Показатель плотности бетонной смеси

Проектирования сооружений и дорожных покрытий общего, специального назначения подразумевает выбор строительных материалов с оптимальными свойствами. Техническая документация проектов содержит требования к составу с указанием значений основных характеристик: прочность на сжатие, изгиб, растяжение; морозостойкость; водонепроницаемость; истираемость; теплопроводность. Величины показателей зависят от компонентов раствора, уплотненности готового изделия.

Оглавление:

1. Состав бетона
2. Что влияет на плотность?
3. Классификация

Что такое плотность бетона?

Величина массы вещества в объеме 1 м3 – показатель плотности (кг/м3), не путать с удельным весом бетона (кгс/м3 = Н/м3). Бетон – формованный искусственный камень, применяемый в гражданском, промышленном, дорожном строительстве, мебельном производстве (столешницы).

Состав

Плотность зависит от рецептуры и процессов, происходящих при смешивании ингредиентов:

1. Вяжущее – цемент, гипс, известь, полимеры, другие. «Склеивает» зерна, компонент определяет количество воды, необходимое для его максимально полноценного растворения.
2. Заполнители – песок, керамзит, щебень, вспененные гранулы пенополистирола, металлическая стружка, занимают до 85% объема.
3. Модифицирующие добавки – органические или неорганические вещества, улучшающие свойства материала, изменяющие скорость застывания.
4. Вода.
5. Пигменты – соли, оксиды металлов, органические красители, придающие декоративные качества.

Процессы, проходящие при смешивании компонентов бетонной смеси:

• Гидратация – взаимодействие вяжущего с водой.
• Коагуляция – во время перемешивания происходит слипание частиц.
• Кристаллизация – переход в твердое состояние.

Влияние состава на характеристику

Плотность зависит от таких факторов:

1. При застывании бетона происходят химические реакции, испарение воды, изменяется масса 1 м3. Особое значение имеет соотношение вода/цемент (В/Ц). Жидкость, не вступившая во взаимодействие с вяжущим, оставляет в массиве полости. После испарения воды образуется пористая структура, влияющая на качество материала. Повышение содержания воды ускоряет затвердение, но снижает плотность, прочность.

2. Размер частиц вяжущего – оказывает влияние на скорость процессов при взаимодействии с водой. Чем мельче зерно, тем продуктивнее химическая реакция. Минимизация размеров обеспечивает уменьшение водопотребности, снижение В/Ц и увеличение плотности.

3. Плотность заполнителя – увеличивает массу 1 куба. Например, сталебетон, получаемый на металлической стружке.

4. Размер зерна – влияет на пустотность. В смеси на щебне добавляют песок и керамзит. Пустоты между крупными зернами замещают компонентами мелкой фракции, увеличивая плотность.

5. Модифицирующие добавки – могут регулировать образование воздушных пор, уменьшать показатель В/Ц за счет пластификация состава.

6. Уплотнение раствора – исключение образования воздушных пустот. Способы:

• Штыкование (ручное)

• Виброуплотнение.
• Прессование.
• Центрифугирование.
• Вакуумирование.

Классификация бетонов по плотности

Рецептура приготовления раствора рассчитывается с целью получения материала с заданными характеристиками. Классификация, согласно ГОСТ, по значению средней плотности (кг/м3) в сухом состоянии (D):

• Легкие – D800~D2000.
• Тяжелые – D2000~D2500.
• Особо легкие – до D800.
• Особо тяжелые – более D2500.

Особо легкие бетоны – ячеистые, теплоизоляционные (D200-D500) и конструкционно-теплоизоляционные (D500-D800). Величина пор достигает 1,5 мм. Невесомый заполнитель связывается цементным, гипсовым, известковым, шлаковым, смолосодержащим вяжущим.

Таблица зависимости прочности от средней плотности:

Чем выше плотность, тем больше значение прочности.

Таблица соответствия марки и класса прочности:

Таблица взаимосвязи теплопроводности и плотности бетона:

С возрастанием плотности увеличивается теплопроводность, ухудшаются теплоизоляционные свойства.

Легкие – конструкционные бетоны средней плотности D1100~D2000 и тепло-конструкционные (D500- D1600). Применение: наружные стены, плиты ребристые и пустотные, лифтовые шахты.

Таблица зависимости прочности на сжатие и плотности:

Легкие бетоны созданы для уменьшения массы несущих конструкций, используются для ограждающих элементов.

Тяжелые – применяемые для монолитно-каркасной технологии строительства, в качестве покрытия дорог, при возведении гидротехнических сооружений. Заполнитель – щебень, горные породы.

Таблица с характеристиками плотности тяжелого бетона «цемент-песок-вода»:

Особо тяжелые – материалы высокой плотности, достигаемой с помощью заполнителя из металлической стружки, чугунной дроби, магнетита, барита. Вяжущее – портландцементы, гипсоглиноземистые смеси. Применение – для сооружений специального назначения, требующих защиты от излучений, воздействия электромагнитных волн. Использование улучшенных компонентов, добавок, технологий позволит получать более качественные, экономически выгодные бетоны, к примеру, порошково-реакционные.

Похожие записи:

Как сделать бетонный погреб из колец диаметром 2 метра? Строительство сливной ямы из бетонных колец при высоком УГВ Соотношение компонентов бетонного раствора для фундамента Добавки в бетонный раствор для повышения прочности