Добавить в закладки

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?

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.

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?
Тип Особенности
Особо тяжелые В качестве крупнофракционного заполнителя используются тяжелые и особо твердые минералы (гематит, барит и т.д.). Нередко для заполнения применяется железная руда, и даже чугунная дробь.Связующее — цемент высоких марок. Плотность лежит в диапазоне 2500 — 3000 кг/м3. Сфера использования — только и исключительно промышленные объекты.
Тяжелые Заполнители — кварцевый песок, щебень скальных и осадочных пород. Плотность — 1800-2500 кг/м3. Сравнительно невысокая цена кубометра при достаточной прочности делают этот тип строительных материалов наиболее востребованным в домостроении.
Легкие Плотность от 500 до 1800 кг/м3 обеспечивается легкими пористыми заполнителями — туфом, керамзитом, пемзой.
Особо легкие Плотность — меньше 500 кг/м3. Заполнение — вермикулит, перлит, шлак. Сфера применения — теплоизоляция, заполнение монолитных каркасов.
  1. Для ячеистых бетонов не менее важным фактором является степень поризации, количество пор в объеме материала.
Разница между марками газобетона видна невооруженным глазом.

Разница между марками газобетона видна невооруженным глазом.

  1. 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.

Заполнитель (крупная и мелкая фракции) Плотность, кг/м3
Щебень скальных пород, кварцевый песок, стальная арматура (железобетон) 2500
Щебень скальных пород, кварцевый песок (без армирования) 2400
Туф, кварцевый песок 1200 — 1600
Керамзит, кварцевый песок 800 — 1200
Керамзит, перлитовый песок 800 — 1000
Пустоты в блоках керамзитобетона дополнительно снижают среднюю плотность.

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.

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.

Марка прочности, класс Плотность, кг/м3
М100 (В7,5) 2495
М200 (В15) 2430
М250 (В20) 2350
М300 (В22,5) 2390
М350 (В25) 2500
М400 (В30) 2375
М500 (В40) 2300

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.

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.

Мерная емкость сильно облегчит задачу.

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

  Реклама

Заключение

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

Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных


Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Опубликовано: 06.03.2015