Содержание
Критерии плотности и удельного веса 1 м3 композиционного материала из бетона и стали
Во время проектирования конструкций, выборе грузоподъемных и ТС берут во внимание одну из очень важных параметров – плотность композиционного материала из бетона и стали. Методика расчета данного показателя проста, она дает возможность быстро получить результат и применить его В практических условиях.
Виды и особенности композиционного материала из бетона и стали
Обыкновенный бетон отлично сопротивляется сжимающим нагрузкам, а растягивающие, изгибающие, крутящие напряжения (даже небольшие) он выдержит плохо. Полностью другие качества показывает композиционный материал из бетона и стали – декоративный камень, очень сильный прутьями из стали: растяжение воспринимают стержни из стали, а сжатие – бетонная составная часть.
Арматура из металла способна увеличить механическую надёжность и стойкость конструкции к трещинам на 200 %, увеличив таким образом сроки ее эксплуатации. Для одинакового распределения нагрузки прутья в теле ЖБИ размещают в виде трехмерного сетчатого каркаса с размерами ячейки 10-20 см. Порой в качестве поперечных связующих компонентов в нем применяют не отрезки арматуры, а более тонкую проволоку из стали.
В большинстве случаев возможность держать нагрузки определяет плотность ЖБИ. В зависимости от нее армированный композиционный материал из бетона и стали бывает нескольких типов:
- очень нелегкий – для наполнителей для него подбирают бариты, магнетиты, железные скрапы, гематиты, лимониты; плотность материала на основе композита выше 2500 кг/м3 (для гражданских построек очень тяжёлые разновидности не используют);
- нелегкий – с обыкновенными наполнителями в виде гранитного, известкового, щебня из гравия, вес куба – 1800-2500 кг;
- очень легкий – тот же нелегкий армированный, удельный вес бетонного состава (1800 кг/м3) уменьшается за счёт характеристик конструкции (в ЖБИ есть технологичные сквозные щели);
- легкий – он предоставлен разновидностями с структурой из ячеек (перлито-, керамзито-, полистиролбетон), которые тоже порой армируются; вес кубометра подобного материала примерно составляет 500 кг.
Необходимо обращать свое внимание и на метод изготовления композиционного материала из бетона и стали. Во время использования вибрационных столов для уплотнения свежей смеси каждый ее куб получается тяжелее приблизительно на 100 кг.
Плотность и вес
Значение плотности цементно-песчаной части можно определить по простой методике. В большинстве случаев при создании смеси задается вес каждого ее компонента. Сложив данные показатели и исключив из суммы воду (она понемногу выветривается при застывании), получают искомую плотность. Для приблизительных расчетов пользуются справочными данными в зависимости от марки бетона для производства ЖБИ. Характеристики и область применения традиционного тяжёлого бетона приведены в таблице.
| Бетон, марка | Средняя плотность, кг/м3 | Использование |
| М200 | 2390 | Напольная стяжка, отмостки, тротуарные дорожки, фундаменты ленточного типа для малых сооружений, лестницы, подпорные стены |
| М250 | 2397 | Фундамент монолитная плита, отмостки, ограждения, лестницы, ненагружаемые перекрытия |
| М300 | 2407 | Фундаменты монолитная плита, стены, плиты перекрытий |
| М350 | 2412 | Все разновидности фундаментов, плиты перекрытия, колонны, балки, ригели, бассейны, взлетные полосы |
| М400 | 2420 | Мосты, гидротехнические строения (в приватном строительстве не применяется) |
На вес 1 м3 бетона влияет и схема армировки. В это понятие входит диаметр армирующих стержней либо проволки, и еще расстояния между ними (шаг). Вес каркаса из металла в 1 м3 изделий из железобетона невысокий: это видно из справочной таблицы:
| Вид ЖБИ | Диаметр прутьев, мм | Шаг ячейки кладочной сетки, см | Общаяя длина прутьев, м/м3 | Общий вес стальных деталей*в кубометре композиционного материала из бетона и стали, кг |
| Отмостка строения, покрытие из бетона дорожек | 8 | 20 | 16 | 6,5 |
| Плитный и фундамент из железобетонных полос, горизонтальные плиты, опорные балки | 12-16 | 18 | 16 | 14-25 |
| Перекрытия, безопорные балки (консоли) | 16-18 | 13 | 49 | 77-97 |
| Несущие и ненесущие стены, колонны | 14-18 | 13 | 48 | 59-97 |
*Удельный вес арматурной стали – 7850 кг/м3.
Зная критерии плотности цементно-песчаной и стальной части, легко определить итоговую плотность армированной конструкции. Например приводится схема расчета для перекрытия, сделанного из бетона М350 с усилением из прутьев диаметром 18 мм. Во второй таблице берется общаяя длина стальных стержней – 49 м.
1. Определяется объем арматурин в 1 м3 композиционного материала из бетона и стали по формуле:
- D – диаметр прута (18 мм = 0,018 м);
- L – общаяя длина стержней (49 м).
После подстановки выходит: Vа= (3,14*0,018 2 /4)*49 = 0,012 м3.
2. Вычисляется объем компонента бетона, содержащий композиционный материал из бетона и стали: Vб = 1-Vа = 1-0,012 = 0,088 м3.
3. Масса арматуры вычисляется как творение ее объема на удельный вес стали: mа = 7850 * 0.012 = 94.2 кг.
4. Масса объемной доли бетона составляет: mб = 2412 * 0,988 = 2384 кг.
5. Суммируются масса арматуры и бетона: 94,2 + 2384 = 2476,2 кг.
Композиционный материал из бетона и стали при заданных условиях имеет плотность 2476,2 кг.
Зная, сколько весит 1 м3 ЖБИ, формируют общую массу конструкции, разложив ее если понадобится на составные детали. Такие же расчеты в первую очередь выполняют при проектировании строения: считают весовую нагрузку, чтобы узнать, удержит ли ее фундамент.
Удельный вес и общую массу ЖБИ было бы неплохо сосчитать при покупке материала для строительных работ, чтобы включить затраты на их приобретение и доставку в общую калькуляцию. При разборке армированных конструкций, исходя из веса разбираемых частей строения, определяется объем работ по демонтажу и вывозу строй. мусора. В большинстве случаев расчет выполняют профессионалы специализированных сервисных компаний по результатам замеров. Сосчитать примерный вес мусора своими силами не требует большого труда. Плотность изделий из железобетона условно принимают за 2500 кг/м3 и умножают на объем – творение измеренных габаритов всех узлов. Итоговый тоннаж перемножается на тарифы за разборку, погрузку, перевозку, переработку соответствующих изделий.