Плотность бетона: что это такое, на что влияет?

Бетонная смесь – распространенный строительный материал, выпускаемый в широком ассортименте составов и характеристик. Один из важных показателей бетона – средняя плотность, единицы измерения – кг/м3, т/м3. Средняя плотность бетона равна массе материала в естественном состоянии, с порами и влагой в единице объема. В технической документации она обозначается буквой D. Для конструкций, в которых наиболее важна несущая способность, выбирают плотные виды. Смеси с небольшой плотностью отличаются хорошими теплосберегающими характеристиками, поэтому легкие бетоны применяются в качестве теплоизоляционных материалов.

Классификация бетонов по плотности в соответствии с ГОСТом 25192-2012

Бетонные смеси по этому показателю делят на следующие группы:

• Особо тяжелые. Средняя плотность особо тяжелого бетона – 2500 кг/м3 и более. В качестве заполнителей используются – стальные и чугунные элементы, магнетит. Такие материалы имеют специальные области применение – строительство АЭС, хранилищ, бункеров, изготовление тяжело нагруженных опор, нижняя часть которых находится в водонасыщенных грунтах.
• Тяжелый – 2000-2500 кг/м3. Крупный заполнитель – гранитный или гравийный щебень, карьерный или речной песок, очищенных от глинистых включений и других загрязнений. Это традиционный материал, используемый в жилом, промышленном, инженерном, дорожном строительстве для устройства монолитных и сборно-монолитных фундаментов, панелей, блоков, плит перекрытия.
• Легкие – 800-2000 кг/м3. Изготавливаются на пористых заполнителях – керамзитовых гранулах, пемзе. Материалы плотностью до 1400 кг/м3 относятся к конструкционным бетонам, которые могут использоваться для создания несущих конструкций, 800-1400 кг/м3 – к конструкционно-теплоизоляционным, обладающим хорошими теплосберегающими характеристиками.
• Особо легкие – до 800 кг/м3. Такие бетоны изготавливаются на легких заполнителях – керамзите, перлите. К этой же категории относятся пено- и газобетоны, при изготовлении которых не используются крупные заполнители. Материалы используются в качестве теплоизоляции, для восприятия существенных нагрузок они не предназначены.

Марка (класс прочности) бетонной смеси находится в непосредственной зависимости от плотности материала.

Таблица соответствия средней плотности определенным маркам и классам прочности бетона

Способы определения плотности бетона

Этот показатель определяется испытаниями образцов в условиях естественной влажности или в других определенных нормативами состояниях – сухом, воздушно-сухом, нормально, водонасыщенном.

Образцы в состоянии естественной влажности подвергают испытаниям сразу после их отбора или хранения в герметичной таре. Измерение средней плотности бетона осуществляется следующим способом:

• Определяется объем образца по геометрическим размерам.
• Определяется масса образцов взвешиванием.
• Средняя плотность вычисляется отношением массы к объему, в серии образцов эта величина определяется как среднее арифметическое всех результатов испытаний.

Помимо средней плотности, существует понятие истинной плотности (ранее она называлась удельным весом), которая равна отношению массы материала в плотном состоянии (без пор) к занимаемому объему. Это вспомогательная величина, практически не используемая для характеристики смеси.