Тяжелый бетон плотность: таблица плотности легких и тяжелых бетонов

Содержание

Классы бетона по плотности и их особенности

Плотность бетона – один из важных признаков классификации, регламентируемый ГОСТом 25192-2012. Эта величина (D) равна отношению массы бетонной смеси после уплотнения к единице объема. В соответствии со стандартом производители предлагают особо легкие, легкие, тяжелые, особо тяжелые бетоны.

Особо легкие и легкие бетонные смеси

Особо легкие бетоны имеют плотность (D) < 800 кг/м³, легкие – 800 < D < 2000 кг/м³. Эти виды смесей изготавливаются из вяжущего, крупного пористого заполнителя, мелкого плотного или пористого заполнителя. Производство бетонной продукции регламентируется ГОСТом 25820-2014. Легкий бетон может иметь плотную структуру, в которой все поры заполнены мелким заполнителем, или поризованную, без мелкого заполнителя. В качестве крупных пористых заполнителей применяют керамзитовый, аглопоритовый, шунгизитовый, шлакопемзовый, перлитовый, термолитовый щебень или гравий. К особо легким бетонам относятся пено- и газобетоны. Порообразование производится пеной, газом, воздухововлекающими добавками.

Особо легкие бетоны применяются в основном в качестве теплоизоляционного материала. Легкие – выполняют функции конструкционно-теплоизоляционного материала при плотности 500-1400 кг/м³ и конструкционного при плотности 1400-1800 кг/м³. Легкие бетоны востребованы в жилом и индустриальном строительстве при необходимости сочетания высоких теплоизоляционных характеристик с прочностными параметрами.

Тяжелые бетоны: виды и основные характеристики

Плотность – 2000 < D < 2500 кг/м³. Технические условия на эту продукцию определяет ГОСТ 26633-2015. Бетонная смесь изготавливается из плотных заполнителей – крупного и мелкого. Тяжелые бетоны – наиболее распространенный материал, используемый в мало- и многоэтажном жилом и промышленном строительстве. При его изготовлении используют вяжущее (в массовом варианте – портландцемент марок М400 и М500 с минеральными добавками и без них), крупный заполнитель (щебень), мелкий заполнитель (песок) и воду. Разновидность тяжелого бетона – мелкозернистый продукт с плотностью 2000-2500 кг/м³. В его состав входят: вяжущее и плотный мелкий заполнитель.

При строительстве конструкций с высокими требованиями к прочности в качестве крупного заполнителя используют гранитный щебень.

При выборе гранитного сыпучего материала обращают внимание на класс радиоактивности, поскольку гранит может иметь высокий естественный радиоактивный фон. Меньшие характеристики прочности – у гравийного и известнякового щебня. Высокомарочные бетонные смеси используются для сооружения объектов, эксплуатируемых в тяжелых условиях, при высокой влажности, в контакте с агрессивными средами.

Особо тяжелые бетоны: состав и технические характеристики

Особо тяжелые бетоны имеют плотность свыше 2500 кг/м³. Предназначены для строительства особо опасных и ответственных объектов – атомных электростанций и других предприятий, связанных с радиоактивными веществами.

Изоляционные характеристики бетонного продукта (в общем случае) возрастают с увеличением его плотности.

При производстве особо тяжелых бетонов используют металлические руды:

Магнетит (магнитный железняк) – слабокислая руда, плотность которой варьируется в пределах 4500-5000 кг/м³. Бетонная смесь с магнетитом имеет удельный вес примерно 4000 кг/м³.

Гепатитовая руда, включающая красный железняк, поднимает плотность бетонного продукта до 3500 кг/м³.

Лимонит (бурый железняк), несмотря на небольшое повышение удельного веса смеси, значительно улучшает защитные свойства конструкции.

Барит – наполнитель, изготавливаемый на базе сульфита железа. Бетон с баритом обладает высокой устойчивостью к воздействию воды.

Для создания особо тяжелых бетонов с плотностью выше 5 т/м³ используют чугунную крошку, дробь, крупный лом.

Бетон М-200 (В15)Стоимость бетона М-100 (В7,5)Бетон класса М-150 (В12,5)Бетон М-300 (В22,5) с доставкойБетон М-400 (В30)Бетон марки М-350 (В25)Бетон марки М-300 (В22,5)Бетон М-450 (В35)Бетон для фундамента

что это такое и таблицы

Читайте в статье:

От чего зависит плотность
Как повлиять на плотность (объемный вес)
Вес бетона в зависимости от его марки (средняя плотность бетона)
Как определить вес самостоятельно

Плотность бетона – это величина, которая определяется отношением массы вещества к занимаемому им объему и выражается в кг/м3, /м3 или г/см3. Для удельного показателя бетона используются единицы измерения в килограммах на кубический метр и условное обозначение в документации буквой D.

Высокий показатель плотности бетона обеспечивает материалу долговечность и износостойкость. Плотность помогает определить допустимый уровень нагрузок и перегрузок, которые выдерживает бетон.

От чего зависит плотность

Плотность бетона оказывает влияние на прочность, зависит она от соотношения компонентов в составе и их качества. Прочность материала зависит от наличия пор и их количества. Если пористость бетона высокая, то и объемный вес будет небольшим.

На показатель оказывают влияние многие факторы:

свойства наполнителя и размеры фракций в составе;
используемый объем воды при замешивании;
метод отвердения – естественным путем или при подогреве;
механическое уплотнение смеси.

В таблице представлено соотношение классов и марок по средней плотности бетона.

Как повлиять на плотность (объемный вес)

Чтобы получить оптимальную плотность бетона в кг/м3, можно воспользоваться любым из существующих методов:

Добавление наполнителя с более мелкими фракциями позволяет уменьшить число пустот, предупредить появление прослойки с воздухом. Советую посмотреть, как правильно замесить бетон.
Снижение количественного содержания воды. Однако при замесе бетонной смеси нужно обеспечивать ей текучесть. Если раствор получается слишком густым, он существенно усложняет работу. В частности, с нестандартными конструкциями и при больших объемах.
Ручное или механическое уплотнение – после заливки раствора в нём нужно сделать несколько отверстий для беспрепятственного выхода воздуха и воды на поверхность. В качестве инструмента можно использовать любой удобный, например, лопату или вибратор.
Искусственный подогрев способствует более быстрому испарению воды, как следствие повышению массы и удельного веса застывшего бетона.
Выбор в пользу расширяющего или безусадочного вещества для получения цемента с минимальной пористостью, но высокого качества.
Добавка пластификатора в составе помогает снизить количество жидкости при той же текучести, Что способствует повышению плотности.
Вакуумирование – способ, который возможно реализовать лишь в масштабах промышленности.

Вес бетона в зависимости от его марки (средняя плотность бетона)

В таблице ниже есть описание различных марок бетона по средней плотности в кг/м3. К каждому товару идёт нормативная документация, в которой можно найти маркировку. Наиболее известными марками считаются:

M100 – подходит для выполнения дополнительных и вспомогательных работ. Может служить основой при установке бордюрного камня, прокладывании трасс и автомагистралей, кладется в основу под сборный фундамент или монолит. Удельный вес этого типа в среднем 2,34 т/м3;
М150 подходит для строительства небольших и облегченных сооружений, автомобильных дорог, монтажа стяжек пола. Плотность марки М150 может быть от 2,36 д 2,37 т/м3;
M200 – одна из самых востребованных марок, которой можно найти применение практически в любой сфере. Плотность тяжёлого бетона М200 – показатель 2,375 т/м3. Он в меру прочный, имеет оптимальное соотношение цены и качества, не боится сильных морозов. Используется данная марка бетона для фундамента, в производстве плиток, пешеходных дорожек, плит и ступеней для лестничных пролетов и различных железобетонных конструкций. Марке М200 не страшны значительные изменения давления;
M250 – вид, по качеству и характеристикам схожий с маркой М200, но имеет еще более высокую прочность. Изготовленные из него плиты получают хорошую несущую способность, постоянно используются в строительстве;
М300 – марка с плотностью 2,4-2,41 т/м3, используется в производстве лестниц, свай, заборов, балок, стен, при закладке фундамента;
М350 – используется для возведения необычных, упрочненных сооружений, бассейнов, взлетных полос для самолетов из-за его большого удельного веса. Плотность марки 2,42-2,43 т/м3, что в среднем гораздо выше, чем у марки М400;
M400 – марка, созданная специально для производства различных несущих конструкций будущих сооружений. Цемент нужен для изготовления балок, свай, перемычек, коллекторов, мостов, тоннелей, плотин. Его удельный вес 2,4 т/м3.

Для производства элементов, испытывающих сильнейшие нагрузки, используется марка М450 или В35. Плотность бетона В35 составляет 2500 кг/м3.

Основным параметром для выбора цемента служит именно марка, она способна сразу сказать о многих его качествах и свойствах, возможностях выполнять определённые функции. Поэтому при выборе цементной смеси нужно сразу спрашивать его марку. Существует множество различных характеристик бетона, которые не менее важны, включая стойкость к морозам, подвижность, водонепроницаемость и другие. Но часто на них обращают внимание уже вторым делом. Более подробно можно узнать про марки бетона и их применение в строительстве.

Процесс отвердевания цементной смеси длиться 28 суток. За весь период будущий бетон будет менять свою прочность, максимально твердым он станет лишь в конце. На каждом отрезке времени за этот период твердость будет меняться. Практически за один месяц цемент может стать прочнее на 70%. Спустя полгода прочность будет еще выше.

Как определить вес самостоятельно

Узнать вес бетона можно и самостоятельно, если знать его структуру и тип или посчитать на калькуляторе бетона.

Из таблицы ниже можно узнать удельный вес различных типов бетона в зависимости от вида наполнителя. Таблица плотности и пористости бетона:

В зависимости от плотности все материалы делятся на такие типы по ГОСТ:

Плотные от 1,8 до 2,5 т/м3 – в них между зернистыми гранулами присутствуют ещё вяжущие вещества и пузырьки воздуха в незначительном количестве. Отсюда и более высокая плотность.
Поризованные 0,7-1,4 т/м3 – в их составе также можно найти вяжущие вещества, а также пузырьки воздуха, которые были созданы методом пено- или газообразования.
Ячеистые 0,4-0,5 т/м3 – в этих разновидностях поры расположены равномерно, в составе присутствует диоксид кремния. Например: полистиролбетон.
Крупнопористые 0,8-1,2 т/м3 – смесь состоит из мелко и крупнозернистых ингредиентов, между которыми пространство заполняется мелкофракционными наполнителями и вяжущим веществом.

Заполнители цемента тоже могут влиять на его классификацию. Они формируют его жесткий скелет, уменьшают усадку, предотвращают возникновение трещин.

Пористость цемента нужно знать для определения его удельного веса. Если в составе содержится много воздуха, то такие разновидности будут более легкими, весят меньше других.

Остались вопросы? Тогда можете открыть отдельную статью: сколько весит 1 куб бетона.

BM: Марка и класс бетона — в чем разница?

Смотрите это видео на YouTube

Бетон высокой плотности: типы и свойства

В этой статье мы обсудим: 1. Значение бетона высокой плотности 2. Типы излучения в бетоне высокой плотности и их опасности 3. Способность к экранированию 4. Заполнители, используемые для экранирования 5. Требования к бетону с защитой от излучения Характеристики.

Значение бетона высокой плотности:

Как следует из названия, плотность этого бетона варьируется от 3360 кг/м ³ до 3840 кг/м ³ , тогда как плотность обычного бетона составляет порядка 2400 кг/м ³ . Плотность легкого бетона составляет около 1900 кг/м ³ , а плотность обычного бетона около 2400 кг/м ³ . Таким образом, плотность бетона высокой плотности примерно на 50% больше, чем плотность обычного бетона. Однако этот бетон можно производить с плотностью до 5200 кг/м ³ с использованием железа как в качестве мелкого, так и крупного заполнителя.

С появлением атомной энергетики на рынке появился значительный спрос на бетонщиков. Из-за использования реакторов, производящих ядерную энергию, также имело место крупномасштабное производство проникающей радиации и радиоактивных материалов.

Таким образом, все установки, производящие ядерную энергию, такие как ядерные реакторы, ускорители частиц, установки для промышленной радиографии, рентгеновской и гамма-терапии, нуждаются в ядерном экранирующем материале для защиты обслуживающего персонала от биологических опасностей, таких как радиация. Бетон нормальной и высокой плотности эффективен и экономичен для строительства постоянной защиты от радиации.

Типы излучения в бетоне высокой плотности и их опасности:

Излучение можно разделить на две следующие группы:

Эти излучения учитываются при проектировании биологических экранов.

1. Электромагнитные волны.

2. Ядерные частицы.

1. Электромагнитные волны:

Эти волны имеют высокую частоту и высокую энергию. Эти волны известны как рентгеновские и гамма-лучи. Это единственные электромагнитные волны, которые нуждаются в экранах для защиты персонала. Хотя они и похожи на высокие лучи, но обладают более высокой энергией и большей проникающей способностью. Рентгеновские и гамма-лучи идентичны, но источники их образования различны. Оба этих луча имеют высокую проникающую способность, но они могут быть адекватно поглощены бетонным экраном соответствующей толщины.

2. Ядерные частицы:

Ядерные частицы состоят из ядер атомов или их фрагментов. Эти фрагменты известны как нейтроны, протоны, альфа- и бета-частицы. Кроме нейтронов все остальные частицы обладают электрическим зарядом. С другой стороны, нейтроны не заряжены и остаются незатронутыми электрическим полем до тех пор, пока не вступят во взаимодействие при столкновении с ядром. У них нет определенного диапазона, и некоторые из них могут пробить любой щит.

Альфа-, бета- и протонные частицы несут электрический заряд, взаимодействуя с электрическим полем, окружающим атом защитного материала, и значительно теряют свою энергию. Как правило, эти частицы не создают отдельной проблемы экранирования, хотя для ускоренных протонов на высоких уровнях энергии может потребоваться сильное экранирование, сравнимое с тем, которое требуется для нейтронов.

Таким образом, рентгеновские и гамма-лучи, и нейтроны нуждаются в защите. Как указано выше, рентгеновские и гамма-лучи похожи, за исключением энергии и происхождения. Биологическая опасность радиации возникает из-за того, что радиация взаимодействует с тканями человека. В процессе взаимодействия часть энергии тканей человека теряется.

Потеря энергии достаточна для ионизации атомов клеток, нарушения хрупкого химического баланса и гибели клеток. Если поражено достаточное количество клеток, организм умирает. Таким образом, радиация должна быть снижена или достаточно снижена, чтобы оставшееся или неиспользованное излучение не могло причинить непоправимый вред лицам, подвергшимся его воздействию.

Помимо биологической опасности, очень высокая температура также возникает в результате ядерной реакции. Таким образом, экранирование необходимо для защиты электронного и другого чувствительного оборудования, находящегося поблизости.

Экранирующая способность Бетон высокой плотности :

Благодаря следующим характеристикам бетон считается отличным защитным материалом:

1. Обладает достаточной способностью поглощать как нейтронное, так и гамма-излучение, уменьшая излучение до очень слабого состояния.

2. Обладает хорошими механическими свойствами, такими как прочность и долговечность.

3. Когда зеленый, ему можно придать любую форму. Таким образом, простота конструкции делает бетон особенно подходящим материалом для радиационной защиты.

4. Его начальная стоимость и стоимость обслуживания также относительно низки.

Недостатки:

Его недостатки следующие:

1. Поскольку секции конструкции тяжелые, им нужно больше места. Таким образом, использование бетона в качестве защиты от радиации требует большего пространства.

2. Вес экранирующего бетона очень большой, от 3360 до 3840 кг/м ³ .

Заполнители для экранирования Бетон высокой плотности :

Для изготовления экранирующего бетона необходим тяжелый заполнитель с удельным весом от 3,5 до 4,0. Существует множество заполнителей с удельным весом более 3,5 для изготовления тяжелого бетона.

Некоторые из природных заполнителей, используемых в коммерческих целях, следующие:

1. Барит

2. Магнетит

3. Ильменит

4. Лимонит и

5. Гематит и др.

Барит является наиболее распространенным природным заполнителем с удельным весом 4,1 и чистотой 95%. На рынке также доступны стальные и железные заполнители в виде дроби и штампованного лома для использования в качестве тяжелого заполнителя. Они известны как искусственный заполнитель.

При выборе заполнителя для использования следует учитывать доступность заполнителя на месте и его физические свойства. Как правило, тяжелый заполнитель должен быть прочным, чистым, инертным и относительно свободным от вредных материалов, которые могут ухудшить прочность бетона.

Способность различных тяжелых заполнителей поглощать гамма-лучи прямо пропорциональна их плотности. Также более тяжелые элементы более эффективно поглощают быстрые нейтроны за счет неупругих столкновений, чем более легкие. Поэтому для строительства щита следует использовать как можно более тяжелый заполнитель.

Однако плотность — не единственный фактор, который необходимо учитывать при выборе заполнителя для нейтронобетонного экрана. Желаемое увеличение содержания водорода, необходимого для замедления быстрых нейтронов, может быть достигнуто за счет использования водосодержащих руд. Эти материалы содержат высокий процент воды гидратации. При нагревании бетона часть этой фиксированной воды в заполнителе может быть потеряна. Лимонит и гетит являются надежными источниками водорода, пока температура экрана не превышает 200°C, тогда как серпентин пригоден до 400°C. Физические свойства заполнителя высокой плотности показаны в таблице 23.1 ниже.

Требования к радиационно-защитному бетону:

Важными требованиями к радиационно-защитному бетону являются следующие:

1. Высокая плотность бетона ― чем выше плотность бетона, тем выше поглощение излучения. Качество радиационной защиты бетона может быть повышено за счет увеличения его плотности.

2. Другим важным требованием к радиационно-защитному бетону является его структурная прочность даже при высокой температуре.

Таким образом, для производства бетона высокой плотности и высокой прочности необходимо очень строго контролировать соотношение вода/цемент. Должны быть использованы подходящие добавки и подходящие вибраторы для хорошего уплотнения, после чего следует следовать хорошему контролю качества.

Бетон высокой плотности, используемый для экранирования, отличается от обычного бетона в следующих отношениях.

Бетон высокой плотности должен содержать достаточно материала с легким атомным весом, который производит водород. Иногда в бетоне высокой плотности используются серпентиновые заполнители из-за их способности удерживать кристаллизационную воду при высоких температурах, что обеспечивает источник водорода. Наличие кристаллизационной воды во всех тяжелых заполнителях не обязательно.

Бетон высокой плотности может содержать большое количество цемента и может проявлять повышенную ползучесть и усадку. Из-за высокой плотности заполнителя имеет склонность к сегрегации. Используемый крупный заполнитель может состоять только из минерального заполнителя высокой плотности или из смеси минерального заполнителя и стальных частиц или только из стальных частиц. Эксперименты показали, что если в качестве крупного заполнителя используются только гладкие кубические куски стали или железной руды, прочность на сжатие будет не более 21 МПа, независимо от водоцементного отношения или соотношения тампонажной смеси.

Если в качестве заполнителя вместе с хорошим цементным раствором используется расколотая арматура, будет получена нормальная прочность. Раствор, используемый в бетоне с предварительно уложенным заполнителем высокой плотности, должен быть несколько богаче, чем раствор, используемый в предварительно уложенном бетоне нормальной плотности. Высокий модуль упругости, низкое тепловое расширение и низкая упругая деформация и деформация ползучести являются идеальными свойствами как для бетона высокой плотности, так и для обычного бетона.

Свойства бетона высокой плотности:

Наблюдались следующие свойства бетона высокой плотности:

1. Прочность этого бетона, измеренная на стандартных цилиндрах, составила 42 МПа через 28 суток при водоцементном отношении 0,58 и 24 МПа при водоцементном отношении 0,9.

2. Плотность этого бетона для смеси 1:4,6:6,4 с водоцементным отношением 0,58 составила 3700 кг/м ³ .

3. Коэффициент теплового расширения баритобетона, измеренный в диапазоне температур от 4°C до 38°C, примерно в два раза выше, чем у обычного бетона.

4. Модуль упругости и коэффициент Пуассона бетона высокой плотности и обычного бетона примерно одинаковы.

5. Усадка бетона высокой плотности составляет от 1/4 до 1/3 усадки обычного бетона.

6. Теплопроводность, коэффициент диффузии и т.д. высокопрочного бетона значительно ниже, чем соответствующие значения для бетона с обычным заполнителем.

7. Бетон с баритовым заполнителем плохо переносит атмосферные воздействия.

8. Мелкий баритовый заполнитель замедляет процесс схватывания и твердения бетона, поэтому рекомендуется использовать пробные смеси.

9. В этом бетоне не должно быть вовлеченного воздуха. Тем не менее, рекомендуется использование деэнтрейн агента.

Главная ›› Технология бетона ›› Строительные материалы ›› Бетон ›› Типы ›› Бетон высокой плотности

Бетон высокой плотности | Строительный гражданский

Бетон высокой плотности представляет собой бетон плотностью от 6000 до 6400 кг/куб.м. Бетон высокой плотности также известен как Тяжелый бетон . Бетон высокой плотности в основном используется для радиационной защиты, противовесов и других целей, где требуется высокая плотность. Бетон высокой плотности обладает лучшими экранирующими свойствами, поэтому он может защищать от вредных излучений, таких как рентгеновские лучи, гамма-лучи и нейтроны.

Используются ли заполнители высокой плотности для получения бетона высокой плотности?

Да, конечно. Заполнители высокой плотности используются для получения тяжелого бетона. Некоторыми из заполнителей высокой плотности являются барит, феррофосфор, лимонит, гематит, ильменит, магнетит, гетит, стальная штамповка и стальная дробь. Следует помнить, что для получения этого типа бетона требуется высокое содержание связанной воды.

Выбор вышеупомянутых заполнителей в основном зависит от физических свойств, таких как объемная плотность, удельный вес, доступность материалов и их стоимость. Для достижения работоспособности, высокой плотности заполнители должны быть свободны от грязи, масляных или жирных пятен и других посторонних включений. В противном случае это затормозит процесс гидратации и эффективное связывание частиц. Некоторые добавки бора, такие как колеманит, борокальцит, используются при приготовлении бетона для улучшения защитных свойств. Эти добавки могут повлиять на время схватывания бетона, поэтому в зависимости от пригодности следует приготовить и испытать пробные смеси.

Свойства бетона высокой плотности:

При использовании стальных перфораторов и стальной дроби можно получить бетон плотностью более 5000 кг/куб.м

Бетон:

* Пропорции смеси для этого бетона высокой плотности такие же, как и для обычного бетона.

* Для бетона высокой плотности используется обычный метод смешивания и укладки. Самое главное – не допускать перегрузки смесителя, особенно при использовании тяжелых заполнителей, таких как сталь. Размер партии должен быть уменьшен до 40-50% от допустимой производительности смесителя. Также избегайте избыточного смешивания, потому что это приведет к удобоукладываемости и вытеканию бетона.

* Методы с предварительно уложенным заполнителем могут применяться при укладке тяжелого бетона. В этом методе заполнители помещаются в формы, соответствующий раствор из цемента, песка и воды прокачивается по помещенным заполнителям, чтобы они могли заполнить пустоты между заполнителями.