Betonipilarilaskuri

Betonipilarilaskuri laskee suorakulmaisen pilarin valamiseen tarvittavan betonin tilavuuden ja ostettavien kuivabetonipussien määrän. Se käyttää pilarin korkeutta, leveyttä ja syvyyttä ja laskee pussimäärän valitun pussikoon saannon perusteella.

Betonipilarit ovat pystysuuntaisia rakenneosia. Ne siirtävät palkkien, lattioiden ja kattojen kuormat perustuksille. Suorakulmaisia pilareita käytetään tukipylväinä, terassien pilareina, aidantolppina ja rakennusten rakenteellisina pilareina. Oikean betonimäärän laskeminen ennen valua estää betonin loppumisen kesken valun tai tarpeettoman suuren ylijäämän ostamisen.

Betonipilarin tilavuuden laskeminen

Suorakulmaisen pilarin tilavuus saadaan kertomalla sen korkeus leveydellä ja syvyydellä:

$V = h \times w \times d$

• $V$ = pilarin tilavuus (kuutiometreinä tai kuutiojalkoina)
• $h$ = pilarin korkeus
• $w$ = pilarin leveys
• $d$ = pilarin syvyys

Tämä antaa tarvittavan betonin teoreettisen tilavuuden ilman hukkaan tai roiskeisiin varautumista.

Esimerkki. Pilari on 3 m korkea, 0,3 m leveä ja 0,3 m syvä.

$V = 3 \times 0.3 \times 0.3 = 0.27 \text{ m}^3$

Betonipussien määrän laskeminen

Kuivabetonipussin saantoa ei voi laskea yksinkertaisesti jakamalla sen painoa kovettuneen betonin tiheydellä (noin 2 400 kg/m³ eli 150 paunaa kuutiojalkaa kohti). Kuivaseokseen lisätään vettä, joka lisää valmiin betonin sekä massaa että tilavuutta. Pussien valmistajat ilmoittavat sen sijaan saannon eli valmiin betonin tilavuuden, jonka yksi pussi tuottaa. Laskuri jakaa pilarin tilavuuden tällä saannolla ja pyöristää tuloksen ylöspäin, koska pusseja voi ostaa vain kokonaisina:

$N = \left\lceil \frac{V}{Y} \right\rceil$

• $N$ = tarvittavien pussien määrä
• $V$ = tarvittavan betonin tilavuus
• $Y$ = yhden pussin tuottaman valmiin betonin tilavuus

Imperiaalijärjestelmän säkkikokojen osalta laskuri käyttää säkkiin painettuja saantoja:

Näiden lukujen perusteella yhtä valmista betonikuutiojalkaa kohti tarvitaan noin 133,3 paunaa (60,5 kg) kuivaseosta. Sama suhde pätee kaikille viidelle koolle. Taulukon ulkopuolinen pussikoko skaalataan samalla suhteella.

Metristen säkkikokojen osalta laskuri muuntaa saman suhdeluvun, joka on noin 2 136 kg kuivaseosta valmista kuutiometriä kohti, eikä käytä kovettuneen betonin noin 2 400 kg/m³:n tiheyttä:

Valikossa on metrijärjestelmälle 25, 40 ja 50 kg:n pussit sekä imperial-järjestelmälle 50, 60 ja 80 paunan pussit.

Esimerkki. Käytetään edellä mainittua 0,27 m³:n pilaria ja 25 kg:n pusseja:

$N = \left\lceil \frac{0.27}{0.0117} \right\rceil = \lceil 23.1 \rceil = 24 \text{ pussia}$

Huomaa, että tämä on vähemmän pusseja kuin mitä tilavuuden jakaminen kovettuneen betonin tiheydellä antaisi tulokseksi (0,27 × 2 400 ÷ 25 = 25,9, pyöristettynä ylöspäin 26:een). Saantoon perustuva menetelmä vastaa sitä, kuinka paljon betonia pussit todellisuudessa tuottavat sekoittamisen jälkeen.

Käytännön näkökohdat

Laskettu tilavuus ei sisällä hukkaa. Käytännössä betonia menetetään roiskeisiin, epätasaisiin muotteihin ja sekoittimeen jäävään materiaaliin. Pienissä töissä on tavallista lisätä 5–10% ja suurissa kaupallisissa valuissa 3–5% ylimääräistä. Raudoitusteräkset syrjäyttävät myös pienen määrän betonia, yleensä 1–3% pilarin tilavuudesta, vaikka tämä otetaan yleensä huomioon hukkaan varautumisessa.

Pussien todelliset saannot vaihtelevat hieman valmistajan ja tuotteen mukaan, joten itse pussiin merkityt luvut ovat ensisijaisia yleiseen taulukkoon nähden.

Usein kysyttyä

Käyttääkö pussimäärä kovettuneen betonin tiheyttä?

Ei. Se käyttää valmistajan ilmoittamaa pussikohtaista saantoa, jossa kuivaseokseen sekoitettava vesi on jo otettu huomioon. Pussin painon jakaminen kovettuneen betonin tiheydellä antaa liian suuren tarvittavien pussien määrän, koska siinä ei huomioida sekoitusveden lisäämää tilavuutta.

Kuinka monta pussia 10 jalkaa pituisen pilarin tekemiseen tarvitaan, jos sen mitat ovat 12 tuumaa × 12 tuumaa?

Tilavuus on 10 jalkaa (3 m) × 1 jalka (0,3 m) × 1 jalka (0,3 m) = 10 kuutiojalkaa (0,28 m³). Kun käytetään 60 paunan (27 kg) säkkejä, joista kukin tuottaa 0,45 kuutiojalkaa (0,0127 m³):

$N = \left\lceil \frac{10}{0.45} \right\rceil = \lceil 22.2 \rceil = 23 \text{ pussia}$

Voiko tätä laskuria käyttää pilareiden sijaan palkkeihin?

Kyllä. Suorakulmaisen palkin tilavuus lasketaan samalla tavalla: pituus kerrotaan poikkileikkauksen leveydellä ja syvyydellä. Syötä palkin pituus korkeutena.

Entä jos pilari ei ole suorakulmainen?

Edellä oleva kaava koskee vain suorakulmaisia, myös neliönmuotoisia, poikkileikkauksia. Pyöreän pilarin tilavuus on $V = \pi r^2 h$, jossa $r$ on säde. L- tai T-muotoinen pilari voidaan jakaa suorakulmaisiin osiin, laskea osat erikseen ja summata tulokset.

Miten metrijärjestelmän ja imperial-järjestelmän yksiköiden välillä muunnetaan?

Yksi jalka on täsmälleen 0,3048 metriä, joten yksi metri on noin 3,28084 jalkaa (1 m). Yksi kuutiometri on noin 35,3147 kuutiojalkaa (1 m³), ja yksi kilogramma on noin 2,20462 paunaa (1 kg). Yksikköjärjestelmän vaihtaminen muuntaa syötetyt mitat täsmällisellä 0,3048-kertoimella ja valitsee kyseiselle järjestelmälle oletuspussikoon (metrijärjestelmässä 25 kg, imperial-järjestelmässä 50 paunaa).

Mitä eroa on valmisbetonilla ja säkkibetonilla?

Valmisbetoni toimitetaan kuorma-autolla esisekoitettuna, ja sitä käytetään yleensä yli noin yhden kuutiojaardin valuissa. Se on levitettävä pian toimituksen jälkeen. Säkkibetoni on säkeissä ostettavaa kuivaseosta, joka sekoitetaan työmaalla. Se sopii pienempiin töihin tai paikkoihin, joihin betoniauto ei pääse helposti.