Плотность бетона – одна из наиболее важных его характеристик, так как этот фактор напрямую связан с показателями прочности, водонепроницаемости и ряда других свойств этого строительного материала. Плотность бетона определяется отношением его массы к объему и зависит от концентрации пор, возникающих в процессе приготовления бетонной смеси. Большое количество пор образуется при небольшом количестве цемента в составе смеси, недостаточном перемешивании ее составляющих и интенсивном испарении воды, не прореагировавшей с цементом.
Оглавление статьи
Плотность смеси и плотности затвердевшего бетона
Говоря про понятие «плотность бетона», необходимо четко различать плотность бетонной смеси и плотность затвердевшего состава. Плотность бетонной смеси может практически совпадать с теоретически рассчитанной при ее правильном заводском приготовлении. В результате воздухововлечения в ходе вибраций, перемешивания и воздействия иных факторов, коэффициент уплотнения бетонной смеси составляет примерно 0,96-0,98 (значение «1» — идеальная смесь без наличия воздуха). Что касается затвердевшего состава, то в результате испарения воды в процессе его застывания в нем всегда существует определенное число воздушных пор, поэтому абсолютно точно соответствовать расчетной плотности застывший бетон не может по определению.
Повышение плотности бетона
Плотность бетона может быть повышена рядом методов. К примеру, при формировании смеси можно использовать заполнители с меньшим размером зерна, тем самым снизив итоговый процент пустот. Также плотность бетонной смеси можно увеличить, используя пуццолановый портландцемент или глиноземный цемент, практически не образующий пор при застывании. Кроме того, введение пластифицирующих добавок в смесь снижает водоцементное отношение (В/Ц), повышают плотность и улучшают другие эксплуатационные характеристики бетона.
| Бетон | плотность, кг/мЗ |
|---|---|
| Особо легкие бетоны | менее 500 |
| Легкие бетоны | 500 — 1800 |
| Тяжелые бетоны | 1800 — 2500 |
| Особо тяжелые бетоны | более 2500 |
Классификация бетонов по плотности
Исходя из фактора плотности, различают 4 типа бетона:
1. Особо легкие бетоны на пористых заполнителях (марки М50, М75), применяемые с целью теплоизоляции различных конструкций. В качестве заполнителя подобных бетонов используются вермикулит либо перлит, в результате чего конечный состав обладает малым весом и высокой пористостью (70-85%).
2. Легкие бетоны (ГОСТ определяет, что объемная масса таких составов до 1600 кг/м3 – то есть марки М100, М150, М200) с наполнителями в виде туфа, пемзы, керамзита. Не особо плотный бетон этих марок также содержит достаточно высокую плотность полостей и не отличается особой прочностью. Именно поэтому легкий бетон используется в качестве вспомогательного состава для дорожного строительства слабонагруженных объектов и в производстве неответственных изделий.
3. Бетон тяжелый, технические характеристики и специфика применения которого рассмотрены в отдельной статье. Он представляет собой основной строительный материал для зданий и сооружений монолитной и железобетонной конструкции, работающих под нагрузкой. Плотность и прочность тяжелого бетона зависят от марки и типа заполнителя (в большинстве случаев – различной крупности известняковый, гравийный или гранитный щебень, а также разные фракции песка). Плотность бетона данного типа варьируется в пределах 1800-2500 кг/м3.
4. Особо тяжелые бетоны (ГОСТ определяет, что их плотность варьируется в пределах 2500-6000 кг/м3 объединяют под собой специфические марки этого стройматериала, используемые для строительства особо ответственных объектов гидротехнического плана и АЭС. В качестве заполнителя таких бетонов используется металлическая стружка, барит, магнетит и другие соединения, увеличивающие прочность конструции и уменьшающие уровень радиационного фона.