Знати масу залізобетонних конструкцій - нагальна потреба для проектувальника. Без цього неможливо розрахувати безліч параметрів, прямо впливають на стійкість споруди, наприклад, опорну площу фундаменту або перетин колони.
Зміст:
- Класифікація сумішей
- Армування, маса і щільність
- Правила розрахунку
види бетону
З точки зору щільності одного кубометра залізобетон ділять на чотири класи:
1. Особливо легкі. Ніздрюваті на надлегких заповнювачах: вермикуліті, перліті, а так само пластбетони на пінопласт. Щільність - менш D800 кг / м3. Англійська «D» перед числом означає марку за середньою густиною, а цифри вказують тяжкість 1 м3 в кілограмах.
2. Легкі. В межах D800-D2000 кг / м3, наповнювачами виступають шлакові піски і щебінь, керамзит.
3. Важкі. Вагою 2000-2500 кг / м3, до них відносяться самі звичайні, найбільш часто зустрічаються залізобетонні на щебенем подрібнених гірських порід.
4. Особливо важкі. Спеціальні матеріали з добавками металу (свинцева дріб, чавунний бій). Використовуються такі ЗБВ для споруд, де потрібні незвичайні властивості, наприклад, захист від радіації, особливо висока міцність конструкції, в т.ч. ударна.
Бетонні вироби армуються в більшості випадків. Виняток становлять камені для кладки стін, фундаментні стінні блоки (ФБС), вирівнюють підготовки. Всі інші споруди, навіть чорнові підлоги з бетону поєднують в собі штучний камінь з металевими каркасами, а позначаються абревіатурою ЗБВ.
Залежно від сприйманого навантаження відсоток армування може становити від 0,05 до 3%, а для спеціальних конструкцій і більше. Відповідно вироби з наявністю значної кількості металу можуть ставитися до особливо тяжких. Легкі застосовуються для влаштування огороджень, самоутримних перекриттів, як утеплювачі і звукоізоляція.
Такі архітектурні елементи здатні витримати лише самих себе, плюс обслуговуючі і монтажні навантаження. Для армування використовуються дротові каркаси тонкої арматури періодичного профілю. Через високий вологопоглинання деякі види легкого залізобетону погано захищають метал від корозії, тому сталь для них вибирають з цинковим або анодованим покриттям.
Щільність і маса
Існує три параметра, що становлять вихідні дані для розрахунків навантажень:
- щільність показує відношення маси до одиниці об'єму;
- питома вага визначає, скільки важить об'єм, повністю заповнений даною речовиною;
- об'ємна вага на відміну від питомої, говорить про те, скільки буде важити одиниця обсягу.
Різниця в останньому випадку не очевидна. Полягає вона в тому, що речовина має єдність структури, а матеріал може містити всередині той чи інший обсяг пустот.
Яскравий приклад - наповнювачі залізобетону. Справжня щільність піску - 2500-2700 кг / м3, а об'ємний (насипний) вага - всього 1450-1550 кг / м3. Саме кількістю пустот (повітряних пір) пояснюється різний об'ємний вагу.
Відмінності будуть і у монолітів, що виготовляються безпосередньо на майданчику. Вони залежать не тільки від густоти армування, а й водоцементного відносини. Для реакції гідратації цементу води потрібно всього 15% від клінкеру. Але з міркувань легкоукладальності і деяких інших параметрів наливають її в кількості, що доходить до 70-80%. Надлишок випаровується, залишаючи порожнечі.
розрахунки
Різниця між питомою вагою і щільністю полягає в тому, що в другому випадку ми маємо справу з масою речовини. Будучи характеристикою інерції тіла, вона безпосередньо пов'язана з прискоренням вільного падіння. Величина ж останнього трохи, але відрізняється в різних місцях нашої планети (скажімо, на полюсі і на екваторі), а значить, і питома вага з щільністю кількісно будуть різнитися між собою.
Різниця по відношенню до залізобетонних виробів настільки незначна, що в розрахунках не враховується. Інша справа - об'ємна вага, тут різниця може бути великим. Той же вермикуліт - його куб важить десяток кілограмів, а складається з слюди щільністю 1800 кг / м3.
Щоб порахувати теоретичний питома вага, необхідно знати цей показник для всіх входять до складу інгредієнтів: піску, щебеню, цементного каменю, а також їх пропорції. На практиці такий розрахунок не потрібен.
Нам необхідно знати вагу 1 м3 залізобетону, що співпадає з його масою, щоб визначити зусилля на опору. Досить об'ємна вага готового (схопився) залізобетону помножити на геометричний обсяг конструкції, потім додати вага арматури.
Дані ми дізнаємося з лабораторних замірів з випробувань дослідних зразків, так званих «кубиків». Їх обсяг складає рівно 1 куб. дм, помноживши вагу одного на 1000, ми розрахуємо масу 1 м3 ЗБВ. Вага арматури на куб можна отримати декількома способами:
- Помноживши показник відсотка армування на питому вагу заліза.
- Заглянувши в специфікацію ЗБВ.
- Порахувавши кількість і види металевих виробів на кресленні, перерахувавши їх вага за таблицями сортаменту.
- Розділивши фактичний ваговій витрата стали з накладної на обсяг конструкції в кубах.
На практиці, коли мова йде про самостійне будівництво, вага 1 м3 звичайного залізобетону при розрахунках приймають 2,5 т, а то і з запасом - 2,7. Що стосується різниці між поняттями щільності і питомої ваги ЗБВ, практичної ролі вона не грає. Проте, знати про те, що така існує, буде корисним.
