Щільність залізобетону, питома вага в 1 м3, характеристики різних марок

Залізобетон і вироби з нього (ЗБВ) – особливо міцний будівельний матеріал. У нього є маса переваг і тільки один недолік – дуже велика вага. З цим доводиться миритися і на стадії проектування або зведення об’єктів, і при розбиранні залізобетонних конструкцій в процесі демонтажу.

1. різновиди ЗБВ
2. Для чого потрібно армування?
3. розрахунок щільності
4. маса залізобетону

Вага виробів із залізобетону безпосередньо залежить від щільності самого матеріалу. Оскільки бетон, основною їх компонент, має свою класифікацію по щільності, ЗБВ також прийнято ділити на декілька видів:

1. Особливо важкі – висока питома вага більше 2500 кг / м3 їм забезпечують магнетитові, лімонітовие, баритові і інші важкі заповнювачі. У цивільному будівництві не застосовуються.

2. Важкі – щільність від 2200 кг / м3 і вище мають звичні нам склади з додаванням щебеню або гравію.

3. Полегшені – як правило, це ті ж важкі бетони з металевою арматурою, але з наскрізними порожнинами, що зменшують середню вагу конструкції до 1800 кг на кожен 1 м3.

4. Легкі – питома вага від 500 кг / м3 мають пористі, керамзитові, перлітові і полістиролбетон, які теж можуть посилюватися арматурою.

Слід пам’ятати, що фактична щільність бетону в армованої конструкції буде залежати не тільки від складу розчину, але і від способу його заливки. Ущільнення ще не застиглої суміші вібраційними машинами робить залізобетон важче приблизно на 100 кг / м3.

Звичайний бетон, хоч і має високу міцність, залишається досить крихким матеріалом. Відмінно справляючись з навантаженнями на стиск, він легко руйнується при згинанні і крученні. А адже саме такий вплив відчувають балки, прогони мостів і панелі перекриттів. Щоб конструкція придбала необхідну міцність ще й на вигин, в залізобетоні застосовується армування сталевими стрижнями.

Завдяки металевої арматури тріщиностійкість і механічна міцність ЗБВ виростає втричі, збільшуючи термін служби всієї системи. Але щоб поліпшені характеристики залізобетону були рівномірно розподілені, зміцнення виконують за певними схемами. Як правило, стрижні розташовують в тілі у вигляді тривимірної сітки з розміром осередків 100-200 мм.

Прути можуть ув’язуватися один з одним більш тонким сталевим дротом, і тоді її присутністю при розрахунку щільності залізобетону можна знехтувати. Але у великих конструкціях, замість катанки використовуються відрізки тій же арматури. В цьому випадку додаткові елементи доведеться враховувати.

Щоб визначити її, можна взяти за основу пропорції розчину в одиницях маси. Досить виключити з розрахунку воду, яка через місяць повністю піде з масиву, щоб отримати цілком точну щільність моноліту. Дозволено скористатися і приблизними даними, якщо відома марка бетону, що застосовується в ЗБВ:

Марка М200 М250 М300 М350 М400 Щільність, кг / м3 2385-2400 2390-2405 2400-2415 2405-2420 2410-2430

На вагу 1 м3 ЗБВ впливає і обрана схема армування. Тут свою роль грає кількість прутів в тілі залізобетону і їх перетин. Ці параметри дозволяють дізнатися внутрішній обсяг, який займає сталева арматура, а потім розрахувати її масу.

Залежно від форми і призначення конструкції із залізобетону, застосовують стрижні різного діаметра і укладають їх з певним кроком. Для визначення щільності ЗБВ особлива точність не потрібна, тому кількість арматури в кубі залізобетону можна взяти орієнтовно з таблиці:

Тип Діаметр арматури мм Розмір осередку сітки мм Загальна довжина в 1 м3 залізобетону, м Щільність стали, кг / м3 Маса, кг Отмостка, бетонні доріжки 8 200 16 7850 6,3 Горизонтальні плити, балки з опорою, фундамент 12 – 16 180 16 14,2 – 25,2 Плити перекриття, консольні балки 16 – 18 130 49 77,3 – 97,8 Колони, вертикальні стіни 14 – 18 130 49 59,2 – 97,8

Коли відома кількість внутрішньої арматури і всі показники щільності, нескладно визначити вагу 1 м3 залізобетону. З куба віднімаємо середній обсяг, зайнятий сталевими стрижнями, щоб отримати обсяг самого бетону. Після цього залишиться тільки перемножити цифри на питому вагу для кожного матеріалу і скласти результати.

Стрічковий фундамент з бетону марки М300 посилюється стрижнями діаметром 16 мм. Обсяг, який займе арматура в кубі залізобетону:

Тоді маса арматурних прутів складе 0,003х7850 = 23,6 кг, а бетону 0,997х2400 = 2392,8 кг. Підсумовуємо значення і отримуємо шукану щільність залізобетону: 23,6 + 2392,8 = 2416 кг / м3.

Такі розрахунки необхідно проводити на стадії проектування навантажень на фундамент ще до початку будівництва.

Ще один випадок, коли потрібно знати питому вагу залізобетонних конструкцій, це знесення будівлі з подальшим вивезенням будівельного сміття. Фахівці компаній, що надають подібні послуги, висилають своїх заміряють на об’єкт, щоб оцінити обсяги майбутніх робіт. Але приблизні обчислення можна зробити і самому, якщо озброїтися рулеткою і калькулятором.

Питома вага для конструкцій із залізобетону в цих випадках приймається рівним 2500 кг / м3 і множиться на дані вимірів. Отриманий тоннаж сміття і потрібно буде сплатити, тобто розрахуватися за демонтаж, навантаження, вивезення автотранспортом і утилізацію.

Щільність залізобетону кг м3 таблиця

У будівництві поряд зі звичайним, навіть міцним бетоном, застосовуються залізобетонні (ЗБВ) вироби і конструкції, які мають підвищену міцність. При всіх перевагах цього будматеріалу велика щільність залізобетону забезпечує йому єдиний недолік – більшу масу виробів. Крім того, вага виробів значно додає арматура всередині затверділого бетонного розчину. Тому при проектуванні споруд з використанням ЖБ необхідно брати до уваги це їх особливість, задаючи ширші критерії міцності супутнім конструкціям.

Стан щільності будівельних матеріалів в порівнянні з залізобетоном

характеристики бетонів

Нормативний питома вага залізобетону прямо пропорційний його щільності, тому існує відповідна класифікація матеріалу:

1. Особливо важкий залізобетон має високу питому об’ємну вагу ≥ 2500 кг / м³. Така щільність задається додаванням магнетитових, лімонітових, баритових і ще ряду наповнювачів з високою питомою масою. особливо важкі марки залізобетону в індивідуальному будівництві не використовуються;
2. Важкий бетон має щільність ≥ 2200 кг / м3 з заповнювачем у вигляді щебеню або гравію;
3. Полегшений (або легкий) бетон має щільність ≥ 2200 кг / м3 і додатково армується. Полегшеними називаються вироби з армованого бетону з наскрізними порожнинами, що зменшує середнє значення ваги до 1800 кг / м3;
4. Вироби ЗБВ з легкого (або особливо легкого) бетону мають питому вагу ≥ 500 кг / м3 виготовляються з пористого, арболітових, вермікулітового, керамзитового, перлітового або полістиролбетону. Вироби і конструкції з легкого бетону дозволяється посилювати армуванням.

Реальна щільність бетону у виробі, посиленому арматурою, залежить від ряду факторів, у тому числі і від технології заливки. При віброущільненням бетонної суміші конструкція стає важче приблизно на 100 кг / м3.

Ущільнення бетону занурювальним глибинним вібратором

армування бетону

Неармований бетон має велику крихкість, ніж ж / б вироби, тобто, витримуючи навантаження на стиск, він схильний до руйнування при навантаженнях на вигин і кручення. Але изгибающие і крутний навантаження – це стандартні зусилля, які повинні витримувати такі бетонні конструкції, як мостові прольоти, балки, перекриття. Тому для додання цим виробам необхідної міцності в бетон додають арматуру.

Армування підвищує механічну міцність в три і більше разів, а закріплення цих характеристик проводиться застосуванням різних схем армування. Стандартне армування бетонних вузлів – це тривимірна металева сітка з осередками 100-150 мм, в якій стрижні сітки перев’язуються м’яким в’язальним дротом меншого діаметру, щоб при розрахунку міцності конструкції можна було не враховувати її вплив на кінцевий результат.

щільність залізобетону

Для розрахунку щільності в кг на один кубічний метр береться пропорційне співвідношення складових компонентів мінус присутність води. Приблизну щільність видно в таблиці нижче:

Марка бетону M 200 M 250 M 300 M 350 M 400 Щільність, кг на 1 м3 залізобетону 2380-2400 2385-2405 2410-2420 2415-2425 2425-2435 Витрата арматури в кубі бетону

Щоб більш точно визначити вагу 1 м3 вироби із залізобетону, потрібно враховувати схему і щільність армування.

Характеристики конструкційних будматеріалів Усереднені показники Алюмінієвий профіль Металевий сталевий профіль Залізобетон ПВХ профіль Щільність 2700 7000 4000 1300 Міцність на розтягнення в Мпа, можна перевести в кг / м3 в співвідношенні 1: 1000 180 350 10 60 Коефіцієнт міцності 15 20 400 22 Конструкції із залізобетону

Для конструкцій різного функціонального призначення застосовується арматура різного діаметру і різні схеми укладання. Приблизну щільність залізобетонних елементів можна взяти з таблиці:

Тип конструкції Ø, мм Осередок, см Довжина арматури в 1 м3 ж / б, см Щільність металу, кг / м3 Вага, кг Вимощення, доріжки з бетону 8 20 160 7850 6,35 Опорні балки, плити, фундаменти 12-16 18 160 14,25-25,3 Консольні балки і плити перекриттів 16-18 13 490 77,25-97,9 Колони і несучі стіни 14-18 13 490 59,25-97,85

Як розрахувати вагу куба залізобетону

Якщо кількість арматури і щільність відомі, розрахувати масу 1 м3 з / б вироби просто – це різниця між загальним обсягом і обсягом арматури, помножена на питому масу всіх будматеріалів.

Зведена таблиця характеристик залізобетону

Стрічкове бетонну основу на бетоні M 300 , Армоване прутами Ø 16 мм. Обсяг арматури: Π х r2 – L, або 3,14 – (0,008) х 2 х 16 = 0,003 м3. Решта 0,997 м3 обсягу – бетон. В цьому випадку вага арматури буде дорівнює 0,003 х 7850 = 23,6 кг, маса бетону дорівнює 0,997 х 2400 = 2392,8 кг. Після складання виходить результат, рівний 23,6 + 2392,8 = 2416 кг / м3. Зазвичай показники переводять в тонни, тому щільність ж / б вироби дорівнюватиме 2,416 т / м3.

В реальних розрахунках застосовуються коефіцієнти щільності ж / б матеріалу, які залежать від наповнювачів:

1. Керамзитовий заповнювач може мати вагу 1-м м3 в межах 0,8-1,0 т при додаванні перліту;
2. 0,8-1,2 т при додаванні піску кварцового;
3. 0,8-1,5 т при додаванні керамзитовою пилу;
4. Вага туфу – 1,2-1,6 т для одного кубометра;
5. Вага пеносіліката – 0,3-1,0 тонни в кубометрі;
6. Маса шунгизита – 0,1-1,4 тонни в кубометрі;
7. Маса пемзи – 0,8 дo 1,6 т / м3.

Розрахунок щільності бетону в комп’ютерній програмі

При знесенні або при розбиранні споруди з метою повторного використання вузлів також необхідно оперувати питомою масою ЗБВ, щоб знати, які обсяги матеріалів потрібно буде прибирати. Так як такі операції досить складні технічно, їх проводять фахівці з виїздом на місце знесення для оцінки обсягів роботи. Приблизні розрахунки можна зробити своїми силами, знаючи загальні характеристики об’єкта і будівельних матеріалів, з яких він побудований.

Об’ємна маса ж / б при розбиранні приймається рівною 2500 кг / м3, і це значення потрібно помножити на результати реальних вимірів об’єкта. Це і буде обсяг будівельного сміття, який необхідно прибрати з будмайданчика.

Чим відрізняється розрахункова і практична щільність залізобетону

Реальне значення щільності залізобетонного споруди, що складається з безлічі вузлів, трохи менше розрахункового параметра, так як фізичний об’єкт має певну кількість порожнин і пустот, які неможливо доля і передбачити в математичних розрахунках. Закупорювання повітря в бетонній моноліті – це реальна неминучість, але обсяг повітряних пустот можна зменшити віброущільненням бетону в опалубці або в формі.

Реальна і розрахункова міцність армованого бетону

Важливо: Кінцевий дозволений обсяг повітря, що не послабляє показники міцності і щільності залізобетону, повинен бути не більше 1% від загального обсягу елементів або конструкції. Недотримання цього критерію призведе до передчасних руйнувань залізобетонних елементів, появі в них мікротріщин і деформацій, що викликають незворотні негативні процеси.

Щоб правильно розрахувати питому масу армованої бетонної конструкції, масові (вагові) коефіцієнти арматури і бетонної маси складаються. Результати складання необхідно розділити на повний обсяг вироби або армованої конструкції. Якщо використовувати навіть такий спрощений метод розрахунку щільності залізобетону, то можна мінімізувати застосування складних обчислень із задіянням комп’ютерних програм і алгоритмів вищої математики, що, в свою чергу, мінімізує можливість помилок при оперуванні складними формулами.