Оглавление:
  • Как определить плотность строительного материала?
  • Какие добавки и соотношения основных компонентов оказывают влияние на плотность и пористость бетона?
  • Как получить бетон с оптимальной средней плотностью?
  • Как заполнитель бетонной смеси влияет на плотность материала?
  • Показатель средней плотности бетона и эксплуатационные свойства материала

Бетон обладает рядом характеристик, наиболее сложной из которых является плотность. Если в смесь бетонного раствора добавлять различные компоненты, то данное свойство будет увеличиваться либо уменьшаться. Когда же материал застывает, его прочность возрастает.

Бетон

Прочность бетона напрямую зависит от его плотности.

Поскольку строительство связано с использованием большого количества видов различного бетона, то существует специальная классификация данного материала. Различают легкий, особо легкий и тяжелый бетон. Например, средняя плотность тяжелого бетона составляет 2,45 г/см³, а легкого 1,40 г/см³.

Как определить плотность строительного материала?

Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня

Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня.

Средняя плотность бетона является важной характеристикой, определяемой как отношение его массы к объему. За единицу измерения данного параметра принимают г/см³, кг/м³ или проценты. Если брать во внимание эту величину в процентном выражении, то она будет составлять менее 100%. Ее влияние на качество изделия является прямо пропорциональным, то есть при высоком исследуемом показателе материала его прочность увеличивается.

Для вычисления средней плотности строительного материала в виде куска, имеющего поры (но не пустоты), можно воспользоваться формулой (1): рс = m / Ve, где:

  • m это обозначение массы материала (г, кг),
  • Ve объем строительного материала (в куске), который измеряется в см³ или м³.

Определяемый показатель необходим для исследования пористости изделия и его теплопроводности.

Вернуться к оглавлению

Какие добавки и соотношения основных компонентов оказывают влияние на плотность и пористость бетона?

Одновременно с процессом испарения ненужной воды происходит увеличение плотности. Для этого можно специально использовать пуццолановый портландцемент, который является расширяющимся глиноземистым цементом. После его застывания не происходит образования пустот, поэтому уровень исследуемого показателя увеличивается.

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.

При уменьшении объема используемой воды и увеличении количества цемента происходит рост показателя. В результате применения полученного бетона процесс укладки усложняется.

Большое влияние на структуру изделия оказывает наличие добавок-пластификаторов, улучшающих раствор. Требуется различать характеристики раствора и готовой продукции, вычисляя показатель средней плотности. Ее не трудно вычислить, если знать соотношения используемых компонентов, например, наполнителей и цемента.

Когда завершается схватывание бетона, следуют процесс набора прочности и испарение излишка воды. Готовое изделие имеет меньший вес, чем смесь. Данное расхождение связано с используемым количеством воды и цемента. В связи с увеличением воды и уменьшением доли цемента в смеси готовый состав выходит более жидким.

Вернуться к оглавлению

Как получить бетон с оптимальной средней плотностью?

Получить максимальное значение средней плотности бетона можно, если производить тщательный подбор зернового компонента, который позволяет сделать пустоты меньше. При создании любых строительных конструкций, которые изготавливаются монолитным методом, нельзя избежать образования в их структуре пустот.

Таблица классов легкого бетона

Таблица классов легкого бетона.

С целью повышения качества укладки материала при строительстве соотношение вода/цемент обязательно снижают. Поскольку при снижении воды в бетонном растворе происходит увеличение отношения массы вещества к объему вещества, то проведение строительных работ будет трудоемким. Вместе с тем необходимо использовать специальное оборудование, которое представляет собой вибрационный уплотнитель.

За счет применения добавок-пластификаторов пластичность бетонной смеси повышается, как и характеристики готового бетона. Первоначально за счет добавок смесь уплотняется, а избыток воды удаляется. Этого можно добиться при вакуумировании бетона. Данным способом производят качественную укладку покрытий полов промышленных объектов или открытых площадок, а также дорог.

Использование метода характерно исключительно для растворов с силикатоцементными или шлакосиликатцементными добавками. Остальные случаи связаны с проведением подобных работ на основе результатов, полученных во время предварительного испытания.

Определить плотность бетона можно, учитывая все показатели, характерные для смешиваемых компонентов. Наиболее эффективно на практике используются материалы, которые создаются согласно государственным стандартам, когда исследуемая характеристика заранее известна.

Вернуться к оглавлению

Как заполнитель бетонной смеси влияет на плотность материала?

Схема зависимости теплопроводности от плотности бетона

Схема зависимости теплопроводности от плотности бетона.

Обычно на среднюю плотность бетона оказывают влияние такие параметры, как:

  • насыпная плотность,
  • зерновой наполнитель,
  • расходы вяжущих веществ и воды.

Любая строительная смесь имеет в своем составе песок и наполнитель. Практически всегда изменение объемной массы используемого песка происходит в небольшом диапазоне. С большей интенсивностью происходит изменение массового отношения этого материала к прочим составляющим частям раствора. Поэтому влияние заполнителя на среднюю плотность является наибольшим.

Для более детального рассмотрения данного вопроса следует учитывать, что зависимость плотности бетона от заполнителя определяется превышением его доли над объемом всех остальных компонентов смеси. Для большинства видов изделий характерна наибольшая величина показателя собственной объемной массы.

Наличие легких заполнителей в структуре исследуемого строительного материала предполагает минимальную плотность материала. За счет этого объемная масса изделия снижается. Применение заполнителей с наибольшей плотностью происходит чаще, так как конструкция предполагает определенную необходимую прочность.

Такая классификация построена на основе зависимости от массы заполнителя, который применяется в процессе изготовления бетона. Если в качестве заполнителя выступают гранит, известняк, доломит, то при прочности материала 60МПа либо 600 кгс/см² средняя плотность составляет от 2200 до 2400 кг/м³. Данный вид изделий это тяжелый бетон.

Вернуться к оглавлению

Показатель средней плотности бетона и эксплуатационные свойства материала

Если в состав бетона входят щебень и каменные породы легкого типа (пемза или туф), то средняя плотность составляет 1600-1800 кг/м³.

Этапы приготовления бетона вручную

Этапы приготовления бетона вручную.

Это позволяет называть данный тип бетона легким. В процессе изготовления материала с применением легких пористых заполнителей получают разные типы легкого бетона. Их отличает показатель средней плотности, составляющей до 1800 кг /м³.

Прочность материала должна колебаться в пределах 7.5-40.0 МПа или 75.0 400.0 кгс/см². Они должны обеспечивать теплоизоляцию. По этой причине наибольшая часть объема материала заполняется воздухом. Данный состав имеет минимальную среднюю плотность. Поскольку она ниже аналогичного показателя для воды, то легкий бетон обладает минимальной несущей способностью. Это могут быть материалы, объемная масса которых составляет 1600 кг/м³.

Параметр плотности обеспечивает получение повышенных эксплуатационных свойств изделий. Зависимость показателя от класса материала дает возможность проводить его оценку, исходя из марки, которая указана для смеси. Она может колебаться в диапазоне 1600 2500 кг/м³.

При относительно большой массе материала его основание должно испытывать нагрузку в нормальном диапазоне, значения которого не должны превышать допустимых. Значительный уровень показателя связан с применением специальных компонентов при изготовлении смеси, к которым можно отнести металлическую стружку. При ее использовании исследуемый параметр способен увеличиться.

Специалистами на практике доказано, что в результате применения утяжеленных пористых заполнителей с повышенной прочностью не обеспечивается эффективная средняя плотность. Вместе с тем это связано с нормальными результатами полученных характеристик прочности бетона на растяжение, его ударной выносливости, долговечности.