Что представляет собой плотность бетона

Что представляет собой плотность бетона

Практически в любом виде строительства сегодня используют бетон (железобетон). Этому материалу характерны высокие эксплуатационные характеристики, поэтому его широко используют в гражданском и военном строительстве. Например, из него изготавливают монолитные и сборные здания, дорожные и железнодорожные мосты, торговые площади и склады. Качество и срок эксплуатации сооружения зависят от марки используемого в нем материала. Чем больше марка материала, тем он более качественный и прочный. К примеру, довольно качественным является раствор марки в25(м350), который используется на многих объектах. Плотность бетона в25 в среднем составляет 2,42 т/м3.

1 Описание и характеристики

Чтобы пескоцементная смесь была приготовлена правильно, нужно знать не только пропорции, но и плотность цемента М400. Данная информация указывается на мешках или в справочной документации.

Обычно наименьший показатель плотности характерен для только что изготовленной смеси. В первую очередь это связано со статикой, поскольку при транспортировке стройматериала его частицы магнитятся, а затем отталкиваются друг от друга. Из-за этого, а также в результате долгого хранения портландцемент марки М400 уплотняется, соответственно, его вес увеличивается.

Показатели плотности материала в кг/м³:

• свежий портландцемент – от 1100 кг/м³ до 1200 кг/м³;
• более залежавшийся – от 1500 кг/м³ до 1600 кг/м³.

Перейдем к свойствам материала. Цемент М400 в мешках является материалом, имеющим хорошие антикоррозийные технические характеристики. На сегодняшний день такая пескоцементная смесь является одной из наиболее востребованных как в промышленном, так и бытовом строительстве.

Технические характеристики цемента М400

Технические характеристики материала позволяют использовать его для основы в строительном бетоне. Кроме того, он оптимально подходит для строительства железобетонных конструкций и изделий.

Сколько весит, срок годности, а также преимущества и недостатки мы разберем чуть позже, а сейчас уделим несколько слов показателю прочности материала. Этот коэффициент в затвердевшем состоянии – около 400 кг/см.

То есть затвердевшая смесь сможет выдерживать нагрузку порядка 400 килограмм. Такая смесь проигрывает только цементу М500, о котором вы подробнее можете узнать в этой статье.

1.1 Преимущества и недостатки

Как показывает практика, портландцемент марки М400 оптимально подходит для постройки небольших малоэтажных строений, поскольку его технические характеристики позволяют обеспечить максимальные прочностные свойства:

1. Первым плюсом, которым обладает эта смесь, являются относительно невысокие требования к затвердеванию и общему регламенту строительства.
2. Объемный цемент М400 в мешках зачастую используется для штукатурки и кладки, а также с целью возведения фундамента.
3. Кроме того, если в технологии строительства были допущены отклонения, на затвердевшей смеси вряд ли появятся трещины.
4. Еще одним преимуществом является относительно небольшая стоимость, если сравнивать с другими цементами. Если объемы строительства большие, то это позволит сэкономить финансовые средства.

Что касается недостатков, то в данном случае он только один – это прочность материала. Даже свежий портландцемент марки М400 плотностью 1100 кг/м³ не подойдет для постройки многоэтажных зданий.

Цемент М400 не используется для строительства многоэтажных зданий

От чего зависят показатели плотности?

Ключевыми компонентами любой бетонной смеси являются вода, цемент и песок. Параметры плотности определяются характеристиками этих ингредиентов, а именно:

• пропорциями составляющих раствора;
• маркой используемого цемента;
• составом воды;
• зернистостью песка;
• объемом жидкости в приготовленной смеси;
• условиями и способом отвердевания раствора (естественно или с подогревом);
• наличием добавок.

При изготовлении раствора обязательно учитываются все указанные факторы. Помимо этого, нельзя забывать о коэффициенте усадки стройматериала.

Удельный вес

Конструкции из материала подвергаются постоянному напряжению и сжатию, поэтому их укрепляют армированием – установкой металлических прутьев из стали. В зависимости от типа будущего сооружения, необходимого уровня прочности применяют различное число прутов с разной величиной сечения. Содержание стали в 1 м3 бетонной смеси не должно превышать 300 кг.

Самый популярный класс арматуры АII имеет плотность 7800 на 1м3, что в несколько раз превышает вес бетонной смеси. Чтобы посчитать, сколько весит куб железобетона, нужно суммировать общую массу бетонного раствора в 1 м3, вес стальных прутьев, а затем отнять вес бетона, который вытеснен арматурой. Плотность напрямую зависит от веса: чем больше объемный вес железобетона, тем стройматериал плотнее.

Методика расчета

На предприятиях при необходимости расчета удельного веса цемента применяют лабораторные методы, используя специализированный прибор «Ле-Шателье». Для домашней застройки эту цифру можно рассчитать самостоятельно по несложной методике:

Прибор для вычисления насыпной плотности цемента

• Выбрать мерную емкость вместимостью 1 л, определить ее массу.
• Заполнить сосуд тестируемым порошком.
• Определить вес заполненной емкости.
• Вычесть из него вес пустой тары, чтобы получить вес вещества.
• Разделить массу порошка на его объем (1л=0.001 м3). Полученные данные — нужный показатель.

Величина плотности цемента необходима при определении количественного и качественного состава строительных смесей. Она дает возможность рационального выбора наполнителя с оптимальным размером зерен. Это могут быть разные типы песка: намывной, карьерный, речной и др. с песчинками разного размера. Так, для получения качественного пескобетона плотной структуры сначала примешивается крупнозернистый песок, заполняющий основные пустоты, а затем средне- и мелкозернистый.

Видео по теме: Правильный бетон по нормативам

Публикации по теме

Определение плотности сухого песка, добытого различными способами

Из чего делают цемент, основные компоненты и технологические особенности

Характеристики и таблица плотности бетона кг/м3

Пропорции и расчеты

Удельный вес является критерием классификации бетона

Если взять, к примеру, стандартную пропорцию 1:3:4:0,5 и бетон средней рыхлости, то объемный вес бетона В25 при такой пропорции будет составлять примерно 2,5 тонны. Но, опять же, это в том случае, если в пропорции указаны массовые соотношения материалов.

Если пропорция указана, исходя из расчета объема, то тут уже вес 1м³ бетона будет посчитать не так то просто, ведь объем некоторых материалов, например, щебня, может быть одинаковым, а вот масса совершенно разной, и все это оказывает свое влияние на процесс замеса бетона.

Например, если мы знаем, что для изготовления 1м³ бетона класса В25 нужно взять 319 кг цемента средней рыхлости, то при массовой пропорции легко будет посчитать, каков будет удельный вес бетона В25. Если же нам известна только объемная пропорция, то сначала нужно будет измерить объем 319 кг цемента, а потом уже можно будет рассчитать и вес других компонентов, и удельный вес бетона.

Как рассчитывают?

Вес конструкции рассчитывается исходя из масс составляющих компонентов, за исключением объема бетона, вытесненного каркасом.

Плотность ЖБИ можно получить, взяв за ориентир известные массовые объемы раствора. При этом исключаются данные по воде, так она исправляется из готового изделия. Как вариант, используются усредненные величины плотности материала по марке бетона. Также учитываются характеристики стальной арматуры и схема армирования. Например, удельный вес железобетона в фундаменте ленточного типа, изготовленный бетоном марки м300 и укрепленный стержнями размером 16 мм плостностью 7850 кг/м3, рассчитывается так:

1. Определение объема, занимаемого арматурой в кубометре материала по формуле: π·r2·L = 3,14·(0,008)2·16 = 0,003 м3. В итоге на бетон приходится 0,997 м3.
2. Расчет массы арматурин: 0,003×7850 = 23,6 кг.
3. Определение массы бетона: 0,997×2400 = 2392,8 кг.
4. Получение плотности ЖБИ: 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м3.

Чтобы рассчитать, сколько весит железобетонная конструкция, нужно сложить массовые доли компонентов раствора и металла. Из полученной величины отнять объем бетона, вытесненного арматурой. Важно учесть, что самые тяжелые виды бетона будут весить больше расчетной массы, так как есть примеси, влияющие на конечный показатель. Если определение показателей нужно при разборке и сносе конструкции из ЖБИ, то нужно измерить высоту, ширину и длину разрушаемого сооружения. При этом железобетонные блоки будут иметь объемный вес, принимаемый за 2500 кг/м3. Этот показатель перемножается с данными замеров для получения тоннажа мусора.