Показатели плотности и удельного веса 1 м3 железобетона

Характеристики

Говорить о свойствах железобетона в целом практически невозможно: очень разные технические характеристики у этого материала. В целом всем видам свойственны высокая долговечность и низкая стоимость.

Без сомнений, очень привлекательна для архитекторов способность жидкого бетона принимать любую форму – это позволяет разнообразить строительные работы.

К главному недостатку любой железобетонной конструкции относят невысокую прочность при изрядной массе. В крупных наземных сооружениях большую часть нагрузки составляет масса самого железобетона.

К главным критериям выбора относят следующие характеристики.

  • Средняя плотность – рассчитывается как сумма массы каркаса и бетона в 1 куб. м. При этом учитывается, каким способом был уложен бетон – с вибрированием или без вибрирования. Маркируется буквой D, после которой указывается плотность – 2200, 2000 и так далее.
  • Прочность – классы бетона определяются по прочности на осевое сжатие – давление на куб с размером ребра в 150 мм, и на осевое растяжение. Классификация разная для тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов.

Для тяжелых, например, соотношения выглядят следующим образом.

Таблица соотношения прочности бетонов

  • Морозостойкость – определяется по количеству циклов замораживания и оттаивания при насыщении водой. Условие: снижение прочности при этом должно быть не более, чем на 15%. Для бетонов разной плотности показатели различны. Классы для тяжелых бетонов: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.
  • Классы по морозостойкости легких бетонов: F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.
  • Ячеистые и пористые бетоны выделяют в отдельную категорию: F15, F25, F35, F50, F75, F100.

Это свойство востребовано не только при строительстве в регионах с тяжелыми климатическими условиями, но и с умеренными в тех случаях, когда наружные железобетонные конструкции не имеет защитного или декоративного слоя.

Водонепроницаемость – это показатель максимального давления воды, при котором сквозь образец не просачивается вода. Классы бетона по этому признаку следующие: W2, W4, W6, W8, W10, W12.

О том, какие изделия производят из бетона и железобетона, а также об областях применения материала читайте ниже.

Состав и свойства

Железобетон состоит из железа и бетона. Однако эти две его составляющиеся распределены неравномерно.

Кавабанга! За какое время схватывается и сколько сохнет бетон

Виды арматуры

По назначению

По назначению арматуру разделит на следующие группы:

  • рабочая арматура;
  • воспринимающая нагрузку, то есть, подвергающаяся наибольшему растяжению;
  • распределительная, позволяющая передать часть нагрузки равномерно по всей арматуре.

Кроме того, устройство каркаса должно учитывать температурные, усадочные, транспортные и другие нагрузки.

По технологии изготовления

По технологии изготовления используют следующую классификацию:

Также может использоваться и канатная проволока, свитая из 2 или 3 прядей.

Особая категория

Виды бетона

Химические и многие физические характеристики железобетона определяет марка используемой смеси. Для заливки применяют практически все существующие виды.

По типу заполнителя

По типу заполнителя выделяют самые разные виды:

  • с плотными заполнителями, например, морозостойкий бетон;
  • с пористыми;
  • с жаростойкими – металлургический шлак, например;
  • специальные, для повышения биологической стойкости и прочее.

По величине зерна

По величине зерна выделяют такие виды:

  • крупнозернистый с крупным наполнителем;
  • крупнозернистый с мелким наполнителем – плотность такого всегда выше;
  • мелкозернистая смесь с мелким заполнителем.

По условиям твердения

Различают материал и по условиям твердения.

Бетон имеет неоднородный состав, что одновременно является и достоинством, и недостатком материала. В целом его стойкость к сжатию становится выше, при как можно более однородном составе.

И бетон, и арматура подбирают для каждого объекта с учетом всех возможных нагрузок.

А теперь поговорим про объемный и удельный вес (кг/м3) бетона и железобетона, его плотность,

Удельный и Объемный вес бетона в 1м3, таблица маси всех марок.

Бетон – основной компонент любых строительных работ, будь то обычный ремонт или строительство котлованов и сооружений. Он обладает высокой прочностью изначально, однако при применении добавок может улучшиться по характеристикам.

При строительстве в первую очередь рассчитывается сколько весит бетон, так как на основании данной характеристики определяется спецификой его использования и применения. Вес раствора зависит напрямую от компонентов, добавляемых в качестве наполнения. Это могут быть такие материалы как щебень, керамзит, галька и многие другие.

Также при замесе учитывается и объём затраченной воды. На основание данных характеристик бетон разделяют на четыре вида: легкие и тяжелые, особо легкие и особо тяжелые.

Вес 1 куба бетона всех марок и классов, таблица:

Подробная таблица массы.
Марка бетонаКласс бетонаВес 1 м3 бетона (кг)
М100В7,52494
М200В152432
М250В202348
М300В22,52502
М350В252502
М400В302376

Виды удельного веса 1 куба бетона.

Самым распространенным способом классифицирования массы куба состава является разделение согласно удельному весу.

Согласно объемной массе, выделяют такие виды бетонов, как:

  1. Особо легкие: Вес 500 кг максимально на каждый куб. Характеризуется содержание воздушных ячеек с диаметром 1-1,5 мм и пористой основой. Это знакомые нам пено и газоблоки, которые в основе своей имеют не только классические цемент и песок, но и пенообразователь, создающий ячейки с воздухом. Это позволяет создать низкий вес и хорошую теплоизоляционную способность.
  2. Легкие  — составы бетона заполненные облегченными пористыми заполнителями, такими как керамзит или без заполнителей, но имеющие пористую структуру, такие как пенобетон или газобетон. Куб (кубометр) легкого бетона весит от 500 до 1800 кг. В кубометр бетона входит около 600 кг песка — основного и обязательного компонента. Легкие бетоны, как правило, используются в виде готовых строительных блоков.
  3. Тяжелые. Это самый распространенный (классический) вид строительных растворов. Он лучше всего подходит для сооружения главных элементов несущих конструкций, заливки стяжки, возведения ограждений и т.д. В состав тяжелых бетонов входят большеразмерные и массивные наполнители: крупнозернистый песок, гравий, щебень. Именно они и занимают основной объем смеси. Кубометр такого материала весит 1800-2500 кг.
  4. Особо тяжелые. В производстве используются металлические наполнители, придающие массивность готовой продукции. Вес куба бетона составляет 2500-3000 кг. В составе супертяжелых смесей обязательно присутствует цемент повышенной прочности. В частном домостроении не применяются. Обычно из них изготавливают защитные сооружения специального назначения, например, для атомных реакторов.
типымаркиудельный вес, кг
особо лёгкиеМ50 — М75до 500
лёгкиеМ100 — М200500-1800
тяжелыеМ200 – М4001800-2500
особо тяжелыеМ 450 и выше2500-3000

От чего зависит вес 1 метра кубического бетона?

Как и в любом другом случае, нам необходимо начать с теоретических основ. Для начала давайте узнаем, что, собственно и составляет этот самый вес бетонного покрытия на каждый 1м3.

Вес кубометра бетона в зависимости от заполнителя:

Вид бетона, заполнительУдельный вес куба, кг
Железобетон2500
Бетон на гравии или щебне из камня2400
Туфобетон1200-1600
Пемзобетон800-1600
Бетон на шлаке вулканическом800-1600
Керамзитобетон на керамзитовом песке, керамзитопенобетон500-1800
Керамзитобетон на кварцевом песке800-1200
Керамзитобетон на перлитовом песке800-1000
Шунгизитобетон100-1400
Перлитобетон600-1200
Шлакопемзобетон (термозитобетон)1000-1800
Шлакопемзопено и шлакопемзогазобетон800-1600
Бетон на гранулированных доменных шлаках1200-1800
Аглопоритобетоны на котельных (топливных) шлаках1000-1800
Бетон на зольном гравии1000-1400
Газозолобетон и пенозолобетон800-1200
Газобетон, пенобетон, газосиликат и пеносиликат300-1000
Вермикулитобетон300-800

Какие главные показатели качества бетона известны:

  • прочность и долговечность;
  • морозостойкость и влагоустойчивость;
  • степень схватываемости (скорость застывания);
  • вес бетона на 1м3.

Это, безусловно, не все, но основные показатели (все показатели есть в гостах, таблицах, по желанию)

Здесь важно понимать, что в основе понятия веса на 1м3 подразумевается пересечение понятия прочности и веса. Дело в том, что прочность и способность удерживать разного рода нагрузки у бетона будет основано на плотности изделия. Мы уже знаем, что бетонные блоки бывают разные

Мы уже знаем, что бетонные блоки бывают разные

Мы уже знаем, что бетонные блоки бывают разные.

Сравнение с весом железобетона (жб)

Железобетон – это строительный материал, который сочетает в себе бетон и сталь, в результате чего обладает уникальными свойствами. Наличие высоких показателей прочности, длительный срок службы позволил этому материалу прочно закрепиться в строительной сфере. 

Так же, как и предыдущий, железобетон подразделяют на 4 группы, для каждой из которых характерен свой удельный вес:

  1. Особо тяжелые. Удельная масса составляет 2500 кг/м3. В роли наполнителя здесь выступают бариты, магнетиты, гематиты и металлические скрапы.
  2. Тяжелые. Для этих материалов удельная масса составит 1800 – 2500 кг/м3. В качестве наполнителей выступают щебень и гравий.
  3. Легкие. Удельный вес составляет 500-1800 кг/м3. Наполнителями выступают песок, перлит, карболит, керамзит. К этой группе материалов можно отнести пенобетон и газобетон.
  4. Особо легкие. Удельная масса составит менее 500 кг/м3.

О том сколько щебня нужно на кубометр бетона, указано здесь.

Если провести аналогию между значения удельной массой для бетона и железобетона, то для двух этих строительных материалов рассматриваемый параметр одинаковый. При выборе бетона всегда внимательно изучайте его характеристики, чтобы не ошибиться в выборе и приобрести качественный материал. Одним из таких параметров остается удельная масса, зная которую вы сможете быть уверенны, что все пропорции для приготовления бетона были соблюдены верно.

Расчет массы железобетонной конструкции

Для расчета удельного веса конструкции из армированного бетона просто суммируются весовые коэффициенты металла и бетонного раствора. Результат данного суммирования делится на объем полученной конструкции. Применение такого упрошенного расчета позволяет исключить сложные математические вычисления, в которых неопытные строители могут допустить серьезные ошибки.

Составляющие бетона

Пример

Рассмотрим подсчет веса на примере тяжелого бетона. В таком растворе используются наполнители, в роли которых выступает щебень и гравий. Именно они обладают достаточно большой массой, поэтому такой бетон весит от 1,8 до 2,5 тонны за один кубометр.

Состав данного растра в массовых долях будет следующим:

  • Вода — не более 0,2 тонны;
  • Песок – не более 0,75 тонны;
  • Щебень – не более 1,3 тонны;
  • Цемент – не более 0,45 тоны.

Если суммировать массу всех этих наполнителей, то вес получится 2 тонны 700 кг. Такое значение является верным, потому что в процессе высыхания вода испарится, и масса как раз поучится равной 2,5 тонны.

Самые тяжелые виды растворов обладают массой, превышающей 2,5 тонны благодаря тому, что в их составе присутствуют магнетиты, скрапы, бариты и гематиты. Такие растворы используются для создания бронеколпаков в местах радиоактивного заражения.

таблица с сухими и застывшими марками М200 и М400

Приведённая масса бетона – один из важных показателей, использующихся при конструировании строительных изделий. Учитывая габаритные размеры можно рассчитать среднюю массу. Исходя из полученных результатов, определяется нагрузка, приходящаяся на различные элементы конструкции.

Виды бетонов

Бетон по объёмной массе подразделяется на несколько групп:

  • плотность ниже показателя 500кг/м³ — особо лёгкая группа бетона;
  • 500…1800кг/м³ — лёгкий бетон;
  • 1800…2200кг/м³ — облегчённая группа бетонов;
  • 2200…2500кг/м³ — тяжёлый класс бетона;
  • показатель плотности выше 2500кг/м³ — особо тяжёлый бетон.

В строительстве наиболее распространена тяжёлая группа бетонов.

Компоненты и внутренняя структура бетона, определяющие его вес

  • к лёгким бетонам относят газо- и пенобетон, смеси на основе керамзита, туфа, пемзы;
  • облегчённый бетон, например, шлакобетон;
  • тяжёлый бетон, — используются минеральные наполнители, например, кварцевый песок, гравий, щебень;
  • особо тяжёлый вид бетона, — применяются наполнители на основе групп минералов, например, бариты, магнетиты, лимониты.

При расчётах бетонных и железобетонных конструкций руководствуются СНиП 2.03.01-84 (Санитарные Нормы и Правила) и ГОСТ 25192-82, которые определяю физико-технические свойства бетонов, в том числе и плотность.

Вес одного кубометра тяжёлого бетона (обобщённые данные)

Марка бетона М100 М200 М250 М300 М350 М400 М500
Вес 1м³ бетона, кг 2495 2435 2350 2390 2500 2380 2300

Из таблицы видно, что 1м³ весит 2300…2500кг.

Отсюда следует, — при предварительных расчётах можно принять среднюю плотность бетона 2400кг/м³

Естественно, для получения более точных данных необходимо принимать во внимание используемую марку бетона

В случае применения в строительных работах железобетонных конструкций плотность бетона необходимо увеличить на 2,5…10%. Усреднённые данные по армированным изделиям равны 2550кг/м³.

В случае применения бетонов разного класса можно руководствоваться следующими данными:

Тип бетона, используемый наполнительМасса 1м³, кг
Армированный бетон2400…2700
Классический тяжёлый бетон2300…2500
Наполнитель на основе туфа1200…1500
Наполнитель на основе пемзы800…1500
Бетон на основе вулканического шлака800…1500
Бетон на основе доменного шлака1200…1900
Керамзитобетон с кварцевым песком800…1250
Бетон на основе зольного гравия900…1400
Пенобетон, газобетон400…1100
Пеносиликат, газосиликат300…1100
Бетон с добавкой вермикулита400…800
Бетон на основе котельных шлаков1100…1700
Бетон с добавкой перлита600…1650

Определение массы бетона

При определении массы бетона на практике следует принять ряд сведений:

  • массы раствора и застывшей смеси будут разными, так как вода, входящая как один из компонентов частично испариться в процессе высыхания бетона;
  • плотность бетона в значительной мере определяется наполнителями и его внутренней структурой;
  • конечная масса бетонной смеси зависит от способа приготовления бетона, — как правило, при использовании ручного труда плотность отличается в меньшую сторону, нежели, при применении механического способа перемешивания;
  • применение глубинного способа уплотнения смеси позволяет повысить прочность бетона за счёт получения более высокой плотности, то есть 1м³ станет весить больше.

Примечание. Удельный вес и плотность вещества – это суть разные величины как по названию, так и по значению.

Значение конечной плотности важно знать не только при конструировании строительного объекта с применением бетона, — эти данные понадобятся для транспортных компаний, осуществляющих, например, вывоз демонтированного бетонного изделия. poznaibeton.ru. poznaibeton.ru

poznaibeton.ru

Плотность и вес

Значение плотности бетонной части можно определить по упрощенной методике. Обычно при составлении смеси задается вес каждого ее компонента. Сложив эти показатели и исключив из суммы воду (она постепенно испаряется при застывании), получают искомую плотность. Для приблизительных расчетов пользуются справочными данными в зависимости от марки бетона для изготовления ЖБИ. Характеристики и сфера использования классического тяжелого бетона приведены в таблице.

Бетон, маркаСредняя плотность, кг/м3Применение
М2002390Стяжка пола, отмостки, тротуарные дорожки, ленточные фундаменты для небольших сооружений, лестницы, подпорные стены
М2502397Монолитный фундамент, отмостки, заборы, лестницы, ненагружаемые перекрытия
М3002407Монолитные фундаменты, стены, плиты перекрытий
М3502412Все виды фундаментов, плиты перекрытия, колонны, балки, ригели, бассейны, взлетные полосы
М4002420Мосты, гидротехнические сооружения (в частном строительстве не используется)

На вес 1 м3 бетона оказывает влияние и схема армирования. В это понятие входит диаметр армирующих стержней либо проволоки, а также расстояния между ними (шаг). Вес металлического каркаса в 1 м3 железобетонных изделий невелик: это видно из справочной таблицы:

Вид ЖБИДиаметр прутьев, ммШаг ячейки арматурной сетки, смСуммарная длина прутьев, м/м3Общий вес стальных деталей*в кубометре железобетона, кг
Отмостка здания, бетонное покрытие дорожек820166,5
Плитный и ленточный фундамент, горизонтальные плиты, опорные балки12-16181614-25
Перекрытия, безопорные балки (консоли)16-18134977-97
Несущие и ненесущие стены, колонны14-18134859-97

*Удельный вес арматурной стали – 7850 кг/м3.

Зная показатели плотности бетонной и стальной части, нетрудно определить итоговую плотность железобетонной конструкции. Для примера приводится схема расчета для перекрытия, изготовленного из бетона М350 с усилением из прутьев диаметром 18 мм. Во второй таблице берется суммарная длина стальных стержней – 49 м.

1. Определяется объем арматуры в 1 м3 железобетона по формуле:

  • D – диаметр прута (18 мм = 0,018 м);
  • L – суммарная длина стержней (49 м).

После подстановки получается: Vа= (3,14*0,018 2 /4)*49 = 0,012 м3.

2. Вычисляется объем бетонного компонента, который содержит железобетон: Vб = 1-Vа = 1-0,012 = 0,088 м3.

3. Масса арматуры вычисляется как произведение ее объема на удельный вес стали: mа = 7850 * 0.012 = 94.2 кг.

4. Масса объемной доли бетона составляет: mб = 2412 * 0,988 = 2384 кг.

5. Суммируются масса арматуры и бетона: 94,2 + 2384 = 2476,2 кг.

Железобетон при заданных условиях имеет плотность 2476,2 кг.

Зная, сколько весит 1 м3 ЖБИ, определяют общую массу конструкции, разложив ее при необходимости на составные элементы. Подобные расчеты обязательно выполняют во время проектирования сооружения: считают весовую нагрузку, чтобы выяснить, выдержит ли ее фундамент.

Удельный вес и общую массу ЖБИ желательно посчитать при закупке материалов для строительных работ, чтобы включить расходы на их приобретение и доставку в общую калькуляцию. При разборке железобетонных конструкций, исходя из веса разбираемых частей здания, определяется объем работ по демонтажу и вывозу строительного мусора. Обычно расчет выполняют специалисты специальных сервисных компаний по результатам замеров. Посчитать приблизительный вес мусора самостоятельно не составит труда. Плотность железобетонных изделий условно принимают за 2500 кг/м3 и умножают на объем – произведение измеренных габаритов всех узлов. Итоговый тоннаж перемножается на тарифы за разборку, погрузку, транспортировку, утилизацию соответствующих изделий.

В масштабном строительстве железобетон применяется чаще других материалов и служит для изготовления несущей основы таких крупных объектов, как мосты, многоэтажные здания и другие конструкции. Его популярность обеспечена высокой прочностью и устойчивостью к деформации и разрушению. Однако армированный материал имеет и свои недостатки — высокая плотность железобетона обусловливает довольно большие показатели удельного веса.

Вес определенного класса и марки бетона

Рецептура и технология изготовления бетонной смеси каждой марки определены нормативной документацией. Соблюдение точных пропорций при производстве сухой смеси для дальнейшего замеса, гарантирует получение раствора определенной прочности с заявленными производителем характеристиками. Например, для получения 1 м³ бетона марки М200 понадобится: цемента (М400) – 286 кг, щебня – 1080 кг, песка – 795 кг и 210 л воды.

По приведенному примеру легко определить вес кубометра бетона сложением масс составляющих компонентов. Для изготовления этой же марки раствора, но уже с цементом М300, потребуется больше вяжущего вещества – 350 кг, а количество воды снизится до 175 л. Расчетный вес одного куба раствора после замены вяжущего материала незначительно увеличится. Ниже собраны данные для популярных бетонных растворов.

Таблица удельного веса бетона

Марка бетонаВес в жидком состоянии, кгМасса в сухом, кг
М10023662180
М15023602181
М20023622182
М30023582183
М40023502170
М50023552180

Таблица соответствия марок и классов бетона, их прочностные показатели

Марка бетонаКласс бетона (В) по СНиПКласс бетона (С) по ДБНСредняя прочность бетона, кг/см2
М5В0,355,01
М10В0,7510,85
М15В114,47
М25В1,520,85
М25В228,94
М35В2,532,74
М50В3,545,84
М75В565,48
М100В7,598,23
М150В10С8/10130,97
М150В12,5С10/12,5163,71
М200В15С12/15196,45
М250В20С16/20261,93
М300В22,5С18/22,5294,5
М350В25С20/25327,42
М400В30С25/30392,90
М450В35С28/35458,39
М550В40С32/40523,87
М600В45С35/45589,4
М700В50С40/50654,8
М700В55С45/55720,3

Практикой доказана невозможность производства, даже в отлаженных промышленных условиях, идеального раствора с табличным значением массы. Ведь на конечную цифру, помимо суммарного веса ингредиентов смеси, влияют такие факторы:

  • Вязкость применяемого сырья.
  • Характеристики конкретной партии наполнителя, фракционный состав.
  • Марка вяжущего цемента (зависимость показана в предыдущем примере).
  • Выбранный вариант замеса.
  • Способ укладки. Например, если бетон заливался с применением глубинного виброуплотнителя, его кубометр станет тяжелей.
  • Условия, при которых проходит затвердевание рабочего раствора.
  • Присутствие в составе смеси специальных добавок.

Масса различных бетонных смесей в объеме одного кубического метра варьируется от 0,3 т до 2,5 т. Средний же вес куба часто применяемой смеси с заполнителем из щебня – 2400 кг. Именно эту универсальную цифру применяют для необходимых расчетов при работе с бетонами различных марок.

Требования в соответствии с классами экспозиции

Более подробную информацию можно посмотреть в спецификации B 1 «Цемент и его производство». В соответствии с директивой Немецкого комитета по железобетону «Массивные сооружения из бетона» для массивных конструкций (минимальный размер конструкции > 80 см) действуют другие требования. В случае, когда конструкции соответствуют несколько классов экспозиции, важными являются самые высокие требования к свойству бетона, например минимальное требуемое водоцементное отношение и минимальное содержание цемента. Для армированных наружных конструкций из монолитного бетона (например, лестничные площадки на улице), повергающихся воздействию размораживающих солей, это означает, например, что в соответствии с классами экспозиции XC4, XF4 и XD3 предельное значение эквивалентного водоцементного отношения составляет < 0,45, а кроме этого необходимо придерживаться минимального содержания цемента > 320 кг/м и класса предельной прочности на сжатие C30/37. 1 Разрушение бетона под воздействием мороза Для достижения необходимой удобоукладываемости в свежеприготовленную бетонную смесь добавляют, как привило, большее количество воды, чем требуется для гидратации цемента. В последствии эта избыточная вода образует в затвердевшем бетоне систему пор (капиллярные поры). При воздействии мороза вода, находящаяся в порах полностью или частично замерзает, а образуемый в результате замерзания лед оказывает давление на стенки пор, которые могут привести при ненадлежащем приготовлении бетонной смеси к разрушению ее структуры. Читать далее…

Применение в строительстве

Применение железобетонных конструкций в современном строительстве пользуется большой популярностью. На основе этого материала создаются помещения промышленного назначения с любой этажностью, общественные заведения, жилые постройки, сельскохозяйственные здания и другие объекты.

Ж/б эффективен при обустройстве тонкостенных покрытий в промышленных и общественных помещениях, в транспортном строительстве, кораблестроении, возведении мостов и гидроэлектростанций.

Готовые сборные конструкции используются при частном строительстве, поскольку они обладают всеми требуемыми параметрами.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий