Главная / Про Бетон / Бетон от 1800 до 2500 кг м3

Бетон от 1800 до 2500 кг м3

Один из показателей, характеризующих качество бетона – его плотность. Это отношение массы к объему, от которого зависит прочность материала. Плотность не может быть равной 100 %, однако в бетоне при изготовлении появляются поры, дополняющие ее. Пористость является обратным понятием.

Плотность бетона может быть изменена путем добавления различных компонентов в состав. Так, при застывании испаряется вода, увеличивая его прочность. Если использовать смесь на основе портландцемента или глиноземистого цемента, то образуется меньше пустот, что увеличивает плотность без ущерба процессу укладки. Пластификаторы увеличивают и качественные характеристики.

Размер фракции наполнителя.
Вид.
Способ затвердевания.
Количество воды в растворе.
Качество.

Специальные пластификаторы позволяют бетону добавить плотности. Они же улучшают и общие характеристики. Если состав выполнен по ГОСТу, то плотность готового раствора сюрпризом не станет.

1. Особо легкий. Его плотность – менее 300 кг на м3. В состав добавлены пористые заполнители. Это вспученный перлит, вермикулит. К данному классу относятся всем известные пено- и газобетон.

2. Легкий. Имеет показатель 300-1800 кг/м3. Это арболит, керамзито- и пенобетоны.

3. Обычный (тяжелый). Плотность тяжелого бетона варьируется от 2500 до 1800 кг/м3. В нем присутствуют наполнители: гранит, известняк, гравий. Смесь обладает прекрасной износостойкостью, поэтому используется в строительстве широко и часто.

4. Особо тяжелый. Плотность – выше 2500 кг/м3. Эти смеси имеют собственные названия: лимонитовая, баритовая, магнетитовая. В них присутствуют специальные «утяжеляющие» наполнители: железная стружка, руда, стальные опилки. Сюда же относится сталебетон.

Понимать, что такое плотность бетона, прежде всего требуется для того, чтобы верно подобрать состав к определенной сфере использования.

1. Особо легкий бетон обычно применяется с целью утепления перекрытий, тепловой изоляции в стенах, защиты трубопроводов, утепления частных домостроений и многоэтажных домов.

2. Облегченный может использоваться в промышленном или гражданском строительстве. Его главное достоинство – это вес. Он не превышает 1800 кг на м3, а зачастую гораздо меньше. Такие характеристики позволяют возвести конструкцию быстрыми темпами и значительно снизиь затраты на доставку и работу. Подобные растворы применяются для обустройства фундаментов зданий, внешних стен, в том числе и монолитных.

3. Конструктивный бетон, который также относится к классу легких, однако имеет особое назначение. Прочность – от 1500 до 1800 килограммов на м3. В составе – многочисленные наполнители: туф, пемза, аглопорит, керамзит. Такая рецептура позволяет улучшать акустические и теплотехнические характеристики зданий. А малый вес обеспечивает высокий спрос в тех районах, где присутствует сейсмическая активность.

4. Особо тяжелый – в гражданском строительстве встречается нечасто. В силу высокой плотности и специфических наполнителей он довольно дорогой в сравнении с остальными видами. Внутри данной группы тоже есть разделение на составы от 2100 до 2500 кг на м3. Они обладают высокими показателями прочности и долгим сроком эксплуатации, способны защитить от ионизирующего излучения. Особо тяжелый бетон находит применение в создании объектов по обращению с радиоактивными материалами, в возведении атомных станций, а также фундаментов для особо крупных цехов, фабричных корпусов.

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.

Наиболее распространенные марки:

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.

Существует таблица, в которой указано, какая марка бетона по средней плотности соответствует определенному классу.

Класс	Средняя прочность, кгс/кв.см	Марка
В5	65	М75
В7,5	98	М100
В10	131	М150
В15	196	М200
В20	262	М250
В25	327	М350
В30	393	М400
В35	458	М450
В40	524	М550
В50	655	М600
В60	786	М800

Какая бы марка ни была выбрана, в основе – всегда одни и те же компоненты: щебень, песок, цемент, воды. К примеру, М200 получается, если смешать одну часть цемента и три части песка. К ним добавить пять частей щебня и 0,5 ч воды. Причем пропорции цемент – вода крайне важны: именно они определяют, насколько твердым будет бетон. Чтобы он был прочный, соотношение воды и цемента должно быть примерно 0,3:0,5. Если воды будет излишнее количество, раствор получится жидкий.

Марка либо класс являются главными показателями состава бетонной смеси, ее качества и способности выполнять те или иные функции. Именно поэтому на класс и марку прежде всего следует обращать внимание при покупке. У бетона есть и другие характеристики, например, подвижность, водонепроницаемость, морозоустойчивость. Однако они обычно отходят на задний план.

Понятие прочности крайне изменчиво: до максимальных показателей доходит далеко не сразу, а на протяжении всего периода затвердевания. К примеру, через четверо суток после укладки фундамента она будет одна, через восемь дней – совершенно другая. За этот период он способен достигнуть отметки в 70 % от расчетной. Стандартный срок выхода на итоговые значения – 28 дней, если погодные условия будут складываться благоприятно. При этом набор прочности не остановится. По истечении полугода она станет еще выше, и так практически бесконечно. Процесс затвердевания происходит на протяжении долгих лет.

источник

Количество пустот в структуре бетона оценивается по удельному весу изделия. Стандартами на технические условия производства предусмотрена классификация по плотности. От этого показателя напрямую зависит прочность затвердевшей смеси, состав которой также определяет характеристики крепости бетонных монолитов. Тяжёлый бетон выдерживает большие нагрузки и применяется в ответственных конструкциях объектов строительства.

Существуют две трактовки понятия тяжёлый бетон: общераспространённая неофициальная версия, и определение по стандарту — ГОСТ 26633–2012 .

Различаются они разграничением отнесения образцов к той или иной категории в связи с показателем плотности: в первом случае выделяют две группы — тяжёлый (обычный) бетон с удельным весом 1800―2500 кг/м3, и особо плотный — с объёмной массой больше 2,5 т/м3. Стандартом предусмотрены марки тяжёлых бетонов D2000― D2500. Здесь символ D — это средний удельный вес. Классификация изделий по плотности предусматривает 3 группы:

лёгкий тип до 1800 кг/м3, изготавливается на пористых заполнителях — шлаке, керамзите и пемзе, а также пено- и газобетоны;
особо тяжёлый класс более 2500 на щебне из металлосодержащих горных пород;
обычный бетон — все значения от 1800 до 2500, отнесены в группу тяжёлых изделий.

Прочность последних монолитов изменяется от М100 до М1000, а распространённые марки — М200, М300 и М350. Существует связь между объёмной массой, крепостью бетона и его маркой.

Плотность образца, кг/м3	Классы прочности	Обозначение
1400―1800	В15, В20, В22,5; В25	М100, М200, М300, М350
1800―2500	В20; В22,5; В25; В30; В35; В40	М350, М400, М450, М500
≥2500	В45, В50, В55, В60, В65, В70, В75, В80	М600, М700, М800, М900, М1000

Другие важные показатели: пористость — в зависимости от качества заполнителей, состава смеси и методов уплотнения, находится в диапазоне 6―15%. Морозостойкость — F50, F100, F150, F200, F300 и далее дискретно до F1000. Водонепроницаемость изменяется с интервалом в 2 единицы от W2 до W20 — в зависимости от нарастания плотности испытуемого изделия.

Пропорции компонентов для изготовления тяжёлого монолита изменяются под назначение изделия. Часто применяется соотношение в весовых частях 1:2:4:0,8 — цемент/песок/заполнитель/вода. Требования, предъявляемые качеству ингредиентов:

Щебень для тяжёлого бетона изготавливают дроблением крепких горных пород — гранита, мрамора, базальта, габбро, песчаника. Используют в производстве также плотные доломиты, известняки. Крупность отдельных камушков 20―70 мм. Для получения высокой марки удельная масса горных пород должна быть не ниже 2,6 т/м3. Объёмный вес затвердевшей смеси 2200 на карбонатном щебне, 2400 на гранитном заполнителе и 2800 кг/м3, если сырьё из тяжёлого габбро и скреплено большим количеством цемента.

Песок применяют фракции 0,14―5,0 мм крупнозернистый кварцевый или полевошпатовый без примесей глины. Посторонние включения в сыпучем заполнителе снижают прочность и ухудшают свойства тяжёлого бетона.

Цемент используют высокомарочный или специальные виды портландцемента — быстротвердеющий, гидрофобный, сульфатостойкий, пластифицированный, а для обводнённых и подземных условий — пуццолановый. От применяемого вяжущего вещества напрямую зависит марка бетона.

Вода — чистая и без растворённых примесей.

Кроме основных компонентов, в микс добавляют вещества, улучшающие свойства твердеющего монолита: сокращение срока схватывания, устойчивость к скачкам температур. Для повышения плотности бетона используют заполняющие поры гидравлические добавки — пемзу, гидроокись железа. Поверхностно-активные вещества улучшают структуру, пластифицируют раствор.

Важно правильно подобрать соотношение компонентов смеси — количество цемента, вид заполнителя и сочетание мелкой и крупной фракций. Замешивать смесь на минимально возможном количестве воды. Комплекс этих мер позволяет получить качественный бетон.

Особо плотный монолит — свыше 2500 кг/м3, получают за счёт включения в рядовой состав раствора весомых компонентов. Их перечень приведён в таблице.

Тип наполнителя особо тяжёлого бетона	Наименование	Объёмный вес, кг/м3
Природный камень	Барит	4500
Железная руда	Лимонит	3300―3900
То же	Магнетит	4900―5200
Искусственного изготовления	Чугунная дробь	6500―7000
Отходы производства	Фрагменты стали	7800

Стены, выполненные из особо тяжёлого бетона, способны отражать радиоактивное излучение. Увеличение плотности монолита достигается также употреблением в качестве вяжущего клея расширяющегося или безусадочного цемента.

Сфера использования обычных бетонов — монолитные несущие конструкции. Марка бетона подбирается для конкретного объекта по прочности и назначению. Укрупненно применение твердеющих смесей часто встречается в следующих вариантах:

Декоративный вид с использованием красителей и мраморных заполнителей — для украшения фасадов зданий, тротуарных дорожек и бордюров. Делают из марки М100. Такой же прочности бетон идёт на заливку стяжек и фундаментов.
Железобетонный тип М150, 200 и 250 предназначен для строительства монолитных железобетонных изделий (ЖБИ) — фундаментных блоков, плит перекрытий и дорожных, колонн и свай, лестниц. Марка М200 применяется для возведения жилых зданий и объектов промышленного назначения.
Дорожный бетон делают с прочностью М300. Его также используют в качестве аэродромного покрытия.
Мелкозернистый монолит той же марки и М350 применяют для возведения гражданских и производственных объектов с тонкими стенками.
Гидротехнический вид М400 используют в сооружениях, окружённых влажной средой. Это бассейны, опоры мостов, плотины, сваи на обводнённом грунте.
Жаростойкий монолит применяется при возведении объектов, подвергаемых высокотемпературному воздействию — промышленных печей, банковских и других хранилищ, заводских цехов в литейном производстве, линий метрополитена.
Кислото-упорный тип марки М500 устойчив к воздействию сильных растворителей. Применяется на объектах химического производства, при изготовлении хранилищ для агрессивных веществ.

Особо тяжёлые бетоны обладают плотностью 2,5―7,0 т/м3 и применяются при строительстве предприятий с опасными условиями эксплуатации. Это всё, что связано с атомной энергетикой: корпуса станций и подземные хранилища отходов, защита от радиоактивных излучений, помещения для ядерных реакторов.

источник

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

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.

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.

Класс	Средняя прочность, кгc/кв.см.	Марка
В5	65	М75
В7,5	98	М100
В10	131	М150
В15	196	М200
В20	262	М250
В25	327	М350
В30	393	М400
В35	458	М450
В40	524	М550
В50	655	М600
В60	786	М800

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.

источник

Классификация бетона по плотности

Классификация плотности бетона по его маркам

Изменение плотности бетона

Плотность бетона – это прямое деление массы на объем. На показатель плотности бетона оказывают влияние различные факторы.

1. Основной фактор – состав бетонной смеси. В качестве заполнителя может выступать щебень или керамзит. Первый материал более плотный, а значит и плотность бетона, в составе которого присутствует щебень, будет большей, чем при использовании керамзита.

2. Дополнительные факторы – марка и качество цемента, состав воды, тип песка, его зернистость, добавление различных примесей оказывают дополнительное воздействие на формирование плотности бетона.Данная характеристика необходима при выборе бетонной смеси, потому что от нее зависит несколько свойств бетона:

• Прочность. Сохранение основных свойств в течение длительного периода времени.

• Однородность. Способность основных компонентов перемешиваться и взаимодействовать друг с другом.• Упругость. Данное свойство придает бетону возможность принимать нужную форму.От плотности бетона в целом зависит его качество, удобство в применении и использовании.

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 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.

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.

Такая классификация бетонов, 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.Любой тип бетона имеет свою марку. Марка – это основной показатель, на который стоит ориентироваться при выборе бетона. Она состоит из буквы М и цифр. Цифры указывают на прочность бетона. По другой маркировке используется буква В и цифры, которыми обозначается максимально давление, которое может выдержать данная марка бетона.

Основные марки бетона – М200, М300, М400.

Бетон М200. Наиболее популярная и широко применяемая марка бетона. Он относится к категории тяжелых бетонов со средней плотностью 2000-2500кг/м3. Стандартный состав – песок, цемент и мелкий гравий. Такой состав предполагает оптимальное сочетание плотности, прочности и качества бетона.

1. Изготовлении напольных покрытий из бетона, опорных балок, лестниц, дорожных плит.2. Закладке фундамента жилых домов, сооружений малоэтажного типа.3. Изготовлении дорожного полотна.4. Бетонных работах по благоустройству – прокладке пешеходных дорожек, бордюров. Бетон этой марки обладает хорошими техническими характеристиками, которые сочетаются с относительно невысокими ценами. Он идеально подходит для работ как в помещениях, так на открытом воздухе, не трескается и не распадается, способен выдерживать давление, высокие и низкие температуры. Этим и определяется его популярность и универсальность. Но в условиях резко континентального климата данную марку бетона использовать не рекомендуется. При резких перепадах температур он склонен к возникновению эрозии, появлению трещин на поверхности и внутри изделий, что может привести к дополнительным работам.

Эта марка бетона является не менее популярной, чем М200. Средняя плотность такого бетона обычно 2200-2500кг/м3, что позволяет его относить к категории бетона тяжелого типа. Основной состав – цемент, песок и заполнитель. В качестве заполнителя используется гравий или гранит. Они придают бетону высокий уровень плотности, а значит и прочности.

Бетон марки М300 применяется в самых различных областях строительства и производства. Основные области применения:

1. Закладка фундаментов для различных объектов. Высокая прочность данной марки позволяет использовать ее при строительстве многоэтажных зданий.2. Строительство стен и опор.3. Заливка лестничных площадок, строительство лестниц с железобетонными конструкциями.4. Изготовление тротуарной плитки и дорожного полотна.5. Также как и М200 применяется при прокладке пешеходных дорожек, изготовлении бордюров.Данная марка обладает высоким уровнем прочности и надежности, поэтому ее применение оправдано в областях высоких и длительных нагрузок. Цена на бетон М300 зависит от заполнителя, заполнитель из гранита является самым дорогим, но одновременно и самым прочным. Для улучшения какой-то определенной характеристики бетона используются специальные добавки. К основным характеристикам бетона М300 можно отнести:• Морозостойкость.• Упругость и эластичность• Огнестойкость.• Долговечность.• Водонепроницаемость.Главное, при укладке бетона данной марки соблюдать технологические указания и защищать от резких перепадов температуры до полного его застывания.Бетон М400. Менее распространенная марка бетона, чем 2 предыдущие. Он обладает повышенным уровнем прочности и надежности. Относится к категории особо тяжелых бетонов и имеет плотность от 2500кг/м3 и выше. Состав бетона данной марки имеет свои особенности. При его производстве используется цемент высокого качества, однородный и мелкий, чистый песок без различных примесей и гранитный щебень.

Отличительными особенностями бетона М400 являются:

• Короткий период схватывания.• Повышенная прочность.• Повышенный уровень водонепроницаемости.• Высокая стоимость.

При всех перечисленных достоинствах бетона данной марки его использование в строительство жилых домов и вообще в частном строительстве становится затратным и нецелесообразным. В основном, он используется в сферах крупного промышленного строительства:

1. Строительство железобетонных мостов.2. Строительство банковских хранилищ, гидротехнических сооружений.3. Заливка бассейнов.4. Заливка свай в почвах с повышенной влажностью5. Изготовление вспомогательных элементов при строительстве – блоков, колонн, лестниц.6. Применение при строительстве объектов, предполагающих повышенный уровень безопасности.Очень часто в сметах при строительстве крупных государственных объектов указывается именно бетон марки М400.Существуют и промежуточные марки бетона – М100, М150, М250, М350. Они незначительно отличаются по составу и свойствам от М200 и М300.Определить на глаз ту или иную марку бетона невозможно. Присваивание ему определенной марки происходит только в условиях лаборатории при проведении специальных исследований с бетонными образцами (кубиками). Изготовить бетон определенной марки М200 или М300 можно самостоятельно при соблюдении определенных пропорций при соотношении основных компонентов. Определить такое соотношение поможет таблица:

Обозначения в таблице: Ц – цемент, П – песок, Щ – щебень, В – вода.

При небольших объемах данная таблица поможет приготовить необходимый бетон самостоятельно. Но если строительство масштабное и важно качество и высокая прочность, то не стоит рисковать своей безопасностью и экономить, лучше заказать бетон определенной марки у производителей или поставщиков.Иногда возникает необходимость в дополнительном увеличении плотности бетона. Достигается это разными способами:1. Применение цемента определенного класса – расширяющегося или безусадочного.2. Использование различных добавок, например, гидравлических. К ним относится пемза, гидроокись железа. Они способны заполнять поры в бетоне и увеличивать его плотность.3. Использование поверхностно-активных добавок. Они оказывают пластичный эффект на бетон.4. Добавление растворимого стекла, которое выполняет связующие функции.5. Уменьшение воды и увеличение цемента в составе бетона. Это один из крайних методов, применяемых для повышения плотности бетона.

Помимо процесса повышения плотности бетона, возникает также необходимость в ее снижении. Зачастую это необходимо для уменьшения веса бетонных изделий. Снижение плотности бетона достигается с помощью:

1. Применения легких заполнителей, обладающих повышенным уровнем пористости.2. Технологии затвердевания бетона во вспученном состоянии.3. Увеличения количества воды и уменьшения количества цемента.Не стоит забывать, что при снижении плотности бетона уменьшается и его прочность. Поэтому стоит учесть все достоинства и недостатки бетона с пониженной плотностью перед его применением.

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.

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.

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.

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.

В строительстве наряду с обычным, даже прочным бетоном, применяются железобетонные (ЖБИ) изделия и конструкции, которые обладают повышенной прочностью. При всех достоинствах этого стройматериала большая плотность железобетона обеспечивает ему единственный недостаток – большую массу изделий. Кроме того, вес изделиям значительно прибавляет арматура внутри затвердевшего бетонного раствора. Поэтому при проектировании сооружений с использованием ЖБ необходимо принимать во внимание это их особенность, задавая более широкие критерии прочности сопутствующим конструкциям.

Состояние плотности строительных материалов в сравнении с железобетоном

Нормативный удельный вес железобетона прямо пропорционален его плотности, поэтому существует соответствующая классификация материала:

Особо тяжелый железобетон имеет высокий удельный объемный вес ≥ 2500 кг/м³. Такая плотность задается добавлением магнетитовых, лимонитовых, баритовых и еще ряда заполнителей с высокой удельной массой. Особо тяжелые марки железобетона в индивидуальном строительстве не используются;
Тяжелый бетон имеет плотность ≥ 2200 кг/м3 с заполнителем в виде щебня или гравия;
Облегченный (или легкий) бетон имеет плотность ≥ 2200 кг/м3 и дополнительно армируется. Облегченными называются изделия из армированного бетона со сквозными полостями, что уменьшает среднее значение веса до 1800 кг/м3;
Изделия жби из легкого (или особо легкого) бетона имеют удельный вес ≥ 500 кг/м3 изготавливаются из ячеистого, арболитового, вермикулитового, керамзитового, перлитового или полистиролбетона. Изделия и конструкции из легкого бетона разрешается усиливать армированием.

Реальная плотность бетона в изделии, усиленном арматурой, зависит от ряда факторов, в том числе и от технологии заливки. При виброуплотнении бетонной смеси конструкция становится тяжелее приблизительно на 100 кг/м3.

Уплотнение бетона погружным глубинным вибратором

Неармированный бетон имеет бо́льшую хрупкость, чем ж/б изделия, то есть, выдерживая нагрузки на сжатие, он подвержен разрушению при нагрузках на изгиб и кручение. Но изгибающие и крутящие нагрузки – это стандартные усилия, которые должны выдерживать такие бетонные конструкции, как мостовые пролеты, балки, перекрытия. Поэтому для придания этим изделиям необходимой прочности в бетон добавляют арматуру.

Армирование повышает механическую прочность в три и более раз, а закрепление этих характеристик производится применением различных схем армирования. Стандартное армирование бетонных узлов – это трехмерная металлическая сетка с ячейками 100-150 мм, в которой стержни сетки перевязываются мягкой вязальной проволокой меньшего диаметра, чтобы при расчете прочности конструкции можно было не учитывать ее влияние на конечный результат.

Для расчета плотности в кг на один кубический метр берется пропорциональное соотношение составных компонентов минус присутствие воды. Примерную плотность видно в таблице ниже:

Марка бетона	M 200	M 250	M 300	M 350	M 400
Плотность, кг на 1 м3 железобетона	2380-2400	2385-2405	2410-2420	2415-2425	2425-2435

Расход арматуры в кубе бетона

Чтобы более точно определить вес 1 м3 изделия из железобетона, нужно учитывать схему и плотность армирования.

Характеристики конструкционных стройматериалов
Усредненные показатели	Алюминиевый профиль	Металлический стальной профиль	Железобетон	ПВХ профиль
Плотность	2700	7000	4000	1300
Прочность на растяжение в Мпа, можно перевести в кг/м3 в соотношении 1: 1000	180	350	10	60
Коэффициент прочности	15	20	400	22

Конструкции из железобетона

Для конструкций разного функционального назначения применяется арматура разного диаметра и разные схемы укладки. Примерную плотность железобетонных элементов можно взять из таблицы:

Тип конструкции	Ø, мм	Ячейка, см	Длина арматуры в 1 м3 ж/б, см	Плотность металла, кг/м3	Вес, кг
Отмостки, дорожки из бетона	8	20	160	7850	6,35
Опорные балки, плиты, фундаменты	12-16	18	160	14,25-25,3
Консольные балки и плиты перекрытий	16-18	13	490	77,25-97,9
Колонны и несущие стены	14-18	13	490	59,25-97,85

Если количество арматуры и плотность известны, рассчитать массу 1 м3 ж/б изделия просто – это разница между общим объемом и объемом арматуры, умноженная на удельную массу всех стройматериалов.

Сводная таблица характеристик железобетона

Реальный пример:

Ленточное бетонное основание на бетоне M 300, армированное прутьями Ø 16 мм. Объем арматуры: ∏ х r2 – L, или 3,14 — (0,008) х 2 х 16 = 0,003 м3. Оставшиеся 0,997 м3 объема — бетон. В этом случае вес арматуры будет равен 0,003 х 7850 = 23,6 кг, масса бетона равна 0,997 х 2400 = 2392,8 кг. После сложения получается результат, равный 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м3. Обычно показатели переводят в тонны, поэтому плотность ж/б изделия будет равна 2,416 т/м3.

В реальных расчетах применяются коэффициенты плотности ж/б материала, которые зависят от заполнителей:

Керамзитовый заполнитель может иметь вес 1-м м3 в пределах 0,8-1,0 т при добавлении перлита;
0,8-1,2 т при добавлении песка кварцевого;
0,8-1,5 т при добавлении керамзитовой пыли;
Вес туфа — 1,2-1,6 т для одного кубометра;
Вес пеносиликата — 0,3-1,0 тонны в кубометре;
Масса шунгизита — 0,1-1,4 тонны в кубометре;
Масса пемзы — 0,8 дo 1,6 т/м3.

Расчет плотности бетона в компьютерной программе

При сносе или при разборке сооружения с целью повторного использования узлов также необходимо оперировать удельной массой ЖБИ, чтобы знать, какие объемы материалов нужно будет убирать. Так как такие операции довольно сложные технически, их проводят специалисты с выездом на место сноса для оценки объемов работы. Примерные расчеты можно сделать своими силами, зная общие характеристики объекта и строительных материалов, из которых он построен.

Объемная масса ж/б при разборке принимается равной 2500 кг/м3, и это значение нужно умножить на результаты реальных замеров объекта. Это и будет объем строительного мусора, который необходимо убрать со стройплощадки.

Реальное значение плотности железобетонного сооружения, состоящего из множества узлов, немного меньше расчетного параметра, так как физический объект имеет определенное количество полостей и пустот, которые невозможно участь и предвидеть в математических расчетах. Закупоривание воздуха в бетонном монолите – это реальная неизбежность, но объем воздушных пустот можно уменьшить виброуплотнением бетона в опалубке или в форме.

Реальная и расчетная прочность армированного бетона

Важно: Конечный разрешенный объем воздуха, не ослабляющий показатели прочности и плотности железобетона, должен быть не больше 1% от общего объема элементов или конструкции. Несоблюдение этого критерия приведет к преждевременным разрушениям железобетонных элементов, появлению в них микротрещин и деформаций, вызывающих необратимые негативные процессы.

Чтобы правильно рассчитать удельную массу армированной бетонной конструкции, массовые (весовые) коэффициенты арматуры и бетонной массы складываются. Результаты сложения необходимо разделить на полный объем изделия или армированной конструкции. Если использовать даже такой упрощенный метод расчета плотности железобетона, то можно минимизировать применение сложных вычислений с задействованием компьютерных программ и алгоритмов высшей математики, что, в свою очередь, минимизирует возможность ошибок при оперировании сложными формулами.

Одной из основных характеристик строительных бетонов является плотность. Необходимо различать этот показатель для готового материала и смеси. Значение параметра вычисляется пропорционально составу компонентов. Пластифицированное вещество становится легче за счет испарения химически несвязанной воды. Плотность бетона прямым образом зависит от рецептуры и соблюдения технологических условий. Параметр определяется отношением его массы к объему, которое не может превышать 100 %.

На практике используют качественную характеристику вещества по удельному весу, значение которой численно совпадает с плотностью, но с точки зрения физики это различные величины. В строительстве бетон различают по плотности исключительно для расчетов нагрузки. Маркировка отражает предел прочности, класс, подвижность, морозостойкость и водонепроницаемость. Смесь, в зависимости от среднего показателя отношения массы к объему бывает:

особо тяжелая;
тяжелая;
облегченная;
легкая;
особо легкая.

Заявленная производителем средняя плотность смеси из бетона является основанием для использования вещества по назначению.

Это вид строительного материала, который чаще всего используют при оборудовании опасных объектов, таких как АЭС, хранилищ токсичных и радиоактивных отходов, подземных убежищ и так далее. Плотность бетона составляет более 2500 кг/м3. К таким веществам причисляют гидратные и комбинированные. В качестве наполнителя применяется барит, стальная стружка, железная руда, серпентинит, лимонит и другие. Вяжущим элементом выступает глиноземистый или портландцемент. При возведении сооружений с использованием тяжелых компонентов, средний показатель удельного веса указывает на устойчивость материала к воздействию радиации.

возможность расслоения при укладке наливным методом без применения вибраторов;
высокую цену, обусловленную качеством цемента;
сопротивляемость к воздействию жидких агрессивных сред.

Используется для монтажа прочных фундаментов крупных зданий и гидротехнических объектов. Средняя плотность бетона варьируется в диапазоне от 1800 до 2500 кг/м3. Состоит из портландцемента с наполнителем из горных пород известняка, гранита и диабаза. Основной особенностью является влагостойкость, позволяющая сохранить металлические элементы конструкции здания.

Разновидность тяжелого цемента, удельный вес которого не превышает 2000 кг/м3. Применяется для устройства ленточных фундаментов и деталей несущих конструкций. В роли заполнителя используется щебень, что дает возможность существенно снизить цену готового изделия. Этот бетон по плотности уступает тяжелым смесям, что не влияет на потерю качества.

К данному виду причисляют конструктивно-изоляционные и конструктивные марки, которые имеют удельный вес 600–1400 и 1400–1800 кг/м3 соответственно. Применяется для стеновых блоков и плит ограждений. Вещество изготавливается на основе пемзы, керамзита, туфа и так далее. К достоинствам относят низкую теплопроводность и небольшую массу, что позволяет использовать марку в сейсмоопасных районах.

Его представляют ячеистые типы. Самые распространенные — пенобетон и газобетон. Средний удельный вес не превышает 600 кг/м3. Применяется для изготовления легких строительных блоков. Заполнителем служат измельченные фракции керамзита и воздух. Преимуществом смеси является низкая теплопроводность.

Основные свойства бетона зависят от его плотности. Стоимость изменяется за счет увеличения удельного веса и состава используемых компонентов. Пример зависимости ее от качества приведен в таблице:

Марка	Удельный вес, кг/м3	Наполнитель	Цена, рубли
М-100 В7,5 П2 F50 W2	2490	гравий	3 000
М-300 В22,5 П3 F200 W6	2390	3 800
М-350 В25 П4 F150 W4 (мелкозернистый)	2320	3 700
М-550 В40 П4 F300 W12	2300	гранит	4 900

источник

11 Июл 2019 admin 21