ((1/4)*3=0,75)

Смесь цемента и песка продается в килограммах. Для этого необходимо получившиеся кубические метры перевести в килограммы. 1 м3 – это 1,3 тонны цемента или 330 килограмм.

Для примера, по нашим данным получается:

Цемент = 0,25 м 3 * 330 кг / 1 м 3 = 82,5 кг.

Песок = 0,75 м3 * 330 кг/ 1 м3 = 247,5 кг.

После всех расчетов полученный итог увеличьте на процентов 12, это пойдет на усадку объема.

Работа с цементно-песчаным раствором

Заливка стяжки включает в себя следующие этапы:

  1. Уборка мусора с поверхности.
  2. Обработка участка грунтовкой. Если стяжка плавающая, то укладывается слой гидроизоляции.
  3. Ставятся маячки с шагом в 60 см.
  4. Заливается готовый раствор и выравнивается по ранее установленным маячкам.
  5. Оставляет на сутки поверхность сохнуть. В течение двух недель она полностью окрепнет и обретет прочность.
  6. Если стяжка получилась не достаточно ровной, необходимо залить еще один слой.

Сухая смесь для стяжки

Для работы по заливке полов в квартире она является лучших вариантом. Связующими веществами в данных смесях являются цемент или строительный гипс.

Преимущество сухих смесей состоит в следующем:

  • не требуется задумываться о пропорциях, производители готовых смесей это сделали за Вас;
  • развести сухую смесь можно в обычной глубокой таре размешав её специальным инструментом, например, строительным миксером;
  • по весу сухая смесь меньше, чем цемент и песок, что снижает нагрузку на плиты перекрытия;
  • также благодаря наименьшему весу перевозить готовую сухую смесь проще;
  • в готовых смесях имеются специальные добавки, добавляющие стяжке прочности, а также делают поверхность идеальной;
  • толщина стяжки при использовании готовой сухой строительной смеси в разы меньше, чем при использовании цементно-песчаного раствора;
  • большой ассортимент смесей;
  • универсальный продукт, в котором при смешивании составных частей все просчитано, тем самым развести и положить данную смесь может каждый;
  • быстрее высыхает и набирает прочность.


Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: