Щільність залізобетону - це одна з важливих характеристик даного матеріалу, який являє собою особливо міцну структуру. У нього безліч достоїнств, однак є і недолік, виражений у значній вазі. З цим професіонали миряться на етапі проектування та будівництва об'єктів. Цю особливість залізобетону необхідно враховувати ще й при розбиранні конструкцій, в процесі їх демонтажу.
На практиці залізобетон знайшов широке поширення не тільки в галузі промисловості, а й у сфері приватного будівництва. Підготувати суміш для формування залізобетонної конструкції можна самостійно, як і зв'язати арматуру, використовуючи спеціальний дріт. У підсумку виходить довговічна і міцна конструкція.
Основні різновиди залізобетону
Щільність залізобетону може змінюватися, на що впливатиме склад розчину. Тоді як вага залежить від щільності. Класифікується залізобетон саме від цієї характеристики, серед інших слід виділити:
- особливо важкий;
- важкий;
- полегшений;
- легкий залізобетон.
Щільність залізобетону в першому випадку обмежена значенням в 2500 кг/м3, що є значним значенням. У цивільному будівництві цей різновид залізобетону не використовується. У складі можуть міститися такі заповнювачі:
- магнетит;
- лімоніт;
- барить.
Щільність залізобетону
У важких бетонів щільність дещо нижча, вона становить 2200 кг/м3. Серед інгредієнтів такого матеріалу більш звичний гравій, щебінь, а також пр. Щільність залізобетону виявиться ще нижчою, якщо йдеться про полегшені бетони. Це важкий бетон з металевою арматурою і наскрізними площинами. При цьому цікавий параметр складе 1800 кг/м3.
Щільність легкого бетону
Легкі бетони мають щільність від 500 кг/м3. Цей параметр властивий керамзитовим, клітинистим, перлітовим та полістирольним бетонам. Даний матеріал посилюється арматурою. Середня щільність залізобетону залежить не тільки від складу, а й від способу заливки. Якщо ще рідку суміш ущільнити за допомогою вібраційних машин, то щільність збільшиться на 100 кг/м3.
Розрахунок щільності
Щільність залізобетону, види якого були описані вище, може бути визначена, якщо за основу взяти пропорції розчину в одиницях маси. З розрахунку слід виключити рідину, яка вже через 28 днів повністю зникає з масиву. Це дозволить отримати точне значення щільності моноліту.
Іноді будівельники користуються усередненими даними, якщо відома марка бетону. Наприклад, для марки M-200 щільність буде змінюватися в межах від 2385 до 2400 кг/м3, тоді як для марки M-250 це значення буде варіюватися від 2390 до 2405 кг/м3. Для марок M-300, M-350 і M-400 щільність перебуватиме в межах від 2400 до 2415; від 2405 до 2420 і від 2410 до 2430 кг/м3 відповідно.
Якщо вам потрібна питома щільність залізобетону, то ви повинні знати про те, що на вагу кубічного метра впливає ще й схема армування. Важлива не тільки кількість прутів, але і їх переріз. Ці параметри дозволяють визначити внутрішній обсяг, який займає арматура. Після цього можна здійснити розрахунки маси. Залежно від того, яке призначення і форма залізобетону, можуть використовуватися стрижні різного діаметру. Що стосується їх укладання, то вони можуть розташовуватися на певній відстані один від одного.
Для того щоб дізнатися щільність монолітного залізобетону, особливої точності не потрібно, тому кількість арматури можна взяти орієнтовно. Таким чином, при виготовленні бетонних доріжок і вимощень зазвичай використовується 8-мм арматура з розмірами комірок в 200 мм. В одному квадратному метрі матеріалу буде міститися 16 м прутів, а якщо щільність стали скласти 7850 кг/м3, то маса арматури дорівнюватиме 6,3 кг.
Коли мова йде про горизонтальні балки з опорою, плити і фундаменти, то діаметр арматури зазвичай варіюється в межах від 12 до 16 мм. Розмір комірки зменшується до 180 мм, а загальна довжина залишається колишньою. У цьому випадку маса арматури складе межу від 14, до 25,2 кг. Для консольних балок і плит перекриття діаметр арматури становить межу від 16 до 18 мм, це вірно, якщо розмір комірок дорівнює 130 мм. Загальна довжина арматури на 1 м3 залізобетони складе 49 м, в цьому випадку маса армування буде змінюватися від 77,3 до 97,8 кг.
Щільність додаткових конструкцій
Справедливо буде розглянути ще й варіант з вертикальними стінами і колонами. У цьому випадку діаметр арматури може дорівнювати межі від 14 до 18 мм при розмірі комірок в 130 мм. Загальна довжина залишається колишньою, а от вага дорівнюватиме межі від 59,2 до 97,8 кг.
Як тільки буде відома кількість арматури і показники щільності, можна буде визначити вагу одного кубічного метра залізобетону. З куба визначається середній обсяг, який займається сталевими стрижнями. Зрештою виходить об'єм бетону, потім цифри перемножуються на питому вагу для кожного матеріалу, а результати складаються.
Розрахунок щільності на прикладі стрічкового залізобетонного фундаменту
Щільність залізобетону (кг/м3) можна розрахувати на прикладі стрічкового фундаменту, який виготовляється з бетону марки M-300. В даному випадку використовувалися 16-мм стрижні. На першому етапі визначається обсяг, зайнятий арматурою в кубічному метрі матеріалу. Для цього потрібно скористатися наступними розрахунками: ^· r2· L = 3, 14· (0,008) 2· 16 = 0,003 м3.
Таким чином, чистий бетон займе 0,997 м3. Для розрахунку маси арматурних прутів слід перемножити значення: 0,003х7850, у підсумку вдасться отримати 23,6 кг, тоді як масу бетону потрібно розрахувати, перемноживши 0,997х2400. Розрахунки дозволять зрозуміти, що маса бетону дорівнює 2392,8 кг. Після того як значення будуть просумовані, можна отримати щільність залізобетону, дані розрахунки будуть виглядати наступним чином: 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м3.Ці маніпуляції здійснюються ще на стадії проектування навантажень на основу будівлі.
Інформація про щільність бетону
Щільність залізобетону і бетону повинні бути відомі будівельникам. Якщо перше значення було детально описано вище, то про друге варто ще поговорити. Основним робочим показником для бетону є реакція на однорідність і стиснення, а також міцність. Перераховані характеристики регламентує щільність, яка являє собою фізичний показник, визначений методом поділу маси на об'єм.
У будівництві прийнято використовувати усереднене значення цього параметра, адже на нього впливають різні фактори, серед яких:
- якість і величина наповнювача;
- різновид наповнювача;
- склад води;
- ступінь зернистості піску.
Щільність основних різновидів бетону
Середня щільність використовується при визначенні характеристик і розглядається діапазонами, за якими матеріал поділяється на 4 типи. Наприклад, важкі бетони мають щільність, вище 2500 кг/м3. Даний склад створюється з наповнювачів, залізної руди, обрізків сталі, магнезиту, а для будівельних робіт традиційного плану не використовується. Така висока щільність необхідна для захищеності, тому такий бетон застосовується для спорудження спеціальних конструкцій. Мінімальна середня щільність оцінюється показником, який нижче, ніж значення в 500 кг/м3. Такий варіант матеріалу застосовується в ролі теплоізоляційних наповнювачів. Більш повне розуміння відмінностей бетону за щільністю, марками і видами, а також приблизну область використання можна оцінити, ознайомившись з інформацією нижче.
Особливо важкий бетон, про який велася мова вище, може мати наступні марки: , , , , . Важкі бетони мають щільність в межах від 1800 до 2500 кг/м3, використовується матеріал для несучих конструкцій за типом фундаментів. Марки такого бетону можуть виглядати наступним чином: M350, M450, M500. Легкий бетон має щільність в межах від 500 до 1800 кг/м3, марки можуть визначатися наступними позначеннями: M200, M250, M300. Особливо легкі бетони мають щільність в 500 кг/м3, а їх марки виглядають наступним чином: M15, M50, M75, M100, М 150. Використовується цей різновид матеріалу для створення теплоізоляційного шару та спорудження стін.
Ув'язнення
Залізобетон - це поєднання сталі і бетону, яке має унікальні властивості. Міцність, надійність і довговічність матеріалу дозволили знайти йому широке поширення в області будівництва. При проектуванні конструкцій враховується безліч характеристик, в якості однієї з них виступає щільність залізобетону, т/м3 або кг/м3 - ось фізичні величини, в яких прийнято вимірювати цей параметр. Наприклад, якщо вам відома щільність, яка дорівнює 2200 кг/м3, то можна перевести це значення ще в тонни на кубічний метр. В даному випадку це значення скласти 2,2.
