Как определяется средняя плотность бетона?

Как и для прочих физических тел, плотность цементной смеси или камня указывает, сколько весит единица объема. В документах она приводится в кг/м3 или т/м3, реже – в г/см3, но разница здесь только в порядке цифр, численные же значения остаются по сути одинаковыми, так что ориентироваться будет несложно. Официально в маркировке объемный вес обозначается литерой D и указывается именно в кг/м3.

Плотность бетона всех марок

Плотность бетона кг/м3 — Таблица, классификация, марки!

Существует несколько классификаций бетона, основная из которых классификация по средней плотности.

По данному признаку различают 5 типов бетона:

Особо тяжелый.Плотность такого бетона составляет примерно 2500кг/м3 и более.

В качестве заполнителя используются обрезки стали, магнетит, железная руда. К такому типу относятся сталебетон, баритовый и магнетитовый (их название напрямую зависит от основного наполнителя). Особо тяжелый бетон применяют при строительстве особых конструкций.

Например, для защиты от воздействий радиации, он используется при строительстве АЭС.Тяжелый.Имеют плотность от 2000 до 2500кг/м3. В качестве заполнителя используется известняк, гранит и другие горные породы, а также плотный песок. Он широко применяется в тяжелой промышленности – строительство несущих опор зданий и сооружений, фундаментов, зданий с повышенным радиационным фоном.Облегченный.Плотность такого бетона от 300 до 2000кг/м3.

Основной заполнитель – щебень. Его относят к разновидности обычного бетона, широко применяемого в строительстве жилых домов, закладке фундаментов и стен. Основное преимущество такого вида бетона – его вес, который позволяет применять его в различных областях.Легкий.Средняя плотность их составляет 500 – 1800кг/м3.

В качестве заполнителя применяют керамзит, пемза, то есть в основном пористые заполнители. В свою очередь этот тип бетона делится на 2 вида:Конструктивно-теплоизоляционный бетон, средняя плотность которого от 500 до 1400кг/м3.Конструктивный бетон с плотностью от 1400 до 1800кг/м3.Такой бетон широко применяется при строительстве многоквартирных домов, торговых центров, его легкий вес позволяет широко его использовать в любом из видов гражданского строительства. В зонах с повышенной склонностью к землетрясениям он особенно актуален.Особо легкий.Бетон, который имеет плотность меньше 500кг/м3, называют особо легким.

Основной заполнитель – перлит или арболит, достаточно легкие породы. К этому виду относятся газо- и пенобетоны. В основном они применяются при строительстве стен жилых домов, при прокладке перекрытий или создания дополнительных теплоизоляционных условий.

Таблица классификации бетона

Такая классификация бетонов по плотности, позволяет учитывать среднюю плотность, а значит заполнитель бетонной смеси, его пористость и средний вес. В зависимости от вида строительства, области применения и назначения, используется определенный тип бетона.

Классификация плотности бетона кг/м3 по маркам.

Марка есть у любого типа. Именно на нее необходимо ориентироваться каждому, кто приобретает цемент. Она складывается из буквы М и идущего далее числа.

Кроме того, есть и другая характеристика – класс. В нормативных документах обычно указан именно он, но при заказе покупатели чаще различают бетон по маркам. Класс обозначают буквой В, за ней следуют цифры, которые показывают, какую нагрузку выдержит застывший раствор.

Читайте также:  Монтаж металлочерепицы своими руками, обучающее видео.

Распространенные марки:

М100.

Применяется в процессе подготовительных работ, прежде чем приступить к заливке фундамента. Используется как бетонная основа для бордюров при строительстве дорог.М200.Самая распространенная марка. Этот раствор относится к классу тяжелых, средняя плотность 2000 кг/м3.

В составе – цемент, гравий, песок. Оптимальное сочетание прочности, качества и цены. Подходит для фундамента жилых домов, работ по благоустройству (строительство пешеходных дорожек, тротуаров), изготовления бетонных покрытий, лестниц, плит.

Данная марка не трескается, хорошо выдерживает перепады давления и температур. Это и определяет его популярность и универсальность применения.М250 (класс В 20).Свойства практически совпадают с предыдущей маркой, однако прочность выше. Способен формировать плиты высокой нагрузки.М300.Подходит для монолитных фундаментов, стен, заборов, лестничных маршей.М350 (В25).Высокой прочности, применяется для монолитных конструкций в многоэтажном строительстве, а также для несущих колонн зданий, оснований бассейнов и аэропортов.

В таблице которая будет приведена ниже указано, какая марка бетона по средней плотности соответствует определенному классу.

Таблица плотности бетона кг/м3.

КлассСредняя прочность, кгc/кв.см.МаркаВ565М75В7,598М100В10131М150В15196М200В20262М250В25327М350В30393М400В35458М450В40524М550В50655М600В60786М800

Как повлиять на объемный вес?

Плотность бетонного монолита во многом определяется особенностями компонентов смеси. Именно их подбору следует уделить внимание, чтобы получить на выходе желаемый вес бетонного раствора. Причем собственно состав и соотношения в рецептуре – далеко не единственный решающий фактор.

Больше половины массы бетона приходится на крупный заполнитель, поэтому изначально необходимо определить его собственный вес и даже насыпную плотность.

Последняя покажет, сколько внутри осталось воздушных карманов для песка и цемента, однако масса камней даст куда более серьезную разницу. К примеру, если в состав В25 входит гранитный или доломитовый щебень прочностью М600, его собственная плотность будет настолько велика, что бетон получится не ниже D2200-2400. А пемза, керамзит и туф дадут лишь облегченный тип монолита не тяжелее 1,6-1,8 т/м3.

Чтобы в итоге получить бетон с требуемыми значениями плотности и прочности, всегда берут цемент более высокой марки – как правило, на 2-3 класса (эту разницу в растворе «съедят» более дешевые компоненты вроде песка и воды).

Плотность цементного монолита можно изменять и с помощью других компонентов раствора, но уже не так заметно. Например, увеличение веса вызывает применение заполнителей мелких фракций. И не стоит забывать о специальных пластификаторах, улучшающих текучесть смеси, одновременно сокращая количество жидкости в ней.

Средняя плотность бетона показывает отношение массы к определенному объему смеси. Это очень важный параметр, который влияет на качество бетона, а следовательно и на качество будущей постройки. Ведь чем выше средняя плотность бетона, тем крепче будет ваше строение.

Наличие в бетонной смеси воздушных пор говорит о неправильной технологии изготовления бетона — присутствует недостаток цемента или излишки воды, смесь была плохо перемешана и не подвергалась уплотнению. Естественно, что качество такого бетонаоставляет желать лучшего. В результате его использования вы в первую очередь проиграете только финансово, потому что заплатите за восстановление  некачественной конструкции и за закупку нового строительного материла.

Определение плотности бетона происходит следующим образом.Для смеси, размер зерен заполнителя, которой составляет менее 40 мм, берется сосуд объемом 5 литров, если же размер заполнителей больше 40 мм, то берем сосуд объемом 15 литров. Сначала взвешивается пустой сосуд.

Затем в него помещается бетонная смесь.Очень важным моментом является то, что сосуд должен заполняться в 3 подхода, и каждый слой бетона должен уплотняться методом штыкования. Если происходит определение плотности жесткой смеси бетона, то ее нужно уплотнить на виброплощадке. После всех этих процедур излишки бетона срезаются с поверхности, и происходит взвешивание, после чего определяется средняя плотность бетона.

Средняя плотность бетонной смеси

Данный параметр может существенно варьироваться в зависимости от заполнителей, использующихся при создании бетона. По средней плотности различают легкие и тяжелые бетоны.

В качестве заполнителя в легком бетонеиспользуются легкие каменные породы, его плотность не превышает 1800 кг/м3. В тяжелом бетоне заполнителями выступают гранит, доломит. Средняя плотность тяжелого бетона доходит до 2500 кг/м3.

Существуют также и подвиды, такие как особо легкий бетон и особо тяжелый бетон. В первом случае заполнителями выступают искусственные пористые заполнители (такие как шлаковая пемза и керамзит), а во втором — очень тяжелые заполнители, такие как металлический скрап и магнезит.

Особо легкий бетон применяется в основном только для теплоизоляции. Особо тяжелый бетон при строительстве гражданских зданий также практически не используется (он применяется в основном при постройке каких-либо защитных сооружений и конструкций).Дата: 04-04-2015Просмотров: 162Комментариев: Рейтинг: 12Бетон обладает рядом характеристик, наиболее сложной из которых является плотность. Если в смесь бетонного раствора добавлять различные компоненты, то данное свойство будет увеличиваться либо уменьшаться.

Когда же материал застывает, его прочность возрастает.Прочность бетона напрямую зависит от его плотности.Поскольку строительство связано с использованием большого количества видов различного бетона, то существует специальная классификация данного материала. Различают легкий, особо легкий и тяжелый бетон. Например, средняя плотность тяжелого бетона составляет 2,45 г/см³, а легкого — 1,40 г/см³.

Как определить плотность строительного материала?

Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня.

Средняя плотность бетонаявляется важной характеристикой, определяемой как отношение его массы к объему.

За единицу измерения данного параметра принимают г/см³, кг/м³ или проценты. Если брать во внимание эту величину в процентном выражении, то она будет составлять менее 100%. Ее влияние на качество изделия является прямо пропорциональным, то есть при высоком исследуемом показателе материала его прочность увеличивается.

Для вычисления средней плотности строительного материала в виде куска, имеющего поры (но не пустоты), можно воспользоваться формулой (1): рс = m / Ve, где:

m — это обозначение массы материала (г, кг);Ve — объем строительного материала (в куске), который измеряется в см³ или м³.

Определяемый показатель необходим для исследования пористости изделия и его теплопроводности.

Вернуться к оглавлению

Одновременно с процессом испарения ненужной воды происходит увеличение плотности. Для этого можно специально использовать пуццолановый портландцемент, который является расширяющимся глиноземистым цементом. После его застывания не происходит образования пустот, поэтому уровень исследуемого показателя увеличивается.

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.

При уменьшении объема используемой воды и увеличении количества цемента происходит рост показателя. В результате применения полученного бетона процесс укладки усложняется.

Большое влияние на структуру изделия оказывает наличие добавок-пластификаторов, улучшающих раствор. Требуется различать характеристики раствора и готовой продукции, вычисляя показатель средней плотности.Ее не трудно вычислить, если знать соотношения используемых компонентов, например, наполнителей и цемента.

Когда завершается схватывание бетона, следуют процесс набора прочности и испарение излишка воды.

Готовое изделие имеет меньший вес, чем смесь. Данное расхождение связано с используемым количеством воды и цемента. В связи с увеличением воды и уменьшением доли цемента в смеси готовый состав выходит более жидким.

Вернуться к оглавлению

Получить максимальное значение средней плотности бетона можно, если производить тщательный подбор зернового компонента, который позволяет сделать пустоты меньше. При создании любых строительных конструкций, которые изготавливаются монолитным методом, нельзя избежать образования в их структуре пустот.

Таблица классов легкого бетона.

С целью повышения качества укладки материала при строительстве соотношение вода/цемент обязательно снижают. Поскольку при снижении воды в бетонном растворе происходит увеличение отношения массы вещества к объему вещества, то проведение строительных работ будет трудоемким. Вместе с тем необходимо использовать специальное оборудование, которое представляет собой вибрационный уплотнитель.

За счет применения добавок-пластификаторов пластичность бетонной смеси повышается, как и характеристики готового бетона.

Первоначально за счет добавок смесь уплотняется, а избыток воды удаляется. Этого можно добиться при вакуумировании бетона. Данным способом производят качественную укладку покрытий полов промышленных объектов или открытых площадок, а также дорог.

Использование метода характерно исключительно для растворов с силикатоцементными или шлакосиликатцементными добавками. Остальные случаи связаны с проведением подобных работ на основе результатов, полученных во время предварительного испытания.

Определить плотность бетона можно, учитывая все показатели, характерные для смешиваемых компонентов. Наиболее эффективно на практике используются материалы, которые создаются согласно государственным стандартам, когда исследуемая характеристика заранее известна.

Вернуться к оглавлению

Схема зависимости теплопроводности от плотности бетона.

Обычно на среднюю плотность бетона оказывают влияние такие параметры, как:

насыпная плотность;зерновой наполнитель;расходы вяжущих веществ и воды.

Любая строительная смесь имеет в своем составе песок и наполнитель.

Практически всегда изменение объемной массы используемого песка происходит в небольшом диапазоне. С большей интенсивностью происходит изменение массового отношения этого материала к прочим составляющим частям раствора. Поэтому влияние заполнителя на среднюю плотность является наибольшим.

Для более детального рассмотрения данного вопроса следует учитывать, что зависимость плотности бетона от заполнителя определяется превышением его доли над объемом всех остальных компонентов смеси. Для большинства видов изделий характерна наибольшая величина показателя собственной объемной массы.

Наличие легких заполнителей в структуре исследуемого строительного материала предполагает минимальную плотность материала. За счет этого объемная масса изделия снижается. Применение заполнителей с наибольшей плотностью происходит чаще, так как конструкция предполагает определенную необходимую прочность.

Такая классификация построена на основе зависимости от массы заполнителя, который применяется в процессе изготовления бетона. Если в качестве заполнителя выступают гранит, известняк, доломит, то при прочности материала 60МПа либо 600 кгс/см² средняя плотность составляет от 2200 до 2400 кг/м³. Данный вид изделий — это тяжелый бетон.

Вернуться к оглавлению

Если в состав бетона входят щебень и каменные породы легкого типа (пемза или туф), то средняя плотность составляет 1600-1800 кг/м³.

Этапы приготовления бетона вручную.

Это позволяет называть данный тип бетона легким. В процессе изготовления материала с применением легких пористых заполнителей получают разные типы легкого бетона. Их отличает показатель средней плотности, составляющей до 1800 кг /м³.

Прочность материала должна колебаться в пределах 7.5-40.0 МПа или 75.0 — 400.0 кгс/см². Они должны обеспечивать теплоизоляцию. По этой причине наибольшая часть объема материала заполняется воздухом.

Данный состав имеет минимальную среднюю плотность. Поскольку она ниже аналогичного показателя для воды, то легкий бетон обладает минимальной несущей способностью. Это могут быть материалы, объемная масса которых составляет 1600 кг/м³.

Параметр плотности обеспечивает получение повышенных эксплуатационных свойств изделий. Зависимость показателя от класса материала дает возможность проводить его оценку, исходя из марки, которая указана для смеси. Она может колебаться в диапазоне 1600 — 2500 кг/м³.

При относительно большой массе материала его основание должно испытывать нагрузку в нормальном диапазоне, значения которого не должны превышать допустимых. Значительный уровень показателя связан с применением специальных компонентов при изготовлении смеси, к которым можно отнести металлическую стружку. При ее использовании исследуемый параметр способен увеличиться.

Специалистами на практике доказано, что в результате применения утяжеленных пористых заполнителей с повышенной прочностью не обеспечивается эффективная средняя плотность. Вместе с тем это связано с нормальными результатами полученных характеристик прочности бетона на растяжение, его ударной выносливости, долговечности.

Плотность бетона – его основной параметр, во многом определяющий важные характеристики готовых монолитных изделий. В первую очередь – их прочность и умение противостоять внешним факторам (избыточной влажности, морозам). Именно поэтому вес раствора и готового бетона, как и марку, необходимо подбирать заранее, ориентируясь на условия эксплуатации.

Оглавление:

Что это такое?

Как и для прочих физических тел, плотность цементной смеси или камня указывает, сколько весит единица объема.

В документах она приводится в кг/м3 или т/м3, реже – в г/см3, но разница здесь только в порядке цифр, численные же значения остаются по сути одинаковыми, так что ориентироваться будет несложно. Официально в маркировке объемный вес обозначается литерой D и указывается именно в кг/м3. Предлагаем также ознакомиться с показателями плотности и веса железобетона.

Плотность завязана на показателе сопротивления сжатию, которые находятся в прямой зависимости от нее.

В случае же с легкими бетонами она может одновременно характеризовать пористость, а также тепло- и шумоизоляционные свойства камня. Однако здесь уже действует обратный принцип, то есть с увеличением объемного веса монолита растет его прочность, но при этом снижается энергоэффективность возводимых сооружений. Понимание этих связей позволяет сделать правильный выбор стройматериала для любых работ.

Как повлиять на объемный вес?

Плотность бетонного монолита во многом определяется особенностями компонентов смеси. Именно их подбору следует уделить внимание, чтобы получить на выходе желаемый вес бетонного раствора. Причем собственно состав и соотношения в рецептуре – далеко не единственный решающий фактор.

Больше половины массы бетона приходится на крупный заполнитель, поэтому изначально необходимо определить его собственный вес и даже насыпную плотность.

Последняя покажет, сколько внутри осталось воздушных карманов для песка и цемента, однако масса камней даст куда более серьезную разницу. К примеру, если в состав В25 входит гранитный или доломитовый щебень прочностью М600, его собственная плотность будет настолько велика, что бетон получится не ниже D2200-2400. А пемза, керамзит и туф дадут лишь облегченный тип монолита не тяжелее 1,6-1,8 т/м3.

Чуть меньше на изменение плотности цементного камня влияет тип вяжущего компонента. Так, например, для создания тяжелых бетонов используют следующие его виды:

Портландцемент – самый популярный вариант, отличающийся наиболее тонким помолом.Пуццолановый зольный – особый вид цемента, снижающий водопотребность смеси и, соответственно, уменьшающий последствия ее испарения.Глиноземистый – по сравнению с ПЦ дает в 1,5 раза меньшую пористость монолита.

Чтобы в итоге получить бетон с требуемыми значениями плотности и прочности, всегда берут цемент более высокой марки – как правило, на 2-3 класса (эту разницу в растворе «съедят» более дешевые компоненты вроде песка и воды).

Количество жидкости в готовой смеси определяет будущую пористость монолита, так как воздушные пузырьки в цементной матрице образуются уже после испарения влаги.

Именно поэтому опытные строители не рекомендуют доливать воды больше, чем необходимо для нормальной гидратации, чтобы не снизить прочностные характеристики и плотность бетона. Конечно, одно только это не избавит искусственный камень от воздушных пор, но заметно уменьшит отношение их числа ко всему объему.Плотность цементного монолита можно изменять и с помощью других компонентов раствора, но уже не так заметно. Например, увеличение веса вызывает применение заполнителей мелких фракций.

И не стоит забывать о специальных пластификаторах, улучшающих текучесть смеси, одновременно сокращая количество жидкости в ней (как это отразится на количестве пор, мы уже рассмотрели).Технология укладки и последующая обработка отливки также могут увеличить объемный вес бетона. Нужный эффект дают:Штыкование.Виброуплотнение.Прогрев монолита.Для некоторых растворов также может применяться вакуумирование – удаление воздуха и избытка воды из смеси до ее затвердевания. Правда, их приготовление требует использования силикатного цемента, а сама технология довольно сложна.

Зато в результате удается увеличить плотность монолита примерно на 20 %.КлассификацияСтрогого разделения бетонов по соответствию объемного веса и показателей прочности не существует, поскольку на последние влияют и собственные характеристики применяемых заполнителей (сопротивление сжатию, фракционный состав). Но в целом ориентироваться можно на общепринятые значения.1. Тяжелые.D2500-6000 кг/м3 – марки особо тяжелых бетонов для строительства спецсооружений. Здесь высокий вес готового монолита определяют как раз используемые заполнители с большой массой:Барит.Лимонит.Магнетит.Доменный скрап.Металлические опилки.D2200-2500 кг/м3 – такова плотность тяжелого бетона, чаще выбираемого для возведения ответственных конструкций.

При его приготовлении используется самый обычный раствор с добавкой щебня или гравия и песка. Марочная прочность соответствует М300-М800, гарантированная лежит в пределах от В20 до В60.D1600-2200 – облегченный монолит (обычно марок М200-М600), который нашел широкое применение в малоэтажном строительстве и отделочных работах. При такой плотности, несмотря на название группы, прочность готового камня соответствует довольно высоким классам В20-В40.

При определенных условиях вполне реально получить общестроительные бетоны с меньшей марочной прочностью, а вот облегченные с большей – уже вряд ли.Но где-то на пересечении двух разных классов плотности возможно все. Например, создать бетон марки М200 (В15) с весом 1 м3 от 2200 кг и выше (как у М300) удается благодаря использованию мелкого гравия или гранитного щебня.

М100 и вовсе относится к промежуточным вариантам, то есть может оказаться как тяжелым, так и «в лагере» облегченных смесей.2. Легкие.В эту группу включаются все виды бетонов плотностью от 0,5 до 2 т/м3.Однако этот диапазон слишком велик, чтобы сделать правильный выбор. К тому же в таких случаях объемный вес определяет и сферу применения стройматериалов. Его снижения можно добиться тремя разными способами:Использовать легкие заполнители, чтобы получить различные виды бетона весом 1,2-1,8 т/м3 с марочной прочностью от М100 (В7,5) до М350 (В25).Исключить или уменьшить количество мелких фракций в растворе – это даст новую структуру искусственного камня с большим числом крупных внутренних пустот, не заполненных песком, но и снизит его прочность.Применить любую технологию увеличения пористости.

Последний метод дает особо легкие материалы с ячеистой или поризованной структурой, поэтому их стоит рассматривать отдельно. Здесь марка бетона по средней плотности также будет меняться в пределах от D200 до D1200, оказывая влияние не только на крепость готовых изделий, но и на их эффективность как теплоизоляторов. При таких условиях разумнее применять дополнительную классификацию по назначению:

Теплоизоляционные бетоны имеют объемный вес не выше 400 кг/м3 и низкую прочность до В1,5-В2.Теплоизоляционно-конструкционные (переходная форма) идут плотностью 400-600 кг/м3 и могут ограниченно использоваться для строительства наружных стен, поскольку на сжатие выдерживают до 3,7 МПа.Конструкционные – при весе свыше 700 кг/м3 хорошо воспринимают ощутимые нагрузки, соответствующие М50-М100, но еще сохраняют способность частично удерживать тепло в здании.

Источники:

• domstrousam.ru
• goshara.ru
• ostroymaterialah.ru
• stroitel-lab.ru