Удельный вес железобетона в 1 м3

 

В строительстве наряду с обычным, даже прочным бетоном, применяются железобетонные (ЖБИ) изделия и конструкции, которые обладают повышенной прочностью. При всех достоинствах этого стройматериала большая плотность железобетона обеспечивает ему единственный недостаток – большую массу изделий. Кроме того, вес изделиям значительно прибавляет арматура внутри затвердевшего бетонного раствора. Поэтому при проектировании сооружений с использованием ЖБ необходимо принимать во внимание это их особенность, задавая более широкие критерии прочности сопутствующим конструкциям.

Состояние плотности строительных материалов в сравнении с железобетоном
Состояние плотности строительных материалов в сравнении с железобетоном

 

Характеристики бетонов

Нормативный удельный вес железобетона прямо пропорционален его плотности, поэтому существует соответствующая классификация материала:

  1. Особо тяжелый железобетон имеет высокий удельный объемный вес ≥ 2500 кг/м³. Такая плотность задается добавлением магнетитовых, лимонитовых, баритовых и еще ряда заполнителей с высокой удельной массой. Особо тяжелые марки железобетона в индивидуальном строительстве не используются;
  2. Тяжелый бетон имеет плотность ≥ 2200 кг/м3 с заполнителем в виде щебня или гравия;
  3. Облегченный (или легкий) бетон имеет плотность ≥ 2200 кг/м3 и дополнительно армируется. Облегченными называются изделия из армированного бетона со сквозными полостями, что уменьшает среднее значение веса до 1800 кг/м3;
  4. Изделия жби из легкого (или особо легкого) бетона имеют удельный вес ≥ 500 кг/м3 изготавливаются из ячеистого, арболитового, вермикулитового, керамзитового, перлитового или полистиролбетона. Изделия и конструкции из легкого бетона разрешается усиливать армированием.

Реальная плотность бетона в изделии, усиленном арматурой, зависит от ряда факторов, в том числе и от технологии заливки. При виброуплотнении бетонной смеси конструкция становится тяжелее приблизительно на 100 кг/м3.

Уплотнение бетона погружным глубинным вибратором
Уплотнение бетона погружным глубинным вибратором

Армирование бетона

Неармированный бетон имеет бо́льшую хрупкость, чем ж/б изделия, то есть, выдерживая нагрузки на сжатие, он подвержен разрушению при нагрузках на изгиб и кручение. Но изгибающие и крутящие нагрузки – это стандартные усилия, которые должны выдерживать такие бетонные конструкции, как мостовые пролеты, балки, перекрытия. Поэтому для придания этим изделиям необходимой прочности в бетон добавляют арматуру.

Армирование повышает механическую прочность в три и более раз, а закрепление этих характеристик производится применением различных схем армирования. Стандартное армирование бетонных узлов – это трехмерная металлическая сетка с ячейками 100-150 мм, в которой стержни сетки перевязываются мягкой вязальной проволокой меньшего диаметра, чтобы при расчете прочности конструкции можно было не учитывать ее влияние на конечный результат.

Плотность железобетона

Для расчета плотности в кг на один кубический метр берется пропорциональное соотношение составных компонентов минус присутствие воды. Примерную плотность видно в таблице ниже:

Марка бетона M 200 M 250 M 300 M 350 M 400
Плотность, кг на 1 м3 железобетона 2380-2400 2385-2405 2410-2420 2415-2425 2425-2435
Расход арматуры в кубе бетона
Расход арматуры в кубе бетона

 

Чтобы более точно определить вес 1 м3 изделия из железобетона, нужно учитывать схему и плотность армирования.

Характеристики конструкционных стройматериалов
Усредненные показатели Алюминиевый профиль Металлический стальной профиль Железобетон ПВХ профиль
Плотность 2700 7000 4000 1300
Прочность на растяжение в Мпа, можно перевести в кг/мв соотношении 1: 1000 180 350 10 60
Коэффициент прочности 15 20 400 22
Конструкции из железобетона
Конструкции из железобетона

 

Для конструкций разного функционального назначения применяется арматура разного диаметра и разные схемы укладки. Примерную плотность железобетонных элементов можно взять из таблицы:

Тип конструкции Ø, мм Ячейка, см Длина арматуры в 1 м3 ж/б, см Плотность металла, кг/м3 Вес, кг
Отмостки, дорожки из бетона 8 20 160 7850 6,35
Опорные балки, плиты, фундаменты 12-16 18 160 14,25-25,3
Консольные балки и плиты перекрытий 16-18 13 490 77,25-97,9
Колонны и несущие стены 14-18 13 490 59,25-97,85

Как рассчитать вес куба железобетона

Если количество арматуры и плотность известны, рассчитать массу 1 м3 ж/б изделия просто – это разница между общим объемом и объемом арматуры, умноженная на удельную массу всех стройматериалов.

Сводная таблица характеристик железобетона
Сводная таблица характеристик железобетона


Реальный пример:

Ленточное бетонное основание на бетоне M 300, армированное прутьями Ø 16 мм. Объем арматуры: ∏ х r2 – L, или 3,14 — (0,008) х 2 х 16 = 0,003 м3. Оставшиеся 0,997 м3 объема — бетон. В этом случае вес арматуры будет равен 0,003 х 7850 = 23,6 кг, масса бетона равна 0,997 х 2400 = 2392,8 кг. После сложения получается результат, равный 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м3. Обычно показатели переводят в тонны, поэтому плотность ж/б изделия будет равна 2,416 т/м3.

В реальных расчетах применяются коэффициенты плотности ж/б материала, которые зависят от заполнителей:

  1. Керамзитовый заполнитель может иметь вес 1-м м3 в пределах 0,8-1,0 т при добавлении перлита;
  2. 0,8-1,2 т при добавлении песка кварцевого;
  3. 0,8-1,5 т при добавлении керамзитовой пыли;
  4. Вес туфа — 1,2-1,6 т для одного кубометра;
  5. Вес пеносиликата — 0,3-1,0 тонны в кубометре;
  6. Масса шунгизита — 0,1-1,4 тонны в кубометре;
  7. Масса пемзы — 0,8 дo 1,6 т/м3.
Расчет плотности бетона в компьютерной программе
Расчет плотности бетона в компьютерной программе

 

При сносе или при разборке сооружения с целью повторного использования узлов также необходимо оперировать удельной массой ЖБИ, чтобы знать, какие объемы материалов нужно будет убирать. Так как такие операции довольно сложные технически, их проводят специалисты с выездом на место сноса для оценки объемов работы. Примерные расчеты можно сделать своими силами, зная общие характеристики объекта и строительных материалов, из которых он построен.

Объемная масса ж/б при разборке принимается равной 2500 кг/м3, и это значение нужно умножить на результаты реальных замеров объекта. Это и будет объем строительного мусора, который необходимо убрать со стройплощадки.

Чем отличается расчетная и практическая плотность железобетона

Реальное значение плотности железобетонного сооружения, состоящего из множества узлов, немного меньше расчетного параметра, так как физический объект имеет определенное количество полостей и пустот, которые невозможно участь и предвидеть в математических расчетах. Закупоривание воздуха в бетонном монолите – это реальная неизбежность, но объем воздушных пустот можно уменьшить виброуплотнением бетона в опалубке или в форме.

Реальная и расчетная прочность армированного бетона
Реальная и расчетная прочность армированного бетона


Важно: Конечный разрешенный объем воздуха, не ослабляющий показатели прочности и плотности железобетона, должен быть не больше 1% от общего объема элементов или конструкции. Несоблюдение этого критерия приведет к преждевременным разрушениям железобетонных элементов, появлению в них микротрещин и деформаций, вызывающих необратимые негативные процессы.

Чтобы правильно рассчитать удельную массу армированной бетонной конструкции, массовые (весовые) коэффициенты арматуры и бетонной массы складываются. Результаты сложения необходимо разделить на полный объем изделия или армированной конструкции. Если использовать даже такой упрощенный метод расчета плотности железобетона, то можно минимизировать применение сложных вычислений с задействованием компьютерных программ и алгоритмов высшей математики, что, в свою очередь, минимизирует возможность ошибок при оперировании сложными формулами.

Удельный вес железобетона в 1 м3 обновлено: Сентябрь 20, 2017 автором: kranch0

 

Оцените материал

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
Читайте по теме