Как определяется средняя плотность бетона?

Определение средней плотности бетона

Для определения средней плотности бетона на образцах правильной формы берут три образца кубической формы, затвердевших в одинаковых условиях и имеющих один и тот же возраст твердения. Образцы взвешивают с точностью до 0,5 % и измеряют с помощью штангенциркуля. Размер каждой грани куба берут как среднее от трех измерений – двух параллельных граней на одной стороне и высоты в середине этой стороны. Среднюю плотность, кг/м 3 , вычисляют как частное от деления массы образца на его объем:

(7.2.)

где m – масса образца, кг; v – объем образца, м 3 .

Опыт повторяют с тремя образцами и по результатам трех определений вычисляют среднеарифметическое значение средней плотности бетона с округлением до 10 кг/м 3 .

В зависимости от заданных требований среднюю плотность бетона можно определять в естественно-влажном, в воздушно-сухом состоянии или в высушенном до постоянной массы.

При определении средней плотности бетона в воздушно-сухом состоянии образец выдерживают не менее 48 ч в закрытой комнате с температурой воздуха 20 2 0 С и относительной влажностью 65 10 %. Определение плотности бетона также производят в этой комнате.

Определение средней плотности бетонных образцов в естественно-влажном состоянии производится непосредственно после их изготовления (после распалубки).

Среднюю плотность высушенных до постоянной массы образцов определяют после их высушивания в сушильном шкафу при температуре 105…110 0 С. Масса образца считается постоянной тогда, когда разница между двумя последовательными взвешиваниями составит не более 0,2 %. Промежуток между двумя последовательными взвешиваниями должен быть не менее 4 ч. В виду того, что на высушивание образцов требуется длительное время, иногда это определение производят следующим образом.

Сначала определяют среднюю плотность образцов во влажном состоянии так, как это указано выше. Затем откалывают от каждого образца не большие куски массой не менее 100 гр. и определяют их влажность. Среднюю плотность бетона в высушенном до постоянной массы состоянии, кг/м 3 , вычисляют по формуле

(7.3.)

Где р_б(вл) – средняя плотность бетона во влажном состоянии, кг/м 3 ; W_б – влажность бетона %.

Для определения средней плотности бетона на образцах неправильной формы берут определенный объем испытуемой пробы, который зависит от максимального размера зерен заполнителя, дм 3 : до 40 мм – не менее 2; более 40 мм – не менее 4.

Для определения плотности три образца бетона взвешивают с точностью до 0,5%. Затем к образцам привязывают металлическую проволоку, помещают их в сушильный шкаф и нагревают до температуры 60 0 С. После этого образцы опускают несколько раз в разогретый парафин. Необходимо следить за тем, чтобы толщина слоя парафина на поверхности образцов составляла не менее 1 мм. После остывания образцов их снова взвешивают с точностью до 0,5 %. С помощью объемомера (рис.7.4.) определяют объем образцов, покрытых парафином. С этой целью объемомер заполняют водой комнатной температуры. Заполнение водой считается законченным, когда из горловины объемомера начнет вытекать вода. После прекращения капели из горловины под нее устанавливают заранее взвешенный стакан.

Освобожденный от проволоки образец опускают в объемомер и ждут прекращения капели из горловины объемомера. Затем взвешивают стакан с водой, и объем образца, покрытого парафином, вычисляют как разницу между второй и первой массами стакана.

Объем парафина на поверхности образца, см 3 , вычисляют по формуле

(7.4.)

где m₁ – масса образца, г; m₂ – масса образца, покрытого парафином, г; р_п – плотность парафина, г/см 3 .

Среднюю плотность бетона, кг/м 3 , вычисляют по формуле

(7.5.)

где m₁ – масса образца, кг; V_в – объем вытесненной воды при погружении образца в объемомер, м 3 ; V_п – объем парафина, м 3 .

Плотность бетона: таблица (кг/м3), классификация и типы марок

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, виды!

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

По данному признаку различают 5 типов бетона:

1. 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.
2. Тяжелый. Имеют массу от 2000 до 2500 кг/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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

1. М100. Применяется в процессе подготовительных работ, прежде чем приступить к заливке фундамента. Используется как бетонная основа для бордюров при строительстве дорог.
2. 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.
3. М250 (класс В 20). Свойства практически совпадают с предыдущей маркой, однако прочность выше. Способен формировать плиты высокой нагрузки.
4. М300. Подходит для монолитных фундаментов, стен, заборов, лестничных маршей.
5. 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

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.

Определение средней плотности бетона

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 бетона оставляет 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

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 бетоне используются 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).

Определение средней плотности бетонной смеси

По ГОСТ 12730.1—78

Средняя плотность бетонной смеси характеризуется массой единицы се объема после уплотнения (ручным или механичес­ким способом).

Аппаратура. Цилиндрические металлические мерные сосуды (для смесей с наибольшей крупностью зерен заполнителя 40 мм применяют сосуды вместимостью 5 л, для смесей с бо­лее крупным заполнителем – 15л), весы, стальной стержень с закругленными концами диаметром 16 и длиной около 600 мм, виброплощадка, металлическая линейка.

Испытание. Перед испытанием сосуды взвешивают и запол­няют бетонной смесью. Пластичные смеси загружают в три слоя, уплотняя каждый слой (в сосуде вместимостью 5 л — 16 раз, 15 л —35 раз). Нижний слой смеси штыкуют на всю толщину, а последующие слои так, чтобы стержень проникал в нижележащий слой на глубину не более 2 –3 см.

Жесткие смеси уплотняют на лабораторной виброплощадке до появления цементного молока (1—1,5 мни) на поверхности, при необходимости добавляют смесь до верха мерного ци­линдра.

После окончания ручного или механического уплотнения избыток смеси срезают стальной линейкой вровень с краями со­суда и поверхность тщательно выравнивают. Сосуд с бетоннойсмесью взвешивают и вычисляют среднюю плотность бетонной смеси

где т — масса сосуда с бетонной смесью, кг; m’ — масса пустого сосуда, кг; V — объем сосуда, м 3 .

Для каждой пробы бетонной смеси испытание проводят дваж­ды. Окончательное значение средней плотности бетонной смеси ρ_бс находят как среднее арифметическое результатов двух оп­ределений из одной пробы, отличающихся между собой не более чем на 5%.

Изготовление образцов для определения прочности бетона

По ГОСТ 10180—78

При испытании цементобетона на сжатие образцы изготов­ляют в виде кубов и цилиндров размерами: длина ребра куба или диаметр цилиндра — 7, 10, 15, 20 или 30 см, высота цилинд­ра должна быть в два раза больше диаметра. Размер образца выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя Д_max. При Д_max до 100 мм ребро куба, диаметр цилиндра долж­ны быть, равны 30 см, При Д_max до 70 мм — 20 см, При Д_max до 40 мм 15 см, при Д_maxдо 20 мм — 10 см и при Д_max до 10 мм- 7 см. При нестандартных испытаниях применяют при­зматические образцы квадратного сечения 10Х10, 15X15 или 20X20 см, высоты, равной четырехкратному размеру сечения.

Образцы для испытаний делают из проб бетонной смеси, при­
меняемой при изготовлении контролируемого изделия. Объем;
пробы должен быть больше объема изготовляемых из нее об­разцов. Готовят несколько серий образцов, каждая по триштуки.

Формы для изготовления образцов (рис. 42) должны быть разъемные из твердого, не впитывающего воду материала.

Перед бетонированием внутренние поверхности формы покрывают минеральным маслом или другим смазочным материалом, не допускающим

прилипания бетона к форме и не вызы­вающим коррозии металла. Цементобетонную смесь укладыва­ют в форму не позже чем через 15 мин после отбора пробы или приготовления замеса. При укладке смесь уплотняют вручную» или па виброплощадке. Если ОК>12 см, смесь укладывают в форму в один — два слоя и уплотняют гладким стальным стерж­нем, опуская его в первый уложенный слой 10—20 раз от кра­ев к середине, при уплотнении первого слоя стержень опускают до дна, а при уплотнении второго слоя так, чтобы стержень входил на 2—3 см в первый слой. На виброплощадке уплотне­ние производят следующим образом.

Закрепленную на виброплощадке форму заполняют с неко­торым избытком цементобетонной смесью и включают вибра­тор. Вибрируют до прекращения оседания бетонной смеси, вы­равнивая ее поверхность, и появления на ней цементного моло­ка. После уплотнения избыток смеси срезают кельмой вровень с краями формы, а поверхность заглаживают без добавления воды.

Форму накрывают влажной тканью и хранят не менее 24 ч в помещении с температурой (20±2) °С и влажностью 95%. Образцы в цилиндрических формах накрывают крышкой и хра­нят в горизонтальном положении. Через 20 30 ч образцы мар­кируют (ставят номера и время изготовления) и помещают формы в камеру твердения с влажностью не менее 95% или хранят во влажных опилках.

Образцы, изготовленные из бетонном смеси, испытывают че­рез 28 сут после изготовления. Перед испытанием образцы ос­матривают, проверяя ровность поверхностей и отсутствие тре­щин и раковин. Небольшие неровности глубиной до 2 мм вырав­нивают быстротвердеющим цементно-песчаным раствором. Об­разцы обмеряют с точностью до 1 мм и взвешивают с точностью до 1 кг. Для одной серии испытаний средняя плотность образцов должна отличаться от среднего значения по серии не более чем на 3%.

При отборе образцов из готовой конструкции их выпилива­ют или высверливают в местах, где это не скажется на прочности конструкции. Бетон к этому времени должен набрать не менее половины проектной прочности. Для пиления и сверления бетона при отборе образцов применяют дисковые пилы и сверла салмазными или победитовыми резцами. Образцы маркируют нанаружном торце масляной краской.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 587 ;

Что представляет собой плотность бетона

Практически в любом виде строительства сегодня используют бетон (железобетон). Этому материалу характерны высокие эксплуатационные характеристики, поэтому его широко используют в гражданском и военном строительстве. Например, из него изготавливают монолитные и сборные здания, дорожные и железнодорожные мосты, торговые площади и склады. Качество и срок эксплуатации сооружения зависят от марки используемого в нем материала. Чем больше марка материала, тем он более качественный и прочный. К примеру, довольно качественным является раствор марки в25(м350), который используется на многих объектах. Плотность бетона в25 в среднем составляет 2,42 т/м3.

Что такое плотность

Плотность – это соотношение массы материла к объему. В документации она имеет обозначение — кг/м3 или т/м3, реже – в г/см3, где разница заключается в разрядности цифр (по сути, эти числовые параметры одни). В маркировке удельная плотность бетона обозначается буквой D и указывается в кг/ м3 бетона
Большая плотность материала позволяет ему обладать высоким сопротивлением к поверхностному износу. Также она определяет сопротивление материала к нагрузкам и перегрузкам. Поэтому более плотные растворы используют в строительстве сложных и требовательных объектов. Менее плотные растворы используют в менее требовательных и менее ответственных конструкциях (пешеходные дорожки, плиты перекрытия и т.д.). Например, таким материалом является смесь марки B15 (м200). Плотность бетона в15 варьируется в пределах 1,6 – 2,4 т/м3.

Это параметр зависит от:

• пропорции компонентов;
• марки цемента;
• размера зерен песка;
• размера и типа щебня;
• состава и объема воды в растворе;
• способа и условий набора прочности;
• использование пластификаторов.

Все перечисленные выше факторы требуется обязательно учитывать при изготовлении материала нужных параметров. При этом не забывают про коэффициент усадки данного материала.

Как повлиять на плотность (объемный вес)

Плотность данного материала больше всего зависит от свойств компонентов раствора. Именно поэтому их нужно подбирать с особым вниманием, чтобы в итоге получился материал требуемой плотности. На данный параметр материала влияют многие аспекты.

Для получения раствора требуемой плотности нужно:

• Использовать наиболее мелкий по размерам наполнитель. Благодаря этому удается уменьшить количество пустот в ЖБИ.
• Уменьшить количество воды. Но необходимо учитывать, что подвижность раствора должна быть нормальной. С густым и тяжелым раствором тяжело работать, в частности при заливке сложных по форме и больших по размерам конструкций.
• Уплотнять раствор механическим способом или вручную. Уплотняется вибраторами или арматурой.
• Искусственный подогрев залитой смеси. Это позволяет влаге быстрее испаряться, при этом увеличивается масса и плотность материала.
• Выбирать расширяющийся или безусадочный цемент. К примеру, можно использовать глиноземистый цемент или портландцемент. Благодаря этому материал будет с небольшой пористостью, а его качество не ухудшится.
• Использование пластификаторов. Добавки позволяют уменьшить требуемое для изготовления раствора количество воды и сохранить его подвижность. Благодаря этому удастся повысить плотности материала.
• Вакуумирование. Данный технологический процесс довольно сложный, поэтому он используется только в промышленном производстве.

Вес бетона в зависимости от его марки

Приведенная ниже кг м3 таблица отображает приблизительный вес материала в зависимости от его марки. Проще говоря — это средняя плотность бетона.

Маркировку смеси всегда указывают в нормативной документации.

Самые распространенные марки:

• М100. Используют во многих подготовительных работах. К примеру, для обустройства подготовки слоеной подушки пред заливкой монолитного или сборного фундамента. Также из него делают основу для укладки бордюров в процессе строительства автодорог. Плотность бетона м100 составляет в пределах 2,33 — 2,35 т/м3.
• М150. Из него делают основание для легких построек: сараев, гаражей и т.д. Также его используют в качестве основания для автодорог. Бетон М150 используют и для заливки стяжек под некоторые напольные покрытия. Плотность бетона м150 варьируется в пределах 2,36 — 2,37 т/м3.
• М200. Наиболее популярная во многих сферах смесь. Он считается тяжелым, так как его удельный вес составляет 2375 кг/ м3 бетона. Ему характерно оптимальное соотношение прочности, морозостойкости, качества и стоимости. Из него делают фундамент, дорожки для пешеходов, тротуары, лестничные марши, плиты и другие ЖБИ. Плотность бетона м200 составляет 2,37 – 2,39 т/м3, поэтому он способен выдерживать сильные перепады давления.
• М250. Бетон М250 по свойствам фактически идентичен описанной выше маркировки, но она отличается большей прочностью. Благодаря этому материалу удается делать плиты с высокой несущей способностью. Поэтому бетон м250 довольно популярен в строительстве.
• М300. Данный материал подходит для заливки фундаментов, стен, заборов лестниц. Плотность бетона м300 варьируется в пределах 2,4-2,41 т/м3.
• М350. Такому материалу характерна большая прочность, поэтому из него изготавливают сложные конструкции, бассейны и взлетные полосы в аэропортах. Плотность бетона м350 составляет 2,42-2,43 т/м3, причем средняя плотность бетона м350 больше чем у материала м400.
• М400. Этот раствор применяют в изготовлении различных балок, свай, перемычек и остальных элементов несущих конструкций строений. Из него делаю также плотины, тоннели, мосты, коллекторов и т.д. Плотность бетона м400 в среднем составляет 2,43 т/м3.

Марка считается одним из главных параметров данного материала, потому что она отражает его способности выполнять различные функции. Именно из-за этого нужно первым делом обращать внимание на марку раствора во время покупки. Данный материал имеет много различных характеристик: подвижность, водонепроницаемость, морозоустойчивость и т.д. Но они часто отходят на второй план.

Прочность смеси в процессе твердения изменяется: до максимального значения она доходит не сразу, а только после окончания периода затвердевания (28 суток). Например, через четыре дня после заливки фундамента она будет одной, а через 8 дней другой. За данный период он может набрать 70 % прочности. Набор прочности не останавливается даже после 28 суток, потому что через 6 месяцев она становиться еще больше.

Как определить вес самостоятельно

Определить массу этого материала самостоятельно возможно, но нужно знать его тип и структуру. Ниже можно ознакомиться с массой данного материала по заполнителю.

Особо тяжелые виды

Этот материал отличается большим удельным объемным весом выше 2500 кг/м3 бетона. Такого показателя удается добиться с помощью добавления в раствор магнезитовых, баритовых и других заполнителей, которым характерен большой вес. В строительстве частных домов их почти не используют, потому что они предназначены для строительства объектов и сооружений, к которым предъявляются большие требования к прочности и безопасности. Эти материалы бывают следующих марок: М400 и более. Конечно, в среднем плотность бетона М400 составляет 2430 кг, но она может быть выше.

Тяжелые виды
Сегодня являются самыми востребованным во многих областях строительства. Из тяжелых бетонов делаю фундаменты и несущие элементы. В них добавляют крупный и очень тяжёлый наполнитель. Приблизительная пропорция компонентов: заполнитель – 1150 — 1300 кг, цемент — 250 – 450 кг, песок – 600 – 750 кг, вода 150-200 л. Плотность тяжелого бетона варьируется в диапазоне — 1800 – 2500 кг/м3 бетона. К примеру, плотность бетона М300 соответствует этим параметрам.

Данные материалы является пористыми. В их состав входят облегченные заполнители (например, им может являться керамзит) и песок

600 кг. Из этих растворов часто изготавливают блоки. Плотности бетона этого типа — 500 -1800 кг/1м3.

Особо легкие виды

Материалы этого типа отличаются небольшой удельной массой — 500 и менее кг/м3 бетона. Подобным материалом является ячеистый, арболитовый, вермикулитовый, керамзитовый и перлитовый раствор. Заливаемые из этих растворов конструкции часто усиливают арматурной решеткой. Ими утепляют и усиливают стены, потолки, полы, трубопроводы и т.д. Они бывают следующих марок: М50–М75.

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

Классификация бетона по плотности:

1. Плотные (1,8-2,5 т/м3)
   В этих растворах пространство между зернистым наполнителем полностью заполняют вяжущие компоненты и воздух (в небольшом количестве). Соответственно и удельный вес у них выше. Например, плотность бетона в30 составляет 2,43 т/м3;
2. Поризованные (0,7-1,4 т/м3)
   В данных растворах пространство между зернистым наполнителем заполняют вяжущее компоненты и образованные путем пенообразования или газообразования воздушные пузырьки;
3. Ячеистые (0,4-0,5 кг/м3);
   В отличие от предыдущего типа, в этом материале присутствуют добавки из кремнезема и равномерно расположенные поры;
4. Крупнопористые (0,8-1,2 т/м3);
   В состав этих смесей входит крупнозернистые и мелкозернистые наполнители. При этом пространство между крупнозернистым заполнителем частично заполняется мелкими фракциями и вяжущим компонентом.

От пористости материала напрямую зависит его удельный вес: чем больше в его структуре воздуха, тем он легче.
Ниже на картинке отражены виды бетонов по структуре и плотности.
Зависимость плотности и марки прочности

Непосредственной зависимости прочности и объемного веса нет. Плотность бетона кг м3 во многом зависит от марки цемента (или иного связывающего вещества). Для приготовления плотного материала с высокой несущей способностью нужно использовать портландцемент высокого класса (на два–три уровня больше).
Зависимость плотности данного материала от наполнителя
Вес готовой конструкции также зависит от массы наполнителя и армирования. Например, плотность железобетона зависит от сечения используемой арматуры.

Во время выбора данного материала нужно учитывать, что его масса и прочность непосредственно зависят друг от друга. Нужно помнить также, что при большем весе кубометра материала, его пористость ниже, а также меньше его теплоизоляционные и звукопоглощающие характеристики. К примеру, большая плотность тяжелого бетона говорит о том, что в нем почти нет пор.

Related Posts

Критерии выбора защитных средств для бетонных конструкций Добавки в бетон для гидроизоляции применяемые в строительной…

В строительстве термин «зимние условия» не соответствует общепринятому календарному понятию. Началом зимних условий в строительстве…

Для предотвращения коррозии арматуры в железобетонных изделиях предусмотрен такой не хитрый способ как защитный слой.…

Как определяется средняя плотность бетона?

Бетон 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 бетона является 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.

Какие добавки и соотношения основных компонентов оказывают влияние на плотность и пористость бетона?

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.

Как получить бетон с оптимальной средней плотностью?

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.

Как заполнитель бетонной смеси влияет на плотность материала?

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.

Показатель средней плотности бетона и эксплуатационные свойства материала

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

От чего зависит плотность бетона?

Средняя плотность бетона формируется следующими факторами:

• Тип наполнителя;
• Размеры гранул наполнителя и их соответствие стандартам;
• Расход воды, пошедшей на приготовление смеси;
• Метод загустения.

В соответствии с удельным весом бетона различают пять классов этого стройматериала:

• Особо легкий бетон. Имеет плотность не более 500 кг/м 3 . В качестве главного наполнителя применяют перлит или арболит. К этому классу можно отнести газобетон и пенобетон, использующиеся для укладки теплоизоляции или при возведении межкомнатных стен;
• Легкий бетон. Плотность колеблется от 500 до 1800 кг/м 3 . Наполнители выбираются главным образом с пористой структурой. Это может быть пемза или керамзит. Сегодня выпускается две разновидности такого материала — это конструктивный и конструктивный теплоизоляционный бетоны. Плотность первого немного больше. Малая масса стройматериала дает возможность применять его в широком спектре строительных работ;
• Облегченный бетон. Характеризуется плотностью 300 — 2 000 кг/м 3 . Благодаря наполнению щебнем он оптимально подходит для обустройства фундаментов и перекрытий;
• Тяжелый бетон. Его плотность достигает 2 500 кг/м 3 .Роль наполнителя играет известняк, кварцевый песок, металлические стружки, дробленый гранит. Особая прочность делает материал незаменимым при возведении ответственных промышленных сооружений, опор крупных зданий и их фундаментов;
• Особо тяжелый бетон. Плотность значительно превышает 2 500 кг/м 3 . Легко выдерживает работу в зданиях с повышенным радиационным фоном. Поэтому его часто применяют при строительстве атомных станций и других важных объектов.

Как можно повлиять на плотность бетона?

Существует несколько способов повышения относительной плотности. Главным из них считается особо тщательный отбор гранул заполнителей. Это дает возможность сократить объемы пустот в растворах, сведя к минимуму количество цементного камня. Также увеличению плотности способствует использование крепкого портландцемента, втягивающего большое количество жидкости в процессе гидратации, или пуццоланового портландцемента. Хорошо поднимает плотность бетона уменьшение соотношения воды к цементу, чего можно добиться добавлением пластификаторов или применив центрифугу. Непосредственно во время укладки свободная жидкость может быть удалена при помощи пресса или вакуумирования.

Таблица сравнения средней плотности бетона:

Методы определения плотности бетона ГОСТ 12730.1-78

Плотность бетонного камня – это соотношение его веса к занимаемому объему. Данный параметр измеряется в г/см 3 или кг/м 3 . От этого показателя зависят технические характеристики материала и возможность использования бетона в определенной ситуации.

Бетон распределяется на пять классов, которые различаются по своей плотности.

Особо легкий – 500 кг/м 3 . Легкий – 500 … 1800 кг/м 3 . Облегченный – до 2000 кг/м 3 . Тяжелый – до 2500 кг/м 3 . Особо тяжелый – более 2500 кг/м 3 .

На показатель плотности решающее влияние оказывает тип используемого заполнителя, если для легких бетонов берется арболит или перлит с небольшой удельной массой, то в тяжелые бетоны добавляют гранитный щебень или даже металлическую стружку.

Определение плотности бетонной смеси

Определение плотности бетона выполняется в соответствии с нормативными положениями «ГОСТ 12730.1-78 БЕТОНЫ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ». Действие документа применяется при вычислении показателя плотности любых марокбетонов. Процедура определения производится по определенному алгоритму, позволяющему с высокой точностью получить необходимые результаты.

Алгоритм вычисления плотности

1. Подготовка необходимых инструментов и оборудования для выполнения работы. Перечень реактивов, материалов указан в ГОСТ 12730.1-78.
2. Подготовительные работы. Отбор образцов. Учитывая используемые методы для проверки и состояние бетона, обеспечивают необходимые условия храненияотобранных проб.
3. Испытание отобранных образцов. При вычислении показателя плотности бетонных кубиков правильной формы, производится замер их объема с помощью измерительных инструментов (линейка, штангенциркуль). При этом погрешность не должна превышать 1 мм. Для проб неправильной формы применяют метод гидростатического определения массы или используют объемомер. После определения объема выполняют взвешивание.

Итоговый расчет

Получив все необходимые данные для проведения расчетов, приступают к вычислению результатов. Обработку данных выполняют по специальным формулам, которые регламентированы ГОСТ12730.1-78. Для разных методов расчета используют свои формулы.

После проведения всех расчетов итоговый результат будет указывать на плотность используемого бетона.

Что такое плотность бетона и как она измеряется

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.

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 %.

Строгого 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.

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.

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.