Плотность бетонной смеси

Из-за множества разновидностей бетона, нужно иметь представление о его свойствах, составе и характеристиках. Они меняются в зависимости от назначения, вида сооружения или конструкции. Одной из таких характеристик является показатель плотности бетона.

От чего зависит плотность

Плотность бетонной смеси, применяемой при изготовлении строительных конструкций и изделий — это отношение веса к объему измеряется в кг/м³ или т/м³. Она зависит от пропорций и качества ингредиентов, входящих в состав раствора, влияет на характеристики получаемого материала, в том числе на прочность. Также влияние оказывает наличие пор — чем выше пористость камня, тем ниже его объемный вес.

Типы структуры бетона

Факторы, влияющие на этот показатель:

• Характеристики наполнителя и размеры фракций в его составе;
• Количество воды, применяемое для затворения раствора;
• Способ твердения (естественный или подогрев);
• Механическое уплотнение полученной смеси.

Классификация бетона по плотности

Есть несколько основных свойств, которые определяют производство и применение этого строительного материала. Средняя плотность бетона – важнейший параметр, по которому происходит классификация. Марку по этому свойству обозначают литерой «D». По этому параметру различают следующие виды бетона:

  1. До 500 кг/м³ — особо легкий. Имеет высокую пористость. Применяется в ограждающих конструкциях (стенах), а также как теплоизоляционный материал, так как имеет отличные тепло- и звукоизоляционные свойства. Крупный заполнитель при изготовлении не используется. Из-за низкой прочности не применяется для несущих конструкций. Для его производства используются пенообразующие или газообразующие добавки, которые при твердении образуют замкнутые поры в структуре материала.
  2. 500-1800 кг/м³ — легкий, имеет два подвида. Конструкционно-теплоизоляционный (500-1400 кг/м³), применяемый для возведения несущих и самонесущих стен, и конструкционные (1400-1800 кг/м³), применяемые для строительства несущих стен. Основные характеристики этого вида бетона – низкий удельный вес, выраженная пористая структура и низкая теплопроводность. Благодаря пористым наполнителям, обладает хорошей звукоизоляцией. В зависимости от назначения, в качестве заполнителя используются природные материалы (известняк-ракушечник, пемза), промышленные шлаки, а также заранее произведённые материалы: керамзит, перлит, аглопорит. Показатель плотности легкого бетона незначительный, поэтому здания, построенные из этого материала имеют небольшую массу и не требуют усиленного фундамента.
  3. 1800-2500 кг/м³ — тяжелый. Его еще называют обычным, так как это самый распространенный вид бетона. Применяется для фундаментов зданий, изготовления железобетонных изделий, заливки строительных конструкций. Имеет высокую прочность, в зависимости от характеристик цемента применяется при возведении подземных, подводных сооружений и в дорожном строительстве. Плотность тяжелого бетона зависит от входящего в состав наполнителя — мелкого и крупного. В качестве крупного используются горные породы – известняк, гранит, гравий размером до 70 мм, мелким служит песок с размером зерен до 5 мм.
  4. От 2500 кг/м³ — особо тяжелый. Имеет узкопрофильное назначение, в обычном строительстве не применяется. Его используют при возведении опасных объектов: хранилища ядовитых отходов, реакторов АЭС, конструкций типа бункеров, где необходима защита от радиоактивного воздействия. В качестве заполнителя применяют металлические руды с плотностью от 3500 кг/м³: магнетит, лимонит, гематитовые руды, а также металлическую стружку или дробь.

Разница между марками по плотности

Показателями прочности являются марка и класс бетона. Марка зависит от количества добавленного в раствор цемента. Обозначается литерой «М» с цифрами, обозначающими прочность и измеряется в кгс/см². Класс показывает, какую максимальную нагрузку выдерживает цементный камень, измеряется в МПа. Обозначается литерой «В», значения находятся в пределах от 1 до 60. Учитывает количество цемента и его активность, соотношение цемента и воды, количество и свойства наполнителя, добавки, степень уплотнения смеси.

Важно знать! Расчетная прочность по марке и классу достигается постепенно в течение всего срока твердения смеси.

При благоприятных условиях расчетные значения набираются за 28 суток, однако и в дальнейшем процесс твердения будет продолжаться.

Зависимость плотности от марки

Как увеличить плотность бетона

Из приведенной выше таблицы видна зависимость – при увеличении плотности бетона (кг/м³) растет и класс прочности (кгс/см², МПа). Есть несколько методов увеличить этот показатель.

Самый популярный способ — уменьшение количества воды. Но нужно помнить, что работать с обезвоженной смесью сложно.

Также прочность повышается при добавлении в раствор пластифицирующих ПАВ или гидравлических добавок (обработанной бентонитовой глины, полуводного гипса или пемзы). Возможно применение для этих целей жидкого стекла, но не более 40% от массы смеси.

Плотность также увеличивается при уменьшении объема воздуха и числа пустот в цементном растворе. Для этого применяют меньшие по размерам зерна наполнителя, а также при укладке используют вибраторы для уплотнения смеси. При правильном проведении этой процедуры на поверхности появляется характерная влага.

Схема уплотнения бетона

Еще один способ увеличения плотности – ускоренное твердение раствора. Обеспечивается искусственным подогревом и помогает быстро удалить влагу из материала.

Ссылка на основную публикацию