Плотность бетонного раствора – Плотность бетона: таблица (кг/м³), классификация

Содержание

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:

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

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

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

Видео: Проверка бетона на прочность

Классификация материала по удельному весу

По значению средней плотности установлены следующие типы бетона:

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

ratingstroy.ru

Плотность бетона: удельный и объемный вес

Плотность бетона выражает отношение массы материала к его объему в кг/м3. Данная величина указывает на область применения цементной смеси и ее эксплуатационные свойства.

От чего зависит плотность

Средняя плотность обуславливается совокупностью показателей. В первую очередь — физическими характеристиками ингредиентов, входящих в состав стройматериала, и их пропорциями.

В качестве второстепенных факторов выступают:

  • расход воды;
  • зернистость песка;
  • количество и фракция примесей;
  • способ загустения (естественный или в условиях нагревания).

Значение имеет и пористость: чем больше в бетоне пустот, тем ниже его масса.

Классификация по плотности

В зависимости от средней плотности выделяют 5 типов бетона. Их отличает друг от друга назначение, вид и удельный вес наполнителей.

Таблица плотности с разным составом для бетона

ТипСредняя плотность кг/м3НаполнительИспользование
Особо легкийдо 500Перлит, арболитТеплоизоляция помещений

Ограждающие конструкции

Черновая заливка пола

Укрепление грунта

Легкий500-1800Керамзит, пемза, известняк-ракушечникМногоэтажное строительство, в том числе и в сейсмически активных районах

Возведение несущих стен

Производство газо- и пеноблоков

Облегченный1800-2000Щебень, гравийЗакладка фундаментов и стен под объекты гражданского строительства
Тяжелый2000-2500Гранитный щебень, мелкозернистый песокВозведение несущих опор и фундаментов для промышленных зданий и сооружений

Изготовление железобетонных конструкций

Особо тяжелыйот 2500Металлическая дробь, металлические руды — лимонит, магнетитСтроительство мостов, бункеров, хранилищ опасных отходов, объектов с высоким радиационным фоном, например реакторов АЭС

Видео по теме:

Классификация по маркам

Марка бетона как основной показатель его нормативной прочности обозначается буквой «М», после которой указана цифра от 50 до 1000.

Особо легкий бетон маркируется литерой М50: он хрупкий, имеет пористую структуру с большим количеством воздушных ячеек. Его назначение ограничено заливкой дренажных слоев в грунте, укладкой кирпича, изготовлением бордюров, черновыми отделочными работами в помещениях, заполнением пустот в конструкциях, не испытывающих нагрузок.

Цементная смесь М100 относится к легкому типу: она востребована в дорожно-транспортном строительстве, при создании подстилающих оснований под ленточные и столбчатые фундаменты, в производстве стеновых блоков.

Универсальная марка — М200: она применяется при строительстве тротуаров и садовых дорожек, в изготовлении перекрытий и лестниц, при закладке фундаментов под жилые здания.

Марки М300-М350 подходят для возведения стен, заборов, монолитных нагружаемых конструкций и капитальных строений, оснований под бассейны.

Сравнение плотности.

Высокой прочностью обладает тяжелый бетон марок М400-М450: он используется в строительстве туннелей, мостов и технических сооружений, фундаментов под высотные здания.

Марка М500 и выше относится к узкоспециализированному классу бетона, который применяется в строительстве дамб и плотин, объектов стратегического значения, защитных сооружений от радиоактивного излучения.

Как повлиять на объемный вес?

Желаемый вес бетонного раствора на выходе достигается изменением его рецептуры или пропорций компонентов.

Прибавлению веса на 1м3 способствует применение в производстве строительного материала безусадочного или расширяющегося цемента, а также добавление жидкого стекла.

Снижение веса происходит при вводе в состав большего количества воды или легких пористых заполнителей — перлита, керамзита.

Как увеличить плотность

Существует несколько методов, за счет которых повышается плотность бетона. Самый распространенный — сокращение объема воды при сохранении оптимальной текучести цементного раствора.

Альтернативные варианты:

  • добавление пластификаторов или гидравлических примесей в виде пемзы, бентонитовой глины;
  • искусственный подогрев, ускоряющий затвердевание смеси;
  • использование наполнителей с мелкой фракцией.

В промышленных масштабах задействуют вакуумирование — технологию уплотнения уложенной бетонной смеси путем разряжения и последующего заглаживания ее поверхности.

1beton.info

что это, свойства, значение плотности и применение в строительстве.

К плотным относятся бетоны, в которых пространство межу зернами мелкофракционного или мелкого и крупного заполнителей заполнено вяжущим и порами воздуха или газа в установленном количестве. Такие смеси изготавливают с цементным или силикатным вяжущим и непористыми заполнителями.

Плотные силикатные бетоны

При изготовлении строительных материалов этой группы используют:

  • Вяжущее. Известь и в качестве дополнительного компонента измельченный кварцевый песок.
  • Тонкодисперсный компонент из измельченных кремнеземов.
  • Песок (обычно кварцевый) или другие заполнители.
  • Часто применяемые добавки – гипс и сульфидно-спиртовую барду.
  • Воду.

Из силикатного бетона чаще всего изготавливают блоки и панели формованием с последующей автоклавной обработкой. Основные области их применения:

  • сооружение ограждающих конструкций помещений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности;
  • строительство наружных стен подвалов и цоколей;
  • устройство карнизов;
  • строительство конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются интенсивным атмосферным воздействиям.

Силикатные бетоны несколько уступают цементным материалам по прочности. Также их недостаток – низкая морозостойкость, составляющая в среднем F50. Для повышения прочности и морозостойкости в состав плотных силикатных бетонов добавляют портландцемент.

Особенности производства плотного силикатного бетона

Смеси с силикатными вяжущими изготавливаются по двум схемам:

  • «Кипелочная». Предварительное гашение не применяется. Основные операции процесса –измельчение известково-песчаного вяжущего, смешивание всех компонентов, формование, обработка в автоклаве.
  • «Гидратная». Процесс гашения осуществляют перед изготовлением бетонной смеси.

Отсутствие крупнофракционного заполнителя требует интенсивного вибрирования сформованного изделия на вибростоле с дополнительным грузом. Уплотнение на вибростоле обеспечивает более качественный результат, по сравнению с вибротрамбованием. Следующая операция – автоклавная тепловлажностная обработка при давлении до 12 атмосфер.

Плотные бетоны на цементном вяжущем

Эта группа бетонов наиболее распространена в индивидуальном и массовом жилищном строительстве. В состав этих материалов входят:

  • Вяжущее. В стандартном варианте это портландцемент марок М400 и М500.
  • Крупный заполнитель – щебень гранитный, гравийный, известняковый.
  • Мелкий заполнитель – песок для строительных работ.
  • Добавки – пластифицирующие, регулирующие скорость затвердевания, повышающие влагонепроницаемость и морозостойкость готового продукта. При необходимости – красящие пигменты.
  • Вода. Питьевого качества или проверенная на наличие примесей.

В рядовом строительстве чаще всего используются плотные тяжелые смеси – для монолитной заливки фундаментов и стен, изготовления стеновых и фундаментных блоков, заливки бетонных полов. К тяжелым относятся бетоны плотностью 1600-2500 кг/м3.

Наибольшую плотность имеют особо тяжелые бетоны – более 2500 кг/м3. Такая высокая плотность достигается введением в состав утяжеляющих компонентов, например стальной стружки. Такие материалы востребованы в крупномасштабном промышленном строительстве, для сооружения объектов с высокими защитными характеристиками – бункеров, хранилищ, помещений, непроницаемых для ионизирующего излучения. Особо тяжелые бетоны используются при строительстве атомных электростанций.

udarnik.spb.ru

Плотность бетонной смеси


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

vest-beton.ru

Классификация и таблица плотности бетона кг/м3

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

Основные характеристики бетона

В число ключевых характеристик бетона входят:

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

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

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

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

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

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

Факторы, влияющие на плотность

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

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

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

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

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

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

Способы классификации бетона

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

Тип

бетона

Плотность,

кг/м3

Вид

наполнителя

Сфера использования

Особо тяжелый

> 2500

Железная руда, стальные опилки, чугунная дробь, магнетит

Строительство атомных станций и других объектов, к надежности и эксплуатации которых предъявляются особые требования.

Тяжелый

2200-2500

Доломитовый или гранитный щебень, плотный песок или известняк

Изготовление несущих конструкций, дорожных покрытий, сооружение гидротехнических объектов, заливка фундаментов промышленных и других крупных зданий.

Облегченный

1800-2200

Гравийный щебень

Заливка фундаментов и изготовление перекрытий при строительстве жилых домов.

Легкий

500-1800

Пемза, керамзит

Изготовление ограждающих конструкций, возведение жилых и торговых объектов в сейсмоактивных регионах.

Особо легкий

< 500

 

Перлит, арбалит

Утепление стен и перекрытий

По структуре бетон разделяют на плотный и поризованный. Пористость – характеристика, прямо противоположная плотности монолита. Она говорит о наличии пустот внутри застывшей плиты: чем больше их количество, тем меньше будет плотность и вес материала. Помимо поризованного, выделяют также крупнопористый и ячеистый бетоны.

Классифицируют материал и в зависимости от вида вяжущего вещества (наполнителя), который может быть:

  • цементным;
  • шлаковым;
  • гипсовым;
  • известковым;
  • специальным (на полимере, жидком стекле и т.п.).

Марки бетона и их особенности

Марка бетона обозначается символом М. Она отражает прочность бетона на сжатие и измеряется в кг/см2, однако чаще всего марку рассматривают как совокупность характеристик материала. В частности, с плотностью она связана следующим образом:

Тип бетона

Плотность, кг/м3

Марка

  Особо тяжелый

> 2500

М400 и выше

Тяжелый

2200-2500

М300-М400

Облегченный

1800-2200

М200-М300

Легкий

500-1800

М100-М200

Особо легкий

< 500

М50-М75

Особо легкие бетоны небольшой плотности (М50-М75) в основном используются для подготовительных работ, таких, как черновая заливка пола.

Легкий бетон М100 широко применяют для изготовления бордюрного камня, садовых дорожек.

Марка М200 подойдет для бетонирования автостоянок, изготовления перекрытий, стяжки, заливки фундаментов для малоэтажных зданий.

Бетон М300 служит для заливки монолитных фундаментов, лестниц, различных несущих конструкций.

Марки М400 и выше в основном востребованы в промышленном строительстве. Их используют при возведении гидротехнических объектов, мостов, тоннелей, высотных зданий.

 

europrombeton.ru

» 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.

Цементы

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

ТипУд. вес, кг/м3НаполнительПрименение
особо тяжелыйD2500 и большебарит, магнетит, скрап из чугунаспец. сооружения
тяжелыйD2200—D2500гравий, песок, щебеньнесущие элементы
Примечание. Нормативные марки указанных бетонов: М500; М600; М700; М800, М900 и М1000. Им соответствуют классы В40—В80.

Таблица 2 − Виды плотности по марке и классу

Марка (М)Класс (В)Плотность (D)
Особо легкие бетоны
5—151—1050—500
Легкие ячеистые
15—1503,5—12,5500—1200
Легкие
100—35013—251400—1800
Облегченные
350—50025—401800—2200
Тяжелые
500—80040—452200—2500

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.

tehno-beton.ru

классификация, марки и как изменить?

Строители используют бетонные смеси при ремонтных, реконструкционных работах и возведении разных объектов. Существует немало технологий, применяемых в производстве бетона. Этим объясняется ассортимент материалов, представленных на современном рынке. Выбор продукции зависит от монтажа, дальнейших условий эксплуатации бетонного изделия. В зависимости от этих особенностей определяется и плотность бетона, необходимая для определенных строительных работ.

При приготовлении бетонной смеси используют воду, однако в некоторых случаях ее заменяют другими компонентами. К примеру, так изготавливают асфальтобетон. Таким образом, материал становится более прочным и плотным. Для улучшения характеристик асфальтобетона применяются специальные добавки. Изменение соотношения компонентов способствует увеличению качества стройматериала.

Что влияет на плотность стройматериала?

Новые технологии помогают производить разные виды бетонов. Продукцию принято классифицировать по ряду признаков. В частности, учитывается и средняя плотность бетона, которая зависит от структуры, типа и особенностей наполнителя, плотности цемента.

Вернуться к оглавлению

Классификация бетона по плотности

Плотность бетона (ГОСТ 12730.1-78) — масса/объем, измеряется в кг/м3.

Бетонам свойственны различные классификации, основной из них считается определение плотности. Бетоны обладают разной плотностью. Их классификация учитывает заполнитель смеси, пористость, вес. Применение того или иного вида зависит от назначения строительного объекта. Специалисты различают пять типов материалов:

  • Электронный измеритель плотности бетона.

    Особо легкие. К данному виду принято относить пено-,  газобетоны. Зачастую необходимость в таком бетоне возникает при теплоизоляции либо кладке стен домов, перекрытий. В таких бетонах плотность составляет менее 5000 кг/м3. Для заполнения бетонной смеси чаще применяется перлит.

  • Легкие. Обладают плотностью 500 — 1800 кг/м3. В смесь добавляют керамзит и другие пористые наполнители. Существуют два вида легких бетонов — конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные (максимальная плотность – 1800 кг/м3). Строители прибегают к этому бетону при возведении многоэтажных домов и других сооружений. Вес материала позволяет применять его во всех видах градостроительных работ. Легкий бетон используют в регионах, где часто бывают землетрясения.
  • Тяжелые. Сталебетон изготавливают из портландцемента, кварца, стружек стали. Плотность сталебетонов составляет до 2500 кг/м3. Строители применяют сталебетоны и магнетитовые стройматериалы в промышленности (возведение опор сооружений, закладка прочных фундаментов).
  • Облегченные. Главным преимуществом этого вида стройматериала является вес, позволяющий его использовать в разных работах. Бетонная плотность бывает разной — 300 — 2000 кг/м3. В качестве основного наполнителя используется щебень. Бетоном пользуются при построении жилых комплексов, кладке стен и фундаментов.
  • Особо тяжелые. Такими бетонами пользуются для возведения особых строений, к примеру, конструкций, которые могут защитить от проникновения радиации в окружающую среду. Плотность бетона может превышать 2500 кг/м3. Такие материалы незаменимы при строительных работах на атомных электростанциях.
Вернуться к оглавлению

Марки стройматериалов

Без достаточного количества заполнителей цемент даст такую усадку, что бетонное изделие покроется трещинами.

У каждого вида бетона есть марка, которая помогает определить характеристики. Она обозначается так: М и несколько цифр, в зависимости от прочности материала (например, 300). Есть еще одна маркировка — В и несколько цифр. Они обозначают максимальную степень давления, которую способна выдержать конкретная марка. М200 — самая популярная марка, относится к особо тяжелым материалам. В состав входит песок, гравий, цементная смесь. Сочетание этих компонентов помогает добиться оптимального качества и плотности. При помощи бетона изготавливают покрытия, балки, плиты для дорог, бордюры, закладывают прочный фундамент для зданий, возводят небольшие строения.

Эта марка стройматериала обладает всеми необходимыми характеристиками. При этом стройматериал можно приобрести по приемлемым ценам. Он подойдет для строительных работ в помещении и под открытым небом, выдерживает сильное давление, температурные режимы. Вышеперечисленные достоинства бетонных смесей делают марку универсальной для использования в странах с умеренным климатом. Специалисты не рекомендуют применять такой вид бетона в странах с более суровыми климатическими условиями. Резкая смена температуры способна привести к возникновению эрозии и трещин.

Вернуться к оглавлению

Как изменить плотность материала?

Иногда специалисты вынуждены уменьшать плотность стройматериала. Чаще всего, это нужно, чтобы уменьшить вес изделий. Этого можно достичь при помощи:

  1. Применения пористых наполнителей.
  2. Технологии застывания вспученного материала.
  3. Добавления большего количества воды и меньшего количества цементной смеси.
Пенополистирол — заполнитель легких бетонов.

Необходимо помнить, что низкая плотность снижает прочность бетонных изделий. Поэтому перед проведением строительных работ важно учитывать все особенности бетона. В некоторых случаях строителям приходится увеличивать плотность цементного раствора. Такого эффекта можно достичь разными методами:

  1. Добавление расширяющегося цемента.
  2.  Использование поверхностно-активных или гидравлических добавок. Поверхностно-активные улучшают структуру, а гидравлические заполняют пустоты в стройматериале, тем самым увеличивая плотность.
  3. Добавление жидкого стекла.
  4. Изменение пропорций цемента и воды в растворе (цемента должно быть больше). Однако необходимо принимать во внимание, что смесь станет густой, а это может затруднить строительные работы. К примеру, заливка разных форм потребует лишних трудозатрат при распределении раствора по опалубке.
  5. Уменьшение гранул наполнителя. Данный метод поможет избавиться от пустот и воздуха в бетонной смеси. К примеру, щебенку используют с фракциями разного размера.
  6. Уплотнение. Уплотнить раствор можно с помощью ручного и механического способа. При строительстве уплотнение можно сделать вручную – специальным штырем или лопатой. Смесь следует «проткнуть» много раз. Таким образом, из цементного раствора удалится воздух и вытечет вода. Для второго метода строители применяют специальные вибраторы. Они помогают уплотнить смесь.
  7. Ускорение затвердевания бетона за счет подогрева. Такой способ поможет удалить влагу из материала.
  8. Выбор цемента. В частности, глиноземистый цемент впитывает больше воды, а некоторые виды – меньше.
  9. Использование пластификаторов. Они увеличивают плотность цементного раствора.

Существует и ряд других методов, но такие способы чаще всего применяются в промышленности. Кроме того, они обладают особой спецификой применения. К примеру, в некоторых случаях специалисты прибегают к вакуумированию. Данный метод помогает удалить лишнюю жидкость из цементного раствора. Время, затраченное на вакуумирование, будет зависеть от толщины конструкции, количества используемого цемента, температуры и иных факторов.

kladembeton.ru

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

➤