Какая плотность бетона? Плотность разных видов бетона

Надежность фундамента дома зависит от состава бетона, это важно учитывать при строительстве, после планировки участка и выбора проекта дома. Без фундамента дом можно построить разве что на скале. Изготовление фундаментов, а также возведение каменных стен и т.д. требует самых элементарных знаний о различных бетонах и строительных растворах. Поэтому давайте на время забудем об основной волнующей нас проблеме - строительстве и вкратце ознакомимся с некоторыми данными, которые в дальнейшем будут полезны.

В зависимости от крупности применяемого заполнителя бетоны бывают:

На мелкозернистом заполнителе - до 1см;
- на крупнозернистом заполнителе - 1-15см.

По плотности бетоны делят на четыре вида:

Особо тяжелые - более 2500кг/м3;
- тяжелые - от 1800 до 2500кг/м3;
- легкие - от 500 до 1800кг/м3;
- особо легкие - менее 500кг/м3.

Основной характеристикой при установке класса является показатель прочности бетона на сжатие (МПа) (В3,5; В5...В60). Класс бетона- это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью (обычно 0,95). Марка бетона - числовая характеристика какого-либо свойства, принимаемая по его среднему значению. По прочности бетона при сжатии, например, для тяжелых бетонов, установлены марки 50, 75, 100, 150...600. Для обычных железобетонных конструкций в гражданском и промышленном строительстве обычно применяют марки бетона 200 и 250, пишет iBud.ua.

Долговечность бетонов оценивают степенью морозостойкости. При морозостойкости подразделяются на марки бетоны, как Р50, Р75...Р300, и т.д. По виду вяжущего вещества бетоны бывают:

Цементные;
- силикатные;
- гипсовые;
- бетоны на неорганических вяжущих веществах;
- бетоны на органических вяжущих веществах.

Тяжелым называют бетон плотной структуры, приготовляемый на цементном вяжущем наполнителе. Плотность тяжелого бетона от 1800 до 2500кг/м3. Пористость тяжелого бетона колеблется от 6 до 15%, в зависимости от рода, заполнителей, состава бетона и методов уплотнения. Большое значение имеет характер пористости: крупные открытые поры ухудшают свойства бетона, мелкие замкнутые (например, при использовании пластифицирующих и гидрофобных добавок) улучшают свойства бетона.

Морозостойкость тяжелого бетона не менее 50Мрз. Морозостойкость – зависит от характера и величины пористости бетона, вида цемента и заполнителей. Температуростойкость тяжелого бетона сравнительно невелика. Этот бетон можно применять для конструкций, подвергающихся длительному нагреву до температур не выше 200°С (прочность бетона при этом снижается на 50%).

Усадка тяжелого бетона тем выше, чем выше значение А (водоцементное отношение). При одних и тех же условиях, если в составе бетона недостаточно воды, бетонная смесь окажется недостаточно подвижной, она будет неплотно укладываться в формы и в результате плотность бетона будет небольшой. Если применено оптимальное количество воды в составе бетона (А = 0,3), то может получиться оптимальный состав бетонной смеси. Помимо марки бетона, значения А, применяемых заполнителей, интенсивности уплотнения, на прочность бетона в незначительной мере оказывают влияние и другие факторы.

Прочность бетона увеличится:

При замене гравия щебнем или окатного песка остроугольным;
- при увеличении шероховатости поверхностей заполнителей;
- при более тщательном перемешивании бетонной смеси;
- при улучшении условий твердения бетона.

Марка высокопрочного бетона М600 - разновидность тяжелого бетона. Этот бетон получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня путем приготовления жестких или малоподвижных смесей в бетономешалках принудительного действия. Для укладки смесей и формирования изделий используют интенсивное - обязательное вибрирование. Значительный эффект при производстве высокопрочного бетона дают пластификаторы.

Легкие бетоны

К легким бетонам относятся бетоны, плотность которых составляет от 500 до 1800 кг/м3. Заполнителями для легких бетонов служат пористые природные материалы (пемза, вулканический туф, ) и искусственные (керамзитовый гравий, вспученный перлит, вермекулит, металлургические шлаки). В зависимости от величины объемной массы и назначения легкие бетоны подразделяются на:

Теплоизоляционные - менее 500 кг/м3;
- конструктивно-изоляционные - до 1400 кг/м3;
- конструктивные - от 1400 до 1800 кг/м3.

Легкие бетоны на пористых заполнителях в зависимости от структуры делят на:

Обычные, в составе такого бетона межзерновые пустоты крупного заполнителя полностью заполнены цементным тестом и песком;
- поризованные, в которых за счет применения газо- или пенообразующих веществ в цементном камне образовано множество замкнутых пор;
- малопесчаные, в составе такого бетона межзерновые пустоты крупного заполнителя лишь частично заполнены цементным тестом или песком;
- беспесчаные, в составе такого бетона вообще нет песка, а частицы крупного заполнителя обмазаны цементным тестом.

По виду применяемого вяжущего легкие бетоны бывают: цементными, известково-цементными, известково-шлаковыми, силикатными и т.д. При подборе состава легкого бетона на пористых заполнителях следует учитывать тот факт, что имеет сильно шероховатую поверхность, что требует большего расхода цемента, чем для тяжелых бетонов. Пористый заполнитель бетона способен отсасывать воду, изменяя при этом водоцементное отношение. Здесь опасен не только избыток, но и недостаток воды, так как это приводит к понижению прочности затвердевшего бетона.

При увеличении расхода цемента прочность легкого бетона возрастает, но одновременно бетон становится более тяжелым, что отрицательно сказывается на его теплопроводности. Примерный расход цемента на 1 м3 керамзитобетона в зависимости от назначения составляет: для теплоизоляционного бетона - до 175кг, для конструктивно-теплоизоляционного - от 175 до 250 и для конструктивного - от 250 до 400кг. Применяют легкие бетоны для изготовления панелей для стен и перекрытий, для теплоизоляции полов и перекрытий.

Для образования поризованного легкого бетона применяют пенообразующие и газообразующие вещества. Благодаря образованию дополнительного объема пор уменьшаются плотность и теплопроводность поризованного бетона. Легкие бетоны применяют в конструкциях наружных стен, покрытий, а также для изготовления панелей и плит перекрытия.

Ячеистые бетоны

Это разновидность легких бетонов. Получают в результате затвердения вспученной (при помощи пенообразователя) смеси вяжущего, воды и кремнеземистого компонента. Чаще всего в качестве вяжущего для ячеистых бетонов (газопеносиликата) используют негашеную молотую известь. Высокая морозостойкость ячеистых бетонов объясняется их, строением (большое количество замкнутых пор, наполненных воздухом или газом). Благодаря большой пористости ячеистые бетоны обладают малой теплопроводностью, что делает их очень эффективными при устройстве ограждающих конструкций. Объем пор в ячеистых бетонах достигает 85% от общего объема бетона. Показатели свойств ячеистого бетона тем выше, чем меньше диаметр отдельных ячеек (понижается теплопроводность) и чем больше замкнутых ячеек (понижается водопоглощение бетона).

По назначению ячеистые бетоны разделяются на:

Теплоизоляционные - со средней плотностью в сухом состоянии не более 500кг/м3;
- конструктивно-теплоизоляционные - со средней плотностью 500-900кг/м3;
- конструкционные - 1000-1200кг/м3.

Основными характеристиками ячеистого бетона являются средняя плотность бетона и прочность. Применяют ячеистые бетоны для изготовления строительных блоков и панелей, устройства стен и перегородок, в качестве утеплителей. В частном строительстве ячеистые бетоны чаще всего применяют для отливания мелкостеновых блоков, которые используются в основном для строительства надворных построек (гаражей, сараев, складских помещений).

Газобетон

Это также разновидность легких бетонов. Чаще всего в составе бетона смесь цементного теста, молотого песка и газообразователя (тонкого порошка алюминия). Блоки из газобетона применяют для кладки внутренних и наружных стен и перегородок. Для цоколей и стен подвалов (мокрый режим эксплуатации) газобетон использовать нельзя.

Выше были приведены только основные типы бетонов. Есть еще и пенобетоны, химически стойкие, кислотоупорные, гидротехнические, огнеупорные, пароупорные, цветные и другие бетоны. Для строительства индивидуальных домов эти типы бетонов практически не используются.

Особое место в строительстве занимают железобетонные конструкции, изготовленные из бетона и стальной арматуры. Арматура увеличивает несущую способность в случае растягивающих или изгибающих усилий.

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 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.

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.

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.

Для увеличения 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 . 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

Таблица 2 − Виды плотности по марке и классу

Следует сказать, что эти таблицы, весьма относительны, поскольку характеристики бетона также зависят от наполнителя и пропорций составляющих. Например, 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.

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.

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

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:

Марки стройматериалов

У каждого вида , 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, 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.

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.

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 .
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. . Уплотнить раствор можно с помощью ручного и механического способа. При строительстве уплотнение можно сделать вручную – специальным штырем или . Смесь следует «проткнуть» много раз. Таким образом, из цементного раствора удалится воздух и вытечет вода. Для второго метода строители применяют специальные . 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 . 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.

В строительстве наряду с обычным, даже прочным бетоном, применяются железобетонные (ЖБИ) изделия и конструкции, которые обладают повышенной прочностью. При всех достоинствах этого стройматериала большая плотность железобетона обеспечивает ему единственный недостаток – большую массу изделий. Кроме того, вес изделиям значительно прибавляет арматура внутри затвердевшего бетонного раствора. Поэтому при проектировании сооружений с использованием ЖБ необходимо принимать во внимание это их особенность, задавая более широкие критерии прочности сопутствующим конструкциям.

Характеристики бетонов

Нормативный удельный вес железобетона прямо пропорционален его плотности, поэтому существует соответствующая классификация материала:

1. Особо тяжелый железобетон имеет высокий удельный объемный вес ≥ 2500 кг/м ³ . Такая плотность задается добавлением магнетитовых, лимонитовых, баритовых и еще ряда заполнителей с высокой удельной массой. Особо тяжелые в индивидуальном строительстве не используются;
2. Тяжелый бетон имеет плотность ≥ 2200 кг/м 3 с заполнителем в виде щебня или гравия;
3. Облегченный (или легкий) бетон имеет плотность ≥ 2200 кг/м 3 и дополнительно армируется. Облегченными называются изделия из армированного бетона со сквозными полостями, что уменьшает среднее значение веса до 1800 кг/м 3 ;
4. Изделия жби из легкого (или особо легкого) бетона имеют удельный вес ≥ 500 кг/м 3 изготавливаются из ячеистого, арболитового, вермикулитового, керамзитового, перлитового или полистиролбетона. Изделия и конструкции из легкого бетона разрешается усиливать армированием.

Реальная плотность бетона в изделии, усиленном арматурой, зависит от ряда факторов, в том числе и от технологии заливки. При виброуплотнении бетонной смеси конструкция становится тяжелее приблизительно на 100 кг/м 3 .

Армирование бетона

Неармированный бетон имеет бо́льшую хрупкость, чем ж/б изделия, то есть, выдерживая нагрузки на сжатие, он подвержен разрушению при нагрузках на изгиб и кручение. Но изгибающие и крутящие нагрузки – это стандартные усилия, которые должны выдерживать такие бетонные конструкции, как мостовые пролеты, балки, перекрытия. Поэтому для придания этим изделиям необходимой прочности в бетон добавляют арматуру.

Армирование повышает механическую прочность в три и более раз, а закрепление этих характеристик производится применением различных схем армирования. Стандартное армирование бетонных узлов – это трехмерная металлическая сетка с ячейками 100-150 мм, в которой стержни сетки перевязываются мягкой вязальной проволокой меньшего диаметра, чтобы при расчете прочности конструкции можно было не учитывать ее влияние на конечный результат.

Плотность железобетона

Для расчета плотности в кг на один кубический метр берется пропорциональное соотношение составных компонентов минус присутствие воды. Примерную плотность видно в таблице ниже:

Чтобы более точно определить вес 1 м3 изделия из железобетона, нужно учитывать схему и плотность армирования.

Для конструкций разного функционального назначения применяется арматура разного диаметра и разные схемы укладки. Примерную плотность железобетонных элементов можно взять из таблицы:

Как рассчитать вес куба железобетона

Если количество арматуры и плотность известны, рассчитать массу 1 м3 ж/б изделия просто – это разница между общим объемом и объемом арматуры, умноженная на удельную массу всех стройматериалов.

Реальный пример:

Ленточное бетонное основание на , армированное прутьями Ø 16 мм. Объем арматуры: ∏ х r 2 – L, или 3,14 — (0,008) х 2 х 16 = 0,003 м 3 . Оставшиеся 0,997 м 3 объема — бетон. В этом случае будет равен 0,003 х 7850 = 23,6 кг, масса бетона равна 0,997 х 2400 = 2392,8 кг. После сложения получается результат, равный 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м 3 . Обычно показатели переводят в тонны, поэтому плотность ж/б изделия будет равна 2,416 т/м 3 .

В реальных расчетах применяются коэффициенты плотности ж/б материала, которые зависят от заполнителей:

1. Керамзитовый заполнитель может иметь вес 1-м м 3 в пределах 0,8-1,0 т при добавлении перлита;
2. 0,8-1,2 т при добавлении песка кварцевого;
3. 0,8-1,5 т при добавлении керамзитовой пыли;
4. Вес туфа — 1,2-1,6 т для одного кубометра;
5. Вес пеносиликата — 0,3-1,0 тонны в кубометре;
6. Масса шунгизита — 0,1-1,4 тонны в кубометре;
7. Масса пемзы — 0,8 дo 1,6 т/м 3 .

При сносе или при разборке сооружения с целью повторного использования узлов также необходимо оперировать удельной массой ЖБИ, чтобы знать, какие объемы материалов нужно будет убирать. Так как такие операции довольно сложные технически, их проводят специалисты с выездом на место сноса для оценки объемов работы. Примерные расчеты можно сделать своими силами, зная общие характеристики объекта и строительных материалов, из которых он построен.

Объемная масса ж/б при разборке принимается равной 2500 кг/м 3 , и это значение нужно умножить на результаты реальных замеров объекта. Это и будет объем строительного мусора, который необходимо убрать со стройплощадки.

Чем отличается расчетная и практическая плотность железобетона

Реальное значение плотности железобетонного сооружения, состоящего из множества узлов, немного меньше расчетного параметра, так как физический объект имеет определенное количество полостей и пустот, которые невозможно участь и предвидеть в математических расчетах. Закупоривание воздуха в бетонном монолите – это реальная неизбежность, но объем воздушных пустот можно уменьшить виброуплотнением бетона в опалубке или в форме.

Важно: Конечный разрешенный объем воздуха, не ослабляющий показатели прочности и плотности железобетона, должен быть не больше 1% от общего объема элементов или конструкции. Несоблюдение этого критерия приведет к преждевременным разрушениям железобетонных элементов, появлению в них микротрещин и деформаций, вызывающих необратимые негативные процессы.

Чтобы правильно рассчитать удельную массу армированной бетонной конструкции, массовые (весовые) коэффициенты арматуры и бетонной массы складываются. Результаты сложения необходимо разделить на полный объем изделия или армированной конструкции. Если использовать даже такой упрощенный метод расчета плотности железобетона, то можно минимизировать применение сложных вычислений с задействованием компьютерных программ и алгоритмов высшей математики, что, в свою очередь, минимизирует возможность ошибок при оперировании сложными формулами.

Готовая бетонная смесь (товарный бетон) — подвижный состав из четырёх основных компонентов, замешиваемых в определенной пропорции: цемент, щебень, песок, вода. Аналогичная смесь, но без использования щебня, называется цементным раствором либо пескобетоном, правда в пескобетоне применяется песок более крупной фракции (модуль крупности).

Цемент — связующее вещество, на его основе замешивают и бетон, и строительный раствор. Представляет собой серый едкий порошок, содержащий известняк, который кристаллизуется и застывает при увлажнении.

Балласт — смесь песка с гравием, которую используют при замешивании бетона. Лучше всего для этого подходит смесь 3:1 (три части каменной или мелкой гравийной крошки на одну часть речного песка). Этот состав известен также под названием «общая смесь».

Строительный песок — рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10-5 мм. Песок в зависимости от генезиса бывает аллювиальным, делювиальным, морским, озёрным, эоловым. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму. Именно округлые песчинки позволяют легче вбивать в раствор кирпичи или бетонные плиты, подгоняя их до нужного уровня. Такой песок содержит также небольшую примесь глины, которая при увлажнении делает раствор более вязким и плотным.

Щебень — сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов.

Цемент и вода — ключевые компоненты бетона. На них возложена основная функция — связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) — главнейшая задача в производстве бетона. Речь не идет только о количестве воды и цемента, введённых в бетон. С этим всё просто. Важно учесть ВСЕ нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение и т.д. и т.п.

Строительные растворы необходимы в каменной и кирпичной кладке, в штукатурных и печных работах. Служит неким основание в производстве бетона. Растворы готовят из одного или двух вяжущих материалов, а также из одного заполнителя или их смеси. Вяжущим веществом может быть глина, известь, цемент, гипс. Заполнителями — песок, мелкие шлаки, мелкая пемза, опилки и т.д.

Полезные советы при приготовлении строительных растворов и бетонных смесей

1. Компоненты для приготовления бетона отмеривают частями обьёма, например, 1:6, где наименьшая цифра указывает количество долей цемента.

2. Цемент надо применять такой марки, которая превышала бы заданный класс бетона в 2-3 раза (для портландцемента в 2 раза, для других цементов — в 3 раза). Например, для бетона класса М150 следует применять цемент марки 400. Избыток цемента в бетоне приводит к его перерасходу, а недостаток — уменьшает плотность.

3. При изготовлении бетонной массы смесь заметно уменьшается в объеме. Из одного куба сухой смести получается от 0,59 до 0,71 м3 бетона. Поэтому для изготовления одного куба бетона нужно использовать гораздо больше сухих материалов. Для примера, для одного состава бетона требуется 0,445 м3 песка, и 0,87 м3 гравия, 0,193 м3 цемента (250 кг), 178 л воды; для другого — 0,395 м3 песка, 0,88 м3 гравия, 0,198 м3 цемента (260 кг), 185 л воды и т. д.

4. Прочность (марка) щебня должна быть примерно в 2 раза больше, нежели расчётная марка бетона. Делается это из-за того, что проектная (28 суточная) марка бетона — всегда значительно ниже, чем его реальная прочность, которую он наберёт через полгода или год. Щебень не обладает свойством со временем наращивать прочность. Вот их и нивелируют. В любом случае, всё это делается в виде не нормируемого проектными требованиями запаса прочности.

5. При замешивании отмеряйте цемент и песок мерным ведром, не закладывайте их лопатой. Во время работы постоянно приходится смешивать все новые и новые порции бетона и строительного раствора, поэтому нужно быть уверенным, что вся смесь окажется одинаковой по крепости, а после высыхания приобретет ровный, одинаковый цвет.

6. Если вы делаете бетон для фундамента (смесь цемента и балласта 1:5), то быстрее и легче его замешать с помощью бетономешалки. Для этого в механическую бетономешалку надо залить воду, затем замешать в ней цемент до состояния жидкой глины. Это гарантирует, что весь балласт, который вы потом положите в бетономешалку, будет покрыт мокрым цементом. При необходимости можно добавить еще немного воды. Далее мешайте в течение не менее двух минут, для того, чтобы получить однородную смесь. Строительный бетон для кладки кирпичей смешивается из цемента и строительного песка в пропорции 1:5, если кладка идет над поверхностью земли, и в пропорции 1:3, если она проходит ниже уровня почвы. Добавляйте воду до тех пор, пока раствор не станет пластичным, но не слишком жидким.

При ручном замешивании надо отмерить пять мерных ведер балласта и насыпать его на деревянный поддон. Поверх балласта насыпать одно ведро цемента и размешать лопатой до однородной массы серого цвета. Затем надо сделать в вершине смеси углубление, налить в него воды и размешать в ней края воронки. Понемногу добавлять воды, чтобы смочить смесь.

7. После замешивания смеси (руного или механического) необходимо сделать проверку. Оставьте смесь на несколько минут, чтобы в ней появились маленькие воздушные пузырьки. Затем наберите раствор на лопату, встряхните и переверните. Если он упадет, это будет означать, что в него нужно добавить либо немного воды, либо немного сухой смеси. В раствор можно добавлять красители, чтобы швы кладке были яркими и контрастными. Применяются также и пластификаторы, позволяющие насыщать раствор воздушными пузырьками, которые делают его более пластичным и удобным в работе. Пластификаторы засыпаются в цемент перед замешиванием раствора или добавляются в него после замешивания в виде жидкости.

Весовое соотношение компонентов для приготовления бетонной смеси может быть, например, таким: цемент -1 часть, щебень 4 части, песок — 2 части, вода — 1/2 части или цемент — 330 кг., щебень — 1250 кг., песок — 600 кг., вода — 180 литров. Эти цифры весьма приблизительны и на деле зависят от многих факторов таких как: требуемая марка бетона, марка цемента, характеристики щебня и песка, использования пластификаторов других добавок, и т.д. и т.п. Например: при использовании цемента м-400, бетон с таким составом покажет марку м-250; при цементе м-500, марка бетона будет уже м-350 (цифры условны). При производстве бетона на бетонном заводе, учитывается не один десяток параметров и характеристик.

8. Бетон необходимо изготавливать пластичный, т. е. в меру густой, и в то же время в меру текучий, нуждающийся в минимальном уплотнении. Однако все бетонные смеси при заполнении ими опалубки надо обязательно уплотнять. Можно приготовить жесткий бетон (как влажная земля), но при его укладке требуется достаточно сильное уплотнение. Приготовляют также литой бетон (жидкий), который более удобен в укладке, но и менее прочен. Чем гуще бетон и чем сильнее он уплотняется (трамбуется), тем выше его прочность, и наоборот. Для изготовления 1м3 бетона требуется в среднем от 160 до 180 л воды.

Рецепты строительных растворов

Прочность растворов определяется маркой, т.е. способностью выдерживать определенную нагрузку. Различают тощие, нормальные и жирные растворы. В тощем много заполнителя, он не удобен в работе и не отличается хорошей прочностью. Нормальный раствор в достатке содержит вяжущее вещество и заполнитель. В жирном избыток вяжущего, поэтому он трескается. Жирность определяется с помощью весла для перемещивания. Если раствор не прилипает к нему, а только пачкает — раствор тощий. Когда раствор сильно обволакивает весло — раствор жирный.

Глиняный раствор приготавливают, кладя глину в емкость и заливая водой. Добавляют необходимое количество песка и перемешивают. Лучше за сутки смочить глину для размягчения.

На 1 часть глины берут 2-4 части песка. Воды добавляют до получения нужной густоты. Растворы соотношением 1:2 или 1:4 применяют лишь для надземной кладки в малоэтажном строительстве. Для повышения прочности раствора в него добавляют цемент. Если на 1 м3 раствора добавить 100 кг цемента, то прочность на сжатие повысится до 8 кгс/см2. Цемент можно добавлять сухим, но лучше затворить его водой до сметанного состояния и перемешать с раствором. Раствор с цементом должен быть использован на 1 -1,5 часа.

Известковый раствор используют для тех же целей. Готовят из известкового теста или молотой негашеной извести и песка. Известковое тесто перемешивают с песком, добавляя воду, до однородного состояния. Чтобы не было комков, раствор лучше процедить через сито.

На 1 часть известкового теста берут от 2 до 5 частей песка (в зависимости от жирности). Если на 1 м3 раствора добавить 75-100 кг цемента, прочность повысится до 8 кгс/см2 (без цемента — 2 кгс/см2).

Известково-глиняный раствор применяют для тех же целей, что известковый и глиняный.

На 1 часть извести берут 0.3-0.4 части глины и от 3 до 5 частей песка. Известь сначала перемешивают с глиной, потом добавляют песок, затем разводят водой.

Цементно-известковый раствор готовят из цемента, известкового теста и песка. Тесто разводят до густоты водой и процеживают через сито. Их цемента и песка готовят сухую смесь, затворяют ее на известковом молоке и тщательно перемешивают. Добавление известкового молока повышает пластичность раствора. Вместо известкового теста можно применять глиняное, которе берут в таком же количестве.

Состав и марка цементно-известковых и цементно-глиняных растворов

*На первом месте стоит цемент, на втором-известковое или глиняное тесто, на третьем-песок.

Эти растворы применяются как для кладки надземных стен, так и для кладки фундаментов в сухих грунтах.

Если подземная кладка осуществляется в маловлажном грунте, то на 1 м3 песка в цементно-известковом растворе берут не менее 75 кг цемента, в цементно-глиняном — 100 кг. В очень влажных и насыщенных водой грунтах — 100 и 125 кг.

Цементные растворы готовят в следующей последовательности. Из цемента и песка готовят сухую смесь, из расчета на 1 часть цемента берут от 2,5 до 6 частей песка (зависит от марки цемента). Полученную смесь затворяют водой, перемешивают до единообразной массы и употребляют в строительстве в течение 1-1,5 часов.

Цементные растворы чаще применяют для кладки фундаментов и других конструкций, находящихся ниже уровня грунтовых вод. На этих же растворах можно класть и стены, они довольно прочные, но очень холодные.

Марка раствора в зависимости от марки цемента и количества заполнителя

Потребность цемента определяют в зависимости от его марки и марки приготовляемого раствора.

Расход цемента на 1 м3 песка для приготовления раствора нужной марки

Рецепты бетонов

Рецепт бетона зависит от целей для которых готовится бетон, а также параметров среды в которой будет использоваться бетонная конструкция. Консистенцию бетонной смеси измеряют специальным конусом с очень гладкой внутренней поверхностью (без швов). Высота конуса 30 см, ширина в нижнем основании — 20 см, в верхнем — 10 см. Сбоку конуса расположены две ручки, внизу его укрепляют два упора в виде лопаток, на которые надо вставать ногами, прижимая конус к горизонтальной площадке (широкая доска, фанера, лист стали). Площадку смачивают водой, ставят на нее конус, приживают ногами, наполняют его в три захода по 10 см бетонной смесью, каждый слой протыкают 25 раз стержнем. Наполнив конус, излишний бетон удаляют. Затем конус за ручки медленно поднимают. Освобожденная из него бетонная масса начинает медленно оседать, меняя форму. Как только смесь прекратит оседать, рядом с ней ставят конус, кладут на его верхнее основание рейку и измеряют расстояние от нее до осевшей массы линейкой. Чем жиже консистенция бетона, тем больше он оседает. Примерная осадка бетонной массы: жесткой — от 0 до 2 см, пластичной — от 6 до 14 см, литой — от 17 до 22 см.

Состав обычных бетонов (пропорции бетона)

Ориентировочные составы обычных бетонов на гравии или щебне в объемных частях

*На первом месте цемент, на втором — песок, на третьем — гравий или щебень.

В таблице ниже приведены составы на портландцементе марки 400. При использовании цемента марки 300 расход цемента рекомендуется увеличить на 15%. При необходимости повысить прочность изделия на 10 кг/см (например, с марки 30 до марки 40) расход цемента рекомендуется увеличить на 10…15%.

Бетоны на песке и щебне

Легкие бетоны

Как приготовить бетон или строительный раствор на даче

Если требуется самостоятельно построить конструкцию, например, загородный дом из кирпича или блоков, а также выполнить штукатурные работы или бетонные стяжки, следует строго соблюдать пропорции и схему создания бетонной смеси и строительного раствора.

Для приготовления качественной затирки необходимо перемешивать песок и цемент без воды, затем просеять через сито и добавить воду. Объем добавления пластификатора зависит от производителя, обычно указывается в инструкции применения строительного материала.

Для возведения фундаментов, стяжек, балок перекрытия и других бетонных конструкций обычно используют стальную арматуру, которая придает прочность конструкции.

Формула необходимого объема бетона:

Объем бетона = Длина х Ширина х Высота

Например: 10м х 5м х 0,1м = 5м3

Формула необходимого объема воды в бетонную смесь: Объем воды = Вес цемента/2

Например: мешок цемента (50 кг)/2 = 25 литров воды

Воду стоит добавлять медленно, следить за пропорциями, увеличение объема воды приводит к уменьшению прочности бетона.

Техника приготовления строительного раствора или бетона своими руками

1. Приготовьте емкость для разведения раствора (может подойти старый поддон или ванная).

2. Насыпьте песок для приготовления раствора или песок и гравий для бетона.

3. Добавьте цемента. Перемешайте смесь лопатой.

4. Сделайте в центре углубление и налейте воды. В период перемешивания материал с краев переносите в центр.

Техника приготовления строительного раствора или бетона в электрической бетономешалке

1. В бак бетономешалки налейте 10 литров воды (в зависимости от объема бака).

2. Насыпьте песок для приготовления раствора или гравий затем песок для бетона. Перемешайте.

3. Добавьте 2 литра воды и цемент.

4. Перемешайте до получения однородной смеси.

Советы при пользовании бетономешалкой. Не останавливайте бетономешалку во время перемешивания. Не смазывайте пластиковую шестеренку или зубчатый венец бетономешалки.

Применение готовых смесей для приготовления строительных растворов, бетонов

Использование готовых смесей облегчает и ускоряет процесс приготовления растворов и бетонов. Для получения готового строительного материала нужно готовую смесь развести водой.

Добавки

Добавки для строительных растворов и бетонов служат для придания дополнительных качеств.