Плотность железобетона: удельный вес основных разновидностей, объемная масса 1 м3

Виды железобетона, их удельный вес и плотность в кг на 1 м3

В масштабном строительстве железобетон применяется чаще других материалов и служит для изготовления несущей основы таких крупных объектов, как мосты, многоэтажные здания и другие конструкции. Его популярность обеспечена высокой прочностью и устойчивостью к деформации и разрушению. Однако армированный материал имеет и свои недостатки — высокая плотность железобетона обусловливает довольно большие показатели удельного веса.

Основные свойства материала

Обычный бетон имеет неплохие характеристики и обладает высокой устойчивостью при сжатии, но при этом он практически не переносит растяжения, изгибы и другие виды деформационного воздействия, что делает его очень непрактичным материалом при строительстве железнодорожных, автомобильных мостов, несущих балок и перекрытий. В этом случае его принято укреплять армирующим компонентом. В зависимости от требуемой прочности используют арматуру различного диаметра.

Металлическое армирование способно укрепить бетонную конструкцию, увеличить ее прочность и устойчивость к растрескиванию, тем самым продлив срок ее использования в два-три раза. В классическом варианте железные прутья располагаются в виде трехмерной сетки, иногда производят железобетон с чередующимися тонкими и более толстыми элементами или обвязывают прутья тонкой проволокой.

Железобетонные элементы конструкций в зависимости от технологии изготовления могут быть сборными и заливными. К сборным относятся готовые отлитые плиты или балки, которые подвозятся на объект при помощи подъемного крана и монтируются с использованием специального раствора.

Заливные элементы, как правило, производятся непосредственно на месте постройки. В специальные отделения устанавливается армирующая металлическая сеть и заливается цементным раствором.

Такой способ считается более удобным и менее трудоемким. Кроме того, литое сооружение обладает более высоким качеством по сравнению со сборным. Подавляющее большинство современных зданий строится с использованием обоих типов железобетонных изделий.

На этапе проектирования конструкции инженерами производится огромное количество расчетов, учитываются самые незначительные показатели и свойства каждого используемого материала и детали. Едва ли не самым важным параметром для качественного строительства является плотность железобетона в кг/м3. От этого значения зависит вес конструкции в целом и ее отдельных деталей, что необходимо знать при расчете давления на фундамент здания. Кроме того, эта величина определяет энергозатратность строительства, количество используемой техники и ее характеристики, а также время работы и трудоемкость.

Виды железобетона

Плотность армированного бетона зависит от исходных материалов, входящих в его состав. Существует следующая классификация разновидностей этого стройматериала:

Следующая разновидность имеет чуть меньшую плотность в 2200 кг/м3. В качестве заполнителей используется гравий или щебень.

Облегченный бетон обладает такой же плотностью, но изделия из него получаются гораздо легче благодаря наличию сквозных полостей, которые дополнительно армируются толстой металлической проволокой. Вес 1 м3 железобетона при разборке равен приблизительно 1800 кг.

Особо легкий железобетон отличается самым низким объемным весом — до 500 кг/м3. Такой материал может быть арболитовым, керамзитовым, перлитовым и ячеистым. Популярность набирает полистиролбетон — он легок в обращении и обладает хорошими теплоизоляционными свойствами.

Различные виды железобетона обладают разными характеристиками, это обусловливает их использование в специфических областях строительства.

Для индивидуальной постройки, например двухэтажного дома, используют чаще всего армированный облегченный и легкий бетон. Однако, разумеется, каким бы «легким» ни был этот материал, он все равно требует включение в работу подъемного механизма.

Особенности расчета плотности

Стоит учитывать, что использование вибрационных машин и столов, уплотняющих жидкий бетон, повышает плотность и вес готового изделия примерно на 100 кг/м3. Обычно расчет этих величин ведется в зависимости от марки бетона и типа армирующего компонента.

Показатели определенной марки бетона

По таблице можно вычислить необходимое количество материалов для производства железобетонных изделий.

Расчетная марка бетона	Марка цемента	Приблизительная масса цемента на 1 кубометр бетона, кг	Количество упаковок по 50 кг цемента на 1 м³ бетона, шт.
М 150	М 300	260	5,2
М 200	М 300	290	5,8
М 400	250	5,0
М 500	220	5,4
М 250	М 300	340	6,8
М 400	300	6,0
М 500	250	5,0
М 300	М 400	350	7,0
М 500	300	6,0
М 400	М 400	400	8,0
М 500	330	6,6

Исходя из приведенной таблицы, можно рассчитать вес необходимого для работы цемента. Чтобы вычислить массу железобетона в 1 м3, необходимо высчитать количество арматуры исходя из выбранной схемы армирования. Общий вес всех необходимых компонентов за исключением воды и будет удельным весом ЖБИ.

Классическая схема внесения компонентов выглядит следующим образом:

цемент — 26%;

песок — 13%;

щебень — 53%;

вода — 7%;

воздух — 1% (даже при использовании вибромашин в растворе остается небольшое количество воздушных пузырьков, но допустимое количество не более 1 процента всего объема раствора — тогда оно не скажется на качестве бетона).

Если самостоятельный расчет представляет определенную сложность, можно воспользоваться специализированными программами по калькуляции состава и пропорций тяжелых, облегченных и легких бетонов. Это не избавит от необходимости вычисления армирующего компонента, но основные параметры будут получены.

Расчетная плотность будет несколько отличаться от фактической. Дело в том, что при изготовлении монолитных заливных изделий, как и при сборке уже готовых плит и балок, в толще раствора образуются воздушные каверны, это значительно уменьшает среднюю плотность железобетона и снижает его качество, повышая хрупкость. Чтобы этого избежать, используют специальную вибротехнику — погружные машины для габаритных изделий и столы для небольших плит, например, для изготовления тротуарной плитки.

Разновидности заполнителя

В зависимости от заполнителя отличается и плотность готового продукта. Таблица демонстрирует усредненные показатели плотности бетона с различными составляющими.

Разновидность бетона с точки зрения заполнителя	Удельный вес 1 м³, кг
Особо тяжелый железобетон	2500
Бетон с гравием или щебнем	2400
Туфобетон	1200−1600
Пемзобетон	800−1600
Бетон с вулканическим шлаком	800−1600
Керамзитобетон с керамзитовым песком	500−1800
Керамзитобетон с кварцевым песком	800−1200
Керамзитобетон с перлитовым песком	800−1000
Шунгизитобетон	100−1400
Перлитобетон	600−1200
Термозитобетон	1000−1800
Шлакопемзопенобетон	800−1600
Бетон с гранулированным доменным шлаком	1200−1800
Аглопоритобетоны с топливными шлаками	1000−1800
Бетон на зольном гравии	1000−1400
Пенозолобетон и газозолобетон	800−1200
Газобетон и газосиликат, пенобетон и пеносиликат	300−1000
Вермикулитобетон	300−800

Каждую из разновидностей бетона можно дополнительно армировать металлическими прутьями. В зависимости от их толщины величина шага армирующей сетки плотность бетона, указанная в таблице, и, соответственно, удельный вес увеличатся.

Применение в строительстве

Железобетонные конструкции используются в подавляющем большинстве случаев строительства — они обладают повышенной прочностью, которую к тому же можно контролировать путем увеличения диаметра арматуры и ее количества. Для изготовления различных строительных элементов применяются разные виды железобетона:

М 200 (средняя плотность 2390 кг/м3) — используется для мощения тротуарных дорожек, бетонной стяжки пола в жилых и производственных помещениях, а также при изготовлении лестниц, подпорных стен и ленточных фундаментов для небольших сооружений, например флигеля, сарая или гаража.
М 250 (2397 кг/м3) — его можно применять для тех же целей, что и предыдущий, но ввиду чуть большего показателя плотности из него могут производиться заборы и перекрытия, на которые не идет особая нагрузка. Кроме того, этот вид бетона используют для заливных фундаментов.
М 300 (2407 кг/м3) — из этого бетона можно изготавливать плиты под перекрытия, а также монолитные фундаменты и стены.
М 350 (2412 кг/м3) подходит для всех типов фундаментов, для плит, балок, ригелей и колонн с большой нагрузкой, а также для заливки бассейнов и взлетных полос.
М 400 (2420 кг/м3) — бетон этой марки является самым прочным и не используется в частных постройках. Из него производят мосты, гидротехнические сооружения повышенной прочности и другие важные стратегические объекты.

Для различных строительных объектов применяют арматуру разного диаметра. Все зависит от требуемых параметров прочности и устойчивости к нагрузкам и деформационным воздействиям. Так, для отмосток зданий и мощения тротуаров чаще всего используют металлические пруты диаметром 8 мм, размещая их сеткой с шагом в 20 см.

В ленточных и заливных фундаментах диаметр арматуры увеличивают до 12−16 мм, а размер металлической сетки уменьшают на 2−3 см. Так же поступают и с опорными балками и плитами. Для перекрытий, несущих стен, колонн и консолей применяют стержни 16−18 мм диаметром, сгущая их количество до шага сетки в 13 см.

Для изготовления арматуры обычно используется сталь с удельным весом в 7850 кг/м3. Учитывая это значение, легко высчитать плотность.

Вес 1м3 железобетона при разборке ж/б конструкций также необходимо знать, чтобы заранее определить объем работ и финансовые затраты по разборке, перевозке и утилизации строительного мусора как побочного продукта. Подобные расчеты могут делать как сами хозяева здания, так и работники специальных сервисов. Специалисты замеряют все параметры и вычисляют объем изделий. В таких расчетах плотность железобетона условно принимают в 2500 кг/м3. Приблизительная масса рассчитывается умножением объема на плотность.

Дальнейшие вычисления предполагают подсчет финансовой составляющей исходя из тарификации транспортировки, погрузки/разгрузки и утилизации строительных отходов. То же самое выполняется и при закупке необходимых строительных материалов перед началом работ — рассчитывается количество, общая стоимость и расходы на доставку.

Показатели плотности и удельного веса железобетонных изделий

Знать массу железобетонных конструкций — насущная необходимость для проектировщика. Без этого невозможно рассчитать множество параметров, прямо влияющих на устойчивость сооружения, к примеру, опорную площадь фундамента или сечение колонны.

С точки зрения плотности одного кубометра железобетон делят на четыре класса:

1. Особо легкие. Ячеистые на сверхлегких заполнителях: вермикулите, перлите, а так же пластбетоны на пенопластах. Плотность — менее D800 кг/м3. Английская «D» перед числом означает марку по средней плотности, а цифры указывают тяжесть 1 м3 в килограммах.

2. Легкие. В пределах D800-D2000 кг/м3, заполнителями выступают шлаковые пески и щебни, керамзит.

3. Тяжелые. Весом 2000-2500 кг/м3, к ним относятся самые обычные, наиболее часто встречающиеся железобетоны на щебнях дробленых горных пород.

4. Особо тяжелые. Специальные материалы с добавками металла (свинцовая дробь, чугунный бой). Используются такие ЖБИ для сооружений, где требуются необычные свойства, например, защита от радиации, особо высокая прочность конструкции, в т.ч. ударная.

Бетонные изделия армируются в большинстве случаев. Исключение составляют камни для кладки стен, фундаментные стеновые блоки (ФБС), выравнивающие подготовки. Все остальные сооружения, даже черновые полы из бетона сочетают в себе искусственный камень с металлическими каркасами, а обозначаются аббревиатурой ЖБИ.

Армирование и вес

В зависимости от воспринимаемой нагрузки процент армирования может составлять от 0,05 до 3 %, а для специальных конструкций и больше. Соответственно изделия с наличием значительного количества металла могут относиться к особо тяжелым. Легкие применяются для устройства ограждений, самонесущих перекрытий, как утеплители и звукоизоляция.

Такие архитектурные элементы способны выдержать лишь самих себя, плюс обслуживающие и монтажные нагрузки. Для армирования используются проволочные каркасы тонкой арматуры периодического профиля. Из-за высокого влагопоглощения некоторые виды легкого железобетона плохо защищают металл от коррозии, поэтому сталь для них выбирают с цинковым либо анодированным покрытием.

Плотность и масса

Существует три параметра, составляющие исходные данные для расчетов нагрузок:

плотность показывает отношение массы к единице объема;
удельный вес определяет, сколько весит объем, полностью заполненный данным веществом;
объемный вес в отличие от удельного, говорит о том, сколько будет весить единица объема.

Разница в последнем случае не очевидна. Состоит она в том, что вещество имеет единство структуры, а материал может содержать внутри тот или иной объем пустот.

Яркий пример — заполнители железобетона. Истинная плотность песка — 2500-2700 кг/м3, а объемный (насыпной) вес — всего 1450-1550 кг/м3. Именно количеством пустот (воздушных пор) объясняется различный объемный вес.

Различия будут и у монолитов, изготавливаемых непосредственно на площадке. Они зависят не только от густоты армирования, но и водоцементного отношения. Для реакции гидратации цемента воды требуется всего 15 % от клинкера. Но из соображений удобоукладываемости и некоторых других параметров наливают ее в количестве, доходящем до 70-80 %. Излишек испаряется, оставляя пустоты.

Разница между удельным весом и плотностью состоит в том, что во втором случае мы имеем дело с массой вещества. Являясь характеристикой инерции тела, она напрямую связана с ускорением свободного падения. Величина же последнего немного, но отличается в разных местах нашей планеты (скажем, на полюсе и на экваторе), а значит, и удельный вес с плотностью количественно будут разниться между собой.

Разница по отношению к железобетонным изделиям настолько незначительна, что в расчетах не учитывается. Другое дело — объемный вес, тут различие может быть большим. Тот же вермикулит — его куб весит десяток килограммов, а состоит из слюды плотностью 1800 кг/м3.

Чтобы посчитать теоретический удельный вес, необходимо знать этот показатель для всех входящих в состав ингредиентов: песка, щебня, цементного камня, а также их пропорции. На практике подобный расчет не нужен.

Нам необходимо знать вес 1 м3 железобетона, совпадающий с его массой, чтобы определить усилие на опору. Достаточно объемный вес готового (схватившегося) железобетона умножить на геометрический объем конструкции, затем добавить вес арматуры.

Данные мы узнаем из лабораторных замеров по испытаниям опытных образцов, так называемых «кубиков». Их объем составляет ровно 1 куб. дм, умножив вес одного на 1000, мы рассчитаем массу 1 м3 ЖБИ. Вес арматуры на куб можно получить несколькими способами:

Умножив показатель процента армирования на удельный вес железа.
Заглянув в спецификацию ЖБИ.
Посчитав количество и виды металлических изделий на чертеже, пересчитав их вес по таблицам сортамента.
Разделив фактический весовой расход стали из накладной на объем конструкции в кубах.

На практике, когда речь идет о самостоятельном строительстве, вес 1 м3 обычного железобетона при расчетах принимают 2,5 т, а то и с запасом — 2,7 . Что касается разницы между понятиями плотности и удельного веса ЖБИ, практической роли она не играет. Тем не менее, знать о том, что таковая существует, будет полезным.

Показатели плотности и удельного веса 1 м3 железобетона

При проектировании конструкций, выборе грузоподъемных и транспортных средств учитывают одну из важнейших характеристик – плотность железобетона. Методика расчета этого показателя проста, она позволяет быстро получить результат и применить его на практике.

Особенности и виды железобетона

Обычный бетон хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, а растягивающие, изгибающие, крутящие напряжения (даже незначительные) он выдерживает плохо. Совсем другие качества демонстрирует железобетон – искусственный камень, усиленный стальными прутьями: растяжение воспринимают стальные стержни, а сжатие – бетонная составляющая.

Металлическая арматура способна повысить механическую прочность и устойчивость конструкции к трещинам на 200 %, увеличив тем самым сроки ее эксплуатации. Для равномерного распределения нагрузки прутья в теле ЖБИ располагают в виде трехмерного сетчатого каркаса с размером ячейки 10-20 см. Иногда в качестве поперечных связующих элементов в нем используют не отрезки арматуры, а более тонкую стальную проволоку.

Во многом способность выдерживать нагрузки определяет плотность ЖБИ. В зависимости от нее армированный железобетон бывает нескольких типов:

особо тяжелый – в качестве наполнителей для него выбирают бариты, магнетиты, металлические скрапы, гематиты, лимониты; плотность композитного материала выше 2500 кг/м3 (для гражданских сооружений особо тяжелые разновидности не применяют);
тяжелый – с обычными наполнителями в виде гранитного, известкового, гравийного щебня, вес куба – 1800-2500 кг;
облегченный – тот же тяжелый армированный, удельный вес бетонного состава (1800 кг/м3) уменьшается за счет особенностей конструкции (в ЖБИ имеются технологические сквозные щели);
легкий – он представлен разновидностями с ячеистой структурой (перлито-, керамзито-, полистиролбетон), которые тоже иногда армируются; вес кубометра такого материала в среднем составляет 500 кг.

Следует обращать внимание и на метод изготовления железобетона. При использовании вибрационных столов для уплотнения свежей смеси каждый ее куб становится тяжелее примерно на 100 кг.

Плотность и вес

Значение плотности бетонной части можно определить по упрощенной методике. Обычно при составлении смеси задается вес каждого ее компонента. Сложив эти показатели и исключив из суммы воду (она постепенно испаряется при застывании), получают искомую плотность. Для приблизительных расчетов пользуются справочными данными в зависимости от марки бетона для изготовления ЖБИ. Характеристики и сфера использования классического тяжелого бетона приведены в таблице.

Бетон, марка	Средняя плотность, кг/м3	Применение
М200	2390	Стяжка пола, отмостки, тротуарные дорожки, ленточные фундаменты для небольших сооружений, лестницы, подпорные стены
М250	2397	Монолитный фундамент, отмостки, заборы, лестницы, ненагружаемые перекрытия
М300	2407	Монолитные фундаменты, стены, плиты перекрытий
М350	2412	Все виды фундаментов, плиты перекрытия, колонны, балки, ригели, бассейны, взлетные полосы
М400	2420	Мосты, гидротехнические сооружения (в частном строительстве не используется)

На вес 1 м3 бетона оказывает влияние и схема армирования. В это понятие входит диаметр армирующих стержней либо проволоки, а также расстояния между ними (шаг). Вес металлического каркаса в 1 м3 железобетонных изделий невелик: это видно из справочной таблицы:

Вид ЖБИ	Диаметр прутьев, мм	Шаг ячейки арматурной сетки, см	Суммарная длина прутьев, м/м3	Общий вес стальных деталей*в кубометре железобетона, кг
Отмостка здания, бетонное покрытие дорожек	8	20	16	6,5
Плитный и ленточный фундамент, горизонтальные плиты, опорные балки	12-16	18	16	14-25
Перекрытия, безопорные балки (консоли)	16-18	13	49	77-97
Несущие и ненесущие стены, колонны	14-18	13	48	59-97

*Удельный вес арматурной стали – 7850 кг/м3.

Зная показатели плотности бетонной и стальной части, нетрудно определить итоговую плотность железобетонной конструкции. Для примера приводится схема расчета для перекрытия, изготовленного из бетона М350 с усилением из прутьев диаметром 18 мм. Во второй таблице берется суммарная длина стальных стержней – 49 м.

1. Определяется объем арматуры в 1 м3 железобетона по формуле:

D – диаметр прута (18 мм = 0,018 м);
L – суммарная длина стержней (49 м).

После подстановки получается: V_а= (3,14*0,018 2 /4)*49 = 0,012 м3.

2. Вычисляется объем бетонного компонента, который содержит железобетон: V_б = 1-V_а = 1-0,012 = 0,088 м3.

3. Масса арматуры вычисляется как произведение ее объема на удельный вес стали: m_а = 7850 * 0.012 = 94.2 кг.

4. Масса объемной доли бетона составляет: m_б = 2412 * 0,988 = 2384 кг.

5. Суммируются масса арматуры и бетона: 94,2 + 2384 = 2476,2 кг.

Железобетон при заданных условиях имеет плотность 2476,2 кг.

Зная, сколько весит 1 м3 ЖБИ, определяют общую массу конструкции, разложив ее при необходимости на составные элементы. Подобные расчеты обязательно выполняют во время проектирования сооружения: считают весовую нагрузку, чтобы выяснить, выдержит ли ее фундамент.

Удельный вес и общую массу ЖБИ желательно посчитать при закупке материалов для строительных работ, чтобы включить расходы на их приобретение и доставку в общую калькуляцию. При разборке железобетонных конструкций, исходя из веса разбираемых частей здания, определяется объем работ по демонтажу и вывозу строительного мусора. Обычно расчет выполняют специалисты специальных сервисных компаний по результатам замеров. Посчитать приблизительный вес мусора самостоятельно не составит труда. Плотность железобетонных изделий условно принимают за 2500 кг/м3 и умножают на объем – произведение измеренных габаритов всех узлов. Итоговый тоннаж перемножается на тарифы за разборку, погрузку, транспортировку, утилизацию соответствующих изделий.

Плотность и удельный вес железобетона

Каждый опытный строитель хоть раз в работе сталкивался с материалом железобетон и знает его главные достоинства: прочность, износоустойчивость, долгий срок годности. Железобетон – искусственный стройматериал, созданный путем смешивания бетона и стали. Эти компоненты сами по себе тяжелые, а при сочетании создают еще более массивные конструкции, вес которых нужно обязательно учитывать при планировании строительства. Зная эту величину, можно рассчитать, сколько тепла будет отдавать монолит, нагрузку на фундамент, объем работ и оценить стоимость закупки и доставки материалов.

Чем отличается фактическая плотность от реальной?

Между расчетами плотности материала и ее реальным значением существует разница. Она объясняется тем, что во время заливки сборных или монолитных бетонных конструкций в них попадает воздух, образуя внутри полости различных размеров. Избавиться от них можно, используя метод уплотнения материала с помощью вибропрессования. Качество при этом улучшится, но небольшое количество воздуха (около 1 %) все же останется в железобетоне. Это не повлияет на прочность готового изделия.

Значения средней плотности

Зная значение плотности железобетона, вы сможете эффективно его эксплуатировать. Данный показатель зависит не только от технологии изготовления смеси, но также от применения специальных наполнителей: пемза, туф, металлическая стружка и т.п. Тип наполнителя определяет, к какому виду по плотности относится бетон. Выделяют несколько разновидностей:

особо легкие;
особо тяжелые;
легкие;
тяжелые.

Значение плотности в зависимости от вида может колебаться от 1600 до 2500 кг на 1м3.

Значение средней плотности зависит от использования вибропрессования при укладке. Если вы хотите повысить этот показатель, нужно снизить соотношение воды и цемента в железобетоне. Это увеличит отношение массы вещества к его объему, и работать с таким материалом будет тяжело. Поэтому одновременно нужно использовать вибрационный уплотнитель.

Если раствор просто заливается, а потом сам по себе затвердевает со временем, он не будет отличаться высокой плотностью. Например, средняя плотность тяжелого отвибрированного железобетона составляет 2500 кг на 1 м3, а при укладке бетонной смеси без вибрирования — 2400 кг на 1 м3.

Удельный вес

Конструкции из материала подвергаются постоянному напряжению и сжатию, поэтому их укрепляют армированием – установкой металлических прутьев из стали. В зависимости от типа будущего сооружения, необходимого уровня прочности применяют различное число прутов с разной величиной сечения. Содержание стали в 1 м3 бетонной смеси не должно превышать 300 кг.

Самый популярный класс арматуры АII имеет плотность 7800 на 1м3, что в несколько раз превышает вес бетонной смеси. Чтобы посчитать, сколько весит куб железобетона, нужно суммировать общую массу бетонного раствора в 1 м3, вес стальных прутьев, а затем отнять вес бетона, который вытеснен арматурой. Плотность напрямую зависит от веса: чем больше объемный вес железобетона, тем стройматериал плотнее.

Заключение

Вес и плотность железобетона – важные характеристики, которыми не стоит пренебрегать при проектировании здания. Правильные расчеты уберегут железобетонные изделия от перенагрузки и увеличат их срок эксплуатации.

Еще весу железобетона стоит уделить внимание при разборке железобетонной конструкции, когда требуется знать, сколько будет мусора (его масса) для вывоза. В таком случае объемный вес приравнивают к 2500 кг на 1 м3 и умножают на размеры здания.
—

Как рассчитать плотность и удельный вес железобетона: при демонтаже (разборке)

Одним из самых популярных стройматериалов является железобетон. За счет универсального назначения, особых эксплуатационных свойств и доступности он применяется для реализации различных строительных проектов. Но чтобы постройка была долговечной и надежной, важно изучить особенности материала и грамотно рассчитать его плотность.

Виды железобетона

Основным критерием, разделяющим материал на несколько типов, является плотность железобетона.

Особо тяжелый железобетон. Показатели его удельного веса на 1 м³ составляют 2,5 тонны. Процесс производства предусматривает введение в состав особых добавок, повышающих плотность и вес готовой продукции. В продаже доступно несколько разновидностей особо тяжелого бетона: лимонитовые, магнетитовые, баритовые и другие. В частном строительстве перечисленные марки применяются редко, поскольку они эффективны для возведения крупногабаритных сооружений с большой этажностью, которые эксплуатируются в сложных условиях и сталкиваются с большими нагрузками.
Второй тип характеризуется плотностью 2,2 тонны на м³. Роль заполнителя выполняет щебень или гравий.
К третьей группе относится облегченный бетон, который обладает сквозными полостями с армированными вставками. Удельный вес подобного блока типоразмером 1 м³ составляет 1800 кг.
Еще на рынке предлагается особо легкий бетон, объемный вес которого не превышает 500 кг/м³. Подобные блоки бывают арболитовыми, перлитовыми, ячеистыми и керамзитовыми. Большим спросом пользуются полистиролбетон, которому свойственна простота обработки и улучшенные звуко- теплоизоляционные свойства.

Специалисты рекомендуют использовать для возведения двухэтажного частного дома армированные и легкие разновидности.

Характеристики бетонов

Традиционные разновидности бетонов отличаются хорошими эксплуатационными свойствами и устойчивостью к большим нагрузкам. Однако они не способны выдержать растяжение, изгибы и прочие деформационные воздействия, что лишает их практической ценности при возведении тяжелых конструкций, таких как железнодорожные и автомобильные мосты, несущие балки и перекрытия. С целью повышения пригодности материала его подвергают армированию. Для этой цели используется арматура разного диаметра.

С помощью металлического армирования можно повысить прочностные свойства конструкции из бетона, сделать ее защищенной от растрескивания и продлить эксплуатационный срок в 2-3 раза. Классический способ армирования предусматривает установку железных прутьев в виде трехмерной сетки. Нередко на рынок выпускаются блоки с чередующимися тонкими и толстыми деталями.

Составить универсальное описание характеристик железобетона нельзя, поскольку каждый тип обладает разными параметрами. Однако такие свойства, как длительный срок службы и дешевизна присущи всем разновидностям.

Еще архитекторы ценят комфортный удельный вес железобетона и возможность придавать ему любую геометрию или архитектурную форму. К ключевым минусам железобетонных конструкций относят недостаточно высокую прочность при объемном весе железобетона.

Степень средней плотности — для расчета этого показателя учитывается масса железобетона в 1 м³. Еще обращается внимание на способ укладки материалы — с использованием вибрационного оборудования или без него. Для обозначения показателя используется буква D, после которой указывается цифра 2200, 2000 и т.д.
Степень прочности — в зависимости от этой характеристики железобетон разделяется на несколько классов, определяющих устойчивость к осевому сжатию при давлении на куб ребра в 1500 мм и осевому растяжению. Для установки классификации учитывается тип бетона (тяжелый, мелкозернистый, легкий).
Степень устойчивости к отрицательным температурам — ее определяют по числу циклов «замораживания и размораживания» при воздействии влаги. Допустимое снижение прочности при высокой морозостойкости не должно превышать 15%.
Водонепроницаемость — характеристика указывает на максимальное давление воды, при котором в поры материала не просачивается жидкость.

Армирование бетона

Несмотря на высокие прочностные свойства, традиционные разновидности бетона являются достаточно хрупкими и уязвимыми к большим нагрузкам. Любое деформационное воздействие, изгиб или кручение повлечет к непоправимому процессу разрушения. А в таких условиях постоянно эксплуатируются балки, пролеты и панельные перекрытия. Чтобы защитить их от деформации, внутрь блоков помещаются армированные элементы — стальные стержни.

Наличие металлических вставок обеспечивает устойчивость к трещинам, механическую прочность и длительный эксплуатационный срок всей конструкции. Чтобы повысить эксплуатационные свойства материала, процедуру армирования выполняют по некоторым принципам и правилам. Специалисты устанавливают стержни в форме трехмерной сетки с размером ячеек 100-200 мм.

Конструкции с различным архитектурным исполнением и геометрией становятся надежными и долговечными.
Степень морозостойкости повышается.
Материал может выдерживать большие нагрузки.
Вероятность образования трещин в процессе эксплуатации практически исключается.

Однако кроме плюсов, армирование способствует появлению некоторых минусов. Во-первых, вес куба сильно повышается, что вызывает ряд дополнительных сложностей в реализации проекта. Во-вторых, процесс монтажа арматуры в готовую постройку становится достаточно сложным.

Монолитное. Такой тип используется при промышленном производстве блоков на крупных предприятиях. Технология предусматривает каркасную установку прутьев, соединенных проволок в вертикальном и поперечном направлениях.
Дисперсное. Подобный способ заключается во введении в состав жидкой бетонной смеси мелкодисперсных добавок — фибры. Ее изготовляют из стали, базальтовой породы, стекловолоконного или полипропиленового сырья.
С сеткой. Применение сетки при армировании пользуется большой популярностью, поскольку монтаж этой конструкции достаточно простой. Сама сетка бывает композитной, полимерной или железной.

Чтобы самостоятельно выполнить армирование бетонного блока, нужно знать об основных этапах процедуры. Несмотря на схожесть алгоритма заливки разных поверхностей, некоторые отличия существуют.

Следующий этап подразумевает возведение деревянной опалубки. Дальше нужно установить доски в землю и закрепить их кольями. Высота опалубки должна превышать высоту заливки смеси. Внутреннюю поверхность досок можно оклеить пергамином, который будет удерживать влагу и обеспечивать ровность поверхности материала.

Дальше начинается подготовка элементов армирования. Осмотрев их на наличие неровностей и дефектов, можно начинать укладывать сетку или прутья на горизонтальную поверхность.

После этого начинается процесс заливки объекта с предварительным расчетом объема. Бетон дополнительно утрамбовывается для исключения образования воздушных пустот. Остается дождаться, пока бетон окончательно затвердеет и выполнить демонтаж опалубки.

Плотность

Для расчета удельного веса железобетона и плотности, необходимо учитывать пропорции смеси в составе массы. Еще необходимо исключить воду из расчета, поскольку она самостоятельно уйдет через месяц. В таком случае показатели плотности будут максимально точными. Специалисты допускают применение приблизительных данных, если есть информация о марке бетона.

Вес 1 м3 железобетона определяется и схемой армирования. В этом случае нужно учитывать число прутьев в теле блока и их диаметр. В зависимости от этих параметров определяется внутренний объем стальной арматуры и ее масса.

Расчет веса куба железобетона

Если есть информация о количестве армированных элементов в составе ЖБИ, определить массу железобетона (1 куб) будет несложно — она будет определяться разницей между объемом конструкции и объемом арматуры, умноженной на удельный вес всех используемых материалов.

При разборке или при демонтаже постройки с целью повторного задействования узлов важно учитывать удельную массу ЖБИ, чтобы определить, сколько материала можно удалить. Поскольку подобная задача требует особых навыков и обладает техническими сложностями, ее лучше доверить обученному специалисту. Примерные расчеты делаются самостоятельно, исходя из свойств объекта и стройматериалов, на основе которых он возведен.

Показатели объемной массы ж/б в разобранном виде составляет 2,5 тонны на м/3. Потом значение умножается на результаты замеров. Полученный результат будет указывать на объем строительного мусора, который понадобится удалить с площадки.

Отличие расчетной и практической плотности

Точные показатели плотности постройки из железобетона отличаются от расчетных параметров, поскольку возведенный объект обладает множеством пустот и зазоров, которые нельзя предвидеть на этапе проектирования. Любой бетонный монолит подвергается проблеме закупоривания воздуха, однако его количество можно сократить путем виброуплотнения бетона в опалубке или заготовке.

Допустимый объем воздуха, который не повлияет на прочностные свойства и плотность блока, не должен превышать 1% от общего объема. Отклонение от этой нормы повлечет за собой быструю деформацию элементов из железобетона, развитие трещин и деформаций, способствующих необратимому разрушению.

Для грамотного определения удельной массы армированного бетона коэффициенты бетона и арматуры нужно совместить. Полученный результат делится на полный объем конструкции. С помощью простой математической формулы можно лишить себя необходимости проводить сложные расчеты и задействовать компьютерные программы.

Средняя плотность

Показатели средней плотности железобетона тяжелого типа составляют 2500 кг/м³. Если используется метод укладки без внедрения вибрационного оборудования, они опускаются до 2400 кг/м³. Если в составе присутствует большое количество арматуры, плотность определяется в виде суммы масс бетона и арматуры.

Особенности расчета плотности

Существует ряд формул и принципов, по которым рассчитывается плотность железобетонных конструкций.

Показатели определенной марки бетона

Чтобы определить степень плотности бетона, необязательно владеть сложными навыками или информацией.

М200 — представители этой марки обладают плотностью 2390 кг/м³. В большинстве случаев такой материал используется для обустройства стяжки напольного покрытия, выполнения отмостки, тротуарных дорожек, оснований ленточного типа и лестниц.
М250 — фактическая плотность равна 2397 кг/м³. Бетон этой марки эффективен для возведения монолитных фундаментов, заборов и ненагружаемых перекрытий.
М300 — показатели плотности равны 2407 кг/м³. На его основе обустраиваются фундаменты, стеновые конструкции и плиты перекрытий.
М350 — 2412 кг/м³.
М400 — 2420 кг/м³.

Разновидности заполнителя

В зависимости от типа исходного сырья заполнители для бетонного состава бывают органическими, которые добываются из природных пород и отходов обогащения, промышленными и искусственными.

Крупность и форма гранул.
Происхождение.
Зерновой состав.
Прочностные свойства.
Шероховатость.
Плотность.

Удельный вес

Определить, сколько весит куб ж/б достаточно просто. В зависимости от удельного веса бетон может разделяться на такие группы:

Особо легкий.
Легкий.
Тяжелый.
Особо тяжелый.

Показатели удельного веса определяются маркой материала. Вес 1 м³ блока будет определяться массой факторов, которые указываются в специальных таблицах.

Применение в строительстве

Применение железобетонных конструкций в современном строительстве пользуется большой популярностью. На основе этого материала создаются помещения промышленного назначения с любой этажностью, общественные заведения, жилые постройки, сельскохозяйственные здания и другие объекты.

Готовые сборные конструкции используются при частном строительстве, поскольку они обладают всеми требуемыми параметрами.

Плотность и удельный вес 1 м3 железобетона

Железобетон и изделия из него (ЖБИ) – особо прочный строительный материал. У него есть масса достоинств и только один недостаток – очень большой вес. С этим приходится мириться и на стадии проектирования или возведения объектов, и при разборке железобетонных конструкций в процессе демонтажа.

Вес изделий из железобетона напрямую зависит от плотности самого материала. Поскольку бетон, основной их компонент, имеет свою классификацию по плотности, ЖБИ также принято делить на несколько видов:

1. Особо тяжелые – высокий удельный вес более 2500 кг/м 3 им обеспечивают магнетитовые, лимонитовые, баритовые и прочие тяжелые заполнители. В гражданском строительстве не применяются.

2. Тяжелые – плотность от 2200 кг/м 3 и выше имеют привычные нам составы с добавлением щебня или гравия.

3. Облегченные – как правило, это те же тяжелые бетоны с металлической арматурой, но со сквозными полостями, уменьшающими средний вес конструкции до 1800 кг на каждый 1 м 3 .

4. Легкие – удельный вес от 500 кг/м 3 имеют ячеистые, керамзитовые, перлитовые и полистиролбетоны, которые тоже могут усиливаться арматурой.

Следует помнить, что фактическая плотность бетона в армированной конструкции будет зависеть не только от состава раствора, но и от способа его заливки. Уплотнение еще не застывшей смеси вибрационными машинами делает железобетон тяжелее примерно на 100 кг/м 3 .

Особенности армирования

Обычный бетон, хоть и обладает высокой прочностью, остается довольно хрупким материалом. Отлично справляясь с нагрузками на сжатие, он легко разрушается при изгибании и кручении. А ведь именно такое воздействие испытывают балки, пролеты мостов и панели перекрытий. Чтобы конструкция приобрела необходимую прочность еще и на изгиб, в железобетоне применяется армирование стальными стержнями.

Благодаря металлической арматуре трещиностойкость и механическая прочность ЖБИ вырастает втрое, увеличивая срок службы всей системы. Но чтобы улучшенные характеристики железобетона были равномерно распределены, упрочнение выполняют по определенным схемам. Как правило, стержни располагают в теле в виде трехмерной сетки с размером ячеек 100-200 мм.

Прутья могут увязываться друг с другом более тонкой стальной проволокой, и тогда ее присутствием при расчете плотности железобетона можно пренебречь. Но в крупных конструкциях, вместо катанки используются отрезки той же арматуры. В этом случае дополнительные элементы придется учитывать.

Чтобы определить ее, можно взять за основу пропорции раствора в единицах массы. Достаточно исключить из расчета воду, которая через месяц полностью уйдет из массива, чтобы получить вполне точную плотность монолита. Разрешено воспользоваться и приблизительными данными, если известна марка бетона, применяемая в ЖБИ:

Марка	М200	М250	М300	М350	М400
Плотность, кг/м 3	2385-2400	2390-2405	2400-2415	2405-2420	2410-2430

На вес 1 м 3 ЖБИ влияет и выбранная схема армирования. Здесь свою роль играет количество прутьев в теле железобетона и их сечение. Эти параметры позволяют узнать внутренний объем, который занимает стальная арматура, а затем рассчитать ее массу.

В зависимости от формы и назначения конструкции из железобетона, применяют стержни разного диаметра и укладывают их с определенным шагом. Для определения плотности ЖБИ особая точность не нужна, поэтому количество арматуры в кубе железобетона можно взять ориентировочно из таблицы:

Вид изделия	Диаметр арматуры мм	Размер ячейки сетки мм	Общая длина в 1 м 3 железобетона, м	Плотность стали, кг/м 3	Масса, кг
Отмостка, бетонные дорожки	8	200	16	7850	6,3
Горизонтальные плиты, балки с опорой, фундамент	12 – 16	180	16		14,2 – 25,2
Плиты перекрытия, консольные балки	16 – 18	130	49		77,3 – 97,8
Колонны, вертикальные стены	14 – 18	130	49		59,2 – 97,8

Когда известно количество внутренней арматуры и все показатели плотности, несложно определить вес 1 м 3 железобетона. Из куба вычитаем средний объем, занятый стальными стержнями, чтобы получить объем самого бетона. После этого останется только перемножить цифры на удельный вес для каждого материала и сложить результаты.

Ленточный фундамент из бетона марки М300 усиливается стержнями диаметром 16 мм. Объем, который займет арматура в кубе железобетона:

π·r 2 ·L = 3,14·(0,008) 2 ·16 = 0,003 м 3 ;
остальные 0,997 м 3 – это чистый бетон.

Тогда масса арматурных прутьев составит 0,003х7850 = 23,6 кг, а бетона 0,997х2400 = 2392,8 кг. Суммируем значения и получаем искомую плотность железобетона: 23,6 + 2392,8 = 2416 кг/м 3 .

Такие расчеты необходимо производить на стадии проектирования нагрузок на фундамент еще до начала строительства.

Еще один случай, когда требуется знать удельный вес железобетонных конструкций, это снос здания с последующим вывозом строительного мусора. Специалисты компаний, оказывающих подобные услуги, высылают своих замерщиков на объект, чтобы оценить объемы предстоящих работ. Но приблизительные вычисления можно сделать и самому, если вооружиться рулеткой и калькулятором.

Объемный вес для конструкций из железобетона в этих случаях принимается равным 2500 кг/м 3 и умножается на данные замеров. Полученный тоннаж мусора и нужно будет оплатить, то есть рассчитаться за демонтаж, погрузку, вывоз автотранспортом и утилизацию.

Трубы ПНД: размеры, вес, технические характеристики, маркировка

Оглавление:

ПНД. Что это такое?
Область применения продукции, изготовленной по технологии экструзии низкого давления
Технические характеристики ГОСТ 18599 2001
- Вес
  - Расчётный вес 1 метра трубы ПЭ32 в кг
  - Расчётный вес 1 метра трубы ПЭ80, ПЭ63, ПЭ100 в кг
- Таблица размеров
- Таблица диаметра бухт
- Что обозначает коэффициент SDR
Маркировка – условные обозначения
- Пример расшифровки
Чем различаются ПНД и ПВД
Варианты надежного утепления полиэтиленовых труб
Список проверенных производителей

Долгое время для обустройства водопроводов и газовых магистралей использовались металлические трубы. При продолжительном контакте с водой, металл ржавел, что приводило к выходу из строя целых участков. Позднее появились более функциональные аналоги – трубы ПНД с которыми мы сейчас познакомимся.

ПНД. Что это такое?

Аббревиатура расшифровывается как полиэтилен низкого давления. Труба изготавливается по технологии экструзии: продавливании расплавленного сырья через формовку. Методика производства включает следующие этапы:

Исходное полимерное сырьё загружается в экструзионный бункер, где плавится под воздействием высоких температур. На этом этапе добавляются присадочные вещества, повышающие эксплуатационные свойства готовой продукции.

Бункер поддерживает заданное давление, которое способствует уплотнению материала: отдельные молекулы преобразуются в монолитную кристаллическую сетку.

Расплавленное сырьё проходит сквозь экструзионную головку, охлаждаясь и принимая товарную цилиндрическую форму.

После этого заготовки подаются на калибровочный стан, где дорабатываются до заданного диаметра.

На завершающем этапе наносится маркировка и трубы нарезаются по длине, удобной для складского хранения и продажи.

Выделяют 2 группы, в зависимости от области применения:

Напорные – системы водоснабжения, отопления и канализации.

Безнапорные – обсадные изделия, которые подходят для высоковольтных кабелей, дренажных систем и водозаборных скважин.

Область применения продукции, изготовленной по технологии экструзии низкого давления

Трубы устойчивы к низкотемпературному воздействию, в крайнем случае, магистраль можно утеплить. Обращать внимание нужно на верхнюю температурную планку.

Температура плавления +105 градусов, размягчаться и деформироваться труба начинает при +80.

Трубы ПНД обладают высокой устойчивостью к температурным перепадам и механическим повреждениям, что заметно расширяет их целевое применение. Они используются:

Оборудование систем полива.

Газовые магистрали низкого давления.

Горячее и холодное водоснабжение.

Трубопроводы с низкой глубиной залегания.

Скважины и колодцы.

Технические характеристики ГОСТ 18599 2001

Расчётный вес 1 метра трубы ПЭ32 в кг

Наружный диаметр (номинальный), мм
	SDR 6,0	SDR 9,0	SDR 13,60	SDR 21,0
	Толщина стенки Sст., мм
	2,50	4,0	6,30	10,0
160	8,13	5,61	3,77
140	6,24	4,29	2,89
125	6,90	4,96	3,42	2,29
110	5,34	3,84	2,66	1,78
90	3,58	2,59	1,80	1,19
75	2,48	1,79	1,25	0,831
63	1,75	1,27	0,885	0,582
50	1,10	0,798	0,552	0,376
40	0,713	0,511	0,358	0,249
32	0,459	0,329	0,233	0,197
25	0,280	0,201	0,151
20	0,182	0,134
16	0,116	0,92
12	0,065
10	0,052

Расчётный вес 1 метра трубы ПЭ80, ПЭ63, ПЭ100 в кг

Наружный диаметр (номинальный), мм
	SDR6	SDR7,4	SDR13,6	SDR17,6	SDR21	SDR 33,0	SDR41
	Толщина стенки Sст., мм
	2,50	3,20	6,30	8,30	10,0	16,0	20,0
1600	239	193
1400	280	183	148
1200	242	206	134	108
1000	214	168	143	93,5	75,4
900	173	136	116	75,9	60,9
800	137	108	91,4	59,9	48,3
710	108	84,7	72,1	47,3	38,1
630	84,8	66,6	56,6	37,1	29,9
560	67,1	52,6	44,8	29,4	23,6
500	92,1	53,5	42,0	35,8	23,5	19
450	46,6	43,3	34,0	29,0	19,0	15,2
400	69,0	59,0	34,2	26,9	22,9	15,1	12,1
355	54,4	46,4	27,0	21,2	18,0	11,8	9,53
315	42,8	36,6	21,3	16,7	14,2	9,35	7,49
280	33,9	28,9	16,8	13,2	11,3	7,38	5,96
250	27,0	23,1	13,4	10,6	8,91	5,9	4,81
225	21,9	18,7	10,9	8,55	7,29	4,76	3,84
200	17,3	14,8	8,56	6,78	5,77	3,82	3,3
180	14,0	12,0	6,98	5,71	5,47	3,78	2,47
160	11,1	9,46	5,5	4,35	3,71	2,41	1,98
140	8,49	7,27	4,22	3,35	2,83	1,87	1,53
125	6,77	5,78	3,37	2,66	2,26	1,5	1,25
110	5,25	4,49	2,61	2,07	1,77	1,16	0,93
90	3,52	3,00	1,76	1,40	1,18	0,782	0,63
75	2,45	2,09	1,23	0,97	0,821	0,543	0,469
63	1,73	1,47	0,869	0,682	0,573	0,392
50	1,47	0,935	0,545	0,436	0.369
40	0,701	0,60	0,353	0,281	0,244
32	0,453	0,385	0,229
25	0,277	0,24	0,148
20	0,180	0,162
16	0,115	0,102
12	0,064
10	0,051

Таблица размеров

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки, мм

Файл с полным документом межгосударственного стандарта здесь >>>

ПНД трубы ∅ до 110 мм поставляются в бухтах и отрезками по 12 метров.

Трубы ∅ более 110 мм поставляются только отрезками по 12 метров.

Таблица диаметра бухт

Диаметр ПНД трубы, мм	Длина бухты, м	Габаритные размеры, м
32	100	1,2
40	100	1,4
50	100	1,5
63	100	2
75	100	2,2
75	50	1,9
90	100	2,7
90	50	2,5
110	100	3
110	50	2,8

Что обозначает коэффициент SDR

Если обратиться к сухой расшифровке, аббревиатура SDR происходит от английского Standard Dimension Ratio, что обозначает стандартный размерный коэффициент. Суть его сводится к соотношению диаметра к стенке трубы. Определяет это значение не только толщину полимерного слоя, но и способность изделия выдерживать внутренние и внешние нагрузки.

Для SDR характерны обратные пропорции: чем больше индекс, тем тоньше стенка. Поэтому изделия одной размерной группы, но с разным коэффициентом SDR имеют разное целевое применение. Например:

SDR 13.6 – обладают высокой прочностью, поэтому подходят для капитальных систем водоснабжения.

SDR 17 – трубы со средним показателем, которые применяются в малоэтажном строительстве.

SDR 21 – не подходят для напорных систем и подземных коммуникаций.

Примечание: во всех трёх случаях, речь идёт о трубе ПЭ 80.