Бетон — материал, без которого не обходится ни один вид строительства. В теории так называют камень, полученный искусственным путём, на практике — растворы и смеси, используемые в строительных работах. Его высокие эксплуатационные характеристики применимы для возведения гражданских, промышленных, военных объектов. В том числе зданий, мостов, площадей. Надёжность и срок эксплуатации сооружения зависят от многих показателей, но один из важнейших — качество используемого материала. Для постройки разных объектов требуется бетон разных марок, которые различаются между собой по ряду свойств.
Что такое плотность?
Плотность — это отношение массы бетона к занимаемому им объёму, влияющее на прочность готовой конструкции. Измеряется чаще всего в кг/м3 или т/м3, реже – в г/см3. В маркировках удельная плотность обозначается буквой D и понимается в кг/м3. Это один из важнейших физических показателей бетонных смесей. От него зависят пористость готовой конструкции и её прочность.
На что она указывает?
По этому показателю определяют вес единицы объёма готового раствора. Эта характеристика влияет не только на прочность готовой постройки, а также на:

• удобство работы с бетонной смесью: заливку, схватывание;
• степень однородности готового раствора.

Чем выше показатель, тем большей износостойкостью будет обладать бетонная конструкция. Кроме того, плотность влияет на уровень сопротивляемости к нагрузкам и перегрузкам. Поэтому самые плотные растворы используют для возведения сооружений повышенной прочности, сложных объектов. А растворы с меньшим уровнем — для более простых, либо изначально недолговечных конструкций. Например, плит перекрытия или пешеходных дорожек.

Виды бетона по плотности
В зависимости от отношения массы к объёму, выделяются несколько видов бетона. А именно:

• Особо легкий. Пористый материал, плотность которого составляет менее 500 кг на м3. В составе присутствуют облегчённые наполнители, например, вспученный перлит, вермикулит, керамзит. Это известный пено- и газобетон, который используется для утепления стен, перекрытий, либо защиты трубопроводных систем.
• Лёгкий. Показатели между 500 и 1800 кг/м3. При изготовлении состава применяется гравийный щебень, придающий материалу пористость. Такой бетон бывает конструктивным, либо конструктивно-теплоизоляционным. К этому виду относятся пено-, керамзито-, арболит-бетоны, чаще всего применяемые для сооружения фундамента и внешних стен.
• Тяжёлый. Или обычный, как его ещё называют, поскольку этот вид является самым распространённым. Плотность материала находится в пределах от 2500 до 1800 кг/м3. В качестве наполнителей используют гранит, плотный песок, известняк, гравий. За счёт высокой износостойкости смесь широко применяется при возведении несущих конструкций, фундаментов.
• Особо тяжёлый. Состав, отношение массы к объёму у которого свыше 2500 кг/м3. Такие показатели достигаются за счёт тяжеловесных наполнителей: чугунной дроби, железной руды, стальных опилок и прочего. Каждая из таких смесей обладает собственным названием: лимонитовая, магнетитовая, баритовая. Их используют для возведения объектов повышенной надёжности. Например, фундаментов промышленных предприятий или атомных электростанций.

Эта классификация позволяет учитывать при выборе не только плотность материала, но также его пористость, массу и типы наполнителей.
От чего зависит плотность бетона?
Бетонная смесь состоит из воды, песка, цемента, а также различных наполнителей. Именно от характеристик каждой из этих составляющих зависит плотность. А именно от:

• пропорций смешивания;
• марки цемента;
• модуля крупности песка;
• размера и типа щебня;
• состава воды, её количества;
• способа и условий отвердевания;
• использования пластификаторов.

Каждый из этих факторов в обязательном порядке учитывается в процессе изготовления материала, чтобы готовая смесь обладала нужными параметрами. При этом не забывают и о коэффициенте усадки: показателях, указывающих на то, как размеры бетона уменьшаются на разных этапах его применения.
Способы повышения плотности
Чтобы получить раствор с необходимым показателем, было придумано множество способов повышения плотности. Самым популярным является снижение количества воды в готовой смеси. Но вместе с этим снижается текучесть раствора, что усложняет дальнейшую работу с ним. Поэтому, чтобы уменьшить количество воды, но при этом сохранить подвижность материала, стали использоваться специальные добавки — пластификаторы.
Существуют также другие способы повышения этого физического свойства раствора, например:

• Добавление самого мелкого по размеру наполнителя. Это поможет уменьшить количество пустот в бетонной конструкции.
• Уплотнение вручную или с помощью инструмента. Даже если проткнуть смесь арматурой, это позволит воде и воздуху быстрее выйти на поверхность.
• Применение расширяющегося цемента или с минимальной усадкой. Материал сохранит свои характеристики, но будет менее пористым.
• Подогрев залитой смеси. Повышение температуры позволяет ускорить испарение влаги, за счёт чего возрастают нужные показатели.
• Вакуумирование. Это сложный технологический процесс, который возможен только в условиях промышленного производства.

Важно понимать, что показатели прочности и плотности очень изменчивы. Количество влаги напрямую влияет на плотность. А качество используемого цемента влияет на объёмный вес. Поэтому рекомендуется использовать цемент более высоких марок (на 2-3 класса выше), так как разница будет компенсирована песком и водой.

Вес бетона в зависимости от марки
Вес материала в зависимости от марки — это средняя плотность бетона. Она определяется по маркировке, указанной в нормативных документах. Чаще всего встречаются следующие марки:

• M100. Применяется для подготовительных работ. Например, для обустройства слоеной подушки перед заливкой фундамента или в качестве основы для укладки бордюров при строительстве дорог.
• М150. Используется в качестве основания для лёгких построек (гаражей или сараев), автомобильных дорог. Может применяться также для заливки стяжек под напольные покрытия.
• М200. Наиболее распространённая смесь, считающаяся тяжёлой. Отличается оптимальным соотношением прочности, износостойкости, цены и качества. Поэтому широко применяется для строительства разных конструкций: фундаментов, тротуаров, лестниц, плит и прочего.
• М250. Эта марка практически во всём идентична предыдущей, но обладает ещё большей прочностью. Из такого бетона можно изготавливать строительные плиты с высокой несущей способностью.
• М300. Материал применяется для заливки фундаментов, возведения стен, лестниц, заборов.
• М350. Высокопрочный бетон, подходящий для возведения сложных конструкций. Это могут быть бассейны или взлётно-посадочные полосы аэропортов.
• М400. Раствор, широко применяемый для изготовления различных несущих конструкций: балок, свай, перемычек. Также применяется при строительстве тоннелей, мостов.

Марка — один из важных параметров материала, ведь именно она отображает его способности к выполнению различных функций.
Максимальную прочность смесь приобретает далеко не сразу. Период затвердевания составляет 28 суток, но даже после этого набор прочности не прекращается. Через полгода бетон станет ещё прочнее, чем был спустя 28 дней.