0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плотность бетонного раствора

Классификация и таблица плотности бетона кг/м3

Бетон – один из наиболее используемых стройматериалов. Он делится на несколько марок, свойства которых заметно отличаются друг от друга.

Основные характеристики бетона

В число ключевых характеристик бетона входят:

  • водонепроницаемость;
  • морозостойкость;
  • подвижность;
  • плотность.

Первый показатель характеризует способность материала сопротивляться влаге, находящейся под определенным давлением. Его обозначают символом W и коэффициентом от 2 до 20.

Морозостойкость показывает, сколько циклов заморозки и оттаивания способен вынести материал без потери прочности и физико-механических свойств. Этот параметр маркируют символом F и количественным коэффициентом, который находится в интервале от 50 до 500 и выше.

Подвижностью называют способность смеси растекаться по поверхности за счет собственного веса, заполняя опалубки сложных конфигураций с густой арматурой. Подвижность обозначается символом П и коэффициентом от 1 до 5. Чем больше числовое значение, тем выше текучесть материала.

Плотностью называют удельный вес бетона. Эта характеристика маркируется символом D. Она показывает отношение массы материала к его объему и измеряется в кг/м3.

Плотность – одна из наиболее важных характеристик. Она влияет на однородность смеси, простоту заливки, прочность и долговечность готовой бетонной конструкции в процессе эксплуатации.

Факторы, влияющие на плотность

В бетонную смесь входят строительный песок, цемент, вода и наполнитель. При этом плотность застывшей плиты зависит от множества факторов:

  • пропорции, в которой взяты эти составляющие;
  • марки цемента;
  • зернистости строительного песка;
  • качества воды;
  • размера фракций и вида наполнителя;
  • присутствие в смеси пластификаторов и других добавок.

Кроме того, на плотность бетонных изделий оказывают влияние технологии замеса и заливки смеси, а также внешние условия, в которых застывал материал.

Существует несколько способов увеличения удельного веса бетона. Самый простой путь – уменьшить долю воды в смеси, однако у этого решения есть существенный минус. При сокращении количества жидкости смесь станет менее текучей, что заметно осложнит работу с ней. Чтобы сохранить оптимальный уровень подвижности, в материал обычно вводят специальные добавки – пластификаторы.

Еще один метод увеличения плотности – механическое или ручное уплотнение. При ручном уплотнении в смесь периодически погружают лопату, чтобы находящиеся внутри воздушные пузырьки выходили на поверхность. Для механического уплотнения используется специальный инструмент – погружной вибратор бетона. Его наконечник опускают в раствор, чтобы благодаря вибрации избавиться от пузырьков воздуха и внутренних пустот.

Чтобы повысить плотность, можно использовать безусадочный цемент (портландцемент), который позволяет сократить пористость материала. Уменьшить количество пустот в застывшем бетоне помогает и мелкофракционный наполнитель.

Способы классификации бетона

Существует несколько способов классификации бетона. С точки зрения плотности он делится на следующие типы:

Показатель плотности бетона: виды и маркировка, способы увеличения

Из-за множества разновидностей бетона, нужно иметь представление о его свойствах, составе и характеристиках. Они меняются в зависимости от вида сооружения или конструкции, назначения. Одной из таких характеристик является показатель плотности бетона.

От чего зависит плотность?

Плотность бетонной смеси, применяемой при изготовлении конструкций и изделий — это отношение веса к объему измеряется в кг/м³ или т/м³. Она зависит от пропорций и качества ингредиентов, входящих в состав раствора, влияет на характеристики получаемого материала, в том числе на прочность. Также влияние оказывает наличие пор — чем выше пористость камня, тем ниже его объемный вес.

Факторы, влияющие на этот показатель:

• Характеристики наполнителя и размеры фракций в его составе;
• Количество воды, применяемое для затворения раствора;
• Способ твердения (естественный или подогрев);
• Механическое уплотнение полученной смеси.

Классификация бетона по плотности

Есть несколько основных свойств, которые определяют производство и применение этого строительного материала. Средняя плотность бетона – важнейший параметр, по которому происходит классификация. Марку по этому свойству обозначают литерой «D». По этому параметру различают следующие виды бетона:

  1. До 500 кг/м³ — особо легкий. Имеет высокую пористость. Применяется в ограждающих конструкциях (стенах), а также как теплоизоляционный материал, так как имеет отличные тепло- и звукоизоляционные свойства. Крупный заполнитель при изготовлении не используется. Из-за низкой прочности не применяется для несущих конструкций. Для его производства используются пенообразующие или газообразующие добавки, которые при твердении образуют замкнутые поры в структуре материала.
  2. 500-1800 кг/м³ — легкий, имеет два подвида. Конструкционно-теплоизоляционный (500-1400 кг/м³), применяемый для возведения несущих и самонесущих стен, и конструкционные (1400-1800 кг/м³), применяемые для строительства несущих стен. Основные характеристики этого вида бетона – низкий удельный вес, выраженная пористая структура и низкая теплопроводность. Благодаря пористым наполнителям, обладает хорошей звукоизоляцией. В зависимости от назначения, в качестве заполнителя используются природные материалы (известняк-ракушечник, пемза), промышленные шлаки, а также заранее произведённые материалы: керамзит, перлит, аглопорит. Показатель плотности легкого бетона незначительный, поэтому здания, построенные из этого материала имеют небольшую массу и не требуют усиленного фундамента.
  3. 1800-2500 кг/м³ — тяжелый. Его еще называют обычным, так как это самый распространенный вид бетона. Применяется для фундаментов зданий, изготовления железобетонных изделий, заливки строительных конструкций. Имеет высокую прочность, в зависимости от характеристик цемента применяется при возведении подземных, подводных сооружений и в дорожном строительстве. Плотность тяжелого бетона зависит от входящего в состав наполнителя — мелкого и крупного. В качестве крупного используются горные породы – известняк, гранит, гравий размером до 70 мм, мелким служит песок с размером зерен до 5 мм.
  4. От 2500 кг/м³ — особо тяжелый. Имеет узкопрофильное назначение, в обычном строительстве не применяется. Его используют при возведении опасных объектов: хранилища ядовитых отходов, реакторов АЭС, конструкций типа бункеров, где необходима защита от радиоактивного воздействия. В качестве заполнителя применяют металлические руды с плотностью от 3500 кг/м³: магнетит, лимонит, гематитовые руды, а также металлическую стружку или дробь.
Читать еще:  Как класть газобетон на раствор

Плотность бетона.

На прочность строения напрямую влияет плотность бетона, используемого для этих целей. Бетон — это строительный материал, созданный путем формования и затвердевания оптимально подобранной и уплотненной смеси. Готовый раствор состоит из нескольких компонентов:

— мелкие и крупные заполнители;

От этих составляющих напрямую зависит плотность бетона. Специальные добавки способствуют ее увеличению. Существует множество факторов, влияющих на плотность у применяемой бетонной смеси. Застывший раствор может иметь следующую структуру:

— ячеистую. Плотность застывших бетонных масс напрямую зависит от его пористости. Чем меньше пористость, тем выше плотность.

Наибольшую плотность имеет цементная масса с металлическим наполнителем. Его укладка производится при помощи вибраторов для заполнения всех пустот раствором. Онлайн расчет состава цементного раствора.

Что влияет на плотность бетона.

Зная марку и пропорции всех ингредиентов можно рассчитать плотность бетонной смеси. Для улучшения качества цементного раствора и его уплотнения в смесь могут быть добавлены различные добавки. Они называются пластификаторами. В этом случае плотность бетона становится выше. Ее рассчет наиболее эффективен в том случае, если смесь делали, основываясь на ГОСТе. Тогда величина будет заранее известна и указана во всех справочниках. Ошибки в расчетах плотности бетона могут быть обусловлены изменением массового соотношения сухого цемента к наполнителям, щебню, песку. Также на колебание показателя плотности влияют добавки, находящиеся в растворе. Он может увеличиваться в результате дополнительной вибрации при заливке бетонной смеси для устранения воздушных камер и равномерного заполнения всех пустот. После полного отвердевания цементной массы увеличивается надежность строения.

Типы бетона и их классификация.

Плотность застывшего бетона связана с классификацией типов бетонных смесей по группам.

1. Особо легкие бетонные смеси. К ним относятся:

Они используются для теплоизоляции и имеют большое количество воздушных пузырьков. В результате этого плотность готового изделия снижается. Такие бетонные смеси имеют ячеистую структуру и могут быть заполнены воздушными камерами до 70%. Их несущая способность составляет 300-400 кг/м³. Используются такие бетонные изделия для возведения стен небольших зданий и внутренних перегородок. Для более серьезных строительных работ использовать его нельзя.

2. Легкие бетонные смеси. К ним относятся:

Их удельный вес колеблется от 500 до 1800 кг/м³. Такой бетон имеет невысокую прочность, но обладает высокой теплоизоляционной способностью. Предназначается для строительства одноэтажных зданий, внутренних перегородок и хозяйственных построек. Из-за слабой прочности они быстро разрушаются.

3. Тяжелые бетонные смеси. В строительстве они применяются чаще всего. Тяжелые бетонные смеси применяются практически повсеместно для заливки фундаментов, ограждений, стен, стяжек. Удельный вес его определяется в соответствии с классностью. Классность есть только у бетонных смесей 3-4 группы.

Производство тяжелого бетона, называемого Бетонная Смесь Готовая, происходит на основании ГОСТ 7473-94 и имеет определенную марку. Она присваивается бетону, соответствующему установленным показателям качества и определяет виды строительства, для которых он предназначен, и удельный вес застывшей массы. Литера М показывает количественное содержание цемента в бетонной смеси. Наименьшее количество в марке М 100. Такой бетон обладает наименьшей плотностью. Плотность бетона марки М 1000 имеет наивысшие показатели на осевое сжатие. Показатели плотности тяжелого бетона могут варьироваться от 1600 до 2500 кг/м³. Это дает возможность присваивать ему высокие эксплуатационные характеристики, разрешенные для тяжелых составов.

Читать еще:  Можно ли газобетон штукатурить цементным раствором

4. Особо тяжелые бетонные смеси. Они имеют наивысшую плотность по сравнению с остальными группами. Плотность такого бетона свыше 2500 кг/м³. Такой плотности удается достигнуть за счет специальных утяжелителей, например, металлической стружки. Имеет названия: баритовый, магнезитовый, лимонитовый. Применяются тяжелые бетонные смеси в крупном промышленном строительстве для возведения защитных конструкций типа подземных хранилищ и бункеров. Бетон такого качества имеет способность надежно защищать от ионизирующего излучения на предприятиях с опасным производством, например, на атомных электростанциях.

При покупке готовых смесей следует уточнять удельный вес массы у изготовителя. При самостоятельном изготовлении рекомендуется придерживаться ГОСТа для определения точной цифры.

Плотность бетона — что нужно знать?

Основной характеристикой бетонного раствора, влияющей на качество и прочность бетона после высыхания, является его плотность. В зависимости от добавляемых компонентов плотность бетона может изменяться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В процессе застывания раствора жидкость испаряется и плотность бетонной смеси увеличивается. Чтобы при этом не образовывались пустоты, можно делать раствор из смеси глиноземистого или пуццоланового портландцемента. Плотность раствора можно также увеличивать за счёт повышения соотношения количества цемента к количеству воды, но при этом уменьшается текучесть раствора, возникают проблемы с заливкой и укладкой.

Плотность раствора определяет вес и прочность бетонного изделия. По этому показателю бетон делится на классы или марки, на которые ориентируются конструкторы при производстве расчётов и выборе материала для конструкционных элементов зданий и сооружений. Использование специальных добавок — пластификаторов позволяет совершенствовать общие показатели применения готовой к применению смеси. В соответствии с принятой классификацией марок бетона, его состав регламентирован требованиями ГОСТа.

Качественные показатели бетона

Удельный вес или плотность бетона в количественном отношении определяется как отношение массы продукта к его объёму. Он напрямую влияет на качественные характеристики конечной бетонной продукции. А на величину плотности влияют следующие факторы:

  • Состав замеса для приготовления бетона, где в виде заполнителя могут применяться щебень, гравий или керамзит. Более плотный щебень будет в конечном итоге определять и больший удельный вес конечного раствора по сравнению с бетоном с керамзитовым заполнителем.
  • Качество и марка применяемого цемента.
  • Зернистость и тип песка.
  • Использование пластификаторов.
  • Состав воды, используемой для разведения раствора.

К основным качественным показателям бетона относятся:

  1. Прочность, определяющая долговечность и срок эксплуатации конечной продукции.
  2. Однородность, зависящая от диффузионных и адгезионных свойств его компонентов.
  3. Упругость, отражающая способность раствора полностью заполнять форму опалубки.
  4. Пористость, обеспечивающая «дышащие» свойства материала.

Пористость является показателем, обратным по значению плотности бетона. Она также влияет на прочность бетонного изделия, только в обратной пропорциональной зависимости, т.е. чем больше этот показатель бетона, тем меньше прочность изделия. Пористость бетонного материала возникает вследствие наличия внутри него микроскопических пустот различных объёмов. Её величина показывает соотношение суммарного объёма всех внутренних пустот к объёму материала.

Поры образуются в процессе затвердевания материала из-за испарения жидкости, их объём зависит от многих факторов, в том числе, пропорции составляющих компонентов, зернистость заполнителя, влажность готового раствора. При приготовлении замеса следует руководствоваться инструкцией и помнить: чем жиже раствор, тем пористее будет бетон после застывания. Опытные строители на практике «набивают глаз» по оптимальной пропорции воды и наполнителей, необходимой для получения нужного результата и пористости бетона.

Видео: Проверка бетона на прочность

Классификация материала по удельному весу

По значению средней плотности установлены следующие типы бетона:

  1. Особо тяжелый вид с удельным весом свыше 2500кг/м3. В таком бетоне в виде заполнителя применяются стальные элементы, железная руда или магнетит. Примерами особо тяжёлых типов являются магнетитовый, баритовый бетон, сталебетон и т.д. Они используются для возведения особо прочных защитных блоков и дамб, например, в строительстве атомных электростанций для защиты персонала от радиации.
  2. Тяжёлый тип с плотностью 2-2,5 т/м3, в котором заполнителями являются плотный песок, гранит, мрамор, известняк и другие горные минералы. Этот тип находит основное применение в строительстве объектов тяжёлой промышленности, например, в возведении опор для мостов, линий электропередач, заливки фундаментов многоэтажных зданий.
  3. Облегчённый тип имеет среднюю плотность 300-2000 кг/м3. Стандартным заполнителем в облегчённом типе бетона является щебень. Этот тип известен среди потребителей под названием обычного бетона, широко применяемого в возведении монолитных и блочных жилых домов, заливке фундаментов под малоэтажные здания.
  4. Лёгкий тип, обладающий удельной массой в пределах 500-1800 кг/м3, использует пористый наполнитель в виде пемзы или керамзита. Среди лёгких типов бетона принято различать 2 их вида: более плотный (1,4-1,8 т/м3) конструктивный бетон и менее плотный (0,5-1,400 т/м3) теплоизоляционный бетон. Оба вида широко практикуются в строительстве жилого сектора и бизнес-объектов. Особую актуальность они имеют при возведении зданий в районах с повышенной сейсмической опасностью.
  5. Особо лёгкий тип, имеющий плотность не более 500 кг/м3, включает в виде заполнителя такие породы камня, как арболит или перлит. В число особо лёгких типов входят пено- и газобетоны. Они часто применяются при возведении и утеплении стен, перекрытий, перегородок в жилых зданиях и служебных постройках.В строительстве нередко при возведении одного сооружения в зависимости от назначения и степени нагрузки могут использоваться разные типы бетона.
Читать еще:  Вес куба цементного раствора

Видео: Проверка прочности железобетонной конструкции

Способы регулирования плотности бетона

В случае, когда требуется дополнительное повышение плотности материала, достигнуть его можно несколькими способами:

  • использованием особых марок цемента, обладающих способностью расширяться или не усаживаться при высыхании раствора;
  • применением гидравлических добавок, к примеру, гидроокисид железа или пемзы, которые заполняют собой образующиеся при высыхании бетона поры;
  • добавлением поверхностно-активных компонентов, увеличивающих пластичность бетонного раствора;
  • использованием жидкого стекла, которое обеспечивает усиление межкомпонентных связей в бетоне;
  • уменьшением влажности раствора за счёт повышения содержания цемента и снижения объёма воды.

В противоположном случае, когда нужно уменьшать плотность материала, достигнуть нужной цели можно посредством:

  • использования пористых заполнителей, обладающих малым удельным весом;
  • применения технологии вспенивания в процессе затвердевания бетона;
  • повышения влажности раствора за счёт изменения концентрации воды и цемента.

Для получения максимальной плотности бетона следует тщательно выбирать нужный заполнитель с соответствующим фракционным составом, чтобы обеспечить минимальную пористость.

Видео: Как немцы подготавливают площадку для укладки тротуарной плитки, брусчатки

Особенности подготовки и укладки бетона

Замешивание бетонного раствора может производиться вручную или с помощью бетономешалок. При этом оно должно выполняться до получения однородной сметанообразной консистенции. Для проверки готовности раствора по плотности можно использовать следующий испытанный на практике способ. Дать раствору отстояться немного до образования на поверхности воздушных пузырьков. Затем нужно взять на лопату немного раствора, встряхнуть его и перевернуть лопату. Если раствор прилипает и падает не сразу, нужно добавлять воды или песка. Основным компонентом, влияющим на плотность материала, является наполнитель, т.к. в пропорциональном отношении он занимает наибольший объём в смеси. При использовании гравия и щебня их плотность должна вдвойне или втройне превышать расчётную плотность получаемого бетона, так как бетон обладает способностью со временем увеличивать свою прочность. При этом мелкие фракции заполнителя уменьшают пористость бетона.

Технология укладки раствора также оказывает влияние на плотность бетона после его затвердевания. Важной процедурой в этом отношении является трамбовка залитого бетона, которая направлена на выдавливание воздушных пузырьков изнутри раствора на его поверхность. Более плотные марки бетона требуют более тщательной трамбовки, для чего могут применяться различные ручные и механизированные приспособления, например, электрические или пневматические вибраторы.

Процедуру уплотнения следует проводить до тех пор, пока на поверхности раствора не появится характерная пенка или молочко. Это результат вытеснения наружу излишков влаги и воздуха изнутри раствора. Тем самым достигается высокая плотность и прочность материала. Для вытеснения воздуха изнутри бетонного раствора наружу могут применяться и другие способы в виде втыкания в бетон железных штырей или вакуумирования.

Последний метод относится к наиболее прогрессивным способам и широко практикуется в дорожном строительстве для повышения плотности асфальтобетонного дорожного покрытия. Вакуумирование эффективно при использовании марок цемента на основе шлакосиликатных компонентов. Все марки бетона в соответствии с принятой классификацией по плотности принято обозначать латинской буквой D с добавлением чисел, обозначающих его удельную массу в кг/м3. При этом диапазон марок лежит в пределах D200-D5000, например, к лёгким маркам бетона относятся D500 – D1800 и т.д.

Некоторую путаницу для неосведомлённых пользователей может внести разделение бетона по классу, обозначаемое буквой «В», и по прочности на сжатие, обозначаемое буквой «М» и измеряемое кг/см2. Повышая плотность бетона, потребитель достигает улучшения его физических и механических показателей, а также таких эксплуатационных качеств, как водонепроницаемость, морозоустойчивость, долговечность, прочность и противодействие коррозии.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector