Плотность бетона: обзор одного из основных свойств материала

Beton-House com

Сайт о бетоне: строительство, характеристики, проектирование. Соединяем опыт профессионалов и частных мастеров в одном месте

Внешний вид материала

Бетон – материал, который на протяжении десятков лет остается одним из основных в строительной индустрии. Применяется он практически везде, начиная от строительства дорог, фундаментов и заканчивая утеплением строений.

Так от чего же в основном зависит сфера его применения? Что он представляет собой? Об этом мы и поговорим в данной статье. А, точнее, о важнейшем свойстве вышеуказанного материала. Плотность бетона: что это такое, и от чего зависит числовой показатель качества.

Плотность и ее зависимость от основных показателей и структуры материала

Перечень основных факторов, методы увеличения значения

Соотношение плотности и марки бетона

Способы проверки плотности бетона

Метод контроля в соответствии с ГОСТ

Измерение прочности при помощи приборов

В заключение

Что представляет собой материал

Он состоит из 4-х основных компонентов, это – цемент, вода, крупные и мелкие заполнители. От пропорций данных заполнителей зависят свойства будущего раствора и изделий из него.

Давайте рассмотрим, какие качества характерны для него, и какую функцию они выполняют.

Состав

Основные показатели и характеристики

Воспользуемся таблицей.

Основные эксплуатационные свойства:

Наименование	Комментарии
Прочность на сжатие	Это — один из основных показателей. В зависимости от него, устанавливают класс. В соответствии со СНиП, обозначается показатель латинской буквой В и указывает на то, какое давление в мегапаскалях может выдержать материал. Помимо класса, характеристика задается и маркой материала, которая указывает на предел прочности на сжатие с расчетом оказания нагрузки в кг/см2. Соотношение данных коэффициентов будет рассмотрено ниже.
Удобоукладываемость	В соответствии с ГОСТ 7473-2010 выделяют: Сверхжесткий; Жесткий; Подвижный. Марке по удобоукладываемости соответствует своя норма жесткости и осадка конуса. Последняя указывает на уровень пластичности. Данный показатель является крайне важным при бетонировании. Для прокачки используются смеси, характеризующиеся значением не менее П4.
Морозостойкость	Обозначается буквой F и указывает на то, какое количество циклов замораживания и оттаивания способен выдержать материал. Номеруется цифрами от 50 до 1000.
Водонепроницаемость	Указывает на то, какое давление воды может выдержать образец. Обозначается W и нумеруется цифрами от 2 до 20. Водопроницаемость напрямую зависит от уровня пористости.
Марка плотности	Марка измеряется в кг/м3. Она указывает на их несущую способность и возможность выдерживать определенные нагрузки. Обозначаются марки – d.

Некоторые характеристики

А теперь давайте рассмотрим подробнее зависимость марки по удобоукладываемости, нормы жесткости и осадки конуса.

Марки по удобоукладываемости:

Марка	Норма жесткости	Осадка конуса
Сверхжесткая смесь (СЖ3)	Свыше 100	—
Сверхжесткая смесь (СЖ2)	50-100	—
Сверхжесткая смесь(СЖ1)	Менее 50	—
Жесткая 4	30-60	—
Жесткая 3	20-30	—
Жесткая 2	10-20	—
Жесткая 1	Менее 10	—
Подвижная 1	Менее 4	1-5
Подвижная 2	—	5-9
Подвижная 3	—	10-15
Подвижная 4	—	15-20
Подвижная 5	—	Более 20-ти

Наверняка, у многих возникнет вопрос, как определить эту усадку конуса? Делается это достаточно просто. Для этого понадобится небольшое количество смеси и сам конус.

Инструкция выглядит так:

• Его располагают на ровной поверхности и в несколько подходов заполняют смесью.
• Процесс сопровождают штыкованием и пошатыванием для лучшего уплотнения раствора.
• После полного наполнения, конус медленно поднимают. Бетон вытекает и образует что-то наподобие горки.
• Конус ставят рядом и измеряют расстояние, на которое он опустился.

Чем выше объемный вес раствора, тем меньше будет осадка конуса, который вы и видите на фото.

Осадка конуса

Типы бетона и сфера применения

А теперь давайте разберемся, какие виды бетона бывают, и какова их сфера применения. Типы продиктованы ГОСТ 25192-2012 и ГОСТ 7473-2010. В соответствии с данной технической документацией выделяется: классификация по назначению.

В зависимости от назначения, различают:

• Обычные (возведение гражданских и промышленных зданий);
• Специальные: теплоизоляционный , гидротехнический, декоративный, дорожный;
• Специального назначения: звукопоглощающий, жаростойкий, химически стойкий.

В соответствии с основным видом вяжущего выделяют:

1. Цементный;
2. Шлакощелочной;
3. Силикатный;
4. Асфальтобетон;
5. Гипсовый;
6. Пластобетон и другие.

Асфальтобетон, прочность до б25

В зависимости от вида заполнителя, материал может быть:

• На пористом заполнителе;
• На плотном заполнителе;
• На специальном заполнителе.

Структура.

В соответствии с ней выделяют:

• с плотной структурой;
• Крупнопористой структурой;
• Ячеистой структурой;
• Поризованной.

В зависимости от метода твердения:

• Автоклавными, твердеющими при условии обработки в специальных машинах – автоклавах, под действием высокого давления и температуры;
• Неавтоклавными, для которых характерен естественный способ твердения;
• Твердеющими в условиях обработки при атмосферном давлении.

Еще одна классификация основана на вяжущем веществе и заполнителях.

В соответствии с этим, материал подразделяются на:

• Товарные;
• Жирные;
• Тощие.

Итак:

• Товарный бетон отличается стандартной рецептурой соотношения заполнителя и основного вяжущего.
• Жирный характеризуется более высоким содержанием вяжущего, и более низким количеством крупного заполнителя.
• Тощий отличается обратным, в отличие от жирного, то есть высоким содержанием заполнителя и низким – основного вяжущего.

Классификация по плотности выделяет:

• Особо тяжелые (марка — свыше 2500). Обладают наибольшим значением. Применяются при строительстве особых объектов. Например, при сооружении конструкций, назначением которых является предотвращение проникновения радиации.
• Тяжелые (марка – 2100-2500). Изготавливается, в основном, из цемента, стружки стали и кварца. Применяется при устройстве особопрочных фундаментов и оснований тяжеловесных конструкций.

На заметку! Плотность железобетона в кг м3 достаточно высока, благодаря чему он может выдержать существенные нагрузки. Значение ЖБ зависит, в первую очередь, от состава компонентов и пропорций сырья.

• Облегченные (марки от 1800 до 2200). Основной наполнитель – щебень. Основное его преимущество – небольшой вес. Используется при строительстве комплексов, возведении стен и оснований зданий.
• Легкие. К ним можно отнести, в первую очередь, ячеистые. Они разделяются на конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный. Плотность ячеистого вида может варьироваться в промежутке от 500 до 1800.

Марка определяет сферу его применения. Изделия, для которых характерен показатель в 500-600 кг м3, наиболее популярны среди частных застройщиков. Они используются для возведения стен и перегородок зданий, высотой до 3-х этажей.

• Особо легкие (объемный вес – менее 500). Это-пено- и газобетоны низкой плотности. Используется материал в качестве теплоизоляции, так как никаких существенных нагрузок выдержать не может.

Очевидно, что сфера применения крайне широка. Используется в виде раствора, блоков разных типов, плит и так далее. Из него строят здания, сооружают разные виды конструкций: заливают пол, перекрытия, плоские кровли, утепляют стены колодцевого типа и многое другое.

Технология изготовления непосредственным способом влияет на показатели свойств и качеств материала. Рассмотрим основные типы материала в соответствии с технологией производства. Они продиктованы ГОСТ 25192-2012.

Типы в зависимости от технологии изготовления:

Наименование	Основное отличие в производстве, значение объемного веса
Укатанный	Жесткий материал, который уплотняют посредством, например, виброукатки.
Самоуплотняющийся	Отличается способностью к уплотнению под действием своего веса.
Особо жесткий	Получаемый из смеси, осадка конуса и жесткость которой не измеряется, может обладать прочностью в25- в40
Торкрет	Наносится на поверхность пневматически, является мелкозернистым. Плотность торкрет является его достоинством, он имеет широкую сферу применения. Особенно отличается материал низким коэффициентом водопоглощения и хорошей адгезией с основанием, поэтому применяется в качестве гидроизоляционных покрытий.
Литой	Материал, осадка конуса которого составляет не более 20 см.
Роликового формования	Как видно из названия, формуется посредством воздействия роликов, отличается материал жесткостью
Автоклавного способа твердения	Изготавливается в условиях завода, подвергается обработке на последнем этапе производства в автоклаве.
Вакуумированный	Отличается тем, что перед затвердеванием раствора, часть жидкости удаляется с использованием метода вакуумирования.
Подводной укладки	Укладывается под воду.

Торкрет-бетон,

Как повлиять на плотность (объемный вес)

Чтобы получить оптимальную плотность бетона в кг/м3, можно воспользоваться любым из существующих методов:

1. Добавление наполнителя с более мелкими фракциями позволяет уменьшить число пустот, предупредить появление прослойки с воздухом. Советую посмотреть, как правильно замесить бетон.
2. Снижение количественного содержания воды. Однако при замесе бетонной смеси нужно обеспечивать ей текучесть. Если раствор получается слишком густым, он существенно усложняет работу. В частности, с нестандартными конструкциями и при больших объемах.
3. Ручное или механическое уплотнение – после заливки раствора в нём нужно сделать несколько отверстий для беспрепятственного выхода воздуха и воды на поверхность. В качестве инструмента можно использовать любой удобный, например, лопату или вибратор.
4. Искусственный подогрев способствует более быстрому испарению воды, как следствие повышению массы и удельного веса застывшего бетона.
5. Выбор в пользу расширяющего или безусадочного вещества для получения цемента с минимальной пористостью, но высокого качества.
6. Добавка пластификатора в составе помогает снизить количество жидкости при той же текучести, Что способствует повышению плотности.
7. Вакуумирование – способ, который возможно реализовать лишь в масштабах промышленности.