Удельный вес бетона: цифры и факторы, их особенности

На что влияет плотность (она же — удельный вес) бетона? От чего она зависит? Каков, например, удельный вес бетона М200? Какие значения плотности характерны для ячеистых и легких бетонов? Давайте разбираться.

Сколько весит бетон?

Зачем это нужно

А в самом деле — к чему эта информация?

Причин для любопытства несколько.

• Расчет фундамента для монолитного или каркасно-монолитного строения привязан к несущей способности грунта и общей массе сооружения. Зная общий объем каркаса, стен и перекрытий, их вес можно вычислить лишь при известной плотности.
• При оценке нагрузки на несущие железобетонные конструкции приходится учитывать их собственный вес.
• Наконец, при транспортировке железобетонных конструкций (стеновых панелей, плит перекрытия, балок и т.д.) желательно хотя бы грубо оценить их массу, чтобы выбрать подходящий вид транспорта и погрузочной техники.

Перевозка мостовых балок.

Уточним: для стандартных изделий расчет обычно не требуется.
Информация о габаритах и массе конструкции предоставляется продавцом.

Факторы

Какими факторами определяется удельная плотность бетона?

1. Прежде всего — типом и количеством заполнителя. Очевидно, что удельный вес 1 м3 бетона с гранитной щебенкой и кварцевым песком будет больше, чем у керамзитобетона или смеси на перлитовом песке. Какими могут бетоны по типу заполнителя?

2. Для ячеистых бетонов не менее важным фактором является степень поризации, количество пор в объеме материала.

Разница между марками газобетона видна невооруженным глазом.

3. Наконец, класс (марка прочности) тоже оказывает определенное влияние на плотность. Вполне предсказуемо — ведь класс бетона определяется соотношением его компонентов, различающихся физическими характеристиками.

Цифры

Чтобы своими руками рассчитать массу конструкции, необходимо вычислить ее объем и умножить на плотность. Инструкция проста; однако она подразумевает, что плотность нам известна.

Выше были приведены границы значений для бетонов разных типов. Давайте конкретизируем их для каждого отдельного случая, использовав несколько независимых источников информации.

Типы заполнителя

В СНиП 2.03.01-84, посвященном бетонным и железобетонным конструкциям, наряду с большим перечнем прочих справочных значений приводится удельная масса бетона для разных заполнителей.

Пустоты в блоках керамзитобетона дополнительно снижают среднюю плотность.

Приведенный в документе список, однако, не содержит упоминаний о некоторых довольно распространенных типах заполнения.

Спешим восполнить пробел:

• Пемза — 800 — 1600 кг/м3.
• Вулканический шлак — 800 — 1600 кг/м3.
• Шунгизит — 1000 — 1400 кг/м3.
• Перлит — 600 — 1200 кг/м3.
• Гранулированный доменный шлак — 1200 — 1800 кг/м3.
• Топливный (котельный) шлак — 1000 -1800 кг/м3.
• Зольный гравий — 1000 — 1400 кг/м3.
• Вермикулит — 300 — 800 кг/м3.

Обратите внимание: разброс параметров связан как с разным процентным соотношением связующего с заполнителем, так и с непостоянными физическими характеристиками самих материалов.
Например, плотность вермикулита, вспучивающегося при нагреве, зависит от степени его термообработки.

При нагреве вермикулит в несколько раз увеличивается в объеме. Чем сильнее он нагрет, тем ниже итоговая плотность.

Марка прочности

Как уже упоминалось, марка прочности связана с плотностью, причем нелинейно. Она увеличивается с повышением содержания связующего; до определенного предела повышение марки способствует уплотнению материала и повышению удельного веса.

Однако цементный камень легче минералов скальных пород; именно поэтому после марки М350 дальнейшее увеличение прочности на сжатие приводит к падению плотности бетона.

Ячеистые бетоны

Как узнать плотность пено- или газобетона?

Основной фактор, определяющий ее (а заодно теплоизоляционные свойства и прочность материала) — степень поризации. Тип минерального наполнителя практически не влияет на удельный вес.

На фото хорошо видна структура газобетона.

Капитан Очевидность подсказывает: марка ячеистых бетонов по плотности соответствует весу кубометра материала в килограммах.
Так, газобетон D600 обладает плотностью 600 кг/м3.

Универсальный метод

Как узнать плотность любого материала с неизвестным составом и прочими характеристиками?

1. Взвешиваем фрагмент конструкции.
2. Погружаем его в воду (например, в полное ведро с подставленным под него тазом).
3. Любым способом (пусть даже литровыми банками) измеряем объем вытесненной жидкости.

Мерная емкость сильно облегчит задачу.

4. Пересчитываем объем в кубометры (в одном кубическом метре 1000 литров).
   
5. Делим массу фрагмента в килограммах на его объем в кубометрах. Результатом и будет фактическая плотность материала.

Заключение

Надеемся, что предложенные вниманию читателя материалы и справочные данные окажутся полезными. Видео в этой статье, как обычно, содержит дополнительную тематическую информацию. Успехов!