Удельный вес бетона в 1 м3

Содержание статьи:

Бетон – весьма популярный в сфере строительства материал, который используется для возведения зданий и построек различной ответственности. При продаже бетонный раствор измеряется кубическими метрами, поставляясь в емкостях соответствующей вместительности. Однако многих застройщиков интересует вопрос: «Как рассчитывается удельный вес БСГ в 1 кубе?».

Классификация бетонов по показателям удельного веса

Во время строительного процесса сначала рассчитывается вес БСГ, ведь на основании этой характеристики определяют специфику сферы использования и назначения. Масса бетонного раствора зависит от типа заполнителя (керамзит, гравий или щебень), объема затраченной воды и т. д. Исходя из вычисленных компонентов, выделяют 4 основных типа бетонной смеси:

1. Особо легкая. Отличается ячеистой структурой (количество пустот достигает 85% от общего объема застывшей смеси). Такой раствор востребован в качестве теплоизоляционного материала. Удельный вес 1 куба раствора не должен быть выше 500 кг.
2. Легкая. Характерная черта – пористая структура и использование облегченных заполнителей, к примеру, керамзита. Применяется для изготовления строительных блоков на основе бетона. Показатель массы колеблется в диапазоне от 500 до 1800 кг на 1 куб. м.
3. Тяжелая. В процессе изготовления подобной смеси используются крупные и тяжелые заполнители (гравий, щебень), которые и составляют основную массу раствора. Данный стройматериал считается наиболее востребованным для сооружения различных зданий и построек. Масса одного куба от 1800 до 2500 кг.
4. Особо тяжелая. Повышенный показатель массы достигается наличием металлических добавок (скрап, гематит, магнетит и т. д.), которые повышают устойчивость материала к радиоактивному излучению. Вес бетонной смеси в пределах от 2500 до 300 кг на 1 м³.

Как определяется удельный вес бетона?

Удельный вес БСГ зависит от нескольких особенностей: количества и качества компонентов, физических свойств цемента и заполнителя, химического состава воды и т.

д. В соответствии со стандартом, для каждой марки бетонного раствора вычислен усредненный коэффициент массы 1 куба бетона:

• для марки М100 – примерно 2494 кг;
• для марки М200 – около 2432 кг;
• для марки М250 – приближенно к 2348 кг;
• для марки М300 – ориентировочно 2389 кг;
• для марки М350 – приблизительно 2502 кг;
• для марки М400 – в районе 2376 кг;
• для марки М500 – в пределах 2980 кг.

Однако данные показатели примерны. Следует обратить внимание, что 1 куб бетонного раствора может весить по-разному, в зависимости от исходного веса используемых компонентов. Впрочем, даже зная точные данные из таблицы, рассчитать точную массу бетонного раствора не представляется возможным, так как на этот показатель оказывают влияние размеры гранул заполнителя, количество воды, наличие пустот в смеси, а также качество замеса.

Вес 1м3 бетона

Содержание статьи:

Вес 1 кубометра бетона важен в расчетах

Так как бетон остается важнейшим элементом в строительстве, и отвечает за целостность фундамента любого строения, необходимо обладать максимально доступной информацией как о физических свойствах материала, так и о его технических характеристиках.

Кроме того, важным показателем остается вес бетона, который измеряется в килограммах на  кубометр. Подсчет веса помогает правильно составить не только смету по строительству.

Зачем нужна информация о весе бетона

Давайте рассмотрим основные моменты изучения и применения данных о весе одного кубометра бетона на практике:

• Во-первых, точное знание веса 11 кубометра бетона позволяет точно рассчитать стоимость необходимого для фундамента бетона

Подойти к нему можно с двух сторон. В первом случае мы самостоятельно можем изготавливать бетон, используя известные пропорции. В этом случае подсчитывается общая стоимость всех ингредиентов, таких как песок, гравий, цемент, вода.

Важно! При подсчетах самостоятельного замеса бетона в стоимость можно смело добавлять электроэнергию, которая необходима для работы бетономешалки, а также расходы на транспортировку к месту строительства необходимых компонентов.

Во втором случае вес бетона позволяет заказывать определенное количество этой смеси в миксере. Дело в том, что заказ можно осуществлять, как в кубометрах, так и в тоннах.

• Во-вторых, вес куба бетона дает возможность правильно подойти к выбору типа фундамента

Тип фундамента и влияние веса 1 м3

Перед тем как подходить к любым расчётам по фундаменту, в обязательном порядке, необходимо провести геологические изыскания на участке строительства. Причем этот подход строго определен не только для многоэтажного объекта, но и для строительства обычного загородного дома.

Так выглядит пучинистый грунт

Если у нас пучинистый грунт, фундамент под него нужен особый, если болотистый, то лучше применять сваи, на песчанике тяжелые бетоны могут дать неправильную усадку дома. То есть вариантов действительно много, и каждый из них прорабатывается.

Плюс, вес 1 куба бетона строго находится в зависимости от общих нагрузок дома, которые будут оказывать давление на основание. То есть, чем тяжелее бетон, тем больше будет весить и сам дом и косвенными и прямыми нагрузками, а это уже существенный момент.

Отдельно стоит отметить, что прочность, равно как и долговечность бетона строго зависят от составляющих материала, от их качественных характеристик, таких как:

Виды бетона и вес

Откроем маленький секрет – вес бетона напрямую зависит от наполнителей. По своему удельному весу все бетоны условно разделяются на четыре вида, это:

• особо легкие
• легкие
• тяжелые
• особо тяжелые бетоны

Давайте рассмотрим каждый из представленных видов.

Особо легкие бетоны

Особо легкие бетоны

К этому виду бетонов можно отнести ячеистые материала. Такой термин свидетельствует о том, что у этих бетонов много ячеек, которые наполнены воздухом, отсюда и название – «ячеистый бетон».

Отметим, что к категории особо легких бетонов относятся материалы, в которых ячейки занимают более 85% от общего объема материала. Такая структура прекрасно подходит под использование бетона в качестве теплоизолирующего материала.

Воздушные ячейки в таком бетоне могут достигать размера до полутора миллиметра. И весит 1 кубометр такого бетона не более 500 килограммов.

Легкие бетоны

К этому виду относятся бетоны, в основе наполнителя которых выбран облегченный пористый наполнитель. К таковым наполнителям принято относить, к примеру, керамзит. Кроме того, к легким бетонам относятся материалы по типу пенобетона или газобетона.

Важно! У таких материалов присутствует в структуре ячейки с воздухом, просто не в таком объеме, как у сверхлегкого бетона.

Легкий бетон с заполнителем

Отметим, что один кубометр легкого бетона весит от 500 килограммов до 1800 кг. Такой разброс в весе напрямую завесит от того, сколько в легком бетоне песка, а как раз этого компонента может быть до 600 килограммов, то есть практически до трети всего веса кубометра.

Подчеркнем также, что легкие бетоны чаще всего используются в строительстве уже как готовые блоки. И кстати, такие блоки под силу произвести самостоятельно, для этого необходимо только специальное оборудование, например, вибропресс Кондор.

Тяжелые бетоны

Тяжелый вид бетона отличается прежде всего тем, что в его состав входит тяжелый наполнитель, который и определяет его вес. Речь о гравии и щебне. Вес этого наполнителя зачастую зависит от фракции.

Один кубометр такого бетона весит от 1800 килограммов до двух с половиной тонн. Причем можно примерно обозначить, как распределяется вес такого куба:

• на щебень и гравий приходится от 1150 до 1300 кг
• Песок весит примерно 600-750 кг
• На цемент отдается 250-450 кг
• Вода – 150-200 литров

Именно этот вид бетона, тяжелый, можно относить к классическому бетону, который сегодня применяется наиболее широко. Это и фундамент для дома, и дорожное полотно, монолитное многоэтажное строительство, столбы, опоры, железобетонные кольца для септика, и многое другое.

Особо тяжелые бетоны

К последнему типу бетонов относятся смеси, в основе которых можно обнаружить такие элементы, как магнетит, барит, гематит, различные виды металлического скрапа.

Вес одного кубометра особо тяжелого бетона составляет — 2500-3000 кг. Причем основная масса здесь, это крупный заполнитель.

Применяются такие бетоны для защиты персонала на атомных электростанциях от радиоактивных излучений, то есть речь об очень специфичном использовании этого вида материала.

А видео покажет не только, какой бетон выбирать, но и как его заливать:

Бетон М 350: состав, пропорции, технические характеристики

При сооружении конструктивно сложных построек, фундамента, колонн, стен и балок применяют бетон класса В25, что соответствует марке М 350. При наборе максимальной твердости материал способен выдерживать нагрузки до 25 МПа. Его прочность составляет 327 кг/см2. Среди прочих марок бетона именно М 350 является элитной и наиболее востребованной в гражданском, частном и промышленном строительстве. В25 может применяться при сооружении ригелей, аэродромных, дорожных плит и плит перекрытия, эксплуатация которых ведется в трудных условиях. Изготовление бетона марки М 350 в соответствии с ГОСТ стандартом выполняет наш завод «Соржа».

Описание состава и пропорций по ГОСТ

аствор замешивается на гранитном или гравийном щебне. Фракции материала — от 10 до 70 мм. В составе смеси также содержатся:

• Цемент — допустимые марки М 400 и М 500. В составе не более 17%;
• Щебень. Содержание 33%;
• Песок — допустим материалы с различной фракцией. В составе 50%;
• Пластификаторы. Подбираются по проектным характеристикам подвижности раствора.

Пропорции приведены в соответствии с ГОСТ стандартом для замеса 1 м3 материала. Если при замесе раствора использовался цемент М 400, тогда пропорции следующие — 1 цемент:3.1 щебень:1.5 песок. При использовании марки М 500 к 1 часть цемента добавляют 3.1 части щебня и 1.9 часть песка. Область применения и технические характеристики материала будут отличаться при использовании различных по качеству пластификаторов и компонентов.

Бетон В25 технические характеристики:

Класс (Марка)	В25 (М350)
Водопропускная способность	W 8
Морозостойкость	F 100 –300
Плотность	1,8-2,5 т/м. куб
Подвижность	П2 – П5
Жесткость	Ж3-Ж4
Прочность на сжатие	327 кг/см2

Морозостойкость показывает, сколько полных циклов замораживания/оттаивания выдерживает бетон, сохраняя основные показатели прочности. Водонепроницаемость W 8 значит, что бетон не пропускает воду при давлении до 80 м водного столба (8 бар). Жесткость Ж3-Ж4 и уровень подвижности П2 – П5 показывают, что бетон М350 достаточно удобный в укладке и отлично заполняет все виды опалубок и пригоден для подачи бетононасосами. Плотность бетона В25 оптимальна как для производства готовых форм на заводе, так и для использования его на объекте.

Преимущества бетонной смеси М 350

Основное достоинство бетона класса В 25 — высокая прочность. Но материал имеет и другие преимущественные особенности:

• Высокая сопротивляемость погодным и климатическим нагрузкам;
• Быстрое застывание;
• Хорошая пластичность раствора;
• Устойчивость к износу;
• Отличная устойчивость к нагрузкам в различных плоскостях.

Тяжелый бетон М350 (В25) производится на основе цементов М400 или М500 и наполнителей в виде гравийного, гранитного или известкового щебня и песка в соотношении (цемент: мелкозернистый песок: щебень) 1: 1,5: 3,1 для цемента М400 и 1: 1,9: 3,6 для М500. Рецептура (пропорция) бетона приведена согласно ГОСТ 25192-2012.

Калькулятор расчета количества раствора

что это такое и таблицы

Плотность бетона – это величина, которая определяется отношением массы вещества к занимаемому им объему и выражается в кг/м3, /м3 или г/см3. Для удельного показателя бетона используются единицы измерения в килограммах на кубический метр и условное обозначение в документации буквой D.

Высокий показатель плотности бетона обеспечивает материалу долговечность и износостойкость. Плотность помогает определить допустимый уровень нагрузок и перегрузок, которые выдерживает бетон.

От чего зависит плотность

Плотность бетона оказывает влияние на прочность, зависит она от соотношения компонентов в составе и их качества. Прочность материала зависит от наличия пор и их количества. Если пористость бетона высокая, то и объемный вес будет небольшим.

На показатель оказывают влияние многие факторы:

• свойства наполнителя и размеры фракций в составе;
• используемый объем воды при замешивании;
• метод отвердения – естественным путем или при подогреве;
• механическое уплотнение смеси.

В таблице представлено соотношение классов и марок по средней плотности бетона.

Как повлиять на плотность (объемный вес)

Чтобы получить оптимальную плотность бетона в кг/м3, можно воспользоваться любым из существующих методов:

1. Добавление наполнителя с более мелкими фракциями позволяет уменьшить число пустот, предупредить появление прослойки с воздухом. Советую посмотреть, как правильно замесить бетон.
2. Снижение количественного содержания воды. Однако при замесе бетонной смеси нужно обеспечивать ей текучесть. Если раствор получается слишком густым, он существенно усложняет работу. В частности, с нестандартными конструкциями и при больших объемах.
3. Ручное или механическое уплотнение – после заливки раствора в нём нужно сделать несколько отверстий для беспрепятственного выхода воздуха и воды на поверхность. В качестве инструмента можно использовать любой удобный, например, лопату или вибратор.
4. Искусственный подогрев способствует более быстрому испарению воды, как следствие повышению массы и удельного веса застывшего бетона.
5. Выбор в пользу расширяющего или безусадочного вещества для получения цемента с минимальной пористостью, но высокого качества.
6. Добавка пластификатора в составе помогает снизить количество жидкости при той же текучести, Что способствует повышению плотности.
7. Вакуумирование – способ, который возможно реализовать лишь в масштабах промышленности.

Вес бетона в зависимости от его марки (средняя плотность бетона)

В таблице ниже есть описание различных марок бетона по средней плотности в кг/м3. К каждому товару идёт нормативная документация, в которой можно найти маркировку. Наиболее известными марками считаются:

• M100 – подходит для выполнения дополнительных и вспомогательных работ. Может служить основой при установке бордюрного камня, прокладывании трасс и автомагистралей, кладется в основу под сборный фундамент или монолит. Удельный вес этого типа в среднем 2,34 т/м3;
• М150 подходит для строительства небольших и облегченных сооружений, автомобильных дорог, монтажа стяжек пола. Плотность марки М150 может быть от 2,36 д 2,37 т/м3;
• M200 – одна из самых востребованных марок, которой можно найти применение практически в любой сфере. Плотность тяжёлого бетона М200 – показатель 2,375 т/м3. Он в меру прочный, имеет оптимальное соотношение цены и качества, не боится сильных морозов. Используется для закладки фундамента, в производстве плиток, пешеходных дорожек, плит и ступеней для лестничных пролетов и различных железобетонных конструкций. Марке М200 не страшны значительные изменения давления;
• M250 – вид, по качеству и характеристикам схожий с маркой М200, но имеет еще более высокую прочность. Изготовленные из него плиты получают хорошую несущую способность, постоянно используются в строительстве;
• М300 – марка с плотностью 2,4-2,41 т/м3, используется в производстве лестниц, свай, заборов, балок, стен, при закладке фундамента;
• М350 – используется для возведения необычных, упрочненных сооружений, бассейнов, взлетных полос для самолетов из-за его большого удельного веса. Плотность марки 2,42-2,43 т/м3, что в среднем гораздо выше, чем у марки М400;
• M400 – марка, созданная специально для производства различных несущих конструкций будущих сооружений. Цемент нужен для изготовления балок, свай, перемычек, коллекторов, мостов, тоннелей, плотин. Его удельный вес 2,4 т/м3.

Для производства элементов, испытывающих сильнейшие нагрузки, используется марка М450 или В35. Плотность бетона В35 составляет 2500 кг/м3.

Основным параметром для выбора цемента служит именно марка, она способна сразу сказать о многих его качествах и свойствах, возможностях выполнять определённые функции. Поэтому при выборе цементной смеси нужно сразу спрашивать его марку (подробнее). Существует множество различных характеристик бетона, которые не менее важны, включая стойкость к морозам, подвижность, водонепроницаемость и другие. Но часто на них обращают внимание уже вторым делом.

Процесс отвердевания цементной смеси длиться 28 суток. За весь период будущий бетон будет менять свою прочность, максимально твердым он станет лишь в конце. На каждом отрезке времени за этот период твердость будет меняться. Практически за один месяц цемент может стать прочнее на 70%. Спустя полгода прочность будет еще выше.

Как определить вес самостоятельно

Узнать вес бетона можно и самостоятельно, если знать его структуру и тип или посчитать на калькуляторе.

Из таблицы ниже можно узнать удельный вес различных типов бетона в зависимости от вида наполнителя.

Таблица плотности и пористости бетона:

В зависимости от плотности все материалы делятся на такие типы по ГОСТ:

1. Плотные от 1,8 до 2,5 т/м3 – в них между зернистыми гранулами присутствуют ещё вяжущие вещества и пузырьки воздуха в незначительном количестве. Отсюда и более высокая плотность.
2. Поризованные 0,7-1,4 т/м3 – в их составе также можно найти вяжущие вещества, а также пузырьки воздуха, которые были созданы методом пено- или газообразования.
3. Ячеистые 0,4-0,5 т/м3 – в этих разновидностях поры расположены равномерно, в составе присутствует диоксид кремния. Например: полистиролбетон.
4. Крупнопористые 0,8-1,2 т/м3 – смесь состоит из мелко и крупнозернистых ингредиентов, между которыми пространство заполняется мелкофракционными наполнителями и вяжущим веществом.

Заполнители цемента тоже могут влиять на его классификацию. Они формируют его жесткий скелет, уменьшают усадку, предотвращают возникновение трещин.

Пористость цемента нужно знать для определения его удельного веса. Если в составе содержится много воздуха, то такие разновидности будут более легкими, весят меньше других.

Поделиться

Твитнуть

Запинить

Нравится

Класс

WhatsApp

Viber

Телеграмка

Стоимость 1 куба бетона

Бетон дорожный по ГОСТ 7473-2010 (мостовой)
Наименование	Декларация	Цена за 1 м3 без доставки в т. ч. НДС 20%
БСТ В15 П4 F1 150 W4	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	5250
БСТ В20 П4 F1 300 W6	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	5900
БСТ В22,5 П4 F1 200 W4	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	5950
БСТ В22,5 П4 F1 300 W6	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6000
БСТ В22,5 П4 F1 300 W8	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6050
БСТ В 25 П4 F1 300 W6.	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6100
БСТ В25 П4 F1 300 W8	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6150
БСТ В25 П4 F2 300 W12	№РОСС RU Д RU.АЖ51.В.00246/19	6200
БСТ В30 П4 F1 300 W8	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6200
БСТ В30 П4 F1 300 W10	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6250
БСТ В30 П4 F2 300 W8	№РОСС RU Д RU. НА45.В.00321/19	6400
БСТ В30 П4 F2 300 W10	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6450
БСТ В35 П4 F2 300 W10	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6700
БСТ В40 П4 F2 300 W10	№РОСС RU Д RU.НА45.В.00321/19	6950
БСТ В45 П4 F2 300 W12	№РОСС RU Д RU.АЖ51.В.00246/19	7200

Сколько весит куб бетона м350 в жидком. Сколько весит куб жидкого бетона?

При определении массы бетона на практике следует принять ряд сведений:. Значение конечной плотности важно знать не только при конструировании строительного объекта с применением бетона, — эти данные понадобятся для транспортных компаний, осуществляющих, например, вывоз демонтированного бетонного изделия.

Сколько весит куб бетона

Нажимая «Отправить» вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности. Именно поэтому довольно часто нужно узнать массу одного кубометра смеси — вес готовых бетонных и железобетонных конструкций отыгрывает важную роль в проектировании сооружений. Дальше пойдет речь о том, сколько весит куб бетона и что влияет на эту характеристику.

Использование бетонной массы стало достаточно распространенным: от отделочных целей до сооружения дамб.

Именно поэтому характеристики смеси отображают с помощью разделения на классы и марки. Это дает возможность делать точный выбор для конкретных целей.

К примеру, В25 марка бетона гораздо прочнее В10 и, естественно, ее масса будет больше. Также существует разделение в зависимости от массы. Используется для изготовления конструкций с особыми требованиями к теплопроводности при этом они не способны выдерживать существенные несущие нагрузки. К этой категории относят смеси с массой до кг на кубометр. В некоторых случаях для повышения их прочности используют пластификатор для бетона. Зачастую, при планировании строительных работ, нужно знать, сколько весит куб бетона м, м, м Давайте посмотрим, сколько будет весить кубометр бетонной смеси, в зависимости от его типа.

Масса бетонной смеси определяется массой, которую имеют применяемые заполнители. Как видите, при расчете массы бетонного раствора нету нечего сложного, а далее ми более подробно рассмотрим вопрос, какая маса бетона разных марок, так же предоставим подробный таблицы.

Знать, сколько весит кубометр бетонной смеси, очень важно. Еще на стадии разработки проекта постройки придется рассчитывать нагрузки на фундамент и грунт. А монолитные конструкции слишком тяжелые, чтобы в этом деле ими можно было пренебречь. С другой стороны, если известна плотность 1 м3 стройматериала и его основные пропорции, несложно будет подсчитать материальные затраты на тот же фундамент. Особо легкие отличаются наименьшим объемным весом 1 м3 обычно не тяжелее кг и прочностью, поэтому из них изготавливают только стеновые блоки.

Бетон — основной компонент любых строительных работ, будь то обычный ремонт или строительство котлованов и сооружений. Он обладает высокой прочностью изначально, однако при применении добавок может улучшиться по характеристикам.

При строительстве в первую очередь рассчитывается сколько весит бетон, так как на основании данной характеристики определяется спецификой его использования и применения.

Разделение по марке

Вес раствора зависит напрямую от компонентов, добавляемых в качестве наполнения. Это могут быть такие материалы как щебень, керамзит, галька и многие другие. Также при замесе учитывается и объём затраченной воды. На основание данных характеристик бетон разделяют на четыре вида: легкие и тяжелые, особо легкие и особо тяжелые.

Самым распространенным способом классифицирования массы куба состава является разделение согласно удельному весу. Как и в любом другом случае, нам необходимо начать с теоретических основ. Для начала давайте узнаем, что, собственно и составляет этот самый вес бетонного покрытия на каждый 1м3. Это, безусловно, не все, но основные показатели все показатели есть в гостах, таблицах, по желанию.

Вес куба бетона различных марок: м200, м250, м300, м400

Здесь важно понимать, что в основе понятия веса на 1м3 подразумевается пересечение понятия прочности и веса. Дело в том, что прочность и способность удерживать разного рода нагрузки у бетона будет основано на плотности изделия. Мы уже знаем, что бетонные блоки бывают разные. Вес бетона зависит от наполнителей и количества используемого цемента.

Вес не влияет на прочность бетона, на него влияет марка используемого цемента. Вес 1 куба жидкого бетона незначительно тяжелее от его веса в сухом состоянии.

Принципиально установить вес куба бетона очень сложно, так как он зависит от множества факторов, влияющих на изготовления конкретного куба бетона. В процессе расчёта несущей способности конструкций, либо непосредственно на стройплощадке бывает острая необходимость узнать вес 1м3 железобетона например, демонтированных конструкций.

Так выглядит упрощенный расчет веса бетона. Но это не универсальная формула, т.

Насчитывается три основных вида бетонной смеси, которые группируются по удельному весу. И чтобы ответить на часто задаваемый вопрос, сколько весит куб бетона, следует определить, какой его вид. Есть бетон легкий, тяжелый и особо тяжелый. Легкий бетон представляет собой состав, затворяемый на заполнителях легких, таких как керамзит, туф или ракушечник. Один куб такого бетона весит от до кг.

Вот о них и поговорим. Для детальных расчетов обращаются к соответствующей нормативной литературе. Конечно, вдаваясь в тонкости и относительности — они не равны между собой.

Но, если речь не идёт о строительстве в космосе, то чтобы узнать, сколько весит 1 м3 бетона, можно пользоваться любой из этих величин.

Тем более — для грубых подсчетов на стройплощадке, или укрупненного сбора веса для смет или грузоперевозок. На заметку: если указано безразмерное значение, например, как в паспорте к ЖБИ, то нужно смотреть на количество знаков. Фундаменты обычно закладывают из тяжелого армированного бетона, а для стен всё чаще применяют газобетон, керамзитобетон и прочие, относящиеся к ячеистым и другим видам. Строительство атомных электростанций, бункеров для хранения ядерных отходов ведут из особо тяжелых бетонов.

А особо легкие — используют для теплоизоляции. Объемный вес для каждого вида будет сильно отличаться. На заметку: Иногда требуется узнать, сколько весит литр бетона. Всё просто: нужно перевести литры в кубометры, и умножить на справочное значение объемной массы. Аналогично подсчитывается и сколько весит ведро бетона 10 литров. Соответственно 10л — это 0,01 м3.

Навигация по записям

Класс чаще используют профессиональные строители. Показатели марка и класс схожие. Однако в последнем используется прочность с гарантированной обеспеченностью, а в марках — среднее значение прочности. Вес тонны бетона равен кг. Что приблизительно соответствует марке М Вес 1 м3 бетона В25 равен кг.

Еще один способ как рассчитать вес бетона — использовать калькулятор веса бетона на нашем сайте. Он поможет быстро определить, сколько потребуется бетона для стяжки, строительства дома, гаража или дачи.

Классификация по весу

Или понять, сколько весит тонна бетона. Такой стройматериал обладает очень пористой структурой, или в нем используют ячеистые наполнители. В состав легких бетонов может входить порядка кг песка на 1 м3. Его используют чаще всего в виде готовых блоков.

Вес 1 м3 легкого бетона до кг. На заметку: применение легких бетонов в строительстве выгодно.

Сколько весит куб бетона?

Они позволяют повысить акустические и теплотехнические характеристики, снизить стоимость строительства и уменьшить массу постройки. Это обычные армированные стальными прутьями бетоны с наполнителями из щебня и песка. Тяжелые бетоны используют для всех видов строительства, в том числе транспортного и гидротехнического, устройства дорожных и аэродромных покрытий и оснований.

Вес кубометра тяжелого бетона может быть от до кг, а особо тяжелого до кг. Соответственно, вес конструкции в этом месте больше.

Сколько весит кубометр бетона?

Ведь металл — тяжелее камня. Данный стройматериал чаще всего используется для сооружения различных основных железобетонных конструкций. На заметку: в бутобетоне не получится произвести армирование из-за формы камня, но можно делать армирующие пояса. При этом следует устроить защитный бетонный слой не менее 3 см до арматуры. В случае, когда место для хранения составляющих бетона и проезд спецтехники к стройплощадке организовать сложно, а объем работ предполагается небольшой — целесообразнее использовать готовые сухие бетонные смеси.

Из них легко сделать раствор, просто добавив определенное количество воды согласно инструкции. Вес бетона В15 равен кг. На заметку: применение готового раствора из сухой смеси ничем не отличается от обычного бетона. Он может использоваться как для отлива изделий, так и в качестве монолитного бетона.

Использование цементного раствора в строительных целях можно встретить гораздо чаще, чем большинства других известных материалов. Именно поэтому довольно часто нужно узнать массу одного кубометра смеси — вес готовых бетонных и железобетонных конструкций отыгрывает важную роль в проектировании сооружений. Дальше пойдет речь о том, сколько весит куб бетона и что влияет на эту характеристику. Использование бетонной массы стало достаточно распространенным: от отделочных целей до сооружения дамб. Именно поэтому характеристики смеси отображают с помощью разделения на классы и марки.

1 куб бетона — сколько кг (сколько весит один куб бетона в килограммах), таблица, от чего зависит вес 1 метра кубического бетона

Перед стартом строительных работ профессионалы заранее рассчитывают удельный вес бетона в килограммах. Этот показатель важен при расчетах нагрузки на фундамент будущего строения. Благодаря ему можно будет определить массу застывшего бетона в полном объеме. Он отличается из-за разных наполнителей и пористости материала.

Вид и вес кубометра бетона

В строительстве бетонную массу используют для разных целей, начиная с отделки и до сооружения фундамента. Смеси бывают разного класса и марки. Благодаря классификации можно определить, какой вид бетона подойдет запланированных строительных работ.

Например, масса куба бетона марки В25 выше, чем у марки В10 из-за большей прочности.

В зависимости от массы материала бетонные смеси бывают:

• Теплоизоляционные;
• Легкие;
• Тяжелые;
• Супертяжелые.

 

Теплоизоляционные или особо легкие смеси

Такие материалы изготавливают из цемента либо наполнителя, смешивая которые получают структуру с пустотами в 85%. Его применяют для конструкций, к которым применяют особые требования по теплопроводности. Однако они не могут выдержать существенную нагрузку. Объемный вес бетона менее 500 кг на один кубометр. При работе с таким видом бетонных смесей нужно учесть их слабую устойчивость к сильным похолоданиям. При строительстве таких зданий дополнительно устанавливают гидроизоляционную защиту.

Легкие смеси

Применяется при изготовлении специальных строительных блоков. В его структуре есть поры, которые образовываются после применения вспенивателя. Средний вес куба бетона от 500 до 1800 кг. Главным компонентом смеси считается песок (до 0,6 тонн).

Тяжелые смеси

Наиболее популярный строительный раствор. Применяется при сооружении основных элементов несущей конструкции, для заливки стяжки и установлении оградительных материалов. В состав такого вида бетонной смеси входят различные массивные наполнители. Он состоит из крупнозернистого песка, гравия, щебеня и т.д.

В среднем объемный вес куба бетона составляет 1800-2500кг. Вес смеси отличается из-за соотношения песка с крупным наполнителем в составе материала.

Супертяжелые (особо тяжелые) смеси

При его изготовлении производители используют различного формата металлические наполнители. Это приводит к повышению массы максимального предела на кубометр. С такой смесью строительные компании работают при необходимости предотвратить распространение радиоактивных веществ через стены здания. Средний вес кубометра бетона составляет более 3 000 кг.

Компании-производители при изготовлении супертяжелой смеси используют весьма специфические строительные материалы. Поэтому себестоимость супертяжелого бетона довольно высока, что приводит к дополнительным расходам при их приобретении.

По этой причине такие смеси используют только при необходимости строительства объекта, с высокими требованиями безопасности. К примеру, при строительстве зданий рядом с АЭС.

Масса куба бетона разных марок

Поскольку состав материала в может отличаться, вес 1 м3 бетона не всегда одинаков. Благодаря нижеуказанной таблице можно наглядно понять, сколько в кубе бетона килограмм в зависимости от марки смеси.

Марка бетона	Удельный вес 1м3 бетона
Бетон М100	2494 кг
Бетон М200	2432 кг
Бетон М250	2348 кг
Бетон М300	2389 кг
Бетон М350	2502 кг
Бетон М400	2376 кг
Бетон М500	2298 кг

Вес сухого и влажного бетона

В этой таблице показано, сколько весит 1 куб бетона в жидком и сухом состояниях.

Марка цемента	Жидкое состояние (т/м³)	Сухое состояние (т/м³)
М100	2 366	2 180
М150	2 360	2 181
М200	2 362	2 182
М300	2 358	2 183
М400	2 350	2 170
М500	2 355	2 180

От чего зависит вес 1 метра кубического бетона

Важной характеристикой бетонных смесей считается их масса. Ввиду того, что раствор состоит из цемента, воды и песка, он является пластичной смесью. Такой материал может быстро застывать, поэтому использовать его нужно сразу после изготовления. Во избежание перерасходов либо нехватки компонентов, необходимо корректно рассчитывать их объем.

Для того, чтобы правильно определить сколько весит один куб бетона, необходимо определить соотношение между составными элементами.

Информацию могут предоставить производители материала. Поэтому потребители сразу понимают, какой вид смеси они приобретут.

Важно понимать, что масса бетона будет зависеть от различных факторов. Среди них качество замеса, объем воды, наличие пустот и размеры гранул. Поэтому продумайте наперед, какой вид бетонной смеси наиболее подходящий для решения ваших задач в строительстве.

3Японский канмэ 貫 目 Китайский lìfāng mǐ 立方米 Китайский gngjīn 公斤

Вычислитель бетона откалиброван с точностью 23,60 кН / м. ³ удельный вес на объем бетона. Что, согласно международному определению, является тяжелым нормальным железобетонным материалом. В единицах USCS (единицах обычной системы США) его вес составляет ~ 150 фунтов / фут ³ и ~ 2400 кг / м ³ при измерении в метрической системе СИ. Конвертер бетона может применяться в строительстве и проектировании конструкций для замены объемов бетона на их эквиваленты по массе.3 для наиболее распространенной / обычной прочности бетона при ~ 4000 фунтов на квадратный дюйм = 4000 фунтов силы / (кв.дюйм). Используемый заполнитель, прочность бетона и то, насколько тонкий или полусухой бетон приготовлен, зависят от веса бетона. Несмотря на то, что заполнитель плотнее и тяжелее воды (в бетоне содержится 4 части заполнителя — добавьте 1 часть сухого цемента + вода, 4: 1 всегда по объему — это обычное соотношение смеси для стандартного бетона ), влажный свежий бетон до схватывания не будет ни тяжелее, ни легче на единицу объема, потому что присутствие воды увеличивает его общий вес.Хотя, если быть точным, существует предельная усадка при высыхании, вызванная испарением воды из свежего бетона, что вызывает небольшую разницу в весе между мягким и затвердевшим состоянием бетона … читайте далее.

Справочная информация по смешиванию бетона 1 с известью 4: 1: 1 и смешиванию бетона 2 огнеупорным материалам и смешиванию бетона 3 легкого веса с вермикулитом 5: 1

Сколько весит свежий влажный бетон?

Разница в весе между только что смешанным влажным жидким бетоном и бетоном в твердом состоянии? Считайте с потерей веса ~ 5% после испарения воды. Следует учитывать аспект усадки бетона . Сначала он пластиковый и мягкий. Позже он схватывается и затвердевает. После того, как бетон полностью затвердеет, он сохраняет около 95% своего первоначального веса по сравнению с временем во влажном состоянии — отсюда и предельная размерная усадка бетона при схватывании (при необходимости можно преобразовать процентное значение). О чем важно знать, это очень легко решить, как с этим справиться, было полностью описано на предыдущих страницах.

Вопрос :
Почему в технических чертежах требуется крепление при укладке полов, если свежий влажный бетон не весит значительно больше, чем сухой бетон? Чем он отличается?

Ответ :
Нижние упоры или подпорки должны быть на месте, чтобы поддерживать тяжелый бетон.Потому что свежий или новый бетон не имеет никакой прочности, кроме тяжелого веса. Бетон сначала необходимо должным образом застыть, а затем все опоры можно разобрать и удалить.

Калькулятор веса бетона — оценка веса бетонной конструкции

Узнайте, сколько весит бетон, указав объем ниже. Воспользуйтесь нашим калькулятором бетона, чтобы определить объем бетона.

Сколько весит бетон

Типичная бетонная смесь весит 150 фунтов на кубический фут, 4050 фунтов на кубический ярд или 2400 кг на кубический метр.Вес бетона определяется его плотностью, которая может варьироваться в зависимости от количества заполнителя, воды и воздуха в смеси.

Определение плотности бетона

Плотность — это мера массы данного объема, определяемая по формуле:

плотность (p) = масса (м) ÷ объем (В)

Плотность бетона составляет 3,15 г / см ³ , в то время как плотность заполнителя зависит от типа используемого камня. Например, гравий имеет гораздо более высокую плотность, чем вермикулит.Плотность типичной бетонной смеси составляет 2,4 г / см ³ или 150 фунтов / фут ³ .

В различных бетонных смесях также используется больше или меньше заполнителя. Например, предпочтительная бетонная смесь для столешницы будет иметь меньше заполнителя, чем смесь для проезжей части, что повлияет на плотность и, следовательно, на вес бетона.

Плотность бетона в разных единицах измерения

Объем	Вес
1 дюйм 3	1.39 унций
1 фут 3	150 фунтов
1 ярд 3	4050 фунтов
1 м 3	2400 кг

Определите вес бетона

Плотность бетона определяется массой и объемом, так как плотность известна, формула для массы может быть изменена путем умножения плотности на объем.

масса (м) = объем (V) × плотность (p)

Пример: Найдите вес 25 кубических футов бетона.

---

вес = объем × плотность
вес = 25 × 150
вес = 3750 фунтов

Пример: Найдите вес 3.5 кубических ярдов бетона

---

вес = 3,5 × 4050
вес = 14,175 фунтов

Также проверьте наш калькулятор веса воды.

% PDF-1.7 % 59 0 объект > эндобдж xref 59 99 0000000016 00000 н. 0000002895 00000 н. 0000003252 00000 н. 0000003302 00000 н. 0000003980 00000 н. 0000004012 00000 н. 0000004185 00000 н. 0000004359 00000 п. 0000005259 00000 н. 0000005658 00000 н. 0000005713 00000 н. 0000005795 00000 н. 0000006341 00000 п. 0000006732 00000 н. 0000007113 00000 н. 0000008215 00000 н. 0000008564 00000 н. 0000008965 00000 н. 0000009356 00000 п. 0000009671 00000 п. 0000009958 00000 н. 0000010514 00000 п. 0000011559 00000 п. 0000012154 00000 п. 0000012554 00000 п. 0000012717 00000 п. 0000013544 00000 п. 0000014057 00000 п. 0000014465 00000 п. 0000025436 00000 п. 0000026043 00000 п. 0000026477 00000 н. 0000026989 00000 п. 0000027046 00000 п. 0000031476 00000 п. 0000031753 00000 п. 0000032117 00000 п. 0000032280 00000 п. 0000032446 00000 п. 0000032625 00000 п. 0000032913 00000 п. 0000043352 00000 п. 0000043868 00000 п. 0000044269 00000 п. 0000045339 00000 п. 0000046329 00000 п. 0000047352 00000 п. 0000048302 00000 п. 0000048682 00000 п. 0000049730 00000 п. 0000050688 00000 п. 0000051269 00000 п. 0000055972 00000 п. 0000073220 00000 н. 0000076368 00000 п. 0000078650 00000 п. 0000082499 00000 н. 0000084173 00000 п. 0000084432 00000 п. 0000087692 00000 п. 0000087956 00000 п. 0000088327 00000 п. 0000088490 00000 н. 0000092048 00000 п. 0000092292 00000 п. 0000092659 00000 п. 0000092802 00000 п. 0000096637 00000 п. 0000096882 00000 п. 0000097260 00000 п. 0000097411 00000 п. 0000098755 00000 п. 0000098968 00000 п. 0000099286 00000 н. 0000099376 00000 п. 0000100405 00000 н. 0000100603 00000 н. 0000100910 00000 н. 0000100979 00000 н. 0000109443 00000 п. 0000109845 00000 н. 0000110269 00000 н. 0000110589 00000 н. 0000111932 00000 н. 0000112134 00000 н. 0000112456 00000 н. 0000112538 00000 п. 0000116891 00000 н. 0000117154 00000 н. 0000117514 00000 н. 0000117667 00000 н. 0000123245 00000 н. 0000123539 00000 н. 0000123932 00000 н. 0000124138 00000 н. 0000124198 00000 п. 0000124279 00000 н. 0000124362 00000 н. 0000002276 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 157 0 объект > поток xb«b`f`g`aed @

Калькулятор веса бетона

Как пользоваться калькулятором веса бетона?

Наш калькулятор веса бетона очень прост и интуитивно понятен.Все, что вам нужно сделать, это:

• Выберите тип бетона в первом поле калькулятора . У вас есть пять типов на выбор: асфальт, гравий, портленд-известняк, портленд и железобетон. Причина этого в том, что эти типы бетона имеют различных плотности . Это влияет на последующие расчеты, поскольку плотность является одним из факторов, определяющих вес бетона.
• Введите необходимый вам объем бетона . Не забудьте выбрать агрегат, соответствующий вашим потребностям.Вы можете выбрать вес бетона на кубический фут, кубический ярд или кубический метр.
• Выберите нужную единицу измерения в поле плотности. Мы уже предоставили калькулятор с соответствующей плотностью, чтобы избавить вас от хлопот.
• Калькулятор веса бетона вернет вес бетона , рассчитанный на основе предоставленных вами данных. Не забудьте проверить, совпадают ли единицы и здесь!

Формула и пример калькулятора веса бетона

Формула, используемая для расчета веса бетона, очень проста.На самом деле, вы, скорее всего, уже знаете это, так как это простое старое уравнение веса , которому учат в школах! Напоминаем, что он выглядит следующим образом:

вес = объем * плотность

Для наглядности рассмотрим небольшой пример.

Допустим, у нас есть 15 кубометров портлендского бетона. Плотность этого типа бетона в килограммах на кубический метр составляет 2300 , поэтому расчет выглядит следующим образом:

вес бетона = 15 м³ * 2300 кг / м³ = 34 500 кг

Типы бетона

Этот калькулятор предлагает вам выбор между пятью различными типами бетона.Вот немного информации о них:

• Асфальт (плотность : 2,243 кг / м³ / 140,03 фунта / фут³ ) — композитный материал, наиболее часто используемый для покрытия дорог, аэропортов и сердцевины плотин насыпей. Обычно его называют просто асфальтом или асфальтом, его выбирают для дорог и улиц, потому что в условиях дорожного движения он производит намного меньше шума, чем другие виды бетона.
• Гравий (плотность : 2404 кг / м³ / 150,01 фунт / фут³ ) — гравий на самом деле представляет собой заполнитель бетона — он не бетон сам по себе, но часто используется как его неотъемлемая часть. Он состоит из скал разного размера (в случае бетона, как правило, крошечных), не связанных друг с другом.
• Портлендский известняк (плотность : 2371 кг / м³ / 148,02 фунта / фут³ ) — изготовлен из особого вида известняка, впервые обнаруженного на острове Портленд, Дорсет, и является одним из самых дорогих видов цемента. , хотя по-прежнему очень популярны в строительстве.
• Portland ( плотность: 2300 кг / м³ / 143,58 фунта / фут³ ) — один из самых дешевых материалов благодаря широкой доступности.
• Армированный (плотность : 2500 кг / м³ / 156,07 фунт / фут³ ) — также называемый железобетонным бетоном или сокращенно RCC, он армирован дополнительным материалом (чаще всего стальными арматурными стержнями) для повышения пластичности и долговечности.

Свойства бетона при повышенных температурах

Огнестойкость бетонных конструктивных элементов зависит от тепловых, механических и деформационных свойств бетона. Эти свойства существенно зависят от температуры, а также от состава и характеристик бетонной смеси, а также от скорости нагрева и других условий окружающей среды.В этой главе описаны основные характеристики бетона. Обсуждаются различные свойства, которые влияют на характеристики огнестойкости, а также роль этих свойств в огнестойкости. Представлено изменение термических, механических, деформационных и откольных свойств в зависимости от температуры для различных типов бетона.

1. Введение

Бетон широко используется в качестве основного конструкционного материала в строительстве благодаря многочисленным преимуществам, таким как прочность, долговечность, простота изготовления и негорючие свойства, которыми он обладает по сравнению с другими строительными материалами.Бетонные конструктивные элементы при использовании в зданиях должны удовлетворять соответствующим требованиям пожарной безопасности, указанным в строительных нормах [1–4]. Это связано с тем, что пожар представляет собой одно из самых тяжелых условий окружающей среды, которым могут подвергаться конструкции; поэтому обеспечение соответствующих мер противопожарной безопасности для элементов конструкции является важным аспектом проектирования здания.

Меры пожарной безопасности конструктивных элементов измеряются с точки зрения огнестойкости, которая представляет собой продолжительность, в течение которой конструктивный элемент проявляет сопротивление в отношении структурной целостности, стабильности и передачи температуры [5, 6].Бетон обычно обеспечивает лучшую огнестойкость из всех строительных материалов [7]. Эта превосходная огнестойкость обусловлена ​​материалами, составляющими бетон (например, цемент и заполнители), которые при химическом соединении образуют материал, который по существу инертен и имеет низкую теплопроводность, высокую теплоемкость и более медленное ухудшение прочности с температурой. Именно эта низкая скорость теплопередачи и потери прочности позволяют бетону действовать как эффективный противопожарный щит не только между соседними помещениями, но и защищать себя от повреждений от огня.

Поведение бетонного конструктивного элемента, подверженного воздействию огня, частично зависит от термических, механических и деформационных свойств бетона, из которого он состоит. Подобно другим материалам, теплофизические, механические и деформационные свойства бетона существенно изменяются в диапазоне температур, связанных с пожарами в зданиях. Эти свойства меняются в зависимости от температуры и зависят от состава и характеристик бетона. Прочность бетона существенно влияет на его свойства как при комнатной, так и при высоких температурах.Свойства высокопрочного бетона (HSC) изменяются в зависимости от температуры иначе, чем свойства бетона нормальной прочности (NSC). Это изменение более выражено для механических свойств, на которые влияют прочность, влажность, плотность, скорость нагрева, количество микрокремнезема и пористость.

На практике огнестойкость конструктивных элементов оценивалась в основном с помощью стандартных огнестойких испытаний [8]. Однако в последние годы использование численных методов для расчета огнестойкости конструктивных элементов получает все большее распространение, поскольку эти методы расчета намного менее затратны и требуют много времени [9].Когда элемент конструкции подвергается определенному температурно-временному воздействию во время пожара, это воздействие вызовет предсказуемое распределение температуры в элементе. Повышенные температуры вызывают деформации и изменение свойств материалов, из которых изготовлен элемент конструкции. Зная о деформациях и изменениях свойств, обычные методы строительной механики могут применяться для прогнозирования характеристик огнестойкости конструктивного элемента. Наличие свойств материала при повышенной температуре позволяет использовать математический подход для прогнозирования огнестойкости элементов конструкции [10, 11].

Очевидно, общая информация о свойствах бетона при комнатной температуре редко применима для расчета огнестойкости [12]. Поэтому крайне важно, чтобы практикующий специалист по пожарной безопасности знал, как расширить, исходя из априорных соображений, полезность скудных данных о свойствах, которые могут быть собраны из технической литературы. Кроме того, знание уникальных характеристик, таких как растрескивание бетона в результате пожара, имеет решающее значение для определения огнестойкости бетонных элементов конструкции.

2. Свойства, влияющие на огнестойкость

2.1. Общие сведения

На огнестойкость железобетонных элементов (ЖБИ) влияют характеристики составляющих материалов, а именно, бетона и арматурной стали. К ним относятся (а) термические свойства, (б) механические свойства, (в) деформационные свойства и (г) специфические характеристики материала, такие как растрескивание бетона. Тепловые свойства определяют степень теплопередачи к элементу конструкции, тогда как механические свойства составляющих материалов определяют степень потери прочности и ухудшения жесткости элемента. Деформационные свойства в сочетании с механическими свойствами определяют степень деформаций и деформаций в элементе конструкции. Кроме того, растрескивание бетона в результате пожара может сыграть значительную роль в пожарных характеристиках элементов RC [13]. Все эти свойства меняются в зависимости от температуры и зависят от состава и характеристик бетона, а также арматурной стали [12]. Изменение свойств бетона, вызванное температурой, намного сложнее, чем изменение свойств арматурной стали из-за миграции влаги, а также значительного изменения ингредиентов в различных типах бетона.Таким образом, основное внимание в этой главе уделяется влиянию температуры на свойства бетона. Влияние температуры на свойства стальной арматуры можно найти в других работах [4, 12].

Бетон доступен в различных формах, и его часто группируют по разным категориям в зависимости от веса (как обычный и легкий бетон), прочности (как бетон нормальной прочности, высокопрочного и сверхвысокопрочного бетона), наличия волокон (как простой бетон). и бетон, армированный фиброй), и эксплуатационные характеристики (как обычный бетон, так и бетон с высокими эксплуатационными характеристиками).Специалисты по пожарной безопасности также подразделяют бетон с нормальным весом на силикатный (кремнистый) и карбонатный (известняковый) бетон, в зависимости от состава основного заполнителя. Кроме того, когда небольшое количество прерывистых волокон (стальных или полипропиленовых) добавляется к бетонной смеси для улучшения характеристик, этот бетон называют фибробетоном (FRC). В этом разделе в основном обсуждаются различные свойства обычного бетона. Подчеркивается влияние прочности, веса и волокон на свойства бетона при повышенных температурах.

Традиционно прочность на сжатие бетона составляла от 20 до 50 МПа, который классифицируется как бетон нормальной прочности (НБК). В последние годы стал широко доступен бетон с прочностью на сжатие в диапазоне от 50 до 120 МПа, который называют высокопрочным бетоном (HSC). Когда прочность на сжатие превышает 120 МПа, его часто называют бетоном со сверхвысокими характеристиками (UHP). Прочность бетона ухудшается с температурой, и на скорость ухудшения прочности сильно влияет прочность бетона на сжатие.

2.2. Тепловые свойства

Термическими свойствами, которые влияют на повышение и распределение температуры в бетонном конструктивном элементе, являются теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность и потеря массы.

Теплопроводность — это свойство материала проводить тепло. Бетон содержит влагу в различных формах, и тип и количество влаги оказывают значительное влияние на теплопроводность. Теплопроводность обычно измеряется с помощью методов испытаний в «установившемся режиме» или «в переходных режимах» [14].Переходные методы предпочтительнее для измерения теплопроводности влажного бетона, чем стационарные методы [15–17], поскольку физико-химические изменения бетона при более высоких температурах вызывают прерывистое направление теплового потока. В среднем теплопроводность обычного бетона нормальной прочности при комнатной температуре составляет от 1,4 до 3,6 Вт / м- ° C [18].

Удельная теплоемкость — это количество тепла на единицу массы, необходимое для изменения температуры материала на один градус, и часто выражается в терминах тепловой (теплоемкости), которая является произведением удельной теплоемкости и плотности.На удельную теплоемкость сильно влияют влажность, тип заполнителя и плотность бетона [19–21]. До 1980-х годов изменение удельной теплоемкости в зависимости от температуры определялось с помощью адиабатической калориметрии. С 1980-х годов дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) была наиболее часто используемой техникой для построения карты кривой за одну развертку температуры при желаемой скорости нагрева [22, 23]. К сожалению, точность метода DSC в определении вклада явной теплоты в кажущуюся удельную теплоемкость может быть не очень хорошей (иногда она может составлять всего ± 20 процентов). Скорость повышения температуры в тестах DSC обычно составляет 5 ° C · мин ^-1 . При более высоких скоростях нагрева пики на кривых ДСК имеют тенденцию смещаться в сторону более высоких температур и становиться более резкими. Для температур выше 600 ° C также используется высокотемпературный дифференциальный термический анализатор (DTA) для оценки удельной теплоемкости.

Температуропроводность материала определяется как отношение теплопроводности к объемной удельной теплоемкости материала [24]. Он измеряет скорость передачи тепла от открытой поверхности материала к внутренним слоям.Чем больше коэффициент диффузии, тем быстрее поднимается температура на определенной глубине в материале [12]. Подобно теплопроводности и удельной теплоемкости, коэффициент температуропроводности изменяется с повышением температуры в материале. Температуропроводность,, может быть рассчитана с использованием соотношения где — теплопроводность, — плотность, — удельная теплоемкость материала.

Плотность в высушенном в печи состоянии — это масса единицы объема материала, включающего само твердое вещество и поры, заполненные воздухом.При повышении температуры такие материалы, как бетон, которые имеют большое количество влаги, будут испытывать потерю массы в результате испарения влаги из-за химических реакций. Предполагая, что материал изотропен в отношении своего дилатометрического поведения, его плотность (или масса) при любой температуре можно рассчитать по термогравиметрическим и дилатометрическим кривым [24].

2.3. Механические свойства

К механическим свойствам, определяющим огнестойкость элементов RC, относятся прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости и реакция на напряжение и деформацию составляющих материалов при повышенных температурах.

Прочность бетона на сжатие при повышенной температуре имеет первостепенное значение для расчета огнестойкости. Прочность бетона на сжатие при температуре окружающей среды зависит от водоцементного отношения, переходной зоны раздела заполнитель-паста, условий твердения, типа и размера заполнителя, типов добавок и типа напряжения [25]. При высокой температуре на прочность на сжатие сильно влияют прочность при комнатной температуре, скорость нагрева и связующие вещества в замесе (например, микрокремнезем, летучая зола и шлак).В отличие от тепловых свойств при высокой температуре, механические свойства бетона хорошо изучены. Снижение прочности в HSC не является постоянным, и, как сообщают различные авторы, наблюдаются значительные различия в потере прочности.

Прочность бетона на растяжение намного ниже прочности на сжатие из-за легкости, с которой трещины могут распространяться под действием растягивающих нагрузок [26]. Бетон является слабым при растяжении, и для NSC предел прочности на разрыв составляет только 10% от его прочности на сжатие, а для HSC коэффициент прочности на растяжение еще больше снижается.Таким образом, предел прочности бетона при растяжении часто не учитывается при расчетах прочности при комнатной и повышенных температурах. Однако это важное свойство, потому что трещины в бетоне обычно возникают из-за растягивающих напряжений, а структурное повреждение элемента при растяжении часто возникает из-за прогрессирования микротрещин [26]. В условиях пожара прочность бетона на растяжение может быть еще более важной в случаях, когда в бетонном элементе конструкции происходит выкрашивание из-за пожара [27]. Прочность бетона на растяжение зависит почти от тех же факторов, что и прочность бетона на сжатие [28, 29].

Еще одно свойство, влияющее на огнестойкость, — это модуль упругости бетона, который уменьшается с температурой. При высокой температуре разрушение гидратированных цементных продуктов и разрыв связей в микроструктуре цементного теста снижает модуль упругости, и степень снижения зависит от потери влаги, ползучести при высокой температуре и типа заполнителя.

2.4. Деформационные свойства

Деформационные свойства, определяющие огнестойкость железобетонных элементов, включают тепловое расширение и ползучесть бетона и арматуры при повышенных температурах. Кроме того, переходная деформация, возникающая при повышенных температурах в бетоне, может усилить деформации в подверженных огню бетонных конструктивных элементах.

Термическое расширение характеризует расширение (или усадку) материала, вызванное нагревом, и определяется как расширение (усадка) единицы длины материала при повышении температуры бетона на один градус. Коэффициент теплового расширения определяется как процентное изменение длины образца на градус повышения температуры.Расширение считается положительным, когда материал удлиняется, и отрицательным (усадкой), когда он укорачивается. Как правило, тепловое расширение материала зависит от температуры и оценивается с помощью дилатометрической кривой, которая является записью частичного изменения линейного размера твердого тела при постоянно увеличивающейся или понижающейся температуре [24]. Тепловое расширение является важным свойством для прогнозирования тепловых напряжений, возникающих в элементе конструкции в условиях пожара.На тепловое расширение бетона обычно влияют тип цемента, содержание воды, тип заполнителя, температура и возраст [15, 30].

Ползучесть, часто называемая деформацией ползучести, определяется как пластическая деформация материала, зависящая от времени. При нормальных напряжениях и температурах окружающей среды деформации из-за ползучести незначительны. Однако при более высоких уровнях напряжения и повышенных температурах скорость деформации, вызванной ползучестью, может быть значительной. Следовательно, основными факторами, влияющими на ползучесть, являются температура, уровень напряжений и их продолжительность [31].Ползучесть бетона обусловлена ​​наличием воды в его микроструктуре [32]. Удовлетворительного объяснения ползучести бетона при повышенных температурах нет.

Переходная деформация возникает при первом нагреве бетона и не зависит от времени. В основном это вызвано термической несовместимостью заполнителя и цементного теста [6]. Переходная деформация бетона, аналогичная деформации при высокотемпературной ползучести, представляет собой сложное явление, на которое влияют такие факторы, как температура, прочность, влажность, нагрузка и пропорции смеси.

2,5. Выкрашивание

Помимо термических, механических и деформационных свойств, еще одним свойством, которое оказывает значительное влияние на огнестойкость бетонного конструктивного элемента, является выкрашивание [33]. Это свойство уникально для бетона и может быть определяющим фактором при определении огнестойкости структурного элемента RC [34]. Отслаивание определяется как разрыв слоев (кусков) бетона с поверхности бетонного элемента, когда он подвергается воздействию высоких и быстро растущих температур, например, при пожарах.Отслаивание может произойти вскоре после воздействия быстрого нагрева и может сопровождаться сильными взрывами или может произойти на более поздних стадиях пожара, когда бетон стал настолько слабым после нагрева, что при образовании трещин куски бетона отвалятся от поверхности. конкретный член. Последствия ограничены до тех пор, пока степень повреждения невелика, но обширное выкрашивание может привести к ранней потере стабильности и целостности. Кроме того, при растрескивании более глубокие слои бетона подвергаются воздействию высоких температур, что увеличивает скорость передачи тепла внутренним слоям элемента, включая арматуру.Когда арматура подвергается прямому воздействию огня, температура в арматуре повышается с очень высокой скоростью, что приводит к более быстрому снижению прочности (емкости) элемента конструкции. Потеря прочности арматуры в сочетании с потерей бетона из-за растрескивания значительно снижает огнестойкость конструктивного элемента [35, 36].

Хотя растрескивание может происходить во всех типах бетона, HSC более подвержен растрескиванию, вызванному огнем, чем NSC, из-за его низкой проницаемости и более низкого водоцементного отношения по сравнению с NSC.Вызванное огнем растрескивание также зависит от ряда факторов, включая проницаемость бетона, тип воздействия огня и прочность бетона на растяжение [34, 37–40]. Таким образом, информация о проницаемости и прочности бетона на разрыв, которые меняются в зависимости от температуры, имеет решающее значение для прогнозирования выкрашивания бетонных элементов в результате пожара.

3. Термические свойства бетона при повышенных температурах

Термическими свойствами, которые определяют зависящие от температуры свойства бетонных конструкций, являются теплопроводность, удельная теплоемкость (или теплоемкость) и потеря массы.На эти свойства существенно влияют тип заполнителя, влажность и состав бетонной смеси. Существует множество программ испытаний для определения термических свойств бетона при повышенных температурах [16, 41–44]. Подробный обзор влияния температуры на термические свойства различных типов бетона дан Khaliq [45], Kodur et al. [46] и Флинн [47].

3.1. Теплопроводность

Теплопроводность бетона при комнатной температуре находится в пределах 1.4 и 3,6 Вт / м ° К и зависит от температуры [18]. На рисунке 1 показано изменение теплопроводности НБК в зависимости от температуры на основе опубликованных данных испытаний и эмпирических зависимостей. Данные испытаний собраны Халиком [45] из разных источников на основе экспериментальных данных [16, 20, 21, 24, 44, 48] и эмпирических соотношений в различных стандартах [4, 15]. Вариации измеренных данных испытаний показаны заштрихованной областью на Рисунке 1, и это изменение в отчетных данных по теплопроводности в основном связано с содержанием влаги, типом заполнителя, условиями испытаний и методами измерения, используемыми в экспериментах [15, 18–20 , 41].Следует отметить, что существует очень мало стандартизованных методов измерения тепловых свойств. На рисунке 1 также показаны верхняя и нижняя границы значений теплопроводности в соответствии с положениями EC2, и этот диапазон относится ко всем типам заполнителей. Тем не менее, теплопроводность, показанная на Рисунке 1, согласно соотношениям ASCE, применима для бетона с карбонатными заполнителями.

Общая теплопроводность постепенно уменьшается с температурой, и это уменьшение зависит от свойств бетонной смеси, в частности, от влажности и проницаемости.Эта тенденция к снижению теплопроводности может быть объяснена изменением содержания влаги с повышением температуры [18].

Теплопроводность HSC выше, чем у NSC из-за низкого соотношения w / c и использования различных связующих в HSC [49]. Обычно теплопроводность HSC находится в диапазоне от 2,4 до 3,6 Вт / м · К при комнатной температуре. Теплопроводность бетона, армированного фиброй (как стальным, так и полипропиленовым), почти соответствует той же тенденции, что и у обычного бетона, и ближе к теплопроводности HSC.Таким образом, делается вывод об отсутствии значительного влияния волокон на теплопроводность бетона в диапазоне температур 20–800 ° C [27].

3.2. Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость бетона при комнатной температуре варьируется в диапазоне от 840 Дж / кг · К до 1800 Дж / кг · К для различных типов заполнителей. Часто удельная теплоемкость выражается в единицах теплоемкости, которая является произведением удельной теплоемкости и плотности бетона. Удельная теплоемкость чувствительна к различным физическим и химическим превращениям, происходящим в бетоне при повышенных температурах.Это включает испарение свободной воды при температуре около 100 ° C, диссоциацию Ca (OH) ₂ на CaO и H ₂ O между 400–500 ° C и кварцевое преобразование некоторых агрегатов при температуре выше 600 ° C [ 24]. Поэтому удельная теплоемкость сильно зависит от содержания влаги и значительно увеличивается с увеличением отношения воды к цементу.

Халик и Кодур [27] собрали результаты измерений удельной теплоемкости различных бетонов из различных исследований [16, 20, 24, 41, 44, 48]. На рис. 2 показано изменение удельной теплоемкости NSC в зависимости от температуры, о чем сообщалось в различных исследованиях, основанных на данных испытаний и различных стандартах.Удельная теплоемкость бетона остается почти постоянной до 400 ° C, затем увеличивается примерно до 700 ° C, а затем остается постоянной в диапазоне от 700 до 800 ° C. Из различных факторов тип заполнителя оказывает значительное влияние на удельную теплоемкость (теплоемкость) бетона. Этот эффект отражен в соотношениях ASCE для удельной теплоемкости бетона [15]. Бетон из карбонатного заполнителя имеет более высокую удельную теплоемкость (теплоемкость) в диапазоне температур 600–800 ° C, и это вызвано эндотермической реакцией, которая возникает в результате разложения доломита и поглощает большое количество энергии [12].Эта высокая теплоемкость в бетоне с карбонатным заполнителем помогает свести к минимуму растрескивание и повысить огнестойкость элементов конструкции.

По сравнению с NSC, HSC демонстрирует несколько меньшую удельную теплоемкость в диапазоне температур 20–800 ° C [41]. Наличие волокон также оказывает незначительное влияние на удельную теплоемкость бетона. Для бетона с полипропиленовыми волокнами при сжигании полипропиленовых волокон образуются микроканалы для выпуска пара; и, следовательно, количество поглощенного тепла меньше при обезвоживании химически связанной воды; таким образом, его удельная теплоемкость снижается в диапазоне температур 600–800 ° C.Однако бетон со стальной фиброй показывает более высокую удельную теплоемкость в диапазоне температур 400–800 ° C, что можно объяснить дополнительным теплом, поглощаемым при обезвоживании химически связанной воды.

3.3. Потеря массы

В зависимости от плотности бетон обычно подразделяют на две основные группы: (1) бетон с нормальным весом с плотностью от 2150 до 2450 кг · м ^–3 ; и (2) легкие бетоны плотностью от 1350 до 1850 кг · м ⁻³ . Плотность или масса бетона уменьшается с повышением температуры из-за потери влаги.На удержание массы бетона при повышенных температурах сильно влияет тип заполнителя [21, 44].

На рис. 3 показано изменение массы бетона в зависимости от температуры для бетонов, изготовленных из карбонатных и кремнистых заполнителей. Потеря массы минимальна как для карбонатных, так и для кремнистых заполнителей до температуры около 600 ° C. Однако тип заполнителя оказывает значительное влияние на потерю массы бетона при температуре выше 600 ° C. В случае бетона из кремнистого заполнителя потеря массы незначительна даже при температуре выше 600 ° C.Однако при температуре выше 600 ° C бетон с карбонатным заполнителем испытывает больший процент потери массы по сравнению с бетоном с кремнистым заполнителем. Этот более высокий процент потери массы в бетоне с карбонатным заполнителем объясняется диссоциацией доломита в карбонатном заполнителе при температуре около 600 ° C [12].

Прочность бетона не оказывает значительного влияния на потерю массы, и, следовательно, HSC демонстрирует ту же тенденцию потери массы, что и NSC. Потеря массы для бетона, армированного фиброй, такая же, как и для обычного бетона при температуре примерно до 800 ° C.При температуре выше 800 ° C потеря массы HSC, армированного стальным волокном, немного ниже, чем у простого HSC.

4. Механические свойства бетона при повышенных температурах

Механические свойства, которые имеют первостепенное значение при расчете огнестойкости, включают прочность на сжатие, прочность на растяжение, модуль упругости и реакцию на напряжение-деформацию при сжатии. Механические свойства бетона при повышенных температурах широко изучены в литературе по сравнению с термическими свойствами [12, 39, 50–52].Испытания механических свойств при высоких температурах обычно проводятся на образцах бетона, которые обычно представляют собой цилиндры или кубы разных размеров. В отличие от измерений свойств при комнатной температуре, где размеры образцов указаны в соответствии со стандартами, высокотемпературные механические свойства обычно проводятся на широком диапазоне размеров образцов из-за отсутствия стандартизированных спецификаций испытаний для проведения испытаний механических свойств при высоких температурах [53, 54].

4.1. Прочность на сжатие

На рисунках 4 и 5 показано изменение соотношения прочности на сжатие для NSC и HSC при повышенных температурах, соответственно, с верхней и нижней границами (заштрихованной области), показывающими изменение диапазона представленных данных испытаний.На этих рисунках также показано изменение прочности на сжатие, полученное с использованием Еврокода [4], ASCE [15] и Kodur et al. [46] отношения; На рис. 4 показано большое, но равномерное изменение скомпилированных данных испытаний для НБК в диапазоне температур 20–800 ° C. Однако на рис. 5 показано большее изменение прочности на сжатие HSC при температуре в диапазоне от 200 ° C до 500 ° C и меньшее отклонение выше 500 ° C. Это в основном связано с тем, что для HSC при температурах выше 500 ° C было зарегистрировано меньшее количество точек данных испытаний, либо из-за возникновения растрескивания в бетоне, либо из-за ограничений в испытательной аппаратуре.Однако более широкий разброс наблюдается для NSC в этом диапазоне температур (выше 500 ° C) по сравнению с HSC, как показано на рисунках 4 и 5. Это в основном из-за большего количества точек данных испытаний, указанных для NSC в литературе и также из-за меньшей склонности НБК к растрескиванию под огнем. В целом разброс механических свойств бетона при сжатии при высоких температурах довольно велик. Эти отклонения от различных испытаний могут быть объяснены использованием различных скоростей нагрева или нагружения, размера образца и отверждения, условий при испытании (содержание влаги и возраст образца) и использования добавок.

В случае НБК прочность бетона на сжатие незначительно зависит от температуры до 400 ° C. НСК обычно очень проницаемы и позволяют легко рассеивать поровое давление за счет водяного пара. С другой стороны, использование различных связующих в HSC дает превосходную и плотную микроструктуру с меньшим количеством гидроксида кальция, что обеспечивает положительный эффект на прочность на сжатие при комнатной температуре [55]. Такие связующие, как использование шлака и микрокремнезема, дают наилучшие результаты по повышению прочности на сжатие при комнатной температуре, что объясняется плотной микроструктурой.Однако, как упоминалось ранее, компактная микроструктура очень непроницаема и при высокой температуре становится вредной, поскольку не позволяет влаге уйти, что приводит к увеличению порового давления и быстрому развитию микротрещин в HSC, что приводит к более быстрому ухудшению прочности и возникновению выкрашивания [27, 56, 57]. Наличие в бетоне стальной фибры помогает замедлить потерю прочности при повышенных температурах [44, 58].

Среди факторов, которые непосредственно влияют на прочность на сжатие при повышенных температурах, — начальное отверждение, содержание влаги во время испытаний, а также добавление примесей и микрокремнезема в бетонную смесь [59–63].Эти факторы не рассматриваются в литературе, и отсутствуют данные испытаний, которые показывают влияние этих факторов на высокотемпературные механические свойства бетона.

Другой основной причиной значительного разброса характеристик прочности бетона при высоких температурах является использование различных условий испытаний (таких как скорость нагрева и скорость деформации) и процедур испытаний (испытание на прочность в горячем состоянии и испытание на остаточную прочность) из-за отсутствия стандартизированных методов испытаний для проведения испытаний свойств [46].

4.2. Прочность на растяжение

Прочность бетона на растяжение намного ниже, чем прочность на сжатие, поэтому предел прочности бетона на растяжение часто не учитывается при расчетах прочности при комнатной и повышенных температурах. Однако с точки зрения огнестойкости это важное свойство, потому что растрескивание бетона обычно происходит из-за растягивающих напряжений, а структурное повреждение элемента при растяжении часто возникает из-за развития микротрещин [26]. В условиях пожара прочность бетона на растяжение может быть еще более важной в случаях, когда в бетонном элементе происходит выкрашивание из-за пожара [27].Таким образом, информация о прочности на разрыв HSC, которая изменяется в зависимости от температуры, имеет решающее значение для прогнозирования вызванного огнем растрескивания в элементах HSC.

На рисунке 6 показано изменение отношения прочности на разрыв NSC и HSC в зависимости от температуры, как сообщалось в предыдущих исследованиях и положениях Еврокода [4, 64–66]. Отношение прочности на разрыв при данной температуре к прочности при комнатной температуре показано на рисунке 6. Заштрихованная часть на этом графике показывает диапазон изменения прочности на разрыв при расщеплении, полученный различными исследователями для NSC с обычными заполнителями.Снижение предела прочности НБК с температурой может быть объяснено слабой микроструктурой НБК, позволяющей образовывать микротрещины. При температуре 300 ° C бетон теряет около 20% своей начальной прочности на разрыв. Выше 300 ° C прочность на разрыв НБК снижается быстрыми темпами из-за более выраженного термического повреждения в виде микротрещин и достигает примерно 20% от его начальной прочности при 600 ° C.

HSC испытывает быструю потерю прочности на разрыв при более высоких температурах из-за развития порового давления в плотных микроструктурированных HSC [55].Добавление стальной фибры в бетон увеличивает его прочность на разрыв, и это увеличение может быть на 50% выше при комнатной температуре [67, 68]. Кроме того, прочность на разрыв стального фибробетона снижается медленнее, чем у простого бетона, в диапазоне температур 20–800 ° C [69]. Эта повышенная прочность на растяжение может замедлить распространение трещин в конструкционных элементах из стального фибробетона и очень полезна, когда элемент подвергается изгибающим напряжениям.

4.3. Модуль упругости

Модуль упругости () различных бетонов при комнатной температуре варьируется в широком диапазоне, от 5,0 × 10 ³ до 35,0 × 10 ³ МПа, и зависит в основном от водоцементного отношения в смеси. , возраст бетона, метод кондиционирования, а также количество и характер заполнителей. Модуль упругости быстро уменьшается с повышением температуры, и частичное снижение существенно не зависит от типа заполнителя [70].Однако из других исследований [38, 71] выясняется, что модуль упругости бетонов с нормальным весом уменьшается с повышением температуры более быстрыми темпами, чем модуль упругости легких бетонов.

На рисунке 7 показано изменение отношения модуля упругости при заданной температуре к модулю упругости при комнатной температуре для NSC и HSC [4, 19, 72]. Из рисунка видно, что тенденция потери модуля упругости обоих бетонов с температурой аналогична, но есть значительные различия в представленных данных испытаний.Модуль разрушения как в NSC, так и в HSC можно отнести к чрезмерным термическим напряжениям и физическим и химическим изменениям в микроструктуре бетона.

4.4. Реакция на напряжение-деформацию

Механический отклик бетона обычно выражается в виде соотношений напряжение-деформация, которые часто используются в качестве исходных данных в математических моделях для оценки огнестойкости бетонных конструктивных элементов. Как правило, из-за снижения прочности на сжатие и увеличения пластичности бетона наклон кривой напряжения-деформации уменьшается с повышением температуры.Прочность бетона оказывает значительное влияние на деформационную реакцию как при комнатной, так и при повышенных температурах.

Рисунки 8 и 9 иллюстрируют стресс-деформационную реакцию НСК и ГСК, соответственно, при различных температурах [72, 73]. При всех температурах и NSC, и HSC демонстрируют линейный отклик, за которым следует параболический отклик до пикового напряжения, а затем быстрый нисходящий участок до отказа. В целом установлено, что HSC имеет более крутые и линейные кривые деформации по сравнению с NSC при 20–800 ° C.Температура оказывает значительное влияние на реакцию напряжение-деформацию как NSC, так и HSC, как и скорость повышения температуры. Напряжение, соответствующее пиковому напряжению, начинает увеличиваться, особенно при температуре выше 500 ° C. Это увеличение является значительным, и деформация при пиковом напряжении может в четыре раза превышать деформацию при комнатной температуре. Образцы HSC демонстрируют хрупкую реакцию, о чем свидетельствует постпиковое поведение кривых напряжения-деформации, показанных на рисунке 9 [74]. В случае бетона, армированного фиброй, особенно со стальной фиброй, реакция на напряжение-деформацию более пластичная.

5. Деформационные свойства бетона при повышенных температурах

Деформационные свойства, которые включают тепловое расширение, деформацию ползучести и переходную деформацию, в значительной степени зависят от химического состава, типа заполнителя, а также химических и физических реакций, которые возникают в бетоне при нагревании [75].

5.1. Термическое расширение

Бетон обычно расширяется при воздействии повышенных температур. На рисунке 10 показано изменение теплового расширения НБК в зависимости от температуры [4, 15], где заштрихованная часть указывает диапазон данных испытаний, представленных различными исследователями [46, 76].Тепловое расширение бетона увеличивается от нуля при комнатной температуре до примерно 1,3% при 700 ° C, а затем обычно остается постоянным до 1000 ° C. Это повышение является значительным в диапазоне температур 20–700 ° C и в основном связано с высоким тепловым расширением, возникающим из-за составляющих заполнителей и цементного теста в бетоне. Тепловое расширение бетона осложняется другими факторами, такими как дополнительные изменения объема, вызванные изменением содержания влаги, химическими реакциями (обезвоживание, изменение состава), а также ползучестью и микротрещинами в результате неоднородных термических напряжений [18].В некоторых случаях термическая усадка также может быть результатом потери воды из-за нагрева наряду с тепловым расширением, и это может привести к отрицательному изменению общего объема, то есть к усадке, а не к расширению.

Еврокоды [4] учитывают влияние типа заполнителя на изменение теплового расширения, чем у бетона, в зависимости от температуры. Бетон из кремнистого заполнителя имеет более высокое тепловое расширение, чем бетон из карбонатного заполнителя. Тем не менее, положения ASCE [15] предоставляют только один вариант как для кремнистого, так и для карбонатного заполнителя бетона.

Прочность бетона и наличие фибры умеренно влияют на тепловое расширение. Скорость расширения HSC и фибробетона снижается между 600–800 ° C; однако скорость теплового расширения снова увеличивается выше 800 ° C. Замедление теплового расширения в диапазоне 600-800 ° C объясняется потерей химически связанной воды в гидратах, а увеличение расширения выше 800 ° C объясняется размягчением бетона и чрезмерным развитием микро- и макротрещин [77 ].

5.2. Ползучесть и переходные деформации

Зависящие от времени деформации в бетоне, такие как ползучесть и переходные деформации, значительно усиливаются при повышенных температурах под действием сжимающих напряжений [18]. Ползучесть бетона при высоких температурах увеличивается из-за выхода влаги из матрицы бетона. Это явление еще больше усиливается из-за рассеивания влаги и потери сцепления в цементном геле (C – S – H). Следовательно, процесс ползучести вызывается и ускоряется в основном двумя процессами: (1) движением влаги и обезвоживанием бетона из-за высоких температур и (2) ускорением в процессе разрыва сцепления.

Переходная деформация возникает при первом нагреве бетона, но не возникает при повторном нагреве [78]. Воздействие высоких температур на бетон вызывает комплексные изменения влажности и химического состава цементного теста. Более того, существует несоответствие в тепловом расширении между цементным тестом и заполнителем. Следовательно, такие факторы, как изменения химического состава бетона и несоответствия в тепловом расширении, приводят к внутренним напряжениям и микротрещинам в компонентах бетона (заполнителя и цементного теста) и приводят к переходным деформациям в бетоне [75].

Обзор литературы показывает, что имеется ограниченная информация о ползучести и неустановившейся деформации бетона при повышенных температурах [46]. Некоторые данные о ползучести бетона при повышенных температурах можно найти в работах Круза [70], Маречаля [79], Гросса [80] и Шнайдера и др. [81]. Андерберг и Теландерссон [82] провели испытания для оценки переходных деформаций и деформаций ползучести при повышенных температурах. Они обнаружили, что предварительно высушенные образцы при уровне напряжения нагрузки 45 и 67,5% были менее подвержены деформации в «положительном направлении» (расширению) под нагрузкой.При предварительном натяжении 22,5% образцы не показали значительной разницы в деформациях. Они также обнаружили, что влияние водонасыщенности не было очень значительным, за исключением свободного теплового расширения (предварительная нагрузка 0%), которое оказалось меньше для водонасыщенных образцов.

Khoury et al. [78] изучали деформацию ползучести изначально влажного бетона при четырех уровнях нагрузки, измеренную во время первого нагрева при скорости 1 ° C / мин. Важной особенностью этих результатов было то, что наблюдалось значительное сжатие под нагрузкой по сравнению со свободными (ненагруженными) тепловыми деформациями.Это сжатие называется «термической деформацией, вызванной нагрузкой», и считается, что фактическая термическая деформация состоит из общей термической деформации за вычетом термической деформации, вызванной нагрузкой.

Шнайдер [75] также исследовал влияние переходных процессов и ограничения ползучести на деформацию бетона. Он пришел к выводу, что испытание на переходные процессы для измерения общей деформации или прочности бетона в наибольшей степени связано с пожарами в зданиях и, как предполагается, дает наиболее реалистичные данные, имеющие прямое отношение к пожару.Важные выводы из исследования заключаются в том, что (1) соотношение воды и цемента и исходная прочность не имеют большого значения для деформаций ползучести в переходных условиях, (2) соотношение заполнителя и цемента имеет большое влияние на деформации и критические температуры: чем тверже агрегат тем ниже тепловое расширение; поэтому общая деформация в переходном состоянии будет ниже; и (3) условия отверждения имеют большое значение в диапазоне 20–300 ° C: отвержденные на воздухе и высушенные в печи образцы имеют более низкие переходные процессы и деформации ползучести, чем образцы, отвержденные водой.

Андерберг и Теландерссон [82] разработали основные модели ползучести и переходных деформаций в бетоне при повышенных температурах. Эти уравнения ползучести и переходной деформации при повышенных температурах, предложенные Андербергом и Теландерссоном [82], имеют следующий вид: где = деформация ползучести, = переходная деформация, = 6,28 × 10 ⁻⁶ с ^−0,5 , = 2,658 × 10 ⁻³ K ⁻¹ , = температура бетона (° K) за время (с), = прочность бетона при температуре, = напряжение в бетоне при текущей температуре, = константа находится в диапазоне от 1.8 и 2.35, = термическая деформация и = прочность бетона при комнатной температуре.

Обсуждаемая выше информация о высокотемпературной ползучести и переходной деформации в основном разработана для НБК. По-прежнему отсутствуют данные испытаний и модели влияния температуры на ползучесть и переходную деформацию в HSC и фибробетоне.

6. Выкрашивание в результате пожара

Обзор литературы представляет противоречивую картину возникновения выкрашивания в результате пожара, а также точного механизма выкрашивания в бетоне.В то время как некоторые исследователи сообщали о взрывных растрескиваниях в бетонных элементах конструкции, подвергшихся воздействию огня, в ряде других исследований сообщалось о незначительном или отсутствии значительного отслаивания. Одним из возможных объяснений этой запутанной тенденции наблюдений является большое количество факторов, влияющих на скалывание, и их взаимозависимость. Однако большинство исследователей сходятся во мнении, что основными причинами возникновения растрескивания бетона в результате пожара являются его низкая проницаемость и миграция влаги в бетоне при повышенных температурах.

Есть две общие теории, с помощью которых можно объяснить явление откола [83].

(i) Повышение давления. Считается, что выкрашивание вызвано увеличением порового давления во время нагрева [83–85]. Чрезвычайно высокое давление водяного пара, образующееся при воздействии огня, невозможно избежать из-за высокой плотности и компактности (и низкой проницаемости) более прочного бетона. Когда эффективное поровое давление (пористость, умноженная на поровое давление) превышает предел прочности бетона на разрыв, куски бетона отваливаются от элемента конструкции. Считается, что это поровое давление ведет к прогрессирующему разрушению; то есть, чем ниже проницаемость бетона, тем больше выкрашивание из-за пожара.Это падение бетонных кусков часто может быть взрывоопасным в зависимости от пожара и характеристик бетона [38, 86].

(ii) Ограниченное тепловое расширение. Эта гипотеза предполагает, что отслаивание является результатом ограниченного теплового расширения вблизи нагретой поверхности, что приводит к развитию сжимающих напряжений, параллельных нагретой поверхности. Эти сжимающие напряжения снимаются хрупким разрушением бетона (отслаиванием). Поровое давление может сыграть значительную роль в возникновении нестабильности в виде взрывного термического выкрашивания [87].

Хотя растрескивание может происходить во всех бетонах, считается, что высокопрочный бетон более подвержен растрескиванию, чем бетон нормальной прочности, из-за его низкой проницаемости и низкого водоцементного отношения [88, 89]. Высокое давление водяного пара, возникающее из-за быстрого повышения температуры, не может исчезнуть из-за высокой плотности (и низкой проницаемости) HSC, и это повышение давления часто достигает давления насыщенного пара. При 300 ° С поровое давление может достигать 8 МПа; такое внутреннее давление часто бывает слишком высоким, чтобы ему могла противостоять смесь HSC, имеющая предел прочности на разрыв примерно 5 МПа [84].Осушенные условия на нагретой поверхности и низкая проницаемость бетона приводят к сильным градиентам давления вблизи поверхности в виде так называемого «засора влаги» [38, 86]. Когда давление пара превышает предел прочности бетона на разрыв, куски бетона отваливаются от элемента конструкции. В ряде тестовых наблюдений на колоннах HSC было обнаружено, что скалывание часто носит взрывной характер [19, 90]. Следовательно, отслаивание является одной из основных проблем при использовании HSC в строительстве и должно быть должным образом учтено при оценке противопожарных характеристик [91].Выкрашивание в колоннах NSC и HSC сравнивается на Рисунке 11 с использованием данных, полученных в результате натурных испытаний на огнестойкость нагруженных колонн [92]. Видно, что в колонне HSC, подвергшейся воздействию огня, растрескивание является весьма значительным.

Степень отслаивания зависит от ряда факторов, включая прочность, пористость, плотность, уровень нагрузки, интенсивность пожара, тип заполнителя, относительную влажность, количество микрокремнезема и других примесей [34, 93, 94]. Многие из этих факторов взаимозависимы, и это делает прогноз выкрашивания довольно сложным.Изменение пористости в зависимости от температуры является наиболее важным свойством, необходимым для прогнозирования откольных характеристик HSC [33]. Noumowé et al. провели измерения пористости образцов НСК и ГСК с помощью ртутного порозиметра при различных температурах [88, 95].

Основываясь на ограниченных испытаниях на огнестойкость, исследователи предположили, что растрескивание в HSC можно минимизировать, добавляя полипропиленовые волокна в смесь HSC [85, 96–101]. Полипропиленовые волокна плавятся, когда температура в бетоне достигает примерно 160–170 ° C, и это создает в бетоне поры, достаточные для снижения давления пара, возникающего в бетоне.Другой альтернативой для ограничения образования сколов, вызванных возгоранием, в колоннах HSC является использование изогнутых стяжек, при которых стяжки загнуты под углом 135 ° в бетонную сердцевину [102].

7. Соотношения высокотемпературных свойств бетона

Существуют ограниченные определяющие соотношения высокотемпературных свойств бетона в нормах и стандартах, которые могут использоваться для пожарного проектирования. Эти отношения можно найти в руководстве ASCE [15] и в Еврокоде 2 [4]. Kodur et al. [46] собрали различные соотношения, которые доступны для термического, механического и деформирования бетона при повышенных температурах.

Существуют некоторые различия в определяющих соотношениях для высокотемпературных свойств бетона, используемых в европейских и американских стандартах. Основополагающие отношения в Еврокоде применимы к NSC и HSC, в то время как отношения в практическом руководстве ASCE применимы только к NSC. Основные соотношения для высокотемпературных свойств бетона, указанные в Еврокоде и руководстве ASCE, обобщены в Таблице 1. В дополнение к этим основным моделям, Кодур и др.[93] предложили определяющие отношения для HSC, которые являются расширением отношений ASCE для NSC. Эти отношения для HSC также включены в Таблицу 1.

NSC — ASCE Manual 1992 HSC — Kodur et al. 2004 [10] NSC и HSC — EN1992-1-2: 2004 [4] Соотношение напряжение-деформация . , . . For, Еврокод допускает использование как линейной, так и нелинейной нисходящей ветви в численном анализе. Параметры этого уравнения см. В таблице 2. Теплоемкость Бетон из кремнистого заполнителя Бетон из карбонатного заполнителя Бетон из кремнистого заполнителя Бетон из карбонатного заполнителя Удельная теплоемкость ( Дж / кг C) , для 20 ° C ≤ ° C, , для 100 ° C <≤ 200 ° C, , для 200 ° C <° C, , для 400 ° C <≤ 1200 ° C. Изменение плотности (кг / м 3 ) = Контрольная плотность для 20 ° C ≤ ≤ 115 ° C, для 115 ° C <≤ 200 ° C, для 200 ° C <≤ 400 ° C, для 400 ° C <≤ 1200 ° C, Тепловая мощность =. Теплопроводность Бетон из кремнистого заполнителя Бетон из карбонатного заполнителя Бетон из кремнистого заполнителя . Бетон с карбонатным заполнителем Все типы: Верхний предел:, для 20 ° C ≤ ≤ 1200 ° C. Нижний предел: , для 20 ° C ≤ ≤ 1200 ° C. Термическая деформация Все типы: . Все типы: . Кремнистые заполнители: , для 20 ° C ≤ ≤ 700 ° C. , для 700 ° C <≤ 1200 ° C, Известковые заполнители: , для 20 ° C ≤ ≤ 805 ° C. , для 805 ° C <≤ 1200 ° C.

0,038 Темп.° F Темп. ° C NSC HSC Кремнеземист. Известняковая агг. Класс 1 Класс 2 Класс 3 68 0,0065 125 0,02 1 0,0025 0,02 1 1 1 212 100 1 0.004 0,0225 1 0,004 0,023 0,9 0,75 0,75 392 200 0,95 0,0055 0,025 0,95 0,97 0,025 0,97 900 0,9 0,75 0,70 572 300 0,85 0,007 0,0275 0,91 0,007 0.028 0,85 0,75 0,65 752 400 0,75 0,01 0,03 0,85 0,01 0,03 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 900 500 0,6 0,015 0,0325 0,74 0,015 0,033 0,60 0,60 0,30 1112 600 0.45 0,025 0,035 0,6 0,025 0,035 0,45 0,45 0,25 1292 700 0,3 0,025 0,0382 0,0375 0,025 0,0375 0,30 0,30 0,20 1472 800 0,15 0,025 0,04 0,27 0.025 0,04 0,15 0,15 0,15 1652 900 0,08 0,025 0,0425 0,15 0,025 0,043 0,05 1832 1000 0,04 0,025 0,045 0,06 0,025 0,045 0,04 0,075 0.04 2012 1100 0,01 0,025 0,0475 0,02 0,025 0,048 0,01 0,038 0,01 1200 — 905 905 905 905 — 0 — — 0 0 0

Еврокод классифицирует HSC на три класса * в зависимости от его прочности на сжатие, а именно: (i) класс 1 для бетона с прочностью на сжатие между C55 / 67 и C60 / 75, (ii) класс 2 для бетона с прочностью на сжатие между C70 / 85 и C80 / 95, (iii) класс 3 для бетона с сжатием прочность выше, чем C90 / 105. Обозначение прочности C55 / 67 относится к марке бетона с характеристической прочностью цилиндра и куба 55 Н / мм 2 и 67 Н / мм 2 соответственно. * Примечание: если фактическая характеристическая прочность бетона, вероятно, будет более высокого класса, чем указанный в проекте; относительное снижение прочности для более высокого класса следует использовать для пожарного расчета.

Основное различие между соотношениями высокотемпературных составляющих для бетона по европейским стандартам и ASCE заключается во влиянии типа заполнителя на свойства бетона.Еврокод специально не учитывает влияние типа заполнителя на теплоемкость бетона при высоких температурах. В Еврокоде такие свойства, как удельная теплоемкость, изменение плотности и, следовательно, теплоемкость, считаются одинаковыми для всех типов заполнителей, используемых в бетоне. Для теплопроводности бетона Еврокод предлагает верхнюю и нижнюю границы без указания того, какой предел использовать для данного типа заполнителя в бетоне. Кроме того, Еврокод классифицирует HSC на три класса в зависимости от его прочности на сжатие, а именно: (i) класс 1 для бетона с прочностью на сжатие от C55 / 67 до C60 / 75, (ii) класс 2 для бетона с прочностью на сжатие между C70 / 85. и C80 / 95, (iii) класс 3 для бетона с прочностью на сжатие выше, чем C90 / 105.

8. Резюме

Бетон при повышенных температурах претерпевает значительные физико-химические изменения. Эти изменения вызывают ухудшение свойств при повышенных температурах и создают дополнительные сложности, такие как растрескивание HSC. Таким образом, термические, механические и деформационные свойства бетона существенно изменяются в диапазоне температур, связанных с пожарами в зданиях. Кроме того, многие из этих свойств зависят от температуры и чувствительны к параметрам (методам) испытаний, таким как скорость нагрева, скорость деформации, температурный градиент и так далее.

На основании информации, представленной в этой главе, очевидно, что высокотемпературные свойства бетона имеют решающее значение для моделирования реакции железобетонных конструкций на пожар. Существует много данных о термических, механических и деформационных свойствах НБК и ГСК при высоких температурах. Однако данные о свойствах новых типов бетона при высоких температурах, таких как самоуплотняющийся бетон и зольный бетон, при повышенных температурах очень ограничены.

Обзор свойств материалов, представленный в этой главе, представляет собой общий обзор имеющейся в настоящее время информации.Дополнительные подробности, относящиеся к конкретным условиям, на которых развиваются эти свойства, можно найти в цитированных ссылках. Кроме того, при использовании свойств материала, представленных в этой главе, должное внимание следует уделять свойствам замеса партии и другим характеристикам, таким как скорость нагрева и уровень загрузки, поскольку свойства при повышенных температурах зависят от ряда факторов.

Заявление об отказе от ответственности

Некоторые коммерческие продукты указаны в этом документе для того, чтобы надлежащим образом описать экспериментальную процедуру.Ни в коем случае такая идентификация не подразумевает рекомендаций или одобрения со стороны автора, а также не подразумевает, что идентифицированный продукт или материал является наилучшим из доступных для этой цели.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

(PDF) Проектирование бетона высокой плотности с использованием отходов обработки стали

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТХОДОВ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Янис Казжоновс

1

, Диана Баяре

2

or

1

Рижский технический университет, Озенес 16/20, LV-1048 Рига, Латвия.Электронная почта: [email protected]

2

Рижский технический университет, ул. Калку 1, LV-1658, Рига, Латвия. E-mail:

[email protected]

3

Рижский технический университет, ул. Калку 1, LV-1658, Рига, Латвия. E-mail: [email protected]

Резюме. Бетон высокой плотности широко используется на железных дорогах, в противовесах кранов, в защите от радиации на атомных станциях

или в других областях, связанных с радиацией, в медицинских учреждениях. Целью данного исследования является повышение плотности бетона

и достижение этого за счет использования в качестве заполнителей отходов обработки стали — железного шлака (в основном оксидов железа) и штамповки стали

, которые доступны на местном уровне.

Две разные смеси с одинаковым соотношением в / ц и содержанием цемента были разработаны с использованием мелкоизмельченного железного шлака и смеси

стальных штамповок размером менее 11,2 мм в качестве заполнителей. Заменены традиционные бетонные заполнители

на отходы обработки стали в количестве 50% и 100%. Для полученного бетона определены физико-механические свойства (плотность, сжатие

и прочность на разрыв, морозостойкость и др.).В данном исследовании был получен бетон с плотностью

до 4640 кг / м3.

Ключевые слова: бетон высокой плотности, отходы обработки стали, агрегаты, стальная штамповка, железный шлак, механические свойства —

шпалы.

1. Введение

Обычный бетон используется во всем мире в строительстве

Промышленность в основном производится из воды, цемента, традиционных

силикатно-известковых заполнителей (песок, гравий) и химических добавок

(суперпластификаторы, воздухововлекающие агенты, замедлители схватывания

)

и др.). Существует возможность повторного использования твердых промышленных отходов

в качестве частичной замены заполнителя в строительных объектах. Это не только сохраняет окружающую среду и площадь полигона

, но также снижает потребность в добыче природного сырья

. Сохранение природных агрегатов является вопросом устойчивого развития

для обеспечения достаточных ресурсов для

будущих поколений (Rakshvir and Barai, 2006).

По мере увеличения давления на окружающую среду, направленного на сокращение

отходов и загрязнения и их переработку до

, бетонная промышленность начала применять

методов для достижения этих целей (Sear, 2005).

Устойчивое строительство требует критического анализа применяемых до

практик, методов и источников сырья. В последние годы внимание было обращено на природные отходы и

промышленных отходов и побочных продуктов, которым ранее уделялось мало внимания

(Bai et al., 2005). Переработка — это логичный вариант

для материалов, не пригодных для компостирования.

Пластмассы, металлы и стекло являются наиболее распространенными материалами

(Hawken, 1994).

Бетон с плотностью выше 2900 кг / м

3

—

называется бетоном высокой плотности. Плотность бетона

может быть увеличена за счет использования тяжелых заполнителей, таких как

барит, гематит, железная руда и стальная дробь с плотностью

более 4000 кг / м

3

(Topçu, 2003).Использование стальных отходов

— окалины железа и штамповки стали в виде агрегатов с высоким весом

может быть полезным и решить проблему отходов

и загрязнения. Бетоны высокой плотности

широко используются в качестве железных дорог, противовесов кранов, радиационной защиты

на атомных станциях или других радиационно-связанных применениях в медицинских учреждениях

(Mehta and Monteiro, 2006).

Поскольку примерно три четверти объема

бетона занято заполнителем, неудивительно, что качество заполнителя имеет большое значение.Не только

может ограничивать прочность бетона, но

его свойства также сильно влияют на долговечность

и структурные характеристики бетона (Невилл и

Брукс, 1990).

Исмаил и Аль-Хашми изучили потенциал

с использованием отработанного железа в бетонных смесях в качестве частичной замены песка. Экспериментальное исследование показало, что преобразование

железных отходов в агрегаты может предложить

реальное решение для управления отходами.Испытания

этих железобетонных смесей показали, что этот метод

эффективен для улучшения прочности на сжатие и изгиб

, увеличения плотности, но уменьшения величины осадки.

Топчу в своей работе использовал баритовый заполнитель вместо

традиционного силикатно-известкового заполнителя

, чтобы увеличить его вес

. Он приготовил несколько бетонных смесей с различными соотношениями вод / цемент

, чтобы определить наиболее благоприятное соотношение вод / бетон

для бетона высокой плотности, произведенного с использованием барита.Это было кон-

Калькулятор веса арматуры | Решения Lemon Groundwork

Товар был успешно добавлен в вашу корзину.

Корзина покупателя Продолжать

Мы собрали удобный онлайн-инструмент для расчета веса арматурного стержня, вы можете легко получить индивидуальный и комбинированный вес для своего следующего проекта. Арматура (арматурный стержень) обычно доступна в стандартных промышленных размерах, что позволяет нам рассчитать вес, просто введите длину и количество, которые вам нужны, и инструмент выполнит вычисления.

Диаметр арматуры

Пожалуйста, выберитеH8h20h22h26h30h35h42h50

---

---

Общий вес
0,0 кг

Арматурные изделия для стержней

---

Подробнее о арматуре

Что такое арматурный стержень?

Арматура

представляет собой стержень из стальной арматуры или сетку из стальной проволоки и используется в армированных конструкциях для удержания и укрепления бетона, а также снижает напряжение, оказываемое на бетон.Арматура используется в строительстве железобетонных конструкций более 500 лет и до сих пор широко применяется.

Использование арматуры

Бетон — это очень сжимаемый материал, но он не способен выдерживать растяжение. Чтобы компенсировать этот недостаток, в бетон заливают арматуру, которая эффективно выдерживает растягивающие нагрузки. Арматура не только выдерживает полную расчетную нагрузку на конструкции, но и способствует увеличению срока службы, сопротивляясь трещинам на поверхности и сопротивляясь нагрузкам, вызванным внешними факторами, такими как температура и усадка.

Характеристики арматуры

Сталь и бетон имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения; таким образом, бетонная конструкция с арматурой будет испытывать минимальное напряжение из-за аналогичного расширения двух материалов, вызванного любыми изменениями температуры. При транспортировке и обращении с этими стержнями необходимо проявлять особую осторожность, поскольку любое повреждение снижает долговременную стойкость к коррозии.

Размещение арматуры

Арматурные сепараторы

изготавливаются с использованием гидравлических гибочных станков и ножниц и могут изготавливаться как на месте, так и за его пределами.Арматура укладывается с помощью стальных фиксаторов или железобетонных арматурщиков.