Удельный вес бетона: цифры и факторы, их особенности

• 1 Зачем это нужно
• 2 Факторы
• 3 Цифры
  • 3.1 Типы заполнителя
  • 3.2 Марка прочности
  • 3.3 Ячеистые бетоны
• 4 Универсальный метод
• 5 Заключение

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.

Факторы

Какими факторами определяется удельная плотность бетона?

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.

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

Разница между марками газобетона видна невооруженным глазом.

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.

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.

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.

Универсальный метод

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

Взвешиваем фрагмент конструкции.

Погружаем его в воду (например, в полное ведро с подставленным под него тазом).

Любым способом (пусть даже литровыми банками) измеряем объем вытесненной жидкости.

Мерная емкость сильно облегчит задачу.

Пересчитываем объем в кубометры (в одном кубическом метре 1000 литров).

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!