Co ovlivňuje hustotu betonu?

Hustota betonu je jednou z hlavních charakteristik, protože na ní přímo závisí jeho pevnost. V závislosti na typu betonového výrobku, způsobu jeho instalace a provozních podmínkách je vybrán materiál s vhodnými vlastnostmi.

Hustota betonu je důležitou veličinou

Typy hustoty

Hustota je hodnota rovna poměru hmotnosti k objemu. Ukazuje, kolik váží jednotkový objem směsi, označovaný D a vyjádřený v kg na m 3 . Existují možnosti, kdy jsou měrnými jednotkami tuny na kilogram nebo gramy na centimetr. Tento ukazatel se také nazývá průměrná hustota betonu a určuje, kolik váží jednotka jeho objemu v přirozených podmínkách s vlhkostí a vytvořenými póry. Také v literatuře se tato hodnota nazývá objemová hmotnost nebo objemová hmotnost. Uvádí se vždy společně se silou, protože veličiny spolu souvisí.

Podívejme se, na čem indikátor závisí:

• Typ plniva. Čím hustší je struktura a čím vyšší je hmotnost této složky betonu, tím větší bude mít hodnotu D. Důležitá je také frakce. Počet pórů a dutin závisí na nich.

Hustota závisí na agregátu

• Druh pojivové složky (cement). Těžké typy se vyrábějí s použitím portlandského, pucolánového nebo hlinitanového cementu.
• Podíl cementové malty.
• Množství kapaliny. Při jeho odpařování se uvnitř monolitu tvoří póry, jejichž počet v konečném důsledku ovlivňuje objemovou hmotnost.
• Přítomnost změkčovadel. Umožňují snížit množství vody a zvýšit hodnotu D.

Použití změkčovadel vede ke zvýšení hustoty

• Způsob pokládky (vibrační hutnění, ohřev, bajonetování).

Stavební směs je klasifikována podle značky a třídy. To určuje hustotu betonu v kg/m3, která bude odpovídat každému typu. Ukazatel je zprůměrován a musí být uveden v regulační dokumentaci. Hustota betonu podle třídy je uvedena v tabulce.

Objemová hmotnost suchého betonu je vždy o něco nižší. Hmotnost zmrazené látky bude také odlišná od roztoku, což je způsobeno odpařováním vody.

Někdy se při výstavbě (hlavně při výpočtu zvukové izolace) bere v úvahu i povrchová hustota betonu. Udává hmotnost nikoli na jednotku objemu, ale na jednotku plochy a je vyjádřena v kg/m2.

Jak určit hustotu betonu

Metody pro výpočet indikátoru jsou popsány v GOST 12730.1-78 „Beton. Metody pro stanovení hustoty“. Postup se provádí v laboratoři. Hodnotu lze stanovit pro vzorky v normálním, suchém nebo vlhkostí nasyceném nebo na vzduchu suchém stavu. Při výpočtu přirozené vlhkosti D vzorků jsou skladovány v uzavřených nádobách se zvýšeným objemem (nejméně 2x). Pro měření velikosti suchých „přířezů“ se suší, dokud se rozměry nepřestanou měnit. Hustota obrobků v suchém stavu se měří po skladování po dobu 28 dnů za podmínek normalizovaných GOST.

Objem vzorků správného tvaru se vypočítá pomocí vzorců po předchozím měření rozměrů posuvným měřítkem. Přesnost 1 mm. Hmotnost se určuje vážením. Hodnota se získá v g/cm3. Dále vypočítejte požadovanou hodnotu vynásobením 1000.

Průměrná objemová hmotnost se vypočítá jako aritmetický průměr hustot všech vzorků.

Chcete-li vypočítat hustotu betonu při dané vlhkosti, použijte vzorec:

D = D při dané vlhkosti * (1+Normalizovaná vlhkost)/(1+Aktuální vlhkost/100).

Ne vždy je možné odebrat vzorky monolitického betonu. V tomto případě se používá hustoměr – hustoměr. Dokáže měřit hustotu látky v jakémkoli stavu. Princip činnosti je založen na stanovení odporu elektrického pole procházejícího materiálem. Displej zobrazuje množství materiálu v kapalném nebo pevném stavu vypočítané interním algoritmem.

Měřič hustoty

Doporučuje se provádět měření bezprostředně po dodání betonu, před jeho pokládkou a již v hotové konstrukci.

Druhy betonu podle hustoty

Klasifikace betonu podle průměrné hustoty je následující:

• Zvláště lehké. Jedná se o pórobeton, D ne více než 500 kg/m3. Používá se hlavně pro tepelnou izolaci.

Hustota pórobetonu je nízká

• Snadný. Jedná se o širokou třídu, ve které se objemová hmotnost pohybuje od 500 do 1800 kg/m3. Jako plnivo používá porézní lehké materiály (struska, vápenec atd.). Do této třídy patří jemnozrnný plynobeton a pěnobeton, který se používá pro lehké konstrukce nebo tepelnou izolaci. Hustota pórobetonových bloků je od 500 do 1200.
• Lehký (běžný). Hustota směsi takového betonu je od 1800 do 2200 kg/m3. Jedná se o nejoblíbenější typ, který se používá pro stavbu nosných konstrukcí a základů.
• Těžký. Objemová hmotnost dosahuje 2500 kg/m3. Používá se pro nosné konstrukce, na které jsou kladeny zvýšené požadavky na pevnost. Přehrady, silnice a přistávací dráhy jsou postaveny z tohoto materiálu.
• Zvláště těžké. D nad 2500 kg/m3. Používá se ve vojenském stavebnictví.

Pro stavbu účelových zařízení se používá vysokohustotní beton

Pro každý typ je hustota betonu uvedena v normách GOST, na základě kterých se materiál vyrábí.

V dnešní době je rozšířen pohledový beton, který se používá nejen pro stavbu nosných konstrukcí, ale také pro odlévání složitých geometrických a dekorativních tvarů. D nepřesahuje 2400 kg/m 3 a závisí na rozsahu použití.

Hustota pohledového betonu se volí na základě účelu

Když se mluví o odpadu, bere se v úvahu i objemová hmotnost. To je důležité při výběru vozidel pro přepravu. Hustota betonu v kusech se rovná 2400 kg/m3.

Spolehlivost a životnost jakékoli budovy nebo konstrukce závisí na kvalitě stavebních materiálů. Nejoblíbenější z nich je beton. Jednou z jeho hlavních provozních charakteristik je hustota. V tomto článku budeme podrobně hovořit o tomto ukazateli.

Jaká je hustota betonu (definice, měrné jednotky, metody stanovení)

Hustota betonu je poměr jeho hmotnosti k objemu, který zaujímá. Na této charakteristice závisí poréznost směsi, její rovnoměrnost a stupeň tuhnutí a v konečném důsledku i pevnost hotové struktury. Termín má několik významů. Poměr hodnot v nejvíce zhutněném stavu, bez zohlednění vlivu vnějších faktorů, jakož i výsledných pórů a dutin, se nazývá skutečná hustota. Poměr hmotnosti materiálu k jeho celkovému objemu, s přihlédnutím k vnitřním pórům a dutinám, je průměrná hustota. Tato hodnota se také nazývá specifická hmotnost a charakterizuje hmotnost stavebního materiálu v závislosti na značce. Právě tento parametr je v praktické aplikaci považován za hlavní, klasifikace se provádí podle něj a je regulována současnými GOST.

Státní normy také stanovují normovanou a požadovanou hustotu betonu. Existuje i ten skutečný – získaný smícháním konkrétní šarže. U všech těchto různých konceptů je to průměrná hustota, která odráží skutečný stav materiálu.

Indikátor se obvykle měří v kg/m³ nebo t/m³, někdy v g/cm³. Ve značení je označen písmenem D a čísly v kilogramech na metr krychlový.

Chcete-li určit hustotu betonu, musíte jeho hmotnost vydělit objemem pomocí jednoduchého vzorce m / V.

Klasifikace betonu podle hustoty

V závislosti na specifické hmotnosti existuje několik klasifikací, z nichž základní je založena na průměrném parametru předepsaném v GOST 25192-2012. Podle této gradace se rozlišují čtyři typy betonu:

• Zvláště lehké. Značky s hodnotou D pod 500. Jedná se o porézní materiál, který obsahuje lehká plniva (keramzit, expandovaný perlit a další). Patří sem pěna a pórobeton. Má vysoké tepelně a zvukově izolační vlastnosti, jeho účelem je izolovat stěny, vytvářet obvodové konstrukce, příčky a stropy bytových domů, chránit inženýrské sítě a potrubí.
• Lehká – značky s indikátorem D500-D1800. Kompozice obsahuje porézní plnivo – drcený štěrk. Lehký beton se vyrábí ve dvou typech – konstrukční a stavebně-tepelně izolační. Tato skupina zahrnuje pěnu, expandovanou hlínu a dřevobetonový beton. Vhodné pro tepelnou izolaci, základové konstrukce a vnější nosné a samonosné stěny s mírným zatížením. Jejich použití snižuje hmotnost budovy.
• Těžký nebo normální. Značky s ukazatelem D1800-D2500. Nejběžnější typ. Jeho hustota je 1800 – 2500 kg/m³. Výplňové složky – žula, hutný písek, vápenec, štěrk. Dává trvanlivost a odolnost proti opotřebení, proto se používá pro stavbu základů a nosných konstrukcí, nosných prvků konstrukcí.
• Zvláště těžké. Značky s D2500 a vyšší. K plnění roztoku se používají litinové broky, železná ruda, ocelový šrot a další těžké přísady. Ukazatel hustoty přesahuje 2500 kg/mXNUMX. Mezi takové materiály patří ocelobeton, limonit, magnetit, barytové betonové směsi. Ve stavebnictví se nepoužívají, pouze pro speciální objekty, například jaderné reaktory.

Samostatnou skupinu tvoří lehký beton o hustotě 300 až 2000 kg na m³. Hlavní obilnou složkou je drcený kámen. Tato malta je široce používána v bytové výstavbě pro pokládání základů a stavbu zdí.

Každý typ betonu odpovídá určitým třídám a stupňům hustoty, což se odráží v tabulce.

Také v závislosti na hustotě se betony dělí podle jejich struktury. Na základě této vlastnosti se materiály rozlišují na hutné, porézní, celulární a velkoporézní.

Na čem závisí hustota?

Betonová směs obsahuje vodu, písek, cement a různé kamenivo. Hustota betonu závisí na vlastnostech a podílu těchto složek. Základní faktory jsou:

• Poměry jednotlivých složek.
• Značka a druhy použitého cementu. Některé typy pojiv mohou zvýšit poměr hmoty k objemu betonové směsi. Takové vlastnosti má například hlinitanový cement.
• Poměr vody a cementu. Při odpaření kapaliny, která nezreagovala s pojivem, zůstávají při tuhnutí betonové směsi ve tvrdnoucí hmotě dutiny. Čím více vody, tím je struktura poréznější. Tím se snižuje hustota betonu.
• Velikost částic pojiva ovlivňuje rychlost chemické reakce při interakci s vodou. Čím jemnější je zrno, tím je proces aktivnější, je potřeba méně vody a snížení poměru voda-cement zvyšuje hustotu.
• Charakteristika agregátu. Hustota kameniva tento parametr ve finálním produktu zvyšuje. Například k výrobě ocelového betonu se používají husté a těžké ocelové piliny. Jemné frakce snižují pórovitost a tím zvyšují hustotu.
• Modul jemnosti písku je podmíněná hodnota, která umožňuje odhadnout převládající velikost jeho zrn. Čím větší jsou zrna, tím méně vody je potřeba při míchání a tím je beton hustší.
• Způsoby hutnění a pěchování. K odstranění přebytečné vlhkosti z roztoku a hustšímu umístění agregátů je nutné provést speciální manipulace: ruční bajonetování, vibrační zhutňování, lisování, odstřeďování, vysávání. Bez toho zůstává v materiálu mnoho dutin a jeho poréznost se zvyšuje. Ruční zásah je méně účinný.
• Podmínky kalení. V souladu s GOST 25192-2012 betonové směsi tvrdnou buď za přirozených podmínek, nebo s přídavným ohřevem. Tepelné zpracování zvyšuje hustotu betonu.
• Aditiva a změkčovadla. Existují speciální přísady, které mění hustotu v jednom nebo druhém směru.
• Stáří betonu. Protože nárůst hustoty po vytvrzení trvá několik let, může se tento parametr časem zvyšovat.

Způsoby, jak zvýšit hustotu

Existují různé metody, jak získat roztok s požadovanou měrnou hmotností. Většina z nich je zaměřena na zvýšení tohoto ukazatele. K tomuto účelu se používají následující techniky:

• Při míchání snižte množství vody. Aby nedošlo k ovlivnění pohyblivosti směsi, používají se umělá a přírodní změkčovadla (expandovaná hlína, tuf, pemza a další).
• Přidání plniva o minimální velikosti, které snižuje počet dutin v hotovém materiálu.
• Hutnění betonových směsí během procesu přípravy ručně, pomocí nářadí nebo speciálního zařízení.
• Použití cementu, který zvyšuje poréznost materiálu – roztahování nebo s minimálním smršťováním.
• Dodatečný ohřev nalitého roztoku, který urychluje odpařování vlhkosti a snižuje počet pórů.
• V továrních podmínkách se používá vakuum.

Závěr

Hustota betonu je jednou z nejdůležitějších charakteristik, která ovlivňuje kvalitu hotového výrobku, celkovou hmotnost a pevnost budované konstrukce. Tuto hodnotu potřebujete znát, abyste mohli vybrat betonovou směs potřebnou pro konkrétní oblast práce a správně ji použít a vypočítat zatížení základu a půdy. Značka hustoty zase závisí na řadě faktorů, které je třeba vzít v úvahu, pokud si roztok připravujete nebo naléváte sami.