Плотность бетонного раствора: Что такое плотность бетона и как она измеряется

Содержание

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.

Оглавление:

Что представляет собой показатель плотности?
Как изменяется объемный вес бетона?
Классификация бетонных растворов

Что это такое?

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

Предлагаем также ознакомиться с показателями плотности и веса железобетона.

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

Как повлиять на объемный вес?

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

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

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

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

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

Количество жидкости в готовой смеси определяет будущую пористость монолита, так как воздушные пузырьки в цементной матрице образуются уже после испарения влаги. Именно поэтому опытные строители не рекомендуют доливать воды больше, чем необходимо для нормальной гидратации, чтобы не снизить прочностные характеристики и плотность бетона. Конечно, одно только это не избавит искусственный камень от воздушных пор, но заметно уменьшит отношение их числа ко всему объему.

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

Технология укладки и последующая обработка отливки также могут увеличить объемный вес бетона. Нужный эффект дают:

Штыкование.
Виброуплотнение.
Прогрев монолита.

Для некоторых растворов также может применяться вакуумирование – удаление воздуха и избытка воды из смеси до ее затвердевания. Правда, их приготовление требует использования силикатного цемента, а сама технология довольно сложна. Зато в результате удается увеличить плотность монолита примерно на 20 %.

Классификация

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.

1. Тяжелые.

D2500-6000 кг/м3 – марки особо тяжелых бетонов для строительства спецсооружений. Здесь высокий вес готового монолита определяют как раз используемые заполнители с большой массой:

Барит.
Лимонит.
Магнетит.
Доменный скрап.
Металлические опилки.

D2200-2500 кг/м3 – такова плотность тяжелого бетона, чаще выбираемого для возведения ответственных конструкций. При его приготовлении используется самый обычный раствор с добавкой щебня или гравия и песка. Марочная прочность соответствует М300-М800, гарантированная лежит в пределах от В20 до В60.

D1600-2200 – облегченный монолит (обычно марок М200-М600), который нашел широкое применение в малоэтажном строительстве и отделочных работах. При такой плотности, несмотря на название группы, прочность готового камня соответствует довольно высоким классам В20-В40.

При определенных условиях вполне реально получить общестроительные бетоны с меньшей марочной прочностью, а вот облегченные с большей – уже вряд ли. Но где-то на пересечении двух разных классов плотности возможно все. Например, создать бетон марки М200 (В15) с весом 1 м3 от 2200 кг и выше (как у М300) удается благодаря использованию мелкого гравия или гранитного щебня. М100 и вовсе относится к промежуточным вариантам, то есть может оказаться как тяжелым, так и «в лагере» облегченных смесей.

2. Легкие.

В эту группу включаются все виды бетонов плотностью от 0,5 до 2 т/м3. Однако этот диапазон слишком велик, чтобы сделать правильный выбор. К тому же в таких случаях объемный вес определяет и сферу применения стройматериалов. Его снижения можно добиться тремя разными способами:

Использовать легкие заполнители, чтобы получить различные виды бетона весом 1,2-1,8 т/м3 с марочной прочностью от М100 (В7,5) до М350 (В25).
Исключить или уменьшить количество мелких фракций в растворе – это даст новую структуру искусственного камня с большим числом крупных внутренних пустот, не заполненных песком, но и снизит его прочность.
Применить любую технологию увеличения пористости.

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

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

Плотность бетона кг/м3 — как определить и увеличить

Этот искусственный камень является наиболее используемым строительным материалом при всех видах работ по ремонту, реконструкции, и тем более – возведению различных объектов. Технологии производства бетонов отличаются большим разнообразием, что и определяет их широкий ассортимент. Выбор того или иного вида продукции делается исходя из особенностей монтажа и условий дальнейшей эксплуатации. Немалую роль в плотности бетона играют насыпная плотность щебня.

Основными компонентами смеси, которая при отвердевании и превращается в то, что мы называем «бетон», являются вяжущее и заполнитель. Как правило, в процессе приготовления используется вода, но в отдельных случаях она не входит в состав раствора, а заменяется другими ингредиентами. Например, так делают асфальтобетон, что обеспечивает более высокую плотность конечного продукта.

Для придания ему каких-либо ярко выраженных свойств или улучшения отдельных характеристик в раствор или в готовящийся сухой состав (в зависимости от особенностей производства) вводятся определенные вещества, называющиеся «добавками». Изменяя долевое соотношение используемых компонентов, подбирая величину их гранул, можно существенно влиять на качественные показатели материала.

Что определяет плотность бетона

Вид наполнителя.
Размеры его фракций.
Количество воды, использованной для приготовления раствора.
Способ отвердевания.
Качество уплотнения залитой в опалубку массы.

От такой характеристики, как плотность бетона кг м3, во многом зависит и специфика применения конкретного его вида, и срок службы всей конструкции. Она выражается в «кг/м3» и обозначается литерой «D». Методика расчета данного показателя определяется Государственным Стандартом № 12730 от 1978 года.

Все бетоны в зависимости от плотности подразделяются на несколько видов. При этом речь идет о таком понятии, как «средняя плотность», которая лежит в определенных пределах. К основным и наиболее используемым относятся бетоны тяжелые, с которыми чаще всего сталкиваются частные застройщики (2 200 – 2 500 кг/м3). Облегченные характеризуются плотностью от 1 800 до 2 200 кг/м3. Бетоны, имеющие этот показатель в пределах 500 – 1 800 кг/м3, называются легкими.

Существует еще 2 разновидности этого искусственного камня, которые имеют ограниченное применение. Если плотность бетона выше 2 500 кг/м3, то его называют особо тяжелым. Из такого материала возводят подземные объекты (хранилища, бункера), гидротехнические сооружения (волнорезы, плотины, дамбы) и ряд других специальных конструкций.

Читают также: Классификация и характеристики бетона

Особо легкий искусственный камень имеет данную характеристику менее 500 кг/м3. Как правило, используется при ремонтных работах, в качестве утепляющего слоя (прослойки), а также для обустройства «подложки» под плиточный фундамент или стяжки.

Видео — Определение плотности стяжки

Как увеличить плотность бетона

Уменьшить размер гранул заполнителя

Это значительно снизит количество пустот в материале и общий объем воздуха, который их образовывает. Например, ту же щебенку можно использовать как с крупными фракциями, так и с мелкими.

Снизить долю воды в смеси

Понятно, что бетон приобретает твердость по мере ее испарения. Следовательно, чем изначально воды меньше, тем плотность бетона кг м3 в конечном итоге будет выше. Но при этом нужно учесть, что раствор потеряет «текучесть», значит, работа с ним будет затруднена. Например, при заливке форм со сложной конфигурацией, так как потребуются дополнительные трудозатраты по «растаскиванию» бетона по всей опалубке, а это не всегда возможно. Если сделано довольно «густое» армирование, это только затруднит процесс монтажа.

Существует способы «механический» и «ручной». В первом случае используются специальные устройства – вибраторы, которые обеспечивают качественное уплотнение раствора. При индивидуальном строительстве (или ремонте) это делается вручную – металлическим штырем, штыковой лопатой и тому подобное. Залитая масса «протыкается» множество раз, вследствие чего из нее удаляется скопившийся воздух, а вода выходит на поверхность, где быстрее испаряется.

Ускорением отвердевания раствора

Для этого, как правило, используют искусственный подогрев. Это обеспечивает более интенсивное и максимальное удаление влаги из структуры материала.

Подбором вида цемента

Некоторые из них воды «вовлекают» больше (например, глиноземистый), некоторые – меньше.

Отдельные составы также способствуют повышению плотности искусственного камня.

Существуют и иные методики, но они в большинстве своем используются в промышленных масштабах и имеют определенную специфику в применении. Например, вакууммирование.

Начинающие строители часто путают понятия прочности и плотности бетона. Это не одно и то же. Прочность больше всего зависит от марки использованного цемента, хотя и общая структура материала (пористость) играет не последнюю роль.

Плотность бетона кг/м3 таблица и способы определения

Проектирования сооружений и дорожных покрытий общего, специального назначения подразумевает выбор строительных материалов с оптимальными свойствами. Техническая документация проектов содержит требования к составу с указанием значений основных характеристик: прочность на сжатие, изгиб, растяжение; морозостойкость; водонепроницаемость; истираемость; теплопроводность. Величины показателей зависят от компонентов раствора, уплотненности готового изделия.

Оглавление:

Состав бетона
Что влияет на плотность?
Классификация

Что такое плотность бетона?

Величина массы вещества в объеме 1 м3 – показатель плотности (кг/м3), не путать с удельным весом бетона (кгс/м3 = Н/м3). Бетон – формованный искусственный камень, применяемый в гражданском, промышленном, дорожном строительстве, мебельном производстве (столешницы).

Состав

Плотность зависит от рецептуры и процессов, происходящих при смешивании ингредиентов:

Вяжущее – цемент, гипс, известь, полимеры, другие. «Склеивает» зерна, компонент определяет количество воды, необходимое для его максимально полноценного растворения.
Заполнители – песок, керамзит, щебень, вспененные гранулы пенополистирола, металлическая стружка, занимают до 85% объема.
Модифицирующие добавки – органические или неорганические вещества, улучшающие свойства материала, изменяющие скорость застывания.
Вода.
Пигменты – соли, оксиды металлов, органические красители, придающие декоративные качества.

Процессы, проходящие при смешивании компонентов бетонной смеси:

Гидратация – взаимодействие вяжущего с водой.
Коагуляция – во время перемешивания происходит слипание частиц.
Кристаллизация – переход в твердое состояние.

Влияние состава на характеристику

Плотность зависит от таких факторов:

1. При застывании бетона происходят химические реакции, испарение воды, изменяется масса 1 м3. Особое значение имеет соотношение вода/цемент (В/Ц). Жидкость, не вступившая во взаимодействие с вяжущим, оставляет в массиве полости. После испарения воды образуется пористая структура, влияющая на качество материала. Повышение содержания воды ускоряет затвердение, но снижает плотность, прочность.

2. Размер частиц вяжущего – оказывает влияние на скорость процессов при взаимодействии с водой. Чем мельче зерно, тем продуктивнее химическая реакция. Минимизация размеров обеспечивает уменьшение водопотребности, снижение В/Ц и увеличение плотности.

3. Плотность заполнителя – увеличивает массу 1 куба. Например, сталебетон, получаемый на металлической стружке.

4. Размер зерна – влияет на пустотность. В смеси на щебне добавляют песок и керамзит. Пустоты между крупными зернами замещают компонентами мелкой фракции, увеличивая плотность.

5. Модифицирующие добавки – могут регулировать образование воздушных пор, уменьшать показатель В/Ц за счет пластификация состава.

6. Уплотнение раствора – исключение образования воздушных пустот. Способы:

Штыкование (ручное)

Виброуплотнение.
Прессование.
Центрифугирование.
Вакуумирование.

Классификация бетонов по плотности

Рецептура приготовления раствора рассчитывается с целью получения материала с заданными характеристиками. Классификация, согласно ГОСТ, по значению средней плотности (кг/м3) в сухом состоянии (D):

Легкие – D800~D2000.
Тяжелые – D2000~D2500.
Особо легкие – до D800.
Особо тяжелые – более D2500.

Особо легкие бетоны – ячеистые, теплоизоляционные (D200-D500) и конструкционно-теплоизоляционные (D500-D800). Величина пор достигает 1,5 мм. Невесомый заполнитель связывается цементным, гипсовым, известковым, шлаковым, смолосодержащим вяжущим.

Таблица зависимости прочности от средней плотности:

Марка, кг/м3	Класс, марка прочности на сжатие
Марка, кг/м3	Керамзит-, шунгизитобетон	На стекловидном заполнителе	Перлитобетон	Вермикулитобетон
D200	М3~М5	М3~М5	Х	М3~М5
D300	М3~М5	М5~М10
D400	М5~М15		М10~М15
D500	М10~М25	М10-М15		М10~М25
D600	В1~В2.5	В0.75~В3.5	В2.0; В2.5	Х
D700	В1.5~В3.5	В1~В5	В2.5; В3.5	Х

Чем выше плотность, тем больше значение прочности.

Таблица соответствия марки и класса прочности:

Класс, МПа	В7.5	В10	В12.5	В15	В22.5	В25	В30	В35
Марка, кгс/см2	М100	М150	М150	М200	М300	М350	М400	М450

Таблица взаимосвязи теплопроводности и плотности бетона:

Марка	Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии
Марка	Керамзит-, шунгизитобетон	На стекловидном заполнителе	Перлитобетон	Вермикулитобетон
D200	0.09~0.1	0.09	Х	Х
D300	0.1~0.11	0.1	Х	0.08
D400	0.11~0.12	0.11	Х	0.09
D500	0.12~0.14	0.12	Х	0.11
D600	0.13~0.16	0.13	0.12	0.14
D700	0.15~0.19	0.15	0.14	0.16

С возрастанием плотности увеличивается теплопроводность, ухудшаются теплоизоляционные свойства.

Легкие – конструкционные бетоны средней плотности D1100~D2000 и тепло-конструкционные (D500- D1600). Применение: наружные стены, плиты ребристые и пустотные, лифтовые шахты.

Таблица зависимости прочности на сжатие и плотности:

	Марка, кг/м3	Класс прочности на сжатие
	Марка, кг/м3	Керамзито-, шунгизитобетон	На щебне	Перлитобетон
Тепло-конструкционные	D500~1000	В0.75~3.5	Х	В2~10
Тепло-конструкционные	D1100~1600	М100	Х	В5-10
Конструкционные	D1100~1500	В12.5~30	В2.5~10	В12.5~15
	D1600~1700	В15~40	В12.5~25	В15
	D1800	В20~40	В20~30	Х
	D1900~D2000	В25~40	В22.5~40	Х

Легкие бетоны созданы для уменьшения массы несущих конструкций, используются для ограждающих элементов.

Тяжелые – применяемые для монолитно-каркасной технологии строительства, в качестве покрытия дорог, при возведении гидротехнических сооружений. Заполнитель – щебень, горные породы.

Таблица с характеристиками плотности тяжелого бетона «цемент-песок-вода»:

Класс прочности /марка	Плотность раствора, кг/см3	Удобо-уклады-ваемость	Морозо-устойчи-вость	Водо-непрони-цаемость	Рецептура (в кг) для V= 1м3
Класс прочности /марка	Плотность раствора, кг/см3	Удобо-уклады-ваемость	Морозо-устойчи-вость	Водо-непрони-цаемость	Песок	Цемент	Вода	Щебень
В15/М200	2400	П2	200	6	900	260	155	1080
В20/М250	2405	П2	200	6	865	300	155	1080
В22.5/М300	2415	П2	300	8	835	340	155	1080
В25/М350	2420	П2	300	8	800	380	155	1080
В30/М400	2430	П2	300	10	770	420	155	1080

Особо тяжелые – материалы высокой плотности, достигаемой с помощью заполнителя из металлической стружки, чугунной дроби, магнетита, барита. Вяжущее – портландцементы, гипсоглиноземистые смеси. Применение – для сооружений специального назначения, требующих защиты от излучений, воздействия электромагнитных волн. Использование улучшенных компонентов, добавок, технологий позволит получать более качественные, экономически выгодные бетоны, к примеру, порошково-реакционные.

Плотность бетона

Надежность фундамента и других элементов строения во многом зависит от качества бетона, используемого при строительстве. При выборе бетона следует принять во внимание характеристики материала, такие как прочность, влаго- и морозоустойчивость. Одним из основных параметров бетона является его плотность. Этот показатель во многом и определяет прочность материала.

Цены на бетон

Класс (марка-класс)	Старое наим-ние	Цена за м³ с НДС*
		На гравии	На граните
БСГ В7,5 П3 F50	М-100	3200 р	3450 р
БСГ В10 П3 F75	М-150	3300 р	3550 р
БСГ В15 П3 F100W2	М-200	3400 р	3650 р
БСГ В20 П3 F150W4	М-250	3500 р	3750 р
БСГ В22,5 П3 F150W6	М-300	3600 р	3850 р
БСГ В25 П3 F150W6	М-350	3800 р	3950 р
БСГ В30 П3 F200W8	М-400	4000 р	4050 р

*Цена указана без учета доставки. Рассчитать стоимость доставки до вашего объекта поможет наш менеджер.
Позвоните нам +7 (925) 237-36-21

Плотность бетонного раствора измеряется в куб. м, для обозначения данного параметра используется буква D. Каждому классу бетона присуща определенная плотность.

Под плотностью подразумевается соотношение веса бетона к его объему. Значение плотности всегда обозначают в инструкции к материалу, ведь этот параметр влияет на качество готового к использованию раствора.

Классификация бетонных смесей по уровню плотности

Существует следующая классификация бетонных смесей по уровню плотности:

— тяжелый раствор – 2500 кг на м. куб.

— облегченная смесь 2200-2500 кг на м. куб.

— легкий раствор – 500-1800 кг на м. куб.

— самый легкий материал – 500 кг на м. куб.

При этом, нужно принимать во внимание, что даже особо тяжелая бетонная смесь не обладает абсолютной плотностью. Поры в материале присутствуют за счет наличия в бетоне воды, не полностью расходуемой на химические процессы. Определенное количество воды испаряется, в результате чего остаются пустоты. Поры появляются и по той причине, что пузырьки воздуха удаляются из бетона в процессе его уплотнения не полностью.

Контроль и определение показателя плотности бетонной смеси

Параметры плотности для такого материала как бетон регламентируются ГОСТом. Согласно ГОСТу, предусматривается определенное среднее значение плотности бетона. Измерение этого показателя выполняется исключительно регламентированными методами. Плотность определяется в результате взвешивания материала в определенном объеме.

Чтобы дополнительно проконтролировать плотность бетонных изделий, которые уже готовы, используют специальный прибор для измерения этого параметра – плотномер. Этот прибор дает возможность контролировать степень плотности бетонного раствора при его укладке на строительной площадке, а не только в лаборатории.

Значение плотности бетона составляет 200-5000 кг на м. куб.

Влияние плотности на физико-химические показатели материала

Чем выше показатель плотности бетона, тем лучше его физико-химические параметры. За счет повышения плотности увеличивается прочность материала, его устойчивость к низким температурам, коррозии и влаге.

Увеличение плотности бетонной смеси

Показатель плотности можно увеличить, для этого тщательно выбирают зерновое содержимое заполнителей, за счет этого уменьшаются размеры пустот в бетоне, сокращается соотношение воды и цемента. Добиться этого помогают специальные добавки – пластифицирующие вещества, сокращающие потребность в воде и при этом не уменьшающие подвижности материала.

Чтобы бетонная смесь была плотной, она должна соответствовать ГОСТ 12730.1-78.

На качество марки бетонной смеси влияет ее вес. Чем больше влаги в бетоне, тем он будет пористее и тем меньше окажется его плотность, это нужно учитывать при замешивании бетонного раствора. Специалисты в области строительства прекрасно знают, что определенное соотношение влаги и добавок относится к конкретной марке бетона. Вывод таков, чем меньше воды в растворе, тем плотнее будет бетон. Плотность повышается также за счет большей трамбовки и ускорения процесса затвердевания подогревом. Плотность бетонной смеси увеличивается и при помощи индивидуальных составов.

Бетон Одинцово

Бетон Голицыно

Бетон Апрелевка

12.09.2016

плотность бетона кг — Строительство и ремонт

Плотность бетона

Что определяет плотность бетона

Вид наполнителя.
Размеры его фракций.
Количество воды, использованной для приготовления раствора.
Способ отвердевания.
Качество уплотнения залитой в опалубку массы.

Видео — Определение плотности стяжки

Как увеличить плотность бетона

Уменьшить размер гранул заполнителя

Снизить долю воды в смеси

Ускорением отвердевания раствора

Подбором вида цемента

Некоторые из них воды «вовлекают» больше (например, глиноземистый), некоторые – меньше.

Отдельные составы также способствуют повышению плотности искусственного камня.

Классификация бетонов по плотности

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.

К особенностям относят:

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:

Что такое плотность бетона и как она измеряется

Бетонные растворы имеют очень много характеристик и параметров: прочность на сжатие, изгиб и растяжение, морозоустойчивость, влагонепроницаемость и др. Одной из главных остается плотность бетона: от нее в большой мере зависит прочность материала.

Характеристика и влияние на качества раствора

Измеряется этот показатель для бетонной смеси в кг/м3 (куб. м) и обозначается буквой D. Не следует путать марку (М) и класс (В) бетона, определяющей которых является прочность на сжатие, измеряемая в кг/см2, с плотностью. Каждому стандартному классу раствора соответствует свой уровень плотности.

Плотность бетона или удельный вес – это соотношение массы материала к его объему. Такая величина всегда меньше или равна 100%. Именно от нее больше всего зависит качество марки готового раствора, поэтому она всегда указывается в инструкции к покупаемой смеси.

Удельный вес связан с прочностью. Чем он выше, тем выше прочность стройматериала.

Пористость

Противоположностью и обратным значением к плотности, которое тоже характеризует прочность бетона, является пористость.

Любая смесь содержит в себе пустоты, они могут быть большими или микроскопическими, меняется только их объем. Технически этот параметр определяется как совокупность пор объекта к его объему. Если сложить показатели плотности и пористости – получим 100% прочности раствора.

Поры возникают в процессе испарения остатков влаги при замесе раствора. Поэтому рекомендуют ознакомиться с разницей характеристик сухих компонентов и замешанных. Это достаточно сложно сделать: для этого нужно хорошо выучить пропорции всех составляющих — то есть наполнителей (щебня, гравия, песка), воды, цемента, добавок.

Основное, что надо знать о пористости и плотности, замешивая раствор − чем больше влаги, тем состав пористее, а изделие менее плотное. Опытные строители хорошо знают пропорции влаги и наполнителей для соответствующих марок материала, они определены практикой и экспериментальным путем.

Как увеличить плотность

Регулировать этот параметр можно, зная следующие особенности:

чем мельче фракция наполнителя, тем плотнее раствор – это уменьшает количество пустот;
чем меньше воды, тем смесь плотнее;
трамбовка смеси увеличивает показатель ее плотности;
если ускорить затвердевание подогревом, изделие будет плотнее;
используя специальные виды цемента, пластификаторы, можно увеличить плотность.

Компоненты и технология замешивания

Максимально плотный и, соответственно, прочный бетон создается с помощью тщательно подобранного наполнителя, так как он уменьшает пористость. Основной характеристикой его является фракционность. Плотность смеси имеет прямую зависимость от параметров всех ее составляющих.

Замешивание

Консистенция бетона должна быть похожа на очень густую однородную сметану. В обычных условиях плотность бетонной смеси проверяют следующим способом. Смесь оставляют на некоторое время, чтобы в ней образовались пузырьки воздуха.

Затем набирают раствор лопатой, встряхивают и переворачивают. Если она сразу падает, нужно добавить немного воды или сухого мелкого наполнителя.

Наполнитель

Более всего на плотность бетона влияет наполнитель. Это закономерно, его объем в растворе наиболее значительный. При использовании легких (пористых) наполнителей плотность становится низкой, объемный вес также уменьшается.

Щебень или гравий рекомендуют брать плотностью в 2-3 раза выше, чем прочность расчетной марки бетонной смеси. Это обуславливается тем, что проектное значение (после 28 дней) бетона всегда ниже, чем реальные качества, которые он набирает через полгода или больше, а щебень не имеет свойства со временем набирать в плотности. Таким образом, эти показатели уравновешиваются.

Крупный наполнитель желательно использовать средней фракции − мелкая фракция уменьшает количество пор.

Технология укладки

Способ укладки и обработки материала при его использовании имеет значение. Строители знают, как важно утрамбовать раствор и выпустить скопившиеся внутри пузырьки воздуха. Чем плотнее (жестче) марка бетона, тем раствор прочнее, но требует более тщательного уплотнения и трамбовки.

Для указанных целей применяют:

специальные механизмы – вибраторы;
ручные приспособления. Их можно легко изготовить из подручных средств. Для этого берут толстую ровную доску и приделывают к ней ручку. Таким прибором хорошенько утрамбовывают залитый в опалубку раствор;
прокалывание бетона металлическими штырями, тем самым выпуская воздух.

Трамбовать рекомендуют как минимум до появления на поверхности смеси характерного молочка. В результате обработки вытесняется избыточная влага и воздух, заливка хорошо уплотняется, она становится надежной и прочной.

Еще одним методом избавления раствора от воздуха является вакуумирование. Это новаторский и современный способ. Его применяют для увеличения плотности асфальтобетона при укладке дорожного полотна. Вакуумирование применяют для марок раствора на основе силикатных и шлакосиликатных цементов.

Для увеличения плотности тяжелого бетона в кг/м3 часто применяют несколько видов особых цементов. Наиболее распространены такие:

портландцемент;
глиноземистый;
пуццолановый;
расширяющий.

Следует учесть что, чем плотнее раствор, тем он тяжелее и его сложнее укладывать. Проблемы с укладкой в этих случаях решаются применением пластификаторов. Они также улучшают и другие свойства. Есть добавки, способствующие вытеснению воздуха и уплотнению бетона.

Недостаток цемента уменьшает плотность бетона. Его всегда берут на 2-3 класса выше, чем заданный класс бетона. Например, для бетонной смеси М150 нужен цемент М400.

Виды бетона по плотности

Определяющим для классификации по этому параметру является средняя плотность бетона (D). Плотные смеси – это тяжелые и особо тяжелые бетоны. Марка бетона по средней плотности имеет характерный для нее диапазон классов по прочности. Примерные характеристики отображены в следующих таблицах:

Таблица 1 – Характеристики по типам

Таблица 2 − Виды плотности по марке и классу

Следует сказать, что эти таблицы, весьма относительны, поскольку характеристики бетона также зависят от наполнителя и пропорций составляющих. Например, бетон М400, если в него добавить наполнитель с большей прочностью, меньшей фракционностью, а также уменьшить количество воды, подмешать специальные добавки, может иметь плотность, характерную для более тяжелых бетонов.

Подробнее о тяжелых

Особо тяжелые материалы создают для специальных целей, их редко используют в частных или в обычных строительных работах. В большинстве своем это промышленные смеси, используемые на специальных объектах. Они предназначены для создания конструкций в атомной энергетике, для стен АЭС, промышленных полов, взлетных полос. Показатель их плотности в диапазоне 2500–6000 кг/м3, в них применяют специальные наполнители (барит, металлические опилки).

Тяжелые бетоны называют еще общестроительными, основными или обычными. Их значение в границах D2200 – D2500 кг/м3. Это главный материал для монолитных сооружений, многоэтажных домов, фундаментов, дорог, несущих конструкций промышленных и габаритных сооружений, перекрытий.

Подробнее о легких

Облегченные бетоны имеют несколько особенностей. Они обладают плотностью в диапазоне 1800–2200 кг/м3. Наиболее часто используются для несущих конструкций в частном строительстве. К примеру, бетон М400 с плотностью около 1900 кг/м3 является оптимальным для фундамента частного дома, хотя также используются для фундаментов и более легкие марки М100 и М200 (на щебенке или гравии). Облегченные бетоны — это марки от М350 до М500, им соответствуют классы В25–В40.

Легкие растворы отличаются большим разнообразием. Для них характерно многообразие различных наполнителей. Ими могут выступать опилки, стекло или пористые наполнители: керамзит, пемза, шлаки. К ним относятся ячеистые блоки для утепления зданий. Эти растворы очень разнообразные, обладают плотностью в границах 1400–1800 кг/м3. К ним принадлежат М100-М350 или, соответственно, классы В15–В25. Такое изделие может выступать теплоизоляционным или теплоизоляционно-конструкционным материалом.

Существуют также легкие ячеистые аналоги смесей, это газо- и пенобетон. Их составляющими являются вяжущий элемент, вода, мелкий кремнеземистый ингредиент и химическая добавка для образования пор. Они имеют небольшую удельную массу – 500–1200 кг/м3, уменьшенную теплопроводность. Их марки − М15–М150 или классы В3,5–В12,5. Такие растворы используются для изготовления пено- или газоблоков, которые обладают хорошей теплоизоляцией.

Подробнее об особо легких

Следующим видом будут особо легкие и ячеистые бетонные смеси. С применением новых технологий удается изготавливать растворы с удельной плотностью ниже 500 кг/м3 с неплохими характеристиками прочности. Классы плотности таких материалов − В1–В10.

Конечно, при такой плотности о каких-либо особых конструкционных и строительных функциях не приходится говорить. Главной задачей их является теплоизоляция. Они применяются в роли прослойки, при ремонтных работах, для стяжек, подложек под бетонный фундамент.

Что такое плотность бетона и как она измеряется

Как повлиять на объемный вес?

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).

Штыкование.
Виброуплотнение.
Прогрев монолита.

Барит.
Лимонит.
Магнетит.
Доменный скрап.
Металлические опилки.

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.

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.

Плотность разных видов бетона в 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.

Разновидности

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.

Классификация 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.

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.

Плотность бетона кг м3: что означает эта важнейшая характеристика материала и как она влияет на его качества

Плотность бетонного раствора является его основным качеством. Она взаимосвязана с тяжестью и прочностью данного стройматериала. Исходя из этого параметра, бетон разделяется на марки/классы, которые следует подбирать при сооружении своими руками различных конструкций и сооружений.

Следует тщательно подбирать плотность смеси, исходя из назначения конструкции.

Важные качества продукции

На фото: отношение класса смеси к ее марке.

Плотность бетона (удельный вес) — это отношение его массы к объему. Данная величина всегда равна меньше 100%. Инструкция предупреждает, что от этой характеристики больше всего зависимо качество готового изделия.

Обратите внимание! Удельный вес смеси имеет непосредственную связь с ее прочностью. Чем данная величина выше, тем стройматериал прочнее. Оптимальные значения данной величины обеспечиваются при заводском приготовлении бетона.

При бытовом самодеятельном строительстве добиться нормативных значений очень трудно.

Классификации раствора

Класс смеси по прочности на сжатие — это цифровое выражение озвученной характеристики, обеспечиваемое гарантированно на 95%. Данное утверждение означает, что нормируемое классом качество справедливо не меньше, чем в 95 конкретных случаях из ста.
Марка продукции постепенно уходит в прошлое. Данная классификация определяла ее характеристики, принимаемые по среднему значению испытаний.

Пористость материала

Пористость влияет на прочность изделий.

Обратное плотности качество бетона – это его пористость.

Продукция любых классов содержит пустоты, меняется лишь их объем. Эту характеристику специалисты озвучивают, как соотношение совокупности пор изделия к общему его объему. При сложении плотности и пористости, получается 100% прочности материала.
Поры образуются, когда испаряются излишки влаги при замесе. Поэтому следует учитывать разницу свойств сухой смеси и замешанной. Это легко сделать, зная пропорции ее составляющих: вяжущего вещества, крупного и мелкого наполнителя.
Когда завершается схватывание, в силу вступает набор прочности конструкцией. Во время этого процесса несвязанная химически влага испаряется.
После него масса готового сооружения становится чуть меньше (следовательно, например и предполагаемая плотность бетона м300), нежели у уложенного ранее раствора.
Данная разница зависит от водоцементного соотношения: чем влаги больше, тем изделие будет менее плотным.

Обратите внимание! Чтобы получить плотный максимально, а значит, и прочный бетон, нужно тщательно подбирать фракционность наполнителя. Это позволит понизить объем пор в монолитной конструкции.

Влияние компонентов и технологий на плотность продукции

Плотность готовой продукции зависит от характеристик всех составляющих бетонной смеси.

Наполнитель и вяжущее вещество

Наполнители влияют на плотность раствора напрямую.

Компонент, который более всего влияет на плотность замеса – это наполнитель. Происходит это потому, что его объем в смеси самый значительный.
При применении легких наполнителей плотность ее очень низкая. Объемный вес при этом также уменьшается.
На плотность материала напрямую влияет технология его укладки. Например, при применении особых вибраторов, из раствора вытесняется лишняя вода и воздушные пузыри. В результате заливаемая конструкция приобретает увеличенную плотность, а значит, надежность и прочность. Хотя возрастает и цена работ.

Чтобы увеличить плотность тяжелого бетона кг м3, производители применяют и специальный цемент: глиноземистый, расширяющийся, пуццолановый. При этом следует учитывать, что подобный раствор более трудно укладывать.

Другие компоненты

Чтобы избежать проблемы трудной укладки тяжелых смесей и улучшить некоторые другие их свойства, применяются пластификаторы. Они также и уплотняют свежеуложенный бетон.
Чтобы избавить раствор от лишней влаги, может применяться современный метод его вакуумирования. Таким образом, например, увеличивается плотность асфальтобетона кг м3 при укладке полотна дорог. Вакуумирование наиболее эффективно для растворов на силикатном либо шлакосиликатном цементе.

Разновидности раствора

Исходя из плотности (удельного веса), а значит и прочности, бетонные растворы различаются по классам или маркам.

Плотность бетона кг/м3: Таблица, классификация и типы марок.

Плотность бетона всех марок

Плотность бетона кг/м3 — Таблица, классификация, марки!
Существует несколько классификаций бетона, основная из которых классификация по средней плотности.
По данному признаку различают 5 типов бетона:
Особо тяжелый. Плотность такого бетона составляет примерно 2500кг/м3 и более. В качестве заполнителя используются обрезки стали, магнетит, железная руда. К такому типу относятся сталебетон, баритовый и магнетитовый (их название напрямую зависит от основного наполнителя). Особо тяжелый бетон применяют при строительстве особых конструкций. Например, для защиты от воздействий радиации, он используется при строительстве АЭС.
Тяжелый. Имеют плотность от 2000 до 2500кг/м3. В качестве заполнителя используется известняк, гранит и другие горные породы, а также плотный песок. Он широко применяется в тяжелой промышленности – строительство несущих опор зданий и сооружений, фундаментов, зданий с повышенным радиационным фоном.
Облегченный. Плотность такого бетона от 300 до 2000кг/м3. Основной заполнитель – щебень. Его относят к разновидности обычного бетона, широко применяемого в строительстве жилых домов, закладке фундаментов и стен. Основное преимущество такого вида бетона – его вес, который позволяет применять его в различных областях.
Легкий. Средняя плотность их составляет 500 – 1800кг/м3. В качестве заполнителя применяют керамзит, пемза, то есть в основном пористые заполнители. В свою очередь этот тип бетона делится на 2 вида:
• Конструктивно-теплоизоляционный бетон, средняя плотность которого от 500 до 1400кг/м3.
• Конструктивный бетон с плотностью от 1400 до 1800кг/м3.
Такой бетон широко применяется при строительстве многоквартирных домов, торговых центров, его легкий вес позволяет широко его использовать в любом из видов гражданского строительства. В зонах с повышенной склонностью к землетрясениям он особенно актуален.
Особо легкий. Бетон, который имеет плотность меньше 500кг/м3, называют особо легким. Основной заполнитель – перлит или арболит, достаточно легкие породы. К этому виду относятся газо- и пенобетоны. В основном они применяются при строительстве стен жилых домов, при прокладке перекрытий или создания дополнительных теплоизоляционных условий.
Таблица классификации бетона
Такая классификация бетонов по плотности, позволяет учитывать среднюю плотность, а значит заполнитель бетонной смеси, его пористость и средний вес. В зависимости от вида строительства, области применения и назначения, используется определенный тип бетона.
Классификация плотности бетона кг/м3 по маркам.
Марка есть у любого типа. Именно на нее необходимо ориентироваться каждому, кто приобретает цемент. Она складывается из буквы М и идущего далее числа. Кроме того, есть и другая характеристика – класс. В нормативных документах обычно указан именно он, но при заказе покупатели чаще различают бетон по маркам. Класс обозначают буквой В, за ней следуют цифры, которые показывают, какую нагрузку выдержит застывший раствор.
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.
Удельный вес бетона различных типов и марок (кг/м3)
Ни для кого не секрет, что бетон на строительной площадке – не заменимый материал. Он используется практически на всех этапах строительства частного дома, начиная от фундамента, стен, перекрытий, и заканчивая внутренней отделкой. Но не все знают, что он бывает различных типов и марок, каждый из которых имеет свою плотность и удельный вес.
А для чего необходимо знать плотность или удельный вес бетона?
Все очень просто, во-первых, без знания значений плотности строительных материалов невозможно рассчитать их вес, который имеет огромное значение, особенно при расчете фундамента. Ну а во-вторых, от удельного веса, напрямую зависят такие показатели, как прочность, теплопроводность, масса и другие характеристики бетона.
Вообще, удельный вес – это масса одного кубического метра бетона, но так как вырезать кубик 1 х 1 м и взвесить его очень проблематично, как правило, для расчета берутся средние значения, которые мы далее и рассмотрим.
Удельный вес различных типов бетона — таблица
Сказать, что бетон имеет какой-то конкретный удельный вес, будет в корне не правильно, потому что существует огромное разнообразие его типов.
В таблице рассмотрены основные типы бетона и их удельный вес, используемые наиболее часто в строительстве частных домов, в зависимости от наполнителя:
Как видите, удельный вес бетонов колеблется в огромных промежутках. Это происходит потому что каждый из типов имеет свои различные марки по плотности.
Так же имеет огромное значение способ приготовления. Например, бетон, приготовленный с использованием специального оборудования и с соблюдением всех технологий, будет иметь различный удельный вес с бетоном, приготовленным в ручную.
Давайте рассмотрим подробнее различные типы и марки бетона и определим их удельный вес.
Удельный вес бетона в зависимости от марки
Начнем, пожалуй, с самого распространенного типа бетона, наполнителем которого является щебень или гравий – тяжелый бетон, железобетон.
Ранее я уже подробно рассказывал о составе бетона и пропорциях его компонентов, сегодня на этом останавливаться не будем.
Тяжелый бетон
В принципе, при строительных расчетах, для определения удельного веса бетона, его марка играет только косвенную роль. А показатели принято брать средние:
Тяжелый бетон – 2400 кг/м 3
Железобетон – 2500 кг/м 3
Ну а почему не учитывается марка по прочности при определении удельного веса?
Все очень просто, даже если взять бетон одной и той же марки, но разных производителей или даже разных партий, в большинстве случаев, удельный вес у них будет отличатся, не говоря уже о разных фракциях наполнителя. В соответствии с этим, значение марки по прочности вообще не берут во внимание, потому что различия не столь существенны.
Как правило, тяжелые бетоны применяются в местах больших нагрузок, а также в местах повышенной влажности и воздействия агрессивных сред, для заложения фундамента, например.
Керамзитобетон
Удельный вес керамзитобетона варьируется в гораздо больших пределах (от 800 до 1500 кг/м3), потому что вес самого наполнителя (керамзит), не такой постоянный, как щебень или гравий.
Так, керамзит мелкой фракции, например, дробленый, имеет гораздо больший насыпной удельный вес, чем крупной. Таким образом, керамзитобетон, с мелким наполнителем, весит больше чем с крупным. И это ни в коем случае нельзя не принимать во внимание.
Подробнее вы можете прочитать о керамзитобетоне и пропорциях его компонентов в одной из моих предыдущих статей.
Керамзитобетон используется в строительстве частных домов как в качестве бетона, так и в качестве керамзитобетонных блоков, из которых, в последствии, сооружаются стены дома.
С газобетоном производить расчеты гораздо проще, потому что производители, как правило, указывают марку по плотности (350 – 700), а плотность, в принципе, тоже самое, что и удельный вес, в данном случае.
Производители изготавливают газобетон, удельный вес которого колеблется от 350 кг/м3, до 700 кг/м3, реже встречается большей плотности.
У газобетона наполнитель, как таковой, отсутствует. Вместо него внутри находятся воздушные ячейки, так вот чем больше объем этих ячеек, тем меньше удельный вес у газобетона.
Изготавливается газобетон в основном в качестве газобетонных блоков. Используется он, как правило, для стен и перегородок не несущих на себе больших нагрузок, а также не редко служит в качестве утеплителя.
Кстати говоря, в одной из предыдущих статей я подробно описывал отличия газобетона от керамзитобетона, кому интересно – обязательно прочитайте эту статью.
Вот мы и рассмотрели основные типы бетона, а также от чего зависит его удельный вес. Но на самом деле, существует гораздо больше его разновидностей, но в частном домостроении они применяются крайне редко, а чтобы рассмотреть все, одной статьи не хватит.
Плотность бетона — его классификация и регулирование |
14 февраля 2016 Бетон, кирпич, фасадные материалы
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:
Прочность, определяющая долговечность и срок эксплуатации конечной продукции.
Однородность, зависящая от диффузионных и адгезионных свойств его компонентов.
Упругость, отражающая способность раствора полностью заполнять форму опалубки.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Какая плотность у бетона?
Оглавление:
От чего зависит плотность бетона

Классификация типов бетона

Бетоном называют искусственно созданный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси. Готовый раствор состоит из вяжущего вещества, сухого цемента, крупных и мелких заполнителей, воды, и от этих составляющих зависит плотность бетона. Для ее увеличения в него можно вносить специальные добавки. Чтобы ответить на вопрос, какая плотность у применяемой бетонной смеси, нужно учесть множество факторов, влияющих на этот показатель.
Схема составляющих компонентов бетона.
Застывшие бетонные массы бывают плотной, пористой, ячеистой или крупнопористой структуры. Чем выше пористость у застывшего раствора, тем меньше у него будет плотность.
Самая высокая плотность бывает у плотной цементной массы с металлическим наполнителем, укладка которого велась с помощью вибраторов, заставляющих используемый раствор заполнять все пустоты.
От чего зависит плотность бетона
Сравнительная таблица физико-технических и теплоизоляционных характеристик бетона.
Плотность бетонной смеси легко можно высчитать, если знать пропорции всех ингредиентов или его марку. Если в смесь были добавлены различные добавки, имеющие название пластификаторы, предназначенные для уплотнения смеси и улучшения качественных характеристик цементного раствора, то и плотность бетона будет увеличена. Ее подсчет будет произведен эффективно, если смесь делали соответственно ГОСТу. В этом случае величина будет известна и указана во всех справочниках. Наибольший процент ошибочного высчитывания плотности происходит в том случае, если изменяется массовое соотношение используемого сухого цемента к наполнителям, песку, щебню. Показатель плотности может значительно изменяться из-за добавок, находящихся в растворе.
Увеличение этого показателя может произойти, если бетонную смесь при заливке подвергали дополнительной вибрации, чтобы раствор заполнил все пустоты равномерно, и в нем не осталось воздушных камер. Это увеличивает надежность строения после процесса полного отвердевания цементной массы.
Классификация типов бетона
Таблица средней плотности бетона.
Существует несколько групп типов бетонных смесей, классификация которых связана с плотностью застывшей бетонной массы.

К первой группе относятся особо легкие бетонные смеси, которые используют для теплоизоляции. Они имеют большое количество воздушных пузырьков, которые существенно снижают плотность готового изделия. К ним относится пенобетон и газобетон. Их ячеистая структура может быть заполнена воздушными камерами до 70%. Несущая способность у таких составов невелика. Она составляет 300 400 кг/м³. Бетонные изделия, имеющие такие характеристики, используются прежде всего для возведения стен небольших зданий и внутренних перегородок. Для других задач они не предназначены.

Вторая группа это легкие бетонные смеси, имеющие удельный вес от 500 до 1800 кг/м³. Они годятся для одноэтажного строительства, их применяют для устройства внутренних перегородок и возведения построек хозяйственного назначения. У такого бетона высокие теплоизоляционные характеристики, но меньшая прочность. К легким составам относятся пемзобетон, керамзитобетон, шлакобетон. Прочность перечисленных изделий низкая, и они быстро разрушаются.

Таблица соотношения классов и марок бетона.
Третья группа тяжелые бетоны. Это самая распространенная группа, чаще всего применяемая на практике в строительстве. Его используют для заливки фундаментов, стен, ограждений, стяжек. У раствора 3-4 группы есть классность, по которой и определяется его удельный вес. Оценка проводится по марке, указанной для данной смеси. При производстве тяжелого бетона, который называется Бетонная Смесь Готовая, используется стандарт, согласно ГОСТу 7473-94. Изготовленная на заказ смесь по этому ГОСТу имеет определенный класс, который называют «марка». Она присваивается бетону с соответствием определенных показателей качества. По ней можно узнать, для каких видов строительства готовая смесь предназначена и какой удельный вес будет иметь застывшая масса. Литера М указывает на количественное содержание цемента по отношению к бетонной смеси. В М100 его наименьшее количество, и он имеет невысокую плотность. Бетону, имеющему наивысшие показатели на осевое сжатие, присваивается марка М1000.
Тяжелый бетон имеет плотность 1600-2500кг/м³. Такая характеристика состава дает возможность производить высокие эксплуатационные характеристики, разрешенные для тяжелых составов.
Четвертая группа особо тяжелые бетонные смеси, применяемые в крупном промышленном строительстве. Их плотность составляет свыше 2500 кг/м³. Они имеют название баритовый, магнезитовый, лимонитовый. Его применяют для возведения защитных конструкций типа бункеров и различных подземных хранилищ. Бетон, обладающий таким качеством, может стать эффективной защитой от ионизирующего излучения, которое производят атомные электростанции и другие специальные предприятия с опасным производством. Увеличение плотности до значительных показателей происходит за счет специальных утяжелителей. В качестве компонента используется металлическая стружка.
Покупая готовые смеси, удельный вес массы можно узнать у изготовителя. Делая раствор самостоятельно, следует придерживаться ГОСТа, чтобы знать более точную его цифру. В остальных случаях придется использовать приблизительные значения.
Взвешивание на бетоне высокой плотности
Автор: Claude Goguen, P.E., LEED AP
При проектировании бетонной смеси существует целый «шведский стол», из которого можно выбрать, в зависимости от области применения. Инженерам обычно нужен только продукт нормального веса, который выдержит тяжелый груз или будет оставаться на месте при закопании, или они могут предпочесть что-то более легкое для подъема больших панелей на место, чтобы создать привлекательный фасад здания. Есть много вариантов между ними, и некоторые выходят за рамки любой крайности.
Но что, если инженеру нужно что-то действительно плотное и действительно тяжелое? Зачем кому-то нужен более плотный и тяжелый бетон? Как будет показано в этой статье, рынок бетона высокой плотности (HD) действительно существует, и его популярность, похоже, снова растет.
Зачем нужен бетон высокой плотности?
В большинстве случаев плотный бетон используется в целях защиты от радиации, когда требуемая толщина стен, сделанных из обычного бетона, может быть уменьшена и тем самым обеспечить больше внутреннего рабочего пространства.В 60-х и 70-х годах бетон HD использовался довольно часто из-за бума строительства атомных электростанций. Он также используется на объектах по разработке ядерного оружия. Бетон с более высокой плотностью стоит больше, чем обычный бетон, но благодаря своей массе обеспечивает отличную защиту от вредного излучения. Добавьте к этому конструктивное превосходство, долговечность и более низкую стоимость бетона по сравнению с альтернативами (композитные свинцовые или стальные экраны), и решение об использовании HD-бетона станет простым. Индустрия строительства атомных электростанций может быть не такой устойчивой, как раньше, но потребность в хранении радиоактивных отходов или материалов все еще существует, и сборный железобетон может удовлетворить эту потребность.
Существует также множество других применений HD-бетона, например, в ситуациях, когда требуется большой вес в небольших объемах, таких как балласты для морских трубопроводов, конструкции волноломов или противовесы. Другие применения включают гашение звука или вибрации, линейные ускорители и повышенное сопротивление плавучести.
Типичная плотность бетона составляет около 150 фунтов / куб фут. Легкий бетон может весить всего 95 фунтов / куб фут. Бетоны высокой плотности варьируются от 190 до 260 фунтов / куб фут.Даже более высокие плотности (≥ 350 фунтов / куб. Фут) могут быть достигнуты, но встречаются редко.
Заполнители: наиболее важный компонент
Ключ к бетону высокой плотности — это заполнители. Поэтому качество и типы заполнителей являются наиболее важными факторами в процессе выбора. Независимо от того, какие типы тяжелых заполнителей выбраны, они сначала должны соответствовать тому же стандарту качества, что и обычные заполнители, таким как ASTM C33, «Стандартные технические условия для бетонных заполнителей». Однако они должны быть чистыми, инертными, не содержать вредных веществ и не содержать заполнителей нормальной плотности.
Форма и гранулометрия частиц также должны быть такими же, как и у заполнителей нормальной плотности. Но относительная плотность заполнителей должна быть подходящей для получения бетона желаемой плотности. Плотность заполнителей нормального веса составляет около 160 фунтов / куб футов. Плотность заполнителей высокой плотности находится в диапазоне 270 фунтов / куб футов. Агрегаты, такие как магнетит, ильменит, гематит и барит, использовались в прошлом для диапазонов от низкого до среднего веса1. Для плотностей ≥ 250 фунтов / куб.фут могут быть добавлены железные штамповки или феррофосфор.
Особые производственные проблемы
Процедуры измерения, смешивания, транспортировки и укладки высокоплотного или тяжелого бетона в некоторой степени аналогичны тем, которые используются в обычных бетонных конструкциях, однако особый опыт и тщательное планирование необходимы, чтобы избежать каких-либо проблем. Рекомендации по дозированию и пропорции смеси для HD-бетона можно найти в ACI 211.1-91.2. Все цементы, соответствующие ASTM C150 или ASTM C595,3, которые подходят для обычного бетона, также должны подходить для использования в HD-бетоне.Если в заполнителях присутствуют компоненты, реагирующие с щелочами, следует использовать слабощелочной цемент.
Как тяжелый бетон, бетон HD по своей конструкции аналогичен бетону с нормальным весом, но необходимо учитывать дополнительный собственный вес. Традиционно уложенный бетон высокой плотности может содержать водоредуцирующую добавку, отвечающую требованиям ASTM C4944. Воздухововлекающие добавки обычно не используются в HD-бетоне, который не подвергается замораживанию и оттаиванию, поскольку их использование приведет к снижению плотности бетона.Однако, если бетонные смеси имеют достаточную плотность, чтобы позволить некоторое количество увлеченного воздуха, есть определенные преимущества, которые должны быть реализованы, включая уменьшение утечки, большую удобоукладываемость и более гомогенный бетон. Имейте в виду, что бетон HD с высоким содержанием цемента и низким водоцементным соотношением может проявлять повышенную ползучесть и усадку.
Существует два основных метода укладки HD-бетона. Первый обычно называют методом предварительно размещенных агрегатов. В этом методе заполнители высокой плотности помещаются в форму, и в заполнители заливается раствор, заполняющий пустоты.В рамках данной статьи мы будем иметь дело с обычным HD-бетоном.
Для смешивания HD-бетона можно использовать стандартное смесительное оборудование, однако сначала следует проконсультироваться с производителем смесителя. Будьте особенно осторожны, чтобы не перегружать оборудование для смешивания и укладки, включая конвейерные ленты. В общем, допустимый объем смешанного HD-бетона должен быть эквивалентен весу смеси бетона нормальной плотности, а не вместимости смесительного оборудования.
Опалубка для обычного бетона высокой плотности должна быть тщательно выбрана и проверена, так как она будет подвергаться значительно более высоким нагрузкам, чем аналогичные формы для обычного бетона.
Транспортировка и укладка сборного железобетона высокой плотности также аналогична транспортировке обычного бетона, но его больший вес должен учитываться с учетом номинальной грузоподъемности транспортных средств, проезжей части и монтажных кранов. Транспортировка высокоплотного бетона в течение продолжительных периодов времени может привести к чрезмерному уплотнению или уплотнению.
Склонен к расслоению
Укладка бетона высокой плотности с обычным смешиванием подлежит контролю качества по тем же соображениям, что и бетон нормальной плотности, за исключением того, что он гораздо более подвержен колебаниям качества из-за неправильного обращения.Тяжелые заполнители особенно подвержены сегрегации во время укладки. Сегрегация HD-бетона приводит не только к изменению прочности, но, что более важно, сегрегация влияет на плотность бетона. Непостоянная плотность неприемлема для ограждений с радиационной защитой, потому что плотность напрямую связана с эффективностью защитных свойств бетона.
Равномерное уплотнение — ключ к достижению однородной и оптимальной плотности. В HD-бетоне вибраторы имеют меньшую эффективную площадь или радиус действия; поэтому необходимо проявлять большую осторожность, чтобы гарантировать, что бетон должным образом укреплен.Если используются вибраторы стингер-типа, их следует вставлять с близкими интервалами и только на глубину, достаточную для полного перемешивания соседних слоев.
Испытания по контролю качества свежезамешенного бетона очень похожи на испытания обычного бетона и должны включать испытания на удельный вес, температуру, осадку и содержание воздуха, проводимые в соответствии с соответствующими методами испытаний ASTM. Испытания на прочность на сжатие могут проводиться в соответствии с ASTM C39.5. Допуски отклонения HD-бетона должны быть установлены в строительных спецификациях, чтобы соответствовать проектным параметрам задействованных конструкций.
Следует избегать использования длинных жестких желобов или отводных труб, поскольку большая длина капли может вызвать расслоение смеси. Если бетон необходимо укладывать в узкие формы или через ограниченные участки, следует использовать короткий гибкий желоб, который имеет тенденцию к обрушению и сдерживает падение бетона высокой плотности.
В случае, если у вас появится возможность принять участие в торгах по проекту, включающему сборный железобетон высокой плотности, убедитесь, что вы должным образом подготовлены для работы с этим материалом до проведения торгов, и что вы понимаете связанные с этим вопросы производства.HD-бетон может стать нишей на рынке для производителей сборного железобетона, готовых и способных адаптироваться.
Клод Гогуэн, P.E., LEED AP, является директором отдела технических услуг NPCA.

1 См. Также ASTM C637-09, «Стандартные технические условия на заполнители для радиационно-защитного бетона».
2 См. Приложение 4 к ACI 211.1-91, «Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массивного бетона (утверждено в 2009 г.) . »
3 ASTM C150-12, «Стандартные технические условия на портландцемент» и ASTM C595-12e1, «Стандартные технические условия на смешанные гидравлические цементы»
4 ASTM C494-12, «Стандартные технические условия на химические добавки для бетона»
5 ASTM C39, «Стандартный метод испытаний цилиндрических образцов бетона на сжатие»
Ссылки:
http: // www.Concrete.org/BookstoreNet/ProductDetail.aspx?itemid=211191
http://www.concrete.org/PUBS/JOURNALS/OLJDetails.asp?Home=JP&ID=11143
СВОЙСТВА БЕТОННОЙ КЛАДКИ, СВЯЗАННЫЕ С ПЛОТНОСТЬЮ
ВВЕДЕНИЕ
Универсальность бетонной кладки как строительной конструкции хорошо известна благодаря разнообразию применений и конструкций, для создания которых она используется. Бетонная кладка предлагает практически безграничные комбинации цвета, формы, размера, прочности, текстуры и плотности.Этот TEK иллюстрирует различные физические и дизайнерские свойства, на которые влияет плотность бетонных блоков кладки, и предоставляет ссылки, которые направляют пользователя к более полному обсуждению и более подробной информации. Хотя в большинстве следующих обсуждений в качестве примеров используется легкая и нормальная бетонная кладка, обычно можно ожидать, что свойства кладки средней массы будут находиться между ними.
Обратите внимание, что хотя некоторые из этих свойств, связанных с плотностью, например потери при передаче звука, могут быть прямо упомянуты в строительных нормах, таких как Международные строительные нормы и правила (см.1), другие свойства или характеристики, такие как эстетика и производительность строительства, выходят за рамки строительных норм.
ОСНОВЫ БЕТОННОЙ КЛАДКИ ПЛОТНОСТЬ
Плотность бетонной кладки выражается как плотность сухого бетона в фунтах на кубический фут (фунт / фут ³ [кг / м ³]), как определено в соответствии с ASTM C140, Стандартные методы испытаний. для отбора проб и испытаний бетонных блоков и связанных с ними блоков (см.2). При производстве плотность данной бетонной кладки частично контролируется методами, используемыми при ее изготовлении, но в основном типом заполнителя, используемого в производстве. Благодаря использованию легких заполнителей, заполнителей нормальной массы или смесей легких и обычных заполнителей, конечная плотность бетонных блоков может быть изменена производителем для достижения одного или нескольких желаемых физических свойств.
ASTM C90, Стандартные спецификации для несущих бетонных блоков (см.3) определяет три класса плотности бетонных блоков кладки:
Легкие — агрегаты со средней плотностью менее 105 фунтов / фут ³ (1680 кг / м ³).
Средний вес — агрегаты со средней плотностью 105 фунтов / фут ³ (1680 кг / м ³) или более, но менее 125 фунтов / фут ³ (2000 кг / м ³).
Нормальный вес — единицы, имеющие среднюю плотность 125 фунтов / фут ³ (2000 кг / м ³) или более.
Если для проекта требуется конкретная классификация плотности или диапазон плотности, это должно быть указано в проектной документации вместе с другими физическими свойствами бетонных блоков кладки, такими как размер, прочность, цвет и текстура. Перед тем как указать конкретный диапазон плотности, проектировщикам рекомендуется сначала проконсультироваться с производителями, расположенными в районе проекта, на предмет наличия. Как и в случае со всеми физическими свойствами бетонной кладки, следует ожидать незначительных изменений плотности от единицы к единице и от партии к партии.
В соответствии с ASTM C90 заполнители, используемые для производства бетонных блоков, должны соответствовать либо ASTM C33, Стандартным техническим условиям для бетонных заполнителей (ссылка 4), либо ASTM C331, Стандартным техническим условиям для легких заполнителей для бетонных блоков (ссылка 5). . В то время как заполнители нормального веса обычно добываются или добываются в карьерах, легкие заполнители могут производиться, добываться или добываться из природного источника или как побочный продукт другого процесса. Хотя не все типы агрегатов производятся во всех регионах страны, могут быть доступны неместные агрегаты.Если требуется бетонная кладка определенного типа заполнителя, необходимо проконсультироваться с потенциальными поставщиками на предмет наличия, прежде чем указывать их.
ПОЖАРНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
Класс огнестойкости от одного до четырех часов может быть достигнут с бетонной кладкой различной ширины (или толщины), конфигурации и плотности. Как указано в TEK 7-1C, Рейтинг огнестойкости бетонных блоков каменной кладки (см.6) рейтинг огнестойкости бетонной кладки можно определить путем физических испытаний, с помощью службы листинга или стандартной процедуры расчета.
При прямом измерении или расчетом рейтинг огнестойкости данного бетонного блока кладки напрямую зависит от типа заполнителя и от объема бетона в блоке, выраженного в эквивалентной толщине. Посредством обширных испытаний и анализа были установлены эмпирические отношения между показателем огнестойкости бетонной кладки в сборе и соответствующим типом заполнителя и эквивалентной толщиной блока, используемого для создания этого блока.Эти отношения представлены на Рисунке 1.
Эти отношения между типом заполнителя / эквивалентной толщиной и соответствующим показателем огнестойкости графически показаны на рисунке 2. Обратите внимание, что эквивалентные толщины, используемые на рисунке 2, предназначены только для иллюстрации и представляют собой типичные эквивалентные толщины для стандартных пустотелых бетонных блоков. Фактические элементы могут иметь более высокую или более низкую эквивалентную толщину, чем показанные, с соответствующими более высокими или более низкими показателями огнестойкости.В общем 8-дюйм. (203 мм) и более широкие бетонные блоки могут поставляться с огнестойкостью до четырех часов. Например, типичный полый бетонный блок размером 8 дюймов (203 мм) с эквивалентной (сплошной) толщиной 4,0 дюйма (102 мм) может иметь расчетный рейтинг огнестойкости от 1,8 часа до 3 часов, в зависимости от тип агрегата, использованного для производства агрегата.
Рисунок 1 — Расчетный рейтинг огнестойкости для одинарных бетонных стен из кирпича
Рисунок 2 — Расчетные показатели огнестойкости
УПРАВЛЕНИЕ ЗВУКОМ
Контроль звука между соседними жилыми домами или между жилыми блоками и общественными помещениями является важным аспектом дизайна для удобства пользователя.Класс звукопередачи (STC), выраженный в децибелах (дБ), представляет собой однозначное число, которое позволяет измерить звукоизоляционные свойства стен. Чем выше рейтинг STC, тем лучше сборка может блокировать или уменьшать передачу звука через нее. Для бетонной каменной конструкции STC можно рассчитать, используя установленный вес конструкции, который является функцией плотности блока, размера и конфигурации блока, наличия отделки поверхности и наличия раствора или других материалов для заполнения ячеек, таких как песок.См. «Классы передачи звука для бетонных стен из каменной кладки», TEK 13-1C (ref. 7) для полного обсуждения. В соответствии со Стандартным методом определения класса пропускания звука для каменных стен (ссылка 8) рейтинг STC для однослойных бетонных сборок без дополнительной обработки поверхности определяется по следующему уравнению:
Где W = средний вес стены, основанный на весе: блоков каменной кладки; вес раствора, раствора и сыпучих материалов в пустотах в стене; и вес обработанных поверхностей (без гипсокартона) и других компонентов стен, фунт / фут ² (кг / м ²).
При прочих равных проектных переменных значение STC для каменной кладки увеличивается с увеличением удельной плотности. Обратите внимание, что значения STC, определенные расчетом, обычно консервативны. Как правило, более высокие значения STC получаются при обращении к фактическим испытаниям, чем при расчетах.
Помимо рейтинга STC, значение коэффициента шумоподавления (NRC) также может в некоторой степени зависеть от плотности бетонной единицы. NRC измеряет способность поверхности поглощать звук (по шкале от 0 до 1), что может быть важной характеристикой в некоторых приложениях, таких как концертные залы и площадки для собраний.Более высокое значение NRC указывает на то, что сборка поглощает больше звука. Значения NRC для бетонных стен сведены в таблицу в соответствии с: нанесением любых покрытий на стену, текстурой поверхности (крупная, средняя или мелкая) и классификацией плотности (легкая или нормальная масса).
Предполагая аналогичную текстуру поверхности и покрытие, бетонная стена из кирпича, построенная из легких блоков, будет иметь более высокий NRC, чем сопутствующая стена, построенная с элементами нормального веса, из-за более крупной пористой структуры, часто связанной с элементами меньшей плотности.Окраска или покрытие поверхности бетонной кладки снижает NRC как для легкой, так и для обычной бетонной кладки. См. «Контроль шума с помощью бетонной кладки», TEK 13-2A (ref. 9) для полного обсуждения.
ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ
Независимо от плотности, все несущие бетонные блоки кладки, соответствующие физическим свойствам ASTM C90 (ссылка 3), должны иметь минимальную среднюю прочность на сжатие 1900 фунтов на квадратный дюйм (13.1 МПа). Можно производить бетонные блоки кладки, которые соответствуют или превышают минимальную прочность ASTM C90 в любой классификации плотности, хотя не все комбинации физических свойств могут быть общедоступными во всех регионах. Таким образом, перед тем, как указывать товар, всегда следует проконсультироваться с местными производителями о наличии товара. В общем, для данной конструкции смеси бетонных блоков более высокая прочность на сжатие может быть достигнута за счет увеличения плотности блока за счет корректировки методов производства.(Ссылка 16).
ПРОНИКНОВЕНИЕ И ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ
Спецификации бетонных блоков обычно устанавливают верхние пределы допустимого количества воды для впитывания. Выраженные в фунтах воды на кубический фут бетона (килограммы воды на кубический метр бетона), эти пределы зависят от классификации устройства по плотности, как показано в таблице 1.
Хотя значения поглощения не связаны напрямую с физическими свойствами устройства, такими как прочность на сжатие и устойчивость к механизмам разрушения, таким как замораживание-оттаивание, они действительно обеспечивают измерение структуры пустот в бетонной матрице устройства.Несколько производственных переменных могут влиять на структуру пустот, включая степень уплотнения, содержание воды в пластиковой смеси и градацию заполнителя. Из-за везикулярной структуры единиц более низкой плотности существует возможность более высокого измеренного поглощения, чем это типично для большинства единиц более высокой плотности. Следовательно, ASTM C90 позволяет единицам с более низкой плотностью иметь более высокое максимальное значение поглощения.
Более высокие пределы поглощения, разрешенные ASTM C90 для блоков с более низкой плотностью, не обязательно коррелируют с пониженным сопротивлением проникновению воды.Одна из причин заключается в том, что сопротивление проникновению воды, как известно, в значительной степени зависит от качества изготовления и зависит от деталей для управления водными ресурсами. Принято считать, что эти два фактора сильнее влияют на сопротивление проникновению воды в стену, чем другие факторы, такие как удельная плотность.
Таблица 1 — Требования к абсорбции для бетонных блоков
ЭСТЕТИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ
Одно из самых значительных архитектурных преимуществ проектирования с использованием бетонной кладки — это универсальность, обеспечиваемая компоновкой и внешним видом готовой сборки, которая может варьироваться в зависимости от размера и формы блока, цвета блоков и раствора, рисунка склеивания и поверхности. отделка агрегатов.Термин «архитектурная бетонная кладка» (ссылка 10) часто используется для общего описания единиц, демонстрирующих любое количество отделок поверхности или цветов. Несущие нагрузку одинарные каменные стены, построенные с использованием этих блоков, уникально предлагают дизайнерскую структурную функцию, ограждающую конструкцию и эстетику отделанной поверхности стены без необходимости в дополнительных материалах, компонентах или сборках.
В целом, многие варианты архитектурных бетонных кладок могут быть предложены в любой из трех классификаций плотности.Однако, что касается внешнего вида блока, любое изменение заполнителей (будь то изменение источника или изменение типа заполнителя), используемых для производства бетонной кладки, может изменить его цвет или текстуру, особенно для блоков с механически измененными функциями, такими как разделение или шлифованные поверхности. В результате, когда эстетика является важным фактором, образцы единиц, представленные для концептуального проектирования, должны включать конкретную совокупность, предназначенную для использования в фактическом производстве единиц.Обратите внимание, что различная степень «гладкости» поверхности (плотная, мелкая, средняя, грубая) может быть получена с использованием одного и того же заполнителя путем изменения конструкции смеси (пропорции и влажность), градации заполнителя, формы заполнителя и степени уплотнения во время производства.
Помимо производственных переменных, на внешний вид готовой кладки также влияют качество изготовления, цвет раствора и шов. Если цвет, текстура и отделка вызывают особую озабоченность, дизайнер должен указать специальную группу образцов для рассмотрения и утверждения в процессе подачи заявки (см.1, 17).
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ
При выборе кладки по ее энергоэффективности следует учитывать два тепловых свойства материала:
R-значение — способность материала сопротивляться передаче тепла в установившихся условиях; и
Тепловая масса (теплоемкость) — способность материала накапливать и выделять тепло (ссылка 11).
Эти физические свойства в сочетании с дизайном здания, планировкой, расположением, климатом, воздействием, использованием или занятостью в соответствии с требованиями строительных норм и правил влияют на энергоэффективность и тепловые характеристики оболочки здания и самого здания.
Увеличение удельной плотности, толщины единицы, содержания твердого вещества и количества / степени затирки увеличивает установленный вес кирпичной кладки, который напрямую зависит от ее теплоемкости. (Ссылка 11). И наоборот, увеличение плотности или количества раствора, используемого в сборке бетонной кладки, снижает его R-значение (см. 12). Из-за множества переменных, которые определяют общую энергоэффективность конструкции, некоторые прогнозируют больше выгоды за счет увеличения тепловой массы сборки, в то время как другие видят большую эффективность использования энергии за счет увеличения значения R.Таким образом, уникальные требования каждого проекта следует рассматривать индивидуально для получения максимальной выгоды.
ВЛИЯНИЕ НА ДИЗАЙН КОНСТРУКЦИИ
Конструктивное проектирование кладки основано на заданной прочности кладки на сжатие f’m , которая является функцией прочности на сжатие блока и типа строительного раствора. Можно получить широкий диапазон прочности на сжатие в пределах каждого из классов плотности.Следовательно, для данной единицы прочности на сжатие и типа раствора прочность кирпичной кладки не зависит от удельной плотности. Таким образом, расчетная прочность на изгиб, сдвиг и несущая способность кладки, некоторые деформационные свойства, такие как модуль упругости, и структурное поведение кладки в сборе, определяемое современными нормами и стандартами, не зависят от плотности бетонной кладки.
Удельная плотность, однако, может влиять на другие конструктивные особенности конструкции, помимо прочности на сжатие.Уменьшение плотности бетонной кладки может снизить общий вес конструкции и потенциально уменьшить требуемый размер опорного фундамента, плиты или балки. Уменьшение веса конструкции или элемента также снижает сейсмическую нагрузку, которую конструкция или элемент должны выдерживать, поскольку величина сейсмической нагрузки является прямой функцией от статической нагрузки.
Как и в случае контроля тепловой массы и звука, могут быть обстоятельства, при которых увеличение удельной плотности конструктивно выгодно.Например, устойчивость конструкции к опрокидыванию и подъему увеличивается с увеличением веса конструкции. Следовательно, хотя повышенная статическая нагрузка на конструкцию увеличивает расчетные сейсмические силы, она одновременно помогает противостоять ветровым нагрузкам. Следовательно, использование легких блоков в зонах с высоким сейсмическим риском может иметь некоторые структурные преимущества; и единицы нормального веса в районах, подверженных сильным ветрам, ураганам и / или торнадо. Однако конструктивные соображения зачастую относительно второстепенные по сравнению с другими факторами, которые могут повлиять на выбор удельной плотности.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
Для данной конфигурации агрегата и при равенстве всех других факторов, влияющих на производство, более низкий вес агрегата обычно позволяет каменщику закладывать больше агрегатов в пределах заданного периода времени (ссылка 13). Другие факторы, влияющие на ежедневную продуктивность каменщика, могут включать в себя условия окружающей среды, размер и форму агрегата, размер и конфигурацию здания, рисунок сцепления кладки, арматуру и другие детали (см.13).
УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ
Независимо от плотности бетонной кладки применимы установленные рекомендации по контролю движения для бетонной кладки. См. «Контроль трещин в бетонных стенах», TEK 10-1A, и «Контрольные швы для бетонных стен — эмпирический метод», TEK 10-2B (ссылки 14, 15) для получения более подробных указаний.
ASTM C90 требует, чтобы линейная усадка при высыхании всех бетонных блоков, независимо от их плотности, не превышала 0.065% на момент доставки на строительную площадку. Однако, несмотря на то, что не все бетонные блоки демонстрируют одинаковую линейную усадку при высыхании в пределах этого предела, установленные рекомендации по контролю за перемещением (ссылки 14, 15) не зависят от плотности бетонных блоков.
СВОДКА
На вопросы проектирования и строительства кладки можно влиять и решать в различной степени посредством выбора плотности бетонной кладки, но, как правило, результирующее влияние различной плотности на поведение и производительность кладки весьма ограничено.Несмотря на эти эффекты, проектировщик может быть уверен, что бетонная кладка, построенная с любой удельной плотностью, предлагает достаточную гибкость и альтернативы в выборе материалов, дизайне и деталях конструкции для удовлетворения структурных и архитектурных требований проекта.
Список литературы
Международный строительный кодекс. Совет Международного кодекса, 2003 и 2006 годы.
Стандартные методы испытаний для отбора проб и испытаний бетонных блоков и связанных с ними блоков, ASTM C140-06, ASTM International, 2006.
Стандарт
для несущих бетонных блоков, ASTM C90-06a, ASTM International, 2006.
Стандартные технические условия
для бетонных заполнителей, ASTM C33-03, ASTM International, 2006.
Стандарт
для легких заполнителей для бетонных блоков, ASTM C331-05, ASTM International, 2006.
Рейтинг огнестойкости бетонных сборок, TEK 7-1C, Национальная ассоциация бетонных кладок, 2009.
Классы передачи звука для бетонных стен из каменной кладки, TEK 13-1C, Национальная ассоциация бетонных каменных кладок, 2012.
Стандартный метод определения класса пропускания звука для каменных стен, TMS 0302-07, The Masonry Society, 2007.
Контроль шума с бетонной кладкой, TEK 13-2A, Национальная ассоциация бетонных кладок, 2007.
Architectural Concrete Masonry Units, TEK 2-3A, Национальная ассоциация бетонных кладок, 2001.
Значения теплоемкости (HC) для бетонных стен из каменной кладки, TEK 6-16, Национальная ассоциация бетонщиков, 1989.
R-Значения для одинарных бетонных стен Wythe, TEK 6-2C, Национальная ассоциация бетонных кладок, 2013.
Производительность и модульная координация в строительстве бетонной кладки, TEK 4-1A, Национальная ассоциация бетонных кладок, 2002.
Контроль трещин в бетонных стенах из каменной кладки, TEK 10-1A, Национальная ассоциация бетонщиков, 2005.
Контрольные соединения для бетонных стен — эмпирический метод, TEK 10-2C. Национальная ассоциация бетонщиков, 2010.
Holm, T. A. Спроектированная кладка с использованием высокопрочных легких бетонных блоков. Конкретные факты, т.17, № 2, 1972.
Спецификация для каменных конструкций, ACI 530.1 / ASCE 6 / TMS 602. Сообщено Объединенным комитетом по стандартам каменной кладки, 2002 и 2005 гг.
NCMA TEK 02-05, доработка 2008 г.
NCMA и компании, распространяющие эту техническую информацию, не несут никакой ответственности за точность и применение информации, содержащейся в этой публикации.
Плотность бетона — Вес единицы измерения бетона
Плотность (удельный вес) бетона (ASTM C 138) измеряется с помощью измерителя давления типа B (см. Фото) для проверки соответствия утвержденному проекту смеси.Информация, полученная в ходе этого теста, также может быть использована для определения урожайности и относительного выхода, что поможет вам убедиться в том, что вы получаете тот объем бетона, который вы заказали и за который заплатили. Вы также можете использовать эти данные для расчета содержания воздуха в смеси.
Удельный вес определяется по приведенной ниже формуле. Вычтите вес измерительного основания из общего веса измерительного основания и содержащегося в нем бетона. Затем разделите этот вес (в фунтах) на объем измерительной базы (кубические футы), чтобы получить плотность, выраженную в фунтах / фут ³:
D = (M _c — M _м) / V _м
D = Плотность бетона, фунт / фут ³
M _c = Вес меры, удерживающей бетон
M _м = Масса пустой бетонной меры (основание измерителя воздуха)
V _м = Объем меры (обычно около 0.25 футов ³ для основания измерителя давления) (рис.3)
Совет по тестированию: Наличие данных о весе единицы дает вам «третью точку для проверки прямой линии». Например, при увеличении осадки обычно увеличивается содержание воздуха. Если он значительный, обратите внимание на то, чтобы удельный вес заметно уменьшился. Если это не отражается в результатах теста, следите за тестированием и проверьте данные, процедуры или точность отчетов.
Вернуться к испытаниям бетона
Как соотносятся R-ценность, плотность и прочность бетона | Журнал Concrete Construction
Производство и сборка железобетона
Вопрос: Мы думаем о разработке системы жилых стен из сборного железобетона толщиной 6 дюймов, изготовленной из легких заполнителей.Для хороших изоляционных свойств нам нужна низкая плотность и высокое значение R, но нам также необходимо достичь адекватной прочности на сжатие. Как взаимосвязаны плотность бетона, R-значения и прочность?
Ответ: Значения R в приведенной выше таблице, основанные на данных из справочника ASHRAE 1993 года (Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха), относятся к бетонным стенам толщиной 6 дюймов различной толщины. densities.ACI 213R-87, «Руководство по легкому конструкционному заполнителю», делит легкие бетоны на три категории. Конструкционный бетон имеет плотность от 90 до 120 фунтов на кубический фут и прочность на сжатие от 2500 до более 6000 фунтов на квадратный дюйм. Бетон средней прочности имеет плотность от 50 до 90 фунтов на квадратный дюйм и прочность на сжатие в диапазоне от 1000 до 2500 фунтов на квадратный дюйм. Бетон низкой плотности , обычно используемый для целей изоляции, имеет плотность от 20 до 50 фунтов на квадратный дюйм и прочность от 100 до 1000 фунтов на квадратный дюйм. Вы также можете рассмотреть возможность использования предварительно отформованной пены. Замена от 20% до 50% объема бетона предварительно отформованной пеной дает бетон с плотностью в диапазоне от 75 до 120 фунтов на квадратный фут, который, как сообщается, может использоваться в производстве сборных железобетонных конструкций (см. «Расширение возможностей с помощью предварительно отформованного пенопласта», The Concrete Producer, август 1998 г., стр.565-567).
Значения R для бетона
Плотность R-значение
Масса нормальная — 150 шт. Фут 1,22
Конструкционный легкий — 110 фунтов на фут 1,85
Легкий агрегат — 80 шт. 2,47
Легкий агрегат — 60 шт. 3,46
Легкая изоляционная — 30 шт. 6.30
Легкая изоляционная — 20 шт. 8,35
ФАКТОВ О ПЛОТНОСТИ БЕТОНА (ЕДИНИЧНЫЙ ВЕС)
Бетон — это разновидность искусственного камня, который образует путем смешивания связующего материала (цемент или известь) с заполнителями (мелкими и крупными заполнитель), вода, примеси и т. д. в определенном соотношении смеси. Пропорция смеси является ключевым фактором прочности и качества
Плотность важна для бетона, поэтому, прежде чем знать плотность бетона знать,
Почему важна плотность бетона?
механические свойства бетона сильно зависит от его плотности .Плотный бетон обычно обеспечивает большую прочность и меньше пустот и пористости. Пустоты в бетоне небольшие, что делает его менее восприимчивым к воде и растворимые элементы.
–
Постоянные значения плотности бетона
ср. нашли следующие источники, которые дают постоянное значение плотности конкретный.
В Дорф, Ричард. Инженерный справочник. Новый Йорк: CRC Press, 1996.
нормальная плотность бетона 2400 кг / м ³ ^{(2.4 г / см3 — 150 фунтов на фут или фунт / фут ³)}
плотность легкого бетона 1750 кг / м ³ (1,75 г / см3 — 110 фунтов на фут или фунт / фут ³)
В Brooklyn Public Файлы библиотеки; 1999
Типичный плотность бетона 2,3 г / см ³ (143,6 фунтов на фут или фунт / фут3 — 2300 кг / м ³)
В МакГроу-Хилле Энциклопедия науки и техники.
Объем Обычно считается, что плотность затвердевшего бетона составляет 150 фунтов / фут ³ (2400 кг / м ³ — 2,4 г / см ³)
In Concrete Basics. Портлендская цементная ассоциация.
на месте плотность: Плотность обычного CLSM на месте обычно варьируется от 90 до 125 фунтов на кубический фут (от 1840 до 2320 кг / м ³ или от 1,84 до 2,32 г / см ³)
в пересчете Факторы, свойства материалов и константы, Эдвард Бойден, Массачусетский технологический институт.3
Примечания по материалам. Факультет искусственной среды Университета Нового Южного Уэльса.
Обычный бетон имеет плотность около 2300 кг / м3 или 2,3 г / см ³
Легкий Утяжеленный бетон имеет плотность от 160 до 1920 кг / м3 (от 0,16 до 1,92 г / см ³).
Cube Competition. Бетонное общество юга Африки.
В бетон должен быть легким, массой не более 1.5 кг / 100 мм куб или плотность 1500 кг / м3
Болдуин, Келли. Электропроводящий бетон: свойства и возможности. Строительство Канада. Vol. 98, No. 1 (январь / февраль 1998 г.): 28-29.
Плотность бетона 1450–1850 (кг / м3) или от 1,45 до 1,85 (г / см ³).
Кто-нибудь похоронен в Плотина Гувера? Бюро мелиорации Министерства внутренних дел США.
Как правило, бетон имеет плотность 150 фунтов на кубический фут, т.е.блок из бетона то есть один фут в ширину, один фут в длину и один фут в высоту, весит 150 фунтов. В плотность воды составляет всего 62,4 фунта на кубический фут.
ССЫЛКИ
AASHTO T 121M / T 121 Стандартный метод испытаний для Плотность (удельный вес), текучесть и содержание воздуха (гравиметрические) в стандарте бетона Метод испытания на плотность (удельный вес), выход и содержание воздуха (гравиметрический) бетона
ASTM C138 / C138M — 17a Стандартный метод испытаний на плотность (удельный вес), выход, и содержание воздуха (гравиметрическое) в бетоне. Стандартный метод испытаний на плотность. (Удельный вес), текучесть и содержание воздуха (гравиметрические) в бетоне
—
НАДЕЖДАЕМСЯ НАДЕЖДАЕТСЯ ЭТА СТАТЬЯ ПОДПИШИТЕСЬ НА НАС ИЛИ НАЖМИТЕ ЗНАЧОК КОЛОКОЛА ДЛЯ МГНОВЕННОГО УВЕДОМЛЕНИЯ

Бетон высокой плотности | Агрегат тяжелый | LKAB Minerals®
Использование тяжелого бетона
Например, во многих ситуациях гражданского строительства, когда есть необходимость в стабилизации, балластировке или балансировке груза, тяжелая бетонная смесь является лучшим решением.К счастью, производство и использование бетона с MagnaDense возможно с использованием стандартного оборудования.
Преимущества бетона высокой плотности MagnaDense
В конечном итоге использование MagnaDense в вашем проекте может дать вам следующие преимущества:
Повышенная плотность до 4,0 т / м3
Сниженный риск термического растрескивания
Экономия места
Снижение затрат
Более быстрое завершение проекта
Естественный тяжеловесный заполнитель
MagnaDense — это натуральный заполнитель, изготовленный из оксида железа магнетита.Из-за его высокого удельного веса конструкторы используют MagnaDense как крупнозернистый материал для производства тяжелого бетона. В результате вы получите бетон высокой плотности с большим весом, а ваш проект потребует меньшего объема.
Расчет бетонной смеси высокой плотности
При использовании только MagnaDense в качестве заполнителя с высокой плотностью можно получить бетон плотностью до 4,0 т / м ³. Смешивание MagnaDense с бетоном с другими заполнителями позволяет производить даже тяжелый бетон с плотностью до 5.0 т / м ³.
При правильном составлении смеси бетон высокой плотности может обеспечить хорошую удобоукладываемость. LKAB Minerals предлагает смесь для производства самоуплотняющегося бетона высокой плотности. В зависимости от области применения и требуемой плотности вы можете использовать одну из нескольких марок MagnaDense, доступных LKAB Minerals. Обладая более чем 50-летним опытом работы с тяжелым бетоном, мы можем посоветовать вам, какие марки тяжелого заполнителя лучше всего подходят для вашей конкретной бетонной смеси.
Теплостойкий бетон, снижающий риск термического растрескивания
MagnaDense действует как «теплоотвод», поглощая тепло из окружающей среды, сохраняя его и медленно высвобождая в течение определенного периода времени. При использовании MagnaDense в качестве тяжелого заполнителя в бетоне этот эффект будет означать, что тепло гидратации, возникающее во время отверждения, будет поглощаться, а максимальная температура, достигаемая внутри бетона, будет ниже, чем при использовании обычных заполнителей. Риск термического растрескивания, который часто связан с толстыми секциями, снижается за счет использования MagnaDense.
Плотный бетон в зданиях и сооружениях
Для многих областей применения может быть полезен бетон высокой плотности, содержащий MagnaDense. Мы видим использование бетона высокой плотности в разных отраслях:
Морские сооружения
Гражданское строительство и строительство
Как сделать бетон высокой плотности?
Для лучшего понимания мы создали короткое видео о том, как сделать тяжелый бетон, используя MagnaDense в качестве заполнителя.
Легкий ячеистый бетон для геотехнических применений — Американское общество инженеров-строителей
Фон
Легкий ячеистый бетон (LCC) — это смесь портландцемента, воды и воздуха, созданная с помощью предварительно отформованного пенообразователя.LCC может выступать в качестве легкого, прочного, долговечного и недорогого заменителя грунта или насыпи для геотехнических применений. Комитет 523 Американского института бетона (ACI) определяет продукт в своей публикации 523.1R-06, Руководство по монолитному ячеистому бетону с низкой плотностью, как «… бетон , изготовленный из гидравлического цемента, воды и предварительно отформованной пены для образования затвердевший материал, имеющий плотность после высушивания в печи 50 фунтов на кубический фут (фунт / фут ³) [800 килограммов на кубический метр (кг / м ³)] или менее.« LCC популярен в геотехнических приложениях, прежде всего потому, что он легче грунта, обладает высокой текучестью и способен заполнять пространства любого размера и формы, а также дешевле, чем многие альтернативы.
Приложения
LCC в геотехнической среде может использоваться для различных целей, включая легкие дорожные основания и насыпи, насыпи на подходе к мосту, заполнение пустот и пустот, заполнение заброшенных труб и водопропускных труб, заполнение цементным раствором туннелей кольцевых пространств, заполнение фундаментов, энергозадерживающие системы, обратные засыпки подпорных стен , легкие структурные насыпи плотин и дамб, ремонт оползней и стабилизация откосов, а также насыпь с контролируемой плотностью.
LCC размещен для стабилизации откоса.
В Соединенных Штатах было выполнено множество установок LCC для геотехнических приложений с отличной производительностью. Материал чрезвычайно стабилен в течение длительного времени и не имеет известных недостатков при правильной разработке и установке.
Недвижимость
После того, как ингредиенты смешаны в смесительной камере в свежем состоянии, материал LCC становится самоуплотняющимся и очень текучим с водоцементным соотношением (в / ц) в диапазоне от 0.От 35 до 0,80. Содержание воды существенно влияет на многие свойства LCC, особенно на его прочность и вязкость. Полевые измерения удельного веса, наряду с известным в / ц свежей смеси LCC, являются основными механизмами контроля качества. Это измерение влажного LCC называется плотностью литья и является плотностью, которая должна использоваться в спецификации и дизайне проекта LCC.
Низкая вязкость LCC позволяет размещать на больших расстояниях и устанавливать почти самовыравнивающиеся.Вязкость LCC зависит от содержания в нем воды и присутствующих пузырьков воздуха. Обычно используется аналогия: пузырьки воздуха увеличивают текучесть, действуя как крошечные шарикоподшипники внутри наполнителя. Предполагается, что во время размещения LCC оказывает гидростатическое усилие в зависимости от его фактической плотности отливки. Если стена или опора засыпаются LCC, она должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить способность выдерживать влажную жидкость. Поскольку LCC со временем затвердевает, гидростатическая сила полностью исчезает, когда продукт затвердевает и принимает свою окончательную форму.
Закаленные свойства LCC — это то, что больше всего беспокоит инженерное сообщество. Это свойства конечного продукта и то, как они работают на рабочем месте. Поскольку LCC очень прочен по сравнению с материалом, который он заменяет в геотехнической среде (обычно грунт и уплотненные заполнители), наиболее распространенным свойством упрочнения является его прочность на неограниченное сжатие. ACI предоставляет таблицу промышленных значений максимальной плотности отливки, минимальной прочности на сжатие и несущей способности для различных смесей LCC.
ACI прочностные характеристики LCC.
Прочность на сжатие, сопротивление сдвигу, модуль упругости и коэффициент несущей способности LCC в Калифорнии варьируются в зависимости от многих факторов, таких как качество цемента, тип цемента, плотность, качество пены, водо-содержание воздуха, смесительное оборудование, песок-цемент. соотношение (если добавлен песок), интенсивность перемешивания, температуры производства и укладки, добавки и многое другое. Этот список можно расширить, потому что, хотя LCC состоит только из трех основных ингредиентов, количество переменных в смеси огромно.Другие свойства, которые также можно рассматривать, включают автогенную (высыхающую) усадку, проницаемость, сорбцию, теплоту гидратации и теплопроводность.
Эти переменные могут привести к невозможности принятия проектных решений, полностью основанных на значениях свойств материала из таблиц, рисунков и уравнений. Инженеру рекомендуется провести необходимые испытания и консультации с поставщиком и / или производителем, чтобы определить подходящую схему смеси для достижения заданных требований к свойствам материала.
Рекомендации
Хотя наиболее распространенным преимуществом LCC является снижение веса / нагрузки, существуют дополнительные конструктивные особенности, которые следует учитывать при использовании в качестве геотехнического материала. Эти соображения включают несущую способность, гидростатическое давление, плавучесть, пробивку и другие сдвиги, расчетный срок службы, сейсмические характеристики, температуру во время гидратации, дренаж, структурное число, угол трения и конструкцию опоры дорожного покрытия.
LCC используется в основном потому, что он легкий. Его плотность обычно намного меньше плотности воды, и плавучесть иногда может быть серьезной проблемой.Чтобы учесть плавучесть, необходимо определить уровень грунтовых вод наихудшего случая, а также то, какая часть LCC будет затоплена. Затем выполняется расчет баланса веса, чтобы гарантировать, что вес над заполнением LCC достаточен для преодоления любых эффектов плавучести.
Материалы
Хотя портландцемент, вода и предварительно сформованная пена для создания воздуха являются основными ингредиентами LCC, в смесь могут быть включены дополнительные ингредиенты, если они не влияют отрицательно на качество, размер и распределение пузырьков воздуха.Некоторые общие примеры включают летучую золу, шлак, микрокремнезем, волокна, камеди, ускорители, замедлители схватывания или другие модификаторы цемента.
Предварительно формованная пена для использования в LCC.
Цемент должен соответствовать требованиям либо ASTM International (ASTM) C150, Стандартные технические условия для портландцемента, либо ASTM C1157, Стандартные технические условия для гидравлического цемента; качество воды должно соответствовать требованиям ASTM C1602, Стандартные технические условия на воду для смешивания, используемую при производстве гидравлического цементного бетона; а имеющиеся в продаже пенообразователи должны соответствовать требованиям ASTM C869 «Стандартные технические условия на пенообразователи, используемые при изготовлении предварительно отформованной пены для ячеистого бетона».
Строительство
LCC обычно помещается на свое окончательное место с помощью насоса и шланга. LCC достаточно текуч, чтобы самоуплотняться, и вибрации не требуется. LCC не следует позволять устанавливать, а затем повторно микшировать. Вместо этого его следует держать пластиковым, пока он не застынет на своем окончательном месте. Поверхность слоя LCC, уложенного шлангом, будет относительно плоской с небольшим разбрызгиванием и обычно не требует дополнительных отделочных или отверждающих составов.Хотя на поверхности LCC может возникнуть поверхностное растрескивание, это не повлияет отрицательно на характеристики LCC. Если требуется наклонная отделка, возможен уклон до трех процентов.
Размещение заливки LCC.
Погодные условия необходимо контролировать перед началом размещения LCC. Если надвигается сильный дождь, то с размещением LCC следует отложить; однако небольшой дождь не повредит этому продукту, поскольку он уже состоит из значительного количества воды. Следует соблюдать особые меры предосторожности, если температура окружающей среды ниже 32 ° F (0 ° C) или выше 100 ° F (38 ° C).Сильный нагрев может привести к испарению воды из LCC и его чрезмерной усадке. И наоборот, холодная погода может замедлить время отверждения и снизить качество размещенного LCC. При умеренных температурах LCC схватывается и затвердевает в течение примерно 10-14 часов.
Два типа производственных систем, обычно используемых для смешивания цемента и воды в LCC, называются периодическим смешиванием и шнековым смешиванием. Периодическое смешивание давно является отраслевой практикой приготовления бетонных смесей. Эта система смешивания обеспечивает все ингредиенты, необходимые для изготовления одной «партии» продукта.Это работает для всех типов бетонов, включая LCC, и можно использовать любой тип смесителя периодического действия. Шнековое перемешивание обычно выполняется в мобильных объемных автобетононасосах и включает использование вращающегося вала и фланца (шнека) для смешивания ингредиентов. Шнек принимает сырые ингредиенты на одном конце, затем вращается и смешивает ингредиенты вместе, когда они продвигаются вниз по шнеку.
В большинстве оборудования, предназначенного для установки LCC, используется винтовой насос. Этот тип насоса чрезвычайно устойчив, не имеет пульсаций и сохраняет внутреннюю чистоту во время работы.Перистальтические насосы также могут использоваться для простой транспортировки LCC. Этот тип насоса имеет преимущество отделения вяжущих материалов от насосного механизма. Кроме того, благодаря своей исключительной надежности и прочности поршневые насосы используются для перемещения многих различных типов жидкостей и шламов, включая LCC. В поршневых насосах используется обратный клапан и система втягивания поршня, которая втягивает материал и затем выталкивает его.
LCC, как и любой другой бетонный продукт, следует тщательно контролировать, проверять и регулировать с соблюдением высочайшего уровня контроля качества.Небольшие вариации в дизайне смесей могут вызвать большие различия в конечном продукте, что приведет к неприемлемым материалам, сбоям и непредвиденным расходам.

D = (M _c — M _м) / V _м
D	=	Плотность бетона, фунт / фут ³
M _c	=	Вес меры, удерживающей бетон
M _м	=	Масса пустой бетонной меры (основание измерителя воздуха)
V _м	=	Объем меры (обычно около 0.25 футов ³ для основания измерителя давления) (рис.3)

Плотность	R-значение
Масса нормальная — 150 шт. Фут	1,22
Конструкционный легкий — 110 фунтов на фут	1,85
Легкий агрегат — 80 шт.	2,47
Легкий агрегат — 60 шт.	3,46
Легкая изоляционная — 30 шт.	6.30
Легкая изоляционная — 20 шт.	8,35