Вес — сила, с которой тело давит на опору. Удельный вес вещества — его отношение к объему (Н/м3). Эту физическую величину часто путают с плотностью, которая является отношением массы к объему (кг/м3), так как численно они совпадают. Причина путаницы заключается в смешении понятий веса и массы (количества вещества). Совмещение определений этих величин — либо ошибка, либо бытовое словоупотребление, когда не требуется научная точность.
- Как объемная масса влияет на другие параметры?
- От чего зависит значение?
- Разновидности бетонов
- Вес стройматериалов разных классов
- Виды наполнителей
Для грубого расчета берут ориентировочную цифру — 2400 кг/м3. Если речь идет об удельном весе железобетона, то прибавляют до 10 %. Но в строительстве используют множество различных видов, их плотность сильно отличается и находится в пределах 300-3000 кг на кубометр.
Влияние удельной массы на качественные характеристики бетона
По этому параметру подбирают подходящий вид раствора для конкретных целей. Несущие конструктивные элементы изготавливают из более плотных типов, второстепенные — из легких.
На плотность влияет подбор зернового состава заполнителя, снижение содержания воды. Если есть необходимость в увеличении веса 1 м3, то добавляют пластификаторы, специально предназначенные для уплотнения или улучшения качества. Это происходит за счет уменьшения потребности раствора в воде при сохранении его подвижности. Помимо прочности от объемной массы зависят влагонепроницаемость и морозостойкость.
Для легких пористых цементобетонов важной характеристикой являются звуко- и теплоизолирующие свойства. Здесь прослеживается обратная связь между массой кубометра и этими параметрами — чем плотнее материал, тем хуже он утепляет и поглощает шум. По марке пено- и газобетона определяют также степень пористости: чем она выше, тем меньше содержание воздуха.
От чего зависит?
На массу кубометра влияют больше всего:
- тип заполнителя, размеры его гранул;
- процентное содержание воздуха, количество пустот;
- способ, а также качество замеса (ручной, механизированный);
- количество воды.
Вес единицы объема напрямую связан с прочностью на сжатие. Чем больше масса, тем выше марка материала, но плотность не является определяющей характеристикой надежности, а лишь косвенной.
Классификация бетонов
- Плотные (объемный вес 1800-2500 кг/м3). У них пространство между зернами заполнителя полностью занимают затвердевшие частицы вяжущего компонента и небольшое количество вовлеченного внутрь них воздуха.
- Поризованные (700-1400 кг/м3). Пространство между зернами их заполнителя занимают вяжущее и полученные за счет введения пено- или газообразователя пузырьки воздуха.
- Ячеистые (400-500 кг/м3). Отличаются от поризованных присутствием в их составе добавки из кремнезема, большим количеством и равномерностью расположения пор, наполненных воздухом.
- Крупнопористые (800-1200 кг/м3). Их состав имеет два вида заполнителя — с крупным и мелким зерном. Пространство между частицами крупного неполностью занято мелким, а также вяжущим компонентом.
Между пористостью и удельной массой прямая связь: чем больше воздуха, тем меньше объемный вес.
2. По плотности.
- Особо тяжелые. Один их кубометр весит более 2500 кг. К ним относят лимонитовый, баритовый, магнезиальный, с заполнителем из чугунной дроби. Применяют их редко, для монтажа защитных сооружений, в зданиях, подвергающихся радиоизлучению (атомные электростанции, лаборатории ядерной физики).
- Тяжелые. Вес куба — 1800-2500 кг. В категорию попадают гранитный, известняковый, щебеночный, базальтовый, диабазовый. Это самые распространенные строительные растворы, являющиеся конструкционным материалом для несущих стен, стяжек.
- Легкие. С массой кубометра 500-1800 кг, их относят к конструкционно-теплоизолирующим. Примеры: керамзитовый, перлитовый, вермикулитовый, газо- или пенобетон. Для несущих конструкций можно использовать лишь элементы из них большого размера. Узкие блоки подбирают для перегородок или утепления.
- Особо легкие. Вес — до 500 кг/м3, они являются теплоизолирующим, а не конструкционным материалом, т. е их применяют только для утепления стен, но не в качестве их основы. Примеры: пенопластобетон, торфобетон.
В маркировке плотность обозначают латинской буквой D, значение указывают арабскими цифрами. Например, один кубометр цементобетона марки D600 весит 600 кг.
Зависимость плотности и марки прочности
Вес кубометра разных классов, кг/м3:
| Вид | В2,5-В3,5 | В5-В7,5 | В10-В15 | В20-В25 |
| Керамзитобетон | 900-1400 | 1000-1500 | 1200-1600 | 1600-1900 |
| Шлакопемзобетон | 1200-1500 | 1300-1600 | 1400-1700 | 1800-1900 |
| Керамзитобетон поризованный | 700-1300 | 900-1400 | — | — |
| Шлакопемзобетон поризованный | 1000-1400 | 1200-1600 | — | — |
Строгой прямой зависимости между маркой прочности и объемным весом нет. Она в большей степени выражена маркой цемента (или другого вяжущего компонента). Для получения плотного материала с повышенной несущей способностью берут цемент более высокого класса, обычно на 2-3 уровня выше.
Зависимость от наполнителя
Масса единицы объема существенно отличается от наполнителя, наличия армирования.
| Вид | Плотность, кг/м3 |
| Сверхтяжелые: лимонитовый, баритовый, магнезиальный | более 2500 |
| Железобетон | 2500 |
| Тяжелые: щебеночный, гранитный, базальтовый | 2400 |
| На гранулированных доменных шлаках | 1200 — 1800 |
| На топливных шлаках, термозитобетон, керамзитобетон, шлакопемзобетон | 800 — 1900 |
| Туфобетон | 1200 — 1600 |
| Пемзобетон, на вулканическом шлаке | 800 — 1600 |
| Шунгизитобетон | 500 — 1800 |
| На зольном гравии | 1000 — 1400 |
| Перлитобетон | 600 — 1200 |
| Газобетон, пенобетон, газосиликат, пеносиликат | 300 — 1000 |
| Вермикулитобетон | 300 — 800 |
Удельный вес бетонной смеси — 300-2500 кг/м3 и более. Обычный цементно-щебеночный относят к категории тяжелых бетонов (до 2400 кг/м3). При выборе материала для строительства зданий учитывают, что объемная масса и прочность находятся в прямой зависимости друг от друга. Необходимо помнить о том, что чем больше весит один кубометр, тем ниже пористость, хуже теплоизолирующие и звукопоглощающие свойства.
