Вес бетона разных марок

Одним из важнейших показателей бетона и многих других строительных материалов, является его плотность – то есть количество килограмм в единице объема (обычно в килограммах на кубический метр кг/м3).

Вес кубического метра бетонного раствора в зависимости от марки

Ответ на вопрос, сколько весит куб бетона, зависит от ряда показателей:

• технология производства (этим определяется его марка);
• состояние (сухое или жидкое);
• наличие примесей (гравий, щебень, пемза и др.).

Поскольку неотъемлемыми компонентами бетона любого вида являются цемент и песок, то вес разных марок определяется содержанием:

• Наполнителя – низкоплотные пемза, перлит в легких бетонах и наполнители высокой плотности (сталь, чугун, барит) в тяжелых и особо тяжелых.
• Воды, количество которой определяется конкретной технологией замеса.

Влияние плотности наполнителя

Из таблицы, приведенной ниже, видно, как влияет конкретный наполнитель на конечный удельный вес.

Влияние доли воды в растворе

Добавление воды увеличивает массу готового продукта в пределах 10%, что наглядно видно из другой таблицы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО. Вес кубического метра бетона зависит даже от технологии перемешивания раствора – масса материала после механической обработки, как правило, больше. чем при ручной.

Компоненты смеси и их соотношение

Один из наиболее распространенных строительных материалов, типичный состав которого включает в себя такие компоненты:

• песка;
• щебня;
• цемента;
• воды.

Конкретное соотношение, а также наличие других примесей зависит от марки бетона, которая определяется технологией производства. Наиболее распространенный вариант показан на диаграмме.

Последние 2 компонента являются связующими – именно благодаря ним бетон при застывании образует монолитный, твердый материал.

Виды сырья

Отнесение бетона к конкретной марки зависит от его плотности, которая в свою очередь определяется технологией изготовления.

Легкий

Состав в который наряду со стандартными компонентами входит пористый наполнитель:

• керамзит
• перлит
• туф
• пемза
• гипс

Низкая плотность этих материалов влияет на то, сколько весит куб бетона, выполненный из них. Диапазон значений плотностей готового продукта от 500 до 2000 кг/м3.

Низкая плотность материала обусловлена тем, что в его структуре содержится много крупных пор.

При возведении стен такой материал ввиду своей легкости не применяется. Зато его используют как теплоизоляционный материал.

Его достоинства состоят в следующем:

• Низкая теплопроводность – поры в материале заполнены воздухом, который очень плохо проводит тепло. Соответственно, материал применяется в качестве утеплителя для стен.
• Небольшой вес в одном и том же объеме – такое качество дает несколько плюсов: легко транспортировать, фундамент из него не нужно усиливать дополнительными материалами, также его достаточно легко поднимать на высоту.



• Высокая звукоизоляция также связана с микроструктурой материала – звуковая волна значительно ослабевает, когда попадает в поры и отражается от многочисленных стенок.
• Поскольку материал имеет крупную пористую структуру, то с ним легко работать – устанавливать, разрезать.

Такие свойства наряду с высокой прочностью позволяют применять его не только как утеплитель, но и в возведении несущих стен.

Наряду с достоинствами материал имеет недостатки, которые также объясняются его структурой – большие поры легко впитывают влагу, в результате чего со временем он утрачивает свою прочность.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. При покупке легкого бетона лучше всего выбирать марки, которые содержат в своем составе пемзу – этот материал значительно снижает поглощение воды бетоном, поэтому прослужит такой материал гораздо дольше.

Тяжелый

Тяжелый бетон в качестве дополнительного компонента включает в себя такие, горные породы, как:

• гравий
• гранит
• мраморная крошка

Последняя используется намного реже ввиду своей дорогой цены. Наличие таких плотных наполнителей определяет большой вес кубометра бетона. Диапазон значений его плотности от 1800 до 2500 кг/м3.

Особенности состава влияют на структуру. Содержание крупных фракций гранита или гравия значительно уплотняет материал  и повышает его износостойкость. Суть этого явления можно наглядно увидеть из приведенной ниже схемы, на которой отражена структура легкого, тяжелого и особо тяжелого бетона (слева направо).

Преимуществами материала:

• Прочность – именно такие фракции чаще всего применяются при возведении фундаментов многоэтажных домов и любых сложных конструкций, устойчивость которых предполагает высокое сопротивление материала сжатию.
• Водостойкость – поскольку поры заслоняются фракциями тяжелого компонента, то и воды в такой материал проникает существенно меньше, чем в легкие аналоги. Соответственно, срок службы материала значительно увеличивается.
• Этот материал также обладает низкой теплопроводностью и хорошо гасит звук.

Степень прочности разных марок тяжелого зависит от содержания в нем разных компонентов на 1 кубометр. Соответственно, выделяют несколько классов прочности готового материала. Понять отличия можно из сравнительной таблицы.

Класс прочности также влияет на вес куба бетона (чем выше класс, тем больше его плотность).

Особо тяжелый

Этот класс материалов применяется в строительстве специальных сооружений, требующих исключительной прочности несущих конструкций. Например, стены АЭС предполагают не только надежность материалов, из которых они изготавливаются, но и их высокую плотность, защищающую окружающую территорию от вредного радиоактивного излучения.

Плотность такого материала определяет предельно большой вес кубичкского метра по сравнению со всеми остальными марками (от 2500 до 3000 кг/м3). В его состав наряду со стандартными компонентами входят:

• барит (его плотность порядка 4500 кг/м3)
• магнетит (4900-5200 кг/м3)
• лимонит (3300-3900 кг/м3)
• чугунная дробь (6500-7000 кг/м3)
• фрагменты стали (7800 кг/м3)

Именно отходы от производства стали и чугуна обуславливают свойство такого бетона отражать излучение. Толщина стен с этими компонентами существенно ниже, чем без них.

Как замесить смесь своими руками

Чтобы правильно приготовить материал самостоятельно, нужно исходить не только из того, сколько будет весить готовый раствор, но также из массы и качества всех исходных компонентов.

Цемент

Это центральный компонент, входящий в состав всех марок бетона – именно он наряду с водой обеспечивает связывание всех компонентов вместе, поэтому подходить к выбору цемента нужно очень внимательно.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Самая распространенная марка цемента, которую часто используют в индивидуальном строительстве, – М 500. Она оптимальна по соотношению цена/качество и служит достаточно долго. Также нередко выбирают М 400, но ее долговечность несколько хуже.

На вид цемент не должен слеживаться, поскольку в противном случае в нем превышено допустимое содержание влаги, что неизбежно отразится на качестве строительных работ. Поэтому когда приобретаете цемент, проверяйте целостность упаковки и маркировку завода-изготовителя.

ВАЖНО. Лучше всего покупать цемент максимум за полмесяца до начала работ. Чем раньше вы начнете изготавливать из него бетон, тем проще будет это сделать. Обращайте внимание на дату изготовления материала – не приобретайте слишком старый цемент (более полугода от даты изготовления).

Песок

Наиболее оптимальным вариантом будет песок с частицами в пределах 1-6 мм. Под такое описание попадает речной песок.

При этом важно учесть следующие моменты:

• песок должен состоять в основном из равномерных песчинок;
• в его составе не должно быть никаких примесей.

В этом смысле овражный (карьерный) песок уступает речному и тем более морскому, хотя последние два стоят дороже.

Наполнитель

В качестве наполнителя в частном строительстве наиболее популярны щебень или гравий. Именно они придают готовому продукту необходимую плотность и прочность.

Размер камней гравия должен лежать в диапазоне 10-33 мм, а посторонние примеси, пыль могут содержать лишь по минимуму.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Чем более рельефную поверхность имеет щебень или гравий, тем более прочным будет бетон – дело в том, что полости и микротрещины на камнях обеспечивают наиболее полное сцепление их со смесью цемента и песка, что гарантирует высокие прочностные свойства изделий.

Вода

К этому компоненту нет принципиальных требований – для замеса берется обычная вода, то есть чистая и не содержащая какие-либо посторонние компоненты. Здесь действует простой принцип: воду, которую безопасно пить, можно использовать и для замеса.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Вода речная или озерная совершенно не подходят для получения смеси. Дело в том, что в них много бактерий, кислот, щелочей, которые неизбежно начнут ухудшать материал готовых бетонных изделий.

Дополнительные компоненты

Наконец, для улучшения прочностных свойств бетона и увеличения срока его службы вводятся некоторые добавки:

• Пластификаторы – с их помощью можно отрегулировать оптимальную консистенцию смеси, сделав ее более текучей или напротив, более вязкой. Регулирование плотности раствора (подвижности бетонной смеси) в этом случае достигается не за счет варьирования количеств цемента, а с помощью действия пластификаторов. Это позволяет сэкономить до 15% используемого цемента. Особенно актуально их применение для фундаментов нестандартной формы.



• Гашеная известь – этот компонент добавляют очень часто, поскольку с таким раствором гораздо легче работать (выравнивать его, распределять по поверхности и т.п.). Однако важно учесть, что избыточные ее количества могут ослабить прочность материала, поэтому использовать эту добавку нужно в определенных пределах.
•  Армирующие вещества позволяют дополнительно повысить прочность бетона за счет более эффективного связывания его компонентов при застывании раствора. Для этого используются искусственные материалы – полипропиленовые и поливинилхлоридные (ПВХ) волокна.

Соотношения ведущих компонентов (цемента, песка и щебня) определяют марку готового материала. В таблицах ниже показаны примеры для марок М 400 и М 500.

Технология замеса

Существуют две принципиально отличающиеся друг от друга технология изготовления смеси из исходных компонентов:

• Все ингредиенты отмеряются в нужном соотношении и смешиваются вместе, после чего к ним добавляют воду.
• Все компоненты засыпаются в воду и размешиваются.

В первом случае существует риск того, что не все компоненты намокнут равномерно, соответственно, образуются комки, которые потребуют дополнительных усилий для придания раствору равномерности. Поэтому второй вариант имеет свои преимущества, особенно если добавлять все компоненты не сразу, а равномерно.

Последовательность действий при замесе по второй технологии будет примерно такой:

• Все компоненты берутся в нужном, заранее рассчитанном количестве.
• Вода заливается в емкость (при этом немного жидкости лучше не долить).
• Засыпается цемент – сначала не весь, а ровно столько, сколько воды не было долито.
• Далее идет песок в полном объеме.
• После его добавления нужно обеспечить непрерывное перемешивание всей смеси в течение 4-5 минут.
• Теперь добавляется остаток цемента и все добавки (пластификаторы, известь), смесь снова перемешивается до тех пор, пока не будет получена однородная масса.
• В самый последний момент добавляется тяжелый наполнитель (щебень или гравий) и остаток воды. Снова все перемешивается.

Видео инструкция по приготовлению стандартного бетона марки М 300 своими руками