Калкулатор за разтвор - Изчисляване на торби и обем за зидария

Калкулаторът за количество зидарски разтвор изчислява колко разтвор и колко торби от него са необходими за даден зидарски проект. Той използва площта за изграждане или покриване и вида на работата, например зидане с тухли, зидане с блокове, каменна зидария, облицоване с плочки или мазилка.

Зидарският разтвор е смес от цимент, пясък и вода, която свързва тухли, блокове, камъни и плочки. При различните видове работа се използват различни количества от него. При зидането с тухли е необходим повече разтвор на квадратен метър, отколкото при облицоването с плочки, главно защото фугите между тухлите са по-дебели от фугите между плочките.

Как се изчислява количеството разтвор

Калкулаторът умножава строителната площ по коефициент за разтвор. Коефициентът е обичайният обем разтвор, необходим за единица площ при даден вид строителство и състав.

Обем на разтвора = Площ × Коефициент за разтвор

Коефициентът за разтвор се изразява в кубични метри разтвор на квадратен метър повърхност (m³/m²). След като обемът е известен, броят на торбите се получава чрез второ умножение:

Брой торби = Обем на разтвора × Торби за единица обем

„Торби за единица обем“ зависи от състава на разтвора и системата от мерни единици, тъй като броят на торбите обикновено се посочва за кубичен метър (метрична система) или кубичен фут (имперска система).

Коефициент за разтвор според вида строителство

Тези коефициенти приемат обичайни дебелини на фугите: около 10 mm за зидане с тухли и блокове, 12-15 mm за каменна зидария и 3-5 mm за облицоване с плочки.

Коефициентът за зидане с тухли е нетният обем на фугите, без отпадък. Той произтича от геометрията на тухлата. За стена с единична дебелина от американска модулна тухла Асоциацията на тухлената промишленост (Brick Industry Association) посочва 5,5 кубични фута (0,156 м³) разтвор на 100 квадратни фута при фуги от 3/8 инча (9,5 mm) и 6,9 кубични фута при фуги от 1/2 инч (12,7 mm). Това е от 0,0168 до 0,0210 м³/m². Същата геометрия с фуга от 10 mm дава 0,0174 м³/m². Съставът не променя обема на фугите, затова и трите състава използват един и същ коефициент за зидане с тухли. Отпадъкът се добавя отгоре, както е описано по-долу.

Коефициентът за зидане с блокове е получен от коефициента за зидане с тухли. Кухите бетонни блокове обикновено се полагат с разтвор само по външните им стени, затова стена от блокове изразходва по-малко разтвор на квадратен метър от тухлена стена. Асоциацията за бетонна зидария и благоустройство (Concrete Masonry & Hardscapes Association) посочва колко единици полага една партида разтвор. Една партида разтвор тип N (1 ft³ портландцимент, 1 ft³ хидратна вар, 6 ft³ пясък) полага около 62 стандартни блока 8 × 16 инча (40,6 cm) или 300 бетонни елемента с размер на тухла. Това е около 55 ft² (5,11 м²) стена от блокове срещу 44 ft² (4,09 м²) стена с размер на тухла, така че стената от блокове изразходва около 0,81 от количеството разтвор на единица площ, което е нужно за тухлена стена. Приложено към коефициента за зидане с тухли, това дава 0,0174 × 0,81 = 0,0140 м³/m². Както при зидането с тухли, коефициентът е еднакъв за трите състава.

Торби за единица обем

Тези стойности приемат стандартни торби от 25 kg (55 паунда) с готов разтвор.

Преобразуване между метрични и имперски мерни единици

Коефициентът за разтвор е физична величина: кубични метри разтвор на квадратен метър стена. Не може да се приложи към площ в квадратни футове без преобразуване, защото квадратният фут и квадратният метър не са с еднакъв размер. При имперски единици калкулаторът първо преобразува площта от квадратни футове в квадратни метри (1 ft² = 0,09290304 м²), умножава я по коефициента за разтвор, за да получи кубични метри, след което преобразува този обем в кубични футове (1 м³ = 35,3146667 ft³). Крайният ефект е същият, както при умножаване на простия резултат „площ × коефициент“ по около 3,2808. Така отговорът остава последователен: една и съща физическа стена изисква едно и също количество разтвор, независимо дали е измерена в квадратни метри, или в квадратни футове.

Примерни изчисления

Пример 1: тухлена стена, метрична система

Изгражда се стена с площ 50 м², като се използва стандартен разтвор за зидане с тухли.

• Обем на разтвора = 50 м² × 0,0174 м³/m² = 0,87 м³
• Торби = 0,87 м³ × 40 торби/m³ = 34,8, закръглено нагоре до 35 торби
• С добавени 20% за отпадък: 0,87 × 1,20 = 1,044 м³; 1,044 × 40 = 41,8, закръглено нагоре до 42 торби

Пример 2: облицоване на баня с плочки, метрична система

Подова и стенна площ от 30 м² се облицова с плочки с лек състав на разтвора.

• Обем на разтвора = 30 м² × 0,007 м³/m² = 0,21 м³
• Торби = 0,21 м³ × 45 торби/m³ = 9,45, закръглено нагоре до 10 торби

Пример 3: облицовка от камък, имперска система

Външна стена с площ 75 ft² (6,97 м²) се завършва с каменна облицовка, като се използва високоякостен състав.

• Площ в m² = 75 ft² × 0,09290304 = 6,97 м²
• Обем на разтвора = 6,97 м² × 0,030 м³/m² = 0,209 м³
• Обем в ft³ = 0,209 м³ × 35,3146667 = 7,38 ft³
• Торби = 7,38 ft³ (0,209 м³) × 1,08 торби/ft³ = 7,97, закръглено нагоре до 8 торби

Броят на торбите винаги се закръгля нагоре, тъй като частична торба не може да бъде закупена.

Пример с код

Логиката по-долу съответства на тази в калкулатора, включително преобразуването на имперските мерни единици.

1const MORTAR_FACTORS = { // m³ of mortar per m² of surface
2  bricklaying: { standard: 0.0174, highStrength: 0.0174, lightweight: 0.0174 },
3  blockwork:   { standard: 0.0140, highStrength: 0.0140, lightweight: 0.0140 },
4  stonework:   { standard: 0.028, highStrength: 0.030, lightweight: 0.026 },
5  tiling:      { standard: 0.008, highStrength: 0.010, lightweight: 0.007 },
6  plastering:  { standard: 0.016, highStrength: 0.018, lightweight: 0.014 },
7};
8
9const BAGS_PER_CUBIC_METER = { standard: 40, highStrength: 38, lightweight: 45 };
10
11const SQFT_TO_SQM = 0.09290304;
12const CUM_TO_CUFT = 35.3146667;
13
14// Bags per ft³ are derived from the metric figures (the table above rounds them).
15function bagsPerVolume(unit, mortarType) {
16  const perCubicMeter = BAGS_PER_CUBIC_METER[mortarType];
17  return unit === 'imperial' ? perCubicMeter / CUM_TO_CUFT : perCubicMeter;
18}
19
20function mortarVolume(area, constructionType, mortarType, unit) {
21  const factor = MORTAR_FACTORS[constructionType][mortarType];
22  if (unit === 'imperial') {
23    return area * SQFT_TO_SQM * factor * CUM_TO_CUFT; // ft³
24  }
25  return area * factor; // m³
26}
27
28function mortarBags(area, constructionType, mortarType, unit) {
29  const volume = mortarVolume(area, constructionType, mortarType, unit);
30  return Math.ceil(volume * bagsPerVolume(unit, mortarType));
31}
32

Фактори, които променят действителния разход на разтвор

Калкулаторът дава базова стойност. Няколко условия на обекта могат да увеличат или намалят действителния разход.

• Дебелина на фугите. По-дебелата фуга изисква повече разтвор. Стандартните тухлени фуги от 10 mm съответстват на посочените по-горе коефициенти; по-тънките фуги около 5 mm изискват по-малко, а дебелите фуги от 15 mm — повече разтвор.
• Неравност на повърхността. Грубите или неравни материали, като ломения камък, оставят по-големи празнини зад всеки елемент. При умерено неравни повърхности може да е нужен с 10-15% повече разтвор от изчисленото количество, а при силно неравен камък — с 20-25% повече.
• Отпадък. Разтворът се губи при разливане, като остатък в миксера и като материал, който се втвърдява преди употреба. Общото правило на Асоциацията на тухлената промишленост е към нетното количество разтвор да се добавят от 15 до 25 процента за отпадък. Опитните екипи при проста работа често се справят с 10-15% допълнително количество; при работа без професионалисти обикновено са нужни 15-20% или повече.
• Време. Горещото и сухо време (над 27 °C/80°F) изсушава разтвора, преди да е употребен, и увеличава отпадъка. Студеното време (под 4 °C/40°F) забавя втвърдяването и може да изисква добавки. Горните коефициенти приемат умерени условия, приблизително 10-25°C (50-77°F).

Кратка история на разтвора

Зидарският разтвор е един от най-старите изкуствено създадени строителни материали. Ранните строители в древния Близък изток и Египет са използвали кал, глина и смеси на основата на вар, за да свързват камъни. Римските строители са съчетавали вар с вулканична пепел, за да получат хидравличен разтвор, който се втвърдява под вода и е удържал конструкции като купола на Пантеона почти 2 000 години. Изследване, публикувано в Science Advances през 2023, установява, че малки частици вар в римския бетон му позволяват да заздравява сам малките пукнатини с времето. Съвременният зидарски разтвор се стандартизира, след като Джоузеф Аспдин патентова портландцимента през 1824, което позволява предвидими фабрични свързващи вещества да заменят варовите разтвори, приготвяни на място.

Често задавани въпроси

Какво представлява калкулаторът за количество разтвор? Това е инструмент, който изчислява обема на разтвора и броя на торбите, необходими за зидарски проект, въз основа на площта на работата и вида строителство.

Каква е формулата за количеството разтвор? Обемът на разтвора е равен на площта, умножена по коефициент за разтвор, който зависи от вида строителство и състава. Броят на торбите е равен на този обем, умножен по стойността за торби за единица обем за избрания състав.

Защо при метрични и имперски стойности е необходима различна математика, а не само различни мерни единици? Коефициентът за разтвор е физична стойност за дебелина (m³ на m²). При площ, изразена във футове, калкулаторът първо я преобразува в квадратни метри, изчислява обема в кубични метри, а след това преобразува този обем в кубични футове, така че резултатът за дадена стена да остане същият независимо от използваната мерна единица.

Колко допълнителен разтвор трябва да се купи над изчисленото количество? Обичайният запас е 10-15% допълнително за професионална работа и 15-20% допълнително за работа без професионалисти; общото правило на Асоциацията на тухлената промишленост е от 15 до 25 процента. Добавете повече, ако материалът е неравен, например рециклирани тухли или естествен камък.

Каква е разликата между видовете състави на разтвора? Стандартният състав е подходящ за повечето обичайни зидарски работи, зидане с блокове и мазилни работи. Високоякостният състав съдържа повече цимент и се използва за носещи и конструктивни работи. Лекият състав съдържа добавки като перлит за намаляване на теглото и се използва за неносещи работи.

Каква е разликата между разтвор и бетон? Разтворът използва фин пясък и е предназначен за тънки фуги между зидарски елементи. Бетонът съдържа едър добавъчен материал, например чакъл, което го прави по-здрав при използване в големи обеми, но неподходящ за тънки фуги между свързваните елементи.

Източници

1. Brick Industry Association. Technical Note 10: Dimensioning and Estimating Brick Masonry. BIA Technical Note 10 (PDF) — таблица 4 с оценки на количеството разтвор за тухлени стени с фуги от 3/8 инча (9,5 mm) и 1/2 инча (12,7 mm) (модулна тухла: 5,5 и 6,9 ft³ на 100 квадратни фута, без отпадък); общо правило към нетните количества разтвор да се добавят от 15 до 25 процента за отпадък.
2. Massachusetts Institute of Technology. Riddle solved: Why was Roman concrete so durable? (MIT News, януари 2023 г.). MIT News за римския бетон — варовите включвания придават на римския бетон способност да заздравява сам; резултатите са публикувани в Science Advances.
3. Concrete Masonry & Hardscapes Association. TEK 04-02A: Estimating Concrete Masonry Materials. CMHA TEK 04-02A — таблица 2, брой елементи, положени с една партида разтвор (партида от портландцимент и вар тип N: 62 стандартни елемента или 300 елемента с размер на тухла; разтвор само по външните стени на стандартните елементи); видимата лицева повърхност на елемент 8 × 16 инча (40,6 cm) е 8/9 ft² (0,083 м²).