Ile worków cementu potrzeba do wyrobienia 1 kubika betonu?

Beton to materiał o szczególnych właściwościach. Jest to zarazem tworzywo, którego właściwości zależą od proporcji składników, czyli piasku i cementu. W niniejszym artykule spróbujemy zmierzyć się z problemem właściwego oszacowania ilości cementu niezbędnego, by sporządzić kubik betonu. Problem ten - choć wydaje się ważki - ma bardzo istotny wpływ na tempo i koszty produkcji zaprawy.

Cement na budowie, czyli szacunki i logistyka

Beton składa się z piasku, cementu i wody. Opcjonalnie dodaje się do niego kruszywa i inne dodatki, które mają nadać mu odpowiednią fakturę i barwę. Gdy w grę wchodzi wylewka zaprawy pod fundament ogrodzenia, oszacowanie ilości cementu jest stosunkowo proste. Zresztą na typowej, przydomowej posesji nie brakuje miejsc, w których można by spożytkować nadmiar betonu.

Problem pojawia się, gdy w grę wchodzi wylanie:

• fundamentu,
• ściany nośnej lub działowej,
• wielkopowierzchniowej nawierzchni betonowej.

Wtedy oszacowanie ilości niezbędnego cementu (a więc materiału najdroższego i najtrudniej dostępnego) jest problematyczne. Deficyt surowca oznacza przestoje na budowie, a także ryzyko utraty właściwości konstrukcyjnych budynku. Z kolei nadmiar cementu to niepotrzebny wzrost kosztów budowy. Koniec końców trudno zagospodarować nadmiarowe kilkaset kilogramów surowca, a - jak wiemy - cement budowlany jest tworzywem, który dość szybko traci swoje właściwości (zwłaszcza w kontakcie z wilgocią).

Trudności w obliczeniu zapotrzebowania na cement

Oszacowanie ilości niezbędnego cementu jest problematyczne nie tylko ze względu na jego ilość, ale również dlatego, że kubik betonu (czyli metr sześcienny zaprawy) ma określone właściwości fizyczne. Standardowo (w zastosowaniach domowych) na jedną łopatę cementu wrzuca się do betoniarki cztery łopaty piasku. Jeśli jednak chcemy uzyskać zaprawę o silniejszych właściwościach wiążących, zawartość cementu w mieszaninie musi być większa.

Przed oszacowaniem ilości niezbędnego materiału, musimy również pamiętać o stratach, które - nie oszukujmy się - występują na każdej budowie. Trzeba liczyć się z tym, że niektóre worki ulegną uszkodzeniu, a ich zawartość się rozsypie. Podobnie rzecz wygląda z wilgocią. Trzeba liczyć się z tym, że pojedyncze worki mogą zostać zalane wodą. Naszym zdaniem „bezpiecznym marginesem błędu” będzie wartość od 3% do 5% materiału.

Ile cementu trzeba, by wylać 1 m3 betonu?

Zanim przystąpimy do szacowania liczby worków niezbędnych do wylania metra sześciennego betonu, ustalmy podstawowe fakty:

• w obliczeniach uwzględniamy klasę betonu,
• każdy z worków waży 25 kg,
• wynik zależy od rodzaju i ilości poszczególnych składników.

Ile trzeba betonu - różnice w obliczeniach

Zaczynamy. Jeśli naszym celem jest uzyskanie mieszanki klasy C12/15, to musimy na 1 m3 zużyć od 190 do 220 kg cementu. Przy założeniu, że każdy worek cementu to 25 kg, to takich worków będziemy potrzebować 8 - 9. Inaczej sprawa wygląda w przypadku mieszanek o najwyższej wytrzymałości. Na warsztat weźmy beton C100/115, który jest najczęściej wykorzystywany do realizacji specjalnych projektów inżynierskich. Aby uzyskać 1 m3 tak dobrej i wytrzymałej mieszanki, trzeba zużyć od 600 do nawet 700 kg cementu. To oznacza, że wspomniany kubik będzie wymagał użycia 24 - 28 worków. W praktyce oznacza to, że różnica w zapotrzebowaniu na ten surowiec może wynieść nawet 300%.

Metoda proporcji w przyjmowanych obliczeniach

Oczywiście to nie jedyna metoda obliczenia ile cementu będzie nam potrzebne do wyrobienia 1 kubika betonu. Bardzo często wykorzystywanym w tym kontekście narzędziem matematycznym jest... dobrze znana z podstawówki proporcja. Naturalnie trzeba pamiętać, że współczynniki dla poszczególnych surowców będą tu zgoła różne, gdyż zależeć będą od rodzaju uzyskanej mieszanki betonowej. Standardowym (przyjętym na potrzeby naszych obliczeń) współczynnikiem jest 1:2:3. Oznacza to, że na jedną jednostkę cementu powinny przypadać dwie jednostki piasku i trzy kruszywa (np. żwiru lub popularnego tłucznia). W tej sytuacji do produkcji metra sześciennego (kubika) trzeba wykorzystać 350 kg cementu, 700 kg piasku i 1200 kg kruszywa (nie zapominajmy też o 150 litrach wody). Przy obliczeniach trzeba również uwzględnić to, w jakich pojemnikach podajemy poszczególne składniki mieszaniny. O ile zużycie cementu obliczamy dla 25 kg worków, o tyle w przypadku piasku, wody i żwiru (tłucznia) stosuje się podział na 10 litrowe wiadra.

Dlaczego oszacowanie ilości cementu jest takie ważne?

Obliczenia dotyczące tego, ile cementu jest nam potrzebne do wyprodukowania określonej ilości betonu, są konieczne również ze względu na wymogi prawne dotyczące konkretnej mieszanki. Firma budowlana musi trzymać się norm jakościowych (a zwłaszcza PN-EN 206+A2:2021-08), która określa wymogi techniczne dotyczące zarówno „ciężkiego”, jak i „lekkiego” betonu. Jego wytrzymałość musi być dostosowana do rodzaju i przeznaczenia projektowanej konstrukcji budowlanej.

Reasumując, ilość niezbędnego betonu trudno oszacować, ale jest to możliwe. Ważne, aby uzyskana mieszanka spełniała wszystkie niezbędne wymogi techniczne.