Плотность бетона – от чего зависит, виды и определение

• Главная
• ›
• Статьи
• ›
• Плотность бетона – от чего зависит, виды и определение

15.04.2021

Плотность бетона – одна из главных характеристик, потому как от нее напрямую зависит его прочность. В зависимости от типа изделия из бетона, способа его укладки и условий эксплуатации, выбирают материал с соответствующими показателями.

Плотность бетона – важная величина

Виды плотности

Плотность – величина, равная отношению массы к объему. Она показывает, сколько весит единица объема смеси, обозначается D и выражается в кг на м³. Есть варианты, когда единицами измерения выступают тонны на килограмм или граммы на сантиметр. Этот показатель еще называют средняя плотность бетона и он определяет сколько весит единица его объема в естественных условиях с влагой и образовавшимися порами. Также в литературе эту величину называют объемной плотностью или объемным весом. Она всегда указывается вместе с прочностью, потому как величины взаимосвязаны.

Рассмотрим, от чего зависит показатель:

• Вид заполнителя. Чем плотнее структура и выше вес этой составляющей бетона, тем большую величину D он будет иметь. Фракция также важны. От них зависит количество пор и пустот.

Плотность зависит от заполнителя

• Вид вяжущего компонента (цемента). Тяжелые виды производят с использованием портландцемента, пуццоланового или глиноземистого.
• Пропорций цементного раствора.
• Количества жидкости. При ее испарении внутри монолита образуются поры, количество которых влияет в итоге на объемный вес.
• Наличие пластификаторов. Они позволяют снизить количество воды и увеличить значение D.

Использование пластификаторов приводит к увеличению плотности

• Способ укладки (виброуплотнение, прогрев, штыкование).

Строительная смесь классифицируется по маркам и классам. От этого зависит, какая плотность бетона в кг/м3 будет соответствовать каждому виду. Показатель усредненный и обязательно указывается в нормативной документации. Плотность бетона по маркам представлена в таблице.

Объемный вес сухого бетона всегда несколько ниже. Масса застывшего также будет отличной от раствора, что обусловлено испарением воды.

Иногда при строительстве (в основном при расчете звукоизоляции) учитывается и поверхностная плотность бетона. Она показывает вес не на единицу объема, а на единицу площади и выражается в кг/м².

Как определить плотность бетона

Способы расчета показателя описаны в ГОСТ 12730.1-78 «Бетоны. Методы определения плотности». Процедуру проводят в лаборатории. Величина может определяться для образцов в нормальном, сухом или влагонасыщенном или воздушно-сухом состоянии. При расчетах естественной влажности D образцов, их хранят в герметичной таре увеличенного объема (не менее чем в 2 раза). Для измерения величины у сухих «болванок» из высушивают до тех пор, пока не перестанут изменяться размеры. Плотность заготовок в воздушно-сухом состоянии измеряется после хранения из в течение 28 суток при нормируемых ГОСТом условиях.

Объем образцов правильной формы рассчитывают по формулам, предварительно измерив размеры штангенциркулем. Точность 1 мм. Массу определяют путем взвешивания. Получают величину в г/см³. Далее вычисляют искомую величину умножением на 1000.

Средний объемный вес вычисляется как среднее арифметическое плотностей всех образцов.

Для того, чтобы рассчитать плотность бетона при заданной влажности, применяют формулу:

D = D при заданной влажности * (1+Нормированная влажность)/(1+Текущая влажность/100).

Не всегда есть возможность отобрать образцы монолитного бетона. В этом случае используют измеритель плотности – плотномер. Им можно измерить плотность вещества в любом состоянии. Принцип действия основан на определении сопротивления электрического поля, проходящего через материал. На табло высвечивается рассчитанная по внутреннему алгоритму величина материала в жидком или монолитном состоянии.

Плотнометр

Проводить измерения рекомендуют сразу после поставки бетона, перед его укладкой и уже в готовой конструкции.

Виды бетона по плотности

Классификация бетонов по средней плотности такова:

• Особо легкий. Это ячеистый бетон, D не более 500кг/м³. Используется в основном для теплоизоляции.

Плотность ячеистого бетона невелика

• Легкий. Это широкий класс, в котором показатель объемного веса колеблется от 500 до 1800 кг/м³. В качестве заполнителя в нем используются пористые легкие материалы (шлак, известняк и т.п.). К данному классу относят мелкозернистый газо- и пенобетон, которые используют для легких конструкций или теплоизоляции. Плотность блоков ячеистого бетона – от 500 до 1200.
• Облегченный (обычный). Плотность смеси такого бетона от 1800 до 2200 кг/м³. Это самый востребованный вид, который применяется для возведения несущих конструкций, фундаментов.
• Тяжелый. Объемный вес достигает 2500 кг/м³. Он применяется для несущих конструкций, к которым предъявляются повышенные требования прочности. Из такого материала строят плотины, дороги, взлетные полосы.
• Особо тяжелый. D свыше 2500 кг/м³. Применяют в военном строительстве.

Бетон повышенной плотности применяется для строительства объектов особого назначения

Для каждого вида плотность бетона указывается в ГОСТах, на основе которых производится материал.

Сейчас распространен архитектурный бетон, который применяется не только для возведения несущих конструкций, но и для литься сложных геометрических, декоративных форм. D его не превышает 2400 кг/м³ и зависит от сферы применения.

Плотность архитектурного бетона выбирают, исходя из назначения

Также величину объемного веса учитываюn, когда речь идет об отходах. Это важно, когда выбирают автотранспорт для перевозки. Плотность бетона в кусках принимают равной 2400 кг/м³.