Бетон широко используется в строительстве как популярный строительный материал для создания монолитных и сборно-монолитных конструкций, изготовления изделий из железобетона и проведения ремонтно-строительных работ.
При расчетах объектов различного назначения важную роль играет плотность – количество материала в единице объема.
Сколько весит куб бетона, зависит от номенклатуры используемых компонентов и их процентного соотношения. В соответствии с ГОСТом 25192-2012 бетонные смеси по плотности разделяют на следующие типы: особо легкие (теплоизоляционные), легкие, мелкозернистые, тяжелые, особо тяжелые.
Перед описанием каждого типа ознакомимся с понятиями, используемыми в нормативной и проектной документации.
Физические характеристики бетона: масса, плотность, вес, объемный и удельный вес
В современной нормативной документации на бетоны и другие строительные растворы и смеси используются такие физические характеристики, как масса и плотность.
Масса – скалярная положительная физическая величина, характеризующая инерционные свойства тела. По международной системе СИ она измеряется в кг.
Плотность определяется как отношение массы тела к объему, которое оно занимает. Измеряется в кг/м3.
Ранее в стандартах применялись другие физические величины – вес, объемный вес, удельный вес.
Вес – это сила, с которой тело действует на опору в поле сил тяжести. В системе СИ для измерения этой характеристики используется величина Ньютон (Н). Хотя вес и масса с научной точки зрения – разные понятия, их строгое различие принято только в науке и технике, а в повседневной жизни они часто взаимозаменяемы.
Удельный и объемный вес: в чем отличие
Понятие «плотность» аналогично понятию «объемный вес». Объемный вес определяется как отношение массы тела с порами к занимаемому им объему, а удельный вес – как отношение массы тела без пор к его объему. Объемный и удельный вес равны для жидкостей и абсолютно плотных тел. В большинстве случаев удельный вес больше объемного. На практике понятие «удельный вес» применяется редко.
Особо легкие и легкие бетоны: виды и характеристики
Технические условия на эти виды бетонных смесей регламентируются ГОСТом 25820-2014. Особо легкие бетоны имеют вес куба не более 800 кг/м3. Плотность легких смесей – от 800 до 2000 кг/м3. Материалы с плотностью до 500 кг/м3 используются как теплоизоляционные, 500-1600 кг/м3 – конструкционно-теплоизоляционные, свыше 1100 кг/м3 – конструкционные.
По способу производства эти материалы разделяют на следующие группы:
- Ячеистые или поризованные. Эти материалы получают путем введения добавок – пенообразующих или газообразующих. В первом случае конечным продуктом является пенобетон, во втором – газобетон. Газобетоны на сложном вяжущем (цемент+известь, причем известь составляет большую часть) называют газосиликатами. Крупные и мелкие заполнители подбирают, в зависимости от функционального назначения смеси. Твердение составов может быть естественным, в тепловлажностных камерах, автоклавным.
- На пористых заполнителях. В качестве крупных пористых заполнителей используют пемзу, вулканический туф, керамзит, вермикулит, перлит и другие. Количество воздушных полостей – до 6%.
- Крупнопористые. Иначе они называются беспесчаными, поскольку мелкий заполнитель в них отсутствует. Крупный заполнитель – пористый. Процентное содержание воздушных полостей – до 25%.
Тяжелые и мелкозернистые бетонные смеси: виды и характеристики
Технические условия на тяжелые и мелкозернистые бетоны, вес 1 м3 которых составляет 2000-2500 кг, определяет ГОСТ 26633-2015. Тяжелые бетонные смеси – наиболее распространенные материалы, используемые в строительстве.
Они используются для создания несущих конструкций – фундаментов, стен, перекрытий.
В состав тяжелых смесей входят:
- вяжущее – обычно портландцемент марок М400 или М500;
- крупный заполнитель – плотный, наиболее распространенные варианты – гранитный, гравийный, известняковый щебень;
- мелкий заполнитель – карьерный или речной песок, очищенный от вредных примесей;
- чистая вода;
- добавки, улучшающие определенные характеристики пластичной бетонной смеси или продукта после твердения.
В состав мелкозернистого бетона входят: вяжущее, плотный мелкий заполнитель, вода и добавки (при необходимости). Мелкозернистые смеси используют для изготовления тонкостенных конструкций, тротуарных плит, предметов ландшафтного дизайна.
Особо тяжелые бетоны: производство и области применения
Особо тяжелые бетоны, имеющие вес кубометра более 2500 кг/м3, – специфические материалы, в рядовом гражданском строительстве не используемые. Они востребованы для сооружения объектов, связанных с воздействием радиоактивных излучений.
Для увеличения плотности материала в качестве заполнителей используют магнетиты, красный и бурый железняк, бариты. При производстве особо тяжелых бетонных смесей востребованы: чугунная дробь, лом, крошка.
Таблица зависимости между классами прочности бетона и весом одного куба
Виды бетона по плотности |
Классы прочности |
Сколько весит куб бетона, кг |
Особо легкие |
В3,5-В5 |
До 800 |
Легкие |
В7,5-В15 |
800 — 2000 |
Тяжелые |
В15-В30 |
2000 — 2500 |
Особо тяжелые |
В 35 и выше |
Свыше 2500 |
Таблица зависимости веса бетона от вида заполнителя и других компонентов
Заполнители и другие компоненты |
Вес бетона в затвердевшем состоянии, кг/м3 |
Заполнители и другие компоненты |
Вес бетона в затвердевшем состоянии, кг/м3 |
Плотные заполнители из природного камня |
Перлитовый заполнитель |
||
Керамзитовый щебень и керамзитовый песок, могут присутствовать пенообразующие добавки |
Заполнители из пемзы и шлаков |
||
Туфовый заполнитель |
Доменные гранулированные шлаки |
||
Пемзовый щебень |
Зольный гравий |
||
Вулканические шлаки |
Газо- и пенообразующие добавки, вяжущее – портландцемент или портландцемент + известь |
||
Керамзитовый щебень, кварцевый песок, добавки для поризации |
Газо- и пенообразующие добавки, зола |
||
Керамзитовый щебень, перлитовый песок |
Сколько весит один кубометр?
Вес одного кубометра зависит от того, какой материал находится внутри кубического контейнера. Например:
- Вес кубометра воды при нормальных условиях (температура 20 градусов Цельсия, атмосферное давление 101,325 кПа) составляет 1000 килограммов.
- Вес кубометра бетона может изменяться в зависимости от пропорций, используемых для его изготовления, и от типа заполнителя. В среднем кубический метр бетона весит около 2400 килограммов.
- Вес кубометра древесины может зависеть от вида дерева и от влажности. Например, сосна в среднем весит около 500 килограммов за кубический метр в сухом состоянии, а дуб — около 750 килограммов за кубометр в сухом состоянии.
Поэтому, чтобы ответить на вопрос точнее, необходимо знать, о каком конкретном материале идет речь.