Виды железобетона
Вес 1 м3 железобетона может быть различным в зависимости от того, какой из следующих типов раствора был применен:
Особо тяжелый – лимонитовый, магниевый и баритовый имеет вес более 2,5 тыс. кг в 1 м3;
Заливка тяжелого состава
- Тяжелый – щебеночный или гравийный. Вес 1м3 железобетона данного типа составляет 1,8-2,5 тыс. кг;
- Легкий, с такими наполнителями, как керамзит, перлит, арболит и т.д. Также к данному классу строительных растворов относят пенобетон и газобетон. Вес 1 куба такой смеси составляет 500-1800 кг;
- Особо легкий – 500 кг за куб строительной массы.
На фото- легкие блоки
Такой разброс массовых показателей вызван тем, что в различных смесях присутствуют различной плотности наполнители, вес которых и оказывает основополагающее влияние на данное значение.
Для примера рассмотрим некоторые коэффициенты плотности железобетона, при использовании заполнителей разного типа:
- Керамзит в зависимости от типа песка может обладать различной массой одного куба:
- 0,8-1 тыс. кг при использовании перлитового песка;
- 0,8 – 1,2 тыс. кг при использовании кварцевого песка;
- 0,5-1,8 тыс. кг при использовании керамзитовой пыли в качестве наполнителя;
- Туф будет весить 1,2 до 1,6 тыс. кг за один кубометр;
- Один кубический метр пеносиликата весит от 0,3 до 1 тыс. кг;
- Масса куба шунгизита составляет от 0,1 до 1,4 тыс. кг;
- Пемза весит от 0,8 до 1,6 кг за кубометр.
1 Общие сведения о ЖБИ
Железобетонные изделия представляют собой сборные строительные элементы повышенной прочности, которая достигается за счет совместной работы металла и бетона. Бетон, как материал, отличается повышенным сопротивлением к сжимающим нагрузкам, однако он обладает сильной уязвимостью к нагрузкам на изгиб и растяжение, устойчивость к которым почти в 15 раз меньше, чем к сжимающей деформации.
Данные нагрузки принимает на себя и компенсирует стальная арматура, посредством которой выполняется усиление железобетонных конструкций. Металл имеет высокий предел прочности при растяжении, в результате чего изделия из железобетона, армированыне арматурой, одинаково устойчивы к нагрузкам разного характера.
Совместная работа стали и бетона достигается за счет прочного сцепления двух материалов между собой, при этом они имеют практически одинаковый коэффициент температурного расширения, что гарантирует монолитность железобетона. Дополнительным плюсом является то, что бетон защищает заложенную в него арматуру от коррозии.
Армирование бетонной конструкции
Все разновидности ЖБИ, в зависимости от способа армирования, классифицируются на два типа:
- железобетонные конструкции с обычным армированиям;
- предварительно напряженные железобетонные конструкции.
ЖБИ с обычным армированием усиливаются исключительно за счет арматуры. Однако данная технология усиления не обеспечивает трещиностойкость конструкций в фазе максимального растяжения бетона, поскольку его растяжимость составляет 2 мм/п.м, тогда как у стали — 5 мм/п.м. В дальнейшем в появившиеся трещины может попадать влага, что приведет к коррозии арматурного каркаса.
Чтобы железобетонные конструкции получили устойчивость к образованию трещин применяется технология преднапряжения арматуры. Ее суть заключается в том, что размещенная в опалубке арматура натягивается с помощью гидравлического домкрата (второй край стержней фиксируется на упоре), после чего опалубка заполняется бетоном, выжидается его частичное отвердевание и прутья отпускаются. В результате со стягиванием прутьев уплотняется сцепившийся с ними бетон, что повышает плотность, жесткость и деформационную устойчивость ЖБИ.
Преднапряжение арматуры при изготовлении свай
Железобетонные изделия преднарпяженного типа превосходят конструкции с обычным армированием по прочности, трещиностойкости и долговечности. Поэтому современная промышленность ориентирована на увеличение объемов их производства.
1.1 Классификация ЖБИ
Технология производства, эксплуатации и требования к качеству ЖБИ приведены в нормативном стандарте СНиП №2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», согласно которому классификация изделий выполняется по следующим факторам:
- способ армирования;
- тип и объемный вес бетона;
- внутреннее строение (сплошные и пустотелые);
- назначение.
Производство ЖБИ
Разновидности ЖБИ по типу армирования были рассмотрены в предыдущем разделе. В зависимости от объемного веса бетона все ЖБИ классифицируются на:
- железобетонные конструкции из особотяжелых бетонов — вес более 2500 кг/м3;
- из тяжелых бетонов — вес 1800—2500 кг/м3;
- их легких бетонов ячеистого типа — вес 500-1800 кг/м3;
- железобетонные конструкции теплоизоляционного типа из особолегких бетонов — вес до 500 кг/м3.
ЖБИ одного вида нередко выпускаются в разной форме и типоразмерах, к примеру стеновые блоки угловые, U-образные и подоконные.Отметим, что бетонный раствор, которым выполняется бетонирование конструкций заводского производства, отличается от обычного товарного бетона меньшей фракцией щебня (3-10 мм), который обеспечивает равномерное заполнение литьевой формы.
Как увеличить плотность бетона
Практикуется несколько методов достижения требуемой плотности цементной смеси:
Изменение прочности бетона в зависимости от разных факторов
- Использовать более мелкую фракцию наполнителя. Это уменьшит количество пустот и воздушных прослоек.
- Уменьшить долю воды. При этом нужно учитывать, что текучесть смеси должна оставаться оптимальной. Со слишком густыми растворами повышенного веса трудно работать, особенно при заполнении объёмных конструкций сложной формы.
- Уплотнение механическим или ручным способом. Залитая смесь протыкается специальным устройством или обыкновенной лопатой в нескольких местах, что способствует выходу воды и воздушных пузырьков на поверхность.
- Искусственный подогрев. Приводит к быстрому испарению влаги, увеличению веса и плотности цементного монолита.
- Подбор расширяющего или безусадочного типа цемента, например, глиноземистого вида или портландцемента. Таким образом, удаётся получить смесь с меньшей пористостью без ущерба качеству.
- Добавление пластификатора. Специальные добавки уменьшают количество требуемой воды при сохранении такой же степени подвижности, что приводит к увеличению плотности смеси.
- Вакуумирование. Сложный специфический процесс, используется в промышленных масштабах.
Вакуумирование бетона
Понимание значимости показателя плотности бетона (кг/м3) и влияние характеристики веса на прочность плиты или конструкции необходимо для того, чтобы правильно выбрать марку цементной смеси для конкретного вида строительных работ. Лёгкие виды не предназначены для основных строительных работ, но способны хорошо удерживать тепло – их применяют в качестве утепляющего стройматериала. Более тяжёлые имеют улучшенные показатели прочности и используются для возведения капитальных конструкций.
Плотность легкого бетона
Состав и основные свойства
Дома и другие жилые помещения строят из железобетона, но иногда он подходит и для промышленных масштабов. Для конструкций берут разные виды арматуры : проволочная, стержневая, соединенная сетка. Бетон защищает сталь от влаги и реакции с другими веществами благодаря своей плотности. Теплопроводность у этого материала тоже достаточно низкая, поэтому он защищает сталь от моментального нагрева при резком изменении температуры.
Для армирования конструкции используется метод предварительного натяжения, чтобы уменьшить массу изделий и повысить плотность стали. Также после предварительного обжатия не появляются трещины, поэтому здание реже нуждается в ремонте.
Железобетон выпускают монолитным или сборным. Второй вид привозят в разобранном виде на стройку, его предварительно изготавливают на заводе. Монолитный железобетон заливают на месте возведения конструкции. Это удобней, но тогда материал получается не таким прочным. Устройство монолитного железобетона считается более простым, поскольку для него достаточно подготовить каркас, опалубку и железный каркас.
Для сборного железобетона применяют тяжелый, легкий или ячеистый бетон. Обычно туда еще добавляют материалы специального назначения, чтобы повысить устойчивость.
Сборный и монолитный железобетон используют для возведения конструкций из-за долговечности, прочности, стойкости к химии, огню и сопротивляемости любым нагрузкам.
Как рассчитывается вес отходов от строительства
При строительстве новых объектов отходы образуются от применяемых новых материалов. Существуют методики расчета и нормативы образования отходов, которые позволяют рассчитать вес строительного мусора исходя из веса материалов. Например, в РДС 82-202-96 приводятся Типовые нормы трудноустранимых потерь и отходов, материалов и изделий в процессе строительного производства.
| № п/п | Материалы и производимые работы | Нормы образования отходов, % |
| 1. | Кирпич строительный: при кладке стен и перегородок -/- с простым и средним оформлением -/- со сложным оформлением | 1,0 1,5 2,0 |
| 2. | Раствор цемента | 2,0 |
| 3. | Раствор, используемый для выравнивания стыков ж/б конструкций | 4,0 |
| 4. | Лесоматериалы | 3,0 |
| 5. | Установка опалубки из щитов для: балок ж/б при h= 0,3 м колонн ж/б c P= 1,2 м стен и перегородок | 4,0 6,0 1,5 |
Также есть действующий документ 1997 года «О Справочных материалах по удельным показателям образования важнейших видов отходов производства и потребления», содержащий подробный перечень нормативов.
Удельный вес
Пример расчета веса отходов от строительства:
Предположим, для строительства кирпичного гаража понадобится 4000 кирпичей весом 2,5 кг. Всего при использовании 10 т строительного кирпича образуется 200 кг отходов кирпичей.
10000 х 0,02=200 кг
А еще цемент, мягкие кровельные материалы, песок, бетон, деревянные и металлические конструкции. И у каждого из этих материалов свой норматив образования отходов.
Процент образования отходов рубероида при обустройстве кровли составляет 3 %.
При размере гаража 3х6 м (трехслойное покрытие) понадобится 6 рулонов размером 10х1м средним весом 27 кг/рулон. 3% теряется в виде отхода.
162*0,03=4,86 кг.
Однако надо понимать, что это усредненные показатели, и реальные объемы строительного мусора могут отличаться.
Объемный вес для смет (с примером расчета)
Имея только весовые данные по образованию отходов, трудно рассчитать затраты на перевозку этих отходов. В этом случае понадобятся объемные характеристики.
Пример расчета объема отходов от строительства:
Чтобы определить объем отходов, используются данные, приведенные в таблице выше.
При этом расчет выглядит так:
0,2т / 1,27т/куб.м.=0,157 куб.м.
Вес мусора в 1 куб.м. 1,27 т (усредненный показатель).
Для легких рыхлых смешанных отходов с низкой насыпной плотностью понадобится транспорт с большим объемом кузова.
Так при ремонте отопительных систем могут образоваться отходы минеральной ваты с плотностью 0,2 т/куб. м. Если взять тот же вес, мы получим такие результаты: 0,2т / 0,2т/куб.м =1 куб.м.
Перевод кубометров в тонны производится аналогично.
От чего зависит масса бетона
Прежде всего, надо отметить, что строители не используют такое понятие, как «удельный вес бетона». Это связано с тем, что данный стройматериал в своем составе может содержать самые разные составляющие, обладающие разным весом. Так, в качестве наполнителя может использоваться: . Щебенка. . Гравий. . Керамзит и др. Даже если для приготовления бетонного раствора применяется один и тот же состав, вес 1 м3 бетона может быть различным в случаях, если наполнитель имеет разные фракции. Чем больше размер фракции, тем больше пустот в материале и, соответственно, меньше его масса.
Но строителей все равно интересуют весовые характеристики, поскольку от величины этого показателя зависят многие характеристики выполняемых объектов. Например, на основе этих данных выполняют и выбирают вид фундаментов для разных типов грунта. Это же касается и других несущих элементов.
На практике строители используют параметр под названием «объемный вес». Но и эта характеристика не имеет постоянного значения. Кроме того, в расчетах должен учитываться вес жидкости, примененной при приготовлении раствора.
Как повлиять на плотность (объемный вес)
Плотность данного материала больше всего зависит от свойств компонентов раствора
Именно поэтому их нужно подбирать с особым вниманием, чтобы в итоге получился материал требуемой плотности. На данный параметр материала влияют многие аспекты
Для получения раствора требуемой плотности нужно:
- Использовать наиболее мелкий по размерам наполнитель. Благодаря этому удается уменьшить количество пустот в ЖБИ.
- Уменьшить количество воды. Но необходимо учитывать, что подвижность раствора должна быть нормальной. С густым и тяжелым раствором тяжело работать, в частности при заливке сложных по форме и больших по размерам конструкций.
- Уплотнять раствор механическим способом или вручную. Уплотняется вибраторами или арматурой.
- Искусственный подогрев залитой смеси. Это позволяет влаге быстрее испаряться, при этом увеличивается масса и плотность материала.
- Выбирать расширяющийся или безусадочный цемент. К примеру, можно использовать глиноземистый цемент или портландцемент. Благодаря этому материал будет с небольшой пористостью, а его качество не ухудшится.
- Использование пластификаторов. Добавки позволяют уменьшить требуемое для изготовления раствора количество воды и сохранить его подвижность. Благодаря этому удастся повысить плотности материала.
- Вакуумирование. Данный технологический процесс довольно сложный, поэтому он используется только в промышленном производстве.
Типы изделий
В ходе различных строительных работ применяется представленный материал. Железобетон выпускают в двух основных вариациях:
- балки;
- плиты.
Плиты, в отличие от балок, имеют большую ширину и меньшую высоту поперечного сечения.
Стальная арматура, которая входит в состав железобетона, отличается высокой прочностью. Поэтому этот материал становится целесообразно применять не только в растянутых, но и в сжатых элементах. Например, это могут быть колонны. Наличие в таких конструкционных элементах арматуры позволяет уменьшить их поперечное сечение. Если же колонна состоит только из бетона, она будет гораздо толще и, соответственно, тяжелее.
Такая особенность материала позволяет снизить стоимость строительных работ, повысив их качество. Даже при случайных эксцентриситетах продольных сил и нагрузках поперечного типа получается сохранить целостность изделия или строения. Это делает материал надежным и долговечным.
Арматура в железобетоне позволяет применять материал в виде панелей при высотном строительстве. Если раньше для изготовления таких панелей применяли бетон марки М100-М200, то сегодня используется цемент М400-М500. Для создания колонн нужен материал марки М900.
Арматура защищена от коррозии слоем бетона. Поэтому плиты и балки применяются для уличного монтажа, например линий электропередач, панельных домов. При строительстве объектов, которые будут подвержены высоким нагревам, применяется жаростойкий железобетон. Он изготавливается из термостойкого цемента и горячекатаной арматуры.
Виды железобетона
Основным критерием, разделяющим материал на несколько типов, является плотность железобетона.
В зависимости от этой характеристики выделяют такие группы:
- Особо тяжелый железобетон. Показатели его удельного веса на 1 м³ составляют 2,5 тонны. Процесс производства предусматривает введение в состав особых добавок, повышающих плотность и вес готовой продукции. В продаже доступно несколько разновидностей особо тяжелого бетона: лимонитовые, магнетитовые, баритовые и другие. В частном строительстве перечисленные марки применяются редко, поскольку они эффективны для возведения крупногабаритных сооружений с большой этажностью, которые эксплуатируются в сложных условиях и сталкиваются с большими нагрузками.
- Второй тип характеризуется плотностью 2,2 тонны на м³. Роль заполнителя выполняет щебень или гравий.
- К третьей группе относится облегченный бетон, который обладает сквозными полостями с армированными вставками. Удельный вес подобного блока типоразмером 1 м³ составляет 1800 кг.
- Еще на рынке предлагается особо легкий бетон, объемный вес которого не превышает 500 кг/м³. Подобные блоки бывают арболитовыми, перлитовыми, ячеистыми и керамзитовыми. Большим спросом пользуются полистиролбетон, которому свойственна простота обработки и улучшенные звуко- теплоизоляционные свойства.
Специалисты рекомендуют использовать для возведения двухэтажного частного дома армированные и легкие разновидности.
Особенности армирования
Обычный бетон, хоть и обладает высокой прочностью, остается довольно хрупким материалом. Отлично справляясь с нагрузками на сжатие, он легко разрушается при изгибании и кручении. А ведь именно такое воздействие испытывают балки, пролеты мостов и панели перекрытий. Чтобы конструкция приобрела необходимую прочность еще и на изгиб, в железобетоне применяется армирование стальными стержнями.
Благодаря металлической арматуре трещиностойкость и механическая прочность ЖБИ вырастает втрое, увеличивая срок службы всей системы. Но чтобы улучшенные характеристики железобетона были равномерно распределены, упрочнение выполняют по определенным схемам. Как правило, стержни располагают в теле в виде трехмерной сетки с размером ячеек 100-200 мм.
Прутья могут увязываться друг с другом более тонкой стальной проволокой, и тогда ее присутствием при расчете плотности железобетона можно пренебречь. Но в крупных конструкциях, вместо катанки используются отрезки той же арматуры. В этом случае дополнительные элементы придется учитывать.
Плотность ж/б
Чтобы определить ее, можно взять за основу пропорции раствора в единицах массы. Достаточно исключить из расчета воду, которая через месяц полностью уйдет из массива, чтобы получить вполне точную плотность монолита. Разрешено воспользоваться и приблизительными данными, если известна марка бетона, применяемая в ЖБИ:
| Марка | М200 | М250 | М300 | М350 | М400 |
| Плотность, кг/м3 | 2385-2400 | 2390-2405 | 2400-2415 | 2405-2420 | 2410-2430 |
На вес 1 м3 ЖБИ влияет и выбранная схема армирования. Здесь свою роль играет количество прутьев в теле железобетона и их сечение. Эти параметры позволяют узнать внутренний объем, который занимает стальная арматура, а затем рассчитать ее массу.
В зависимости от формы и назначения конструкции из железобетона, применяют стержни разного диаметра и укладывают их с определенным шагом. Для определения плотности ЖБИ особая точность не нужна, поэтому количество арматуры в кубе железобетона можно взять ориентировочно из таблицы:
| Вид изделия | Диаметр арматуры мм | Размер ячейки сетки мм | Общая длина в 1 м3 железобетона, м | Плотность стали, кг/м3 | Масса, кг |
| Отмостка, бетонные дорожки | 8 | 200 | 16 | 7850 | 6,3 |
| Горизонтальные плиты, балки с опорой, фундамент | 12 – 16 | 180 | 16 | 14,2 – 25,2 | |
| Плиты перекрытия, консольные балки | 16 – 18 | 130 | 49 | 77,3 – 97,8 | |
| Колонны, вертикальные стены | 14 – 18 | 130 | 49 | 59,2 – 97,8 |
Расчет массы
Когда известно количество внутренней арматуры и все показатели плотности, несложно определить вес 1 м3 железобетона. Из куба вычитаем средний объем, занятый стальными стержнями, чтобы получить объем самого бетона. После этого останется только перемножить цифры на удельный вес для каждого материала и сложить результаты.
Пример:
Ленточный фундамент из бетона марки М300 усиливается стержнями диаметром 16 мм. Объем, который займет арматура в кубе железобетона:
- π·r2·L = 3,14·(0,008)2·16 = 0,003 м3;
- остальные 0,997 м3 – это чистый бетон.
Тогда масса арматурных прутьев составит 0,003х7850 = 23,6 кг, а бетона 0,997х2400 = 2392,8 кг. Суммируем значения и получаем искомую плотность железобетона: 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м3.
Еще один случай, когда требуется знать удельный вес железобетонных конструкций, это снос здания с последующим вывозом строительного мусора. Специалисты компаний, оказывающих подобные услуги, высылают своих замерщиков на объект, чтобы оценить объемы предстоящих работ. Но приблизительные вычисления можно сделать и самому, если вооружиться рулеткой и калькулятором.
Объемный вес для конструкций из железобетона в этих случаях принимается равным 2500 кг/м3 и умножается на данные замеров. Полученный тоннаж мусора и нужно будет оплатить, то есть рассчитаться за демонтаж, погрузку, вывоз автотранспортом и утилизацию.
Основные компоненты и производство
Связующее вещество
Изготовление железобетонных конструкций предполагает использование четырех основных компонентов: связующего, наполнителя, арматуры и воды. Кроме того, для улучшения качества материала в сырье часто добавляют модификаторы – вещества, оптимизирующие состав, улучшающие пластичность, ускоряющие отвердение и т.д.
Пропорции смесей для производства раствора
Связующе является одним из наиболее важных компонентов:
В качестве вяжущего материала, отвердевающего после гидратации (взаимодействия с водой) обычно используется портландцемент. Для него характерны высокие показатели прочности и вполне доступная цена.
Наиболее распространенные марки цемента
Однако в ряде случаев от конструкции требуются повышенные механические характеристики. При этом может быть задействован более высокомарочный цемент (М600 – М800). Однако следует помнить, что использование подобных составов существенно удорожает конструкцию. Кроме того, после застывания такие изделия хуже поддаются обработке.
Наполнитель
Вторым по важности компонентом является наполнитель. И если для строительного бетона без внутреннего армирования могут применяться самые разные материалы, вплоть до вспененных полимеров, то при производстве ж/б конструкций обычно задействуются только те вещества, которые обеспечат составу высокую плотность и прочность
Наполнители разного размера
Их можно условно разделить на несколько групп, которые приводятся в таблице ниже:
| Группа наполнителей | Примеры и характеристики |
| Природные материалы | Наиболее часто применяемая группа. К ней относятся различные пески, гравий, щебень и т.д. Как правило, при заливке армированного бетона используются заполнители, полученные путем дробления отходов плотных горных пород — кварцитов, гранитов и т.д. |
| Искусственные материалы | Производятся путем совместной обработки природного сырья и синтетических компонентов. Для изготовления железобетона искусственные заполнители задействуются очень редко, исключение составляет лишь чугунная дробь для укрепления высокопрочных монолитных конструкций. |
| Отходы производства | Шлак, зола и т.д. Обычно не обладают достаточной прочностью, потому используются в качестве добавок. |
Металлическая дробь для особо прочных конструкций
При выборе наполнителя обычно придерживаются таких правил:
- Для производства бетона марки М400 и ниже используется гравий, для более прочных материалов – щебень.
- И щебень, и гравий перед внесением в состав подвергают фракционированию – разделению в соответствии с размером частиц. Использование материалов одной фракции способствует повышению однородности состава и улучшению его свойств.
- При расчете механических характеристик нужно учитывать, что прочность каменного заполнителя должна быть примерно в 1,5 – 2 раза выше, чем прочность цементного состава.
Арматурный каркас
Наконец, важным элементом является арматурный каркас:
- Для улучшения механических характеристик материала используется стальная арматура – проволока, прутья, трубы или другие элементы, соединенные в каркасы определенной формы. Конфигурация каркаса определяется очертаниями и габаритами самого сооружения, а также расчетными требованиями по прочности.
- Инструкция допускает как сварное соединение элементов каркаса, так и связывание их использованием специальной проволоки. Второй метод является менее надежным, однако его проще реализовать самостоятельно, потому он широко используется в частном строительстве.
Фото скобы для вязки арматуры
По особенностям закладки арматуру разделяют на напряженную и ненапряженную. Напряжением арматуры называют ее предварительно растягивание с помощью специальных устройств: после полимеризации бетона такой каркас сохраняет упругость, и его способность компенсировать нагрузки многократно повышается.
Устройство для предварительного напряжения каркаса
Особенности расчета плотности
Существует ряд формул и принципов, по которым рассчитывается плотность железобетонных конструкций.
Показатели определенной марки бетона
Чтобы определить степень плотности бетона, необязательно владеть сложными навыками или информацией.
Достаточно ознакомиться с маркой материала и его свойствами:
- М200 — представители этой марки обладают плотностью 2390 кг/м³. В большинстве случаев такой материал используется для обустройства стяжки напольного покрытия, выполнения отмостки, тротуарных дорожек, оснований ленточного типа и лестниц.
- М250 — фактическая плотность равна 2397 кг/м³. Бетон этой марки эффективен для возведения монолитных фундаментов, заборов и ненагружаемых перекрытий.
- М300 — показатели плотности равны 2407 кг/м³. На его основе обустраиваются фундаменты, стеновые конструкции и плиты перекрытий.
- М350 — 2412 кг/м³.
- М400 — 2420 кг/м³.
Разновидности заполнителя
В зависимости от типа исходного сырья заполнители для бетонного состава бывают органическими, которые добываются из природных пород и отходов обогащения, промышленными и искусственными.
Доля заполнителей в составе материала может достигать 80% от общего объема, что сокращает расходы на покупку цементной смеси.
Существует несколько критериев, по которым разделяются заполнители:
- Крупность и форма гранул.
- Происхождение.
- Зерновой состав.
- Прочностные свойства.
- Шероховатость.
- Плотность.
Особо тяжелые бетоны: производство и области применения
Особо тяжелые бетоны, имеющие вес кубометра более 2500 кг/м 3 , – специфические материалы, в рядовом гражданском строительстве не используемые. Они востребованы для сооружения объектов, связанных с воздействием радиоактивных излучений.
Кавабанга! Опора СВ 164-12
Для увеличения плотности материала в качестве заполнителей используют магнетиты, красный и бурый железняк, бариты. При производстве особо тяжелых бетонных смесей востребованы: чугунная дробь, лом, крошка.
Таблица зависимости между классами прочности бетона и весом одного куба
Виды бетона по плотности
Классы прочности
Сколько весит куб бетона, кг
Особенности расчета плотности
Стоит учитывать, что использование вибрационных машин и столов, уплотняющих жидкий бетон, повышает плотность и вес готового изделия примерно на 100 кг/м3. Обычно расчет этих величин ведется в зависимости от марки бетона и типа армирующего компонента.
Армирование производится в виде трехмерного каркаса сетчатого вида, размер ячейки в зависимости от вида ЖБА колеблется в пределах от 10 до 20 см.
Показатели определенной марки бетона
По таблице можно вычислить необходимое количество материалов для производства железобетонных изделий.
| Расчетная марка бетона | Марка цемента | Приблизительная масса цемента на 1 кубометр бетона, кг | Количество упаковок по 50 кг цемента на 1 м³ бетона, шт. |
| М 150 | М 300 | 260 | 5,2 |
| М 200 | М 300 | 290 | 5,8 |
| М 400 | 250 | 5,0 | |
| М 500 | 220 | 5,4 | |
| М 250 | М 300 | 340 | 6,8 |
| М 400 | 300 | 6,0 | |
| М 500 | 250 | 5,0 | |
| М 300 | М 400 | 350 | 7,0 |
| М 500 | 300 | 6,0 | |
| М 400 | М 400 | 400 | 8,0 |
| М 500 | 330 | 6,6 |
Исходя из приведенной таблицы, можно рассчитать вес необходимого для работы цемента. Чтобы вычислить массу железобетона в 1 м3, необходимо высчитать количество арматуры исходя из выбранной схемы армирования. Общий вес всех необходимых компонентов за исключением воды и будет удельным весом ЖБИ.
Классическая схема внесения компонентов выглядит следующим образом:
- цемент — 26%;
- песок — 13%;
- щебень — 53%;
- вода — 7%;
- воздух — 1% (даже при использовании вибромашин в растворе остается небольшое количество воздушных пузырьков, но допустимое количество не более 1 процента всего объема раствора — тогда оно не скажется на качестве бетона).
Если самостоятельный расчет представляет определенную сложность, можно воспользоваться специализированными программами по калькуляции состава и пропорций тяжелых, облегченных и легких бетонов. Это не избавит от необходимости вычисления армирующего компонента, но основные параметры будут получены.
Расчетная плотность будет несколько отличаться от фактической. Дело в том, что при изготовлении монолитных заливных изделий, как и при сборке уже готовых плит и балок, в толще раствора образуются воздушные каверны, это значительно уменьшает среднюю плотность железобетона и снижает его качество, повышая хрупкость. Чтобы этого избежать, используют специальную вибротехнику — погружные машины для габаритных изделий и столы для небольших плит, например, для изготовления тротуарной плитки.
Разновидности заполнителя
В зависимости от заполнителя отличается и плотность готового продукта. Таблица демонстрирует усредненные показатели плотности бетона с различными составляющими.
| Разновидность бетона с точки зрения заполнителя | Удельный вес 1 м³, кг |
| Особо тяжелый железобетон | 2500 |
| Бетон с гравием или щебнем | 2400 |
| Туфобетон | 1200−1600 |
| Пемзобетон | 800−1600 |
| Бетон с вулканическим шлаком | 800−1600 |
| Керамзитобетон с керамзитовым песком | 500−1800 |
| Керамзитобетон с кварцевым песком | 800−1200 |
| Керамзитобетон с перлитовым песком | 800−1000 |
| Шунгизитобетон | 100−1400 |
| Перлитобетон | 600−1200 |
| Термозитобетон | 1000−1800 |
| Шлакопемзопенобетон | 800−1600 |
| Бетон с гранулированным доменным шлаком | 1200−1800 |
| Аглопоритобетоны с топливными шлаками | 1000−1800 |
| Бетон на зольном гравии | 1000−1400 |
| Пенозолобетон и газозолобетон | 800−1200 |
| Газобетон и газосиликат, пенобетон и пеносиликат | 300−1000 |
| Вермикулитобетон | 300−800 |
