Сколько кг пгс в 1 кубе: Масса ПГС — Справочник массы

Перевести метры кубические (м3) в тонны и обратно

Наименование сыпучего материала	Насыпная плотность т/м3	Вес при 1 м3
ПГС	1 ,65	1 ,65 т.
Песок природный	1 ,4	1 ,4 т.
Песок речной	1 ,5	1 ,5 т.
Щебень фр. 5-10	1 ,43	1 ,43 т.

Ценообразование

На формирование конечной стоимости ПГС влияют следующие факторы:

1. Плотность. Чем она выше, тем больше и стоимость. Таблицы перевода из тонны в кубометры в зависимости от плотности можно найти в свободном доступе в Интернете. Так же, высокая плотность может быть изначально оговорена для упрощения транспортировки.
2. Соотношение песка и . Второй ингредиент является заметно более дорогим. Наиболее высокая стоимость у обогащенной ПГС.
3. Качество компонентов. Песок должен быть промыт, чтобы убрать частички глины, и просушен, а гравий иметь определенную структуру и размер камней.
4. Способ доставки, исключающий загрязнение материала и попадание в него воды.
5. Размер партии.

Оптимальным поставщиком является предприятие, обеспечивающее полный спектр работ и имеющее свою добычу компонентов. Это позволяет контролировать стоимость и качество продукции.

Краткое содержание

В этом разделе нашего строительного сайта мы расскажем о том, сколько тонн в кубическом метре

содержит каждый из предлагаемых видов стройсредств.

Но прежде отметим, что приводим приблизительные цифры. В ряде случаев вес материала зависит от фракции, вида, влажности и других природных факторов.

Сколько тонн в кубе —

Говоря о ПГС, можно отметить, что его вес равен насыпной плотности. Также строители приравнивают плотность ПГС и песка, содержащегося в песчано-гравийной смеси.

Важно знать, что если в ПГС содержится керамзит, то плотность будет на 10-15% меньше, чем обычно. В среднем, на вопрос, сколько тонн в кубе

этого материала можно ответить, что не более 1,55 т/м3.

Добавим также, что его плотность не отличается сильно от веса ОПГС. Поэтому указанный вес справедлив и для него.

Сколько тонн в кубе —

Говоря о песке, здесь важно отметить, что плотность этой породы в свою очередь зависит от размера зерна, от влажности (как и у других материалов) и посторонних примесей, таких как глина, например.

Также на его вес влияют минералы, содержащиеся в песке. Его средняя плотность составляет 1,3-1,8 т/м3.

Согласно ГОСТу (ГОСТ 8736-77), строительный вид этой породы содержит 1600 кг в каждом кубическом метре.

Сколько тонн в кубе —

Относится к легкому типу, но его вес также варьирует в зависимости от размера зерна – то есть от фракции. Стоит отметить, что чем меньше размер, тем тяжелее будет масса и наоборот, чем крупнее зерно, тем оно легче. Также от фракции зависит и марка стройсредства.

Она назначается этому материалу, когда он находится в сухом состоянии. К примеру, марка 400 говорит о том, что в кубическом метре керамзита содержится 400 кг. Определяющим фактором в весе этого материала является качество технологий производителя. Итак, для среднего размера – 10-20 мм вес составляет 300 – 500 кг на кубический метр.

Сколько тонн в кубе —

Вы уже, наверное, узнали в других разделах нашего сайта о том, что щебень бывает разным по происхождению. Все объединяет то, что его вес зависит от фракции и влажности.

В среднем цифры колеблются в пределах 2- 2,5 тонны в каждом кубическом метре. Но такие измерения берутся в разных условиях влажности. Мы сообщаем, сколько тонн в кубе

материала в условиях минимальной влажности, чтобы быть более точными.

Щебень гранитный содержит 1,37 тонн в м3. Как правило, это такие фракции как 5-20, 20-40 и 40-70. Щебень гравийный содержит 1,3 тонны в м3 (5 -20). Щебень из известняка обладает таким же весом – 1,3 тонны в м3 (2-40).

Сколько тонн в кубе — Бетон

Бетон содержит несколько иные цифры. Вообще, на вопрос, сколько тонн в кубе бетона

сложно ответить, потому, что он очень разнообразен!

Мы постараемся придерживаться установленных стандартов для строительного вида. Согласно ГОСТу 25192-82, выделяются несколько видов бетона с разным весом.

Тяжелый тип средней плотности

должен иметь 2,2-2,5 тонны/м3.
Мелкозернистый тип средней плотности
– 1,8 тонн в м3. Есть ещё и
легкий, плотный или поризованный по структуре
, его вес будет колебаться в пределах 0,8-1,8 тонн в м3.

Позвонив по нашим номерам, вы сможете узнать не только, сколько тонн в кубе, но и получить четкий ответ на все возникшие вопросы на тему пгс, опгс. Ждем ваших звонков ежедневно.

Сколько весит 1 куб песчано-гравийной смеси, вес 1 м3 песчано-гравийной смеси. Количество килограмм в 1 кубическом метре, количество тонн в 1 кубометре, кг в 1 м3. Объемная плотность песчано-гравийной смеси и удельный вес.

Что мы хотим узнать сегодня узнать? Сколько весит 1 куб песчано-гравийной смеси, вес 1 м3 песчано-гравийной смеси?

Нет проблем, можно узнать количество килограмм или количество тонн сразу, масса (вес одного кубометра, вес одного куба, вес одного кубического метра, вес 1 м3) указаны в таблице 1. Если кому-то интересно, можно пробежать глазами небольшой текст ниже, прочесть некоторые пояснения. Как измеряется нужное нам количество вещества, материала, жидкости или газа? За исключением тех случаев, когда можно свести расчет нужного количества к подсчету товара, изделий, элементов в штуках (поштучный подсчет), нам проще всего определить нужное количество исходя из объема и веса (массы). В бытовом отношении самой привычной единицей измерения объема для нас является 1 литр. Однако, количество литров, пригодное для бытовых расчетов, не всегда применимый способ определения объема для хозяйственной деятельности. Кроме того, литры в нашей стране так и не стали общепринятой «производственной» и торговой единицей измерения объема. Один кубический метр или в сокращенном варианте — один куб, оказался достаточно удобной и популярной для практического использования единицей объема. Практически все вещества, жидкости, материалы и даже газы мы привыкли измерять в кубометрах. Это действительно удобно. Ведь их стоимость, цены, расценки, нормы расхода, тарифы, договора на поставку почти всегда привязаны к кубическим метрам (кубам), гораздо реже к литрам. Не менее важным для практической деятельности оказывается знание не только объема, но и веса (массы) вещества занимающего этот объем: в данном случае речь идет о том сколько весит 1 куб (1 кубометр, 1 метр кубический, 1 м3). Знание массы и объема, дают нам довольно полное представление о количестве. Посетители сайта, спрашивая сколько весит 1 куб, часто указывают конкретные единицы массы, в которых им хотелось бы узнать ответ на вопрос. Как мы заметили, чаще всего хотят узнать вес 1 куба (1 кубометра, 1 кубического метра, 1 м3) в килограммах (кг) или в тоннах (тн). По сути, нужны кг/м3 или тн/м3. Это тесно связанные единицы определяющие количество. В принципе возможен довольно простой самостоятельный пересчет веса (массы) из тонн в килограммы и обратно: из килограммов в тонны. Однако, как показала практика, для большинства посетителей сайта более удобным вариантом было бы сразу узнать сколько килограмм весит 1 куб (1 м3) песчано-гравийной смеси или сколько тонн весит 1 куб (1 м3) песчано-гравийной смеси , без пересчета килограмм в тонны или обратно — количества тонн в килограммы на один метр кубический (один кубометр, один куб, один м3). Поэтому, в таблице 1 мы указали сколько весит 1 куб (1 кубометр, 1 метр кубический) в килограммах (кг) и в тоннах (тн). Выбирайте тот столбик таблицы, который вам нужен самостоятельно. Кстати, когда мы спрашиваем сколько весит 1 куб (1 м3), мы подразумеваем количество килограмм или количество тонн. Однако, с физической точки зрения нас интересует плотность или удельный вес. Масса единицы объема или количество вещества помещающегося в единице объема — это объемная плотность или удельный вес. В данном случае объемная плотность и удельный вес песчано-гравийной смеси. Плотность и удельный вес в физике принято измерять не в кг/м3 или в тн/м3, а в граммах на кубический сантиметр: гр/см3. Поэтому в таблице 1 удельный вес и плотность (синонимы) указаны в граммах на кубический сантиметр (гр/см3)

Таблица 1. Сколько весит 1 куб песчано-гравийной смеси, вес 1 м3 песчано-гравийной смеси. Объемная плотность и удельный вес в гр/см3. Сколько килограмм в кубе, тонн в 1 кубическом метре, кг в 1 кубометре, тн в 1 м3.

Песчано-гравийная смесь отличается зернистой структурой и прочностью. Благодаря этим качествам данный материал широко используется в строительстве различных объектов и дорог.

Разновидности строительного песка

Немаловажной характеристикой является разновидность сыпучей смеси, этим определяется, во сколько кг оценивается 1 куб песка. Это же касается условий хранения, а именно температуры и уровня влажности. Стандартным считается вес строительного сыпучего материала 1550-1700 кг/м3 (в ведре 18,5-20,4 кг). Если брать сухие крупинки кварца, то его удельный вес равен 1440 кг/м3, чтобы узнать актуальный показатель для 10 кубов, нужно 1440*10. В утрамбованном состоянии тонна весит 1680 кг, а в мокром 1920 кг.

Наименование материала	Вес куба (кубометра), кг	Вес ведра (12л), кг
Песок строительный (ГОСТ 8736-93)	1550 — 1700	18,5 — 20,4
Песок речной	1630	19,5
ПГС — песчано-гравийная смесь	1600	19
Гравий	1400	17
Керамзит (ГОСТ 9757-90)	250-800	3 — 9,6
Щебень гранитный	1470	17,5
Щебень песчаник	1300	15,5
Щебень терриконовый	1150	14
Щебень туфовый	800	9,5
Щебень мраморный	1500	18
Щебень известняковый	1300	15,5
Щебень шлаковый	1500	18
Известь гашеная	2210	26,5
Известь негашеная	3370	40
Гипс	2200 — 2400	26,5 — 29
Цемент	1300	15,6
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67	100 — 200	1,2 — 2,4

Для получения точных данных нелишним будет использовать специальную таблицу, в которой указываются данные для отличных друг от друга типов.

Речной	добывается на речном дне, характеризуется чистотой, серым оттенком. Габариты отдельных элементов колеблются в пределах 0,3-0,5 мм. Чаще используется для приготовления специальных смесей, растворов. С его использованием нередко организовываются дренажные системы. Удельный вес составляет 1630 кг/м3
Карьерный	используется открытый способ добычи, фракция может достигать 3,2 мм, используется для реализации фундаментных работ, ремонта тротуарных дорожек. Часто карьерная «сыпучка» после просеивания используется для отделочных/штукатурных работ. УВ = 1500 кг/м3
Морской	как понятно из названия, добывается на дне моря. Несмотря на высокую стоимость, используется во многих сферах. Удельная масса равна 1620 кг на м3

Какой бывает песчано-гравийная смесь

Различают природную песчано-гравийную смесь (ПГС) и обогащенную (ОПГС). Последняя может содержать разное количество гравия, в зависимости от области применения. Также важно место добычи. Горно-овражная ПГС отличается остроугольной формой частиц и наличием примесей, а потому не подходит для бетона. В отличие от морской, которая практически не содержит глины и пыли. Однородная структура и чистота данного материала делают его незаменимым в качестве бетонного наполнителя. Озерно-речная ПГС также обладает однородным составом, но может содержать глинистые частицы, ил, грунт и органические элементы.

Природная ПГС – это полезное ископаемое. Согласно ГОСТ 23735-79 содержание гравия в ней должно быть не менее 10 %, но не более 95 %.

ОПГС создается искусственно на основе природной. Количество гравийных элементов здесь может быть 15-25 %, 25-35 %, 35-50 %, 50-65 % и 65-75 %.

Чтобы определить тип песчано-гравийной смеси и присвоить классификацию, материал проходит ряд испытаний и анализов, в процессе которых измеряется количество примесей и зерен слабых пород, размеры песка и гравия, проводится проверка на прочность и морозостойкость.

Физические характеристики и нормы расхода

Разновидности этого материала не ограничиваются вышеперечисленными тремя типами. Существует также градация по скальным, карьерным и осадочным породам, а также отдельный вид щебня — переработанный из отходов строительных материалов: кирпича, бетона или асфальта.

Щебень также отличается конфигурациями, если учитывать способ получения из горных и известняковых пород, то камень будет иметь множество острых краев и пластинчатые составляющие. С другой стороны, если брать во внимание производство щебеня, полученного из камней, которые постоянно контактировали с водой, округлые формы такого материала будут больше подходить для декоративных целей.

Сколько бруса 150х150 в кубе таблица и особенности материала указано в статье.

Как выглядит дом из профилированного бруса камерной сушки, можно узнать в данной статье.

По величине преобладающего количества щебня в смеси различают:

Главное, что необходимо выяснить перед покупкой это фракцию щебня, от которой и будет зависеть насыпной объем и масса. Расчет для фракции щебня 20 40 будет отличатся от более мелкого. Если необходимо быстро подсчитать, сколько щебня добавлять в цементный раствор, можно воспользоваться данными следующей таблицы.

Сертификат на песчано-гравийную смесь

Сертификат соответствия представляет собой документ, который подтверждает качество материала по параметрам ГОСТ. Сертификация осуществляется после проведения лабораторных испытаний согласно государственным стандартам. Поскольку получение сертификата – это добровольное решение, наличие такого документа свидетельствует о добросовестности производителя.

Максимальная величина гравия ПГС может быть не больше 70 мм. В ОПГС эта величина составляет 10, 20, 40 и 70 мм. Фракция песка используется средняя и крупная.

Песчаные породы на сегодня являются основным материалом, который используется в процессе возведения построек различного назначения. Неудивительно, что вопросом, сколько весит куб песка, интересуются многие, ведь он является основополагающим компонентом бетона, без которого не обходится ни одно здание, дом.

Сколько в кубе (1м3) тонн щебня: таблицы расчетов —

Ответ на эти и подобные вопросы ищут многие – без щебня не обходится ни одна стройка, ремонт. Его используют в самых различных работах – бетон, изделия из него, строительство дорог, возведение жилья, фундаменты, железобетонные изделия…

Но – чтобы купить щебень правильно, необходимо разобраться в некоторых тонкостях материала. Сколько щебня в машине – вам сразу никто не даст правильный ответ.

В зависимости от рабочих характеристик, размера, насыпной плотности, он имеет различный вес при равном объеме.

Щебень – природный строительный материал, получаемый путем добычи открытым карьерным способом. Большие валуны дробятся, фильтруются по размеру зерна камня, просеивается от посторонних частиц, глины и мусора.

Разновидности щебня

 По плотности и природе происхождения он бывает трех основных видов:

Все три вида имеют несколько фракций, разный вес и объем.

Использование

• ➡️ 5 – 10мм – самая мелкая, используется практически во всех строительных и ремонтных работах;
• ➡️ 5 – 20 мм – производство бетонной смеси различного назначения, строительство дорог, аэродромных покрытий с гранитным щебнем
• ➡️ 20 – 40мм – строительные работы, фундаменты домов, насыпи для трамвайных путей;
• ➡️ 40 – 70мм – крупная фракция – производство товарного бетона, дорожное покрытие, фундаменты строений;
• ➡️ 70 – 120 мм – фундаменты домов, товарный бетон, заборы, клумбы, декоративные работы;
• ➡️ 0 – 5мм – отсев – побочный продукт при дроблении камней, используется в бетонных массах, дорожки, декоративные ландшафтные работы.

Сколько весит щебень

 Основным параметром принято считать удельный вес материала, его насыпную плотность. Чем мельче фракция, тем выше насыпная плотность, чем больше фракция – тем крепче бетонная масса. Плотность зависит от формы камешка – игольчатый, кубовидный или плоский. Наивысшую плотность имеет кубовидная фракция щебня, бетонная масса будет обладать наивысшей прочностью.

Основные показатели, влияющие на удельный вес:

• ➡️ расположение карьера;
• ➡️ условия хранения;
• ➡️ вид породы как основной материал для производства щебня;
• ➡️ способ добычи;
• ➡️размер фракций;
• ➡️ форма зерна;
• ➡️ водопоглощение;
• ➡️ влажность.

Именно фракция материала оказывает первостепенное влияние на вес щебня. К примеру, зерно 5 – 20 мм имеет плотность 1,36 т.м3, при увеличении зерна 40 – 70 мм, плотность снижается до цифр 1, 32 т.м3.

Данный параметр нельзя упускать при расчетах объема и массы материала.

Также имеет значение происхождение материала – гранитный самый тяжелый, известковый относительно легкий и наименее прочный.

К примеру, из таблицы мы видим, сколько щебня 5 – 20 в кубе – 1,35 тонны.

Сколько весит куб щебня

Как мы знаем – куб это 1м*1м*1м = ширина*длинна*высота, все это перемножаем  – получается 1 куб.

Приведем усредненные данные по фракциям:

• ➡️ 0 – 5мм – 1.50т;
• ➡️ 5 – 10мм – 1.45т;
• ➡️ 5 – 20мм – 1.37т;
• ➡️ 20 – 40мм – 1.41т;
• ➡️ 40 – 70мм – 1.47т;
• ➡️ 70 – 120мм – 1.48т.

Из этих показателей, мы видим, сколько тонн в кубе щебня – здесь роль играет размер зерна. Пример – 20 кубов щебня 5 – 20 – сколько тонн:

20 * 1.37 = 27,400 кг (27 400 кг).

Зная нужные цифры, не стоит покупать точный вес материала, погрешность в 10% гарантирована. Лещадность, фракционность, водопоглощение – эти факторы всегда внесут свои корректировки, поэтому купить щебень необходимо с небольшим запасом.

Лещадность

Данный показатель существенно влияет на качество бетонной массы, на его качество. Чем выше данный показатель. тем хуже будет бетон, его прочность. В его массе будут воздушные прослойки, которые отрицательно сказываются на конечном результате – прочности, надежности, долговечности.

Водопоглощение

Данный показатель имеет важное значение при расчетах веса куба щебня. На этот показатель влияет пористость, размер камня и природа происхождения камня.

Сколько кубов в тонне щебня

Ответ на данный вопрос видно в вышеприведенной таблице – все просто. При вычислениях важно делать ставку на породу щебня, всегда будет погрешность. Правильный ответ на этот вопрос – только взвешивание покажет точный результат. Различные производители на карьерах применяют различное оборудование для дробления щебня, отсюда форма зерна у всех разная. Щебень кубовидной формы будет иметь наивысшую насыпную плотность.

Сколько кубов щебня в машине

Потребность на стройках  первоочередных материалов чрезвычайно высока, естественно, щебень покупается машинными объемами. При этом важно понимать – сколько материалов можно засыпать в кузов грузового автомобиля.

Например, сколько кубов щебня в камазе, можно сказать приблизительно, ведь здесь играет роль плотность материала, его происхождение. Плотность щебня из одного карьера может существенно отличаться.

Для получения более точных расчетов необходимо учесть ряд показателей и грузоподъемность конкретного автомобиля, например Камаза.

Посмотрим некоторые примеры для гранитного щебня:

• ➡️ камаз, грузоподъемность 15 тонн, доставит 10м3;
• ➡️ 15тон делим на 1470 кг/м3 = 10, 2 м3;
• ➡️ камаз 7.7 т доставит щебня 5м3;
• ➡️ 7.7 т делим на 1470 кг/ м3 = 5, 2 м3;
• ➡️ камаз 25 т доставит 17м3;
• ➡️ 25 т делим на 1470 кг/м3 = 17м3.

При увеличении насыпной плотности материала, из-за уменьшения фракции щебня, возможно уменьшение объема загружаемого материала.

Если рассматривать именно Камазы, то они по грузоподъемности бывают разных типов:

• ➡️ 8 – 10 м3 – маленький Камаз;
• ➡️ 10 – 13 м3 – средний;
• ➡️ 13 – 17 м3 – большой.

Также, перевозчики строительных материалов часто борта кузова наращивают, для увеличения грузоподъемности. В среднем удается увеличить загрузку автомобиля на 2 – 3 куба.

Поэтому, сразу ответить на вопрос – сколько кубов щебня в Камазе довольно не просто, необходимо знать хотя бы грузоподъемность автомобиля.

Чтобы узнать сколько тонн щебня перевезет камаз, берут усредненные показатели насыпной плотности и конкретной грузоподъемности автомобиля, например:

• ➡️ грузовик – 8м3 *1470 кг/м3 = 11.76 т;
• ➡️ 10 м3 * 1470 кг/м3 = 14,7 т, это соответствует максимально  допустимой загрузке данной машины 10м3;
• ➡️12 м3 * 1470 кг/м3 = 17,6 т, такой тоннаж доставит грузовик с 12 кубовым кузовом.

В расчетных данных веса щебенки как правило указывают среднее значение плотности – 1400 кг/ м3. Ввиду влияния различных параметров – хранение, способ производства, размер зерна, его форма, к расчетам добавляют поправочный коэффициент 1.1 – 1.2, что в свою очередь даст более точный результат.

При покупке щебня, специалисты компании всегда вам укажут сколько в кубе конкретного щебня и ответят на вопрос куб щебня это сколько тонн.

Сколько цемента и пгс в кубе бетона

Бетон на ПГС.

Поговорим о бетоне на ПГС. Что такое ПГС? Это песчано-гравийная смесь. Не та смесь, что мы можем выкопать лопатой на огороде, а смесь, которая намывается со дна рек или берется из карьеров, где в историческом прошлом протекали реки. ПГС — это чистый мытый песок, в котором нет пылеватых частиц и в котором содержится какое-то количество округлых камешков.

Состав ПГС в смысле содержания в нем гравия разных фракций зависит от места залегания. В каких-то камни крупнее, в каких-то мельче, где-то их больше, а где-то меньше. Поэтому нам надо задаться вопросом, как рассчитать необходимое количество компонентов для приготовления нужной бетонной смеси.

Для начала определимся, как трактуется ПГС в нормативах. Для этого можно посмотреть ГОСТ 23735-79 (Смеси песчано-гравийные для строительных работ. Технические условия.) В частности, в первых же пунктах сообщается:

1.2. В природной песчано-гравийной смеси содержание зерен гравия размером более 5 мм должно быть не менее 10% и не более 95% по массе.

1.3. Обогащенная песчано-гравийная смесь в зависимости от содержания зерен гравия подразделяется на пять групп: от 15 до 25% св. 25 » 35% » 35 » 50% » 50 » 65%

» 65 » 75%

Пожалуй, на этом все интересное для самостройщика в этом документе заканчивается. А мы перейдем к следующему: СНиП 82-02-95 (Нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций).

Прежде всего познакомимся с этой таблицей в приложении Б, которая отражает соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками.

Класс бетона по прочности на сжатие	Средняя прочность бетона данного класса, кгс/см2, при коэффициенте вариации 13,5 %	Ближайшая марка бетона по прочности	Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, %
В2	26,2	М25	-4,6
В2,5	32,7	М35	+7,0
В3,5	45,8	М50	+9,1
В5	65,5	М75	+14,5
В7,5	98,2	М100	+1,8
В10	131,0	М150	+14,5
В12,5	163,7	М150	— 8,4
В15	196,5	М200	+1,8
В20	261,9	М250	-4,5
В22,5	294,4	М300	+1,9
В25	327,4	М350	+6,9
В30	392,9	М400	+1,8
В35	458,4	М450	-1,8
В40	523,9	М500	— 4,8
В45	589,4	М600	+1,8
В50	654,8	М700	+ 6,9
В55	720,3	М700	-2,8
В60	785,8	М800	+ 1,8

Не стоит особо заморачиваться четвертым столбцом этой таблицы, поскольку мы не Асуанскую плотину строим. Для скромного домика, например, площадью 150 м2 не требуется особая прочность бетона даже для фундамента, как самого нагруженного, достаточно класса В7,5 (марка бетона М100). Если уж быть более точным, так даже и этого лишне. Посмотри, например, статью Фундамент. Расчет нагрузки на грунт.

Но все же возьмем за исходную марку бетона М100. И теперь обратим внимание на таблицу 21:

Класс бетона по прочности на сжатие	Базовые нормы расхода цемента марки 400 для монолитных конструкций, кг/м3
В7,5	180
В10	200
В12,5	225
В15	260
В20	320
В22,5	350
В25	380
В30	440

Согласно этой таблицы базовая норма расхода цемента марки 400 для бетона марки М100 составляет 180 кг/м3. Обрати внимание: это базовая норма. Ее при необходимости надо еще подкорректировать. В частности, по марке цемента:

7.7 Базовые нормы расхода цемента (табл. 21) приведены для бетонов, изготовленных на портландцементе марки 400 и его разновидностях. При применении цемента марки 500 базовые нормы следует умножать на коэффициент 0,88, при применении цемента марки 300 — на коэффициент 1.13.

И еще:

5.10 Базовые нормы приведены для бетонов на щебне. При применении гравия их следует умножать на коэффициенты, указанные в табл. 6.

Класс бетона по прочности на сжатие	В7,5	В10-В12,5	В15	В20	В22,5
Коэффициент	0,91	0,94	0,96	0,97	0,98

Из этого следует, что для бетона на ПГС вполне можно обойтись 180 * 0,91 = 163,8 кг цемента на м3 бетона. С грубым округлением — 165 кг.

А теперь самое интересное. Мы часто встречаем рецепты приготовления бетона различных марок, обозначенные примерно так: цемент:песок:вода — 1:5:0,5. Даже порой на мешках с цементом такие рецепты приводятся. И берет самостройщик этот мешок, насыпает ведро цемента, пять ведер песка и льет полведра воды.

А бетона не получается. Слишком жестко. Приходится добавлять воду, лить в замес еще в два раза больше. Почему не получается? Потому что не все осознают, что в рецептах соотношение указывается весовое, а не объемное. А те, кто приводит эти рецепты, не считают нужным обращать на это внимание.

Таким образом, получается большой перерасход цемента. Если же подходить более правильным путем, принимая 165 кг цемента на куб бетона, то для одного замеса в смесителе можно рассчитать объемное количество всех компонентов. Скажем, в барабан смесителя мы можем засыпать не более 3-х ведер ПГС.

Сначала определим удельный вес ПГС. Он может быть разным в зависимости от происхождения. Возьмем, к примеру, 1700 кг/м3. Тогда 3 ведра (конечно же, десятилитровых) ПГС будут весить примерно 51 кг. Надо сказать, что выходной объем бетона всегда будет меньше процентов на 12-15 от объема заполнителя. То есть, если мы засыплем 3 ведра ПГС, то на выходе получим 2,6 ведра бетона.

А 2,6 ведра — это 0,026 м3. И если на кубометр бетона требуется 165 кг цемента, то для получения 0,026 м3 — 0,026 * 165 = 4,29 кг. Отвесив столько цемента можно определить с достаточной точностью, какой его объем. Например, в рыхлом состоянии цемент весит порядка 1500 кг/м3. Следовательно, по объему на 1 замес требуется примерно 4,3 / 1500 = 0,0028 м3 или около 3 литров.

Теперь задача определить количество воды для такого замеса. Существует такое понятие, как водоцементное отношение. То есть, весовое отношение количества воды к количеству цемента. Самым правильным это отношение принимается значением 0,5. То есть, 0,5 кг воды на 1 кг цемента. Для наших же 4,3 кг цемента воды потребуется 2,2 кг, или 2,2 литра.

Бетон при таком количестве воды может оказаться жестким, плохо поддающимся трамбовке. Но добавлять воду не следует, поскольку это снижает прочность бетона. В крайнем случае, при добавлении воды необходимо добавить пропорциональное количество цемента, чтобы не нарушить водоцементное отношение.

Есть и другой метод, при котором в состав бетона вводятся пластификаторы. Иногда вместо спецдобавок подобного типа для пластификации применяют жидкое мыло, и даже бытовые моющие средства (Сорти, Фэйри…). На замес в три ведра берут нужное количество воды, капают в него 0,5-1 мл средства, размешивают и вливают в барабан. Пластичность бетона регулируют опытным путем изменением количества химиката.

В прилагаемом ролике я не показал применение пластификатора, чтобы показать, насколько жестким получается бетон. А вообще же я вливаю моющее средство Сорти, примерно 1 грамм. Бетон получается мягким, текучим, хорошо заполняет пустоты и трамбуется.

Поделитесь этой страницей со своими друзьями:

www.goandsee.ru

Подсчитываем расход цемента на 1 куб ( 1 м3 ) бетона.

Подсчитываем расход цемента на 1 куб ( 1 м3 ) бетона.

Бетон, цена за куб которого сегодня вполне приемлема, без сомнений, является одним из наиболее распространенных современных строительных материалов.

Он создается на основе гравия или щебня, а в качестве связывающего элемента используется замешанная на воде цементно-песчаная смесь. Приготовление этого строительного материала должно сопровождаться правильными расчетами расхода цемента на 1 куб бетона, что будет во многом определять прочность итогового материала.

Конечно, проще купить имеющий оптимальный состав готовый бетон на вес, доставкой которого занимаются десятки компаний в любых регионах. Но во многих случаях залить правильный раствор в бетономешалку – это единственный способ произвести качественную укладку  на объекте.

1. Расход цемента на 1 м3 бетона нужно проводить с точностью до килограмма. Если же речь идет о расходе щебня на куб м , то здесь можно допустить погрешность в 5 килограмм. Это позволяет с предельной точностью определить жесткость, прочность и подвижность бетонного состава. Чем меньше расход мешков , тем плотнее и надежнее он получится .

2. При проведении необходимых расчетов касающихся того, как посчитать, сколько в кубе бетона должно быть цемента, важно подобрать правильную марку цементного материала. Если вы хотите минимизировать расход цементного состава, то марка должна быть не выше марки самого бетона, получаемого на выходе.

3. К примеру, если на выходе вы должны получить бетон 1 (марка М100), то цемент марки М300 должен расходоваться на уровне 160-170 килограмм на кубический метр. Если вы берете марку 400, то расходная норма для заливки увеличится до 180-195 килограмм на кубометр. Для марки М 200, соответственно, оптимальная масса будет где-то посредине, равно как и стоимость.

4. Многие специалисты рекомендуют применять частичное измерение всех компонентов, необходимых для создания бетонного раствора в любых количествах – 1 куб, 5 кубов или 7 кубов. К примеру, в соотношении бетонно — цементном можно оперировать пропорциями 1 к 5, где 1 – это доля цемента в бетонном составе. Если в растворе используется  марка М600, необходимо придерживаться пропорции 1:3, где 1 – это килограмм , а 3 – три килограмма песка на 1 куб . Если речь идет об использовании марки М400, то пропорция должна быть 1:2 – килограмм цемента на два килограмма песка.

5. Также, следует помнить о том, что добавляя в раствор воду происходит уменьшение объема раствора по отношению к сухой смеси. А это приводит к возникновению необходимости умножения всего объема на коэффициент 1,3 (применимо к расчету количества цемента). К примеру, на кубометр кирпичной кладки нужно использовать 0,3 кубических метра раствора, что приводит к необходимости использования 100 килограмм. То есть, на 1 м куб стены оптимальный расход  будет равен 100 килограмм, а на 2 куба – 200 килограмм, с учетом того, сколько весит арматура.

6. Что касается оптимального распределения составляющих частей бетонной смеси, то для 1 метра кубического  лучше всего использовать полкуба песка, 0,8 кубических метра щебня или гравия. Если говорить про цемент на куб бетона, то здесь все расчеты проводятся индивидуально. К примеру, если изготавливается бетон марки М200, идеально подходящий для формирования дорожек и заливки фундамента, то необходимо использовать 280 килограмм . Бетон марки М300, использующийся для создания плит перекрытий, лестниц и стен, требует использования 380 килограмм .

domisad.org

Как рассчитать куб бетона

Каждый человек, который решает заняться стройкой должен заранее знать, что первая задача после составления чертежа – это расчет точного количества материалов, дабы избежать перерасхода либо заморозки строительства.

Определить марку бетонного раствора следует до начала строительства.

Имея необходимые формулы расчетов можно узнать все количество с погрешностью в 1-2%.

При расчетах первым делом следует рассчитать именно количество материалов на кубометр бетона, т.к. он льется в основание, а потом сопровождает весь процесс строительства.

Косвенные параметры

При расчете объема бетона следует учитывать наличие арматуры в фундаменте.

Первым делом стоит учесть, что в емкости будет в 99 случаях из 100 не только раствор, но и арматура, следовательно, часть пространства в виде 4-5% уже будет занята. Этот параметр важно учитывать при заливке фундамента, монолитов и т.п. объемных изделий, т.к. даже 4% – это может быть несколько кубов раствора, в зависимости от объемов стройки.

Тут же следует сразу определяться с маркой будущего бетона, т.к. от этого зависят все дальнейшие формулы. При этом важно учитывать, что 2 составляющие являются постоянными в своем количестве, а 2 – переменными. Не стоит путать марку цемента и бетона, т.к. это далеко не одно и то же, ибо бетон всегда обладает более низкой маркой, нежели цемент. При расчетах следует учитывать лишь одно правило – чем большая нужна итоговая марка бетона, тем качественней должен быть цемент, и его должно быть как можно больше. Так, для раствора м35 потребуется 200 марка, тогда как для м200 надо будет уже цемент марки 500.

Вспомогательные значения

Чем крупнее песок, тем меньше требуется бетона.

Самое важное в этом пункте – это усвоить, что у строительных материалов есть срок годности, а именно у цемента он не более недели. По прошествии данного срока свойства начинают теряться, а это значит, что нельзя использовать материал по прямому назначению. Лучше всего заменить им аналогичный более низкой марки, что с одной стороны позволит избавиться от залежавшихся остатков, а с другой укрепить конструкцию в том месте, где предполагался более слабый бетон. После того, как цемент начал терять свои свойства, точно рассчитать его количество на куб невозможно.

Читайте также:  Раствор для кладки строительных блоков

Количество цемента для бетона напрямую зависит от зернистости песка. Чем крупнее песок, тем меньше потребуется основного материала. Но тут не следует особо уповать на песок и снижать до бесконечности цемент. Гравий всегда имеет примерно одни размеры, а соответственно при расчетах не имеет никаких побочных действий. Во всех расчетах используются средние данные на материалы, т.к. именно от них удобнее толкаться при дополнительных расчетах.

Смешивание также важно производить согласно технологии, ибо в случае нарушения при большом количестве бетона неожиданности могут быть разные. Так первым делом происходит в отдельной емкости замес сухой смеси до однородной массы. Требуется это для того, чтобы в итоге раствор был равномерным, а также без комочков. Затем в ковш заливается вода на 15% будущего объема, а сухая смесь засыпается равномерно сверху. После чего за 2-5 минут раствор достигает нужной консистенции.

При смешивании в обыкновенных ручных бетономешалках достигнуть объемов в кубометры будет не просто, поэтому расчет идет немного по другой схеме и уже не по весу, но согласно объему – 4 доли ПГС, 1 цемента и воды, сколько возьмет. Засыпается именно в таком порядке, но в данном случае опасаться некачественной работы уже не стоит, т.к. объемы миксеров слишком маленькие (около 50 л), а это существенно снижает шансы на неудачный исход. Рассчитать результат в данном случае проще всего.

Детальный расчет

http://youtu.be/Mzrj-h565C8?t=30s

Важно учитывать, что 2 составляющие могут менять свое количество, а 2 постоянные. Причем те, что меняют – делают это в зависимости от множества факторов таких, как температура воздуха, нужная марка, постоянные материалы и срок лежания. Расчет, приведенный ниже, используется для самой популярной марки бетона м200.

Читайте также:  Расчет расхода пескобетона на стяжку

Песок – 760-770 кг на куб. При расчетах указывается исключительно средняя зернистость.

Гравий – 1095-1105 кг. Вместо песка и гравия все чаще используется песчано-гравийная смесь (ПГС), т.к. она содержит ту же пропорцию, а время на смешивание существенно уменьшается. Рассчитать ПГС на куб можно используя среднюю арифметическую от обоих указанных выше чисел.

Цемент – 320 кг марки 500.

Вода – 160 л, но в зависимости от необходимости нередко цемент может вобрать больше на куб и тогда следует доливать до того момента, пока он будет брать.

Имея эти данные можно расчитать количество материалов на кубометр бетонного раствора, вне зависимости от его марки и ситуации приготовления.

Если при смешивании что-то пошло не так и раствор начинает вести себя необычно, то тут же следует восстановить в памяти весь процесс предварительного замеса и добавить то, чего не хватает в данном конкретном случае.

Page 2

• Армирование
• Виды
• Изготовление
• Инструменты
• Монтаж
• Расчёт
• Ремонт

1pobetonu. ru

«Сколько необходимо щебня на 1 куб бетона?» — Яндекс.Кью

Пытаясь понять, сколько кубов расходуется песка и щебня на 1 куб бетона, необходимо сначала изучить наиболее распространенные рецепты замеса. Соотношение воды/песка в общем составе меняется в соответствии с фракцией щебня.
Так, если взять стандартную фракцию щебня 20 миллиметров и плотность материала в пределах 1400 кг/м3, масса составит около 1200 килограммов. Другие компоненты будут заполнять пустоты, гарантируя качественное сцепление. Правило работает при условии расчета сухих компонентов и стандартного размера зерна. Объем воды в такой смеси стандартный.
Получается, что для приготовления одного кубического метра готового бетонного раствора берут 1206 килограммов щебня (0.816 м3), 220 килограммов воды (0.22 м3).
Соотношение песка и цемента рассчитывают в соответствии с требуемой маркой бетона.
Для замеса кубического метра бетона марки М300 с использованием цемента марки М400 нужно:

• 385 килограммов (0. 296 м3) цемента
• 1207 килограммов (0.816 м3) обычного щебня
• 504 килограмма (0.336 м3) песка
• 215 литров чистой воды

Определить объем щебня и других компонентов в кубе бетона можно несколькими способами. Каждый из них обладает определенными преимуществами и недостатками, актуален для конкретного типа работ.
Состав марок бетона и соотношение песка, цемента и щебня Для разных видов бетонного раствора в качестве заполнителя используют разные типы щебня. Так, в состав бетонов марок М100-М300 добавляют стандартный крупный щебень. Бетон марки М400 предполагает использование вымытого гравия или щебня крупной фракции без дополнительных примесей (более лучшего качества
Соотношение наполнителей для марки цемента М400:

Марка бетона М100: расход щебня 6.1 и 4.1 песка

М150: 5 щебня и 3.2 песка

М200: 4.2 щебня и 2.5 песка

М250: 3.4 щебня и 1.9 песка

М300: 3.2 щебня и 1.7 песка

М400: 2.4 щебня и 1.1 песка

М450: 2. 2 щебня и 1 песка

Соотношение наполнителей для марки цемента М500:

Марка бетона М100: 7.1 щебня и 5.3 песка

М150: 5.8 щебня и 4 песка

М200: 4.9 щебня и 3.2 песка

М250: 3.9 щебня и 2.4 песка

М300: 3.7 щебня и 2.2 песка

М400: 2.8 щебня и 1.4 песка М450: 2.5 щебня и 1.2 песка

Определить, сколько щебня идет на куб бетона, можно по специальной формуле:

Щебень = 1000 / (α * V пустот.щ / y насып. щ + 1 y щ), тут:

• α – обозначает коэффициент раздвижки
• V пустот.щ – маса пустотная, измеряется в кг/л y насып.
• щ – насыпная масса, измеряется в кг/л y щ – плотность материала, измеряется в кг/л

Так, если нужно приготовить раствор М 200 и высчитать объем наполнителя для одного куба, берут цемент М400 и наполнитель в объеме, который высчитывается в соответствии с его техническими характеристиками. В примере параметры щебня такие: плотность 2.5 кг/л, фракция 20 миллиметров, насыпная масса равна 1. 3 кг/л, пустотная масса равна 0.49 кг/л.

Расчет объема: Щ = 1000 / (1.1 * 0.49 / 1.3 + ½.5) = 1227 кг/м³. Таким образом, для получения куба раствора нужно взять 1227 килограммов щебня с указанными характеристиками. Данный метод эффективен, но в быту обычно используют более простые способы вычислений.
Вес одного куба бетона равен примерно 1700-2500 килограммов. На окончательную цифру влияют характеристики составляющих.

Обычно рецепт приготовления смеси такой:

• 200-400 килограммов цемента,
• 500-700 килограммов песка,
• 1100-1300 килограммов щебня,
• 100-200 литров воды.

На практике расчеты выполняют так: количество гравия должно быть равным объему раствора. Так, для получения кубометра бетона берут столько же наполнителя.

Пропорции для домашнего замеса:

• Цемент – 0.3 кубометра
• Щебень – кубометр (1300 килограммов)
• Вода – 180 литров
• Песок – 650 килограммов

Определяя, сколько нужно щебня для одного куба бетона, можно использовать несколько разных методов. Лучше всего доверить выполнение расчетов мастеру, что будет гарантировать корректность вычислений и качество полученной смеси.

Сколько щебня в кубе бетона, ведер и литров в 1

Большинство строительных работ немыслимо проводить без качественной бетонной смеси, поэтому столь важно соблюсти все необходимые пропорции и соотношения компонентов. В этой статье мы рассмотрим важные аспекты формирования качественного бетона различных марок, а также массовую долю ингредиентов в составе.

Щебень удельный вес таблица и особенности применения указаны в статье.

Преимуществ у бетона множество: это и универсальность состава, который можно использовать при различных типах работ. Прекрасные прочностные характеристики, высокая степень морозостойкости, влагонепроницаемости и гигиеничности. Готовая поверхность способна выдерживать нагрузки на сжатие и механические удары.

Из чего состоит

Большим преимуществом будет возможность варьировать составом бетона в зависимости от поставленных целей. Это поможет также сэкономить на более дорогостоящих компонентах, а заодно использовать строительные материалы весьма рационально.

Сейчас не существует ни одной отрасли промышленности, где бы ни встречались изделия из бетона. Дорожное покрытие, жилые дома и промышленные здания, а также гидротехнические сооружения, укрепление берегов и даже большинство блочных материалов для строительства изготовлены с использованием различных типов бетона.

Каков удельный вес щебня 40 70, можно узнать из статьи.

Готовые бетонные растворы можно приобрести как говорится на местности, в ближайшей строительной компании и заморочиться лишь вопросом, сколько на куб бетона надо цемента. Для объемных работ лучшим решением будет аренда специальной техники, а при домашних переделках и ремонте можно ограничится приобретением мобильной бетономешалки заданного объема. Подобное приспособление существенно облегчит трудоемкие работы и улучшит качество готовой смеси за счет равномерного перемешивания.

Состав покупных растворов регламентируется государственным стандартом, поэтому тут по большей мере все зависит от добросовестности производителя. Самостоятельно проверить качество готовой смеси будет затруднительно, поэтому не стоит слепо доверять самым выгодным предложениям.

Какова насыпная плотность щебня 20 40, можно узнать из данной статьи.

Для домашнего строительства не требуется четкое соотношение пропорций, поэтому можно воспользоваться приведенной далее таблицей, чтобы быстро и без трудных расчетов получить готовую бетонную смесь заданных параметров.

Соотношения ингредиентов в бетонном растворе:

№ п/п:	Марка бетона:	Марка цемента:	Количество цемента:	Песок, кг:	Щебень, кг:	Вода, л:
1.	М 50	М 400	380 кг (1,0).	645 кг (1,69).	Гравий 608 кг (1,59).	210 л (0,55).
2.	М 75	М 300	175 кг (1,0).	945 кг (5,4).	1053 кг (6,02).	210 л (1,2).
3.	М 100	М 300	214 кг (1,0).	870 кг (4,07).	1080 кг (5,05).	210 л (0,98).
4.	М 150	М 400	235 кг (1,0).	855 кг (3,64).	1080 кг (4,6).	210 л (0,89).
5.	М 200	М 400	286 кг (1,0).	795 кг (2,78).	1080 кг (3,78).	210 л (0,74).
6.	М 250	М 400	332 кг (1,0).	750 кг (2,26).	1080 кг (3,25).	215 л (0,65).
7.	М 300	М 400	382 кг (1,0).	705 кг (1,85).	1080 кг (2,83).	220 л (0,58).
8.	М 350	М 400	428 кг (1,0).	660 кг (1,54).	1080 кг (2,5).	220 л (0,51).

Для удобства пользования таблицей в скобках приведены основные пропорции составляющих. Большинство строителей привыкли использовать объемную меру — отсыпать необходимое количество ингредиентов при помощи обычной литровой банки. Таким образом, сохраняется соотношение массы твердых частей раствора и воды, которую как раз в килограммах измерить будет затруднительно.

Каков коэффициент уплотнения щебня 20 40, можно узнать прочитав статью.

Часто в бетон добавляются специальные химические вещества – пластификаторы, которые улучшают пластичность смеси и способствуют приданию дополнительных характеристик. Это может быть отличная водонепроницаемость, стойкость к растрескиванию, морозу или грибковым микроорганизмам. Пропорции необходимого количества и целесообразность использования пластификаторов в домашних условиях каждый решает самостоятельно. Для наиболее рационального использования необходимо изучить информацию производителя, а также необходимую дозировку. 

Количественное соотношение

Сколько нужно щебня? По своему составу различают несколько типов бетонной смеси. В первую очередь эта самый прочный и популярный гранитный состав, в котором в качестве твердого наполнителя использован щебень из твердых горных пород. Часто в домашнем строительстве используют известковый щебень как неплохую и более доступную по стоимости альтернативу. Бетоны с известковым щебнем более хрупкие, но для формирования перегородок или внутренних стен вполне подойдут. Часто именно из известкового щебня делают блочные бетонные стройматериалы.

Что такое лещадность щебня, можно узнать из данной статьи.

На видео рассказывается, сколько кубов щебня в кубе бетона:

Результат работы зависит не только от происхождения щебня, но и от его фракции. Как правило,используют три вида классификации размера камней. От самого мелкого, чье сечение достигает всего лишь пяти миллиметров. Средней фракцией считается размер от 5 до 20 мм, а самый крупный щебень, используемый в бетоне, будет примерно от 20 до 40 мм. Для того чтобы определить какой щебень подойдет вам лучше всего следует знать вес щебня фракции 20 40 в 1 м3.

Технология производства щебня довольно проста, но трудоемка. При помощи специального механизма выполняется дробление горных пород минеральных камней. В зависимости от преобладания того или иного вида, различают кварцевые, гранитные или известковые типы. Отдельной категорией считается вторичный щебень, который получают путем переработки ненужных строительных отходов: асфальта, старого бетона или кирпича.

Узнать о том, сколько весит 1 куб щебня, можно прочитав данную статью.

Читайте и о том, сколько весит куб бетона.

Для того, чтобы правильно определить необходимое количество ингредиентов, необходимо точно знать вес и объем составляющих. Примерные значения приведены в таблице.

Вес и объем щебня в одном кубометре:

№ п/п:	Наименование материала:	Вес 1 м³:	Вес ведра (12 л):
1.	Гравий:	1400 кг.	17 кг.
2.	Щебень туфовый:	800 кг.	9,5 кг.
3.	Щебень терриконовый:	1150 кг.	14 кг.
4.	Щебень песчаник:	1300 кг.	15,5 кг.
5.	Щебень известняковый:	1300 кг.	15,5 кг.
6.	Щебень гранитный:	1470 кг.	17,5 кг.
7.	Щебень мраморный:	1500 кг.	18 кг.
8.	Щебень шлаковый:	1500 кг.	18 кг.

На пропорции будет влиять и тип бетонной смеси. Ранее уже была приведена таблица формирования различных марок бетона, но для более простого и понятного применения можно воспользоваться следующей классификацией.

Как выглядит гранитный щебень фракция 40 70, указано в статье.

Легкий материал

Использование такого типа бетонной смеси не ограничивается стеновыми перегородками и блоками стройматериалов. Легкие бетоны помогают выполнить конструкцию сложной конфигурации и придадут крепость любой конструкции при относительно небольшом весе и плотности.

Состав легкого бетона:

• Песок — 500 кг.
• Гравий — 470 кг.
• Цемент — 296 кг.
• Вода — 162 л.

Ориентировочный вес одного кубометра от 800 до 1600 кг. При изготовлении легких бетонов обычно не используется щебень, но если его фракция приближена к отсеву, такое отступление будет нелишним.

Каков объемный вес щебня 20 40, можно узнать прочитав статью.

Тяжелые

Такие смеси более распространены и чаще всего используются в промышленном секторе. Его средний вес от 1600 до 2600 кг на кубический метр готовой смеси. Объемный вес бетона зависит от характера и структуры применяемого сырья при изготовлении.

Состав тяжелых бетонов:

• Цемент (марка не ниже М 500) — 150 – 500 кг.
• Песок — 400 – 800 кг.
• Наполнитель: щебень и гравий — 1000 – 1400 кг.
• Вода — 90 – 210 л.

Использование тяжелых бетонов рекомендовано для формирования фундаментов различной сложности, а также несущих частей бетонной конструкцией. Такие смеси более дорогостоящие, но по прочности и долговечности намного опережают легкие и средние виды бетона.

Как выглядит и в каких случаях применяется речной песок по ГОСТу 8736 93, можно узнать здесь.

Читайте и о том, сколько тонн песка в кубе.

Сверхпрочные

В производстве используются достаточно редко вследствие большого количества дорогостоящих компонентов в составе. Обычно сверхтяжелые бетоны служат для особо ответственных мероприятий, например, экстренному укреплению грунта или создание особо прочного и выносливого фундамента под высотное здание.

Вес сверхпрочного бетона начинается от 3 тонн на кубометр раствора. Щебень в таких смесях как правило не фигурирует. Роль твердого наполнителя играют отходы металлической руды, а также высокопрочные минеральные вещества: гематит, магнетит, барит и подобные.

Какова удельная теплоемкость песка, можно узнать из статьи.

Бетон — универсальный материал, по степени распространенности далеко опередивший большинство строительных смесей. Приготовление и использование бетона имеет ряд нюансов, особенно сложно «угадать» в пропорциями. В нашей статье дана информация о некоторых методах формирования бетонных составов, а также о массовой части в них щебня, песка и прочих компонентов.

Сколько нужно опгс на 1 куб бетона для фундамента

Песчано-гравийная смесь стоит в одном ряду с основными наполнителями другого вида (щебнем, гравием, строительным мусором, шлаком), предназначенными для производства тяжелого бетона.

Принципиальная разница состоит в том, что для изготовления гостовского бетона используется гостовские наполнители и гостовский песок, а для изготовления тяжелого бетона примерно соответствующего ГОСТ, применяют смесь крупного и мелкого заполнителя в виде песчано-гравийной смеси «ПГС».

При этом бетон из ПГС имеет свои индивидуальные преимущества – это доступный и относительно недорогой материал, выполняющий свои функции при всех прочих равных условиях.

Что такое ПГС?

Аббревиатура ПГС расшифровывается как песчано-гравийная смесь, добываемая в карьерах, со дна морей и рек. Основные свойства ПГС регламентированы требованиями ГОСТ 23735-2014 («СМЕСИ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ»).  Строительные компании используют ПГС для: строительства дорог, обустройства подушек фундаментов, засыпки траншей, отсыпки оснований под различные площадки, рекультивации земель, благоустройства прилегающих территорий и других вспомогательных работ.

В качестве наполнителя бетона ПГС используется исключительно в частном домостроении, и только в тех в случаях когда конструкции и сооружения не испытывают высоких механических нагрузок. ПГС не годится для бетона, изготавливаемого в соответствии с требованиями ГОСТ, и не используется заводами по производству товарных бетонов тех или иных марок.

Причина этого кроется в составе и происхождении рассматриваемого материала. ПГС – это обломки горных пород разной фракции, разной твердости, перемешанные с песком, состоящим из частиц различной величины. Также в состав добываемой ПГС входят примеси глины, пыли, ила и грунта. При этом каждая конкретная партия материала, добытая в конкретном карьере, имеет индивидуальный процентный состав, размеры и твердость частиц, которые сложно идентифицировать по процентному содержанию, размерам и твердости.

В то же время после обогащения, песчано-гравийный материал представляет собой неплохой относительно недорогой комплексный наполнитель для тяжелого бетона, из которого можно возводить фундаменты и стены ненагруженных малоэтажных зданий, обустраивать отмостки, садовые дорожки, площадки и другие подобные сооружения.

В соответствии с ГОСТ 23735-2014, в зависимости от процентного содержания основного наполнителя (гравия) различают 5 групп обогащенной ПГС:

• Первая группа: от 15 до 25% гравия.
• Вторая группа: от 25 до 35% гравия.
• Третья группа: от 35 до 50% гравия.
• Четвертная группа от 50 до 65% гравия.
• Пятая группа от 65 до 75% гравия.

Практика показывает, что самый оптимальный состав бетона из пгс получается при использовании материала 5-й группы. Так, при приготовлении бетона из ПГС 5-й группы можно изготовить строительный материал соответствующий самым востребованным «гостовским» маркам тяжелого бетона – М150 и М200. При этом бетонный материал марок выше М200,даже из обогащенной ПГС приготовить невозможно.

Бетон из ПГС для фундамента

Фундамент здания является самой нагруженной конструкцией, которую можно залить бетоном на основе обогащенной ПГС. В связи с этим рассмотрим тонкости приготовления бетона из пгс для фундамента малоэтажного здания.

Как уже было сказано, нет официальных данных, регламентирующих сколько нужно пгс на 1 куб бетона для заливки фундамента. Поэтому частным застройщикам, выбравшим в качестве наполнителя данный продукт, следует руководствоваться эмпирическими пропорциями бетона из ПГС:

• 1 часть цемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ (старое обозначение М400) или ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (старое обозначение М500).
• 8 частей обогащенной ПГС пятой группы.
• Затворитель (вода) 0,5-1 части от цемента.

Количество воды может отличаться в меньшую сторону в зависимости от влажности ПГС. Смешивая компоненты в указанных пропорциях, в конечном итоге получается готовый бетон соответствующий гостовской марке тяжелого бетона М150.

Бетон из ПГС: пропорции в ведрах

Мера измерения – «Ведро» самый популярный способ отмеривания количества компонентов при замешивании бетона своими руками из ПГС или компонентов других видов. При этом если вес «ведра» цемента и затворителя можно систематизировать и привести к единому знаменателю, то вес «ведра» ПГС лучше всего определять индивидуально, взвесив конкретную смесь непосредственно на строительной площадке.

Тем не менее, учитывая актуальность данной публикации, рассмотрим вопрос: как сделать бетон из ПГС, используя стандартное ведро объемом 10 литров и среднюю удельную насыпную плотность песчано-гравийной смеси.

• Определяем количество цемента. Общепринятая для расчетов удельная плотность портландцемента ЦЕМ I 32,5Н ПЦ составляет 1 300 в 1 м3 объема. Соответственно количество цемента в 1-м десятилитровом ведре: 1 300х0,01=13 кг.
• Определяем количество ПГС. Согласно вышеуказанных пропорций нам потребуется: 8х13=104 кг ПГС. Удельная плотность обогащенной ПГС составляет 1 650 кг в 1 м3. Соответственно в 1 десятилитровом ведре помещается: 1650х0,01=16,5 кг ПГС. Определяем количество ведер: 104/16,5=6,3 ведра.
• Количество воды – 0,5 ведра.

Таким образом, на одно ведро цемента понадобится добавить 6,3 ведра обогащенной ПГС и 0,5 ведра воды.

Сколько ПГС надо на 1 куб бетона

Для определения сколько ПГС в 1 м3 бетона используем количество ведер и количество килограммов рассчитанных выше – на 1 десятилитровое ведро цемента, идет 6,3 ведер ПГС и 0,5 ведра воды. Приступаем к пошаговому расчету:

• Определяем «порцию» компонентов бетона в литрах на 1 ведро (10 л) цемента: 10 (цемент)+ 63 (ПГС)+5 (вода)=78литров.
• Определяем сколько «порций» помещается в 1 м3 (1000 л): 1000/78=12,82.
• Определяем количество ПГС на 1 м3 бетона в литрах: 63х12+(63х0,82)=807,66л.
• Учитывая, что в 1 м3 помещается 1 650кг рассматриваемого материала, переводим литры в кг: 1650х0,80766=1332,63 кг.

В результате расчетов получили следующие результаты: количество ПГС на куб бетона в ведрах 80,7 ведра, количество ПГС на куб бетона в килограммах 1332 кг.

Заключение

Подводя итог, необходимо дать ответ на распространенный вопрос задаваемый застройщиками: Какую смесь использовать для бетона ПГС или ОПГС? Обогащенную ПГС можно применять в состоянии поставки. На использовании обычной смеси следует остановиться подробнее.

Большинство ресурсов описывают необогащенную ПГС как материал с низким содержанием гравия и обломков, а также акцентируют внимание на том, что в составе смеси есть валуны и куски породы, имеющие большой размер (более 80 мм).

В то же время эти ресурсы дают противоречивый совет – допускают использование обычной ПГС для производства бетона своими силами, но при этом оговариваются, что размер фракции крупного заполнителя должен быть не более 80 мм.

Получается, что застройщик перед использованием материала должен ее перебрать (обогатить). Таким образом, ответ следующий: использовать необогащенный продукт можно, но понадобится изменить его качественный состав до качественного состава обогащенного продукта вручную.

Существует немало вариантов заливки фундамента. Бетон из ПГС – наиболее популярный метод укладки фундаментной основы и если делать его собственными силами непосредственно на строительной площадке, то можно значительно сэкономить бюджет. К тому же, такой вариант устройства поверхности дает 100% гарантию того, что раствор будет именно той консистенции и качества, который сможет в дальнейшем прослужить немало лет.

В этой статье мы рассмотрим, как приготовить бетон из песчано-гравийной массы, и каким должно быть соотношение цемента и ПГС для фундамента, что он набрал необходимую прочность и плотность.

Виды песчано-гравийной смеси

Песчано-гравийная смесь добывается из рек и морей. Сразу стоит отметить, что немаловажно соотношение цемента и ПГС в бетоне, а также пропорции самих составляющих смеси.

Существует два типа гравсмеси:

1. Обогатительная (ОПГС). Этот вариант смеси характеризуется высоким содержанием гравия в сравнении с песком. Его количественная доля составляет целых ¾ от всего объема заливки. Такие пропорции цемента и ОПГС влияют на эксплуатационные характеристики бетонного раствора в целом.
2. Классическая смесь (ПГС). В этом случае пропорции гравмассы имеют следующий вид: 20% гравия и 80% песка.

Чтобы приготовить бетон из ПГС для фундамента используется, как всегда, цемент и вода. Пропорции бетона зависят от задач, которые на него возлагаются.

Для приготовления раствора из ПГС для фундамента с высокими показателями качества опытные строители рекомендуют готовить его по такому рецепту:

• ½ доля воды;
• 4 доли обогащенной песчано-гравийной массы;
• 1 доля цемента.

При необходимости количественную долю песка можно увеличивать. Но прежде чем это делать, следует разобраться, сколько процентов песка в ПГС.

При использовании классической песочно-гравийной смеси огромную роль играет марка цемента. От этого момента зависит и количественная доля воды.

Если строго соблюдать пропорции, то в конечном результате можно получить качественный раствор. При введении в смесь большого количества цементной основы получается «тяжелый» раствор, который значительным образом усложняет процесс кладки или заливки.

От качества бетона зависит надежность и долговечность строения. При этом учитывается и соотношение основных ингредиентов

Если не соблюдать пропорции ПГС и цемента для бетона, а именно увеличить процент вхождения последнего, то поверхность быстро растрескается. Также отрицательно влияет на прочностные характеристики будущей поверхности, для которых используется подобный состав смеси, и повышенное количество воды.

Если песчано-гравийная смесь готовится собственными силами, то в арсенале инструментов необходимо иметь еще и металлическую сетку, с помощью которой можно просеивать отдельные части массы и, таким образом, делать состав более однородным.

Если состав готовится для фундамента, то дополнительно вводить в состав раствора песок не нужно. Его количественной доли в гравмассе достаточно для реализации подобных целей. Тут нужно соблюсти следующие пропорции бетона:

• цемент – 1 часть;
• гравсмеси – 8 частей.

В некоторых случаях, когда не требуется высокое качество поверхности, используется еще один дополнительный компонент в виде щебня. Без него поверхность получается более качественной и гладкой.

Многие интересуются, можно ли использовать для расчета пропорций онлайн калькулятор? Почему нет? С его помощью можно быстро и правильно рассчитать пропорции. Допустимая доля погрешности в данном случае не превышает 5%, что по сравнению с 15-20% ошибок «на глаз» делает результат действительно качественным.

>>КАЛЬКУЛЯТОР ТУТ

Бетон — основной материал, который применяют при строительстве жилых и производственных зданий, прокладке транспортных магистралей, возведении мостов, платин, укреплении дамб и тоннелей. От прочности бетона зависит безопасность и долгий срок службы, возводимых сооружений.

Конструкционный бетон состоит из цемента, воды и твердых заполнителей. Повышенные требования к прочности и надежности фундаментов, монолитных конструкций, дамб, плотин, тоннелей успехом выполняет бетон на основе песчано-гравийной смеси (ПГС).

Основные виды ПГС

Песчано-гравийная смесь – неорганический сыпучий строительный материал.

По процентному содержанию зерен гравия в смеси различают:

• Природную (натуральную) песчано-гравийную смесь (ПГС) с содержанием гравия 10–20%;
• Обогащенную (отсортированную) песчано-гравийную смесь (ОПГС) с содержанием гравия 15–75%.

По происхождению и месту залегания природный вид смеси подразделяется на три типа: 

• Горно-овражный, в котором присутствуют включения горной породы, а зерна гравия отличаются остроугольной формой.
• Озерно-речной с гравием более плавных форм и небольшим содержание глины и ракушника.
• Морской тип отличается однородным составом, твердыми включениями округлой формы и минимальным содержанием примесей.

Горно-овражную ПГС не используют для производства бетона из-за ее неоднородной структуры. Такой смесью засыпают котлованы, основания под транспортные магистрали, траншеи при укладке трубопроводов, используют как, дренажный слой в канализационных системах.

Бетон для строительных конструкций, требующих особой прочности, готовят из речной или морской обогащенной смеси песка и гравия.

Допустимые размеры зерен твердых фракций в ПГС по ГОСТ 23735–2014 «Смеси песчано-гравийные для строительных работ» (вступил в действие 1. 07. 15) составляют:

Наименование	Размер зерен, мм
песок	25–35
3-я	>35–50
4-я	>50–65
5-я	>65–75

Согласно с ГОСТ 23735–2014 размеры зерен гравия в ОПГС не должны превышать: 10 мм; 20 мм; 40 мм или 70 мм. В особых случаях допускается максимальный размер гравия до 150 мм.

Характеристики гравия, входящего в ОПГС, такие как прочность, морозостойкость, содержание примесей, проверяют по ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ».

Качество песка (состав, калибр зерен, содержание пылевых и глинистых примесей) в обогащенной песчано-гравийной смеси, которую используют для приготовления бетона, должно соответствовать ГОСТ 8736–93 «Песок для строительных работ».

Как приготовить бетон из ПГС?

В зависимости от прочности на сжатие бетоны делят на классы согласно со СНиП 2. 03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции». Класс бетона обозначается буквой «В» и цифрой, соответствующей нагрузке в мПа, которую выдерживает кубик бетона размером 15*15*15 см. 

Более привычные для строительного рынка марки бетона обозначают буквой «М» и значениями предела прочности в кг/см2. Также маркируют и цемент, входящий в состав бетона.

В строительстве применяют марки бетонов от М100 до М450. Марка и соответственно прочность бетона зависит от количества цемента, входящего в его состав.

Для производства ходовых марок бетона используют цемент М400 и М500 в определенных пропорциях с обогащенной песчано-гравийной смесью и водой.

ОПГС для бетонной смеси должна содержать зерна гравия различных размеров. Мелкий гравий заполнит пустоты между крупными зернами и обеспечит расчетную прочность бетона.

Закупку обогащенной смеси следует осуществлять у крупных производителей, гарантирующих соответствие характеристик ОПГС нормам и стандартам.

Смешивание бетонной смеси производят ручным или механическим способом.

Механизмы и инструменты для замеса бетона непосредственно на стройплощадке:

• бетоносмеситель;
• лопата;
• ведро;
• емкость для ручного замеса.

Более качественный бетон получается при механическом способе производства из готовых обогащенных песчано-гравийных смесей.

Бетон из ПГС для фундамента

Из обогащенной смеси гравия и песка готовят бетон марок:

• М150 – для фундаментов под небольшие одноэтажные постройки;
• М200 – для ленточных, плитных фундаментов;
• М250 – для монолитных и плитных фундаментов;
• М300 – для монолитных фундаментов;
• М400 – с ускоренным схватыванием для особо прочных фундаментов.

Чтобы улучшить адгезию смешиваемых компонентов, для приготовления бетона берут портландцемент с содержанием силикатов кальция до 80%. Это позволяет замешивать бетон при пониженных температурах, но не ниже +160С.

Содержание инородных примесей в цементе не должно превышать 20%. Специальная маркировка цемента, обозначенная буквой «Д», указывает процентное содержание нежелательных добавок в нем.

Пропорции ПГС и цемента для бетона

Пропорции для приготовления бетона из цемента марок М400, М500 и ОПГС 4-й группы с содержанием гравия 60–65% (цемент/ОПГС):

Марка бетона	Пропорции, (кг)		Пропорции, (л)		Количество бетона на 10л (л)
	цемент М400	цемент М500	цемент М400	цемент М500	цемента М400	цемента М500
	1/11,6	1/13,9	10/102	10/124	78	90
	1/9,2	1/11,1	10/82	10/98	64	73
	1/7,6	1/9,1	10/67	10/81	54	62
	1/6	1/7,1	10/53	10/63	43	50
	1/5,6	1/6,7	10/49	10/59	41	47
	1/3,9	1/4,8	10/35	10/42	31	36
	1/3,6	1/4,3	10/32	10/37	29	32

В зависимости от влажности исходного материала, количество воды на долю сухой массы раствора может изменяться, поэтому воду добавляют частями. В начале замеса берут 2/3 части воды, постепенно добавляя воду в процессе приготовления бетона до получения однородной пластичной массы.

Опытные строители советуют готовить бетон для фундамента из обогащенной песочно-гравийной смеси в объемном соотношении 1/8 или 1/6.

В этом случае получаются марки бетона соответственно:

• М150 и М200 из цемента М400 и М500;
• М200 и М300 из цемента М400 и М500.

Инструкция по замесу бетона М300 из ОПГС, механическим способом, в бетоносмесителе на 125л:

• Включают бетоносмеситель без заполнения ингредиентами.
• Наклоняют бетоносмеситель на первую позицию и заливают 5л воды.
• Засыпают 6 ведер ОПГС 4-й группы с размером зерен 5–20 мм.
• Наклоняют бетоносмеситель на вторую позицию и засыпают 1 ведро цемента М500.
• Добавляют 3л воды, в зависимости от влажности ОПГС.
• Через 2–3 минуты по цвету и консистенции определяют готовность бетона.

При ручном замесе бетона:

• в емкость (корыто, поддон) засыпают сухие компоненты смеси и тщательно их перемешивают лопатой;
• формируют горку из цементной смеси и делают в ней углубление;
• в углубление постепенно льют воду, постоянно перемешивая раствор лопатой;
• воду добавляют до получения нужной консистенции бетона.

Практические рекомендации

Определить пропорции для замеса бетона можно без взвешивания и сложных вычислений. Метод основан на соблюдении условия, при котором получается прочный бетон. Вяжущая цементная эмульсия должна заполнить все свободное пространство между твердыми фракциями смеси.

Для этого берут мерную емкость и ведро объемом 10 л. В ведро насыпают обогащенную песчано-гравийную смесь и заливают ее водой, отмеряя объем мерной чашей. Когда вода поднимется до поверхности смеси, записывают отмеренный объем воды. Это и будет объем цемента, который нужно добавить к ОПГС.

Если в ведро с наполнителем удалось влить 2 л воды, то для получения бетона смешивают ведро ОПГС и 2-литровые мерки цемента. Пропорция цемент-смесь получится 1/5. Воду добавляют в сухую смесь порциями, пока не образуется пластичная масса.

Марочную прочность бетон набирает через 28 дней после заливки фундамента.

Но для продолжения строительства, необязательно ждать так долго. При теплой погоде через три дня бетон набирает 70% прочности, этого достаточно для возведения стен.

В холодную пору следует выждать неделю, после чего можно продолжить строительство.

Механическим или ручным способом готовят небольшие объемы бетона для ленточных фундаментов гаражей, подсобных построек, дач, одноэтажных строений. Средний объем замеса бетономешалки составляет 125–300 л, а для фундамента под дом с подвалом может понадобиться до 20 м3 бетона.

Заливать бетон слоями в течение нескольких дней недопустимо по технологии, поэтому лучше заказать готовый бетон, который подвезут в миксере прямо на стройплощадку.

Звоните +7 (499) 380-69-97

Мы проконсультируем по выбору марки и объема бетона для вашего строительного объекта. Сделаем расчет и предложим лучшее коммерческое предложение.

Возвести стойкий и прочный базис без применения бетона практически нереально, так как этот материал служит основой для любого строения. От качества бетона зависит долговечность и надежность готового здания, поэтому следует ответственно подходить к изготовлению раствора. Очень часто для строительства на частных загородных участках застройщики готовят бетон из пгс (песчано-гравийной смеси) своими руками. Перед тем, как остановить выбор на данном варианте, стоит узнать обо всех тонкостях его изготовления.

Выбор материалов

Решившись на застройку участка, следует приобрести все стройматериалы, которые могут понадобиться в работе. Закупать песчано-щебневую смесь нужно исключительно у производителей, проверенных временем.

Стоит знать, что выполняя бетон из пгс, пропорции гравия и песка в смеси могут отличаться. К примеру, в состав классической пгс (необогащенная) входит всего 20 процентов гравия, в то время как в обогащенной присутствует 75 процентов материала.

Обычно специалисты советуют применять обогащенный состав, в котором преобладает щебень. Компоненты для изготовления пгс, которые добываются со дна реки или моря, обладают высокими качественными характеристиками, поэтому именно их рекомендовано добавлять для приготовления смеси. Речные и морские компоненты (гравий и песок) практически не содержат примесей, благодаря чему приумножается сцепление смеси с остальными элементами бетона. В результате мастер гарантированно получит высококлассный бетон из пгс для фундамента, пропорции которого будут полностью соответствовать стандартам.

Тонкости приготовления раствора

Собственноручно изготовить бетонный раствор для базиса с применением гравия и песка достаточно просто. Для этого предварительно подготавливаются определенные инструменты и необходимое сырье:

• Лопата;
• Сухой цемент;
• Чистая вода;
• Песчано-гравийная смесь;
• Ведро стандартного размера;
• Бетономешалка или корыто, в котором будут смешиваться компоненты.

Чтобы раствор вышел качественным, при его приготовлении стоит придерживаться определенного соотношения. Если для работы применяется обогащенный состав, то идеальные пропорции пгс и цемента для бетона – 8 к 1 соответственно.

Далее, естественно, добавляется вода, объем которой определяется практическим путем исходя из состояния пгс. Нередко состав бывает увлажненным, а потому при применении смеси понадобиться в несколько раз меньше жидкости, чем при использовании сухого состава из гравия и песка. Как бы то ни было, вода вливается не сразу, а постепенно, иначе есть риск получить слишком жидкий раствор. Идеальная густота бетона аналогична густоте сметаны. Добившись такой консистенции, доливание жидкости стоит прекратить.

Если планируется использование классической смеси, то к ее подбору нужно подойти особо тщательно. Максимальный размер зерен гравия должен быть 8 см, если же фракция материала превышает данный показатель, то такая пгс для бетона не годится. Относительно пропорции для необогащенной смеси:

• Песок и гравий – 6 частей;
• Цемент – 1 часть.

Что касается цемента, то профессионалы советуют обратить внимание на портландцемент, обладающий прекрасными вяжущими характеристиками. Лучше всего приобрести материал М300, М500 или М600. Цемент марки 400 имеет определенный недостаток – моментальное схватывание, поэтому его использовать не стоит. Не всем известно, что быстрое застывание цемента при заливке основания чревато образованием холодных шов, ухудшающих качество уже готового базиса.

Что еще стоит помнить, изготавливая бетон из пгс? Пропорции в ведрах немного другие. Один сосуд вмещает:

• Цемент – 15,6 кг;
• Смесь песка и щебенки – 18 кг.

В данном случае пропорция элементов для классической смеси – 2 к 14 соответственно. Для обогащенного состава используется 1 часть цемента к 9 частям пгс. Не нужно забывать о воде. Точно следуя данным соотношениям можно получить бетон высшего качества.

Особые рекомендации

Многие мастера задаются вопросом, сколько нужно пгс на куб бетона. Чтобы рассчитать объем смеси, следует ориентироваться на массу всех элементов. Кроме того, важную роль играет и марка применяемого цемента. К примеру, для изготовления бетона М300 используется:

• Цемент марки 400 – 0,382 т;
• Гравий – 1,08 т;
• Песок – 0,705 т;
• Вода – 220 л.

Для бетона М100 применяется:

• Цемент марки 400 – 0,214 т;
• Гравий – 1,08 т;
• Песок – 0,87 т;
• Вода – 210 л.

Почти всегда производители песчано-гравийных составов указывают на мешках расход пгс на 1 м3 бетона.

Иногда используется и иная система расчетов. К примеру, для возведения базисной конструкции нужна бетонная смесь М300. Для изготовления 1 кубометра раствора понадобится:

• Цемент – 0,38 т;
• Гравий – 0,8 м3;
• Песок – 0,5 м3.

Если данные методы калькуляции кажутся слишком сложными, можно пойти по самому простому пути, которым пользуются профессионалы – обратиться к специальной таблице. Достаточно найти название самого материала («бетон из пгс»), пропорции. Таблица подскажет подходящее количество всех компонентов для создания качественного раствора.

Таблица

Расчет и пропорции ПГС в видео:

Еще немного о бетоне:

Сколько щебня в кубе бетона разных марок, состав и пропорции компонентов

Щебень (гравий) широко применяется как твердый наполнитель в бетонных конструкциях. Из-за своей специфической формы и шероховатой поверхности, он демонстрирует отличную адгезию с цементно-песчаными растворами. На прочность сооружения влияют не только технические характеристики щебня, но и то, сколько его содержит кубический метр бетона.

Оглавление:

1. Виды смесей
2. Наполнители
3. Основные характеристики
4. Определение необходимого количества щебня

Классификация растворов

Вес смесей напрямую зависит от типа наполнителя. По этому признаку они делятся на:

• Сверхтяжелые.
• Тяжелые.
• Легкие.
• Сверхлегкие.

Первые создают уникальные монолитные структуры, плотностью свыше 2600 кг/м3. Для этой цели в раствор добавляют минералы со специфическими качествами: барит, лимонит, магнетит. Более широко распространен тяжелый бетон (1900–2600 кг/м3), из которого делают всевозможные армированные конструкции, гидротехнические сооружения, дороги и взлетно-посадочные полосы. В него включают гравий или щебень.

Из легких смесей производят керамзито-, пено- и газобетон, арболит. Благодаря рыхлым или газообразующим добавкам добиваются низкой плотности материала — до 1900 кг/м3. Сверхлегкий бетон (до 500 кг на кубометр) получают из торфа, тырсы или пенопласта. Он практически не обладает конструктивной прочностью и используется лишь как утеплитель.

Виды

Чтобы создать тяжелый бетон с определенными характеристиками, употребляют наполнители разного типа. Гранитный щебень — раздробленная твердая горная порода, отличающаяся особой граненой формой. В строительстве востребованы 6 фракций: от 5 до 120 мм, но наиболее популярен размер — 5–20, из которого выполняют железобетонные конструкции, железнодорожные насыпи и дорожные покрытия. Гравий добывается путем просеивания карьерных пород. Он уступает гранитному материалу в плотности, но выигрывает в стоимости и уровне радиоактивности. Добавляют 4 размера: 3–10, 5–40, 5–20 и 20–40 мм. Гравий чаще всего выступает основой для пешеходных дорожек и спортивных площадок.

Известняковый щебень отличается самой низкой стоимостью и делится на 3 фракции: 20–40, 5–20 и 40–70 мм. Его получают при обработке карбонатных осадочных пород. Невысокие прочностные характеристики обусловили узкую область применения: полиграфия, стекольное дело, создание и ремонт неглавных дорог. Вторичный щебень — измельченные отходы строительства: твердый мусор, асфальт, бетон. По всем принципиальным характеристикам он уступает классическим типам, поэтому используется там, где их значение непринципиально. Его главное достоинство — минимальная стоимость.

Принципиальные параметры

Прочность наполнителя, как способность выдерживать предельные нагрузки, определяется его плотностью (Гщ). Чем она выше, тем большую марку можно с его помощью создать. Объемная масса (Рщ) характеризует, сколько сухой щебенки помещается в кубическом метре. Она меняется в зависимости от типа последней, размера, формы и влажности. Насыпная масса (Рнас.щ) учитывает не только объем зерен, но и свободное пространство между ними.

Параметр	Единица измерения	Гранитный	Гравийный	Известняковый
Плотность	кг/м3	2600	2400	1800–2 600
Объемная масса		2500	2200	1600–2 500
Насыпная масса		1300–1400		1200–1 300

Прежде чем ответить на вопрос, сколько нужно щебня на 1 куб бетона, потребуется узнать его вес (каждой фракции) и марку прочности. Находятся эти данные в сопроводительных сертификатах качества продукта и в справочных таблицах.

Щебень	Размер	Марка	Вес, кг/м3
Гранитный	5–10	М700–М800	1410
		М1200	1430
	5–20		1400
		М700–М800	1390
	20–40		1370
		М1200	1380
	25–60		1370
		М700–М800	1360
	40–70		1340
		М1200	1350
Известняковый	10–20	М600	1410
	20–40	М800	1310
	40–70	М600	1260

По показателям прочности он условно разделен на 5 групп:

• М1200–М1400.
• М800–М1200.
• М600–М800.
• М300–М600.
• М200.

Для получения монолита определенного класса необходима подходящая марка наполнителя.

Бетон	Щебень
М100	М600
М200	М800
М300	М1000
М400–М500	М1200

Чаще всего для М250 и ниже берут гравий, а для М300 и выше — гранит. Менее плотные фракции добавляют и в высокопрочные смеси, но только после экспертного обоснования и соответствующей коррекции пропорций песка и цемента.

Варианты подсчета

Определить, сколько щебня нужно для создания 1 м3 бетона, можно теоретическим и практическим методом. В первом случае применяется классическая формула:

• Щ = 1000/α*(Vпуст.щ/Рнас.щ+1/Гщ), где α — коэффициент раздвижки зерен, Vпуст.щ — пустотность, Рнас.щ — объемная насыпная масса, Гщ — средняя плотность.

Например, надо получить кубический метр бетона М200 и рассчитать количество необходимого наполнителя. Имеется щебень с фракцией 20 мм и плотностью 2,5 кг/л, насыпная масса которого равна 1,3 кг/л, а показатель пустотности — 0,49 кг/л. Традиционно используется цемент М400, марка которого в 2 раза превышает класс бетона. Для него коэффициент раздвижки зерен находится в пределах от 1,05–1,15, поэтому выбирается средне значение 1,1.

• Щ = 1000/1,1*(0,49/1,3+1/2,5) = 1227 кг/м3.

Из теоретических расчетов выходит, что на куб бетона приходится 1227 кг щебня. Такой метод гарантирует точные результаты, но занимает много времени, так как требует поиска исходных данных в справочной литературе и технической документации. В быту популярны практические способы. Первый из них основан на знании того, что вес тяжелой смеси составляет от 1900 до 2600 кг. Соотношение ее компонентов, в зависимости от их прочностных характеристик, покажет таблица.

Марка цемента	Марка бетона	Ингредиенты
		Щебень	Песок
М500	М100	7,1	5,3
М400		6,1	4,1
М500	М150	5,8	4,0
М400		5,0	3,2
М500	М200	4,9	3,2
М400		4,2	2,5
М500	М250	3,9	2,4
М400		3,4	1,9
М500	М300	3,7	2,2
М400		3,2	1,7
М500	М400	2,8	1,4
М400		2,4	1,1
М500	М450	2,5	1,2
М400		2,2	1,0

Таким образом, заданным условиям отвечает смесь, состоящая из 230–320 кг цемента, 580–790 песка и 980–1330 щебенки, залитая 110–160 литрами воды. Более распространен другой метод. В идеале количество наполнителя должно соответствовать объему готового бетона. Поэтому для создания 1 м3 раствора понадобится кубический метр щебня, который при фракции 20 мм будет весить примерно 1300 кг. Остается добавить цемент, песок и воду: 0,3, 0,65 и 0,18 м3 соответственно.

преобразование

Префикс……..	Экспонента	Примеры экспоненциального использования:
пета (П)	15	количество CO 2 в атмосфере (в пересчете на C)- 750 мкг (или Гт)
тера (Т)	12
гига (G)	9	размеры бассейна: количество воды в океане — 1. 37 х 10 9 км 3
мега (М)	6	скорости: поток Анатарктического циркумполярного течения — 200 x 10 6 м с -1
килограмм (к)	3	расстояние Нью-Йорк — Олбани ~ 350км
гекто (ч)	2	атмосферное давление: ~1012.5 гПа (=1012,5 мбар)
базовый блок	0
милли (м)	-3	типичное количество лекарства ~ 1 мл
микро (м)	-6
нано (сущ. )	-9	длина волны фиолетового света ~ 400 нм
пико (р)	-12	размер атома ~ 10 пм
фемто (ф)	-15	предел обнаружения газовых хроматографов для SF 6 : ~1 фмоль/л

Перевести кубические метры воды в килограммы воды

Перевести кубические метры воды в килограммы воды | объем воды по сравнению спреобразование веса

Перевести кубометр воды (м ³ — куб м) в сравнении с килограммов воды (кг вес.)

в перепутанном обратном направлении

из килограммов воды 3 в куб.

Или используйте использованную страницу конвертера с

конвертером единиц объема

0 Результат преобразования для двух Объем воды против весовых единиц: из блока Символ равен в результате до блока Символ 1 кубический метр воды M 3 — CU м = 1000. 00 килограмм воды кг вес. Какой международный акроним для каждой из этих двух единиц объема воды по сравнению с единицами веса? Префикс или символ кубического метра воды: м 3 — куб. м Префикс или символ для килограмма воды: кг вес. Инструмент преобразования технических единиц для измерения объема воды и веса. Обменный показатель в кубических метрах водной единицы м 3 — куб. м в килограммах водной единицы кг вес. как в эквивалентном результате измерения (две разные единицы, но одинаковая физическая общая величина, которая также равна их пропорциональным частям при делении или умножении). Один кубический метр воды, переведенный в килограмм воды, равен = 1000,00 кг веса. 1 м 3 — куб. м = 1000,00 кг вес. Поиск страниц при преобразовании в с помощью онлайн-системы пользовательского поиска Google кубометр воды — м 3 — куб м сколько килограмм воды — кг вес. Конвертер единиц требует, чтобы в вашем браузере был включен JavaScript. Вот конкретные инструкции о том, как включить JS на вашем компьютере Как включить JavaScript Или для вашего удобства загрузите браузер Google Chrome для просмотра интернет-страниц в высоком качестве. страниц Разное Интернет и компьютеры Сколько килограммов воды содержится в одном кубическом метре воды? Чтобы связать этот конвертер единиц измерения объема и веса воды — кубических метров воды в килограммы воды , просто скопируйте и вставьте следующий код в свой html. Ссылка будет отображаться на вашей странице как: на сайте конвертер единиц из кубический метр воды (м 3 — куб м) в килограммы воды (кг вес.) онлайн-единицы конвертер кубический метр воды ( м 3 — куб м ) в килограммы воды ( кг вес. ) Онлайн-калькулятор перевода кубометров воды в килограммы воды | преобразовать в.конвертеры единиц ком © 2021 | Политика конфиденциальности Преобразование килограммов в пг — Преобразование единиц измерения ›› Перевести килограммы в пикограммы . Пожалуйста, включите Javascript для использования преобразователь единиц измерения. Обратите внимание, что вы можете отключить большую часть рекламы здесь: https://www.convertunits.com/contact/remove-some-ads.php ›› Дополнительная информация от преобразователя единиц измерения Сколько килограммов в 1 пг? Ответ 1.0E-15. Мы предполагаем, что вы конвертируете между килограммами и пикограммами . Вы можете просмотреть более подробную информацию о каждой единице измерения: килограмма или pg Базовой единицей СИ для массы является килограмм. 1 килограмм равен 1,0E+15 пг. Обратите внимание, что могут возникать ошибки округления, поэтому всегда проверяйте результаты. Используйте эту страницу, чтобы узнать, как конвертировать килограммы в пикограммы. Введите свои собственные числа в форму, чтобы преобразовать единицы измерения! ›› Быстрый перевод килограмма в пг 1 килограмм в пг = 1.0E+15 пг 2 килограмма в пг = 2.0E+15 стр. 3 килограмма в пг = 3.0E+15 пг 4 килограмма в пг = 4.0E+15 пг 5 килограммов в пг = 5.0E+15 пг 6 кг в пг = 6.0E+15 пг 7 кг в пг = 7.0E+15 пг 8 кг в пг = 8.0E+15 пг 9 кг в пг = 9.0E+15 пг 10 кг в пг = 1.0E+16 пг ›› Хотите другие юниты? Вы можете выполнить обратное преобразование единиц из пг в килограмм или введите любые две единицы ниже: ›› Общие преобразования веса килограмм в кино килограмм в кино килограмм в кино килограмм в кино килограмм в карат килограмм в кин килограмм в нанограмм килограмм в мик килограмм в тюк ›› Определение: Килограмм Килограмм или килограмм (обозначение: кг) — основная единица массы в системе СИ. Грамм определяется как одна тысячная часть килограмма. Преобразование единиц описывает эквивалентные единицы массы в других системах. ›› Определение: Пикограмм Префикс СИ «пико» представляет собой коэффициент 10 -12 или в экспоненциальном представлении 1E-12. Значит 1 пикограмм = 10 -12 грамм-сила. ›› Метрические преобразования и многое другое ConvertUnits.com предоставляет онлайн калькулятор преобразования для всех типов единиц измерения.Вы также можете найти метрические таблицы преобразования единиц СИ. как английские единицы, валюта и другие данные. Введите единицу измерения символы, сокращения или полные названия единиц длины, площадь, масса, давление и другие типы. Примеры включают мм, дюйм, 100 кг, жидкая унция США, 6 футов 3 дюйма, 10 стоунов 4, кубический см, метры в квадрате, граммы, моли, футы в секунду и многое другое! Калькулятор массы Это базовый калькулятор массы, основанный на плотности и объеме. Этот калькулятор принимает и генерирует результаты многих общих единиц. Что такое масса? Масса обычно определяется как количество материи внутри объекта. Чаще всего его измеряют как инерционную массу, включающую сопротивление объекта ускорению при заданной некоторой результирующей силе. Однако материя определяется в науке довольно свободно и не может быть точно измерена. В классической физике материя — это любое вещество, имеющее массу и объем. Количество массы объекта часто коррелирует с его размером, но объекты большего объема не всегда имеют большую массу.Например, надутый воздушный шар будет иметь значительно меньшую массу, чем мяч для гольфа, сделанный из серебра. Хотя во всем мире для описания массы используется множество различных единиц, стандартной единицей массы в Международной системе единиц (СИ) является килограмм (кг). Существуют и другие общие определения массы, включая активную гравитационную массу и пассивную гравитационную массу. Активная гравитационная масса — это мера того, насколько сильно гравитационная сила действует на объект, а пассивная гравитационная масса — это мера гравитационной силы, действующей на объект в пределах известного гравитационного поля.Хотя они концептуально различны, не было проведено убедительных и однозначных экспериментов, которые продемонстрировали бы существенные различия между гравитационной и инертной массой. 90 199 Масса против веса 90 200 Слова «масса» и «вес» часто используются взаимозаменяемо, но хотя масса часто выражается путем измерения веса объекта с помощью пружинных весов, они не эквивалентны. Масса объекта остается постоянной независимо от того, где находится объект, и, следовательно, является внутренним свойством объекта.С другой стороны, вес изменяется в зависимости от гравитации, поскольку он является мерой сопротивления объекта его естественному состоянию свободного падения. Сила тяжести на Луне, например, примерно в шесть раз меньше, чем на Земле, из-за ее меньшей массы. Это означает, что человек с массой 70 кг на Земле будет весить примерно одну шестую своего веса на Земле, находясь на Луне. Однако их масса на Луне все равно составляла бы 70 кг. Это соответствует уравнению: В приведенном выше уравнении F — сила, G — гравитационная постоянная, m 1 и m 2 — масса Луны и объекта, на который она воздействует, а r равно радиус луны.В обстоятельствах, когда гравитационное поле постоянно, вес объекта пропорционален его массе, и нет проблем с использованием одних и тех же единиц для выражения обоих. В метрической системе вес измеряется в ньютонах по уравнению W = mg , где W — вес, m — масса, а g — ускорение, вызванное гравитационным полем. На Земле это значение составляет примерно 9,8 м/с 2 . Важно отметить, что независимо от того, насколько сильным может быть гравитационное поле, объект, находящийся в свободном падении, невесом. В случаях, когда объекты подвергаются ускорению за счет других сил (например, центрифуги), вес определяется путем умножения массы объекта на общее ускорение от свободного падения (известное как собственное ускорение). Хотя масса определяется как F = ma, в ситуациях, когда известны плотность и объем объекта, масса также обычно рассчитывается с использованием следующего уравнения, как в предоставленном калькуляторе: м = ρ × V В приведенном выше уравнении m — это масса, ρ — это плотность, а V — это объем.Единицей СИ для плотности является килограмм на кубический метр, или кг/м 3 , тогда как объем выражается в м 3 , а масса — в кг . Это перестановка уравнения плотности. Более подробная информация доступна на калькуляторе плотности. Пересмотренные оценки количества клеток человека и бактерий в организме Резюме Приведенные в литературе значения количества клеток в организме различаются на порядки и очень редко подтверждаются какими-либо измерениями или расчетами. Здесь мы интегрируем самую актуальную информацию о количестве клеток человека и бактерий в организме. Мы оцениваем общее количество бактерий в 70-килограммовом «контрольном человеке» как 3,8·10 13 . Для клеток человека мы определили доминирующую роль гемопоэтической линии в общем количестве (≈90%) и пересмотрели прошлые оценки до 3,0·10 13 клеток человека. Наш анализ также обновляет широко цитируемое соотношение 10:1, показывая, что количество бактерий в организме на самом деле того же порядка, что и количество человеческих клеток, а их общая масса составляет около 0.2 кг. Введение Сколько клеток в организме человека? Помимо заявлений о порядке величины, которые не дают первичных эталонов или оценок неопределенности, было выполнено очень мало подробных оценок (единственное исключение [1] обсуждается ниже). Точно так же вездесущие утверждения о 10 14 –10 15 бактерий, обитающих в нашем организме, восходят к старым поверхностным расчетам [2–4]. Целью данного исследования является критический пересмотр прежних оценок количества человеческих и бактериальных клеток в организме человека.Мы даем актуальные подробные оценки, где логика расчета и источники полностью задокументированы, а также получены диапазоны неопределенности. Обновляя количество клеток в организме, мы также возвращаемся к значению 10:1, которое было настолько тщательно повторено, что достигло статуса установленного общеизвестного факта [4]. Это отношение недавно подверглось критике в письме в журнал Microbe [5], но необходима альтернативная детальная оценка, которая даст конкретные значения и оценит диапазон неопределенности.Здесь мы предоставляем отчет о методологиях, используемых до сих пор для подсчета клеток, и пересматриваем прошлые оценки. При этом мы повторяем и размышляем над предположениями, сделанными в предыдущих предварительных расчетах, также известных как проблемы Ферми. Мы находим такие оценки эффективной проверкой здравомыслия и способом улучшить наше количественное понимание биологии. Большая часть доступной литературы, используемой для получения числа клеток человека, была основана на когортах исключительно или преимущественно мужчин, и поскольку мы используем эти источники, наш анализ начинается со взрослых мужчин.Как обсуждается ниже, относительно скромные количественные различия применимы к женщинам из-за изменений характерной массы тела, объема крови и микробиоты половых органов. Для нашего анализа мы использовали определение стандартного эталонного мужчины, данное в литературе [6] следующим образом: «Эталонный мужчина определяется как человек в возрасте от 20 до 30 лет, весом 70 кг, ростом 170 см». Наш анализ пересматривает оценки количества микробных клеток, человеческих клеток и их соотношения в организме такого стандартного человека. Мы начинаем наш анализ с повторного изучения количества бактерий путем изучения более ранних источников, сравнения количества бактерий в различных органах тела и, наконец, сосредоточения внимания на содержимом толстой кишки. Затем мы оцениваем общее количество клеток человека в организме, сравнивая расчеты с использованием «репрезентативного» размера клеток с агрегацией по типу клеток. Затем мы сравниваем распределение количества клеток по типу ткани с массовым распределением. В заключение мы вернемся к соотношению бактериальных и человеческих клеток и оценим влияние пола, возраста и ожирения. Результаты Происхождение распространенных в литературе заявлений о количестве бактериальных клеток у человека Микробы обнаруживаются по всему телу человека, в основном на внешних и внутренних поверхностях, включая желудочно-кишечный тракт, кожу, слюну, слизистую оболочку полости рта, и конъюнктива. Бактерии в подавляющем большинстве случаев превосходят эукариот и архей в микробиоме человека на 2–3 порядка [7,8]. Поэтому мы иногда оперативно называем микробные клетки в организме человека бактериями.Разнообразие мест, где микробы находятся в организме, затрудняет оценку их общего количества. Тем не менее, как только их количественное распределение показывает преобладание толстой кишки, как обсуждается ниже, проблема становится намного проще. Подавляющее большинство бактерий находится в толстой кишке, по предыдущим оценкам, около 10 14 бактерий [2], за которыми следует кожа, которая, по оценкам, содержит ~ 10 12 бактерий [9]. Как мы недавно показали [4], все работы о количестве бактерий в желудочно-кишечном тракте человека, в которых приводилась ссылка на указанное значение, могут быть прослежены до одной условной оценки [3].Оценка такого порядка была сделана путем предположения, что 10 11 бактерий на грамм содержимого кишечника умножены на 1 литр (или примерно 1 кг) вместимости пищеварительного тракта. Чтобы получить пересмотренную оценку общего количества бактерий в организме человека, мы сначала обсудим количественное распределение бактерий в организме человека. Показав преобладание кишечных бактерий, мы пересматриваем оценки общего количества бактерий в организме человека. Распределение бактерий в различных органах человека показывает типичные оценки порядка величины количества бактерий, которые находятся в различных органах человеческого тела.Оценки основаны на умножении измеренных концентраций бактерий на объем каждого органа [9,10]. Значения округляются до верхней границы порядка величины. Таблица 1 Пределы количества бактерий в различных органах, полученные на основе концентрации бактерий и объема. 8 10 14 11 11 9 8 10 3 -10 4 4 8 250 (5) -900 (6) 4 400428 400 (5) 8 10 7 Местоположение Типичная концентрация бактерий (1) (номер / мл содержания) объем (мл) порядок величины, связанные с бактериями № COLON (большая кишка) 10 10 11 400 (2) Dental Plaque 10 11 <10 10 12 Ileum (нижнее кишечник) 10 8 400 400 (5) Saliva 10 9 <100 10 11 Skin <10 11 за м 2 (3) 1. 8 m 2 2 (4) 10 11 10 7 Duodenum и Jejunum (верхняя тонкая кишка) 10 3 -10 4 -10 4 Хотя бактериальные концентрации слюна и зубной налет высоки, из-за их небольшого объема общее количество бактерий во рту составляет менее 1% от количества бактерий толстой кишки.Концентрация бактерий в желудке и верхних 2/3 тонкой кишки (двенадцатиперстной и тощей кишке) составляет всего 10 3 –10 4 бактерий/мл из-за относительно низкого рН желудка и быстрого течения. содержимого через желудок и тонкую кишку [10]. показывает, что бактериальное содержание толстой кишки превышает все другие органы по крайней мере на два порядка. Важно отметить, что в пищеварительном тракте толстая кишка является единственным существенным источником общей бактериальной популяции, в то время как желудок и тонкая кишка вносят незначительный вклад. Пересмотр исходной расчетной оценки количества бактерий в толстой кишке Первичный источник часто цитируемого значения ~10 14 бактерий в организме восходит к 1970-м годам [3] и состоит только из длинного предложения «производного», в котором предполагается, что объем пищеварительного тракта составляет 1 литр, и этот объем умножается на числовую плотность бактерий, которая, как известно, составляет около 10 11 бактерий на грамм влажного содержимого. Такие оценки часто очень информативны, однако полезно пересматривать их по мере накопления новых эмпирических данных.Эта новаторская оценка 10 14 бактерий в кишечнике основана на предположении о постоянной плотности бактерий на 1 л объема пищеварительного тракта (пересчет объема в массу через плотность 1 г/мл). Тем не менее, части пищеварительного тракта, проксимальные к толстой кишке, содержат незначительное количество бактерий по сравнению с содержимым толстой кишки, как можно оценить из . Таким образом, мы заключаем, что соответствующий объем для высокой плотности бактерий 10 11 бактерий/г относится только к толстой кишке.Как обсуждалось во вставке 1, мы объединили источники данных об объеме толстой кишки, чтобы получить 0,4 л. Вставка 1. Объем содержимого толстой кишки человека Это критический параметр в наших расчетах. Мы использовали значение 0,4 л на основе следующих исследований (см. также данные S1, вкладка ColonContent). Объем содержимого толстой кишки контрольного взрослого мужчины ранее оценивался как 340 мл (355 г при плотности 1,04 г/мл [6]) на основании различных косвенных методов, включая измерение потока, рентгенографию бариевой муки и патологоанатомическое исследование. [13].Недавнее исследование [15] дает более подробные данные об объеме неповрежденной толстой кишки, полученные с помощью МРТ. Авторы сообщают о стандартизированном по высоте внутреннем объеме толстой кишки для мужчин, равном 97 ± 24 мл/м 3 (наилучшее соответствие было получено при делении объема толстой кишки на куб роста). Принимая рост 1,70 м за эталонного человека [6], мы получаем объем толстой кишки 480 ± 120 мл (где, если не указано иное, ± относится к стандартному отклонению [SD]). Этот объем включает незарегистрированный объем газа и не включает прямую кишку.Совсем недавно исследования, анализирующие МРТ-изображения толстой кишки, предоставили наиболее подробные и полные данные. Общий объем внутренней толстой кишки в этой когорте составлял 760 мл [16,17]. Однако эта когорта была значительно выше контрольного мужчины. Нормируя рост, мы получаем 600 мл общего объема для стандартного человека. Чтобы вычесть объем, занимаемый газом, фракция стула в этом отчете была оценена как ≈70% объема толстой кишки, что привело к 430 мл стандартизированного содержимого влажной толстой кишки. Таким образом, этот наиболее надежный анализ вместе с более ранними исследованиями поддерживает среднее значение около 0. 4 л. Мы можем проверить правильность этой оценки объема, посмотрев на объем стула, который проходит через толстую кишку. Сообщается, что взрослый человек производит в среднем 100–200 граммов влажного стула в день [18]. Время транзита по толстой кишке отрицательно коррелирует с ежедневным выделением фекалий, и его нормальные значения составляют около 25–40 часов [18,19]. Таким образом, умножая дневной выброс и время прохождения через толстую кишку, мы получаем оценку объема в 150–250 мл, что несколько меньше, чем приведенные выше значения, но согласуется с ними, учитывая неопределенность и очень грубую оценку, которая не учитывала воду в толстой кишке. толстой кишки, которая всасывается перед дефекацией.Подводя итог, можно сказать, что объем содержимого толстой кишки, оцененный с помощью недавнего анализа изображений МРТ, соответствует предыдущим оценкам и динамике фекального транзита. Значения для эталонного взрослого мужчины составили в среднем 0,4 л (стандартная ошибка среднего [SEM] 17%, коэффициент вариации [CV] 25%), которые будут использоваться в расчетах ниже. После типичного приема пищи объем изменяется примерно на 10% [15], в то время как каждый акт дефекации уменьшает содержимое на четверть-треть [18]. Общее количество бактерий в организме Теперь мы можем повторить первоначальный расчет количества бактерий в толстой кишке [3].Учитывая 0,9·10 11 бактерий/г влажного стула, полученное во вставке 2, и 0,4 л толстой кишки, мы находим 3,8·10 13 бактерий в толстой кишке со стандартной погрешностью 25 % и отклонением 52 % SD. более 70 кг самцов. Учитывая, что вклад в общее число бактерий из других органов составляет не более 10 12 , мы используем 3,8·10 13 в качестве нашей оценки числа бактерий во всем теле «эталонного человека». Вставка 2. Концентрация бактерий в толстой кишке Наиболее широко используемый метод измерения плотности бактериальных клеток в толстой кишке заключается в исследовании содержания бактерий в образцах стула.Это предполагает, что образцы стула дают адекватное представление о содержимом толстой кишки. Мы вернемся к этому предположению в ходе обсуждения. Первые такие эксперименты относятся к 1960-м и 1970-м годам [20,21]. В этих ранних исследованиях подсчет был основан на прямом микроскопическом подсчете сгустков в разбавленных образцах стула. В более поздних экспериментах [22,23] использовали окрашивание нуклеиновой кислоты DAPI и флуоресцентную гибридизацию in situ [FISH] с бактериальной 16S РНК. Значения обычно указываются как количество бактерий на грамм сухого стула. Для нашего расчета нас интересует содержание бактерий для влажного, а не сухого содержимого толстой кишки.Чтобы перейти от бактерий / г сухого стула к бактерий / г влажного стула , мы используем фракцию сухого вещества, указанную в каждой статье. сообщает значения, которые мы извлекли из 14 исследований в литературе и перевели их на общую основу, позволяющую сравнивать. Таблица 2 Значения плотности бактерий в стуле, как сообщалось в нескольких предыдущих статьях. 5 8 78% 88 40% Артикул бак. #/г сухого стула (x10 11 ) сухое вещество в % к стулу bac.# / g мокрый стул (x10 11 ) CV (%) автор года 1966 — — — 3.2 53% Moore & Holdeman 1974 5 22% 1,1 Holdeman, Good & Moore 1976 4. 1 31% 1 . 3 66% 1980 4 29% (1) 1 . 2 25% Langendijk et al. 1995 — — 2,7 26% Franks et al. 1998 2.9 — 0 . 74 (2) 39% Simmering & Kleessen 1999 4,8 — 1 . 3 (2) 44% Tannock et al. 2000 — — — 0,95 Hamsen, Raangs, он, Degener & Welling 2002 2. 1 30% 30% 0.62 38% Zoetendal et al 2002 29 — 0 . 77 (2) 24% Zhong et al. 2004 1,5 23% 0 . 35 73% Thiel & Blaut 2005 3.5 25% 0,87 53% He et al. 2008 1,5 — 0 . 39 (2) 43% Uyeno, Sekiguchi & Kamagata 2008 — — — 0,44 34% Среднее — 27% ± 2% 0. 92 ± 19% 46% Мы отмечаем, что значение оценки неопределенности учитывает известное изменение объема толстой кишки, плотности бактерий и т. д., но не может учитывать неопределенные систематические погрешности. Одной из заметных таких погрешностей является пробел в знаниях о различиях между фактической плотностью бактерий в толстой кишке со всей ее пространственной неоднородностью и измерениями концентрации в фекалиях, которые служат показателем для оценки количества бактерий. Какова общая масса бактерий в организме? Из общего содержимого толстой кишки около 0,4 кг и массовой доли бактерий около половины [21,24] мы получаем вклад около 0,2 кг (влажный вес) бактерий в общую массу содержимого толстой кишки. Учитывая преобладание бактерий в толстой кишке над всеми другими популяциями микробиоты в организме, мы делаем вывод, что в целом в организме содержится около 0,2 кг бактерий. Учитывая содержание воды в бактериях, общий сухой вес бактерий в организме составляет около 50–100 г.Это значение согласуется с параллельной альтернативной оценкой общей массы бактерий, которая умножает среднюю массу кишечной бактерии примерно на 5 пг (сырая масса, соответствующая сухой массе 1–2 пг, см. Приложение S1) с обновленным общее количество бактерий. Мы отмечаем, что эта эмпирически наблюдаемая средняя кишечная бактерия в несколько раз больше, чем удобно выбранная «стандартная» 1 мкм 3 объема и 1 пг влажной массы бактерии, часто упоминаемая в учебниках. Общая масса бактерий, которую мы находим, составляет около 0.3% от общей массы тела, что значительно обновляет предыдущие утверждения о том, что 1–3% массы тела составляют бактерии или что нормальный человек содержит 1–3 кг бактерий [25]. Количество клеток человека в «стандартном» взрослом мужчине Во многих литературных источниках делаются общие утверждения о количестве клеток в организме человека в диапазоне от 10 12 до 10 14 клеток [26,27]. Во вставке 3 показан ряд неопровержимых аргументов, стоящих за такими значениями. Вставка 3. Порядок величины, наивная оценка количества клеток человека в организме Предположим, что человек массой 10 2 кг состоит из «репрезентативных» клеток млекопитающих. Каждая клетка млекопитающих, используя объем клеток 1000–10000 мкм 3 , и плотность клеток, аналогичную плотности воды, будет весить 10 −12 –10 −11 кг. Таким образом, мы получаем 10 13 –10 14 человеческих клеток всего в организме, как показано на рис. Для такого рода оценок, где клеточная масса оценивается с точностью до порядка, факторы, влияющие на разницу менее чем в 2 раза, не учитываются.Таким образом, мы используем 100 кг в качестве массы эталонного человека вместо 70 кг и аналогичным образом игнорируем вклад внеклеточной массы в общую массу. Эти упрощения полезны для того, чтобы сделать оценку краткой и прозрачной. На обратной стороне конверта оценка количества клеток в организме взрослого человека на основе характерного объема и массы. Альтернативный метод, который не требует рассмотрения репрезентативной «средней» клетки, систематически подсчитывает клетки по типу.Такой подход был использован в недавнем детальном анализе [1]. Было оценено количество клеток человека в организме каждой отдельной категории (либо по типу клеток, либо по системе органов). Для каждой категории количество клеток было получено из литературы или путем расчета, основанного на прямом подсчете в гистологических поперечных срезах. Суммирование 56 категорий клеток [1] ​​дало общую оценку 3,7·10 13 клеток человека в организме (SD 0,8·10 13 , т.е. коэффициент вариации 22%). Обновленная инвентаризация клеток человеческого тела Пытаясь пересмотреть приведенные измерения, мы использовали подход, который пытается объединить подробный подход переписи с преимуществами эвристического расчета, используемого для проверки работоспособности. Мы сосредоточились на шести недавно идентифицированных типах клеток [1], которые составляют 97% клеток человека: эритроциты (на которые приходится 70%), глиальные клетки (8%), эндотелиальные клетки (7%), дермальные фибробласты. (5%), тромбоциты (4%) и клетки костного мозга (2%).Остальные 50 типов клеток составляют оставшиеся 3%. В четырех случаях (эритроциты, глиальные клетки, эндотелиальные клетки и дермальные фибробласты) мы пришли к пересмотренным расчетам, как подробно описано во вставке 4. Вставка 4. Пересмотренные оценки количества эритроцитов, глиальных клеток, эндотелиальных клеток , и Дермальные фибробласты Наибольший вклад в общее количество клеток человека вносят эритроциты. Подсчет количества эритроцитов производили, взяв средний объем крови за 4.9 л (SEM 1,6%, CV 9%), умноженное на среднее количество эритроцитов 5,0·10 12 клеток/л (SEM 1,2%, CV 7%) (см. и данные S1). Последнее можно проверить, взглянув на ваш обычный общий анализ крови, нормальные значения варьируются от 4,6–6,1·10 12 клеток/л для мужчин и 4,2–5,4·10 12 клеток/л для женщин. Это привело к общему количеству 2,5·10 13 эритроцитов (SEM 2%, CV 12%). Это похоже на более ранний отчет о 2,6·10 13 клеток [1]. Таблица 3 Соотношение B/H для различной популяции. Полные ссылки см. в таблице B в приложении S1. Сегмент населения Масса тела [кг] Возраст [Y] Возраст [y] Объем крови [L] Количество РБК [10 12 / л] Содержание толстой кишки [G] BAC. конц. [10 11 / G мокрый] (1) (1) 3 Всего клетки человека [10 12 ] (2) (2) 3 Всего бактерии [10 12 ] B: H арт. Man 70 70 20-30 49 5.0 420 0,92 30 38 1.3 Ref. Женщина 63 3.9 4.5 480 0,92 21 44 Молодые младенцы 44 4 недели 0,4 3,8 48 0. 92 1.9 4.4 4,4 2.3 9.6 1 0,8 4,5 80 0,92 4 7 1,7 Старейшины 70 66 66 3. 8 3.8 4.8 420 0.92 22 22 38 1,8 Buity 140 6.7 5.0 5.0 (4) 610 0,92 0,92 40 56 1,4

8 Количество глиальных клеток ранее сообщалось как 3 · 10 12 [1]. Эта оценка основана на соотношении 10:1 между глиальными клетками и нейронами в головном мозге. Это соотношение глии: нейроны считалось общепринятым в литературе. Однако недавний анализ [28] пересматривает это значение и, проанализировав вариации в разных областях мозга, приходит к выводу, что соотношение близко к 1:1.В исследовании делается вывод, что в головном мозге имеется 8,5·10 10 глиальных клеток (CV 11%) и такое же количество нейронов, поэтому мы используем здесь эти обновленные значения. Количество эндотелиальных клеток в организме ранее оценивалось в 2,5·10 12 клеток (CV 40%), исходя из средней площади поверхности одной эндотелиальной клетки [1] и общей площади поверхности кровеносных сосудов, исходя из общей длины капилляра 8·10 9 см. Мы не смогли найти первоисточник общей длины капиллярного русла и поэтому решили пересмотреть эту оценку.Мы использовали данные о процентном соотношении объема крови в каждом типе сосудов [29]. Используя средние диаметры для различных кровеносных сосудов [30], мы смогли получить (данные S1) общую длину каждого типа сосудов (артерий, вен, капилляров и т. д.) и соответствующую им площадь поверхности. Разделив на среднюю площадь поверхности одной эндотелиальной клетки [31], мы получим уменьшенную общую оценку 6·10 11 клеток. Количество кожных фибробластов ранее оценивалось как 1.85·10 12 [1], основанное на умножении общей площади поверхности (SA) тела человека (1,85 м 2 [32]) на плотность дермальных фибробластов [33]. Мы хотели включить в расчет толщину дермы (d). Толщина дермы была измерена непосредственно в 17 местах по всему телу [34], при этом среднее значение этих измерений составило 0,11 ± 0,04 см. Дерма состоит из двух основных слоев: сосочковой дермы (около 10% толщины дермы) и ретикулярной дермы (остальные 90%) [35].Плотность фибробластов выше в сосочковом слое дермы, при этом сообщаемая площадная плотность составляет σ pap. из 10 6 клеток/см 2 (при толщине сосочка 100 мкм, что дает 10 8 клеток/см 3 ) [33]. Сообщалось, что плотность фибробластов в середине дермы составляет около 3·10 6 клеток/см 3 [36], что дает поверхностную плотность σ рет. = 3·10 5 клеток/см 2 . Объединив их, мы находим: N der.выдумка = SA·(σ pap. + σ рет .) = 1,85·10 4 см 2 (10 6 + 3·10 5 901·6 9 0 4 ) кл/см 10 10 кл. После этого 100-кратного уменьшения количества кожных фибробластов, по оценкам, на их долю приходится лишь ≈0,05% количества клеток человека. Наши пересмотренные расчеты количества глиальных клеток, эндотелиальных клеток и дермальных фибробластов дают только 0,9·10 12 клеток, в отличие от 7,5·10 12 клеток в предыдущей оценке.Это оставляет нам 3,0·10 13 клеток человека в 70-килограммовом «эталонном человеке» с расчетной погрешностью 2% и коэффициентом вариации 14%. Мы отмечаем, что неопределенность и оценки CV могут быть слишком оптимистично низкими, поскольку в них преобладает высокая достоверность исследований, посвященных эритроцитам, но они могут недооценивать систематические ошибки, пропуски некоторых типов клеток и аналогичные факторы, которые трудно поддаются количественной оценке. . В мы суммируем пересмотренные результаты вклада различных типов клеток в общее количество клеток человека.Представлены категории, вносящие вклад >0,4% в количество клеток. Все остальные категории в сумме составляют около 2%. Мы обнаружили, что тело включает только 3·10 12 некровяных клеток человека, что составляет лишь 10% от общего обновленного числа клеток человека. Визуализация подчеркивает, что почти 90% клеток, по оценкам, являются энуклеированными клетками (26·10 12 клеток), в основном эритроцитами и тромбоцитами, в то время как остальные ≈10% состоят из ≈3·10 12 ядерных клеток. клетки. Поразительное преобладание гемопоэтической линии в подсчете клеток (90% от общего числа) противоречит здравому смыслу, учитывая состав тела по массе.Это предмет следующего анализа. Распределение числа клеток человека по типам клеток. Представление в виде карты дерева Вороного, где площадь многоугольника пропорциональна количеству ячеек. Визуализация выполнена с использованием онлайн-инструмента на http://bionic-vis.biologie.uni-greifswald.de/. Подход, основанный на массе, как проверка работоспособности для подсчета клеток При выполнении таких оценок целесообразно подходить к анализу с разных точек зрения. В этом духе мы теперь спрашиваем, находится ли кумулятивная масса подсчитанных клеток в пределах ожидаемого диапазона для эталонного взрослого? Чтобы должным образом ответить на этот вопрос, нам сначала нужно сформулировать ожидаемый результат, т.е.д., общая клеточная масса тела. Для эталонной массы человека в 70 кг 25% приходится на внеклеточную жидкость [37], еще 7% приходится на внеклеточные твердые тела [37], таким образом, нам необходимо учитывать ≈46 кг клеточной массы (включая жир). Всеобъемлющим систематическим источником состава общей клеточной массы (а не общего количества клеток) является отчет рабочей группы по эталонному человеку [6], в котором приводятся значения массы основных тканей человеческого тела. Этот анализ массы на ткань включает как внутриклеточные, так и внеклеточные компоненты.Чтобы различать внутри- и внеклеточные части каждой ткани, мы можем использовать измерения общего калия в организме [38], как подробно описано в приложении S1. сравнивает основные ткани, входящие в состав человеческого тела, с точки зрения количества клеток и массы. Распределение числа и массы клеток для различных типов клеток в организме человека (для взрослого мужчины массой 70 кг). Верхняя полоса отображает количество клеток, а нижняя полоса показывает вклад каждого из основных типов клеток, составляющих общую клеточную массу тела (без учета внеклеточной массы, которая добавляет еще ≈24 кг).Для сравнения справа показан вклад бактерий, составляющий всего 0,2 кг, что составляет около 0,3% массы тела. Поразительным результатом этого сопоставления является очевидное несоответствие между факторами, вносящими вклад в общую клеточную массу и количество клеток. В составе клеток преобладают эритроциты (84%), одни из самых маленьких типов клеток в организме человека с объемом около 100 мкм 3 . Напротив, 75% общей клеточной массы состоит из двух типов клеток: жировых клеток (адипоцитов) и мышечных клеток (миоцитов). 0.2%) от общего числа клеток. С другой стороны, бактерии имеют незначительный вклад с точки зрения массы, но количество клеток, сравнимое со всеми человеческими клетками вместе взятыми, как обсуждалось выше. Баланс массы хорошо учитывает всю ожидаемую массу тела, что подтверждает наш анализ. Вариант пропуска множества очень маленьких клеток, достаточного для изменения общего количества клеток, обсуждается далее в Приложении S1. Соотношение количества бактерий к клеткам человека во взрослом организме С пересмотренными оценками численности человека (3.0∙10 13 ) и бактериальных клеток (3,8∙10 13 ) в организме (числитель и знаменатель отношения B/H), можно дать уточненную оценку B/H = 1,3, с неопределенностью на 25% и на 53% по сравнению с популяцией стандартных самцов весом 70 кг. Это значение B/H около 1:1 (с соответствующим диапазоном неопределенности) должно заменить значения 10:1 или 100:1, указанные в литературе, до тех пор, пока не станут доступны более точные измерения. Отметим, что если сравнить количество бактерий в организме человека (3.8·10 13 ) к числу ядерных клеток человека (≈0,3·10 13 ) соотношение будет примерно 10:1. Это связано с тем, что в расчет не включается доминирующая популяция безъядерных эритроцитов. Отметим, что это соотношение является результатом того, что как количество бактерий, так и количество ядерных клеток человека в организме в несколько раз меньше, чем в первоначальной оценке 1970-х годов (которая не ограничивала анализ ядерными клетками). Вопрос о том, следует ли включать или отбрасывать клетки без ядра при подсчете количества клеток человека и, следовательно, отношения B/H, по-видимому, является вопросом определения.Мы рассматриваем эритроциты как настоящие клетки, как следует из их названия. Но также правдоподобно не включать их, поскольку некоторые могут думать о них как о «мешках, полных гемоглобина». Включение тромбоцитов в подсчет, соответствующее их включению в предыдущие подсчеты, также потенциально спорно, но имеет лишь незначительный количественный эффект. Действительно, это открывает интересную тангенциальную дискуссию о том, что следует определять как клетку. Различия в соотношении количества бактерий к клеткам человека в различных сегментах населения После рассмотрения отношения B/H для «эталонного человека» мы теперь обобщаем наши результаты, обращаясь к другим сегментам населения.Глядя на нашу оценку, мы выделяем четыре основных параметра, которые доминируют в расчетах: объем толстой кишки бактериальная плотность в толстой кишке объем крови ). Это определяющие параметры из-за доминирующего вклада бактерий толстой кишки и количества эритроцитов в общее количество бактерий и клеток человека, соответственно.Чтобы оценить влияние пола, возраста и ожирения на соотношение B/H, мы изучаем изменение этих параметров в этих группах. собирает изменения каждого из ранее упомянутых параметров для лиц, представляющих различные сегменты человеческой популяции: контрольная взрослая женщина (1,63 м, 60 кг [39]), младенец (возраст 4 недели), младенец (возраст 1 год). ), пожилой (66 лет) и тучный (140 кг). Обзор литературы не показывает существенного влияния на концентрацию бактерий в толстой кишке с возрастом от месячного ребенка до пожилых людей [40,41].Колонизация желудочно-кишечного тракта новорожденных от незначительных концентраций бактерий в толстой кишке ≤10 5 бактерий/мл до концентраций, эквивалентных таковым у взрослых, происходит менее чем за один месяц [42]. Для этого динамического периода, который еще предстоит нанести на карту в высоком разрешении, мы не предоставляем оценку отношения B/H. Как и в случае с возрастом, экстремальные значения веса мало влияют на количество бактериальных клеток. [43]. Сообщаемые значения для младенцев и страдающих ожирением находятся в диапазоне вариаций «эталонного мужчины». Кроме того, мы не смогли найти в литературе сообщений о гендерных различиях в плотности бактерий в толстой кишке.Как видно из , отношение B/H варьируется в 2 раза в разных группах населения от минимального значения 1,3 до максимального значения 2,3. Мы отмечаем, что дополнительные факторы, такие как раса и этническая принадлежность, могут влиять на соотношение B:H. Было показано, что география сильно влияет на популяцию бактерий в толстой кишке [47], но текущих данных недостаточно, чтобы сделать надежный вывод о концентрациях в толстой кишке, и они представляют собой пробел в данных. Обсуждение В этом исследовании, помимо предоставления современных оценок средних значений количества клеток, мы стремились дать репрезентативные диапазоны неопределенности и вариации между сегментами населения.Это основано на сравнении независимых исследований и вариаций, наблюдаемых в исследованиях. Самый большой пробел в знаниях, который мы обнаружили, заключается в том, насколько реалистично использование измеренной плотности фекальных бактерий для представления также средней плотности бактерий в толстой кишке. Существует неизбежный градиент концентрации бактерий вдоль самой толстой кишки, от низких концентраций, переходящих из подвздошной кишки в слепую кишку, примерно 10 8 бактерий/г до ~10 11 бактерий/г, измеренных в стуле. Изменение концентрации бактерий обусловлено несколькими факторами, включая поглощение воды, которое концентрирует бактерии в толстой кишке, а также рост бактерий в течение 1-2 дней транзита и выделение бактерий с поверхности слизистой оболочки. В некоторых отношениях выполненную нами оценку умножения наблюдаемой плотности фекальных бактерий на объем содержимого толстой кишки можно считать верхним пределом. Больше информации о взаимосвязи между фактической плотностью бактерий в толстой кишке и плотностью, измеренной в фекалиях, станет большим шагом вперед в улучшении оценок этого исследования.Другим элементом неопределенности является ограниченность информации об объеме содержимого толстой кишки у разных людей и состояний. Эти пробелы в знаниях указывают на то, что могут быть систематические ошибки, выходящие за рамки того, что мы могли бы объяснить в диапазонах неопределенности, о которых мы сообщаем. При анализе различных сегментов населения объем нашей статьи явно ограничен. Мы коснулись ожирения, новорожденных и пожилых людей, а также влияния пола, но не рассмотрели многие другие интересующие сегменты, такие как лица, проходящие курс лечения антибиотиками или подготовку кишечника к колоноскопии, люди с инфекциями, хроническими заболеваниями ЖКТ и др. Пока мы анализировали количество клеток, многие исследователи интересуются количеством генов как отражением, например, разнообразия метаболических возможностей микробиома. Чтобы правильно оценить, насколько гены в бактериях, которые мы питаем, превосходят число наших собственных двадцати тысяч генов, необходимо должным образом определить очень деликатный вопрос о том, что следует считать разными генами, что выходит за рамки данного исследования. Попутно отметим, что количество эндосимбиотических бактерий, обитающих в нас в форме митохондрий, вероятно, в несколько раз превышает количество бактерий тела.Это можно понять, отметив, что большинство типов клеток (но не эритроциты) содержат сотни (или более) митохондрий на клетку [48]. Должны ли мы заботиться об абсолютном количестве человеческих клеток в организме или о соотношении бактериальных и человеческих клеток? Обновление соотношения бактерий к клеткам человека с 10:1 или 100:1 до близкого к 1:1 не умаляет биологической важности микробиоты. Тем не менее, мы убеждены, что широко установленное число должно быть основано на наилучших доступных данных, что позволит сохранить строгость количественного биологического дискурса.Изучение абсолютных чисел имеет отношение и к конкретным биологическим вопросам. Например, недавнее исследование показало, как знание количества клеток в разных тканях может быть важным показателем для понимания различий в риске развития рака между тканями [49]. Другие приложения относятся к динамическим процессам развития и накопления мутаций. Наконец, используемый здесь тип числового фокуса выявляет и привлекает внимание к пробелам в знаниях, таким как плотность бактериальной популяции в проксимальном отделе толстой кишки и насколько хорошо они представлены современными методами анализа.Таким образом, благодаря этому исследованию мы узнали о многообещающих шагах вперед в выполнении дельфийского принципа «познай себя» с количественной точки зрения. Ультратонкие микроформованные трехмерные каркасы для реконструкции слоя фоторецепторов высокой плотности Конструкция каркаса PR второго поколения Мы стремились разработать биосовместимый и биоразлагаемый каркас, способный улавливать высокую плотность PR. В сетчатке человека и других позвоночных тела PR-клеток находятся исключительно во внешнем ядерном слое (ONL), который имеет толщину примерно от 8 до 10 клеточных ядер и примерно 30–50 мкм в высоту, с плотностью PR-клеток в диапазоне от десятков от тысяч до сотен тысяч на мм 2 в макулярной области сетчатки здорового человека ( 27 – 31 ).При разработке каркаса мы опирались на наш предыдущий опыт с каркасом первого поколения, имеющим лунки для захвата клеток в форме бокала ( 26 ). Несмотря на то, что PR-каркас для бокалов представил ключевые достижения в разработке каркасов из биоматериалов, в том числе возможность стимулировать поляризацию PR, его способность нести клетки была низкой (от 1 до 2 клеток на лунку) по сравнению с относительно большим объемом синтетического биоматериала (Таблица 1). . Поэтому каркас в форме «лотка для кубиков льда» был разработан в качестве каркаса второго поколения, чтобы максимизировать полезную нагрузку клеток, а также снизить общую нагрузку биоматериала (таблица 1 и рис. С1). В частности, наш каркас второго поколения состоял из двух слоев: (i) резервуарный слой (т. е. слой лунок для захвата клеток), в который засеяны PR, и (ii) базовый слой с регулярно расположенными сквозными отверстиями для облегчения поступления жидкости и питательных веществ. транспорт (рис. 1А) ( 32 ). Резервуары были спроектированы таким образом, чтобы иметь достаточный объем и высоту (т. е. длину/ширину/высоту 29/29/25 мкм), чтобы обеспечить захват нескольких PR в отдельном резервуаре. Кроме того, чтобы способствовать засеву клеток внутри лунок, а не вдоль верхней части стенок, мы спроектировали толщину стенки резервуара как можно более тонкой (~ 3 мкм), сохраняя при этом структурную целостность.Точно так же, чтобы предотвратить выход клеток (средний диаметр 6 мкм) через перфорированный базовый слой, мы также минимизировали диаметр сквозного отверстия (~ 5 мкм). Желаемая толщина каркаса была близка к нативной макулярной ONL (~ 30 мкм), что также согласуется с недавними аргументами в пользу того, что каркасы толщиной менее 50 мкм могут обеспечивать взаимодействие между засеянными нейроретинальными клетками и RPE хозяина ( 30 ). , 33 , 34 ).0 ( 26 ) ( 26 ) ледяной кубик дизайн лесов Общая толщина (мкм) 25 30 Пространство между через отверстия (мкМ) 16 10 10 10 сквозь отверстия (мкМ) 5 диаметр, 10 глубина (1 отверстие на захват хорошо) 5 диаметр , 5 глубина (9 скважин на захват скважина) Объем пласта водозаборной скважины (мм 3 ) 0. 177 x 10 -59 2103 x 10 -5 Объем биоматериалов (на основе на 5 мм диаметром леса) (мм 3 ) 0,34 0,169 ( биоматериал) Модуль Юнга 1,18 МПа 1,3 МПа Рис. 1. Процесс изготовления поддона для льда PGS. ( A ) Схематическое изображение каркасов PR для лотков для льда, имеющих резервуарный слой для захвата и удержания клеток и сквозной слой для обмена жидкостью, продуктами жизнедеятельности и питательными веществами как in vitro, так и во время деградации каркаса в естественных условиях. (от B до G ) Схематическое изображение процедуры изготовления каркасов PR для лотков для кубиков льда с использованием форполимера поли(глицеринсебацината) (PGS). (B) процессы сквозного и (C) резервуарного травления кремниевой мастер-формы.(D) Процессы формования и извлечения штампа из твердого полидиметилсилоксана (h-PDMS) из кремниевой эталонной формы. (E) Процессы монтажа и демонтажа штампа h-PDMS для изготовления каркаса PR для лотка для льда PGS. (F) процесс расслоения каркаса с помощью лезвия бритвы. (G) окончательный лоток для льда PGS PR леса. Выбор биоматериала для изготовления каркаса Желательные характеристики каркаса сетчатки включают использование полностью биоразлагаемых материалов, имеющих механические свойства, совместимые со свойствами сетчатки человека, оба из которых важны для клинического применения.Сетчатка имеет модуль Юнга всего 0,02 МПа ( 35 ), что делает эту ткань чрезвычайно гибкой и хрупкой. Было показано, что более высокий модуль упругости (> 1 МПа) улучшает хирургическое обращение с каркасами RPE ( 36 ) без ущерба для безопасности или производительности после имплантации в SRS. Таким образом, мы стремились разработать каркас с модулем Юнга чуть выше 1,0 МПа, уравновешивая потребность в жесткости во время трансплантации с гибкостью, чтобы соответствовать кривизне глаза при родах.Идеальный биоматериал и продукты его деградации также должны иметь доказанную совместимость с тканью сетчатки, чтобы не вызывать повреждения окружающих клеток-хозяев in vivo. Кроме того, каркасный материал должен образовывать тонкие (в идеале 33 ), стабильные пленки и поддаваться формированию точной геометрии с хорошей трехмерной фиксацией PR в процессе микроформования. Поли(глицеринсебацинат) (PGS) был выбран в качестве биоматериала выбора из-за его биосовместимости с сетчаткой ( 37 , 38 ), известного поведения при деградации в SRS ( 38 , 39 ) и подходящего модуля Юнга. (1.от 18 до 1,66 МПа) ( 26 , 39 ). PGS подвергается постепенной гидролитической и ферментативной деградации с образованием себациновой кислоты и глицерина, оба из которых являются естественными метаболитами млекопитающих, которые полностью выводятся с помощью физиологических механизмов ( 39 , 40 ). Наконец, PGS обеспечивает идеальное сочетание относительно быстрой деградации in vivo с медленной деградацией in vitro ( 39 ). Мы не наблюдали деградации каркаса после посева hPSC-PR в течение 30 дней в культуре ( 26 ), что дает широкий временной интервал для посева и поддержания каркасов при подготовке к трансплантации. Лоток для льда PGS Изготовление каркаса PR Принимая во внимание вышеупомянутые желательные характеристики, наружный каркас сетчатки второго поколения со структурой лотка для кубиков льда был изготовлен с использованием методов микрообработки и микроформования, которые являются одними из наиболее многообещающих подходов, используемых в настоящее время в фармацевтической и фармацевтической промышленности. системы доставки клеток ( 41 , 42 ). На рис. 1 (от B до G) показан технологический процесс изготовления каркасов PR для лотков для льда PGS. Во-первых, чтобы изготовить многоразовую кремниевую (Si) мастер-форму с двумя четко структурированными слоями, мы создали плотный массив кремниевых микроструктур (сквозных отверстий и резервуаров) с использованием фотолитографии и глубокого реактивного ионного травления (DRIE), высокоанизотропного процесса травления, оптимального для создания крутых отверстий или канавок в кремниевых пластинах (рис. 1, В и С) ( 43 ). Здесь во время процесса DRIE манипулировали эффектом задержки RIE и эффектом микронагрузки для достижения желаемых размеров структуры. Эффект задержки RIE относится к зависимости скорости травления от размера элемента (например, меньшие элементы приводят к более медленной скорости травления), в то время как эффект микрозагрузки описывает взаимосвязь между локальной скоростью травления и плотностью рисунка (т. е. элементы в областях с высокой плотностью рисунка). испытывают большую конкуренцию за реагенты, что приводит к градиенту потока реагентов и снижению скорости травления) ( 44 ).При создании шаблона кремния сквозные отверстия прошли два этапа травления: этап первичного травления и этап вторичного травления (рис. S2). Скорость травления сквозных отверстий на каждом этапе различалась из-за эффекта микрозагрузки, при этом скорость первичного травления и скорость вторичного травления составляли 2,148 и 1,746 мкм/мин соответственно. С другой стороны, резервуары прошли только стадию вторичного травления, и скорость травления резервуаров составила 2,448 мкм/мин, что было выше, чем скорость первичного травления сквозных отверстий (т. е., 2,148 мкм/мин) из-за эффекта задержки RIE, вызванного разницей в размерах элементов. При учете этих эффектов и точном расчете скорости травления были успешно достигнуты желаемые целевые глубины, примерно 5 мкм для сквозного слоя и 25 мкм для резервуарного слоя (рис. 2А). Окончательная кремниевая мастер-форма включала базовый слой сквозных отверстий диаметром 5,1 мкм и глубиной 4,8 мкм и вторичный слой кубовидных (т.е. лотка для кубиков льда) резервуаров размерами 29 мкм на 29 мкм на 24 мкм. .5 мкм. Ширина стенок резервуара и расстояние между соседними сквозными отверстиями составляли 2,8 и 5 мкм соответственно, что соответствовало заданным размерам. Чтобы облегчить плавное формование и извлечение из формы на следующем этапе изготовления (рис. 1D), мы покрыли изготовленную кремниевую мастер-форму химически инертным пассивирующим слоем. Плазменную полимеризацию проводили с октафторциклобутаном (C 4 F 8 ) в качестве предшественника с помощью DRIE, получая тефлоноподобную полимерную пленку с длинными линейными (CF 2 ) n цепями (90 35 45). Рис. 2 Изготовление шаблона Si и штампа h-PDMS. Изображения, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), кремниевой формы в форме лотка для кубиков льда ( A ) и ( B ) штампа h-PDMS, показывающие (i) вид под наклоном, (ii) вид сверху, и (iii) поперечное сечение соответственно. На вставках показано увеличенное изображение микроструктур изготовленной Si-мастер-формы и штампа h-PDMS. Затем, чтобы создать многоразовый эластомерный штамп (т.1Е), мы выбрали полидиметилсилоксан (ПДМС) в качестве идеального материала. Первоначально тестировались штампы из мягкого ПДМС, но они часто деформировались в процессе демонтажа из-за прилипающей природы мягкого ПДМС (рис. S3). Твердый PDMS (h-PDMS) оказался достаточно прочным, чтобы служить оптимальным материалом для штампов. Для создания штампа мы залили жидким h-PDMS изготовленную кремниевую мастер-форму и оставили для отверждения на 12 часов при комнатной температуре, а затем на 2 часа при 60°C. После отверждения штамп был аккуратно извлечен из кремниевой мастер-формы без больших поверхностных дефектов, что дало высокий выход (> 95%) желаемых микроструктур лотков для кубиков льда (рис. 2Б). Поверхность штампа была покрыта монослоем гидрофобного силана (антиадгезионный слой) под вакуумом для облегчения демонтажа с конечного каркаса PGS. Процессы микроизготовления для кремниевой эталонной формы и штампа h-PDMS более подробно описаны в разделе «Материалы и методы». На рис. 1 (E и F) показаны заключительные этапы процесса микроформования для изготовления каркаса PR для лотков для кубиков льда из форполимера PGS. со штампом h-PDMS. Сначала форполимер PGS помещали на чистую кремниевую пластину и расплавляли на горячей плите при 120°C.Затем микроузорчатую поверхность штампа h-PDMS погружали в жидкий PGS. Предметное стекло весом 380 г было помещено поверх штампа, вдавливая жидкий PGS между штампом h-PDMS и кремниевой пластиной (рис. 1E), чтобы контролировать толщину каркаса (рис. S4). Устройство для микроизготовления каркаса впоследствии было помещено в вакуумную печь и отверждено в условиях высокого вакуума (на рис. 3А показан отвержденный каркас PGS между штампом h-PDMS и кремниевой пластиной перед демонтажом. После завершения отверждения штамп h-PDMS был демонтирован из кремниевой пластины, стараясь избежать разрушения микроструктуры лотка для кубиков льда h-PDMS из-за жесткой природы h-PDMS.Изготовленные каркасы PGS оценивали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для выявления поверхностных дефектов, связанных с процессом демонтажа. Рис. 3 Изготовление каркаса PR из лотка для льда PGS. (от A до C ) Фотографии с малым увеличением, показывающие процесс изготовления лотков для льда PGS PR. (A) Штамп h-PDMS, готовый к демонтажу с каркаса на кремниевой пластине после полного отверждения PGS. (B) Каркас PGS на кремниевой пластине после удаления штампа.После удаления краев каркаса каркас отделяли от кремниевой пластины с помощью бритвенного лезвия с одним лезвием. (C) Изготовленный каркас лотка для льда из PGS удерживается тонкими щипцами. (от D до G ) СЭМ-изображения изготовленного каркаса сетчатки из лотка для кубиков льда, показывающие (D) вид сверху, (E) вид снизу и (F) вид в поперечном сечении. (G) СЭМ-изображение большой площади изготовленного каркаса и увеличенный вид стенки резервуара каркаса (врезка). Несмотря на осторожное обращение, ранние эксперименты по микрообработке часто приводили к сохранению сломанных микроструктур вч-ПДМС в конечном изделии каркаса, что делало штамп вч-ПДМС непригодным для дальнейшего использования (рис.С5). Чтобы решить эту проблему, мы использовали пропитку изопропиловым спиртом (IPA), так как он позволяет полимерам набухать и может облегчить отделение от вторичных структур пресс-формы ( 46 ). Штамп h-PDMS, отвержденный PGS и кремниевая пластина инкубировались в IPA при комнатной температуре в течение 12 часов, позволяя IPA проникнуть в каркас PGS. Используя этот подход, каркас PGS на кремниевой пластине можно было надежно снять с штампа h-PDMS без поверхностных дефектов или оставшихся микроструктур штампа h-PDMS (рис. 3B), сохраняя целостность поверхности штампа h-PDMS для повторного использования (рис.С6). После этого каркас PGS осторожно отделили от кремниевой пластины с помощью одного лезвия бритвы (рис. 1F) и развернули с помощью обработки ультразвуком в IPA. Впоследствии процесс микроизготовления был оптимизирован для получения каркаса с минимальной нагрузкой биоматериалом и достаточной структурной целостностью для успешного расслоения (рис. S7). Окончательный каркас лотка для кубиков льда с микроузором показан на схеме (рис. 1G) и на фотографии с малым увеличением (рис. 3С). Чтобы оценить качество микроструктуры и однородность конечного продукта, мы визуализировали каркасы с помощью СЭМ; Виды сверху, снизу и в разрезе изготовленных лесов показали точные, аккуратные и однородные лотки для кубиков льда с желаемой структурой сквозных отверстий в основании каркаса (рис.3, с Д по Е). В частности, поверхности микроструктуры были гладкими, без неровных или приподнятых краев и с минимальными структурными дефектами. Кроме того, конечный продукт каркаса имел высокий выход микроструктуры (> 98%) на большой площади (рис. 3G). Подробное описание процесса изготовления лесов PGS для лотков для льда можно найти в разделе «Материалы и методы». Вместе оптимизированный процесс изготовления лотка для кубиков льда позволяет достичь точного баланса между тремя критическими и взаимосвязанными критериями проектирования: целевым размером, минимальной нагрузкой биоматериала и структурной целостностью. Механическая податливость лотка для льда PGS Каркасы PR Поскольку глаз имеет сферическую форму, а наружные каркасы сетчатки обязательно испытывают внутренние и внешние напряжения во время доставки в SRS, идеальный каркас PR должен быть не только достаточно гибким, чтобы соответствовать изогнутым поверхностям, но и также достаточно прочный, чтобы выдерживать локальные напряжения без деформации конструкции. Кроме того, каркас должен возвращаться к своей первоначальной форме при снятии локальных напряжений для защиты и поддержания надлежащей организации захваченных клеток.Чтобы смоделировать это, мы оценили механические свойства каркаса PR для лотков для льда PGS с помощью анализа методом конечных элементов и сравнили их со свойствами нашего оригинального каркаса PR для бокалов ( 26 ), чтобы выявить механические преимущества и недостатки каждой конструкции (рис. 4). Рис. 4 Анализ методом конечных элементов, показывающий эквивалентное распределение напряжений фон Мизеса в каркасах PGS. ( A ) Бокал для вина и ( B ) лоток для кубиков льда с растягивающей силой 5 Н в направлениях x и y : (i) изометрический вид, (ii) вид сверху, (iii) вид снизу и (iv) ортогональный вид.Цветная полоса показывает напряжение фон Мизеса (в ньютонах на квадратный метр) для приложенной растягивающей силы. Чтобы определить, как леса с двумя различными конструкциями (бокал для вина и лоток для кубиков льда) ведут себя при внешних нагрузках, мы установили фиксированное ограничение на квадратную область в центре каждой конструкции, включающую девять сквозных отверстий. После этого к четырем сторонам каждого каркаса в направлениях 90 130 x 90 133 и 90 130 y 90 133 прикладывали растягивающую силу 5 Н на единицу площади. Как представлено на рис.4А, конструкция бокала имела высокую концентрацию напряжений вдоль границы фиксированного ограничения, что приводило к изменению формы каркаса. Напротив, результирующее напряжение было равномерно и эффективно распределено по каркасу лотка для кубиков льда, не вызывая какой-либо заметной деформации каркаса (рис. 4B), хотя конструкция лотка для кубиков льда подвергалась более высокому напряжению, чем конструкция фужера, из-за его более тонкой конструкции. сквозной слой (т. е. 5 мкм против 10 мкм), который во многом определяет механические свойства каркасов, поскольку слой резервуара состоит только из очень тонких стенок резервуара (т.е., ≤3 мкм). Прочность на растяжение и модуль упругости также были измерены для оценки механических свойств каркаса лотка для кубиков льда. Модуль каркаса лотка для кубиков льда составлял 1,3 МПа, и все микроструктуры восстанавливали свою первоначальную форму после снятия напряжения растяжения (рис. S8), что указывает на благоприятную гибкость для любых хирургических манипуляций, связанных с трансплантацией. Эти результаты убедительно продемонстрировали, что конструкция лотка для кубиков льда имеет превосходные механические свойства по сравнению с конструкцией из бокала, как с точки зрения равномерности распределения напряжения, так и степени деформации каркаса при определенном растягивающем напряжении, двух факторах, которые являются ключевыми для безопасной и стабильной доставки каркаса. в естественных условиях. Стерилизация каркасов, стабильность и деградация Для облегчения посева клеток перед стерилизацией мы включили каркасы в коммерчески доступную 12-мм вставку для клеточных культур из полиэстера (Corning Costar Snapwell, Sigma-Aldrich) (рис. 5, от A до C). Чтобы установить каркасы во вставку, мы использовали 5-миллиметровый пробойник для биопсии, чтобы создать круглое отверстие в центре полиэфирной трансвелл-мембраны, которое приблизительно соответствует диаметру макулы человека ( 27 ). Затем в центре трансвелловой мембраны устанавливали каркасы и закрепляли их мягким ПДМС в качестве клея (рис.5А). Вставки Transwell зафиксировали в держателях (рис. 5B) и поместили в шестилуночный планшет (рис. 5C). Каркасы обрабатывали плазмой O 2 для повышения гидрофильности поверхности и, следовательно, смачиваемости микроструктуры, предотвращения образования микропузырьков в каждой лунке захвата (рис. S9) и обеспечения равномерного высева клеток в лунках захвата ( 26 , 47 , 48 ). Рис. 5. Изготовление лотков для кубиков льда PGS. Конструкции лесов PR. (от A до C ) Фотоснимки с малым увеличением, на которых показан монтаж каркаса во вставку Transwell.(A) Вставка Transwell с каркасом PGS ниже. Внешний край каркаса был приклеен к вставке трансвелла с помощью мягкого ПДМС. Площадь трансвелловой вставки, снятой для монтажа каркасов, составила 19,6 мм 2 (внутренний диаметр 5 мм). (B) Держатель вставки Transwell с каркасом лотка для льда PGS, установленным во вставку Transwell. (C) Система культивирования клеток с шестью трансвеллами. (от D до F ) Каркасы лотков для кубиков льда, покрытые ламинином, легко заполняются полученными из hPSC CRX +/tdTomato -экспрессирующими PR.(D) 3D-рендеринг каркаса (176 мкм на 185 мкм на 22 мкм) подтверждает успешный захват нескольких PR (помечены красным) в отдельных лунках захвата. Ядра клеток помечены 4′,6-диамидино-2-фенилиндолом (DAPI) (синий). (E) Клетки высевали на каркасы с различной плотностью для определения минимального количества, необходимого для достижения максимальной пропускной способности CRX +/tdTomato -PR на лунку. Медиана (жирные штрихи) и квартили (мелкие штрихи) показаны на отдельных графиках скрипки. (F) Каркасы, засеянные CRX +/tdTomato -PR (RFP + , красный), содержат как ARR3-экспрессирующие колбочки PR (зеленые), так и NR2E3-экспрессирующие палочкообразные PR (розовые).Трехмерный боковой вид каркаса демонстрирует относительно равномерное распределение колбочек ARR3 + и палочек NR2E3 + . 3D-рендеринг: 644 мкм на 644 мкм на 20 мкм. Фото: Ин-Кью Ли, факультет электротехники и вычислительной техники, Университет Висконсин-Мэдисон. Каркасы впоследствии стерилизовали газом с этиленоксидом (рис. S10). Этот процесс широко используется для стерилизации хрупких медицинских устройств благодаря его совместимости с различными материалами, чувствительными к теплу или давлению ( 49 ).Кроме того, газовая стерилизация не приводит к расплавлению пластика для тканевых культур, содержащего каркасы, как это происходит при автоклавировании. Стерилизованные каркасы предварительно обрабатывали белковым субстратом внеклеточного матрикса (человеческий рекомбинантный Laminin 521, BioLamina), который, как было показано ранее, оптимально способствует адгезии hPSC-PR в аналогичных культуральных системах ( 26 ). Для оценки стабильности in vitro мы наблюдали каркасы в течение более 6 недель. в культуре с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ). За это время каркасы заметно не деградировали, оставаясь на уровне 100 ± 5.4% от исходной толщины через 6 недель. Также исследовали деградацию каркаса в SRS голых крыс. По сравнению с ранее опубликованными исследованиями PGS ( 38 , 39 ) толщина каркаса неуклонно снижалась до 12,6 ± 3,5% от исходной толщины каркаса через 2 месяца после имплантации (рис. S11). Посев клеток PR в каркасы для лотков для льда Для оценки эффективности каркаса PR для лотков для льда PGS in vitro мы использовали установленный протокол для получения органоидов сетчатки из ранее охарактеризованной репортерной линии эмбриональных стволовых клеток человека (WA09-CRX + /tdTomato ), который флуоресцентно метит PR на протяжении дифференцировки и созревания ( 50 ).Органоиды сетчатки WA09-CRX +/tdTomato дифференцировали до поздней стадии 2 (приблизительно D120 дифференцировки) (11) для достижения пика дифференцировки PR перед посевом (11, 50). Органоиды сетчатки затем диссоциировали для получения клеточной суспензии, содержащей высокий процент (от 60 до 80%) флуоресцентных CRX +/tdTomato -PR. Покрытые ламинином каркасы засевают клеточными суспензиями в нескольких концентрациях (1 миллион, 3 миллиона, 5 миллионов или 7 миллионов клеток на лунку) и культивируют в течение 5 дней для оценки биосовместимости и определения минимального количества клеток, необходимого для достижения максимальной несущей способности каркаса. емкость (рис.5, Г и Д). Конфокальная визуализация фиксированных иммуноокрашенных каркасов подтвердила успешный посев и выживание множественных PR, экспрессирующих CRX +/tdTomato , в отдельных лунках покрытых ламинином каркасов для лотков для кубиков льда PGS (рис. 5D). Как показано на рис. 5Е, максимальная несущая способность каркаса (17,8 ± 2,4 CRX +/tdTomato -PR на лунку или 1,74 ± 0,24 × 10 5 CRX +/tdTomato -PR/мм 2 ) может быть достигается за счет посева в концентрации 5 миллионов клеток на лунку (общая площадь лунки, 467 мм 2 ) (таблица 2).Таким образом, для всех последующих экспериментов использовали оптимизированную концентрацию посева 5 миллионов клеток на лунку. Эти эксперименты показали, что конструкция лотка для кубиков льда позволила увеличить несущую способность клеток в 3,4 раза (рассчитанную с помощью уравнений S1 и S2) по сравнению с исходной конструкцией каркаса PR в форме бокала (таблица 2). Каркас лотка для кубиков льда также способствовал захвату многоклеточного слоя PR толщиной до трех клеточных слоев (в среднем 2,6 ± 0,7 слоя ядер на лунку). Дифференцированные PR экспрессировали белки, специфичные для колбочек (аррестин колбочек; ARR3) и специфичные для палочек (NR2E3), как и ожидалось для hPSC-PR, полученных из органоидов сетчатки на стадии 2 (рис.5F) ( 11 ). Существенное увеличение полезной нагрузки ячейки конструкции лотка для кубиков льда в сочетании с уменьшением общей биоматериальной нагрузки, которая была на 50 % меньше для конструкции лотка для кубиков льда, чем конструкция рюмки (рассчитано по уравнению S3), еще больше подчеркивает его относительное превосходство (таблицы 1 и 2). Эти результаты представляют собой захват hPSC-PR с самой высокой плотностью для любого каркаса сетчатки, описанного на сегодняшний день. Кроме того, эта конструкция позволяет превысить часто упоминаемый порог в 150 000 PR в пределах одного каркаса (таблица 2), который теоретически является порогом, необходимым для достижения электроретинографического ответа ( 14 , 51 ). Дизайн ( 26 ) Дополнительные лотки льда Дизайн лесов Среднее число PRS на захват 1,3 ± 0,5 17,8 ± 2,4 17,8 ± 2.4 PR412 × 10 5 Scaffold PR плотность (клетки / мм 2 ) (6,0 × 10 4 до 20,0 × 10 4 клетки / мм 2 В рамках Макулы в сетчатка) 0,512 × 10 4 1,74 × 10 4 Организация PR в каркасных конструкциях лотков для кубиков льда PGS Учитывая важность упаковки, организации и поляризации клеток в сетчатке, особенно в отношении колбочек [эффект Стайлза-Кроуфорда ( 52 ) и предел Найквиста ( 53 ) связаны с ориентацией внешнего сегмента и плотностью колбочек, соответственно], мы стремились определить, способствует ли конструкция каркаса лотка для кубиков льда предварительной организации hPSC-PR в конструкциях каркаса.Чтобы оценить полярность PR и организацию конструкции каркаса, мы провели скрининг целых препаратов каркасов лотков для кубиков льда PGS, засеянных 5 миллионами клеток на трансвелл, на наличие (i) внешних сегментов (специализированных светочувствительных структур, расположенных апикально внутри PR) и (ii) пресинаптические везикулы, локализующиеся на базальном конце PR-аксона (рис. 6). Были проанализированы 3D-реконструкции плоских препаратов каркаса, чтобы определить первичное расположение наружных сегментов и пресинаптических окончаний. CRX +/tdTomato -PR в каркасах, экспрессирующих периферин (PRPh3) (фиг.6, A и C), белок, имеющий решающее значение для развития внешних сегментов палочек и колбочек ( 54 ), которые содержат светочувствительные опсины. Наружные сегменты PRh3 + PR ориентированы перпендикулярно основанию скаффолда (рис. 6В). CRX +/tdTomato -PR также экспрессировали везикулярный переносчик глутамата 1 (VGLUT1), пресинаптический маркер, экспрессируемый в окончаниях аксона PR (рис. 6, B и D), который был в основном локализован в верхней половине каркаса на 3D-реконструкциях. (рис. 6D). В дизайне бокала аксоны PR имеют тенденцию проникать в сквозные отверстия, а пресинаптические маркеры локализуются в основании каркаса.Изменение полярности PR, наблюдаемое в конструкции лотка для кубиков льда, может быть связано со значительно меньшей длиной сквозного отверстия по сравнению с конструкцией бокала (5 мкм против 10 мкм). В качестве альтернативы, кластеризация нескольких PR в одной лунке может обеспечить локальные межклеточные взаимодействия, которых нет в конструкции каркаса для бокалов. Независимо от механизма, существенным преимуществом полярности PR внутри каркаса лотка для кубиков льда является большая площадь воздействия донорских PR аксонных окончаний в верхней части каркаса, непосредственно примыкающих к дендритным окончаниям интернейронов хозяина (т.д., биполярные клетки). Такая ориентация не только сводит к минимуму барьеры на синаптическом интерфейсе донор-хозяин (до деградации биоматериала), но также размещает сквозные отверстия в основании каркаса, чтобы обеспечить обмен жидкостью и материалом между PR донора и RPE хозяина и сосудистой оболочкой в ​​качестве каркас со временем деградирует. Он также концентрирует большую часть объема биоматериала, прилегающего к RPE хозяина, клеточному слою, который играет роль в деградации каркаса в SRS ( 55 ), возможно, из-за секреции внеклеточных матричных металлопротеаз, ремоделирующих матрикс ( 56 ) . Рис. 6 Каркасы лотков для кубиков льда с микрорельефом поддерживают заданную ориентацию засеянных PR. ( A и B ) Проекции максимальной интенсивности цельных препаратов каркаса, засеянных CRX +/tdTomato -PR (красный), показали, что PR, высеянные на каркасы, экспрессируют PRPh3 (6A, зеленый) и VGLUT1 (6B, зеленый) ). Ядра клеток, меченные DAPI, и автофлуоресценция PGS показаны синим цветом. ( C ) Наружные сегменты PRPh3 + часто были ориентированы перпендикулярно основанию каркаса (увеличено на нижнем изображении).( D ) Экспрессия пресинаптического маркера VGLUT1 (зеленый) преимущественно локализуется в верхней части каркаса. 3D-рендеринг (C и D): 644 мкм на 644 мкм на 20 мкм. В заключение мы описали современные процессы микропроизводства и микроформования для создания биоразлагаемых, микроструктурированных, ультратонких каркасов, которые поддерживают формирование плотного слоя PR, полученных из hPSC. Анализ механических свойств каркаса показывает благоприятные улучшения в равномерности распределения напряжений и степени деформации для оптимального обращения с каркасом в последующих хирургических операциях.Кроме того, эксперименты in vitro подчеркнули потенциал каркасов из лотков для кубиков льда в качестве организованной системы доставки более 300 000 hPSC-PR в одном каркасе диаметром 5 мм (19,63 мм 2 ) (примерно площадь человеческого тела). макула, см. уравнение S2). Каркасы PGS для кубиков льда PR продемонстрировали не только более высокую клеточную полезную нагрузку и снижение нагрузки биоматериалом, но и оптимальную ориентацию донорского PR для интеграции в исследования по трансплантации. Мы ожидаем, что hPSC-PR, доставленные на каркасы PGS, будут лучше приспособлены к выживанию и функционированию после трансплантации и предотвратят или устранят клеточный рефлюкс и дезорганизацию.Будущие исследования будут направлены на оценку опосредованной скаффолдом родоразрешения в моделях заболеваний и повреждений наружной сетчатки у мелких и крупных животных, изучении минимально инвазивных хирургических подходов и оптимизации производственных стратегий для увеличения масштабов и надлежащей производственной практики производства PR-посевных скаффолдов. Кроме того, разработанные здесь стратегии микроформования и микрообработки каркаса могут оказаться полезными для замены клеток высокой плотности, слоистых и ориентированных клеток в других тканях по всему телу. Калькулятор CBM, значение, CBM в KG и доставка Калькулятор CBM (кубических метров) Нажмите, чтобы встроить этот виджет грузовых перевозок на свой сайт. Рассчитайте объем груза в кубических метрах с помощью этого бесплатного калькулятора CBM Кубические объемы грузовых перевозок обычно требуются для получения ценового предложения. Используйте этот калькулятор CBM (кубических метров), чтобы легко рассчитать CBM и сколько продуктов помещается в транспортный контейнер. CBM также имеет решающее значение для расчета габаритного веса, оплачиваемого веса, расчета класса фрахта или для запроса предложения по фрахту.Это число является основой для многих расчетов, определяющих, сколько вы будете платить за доставку, поэтому полезно понимать, что означает объем в кубических метрах при доставке. Что такое МУП? CBM, или в полной форме кубический метр, — это грузовой объем отгрузки для внутренних и международных перевозок. Измерение CBM рассчитывается путем умножения ширины, высоты и длины груза. Это звучит сложно, но использование калькулятора может сделать эту часть доставки товаров быстрой и простой. Знаешь кубометр своего груза и готов заказать фрахт? Получите доступ ко всем котировкам фрахта с помощью этого удобного поиска.   Формула CBM и как рассчитать CBM Формула CBM представляет собой простой расчет – это произведение: количество предметов * длина * ширина * высота . Если в вашем отправлении есть предметы разного размера, просто повторите формулу для каждого размера и сложите объемы. Конечно, вам не нужно использовать ручку и бумагу.Наш бесплатный калькулятор CBM сделает всю тяжелую работу за вас — просто выполните следующие простые шаги: Выберите единицу измерения (метрическую или имперскую) Введите количество единиц (поддонов, ящиков или ящиков) Введите длину, ширину и высоту блока Общий объем будет отображаться в строке Вам необходимо рассчитать CBM цилиндрических упаковок? Уточните у своего курьера, возводят ли они круг в квадрат (диаметр становится шириной и высотой), или возьмите свою школьную математическую формулу и умножьте радиус посылки на число Пи, а затем еще раз на 2 (πr2).Затем умножьте это число на длину пакета, чтобы получить объем. Хотите знать, как рассчитать CBM при отгрузке разных размеров? Просто запустите каждый размер предмета с помощью калькулятора, запишите общие объемы и сложите их.   Что такое CBM в судоходстве? CBM — это просто объем вашего груза. Само по себе это может не иметь большого значения, однако это измерение часто используется для других важных расчетов международных (курьерских, воздушных или морских) грузов, включая: Габаритный (или объемный) вес — это способ создания теоретического числа, представляющего громоздкие, но легкие грузы.Например, поддон с мячиками для пинг-понга был бы очень легким, но в самолете занимал бы такой же объем, как поддон с гирями. Рассчитав объемный вес, перевозчики могут затем определить оплачиваемый вес, чтобы вы не платили за коробку кирпичей так же, как за коробку шариков для пинг-понга. Оплачиваемый вес — это большее из двух значений: габаритный/объемный вес (также известный как размер) или вес брутто. Другими словами, в то время как цены на морские перевозки довольно не склонны к весу и больше ориентированы на размер, воздушные перевозки гораздо более чувствительны, поэтому габаритный вес обычно играет более важную роль, чем фактический вес. В Соединенных Штатах большинство перевозчиков сборных грузов также создали теоретический номер для компенсации дальнобойщикам за доставку негабаритных грузов. Большинство продуктов, отправляемых грузовиком, относятся к простым категориям грузовых классов, определяемым по весу. Однако CBM также может играть большую роль в расчете класса фрахта. CBM подходит для контейнеров Знание объема отгрузки также необходимо при оценке того, сколько продуктов поместится в 20-футовый или 40-футовый морской контейнер.Это не простая арифметическая формула сравнения общего объема отгрузки и максимальной вместимости контейнера. Невозможно использовать каждую часть пространства каждый раз, когда загружается контейнер. В контейнере всегда будет неиспользуемое пространство, но есть способы, с помощью которых перевозчики максимально увеличивают вместимость, помещая как можно больше. Количество неиспользуемого пространства зависит от размера и формы загружаемых предметов, их упаковки, а также от способа размещения предметов. Как правило, фактическая вместимость контейнера обычно составляет немногим более 80% от его максимальной вместимости. Имея это в виду, вы можете использовать следующую таблицу, чтобы получить общую оценку того, сколько продуктов поместится в четыре наиболее распространенных транспортных контейнера (20, 40, 40 HC и 45 HC). Тип контейнера Длина Ширина Высота Емкость Максимум 20′ 589 см 234 см 238 см 26-28 куб.м 33 куб.м 40′ 1200 см 234 см 238 см 56-58 куб.м. 66 куб.м 40 футов HC (высокий куб) 1200 см 234 см 269 см 60-68 куб.м 72 куб.м 45 футов HC (высокий куб) 1251 см 245 см 269 см 72-78 МУП 86 куб.м.   ОКЕАНСКИЕ ПЕРЕВОЗКИ КГ до МУП При расчете цен на морские перевозки одна тонна или 1000 кг эквивалентна 1 куб. м.Это позволяет довольно просто рассчитать CBM для LCL-отгрузок. Для быстрой справки, вот удобная таблица перевода килограммов в CBM для морских перевозок: 1 кг = 0,001 куб.м 10 кг = 0,01 куб. м 50 кг = 0,05 куб.м 100 кг = 0,1 куб. м 200 кг = 0,2 куб. м 500 кг = 0,5 куб. м 1000 кг = 1 куб. м АВИАЦИОННЫЙ ГРУЗ КГ на МУП Расчет CBM для авиаперевозок отличается от расчетов для морских перевозок.Используемая стандартная формула: длина (см) х ширина (см) х высота (см) ÷ 6000 = объемный вес (кг) / 1 куб. м ≈ 166,6666 кг. Это преобразование будет использоваться при любом расчете авиаперевозок, поэтому стоит принять во внимание следующее эмпирическое правило: 167 кг = 1 куб. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *