Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Значение и расчет насыпной плотности цемента

Плотность цемента – чем отличается истинная от насыпной

Физические значения параметров строительных материалов, одним из которых является удельный вес, необходимы для правильного выбора пропорций при смешивании. Нередко приходится учитывать плотность цемента в процессе расчетов. Для этого обращаются к специализированным справочникам или спецлитературе.

Содержание

Теоретические понятия

Цемент в сухом виде является сыпучим мелкофракционным материалом. Фактически он представляет собой не однородную массу, а насыпь из микроскопических элементов, между которыми располагается воздух. Если рассматривать его фактуру под микроскопом, то станут заметны дискретные твердые кусочки, увеличенные во множество раз.

Схема состава цементов

Единого значения плотность сухого цемента не имеет. Принято два основных понятия, которые используют по отношению к данному строительному материалу. Ими являются:

  • истинная плотность цемента;
  • насыпная плотность цемента.

Чтобы засчитать значение удельного веса берут отношение массы (кг) к объему (куб.м). Разделив один параметр на другой, получим необходимый результат. В первом случае в расчете принимает участие объем исключительно выбранного сырья (только крупинки строительного материала без учета воздуха между ними). Истинная плотность цемента – это физическая величина, которая участвует в школьных справочниках или научной литературе. При замерах вещество представляет собой монолит.

Насыпная плотность цемента важна для строителей. Объем минерального порошка берется с учетом пустот, имеющихся между частичками. Даже при теоретическом разборе очевидно, что у одного и того же материала, например, у марки М200 цифровые значения будут различными. Ведь в пространстве насыпь всегда будет занимать больше места, чем цельный монолит. Соответственно ее численное значение будет ниже.

Воздух составляет более половины объема в любой массе – порошкообразной, гранулированной и кусковой

Также на занимаемое место в пространстве влияет наличие статического электричества. В процессе соприкосновения между собой микрочастицы сыпучих материалов наэлектризовываются.

Трущиеся сухие частицы цемента получают постепенно статический одноименный заряд, что по законам физики вынуждает их отталкиваться друг от друга.

Во время пересыпания/ссыпания заряд постепенно повышается. Это способствует небольшому увеличению объема материала.

Наименьшее значение плотности имеет приготовленный только что портландцемент. Также сопоставимые параметры присутствуют у сыпучего вещества, которое недавно выгрузили при помощи автопродувки из автомобильной цистерны.

В период транспортировки происходит утряска материала за счет вибрации, что способствует уплотнению. Частицы находят положение, при котором максимально заполняются пустоты. Насыпной параметр плотности увеличивается. Это же происходит и во время длительного хранения. Статический заряд уходит и масса «слеживается», уплотняясь и занимая меньше места.

ВИДЕО: Определение истинной плотности материала

Активные факторы воздействия

В отличие от истинного значения насыпной параметр является не постоянной константой, а переменным значением. Это актуально как для плотности цемента М 400, так и для иных марок. Вариабельность обычно находится в пределах 1100-1600 кг/куб.м.

На параметр оказывают влияние различные факторы:

  • Марка строительного материала. Исходя из этого, плотность цемента М 500 будет выше, чем у «четырехсотого».
  • Производственная технология. В зависимости от способа изготовления микрочастицы имеют разнообразную форму и геометрические параметры. Фактор напрямую влияет на то, сколько места в пространстве будет занимать сыпучее вещество в итоге.
  • Химическая формула. Плотность цемента М 500 в чистом виде без различных гидрофобных присадок или глиноземных соединений будет значительно отличаться.
  • Условия и способ хранения. Герметичная упаковка способствует сохранению характеристик материала в течение длительного срока.
  • Давность изготовления. Плотность цемента М 400, который произведен недавно, будет существенно выше, чем у того, который выпущен достаточно давно и успел слежаться в плотную структуру.

Примером определения параметров для «пятисотой» марки служит таблица.

Истинное значение, которое указано в справочниках, составляет 3100 кг/куб.м. Оно принимается в большинстве случаев для проведения химических или физических опытов.

Свежий насыпной состав приравнивают к 1100-1300 кг/куб.м. Для более слежавшихся масс принимают цифру из интервала 1500-1600 кг/куб.м.

Воспользоваться физическими характеристиками «четырехсотой» марки можно из приведенной таблицы.

В большинстве случаев на предприятиях, использующих в своих производственных процессах цемент в виде насыпи, в расчетах используется параметр 1300 кг/куб.м. Маркой или присадками, добавляемыми в состав, часто пренебрегают.

Самостоятельное определение

Для проведения опыта потребуется тарированная емкость, помогающая определить объем сыпучего вещества. В нее насыпаем через мерную воронку ровно 1 кг исследуемой марки цемента.

Переводим значение объема в куб.м. Делим 1 кг на полученный объем в куб.м. В результате опыта определим текущую плотность. Если нет под рукой тарированной емкости, то вычисляем объем самостоятельно. Для этого определяем площадь тары в квадратных метрах и умножаем на высоту насыпи в мерах. Главное разровнять поверхность порошкообразного средства, чтобы минимизировать погрешность. Рекомендуется проводить округления после всех вычислений для повышения точности результата.

ВИДЕО: Определение насыпной плотности материала

Влияние состава на значение

Разные сорта цементов отличаются по своему химическому составу, что отражается на итоговой массе партии. В состав входят оксидные соединения:

  • кальциевые;
  • кремниевые;
  • алюминиевые;
  • железные и пр.

Единая формула у вещества отсутствует. Процентный состав каждого из оксидов оказывает непосредственное влияние на физико-химические характеристики продукта.

Востребованным значение плотности является для нескольких популярных групп:

  • глиноземный класс;
  • шлаковая группа;
  • портландцемент;
  • пуццолановая группа.

Глиноземы относятся к быстродействующим вяжущим материалам. Состав имеет разнообразные включения, оказывающие влияние на эксплуатационные характеристики в целом. Востребованными являются марки от ГЦ40 до ГЦ60. Разница между ними заключается в скорости затвердевания.

Насыпной удельный вес для глиноземистых марок в отличие от портландцемента ниже и составляет 950-1150 кг/куб.м. Истинное значение не превышает 3100 кг/куб.м.

На массу портландцемента влияет химический состав, в котором преобладают силикаты. Их процентное содержание зависит от марки материала. В некоторых случаях оксиды кремния составляют до 80% от общего состава. Данный тип продукта является наиболее востребованным на всех континентах мира. Популярные марки его имеют удельный вес до 1300 кг/куб.м.

Шлаковая группа насыщена активными минеральными добавками из гранулированных доменных шлаков. Это позволяет самостоятельно быстро твердеть веществу. Обогащение сульфатно-шлаковыми компонентами снижает удельный вес. Он составляет для группы в насыпном значении 1000-1250 кг/куб.м.

Цемент со шлаком

Плотность пуцолланового цемента составляет 800-1000 кг/куб.м. Это значение он имеет в рыхлом состоянии. Для слежавшейся массы параметр будет в пределах 1200-1600 кг/куб.м.

Интересные нюансы

В зависимости от времени, прошедшего от производства до использования цемента в растворах показатель его плотности постоянно изменяется. Если речь идет о свежем продукте, то она составляет порядка 1100-1200 кг/куб.м, у слежавшегося – доходит до 1600 кг/куб.м. Средний показатель при соблюдении норм хранения — 1300 кг/куб.м в течение первых двух лет с момент производства.

Истинная плотность, как было сказано, ранее более чем в 2 раза выше – у того же самого продукта при правильном хранении она составляет 3200 кг/куб.м.

Этот парадокс разницы в показателях объясняется присутствием воздуха между частицами. Даже в слежавшейся сухой массе он (воздух) составляет более половины объема. Это касается не только насыпной, но и гранулированной, и кусковой массы.

Если истинный показатель – понятие теоретической, то насыпной – чистая практика. Именно его принимают во внимание, когда определяют количество компонентов при подготовке бетонных растворов. Так, например, если зерно крупное, оно займет весь объем, а пространство между ними заполнится песком. Сочетание разных размеров позволяет добиваться максимально плотной структуры и, соответственно, наиболее мощных показателей. Именно по такому принципу делают фундаменты, дороги и другие конструкции, на которые приходится высокая нагрузка.

Освоение теории в вопросах плотности и расчета показателей позволяет даже несведущему человеку правильно определять состав бетонной смеси и соотношение компонентов для определенных видов работ.

ВИДЕО: Как понять – хороший цемент или плохой

Плотность цемента

Цементный раствор на постоянной основе используется при проведении строительных работ, ремонта и отделки помещений жилого и технического характера. Материал может использоваться как обособленная смесь и в качестве дополнительного ингредиента. Главным нюансом, который необходимо учитывать при работе с ним, является плотность цемента кг/м3, а точнее, ее изменения, наблюдающиеся с течением времени. Организация корректного варианта хранения продукции предполагает предварительный анализ состава смеси и факторов воздействия на компоненты раствора. Из этой статьи вы узнаете о насыпной плотности цемента, которую необходимо учитывать при самостоятельном изготовлении состава эти детали необходимо учитывать, а при приобретении его у производителя, стоит уточнить эту информацию, найдя данные на упаковке.

Что такое насыпная плотность цемента?

Одним их характерных технических нормативов, по которым классифицируются строительные смеси, в том числе и цемент, является плотность вещества в рыхлом виде. Второе наименование этого показателя называется насыпная плотность цемента. Этот коэффициент показывает вес кубометра цемента в сыпучем состоянии, но является непостоянной величиной. На показатели плотности влияют следующие факторы:

  • Дата производства материала;
  • Вид цемента;
  • Качественные характеристики;
  • Метод изготовления;
  • Условия хранения

Это значение изменяется при работе с любым видом материала, будь то плотность цемента M400 или продукта другой марки. Показатель не зависит от классификации продукта по марке, так как продукт любого типа имеет склонность к слеживанию и уплотнению с течением времени. При реализации поставщики могут предоставлять продукцию, как определенным объемом, так и на развес, поэтому важно производить определение плотности цемента еще на предприятии. От того, какие параметры имеет этот показатель, может зависеть не только специфика хранения, но и перевозка цемента.

Марка продукции описывает назначение строительной смеси, а также несет в себе информацию о его химических и физических особенностях. Истинная плотность цемента любой марки, изготовленного накануне, будет приблизительно одинаковой.

Цементный раствор не отличается высоким коэффициентом плотности, так как состоит из крупиц, между которыми располагается воздух, способный занимать до пятидесяти процентов всего объема состава.

Насыпная плотность смеси цемента зависит от того, каков срок годности состава и успел ли он слежаться. Этот показатель позволяет оценить смесь в сыпучем состоянии и варьируется от 1 100 до 1 600 кг/м3. Прочность затвердевающей субстанции напрямую зависит от ее плотности. Чтобы оценить показатель, достаточно взять емкость и воронку с фильтром, насыпать порядка килограмма состава и разделить вес на объем. Полученная величина позволяет рассчитать количество добавок, дополняющих смесь.

Истинная плотность сухого цемента не предполагает учета воздуха и представляет собой более высокое значение, достигающее 3 200 кг/м3.

Специалисты классифицируют строительный состав этого типа на смесь с повышенной и пониженной плотностью, относя к первому типу материалы без добавок, вроде портландцемента, а ко второму те, которые содержат пластификаторы и присадки. Второй вид отличается экономичностью расхода и меньшей прочностью, которую демонстрирует, например, шлакопортландцемент.

Как производится определение плотности цемента?

Чтобы оценить показатели насыпной плотности в домашних условиях вам потребуется сосуд, мерная емкость и весы. Отмерьте 1 литр смеси и засыпьте ее через воронку, а затем устраните излишки. Чтобы удельная плотность цемента была определена корректно, нельзя встряхивать емкость и трамбовать содержимое. Коэффициент рассчитывается в соответствии с формулой: РН=()/v, где m1 — это вес самого сосуда, m2 — это общий вес, включая наполнение, а v — объем емкости. Необходимо учитывать, что насыпная плотность свежего материала отличается от аналогичного показателя слежавшегося продукта.

Читать еще:  Короед (штукатурка) — расход на 1м2: технология нанесения

При осуществлении расчетов в производственных целях специалисты используют средние коэффициенты, учитывая плотность песка и щебня в цементе при изготовлении железобетонных растворов. Так при оценке материалов ЖБК, выпускающихся предприятиями, выясняется, что показатели насыпной плотности материала составляют 1300 кг/м3 вне зависимости от марки продукции.

От чего зависит истинная плотность цемента?

Подводя итоги, стоит отметить, что множество факторов влияет на технические характеристики строительного материала. Воздействие большинства из них провоцирует то или иное поведение продукта при его активной эксплуатации. Чтобы материал оказался надежным и безопасным в применении, необходимо предварительно проанализировать его особенности и факторы, которые влияют на них.

Плотность раствора цемента напрямую зависит от времени его производства и более свежий продукт обладает меньшими показателями этой категории, так как в ходе изготовления некоторые частицы обладают статическим зарядом, что провоцирует их отторжение и появление воздушных пустот. С течением времени средняя плотность цемента стабилизируется и достигает приблизительной отметки в 1 100 кг/м3. В ходе перевозки и последующего хранения показатель может увеличиться до 1 600 кг/м3.

Технология производства играет не последнюю роль в том, какое значение имеет плотность цемента M300 и любой другой марки, так как от степени измельчения крупиц зависит и объем появляющихся пустот.

Класс и вид товара также диктует свои правила. Выбирая из широчайшего спектра необходимый материал, ориентируясь на наличие добавок, стоит помнить о том, что плотность цемента M100 и других марок свидетельствует о склонности к затвердению, хотя ее необходимо учитывать в соотношении с другими факторами.

Кроме того, на любых технических показателях сказываются и условия хранения. В случае с цементом это обстоятельство не менее важно, чем при работе с другими сыпучими смесями. Считается, что плотность сухого цемента кг/м3 равна цифре 1 300, но при хранении продукта в пространстве, где наблюдается высокая влажность, влага будет вытеснять воздушные молекулы и увеличивать вес состава.

Все описанные выше нюансы необходимо учитывать при работе с цементом, используя его в качестве строительного материала для возведения объектов, их ремонта и отделки.

Что такое насыпная плотность цемента.

Как определяется плотность цемента м500

Плотность относится к наиболее важным характеристикам цемента. Она в значительной мере влияет на качество и прочность цементно-песчаной смеси, долговечность бетонных конструкций. М500 производится согласно ГОСТ 10178-85. Материал изготавливают из клинкера с применением минеральных добавок или в чистом виде (д 0). Все компоненты измельчаются на специальном оборудовании. Затем цемент проходит испытания на соответствие требуемым параметрам.

Параметр плотности во многом зависит от даты производства продукции, условий хранения, транспортировки вещества. Истинная плотность м500 д20 составляет 3 200 кг/м3. Это соотношение массы самого зерна и объема вещества без учета пустот между отдельными частицами.

Маркировка цемента

По прочности цемент делится на марки. Марки выражаются в числах: М100…М800. И чем выше цифровое число в марке цемента, тем больше его прочность. Например, М600 применяется для сооружения военных объектов (бункеров и других). Надо заметить, что все-таки марки ниже 300 или свыше 600 очень редко применяются. Наиболее распространенным и востребованным в строительстве, является марка М400.

Как известно, важнейшая характеристика цемента – это именно его прочность. Марка цемента М400 показывает, что при сжатии такой цемент выдержит давление 400кг на куб.см. Если рассматривать в интервале от 100 до 800, то это как раз среднее значение, которое обеспечит оптимальное качество по не завышенной цене.

Как мы знаем, основа цемента — клинкер, но кроме него в состав цемента входят всевозможные добавки, которые придают необходимые дополнительные свойства. Для указания процента добавок при маркировке цемента после указания самой марки ставится буква «Д», а за ней – цифровое указание. Например, если указано на упаковке «Цемент М400 Д0», то это показывает, что цемент в чистом виде, а обозначение «Цемент М400 Д20» обозначает присутствие добавок в количестве 20%. Если добавок больше, чем 20%, это говорит о том, что это «шлаковый» цемент.

После цифрового указания наличия добавок в цементе, указывается специальная аббревиатура, которая уточняет свойства добавок (т.е. для чего именно они добавлены):

  • ШПЦ — шлакопортландцемент;
  • БЦ – белый цемент (он необходим для отделки помещений);
  • СС – сульфатостойкий цемент (содержит специальную защиту при агрессивном воздействии солевых растворов);
  • ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся цемент;
  • ПЛ — пластифицированный цемент (отличается очень высокой морозостойкостью);
  • Б – быстротвердеющий цемент (применяется для срочных ремонтных работ);
  • ГФ – гидрофобный цемент (самый влагостойкий, высоко пластичный, морозостойкий).

Таким образом, если на упаковке указано «Цемент М400 Д20Б», то мы понимаем, что это быстротвердеющий цемент марки М400 с добавками на минеральной основе в количестве 20%, который применяется для срочных ремонтных работ.

Качество цемента

Основным требованием к цементу являются его качественные характеристики. Ведь именно низкое качество цемента приводит к разрушению зданий и, кстати, может подорвать авторитет любой строительной организации.

Выбрать цемент хорошего качества не так просто, ведь для него характерна высокая гигроскопичность, а значит, нужна надежная гарантия соблюдения всех правил хранения. А в условиях, где влажность воздуха повышена, цемент достаточно быстро потеряет свои свойства и придет в непригодность.

Чтобы не оказаться в неприятной ситуации, являющейся последствием применения некачественного цемента, необходимо просто придерживаться нескольких правил:

  • приобретать цемент только в фабричной упаковке, с указанием соответствующей маркировки на мешке. Те производители, которые борются за свою репутацию, не станут фасовать продукцию в целлофановые мешки, соответственно, упаковка будет плотной, влагозащищенной, прочной;
  • надежный товар всегда сопровождается сертификатом качества;
  • прощупайте упаковку, она должна быть мягкой, без затвердений;
  • внимательно рассматривайте упаковку, на упаковке не должно быть повреждений, обязательно должна присутствовать этикетка (или же полная информация, она напечатана на фирменной таре) с информацией: марка цемента, например, цемент М400 Д20Б, дата изготовления и срок хранения.

На дату производства нужно обращать самое важное внимание, ведь до 5% своих вяжущих свойств цемент теряет по истечению месяца от дня изготовления, а чем дольше он хранится, тем менее пригодным он становится. Максимальный срок для использования цемента – 60 дней от даты изготовления, далее – он затвердевает в упаковке и вяжущие свойства, как мы говорили, теряет.


Образец упаковки фабричной

Насыпная плотность

Насыпная плотность цемента марки м500 в сухом виде составляет от 1 100 до 1 600 кг/м3. Этот показатель зависит от минерального состава исходного сырья, степени уплотнения материала, наличия добавок. При расчетах, если отсутствуют данные о точных характеристиках вещества, удельный вес вяжущего принимают в среднем значении — 1 300 кг/м3.

При транспортировке продукции, длительном хранении показатель плотности увеличивается за счет утрамбовывания вещества. Уплотнение вяжущего происходит также при высокой влажности в месте хранения. Плотность цементного раствора м500 составляет 3 000-3 200 кг/м3. Изменение степени плотности вяжущего вещества влияет на эксплуатационные свойства бетонной смеси. Удельный вес зависит и от технологии производства, химического состава, размера частиц.

От чего она зависит

Представленная марка изделия идеально подходит для строительства многоэтажных домов, в результате чего удается добиться прочностных характеристик. Кроме этого, популярность этого продукта объясняется следующими положительными свойствами:

  1. Невысокая требовательность к твердению и регламенту строительства.
  2. Представленный материал можно применять непосредственно для кладки и оштукатуривания поверхности, возведения основания и многое другое.
  3. Следующим преимуществом считается отсутствие трещин, если процесс приготовления отличался от технологии.
  4. Кроме этого, цемент М400 стоит намного дешевле, благодаря чему вы сможете сэкономить свой бюджет.

Какой состав цементного раствора для штукатурки стен лучше всего использовать указано в статье.

Если рассматривать недостатки, то главным минусом продукции остается ее прочность. В результате чего его не рекомендуют применять при возведении высотных домов. Ну а по остальным характеристикам эта марка только выигрывает.

Главной характеристикой любого строительного материала остается его прочность.

На этот параметр оказывают влиянию следующие критерии:

  1. Дата производства. Если изделие было изготовлено недавно, то его прочностные показатели выше. Причина в том, что в ходе изготовления отдельные гранулы получают конкретный статический заряд. В результате этого появляются силы, которые их отталкивают друг от друга, а это приводит к возникновению большого количества пустот, наполняющихся воздухом. Показатель плотности для сухого материала будет составлять 1100 кг/м3. Если цемент долго храниться, то за это время он уплотняется, а показатель прочности достигает 1500-1600 кг/м3.
  2. Технология изготовления. В этом случае учитывается такой показатель, как степень измельченности материала, ведь именно от него и зависит размер гранул и общий объем формирующихся пустот. При выборе материала определить такой параметр невозможно, поэтому стоит ориентироваться на величину 1300 кг/м3.
  3. Марка и тип изделия. На строительном рынке цемент представлен в широком ассортименте. Здесь можно увидеть гидрофобный, пластифицированный, глиноземный и другие виды. Марка показывает твердость итогового продукта, но без принятия во внимание остальных факторов невозможно утверждать, что она конкретно определяется плотностью.
  4. Условия, при которых выполняется хранение изделия. Если это происходит в месте, где повышенный уровень влажности, то результатом такого процесса становится вытеснение воздуха из пустот, что прибавляет цементу веса.

Чтобы измерит плотности необходимо подготовить такие устройства, как воронка, мерный цилиндр и весы. Процесс измерения осуществляется таким образом: в мерный цилиндр, вместительность которого составляет 1л, помещают цемент. Состав выравнивают, устраняют излишки, а затем осуществляют взвешивание. Но здесь нельзя встряхивать цемент или трамбовать.

Бетонные смеси на основе вяжущего м500

Чтобы приготовить самостоятельно бетонный раствор на основе вяжущего вещества м500, дополнительно потребуются песок, сортированный щебень, вода. Вяжущее подходит для изготовления бетонов марок М100-М500. Чем выше маркировка бетонной смеси, тем больший расход материала требуется для приготовления.

Таблица пропорций составляющих для получения бетонной смеси определенной марки:

Марка бетонной смесиПропорциональный состав: цемент х песок х щебеньСостав (объемный) на 10 л цемента (л): песок х щебеньКоличество смеси (л), получаемой из 10 л цемента м500
5001×1,4×2,912×2532
4001×1,6×3,214×2836
3001×2,4×4,322×3747
2501×2,6×4,524×3950
2001×3,5×5,632×4962
1501×4,5×6,640×5873
1001×5,8×8,153×7190

Стоит учитывать, что длительное хранение цемента снижает его технические показатели. Через три месяца вяжущее будет иметь марку М400. Срок годности продукции в п/э пакетах (герметичных) составляет 12 месяцев. При фасовке в бумажные мешки цемент можно хранить не больше 6 месяцев.

Удельный вес

А теперь стоит поговорить непосредственно о самой плотности или удельном весе. Этот термин предполагает отношение веса материала в занимаемому объему. Более просто представленная формулировка называется насыпной плотностью. Удельная масса цемента М400 очень важна при составлении точных пропорций для приготовления строительных смесей, изготовляемых на цементной основе.

Читать еще:  Как производится заливка бетона в опалубку?

Узнать состав цемента м500 можно в данной статье.

Минимальной плотностью обладает свежемолотый цемент после его отгрузки из специальной автоцистерной при помощи пневмопродувки. В результате получается изделие, обладающее электростатическими свойствами, ведь в этом случае каждая частичка намагничивается по причине быстрого трения друг об друга.

Результатом всевозможных вибраций, которые формируются во время транспортировки, дальнейшее пересыпке или в ходе длительного хранения, становится формование электростатического заряда. Со временем он теряется, а цемент становится плотнее. Кроме этого, это способствует возрастанию удельной массы.

Насыпная плотность в таком случае для М400 составит:

  1. Свежий материал – 1100-1200 кг/м3.
  2. Цемент, который длительное время хранился – 1500-1600 кг/м3.
  3. Удельная масса белого цемента составит 3,05-3,10 г/м3.

Сколько весит? Как уже стало понятно, удельная масса зависит от марки и может варьироваться в пределах 1000-1500 кг/м3. То есть куб цемента весит примерно 1000-1500 кг. Кроме этого на этот критерий влияет состояние материала: рыхлый, слегка слежавшийся, уплотненный в ходе транспортировки. Все это будет в будущем влиять на удельный вес железобетона.

Где и при каких условиях используется цемент м400 гост 31108 2003 года можно узнать из статьи.

Рассуждая более банально, можно прийти к такому выводу: при транспортировки материала в мешках, происходит его уплотнение. После он полежал некоторое время и опять уплотнился.

Для чего нужен цемент марки 1000, указывается в данной статье.

Расчет и определение

Удельная плотность сухого цемента в промышленных условиях определяется прибором Ле-Шателье. Но для оценки прочности будущего бетона или другого раствора нужно знать значение насыпной плотности, т.к. от него зависит, насколько пористой получится конструкция. В строительных расчетах чаще всего применяются усредненные показатели. Для свежего материала используют значения 1200-1300 кг/м³, слежавшегося — 1500-1600 кг/м³.

Но иногда для замешивания прочного раствора необходимо знать точное значение этого параметра. Сделать правильный расчет насыпной плотности можно и самостоятельно.

Для этого потребуется:

мерная емкость объемом 1 л; воронка; весы.

Сначала следует взвесить пустую емкость. Обозначают эту массу как M1. Затем в мерную посуду через воронку аккуратно засыпают цемент, убирают его излишки и взвешивают ее снова. При этом емкость с содержимым не встряхивают, материал нельзя перемешивать или утрамбовывать.

Массу заполненного сосуда обозначают как M2. Искомую величину определяют по формуле: P = (M1 — M2)/V. Значение массы при подсчетах должно быть выражено в килограммах, объема — кубических метрах.

Для получения наиболее корректных данных измерения и вычисления проводят дважды, а окончательный результат выводят как среднеарифметическую величину. Использование этого способа расчета насыпной плотности дает результат с погрешностью до 0,01 кг/м³, что позволяет достичь требуемой прочности возводимой конструкции и избежать существенных ошибок при строительстве.

От чего зависит насыпная плотность цемента?

Характеристика цемента – насыпная плотность является одной их важнейших. Истинная или усредненная величина насыпной плотности учитывается при расчете состава компонентов сухих смесей, а также бетона и цементного раствора при приготовлении своими руками.

  • От чего зависит насыпная плотность?
  • Как рассчитать плотность цемента?

От чего зависит насыпная плотность?

Физический смысл удельного веса цемента (насыпная плотность) заключается в количестве цемента измеренного в килограммах помещающегося в единице объема – 1 м3. Соответственно единицы измерения удельного веса – кг/м3. Следовательно, насыпная плотность зависит от степени «пушистости» цемента.

«Пушистость» цемента напрямую зависит от его свежести. Физический смысл здесь следующий. При помоле цемента его отдельные частички приобретают электрический одноименный заряд и согласно закону Ньютона стараются оттолкнуться друг от друга. Образовавшееся пространство занимают пузырьки воздуха, которые определяют «пушистость (рыхлость)» свежемолотого цемента и его насыпную плотность 1100-1200 кг/м3.

При длительном хранении или транспортировке насыпная плотность цемента (удельный вес цемента) увеличивается и составляет 1500-2500 кг/м3. Дело в том, что с течением времени или длительной транспортировки частички цемента приобретают разноименный заряд, притягиваются друг к другу и значительно уплотняются. Поэтому можно говорить и утверждать, что насыпная плотность напрямую зависит от «свежести» цемента и расстояния транспортировки.

Как рассчитать плотность цемента?

Учитывая существенную разницу удельного веса свежего и слежавшегося цемента, при практических расчетах принимают усредненное значение величины насыпной плотности – 1300 кг/м3.

Если требуется определить истинный удельный вес конкретной партии цемента, применяют следующую технологию.

  • Подбирают госповеренный мерный сосуд и взвешивают его на лабораторных весах;
  • Засыпают в него 100% сухой цемент из проверяемой партии. Заполнение ведут до образования конуса над срезом верха сосуда, после чего его удаляют, так чтобы цемент был по верхнему срезу емкости;
  • Взвешивают на лабораторных весах и определяют массу цемента находящегося в мерном сосуде (от полученного значения массы «брутто» отнимают массу сосуда);
  • Полученное значение массы цемента переводят в килограммы, а объем сосуда в кубические метры и выходят на истинную насыпную емкость конкретной партии цемента.

Например. Вы подобрали госповеренную емкость объемом 1 литр, весом 0,5 кг. Насыпали в нее цемент, взвесили, получили вес «брутто» 2,5 кг. Определяем массу цемента: 2,5-0,5=2 кг цемента в объеме 1 литр. Переводим 1 литр в м3: 1 литр=1 дм3=0,001 м3. Получаем истинную плотность нашего проверяемого цемента 2000 кг/м3.

Определение насыпной плотности цемента

Значения насыпной плотности цемента необходимо знать для расчета компонентов бетона, загружаемых в бетоносмеситель. Кроме того, по ее величине рассчитывают количество цемента, находящегося на складе или в какой-либо емкости.

Определение выполняют на приборе (рис. 4.2), который состоит из воронки 1, металлического мерного цилиндра 4. Воронка представляет собой усеченный конус, переходящий внизу в трубку, которая перекрыта задвижкой 3. Внутри воронки помещается сито 5, предохраняющее от попадания крупных включений в трубку при засыпке цемента. Воронка опирается на подставку 2.

Для определения плотности цемента в рыхлонасыпном состоянии прибор устанавливают на стол, в воронку при закрытой задвижке насыпают около 2 кг испытываемого цемента, под трубку устанавливают предварительно взвешенный мерный цилиндр известного объема (например, 1000 см 3 ), открывают задвижку и заполняют цементом с избытком подставленный мерный цилиндр. Затем задвижку закрывают и осторожно металлической или деревянной линейкой срезают излишек цемента вровень с краями цилиндра. Линейку держат наклонно, плотно прижимая к краям сосуда. При этом сосуд должен быть неподвижным, иначе (при толчке) цемент может уплотниться.

Рис. 4.2 – Прибор для определения насыпной плотности цемента

После этого сосуд с цементом взвешивают и, вычитая из полученного результата массу сосуда, находят массу цемента. Разделив массу цемента на объем сосуда (1000 см 3 ), определяют насыпную плотность цемента. В рыхло-насыпном состоянии она составляет 950 до 1350 кг/м 3 .

Значение и расчет насыпной плотности цемента

Плотность цемента – одна из ключевых характеристик цемента, от нее зависит выбор связующего для приготовления бетонов требуемой прочности и растворов для различных строительных работ.

  • Удельная и насыпная плотность цемента
  • Что влияет на плотность цемента?
  • Принципы расчета
  • Заключение

Непосредственно перед приготовлением смеси рекомендуется произвести расчет насыпной плотности цемента, поскольку она может отличаться от стандартных усредненных показателей. Это поможет правильно определить пропорции компонентов бетона или раствора.

Удельная и насыпная плотность цемента

Удельная плотность материала – это соотношение веса и объема, который он занимает. Если речь идет о цементе, то удельную плотность рассчитывают без учета воздушных пустот между частичками вещества.

Насыпная плотность – это показатель, применяющийся к сыпучим материалам, в число которых входит и цемент. Измерения показывают отношение веса к объему материала с учетом наличия воздушных прослоек между частицами.

Соответственно, удельная плотность существенно выше насыпной. В обоих случаях единицей измерения служит килограмм на кубический метр (кг/м 3 ).

Существует несколько видов цемента – они различаются по составу сырья, а также физико-механическим характеристикам, в том числе по удельной и насыпной плотности.

Виды цементаУдельная плотность, кг/м 3Насыпная плотность, кг/м 3
Пуццолановые2700-2900800-1000
Шлаковые2800-30001100-1250
Глиноземистые3000-3100950-1150
Портландцементы3100-32001100-1300

Больше всего в строительстве востребован портландцемент марок ЦЕМ 32,5 (М400) и ЦЕМ 42,5 (М500). Насыпная плотность цемента М500 составляет 1300 кг/м 3 , а для М400 показатель составляет 1200 кг/м 3 . Однако это стандартные значения для материала без добавок. К примеру, насыпная плотность цемента М400 Д20 (с продолжительным временем схватывания) составляет 1500 кг/м 3 .

Что влияет на плотность цемента?

Насыпная плотность цемента является переменной величиной, в отличие от истиной (удельной). Данный показатель обычно варьируется в диапазоне 1100-1600 кг/м 3 .

На плотность материала влияет:

  1. Марка цемента. Чем она ниже, тем ниже показатель плотности. К примеру, у цемента марки ЦЕМ 22,5 (М300) плотность ниже, чему материала с маркировкой ЦЕМ 52,5 (М600). Это учитывается при выборе связующего вещества для приготовления бетонов и растворов.
  2. Химический состав. Цемент – многокомпонентное вещество, при этом тип и соотношение составляющих бывает разным, что влияет на показатель плотности. Повысить плотность материала могут и специальные добавки для улучшения характеристик цемента.
  3. Технология изготовления. Цемент изготавливается сухим, мокрым и комбинированным способом, но во всех случаях производится отжиг подготовленного сырья и дробление получившегося клинкера. Чем мельче фракция, тем меньше пустот между частицами материала, и наоборот. Цемент мелкого помола имеет более высокую плотность.
  4. Условия хранения и транспортировки. Упаковка материала должна надежно защищать его от контакта с воздухом, но на практике часто встречаются нарушение герметичности упаковки. В этом случае важно, в каких условиях хранился цемент – на открытом воздухе, в помещении с нормальной или повышенной влажностью. Цемент вбирает влагу, его частицы расширяются и плотнее прилегают друг к другу – плотность материала увеличивается. Также уплотнение происходит при перевозке упаковок с цементом по неровным дорогам, неаккуратной перегрузке, так как сыпучий материал утрясается и утрамбовывается.
  5. Срок хранения. В течение некоторого времени после изготовления в сыпучем материале сохраняется статический заряд, из-за которого частички размолотого клинкера отталкиваются друг от друга – чем больше воздушные прослойки между частицами материала, тем ниже его плотность. Соответственно, при длительном хранении цемента этот эффект пропадает и материал уплотняется.

Первые три пункта списка учитываются производителем, который указывает истинную плотность цемента. Но прежде чем пускать материал в дело, стоит учесть, как давно изготовлен цемент и как повлияли на него условия хранения и транспортировки. Расчет насыпного цемента можно выполнить самостоятельно.

Принципы расчета

В лабораторных условиях насыпная плотность цемента рассчитывается по ГОСТу 9758-2012 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний». Для выполнения измерений используют сушильный шкаф (по действующему стандарту проба должна быть высушена), цилиндрический мерный сосуд, совок, воронку, металлическую линейку и весы.

Для самостоятельного определения насыпной плотности цемента, который предстоит использовать для приготовления раствора или бетона, сушильный шкаф не требуется. Удобнее всего использовать мерный сосуд цилиндрической формы объемом 1 литр – на первом этапе работ его нужно взвесить.

Читать еще:  Соотношение песка, цемента и щебня в бетоне: основные правила и расчет

Сосуд заполняют цементом при помощи воронки и совка, материал насыпают с небольшой горкой, которую снимают вровень с краями емкости при помощи стальной линейки или рейки. Затем производят взвешивание. Нельзя встряхивать сосуд, утрамбовывать материал – это повлияет на достоверность расчетов.

Чтобы узнать насыпную плотность цемента, из полученного значения массы требуется вычесть массу мерного сосуда и разделить результат на объем этого сосуда.

Заключение

На этапе выбора цемента для приготовления бетонной смеси следует обратить внимание на марку и указанную производителем плотность материала, так как это влияет на эксплуатационные характеристики конструкций, которые будут выполнены из бетона.

Насыпную плотность цемента важно определить непосредственно перед его использованием, если он изготовлен давно и успел слежаться, чтобы максимально точно рассчитать пропорции бетонной смеси. Это гарантирует прочность и долговечность постройки.

Значение плотности цементных смесей

Удельный вес вяжущего обязательно учитывается при расчете его требуемого количества и подборе пропорций строительных растворов. Этот параметр характеризует массу вещества в занимаемом им объеме и меняется при уплотнении, изменении внешних условий и других факторов. Среднее значение для цемента хорошего качества (М400, М500) составляет 1300 кг/м 3 , именно его учитывают при транспортировке, складировании и замесе, но в ряде случаев необходимо знать точную величину конкретной марки.

Значение показателя, факторы влияния

Удельный вес сыпучих стройматериалов соответствует их насыпной плотности. Этот коэффициент измеряется в кг/м 3 и оказывает прямое влияние на качество получаемого раствора: чем она выше, тем меньшей будет доля пустот. Эта величина всегда уступает истинной плотности (веса без воздуха), достигающей у цемента 3000-3200 кг/м 3 , она является переменной и зависит от ряда факторов:

  • Технологии изготовления: размеров и формы зерен, способа обжига клинкера.
  • Состава и марки: чем качественнее вяжущее, тем выше его удельный вес. Максимальную плотность имеют бездобавочные портландцементы, у ПЦ М500 она составляет не менее 1300 кг/м 3 .
  • Активности вяжущего, в свою очередь зависящей от даты изготовления продукции. Плотность свежего цемента (или выгруженного из автоцистерны с помощью пневмопродувки) меньше, чем у слежавшегося, за счет отталкивания статистически заряженных частиц (1100-1200 кг/м 3 в сравнении с 1500-1600). На практике это не свидетельствует о хорошем качестве, при уплотнении материал начинает комковаться и терять полезные свойства.
  • Условий хранения. Лучше всего для этих целей подходят силосные башни, вяжущее практически полностью сохраняет свои полезные свойства при малом изменении плотности. При промокании влага вытесняет воздух из порошка, тем самым увеличивая его удельный вес.

Условно все цементы разделяются на разновидности с пониженной и повышенной плотностью, к первой группе относятся марки с минеральными добавками, удешевляющими стоимость. Завышенное значение показателя не является однозначным признаком качества, составы с противоморозными и упрочняющими примесями уступают чистому ПЦ. Средний удельный вес при марке прочности М500 в свежем состоянии у них не превышает 1200 кг/м 3 .

Более наглядное представление о материале дает истинная плотность, определяемая в лабораторных условиях. Ее нет смысла учитывать при подборе пропорций, но она напрямую влияет на прочность возводимых конструкций. Ее величина полностью определяется химическим составом и свойствами клинкера. Истинная плотность портландцемента М500 достигает 3200 кг/м 2 , у смесей с примесями шлаков – 2900-3000, пуццолановых с добавками гипса – не превышает 2900.

Проверить в домашних условиях без соответствующего оборудования (прибора Ле-Шателье) невозможно, ориентиром при покупке являются данные производителя.

Для определения точной насыпной плотности потребуется мерная емкость с хорошо известным объемом. Порошок засыпается в нее равномерно, без встряхивания или уплотнения. Цилиндр взвешивается в пустом и заполненном виде, первое значение отнимается от второго. После этого параметр вычисляется путем деления его массы на объем. В случае с ПЦ М500 такая проверка покажет не более 1200 кг/м 3 , но после засыпки в мешки материал уплотняется. При необходимости вовлечения дополнительного воздуха (для слежавшихся смесей) вяжущее целесообразно просеять через строительное сито.

Плотность цементных составов разных марок

Контроль этого показателя актуален прежде всего при покупке россыпью, при доставке в мешках достаточно данных производителя.

Какова насыпная плотность цемента


Большую популярность цемент получил как основа строительных бетонных смесей, используемых для строительства разнообразных монолитных железобетонных конструкций. В составе многих строительных смесей есть цемент. Эти смеси используют в строительстве объектов.

При всём при этом есть понятие истинная и насыпная плотность цемента. Это значит соотношение его массы к объему, сюда же включается и пространство между зернами. Для чего нужно знать плотность цемента насыпную?

Её необходимо знать для осуществления расчетов компонентов бетона, загружаемых в бетоносмеситель. Зная плотность цемента, можно сделать правильный расчет. А также, зная эту характеристику, можно почти с точностью рассчитать сколько времени сохнет цемент.

Как определить насыпную плотность цемента

Определяется плотность цемента насыпная следующим образом. Заполнитель сушат до необходимого состояния и появления постоянной массы, затем насыпают в мерный сосуд, и взвешивают. После этого насыпают цемент, делают это так, чтобы над верхом появился конус. Сосуд не перемещают, чтобы не способствовать появлению уплотнения, появившийся конус снимают линейкой, сосуд с уплотнителем помещается на весы.

Важно! В рыхлом состоянии насыпная плотность у цемента может быть — 1100/1200 кг/м3, а если состояние уплотненное она может быть 1500/1600 кг/м3.

При расчете насыпной плотности на больших объектах обычно берут среднюю цифру, и принимают плотность как 1300 кг/м3. Правильность полученного результата зависит от формы мерного сосуда и его вместимости от соотношения размеров сосуда и зерен заполнителя. Чем меньше размер мерного сосуда, тем ниже степень заполнения его цементом.

Плотность и маркировка

Важной характеристикой цемента является его плотность, а также его маркировка, именно по этим показателям его изготавливают. Отношение веса к объему означает то же самое, что и плотность. Самую маленькую плотность имеет свежий цемент, или портландцемент после того как произведена выгрузка из автоцистерны.

Это обусловлено появлением электростатики, когда частички намагничиваются в процессе трения и стремятся удалиться подальше друг от друга. При транспортировке благодаря вибрации, пересыпки и длительного хранения, электростатика слабеет, уплотняется цементный порошок, следовательно, поднимается его удельный вес.

Интересные нюансы

Показатель насыпной плотности цемента может меняться. Так, например, у свежего цемента насыпная плотность — 1100-1200 кг/ м3. А у цемента слежавшегося — 1500-1600 кг/м3. При этом усредненная насыпная плотность цемента, согласно норм -1300 кг/ м3.

Важно! Но не стоит забывать, что существует истинная плотность цемента, и она составляет около 3000-3200 кг/ м3.

Весь парадокс разброса значений объясняется присутствием воздушных пустот между частицами порошка. Воздух занимает половину объема даже в слежавшемся цементе. Это явление относится к любым видам кускового, гранулированного и порошкового материала.

Так, при расчете составляющих для бетонных смесей, в производстве пескобетона также поможет знание насыпной плотности. В этом случае выбирается оптимальный состав заполнителей с разным размером частиц, если зерна большие они заполняют большой объем, а между ними размещаются частицы песка средних размеров. В случае с «среднекрупными» частицами добавляется мелки песок. Так получается структура с наибольшей плотностью. Все эти нюансы важны при расчетах фундамента для дома.

Подводя итог, хотелось бы заметить, что говоря про удельный вес и плотность цемента и зная эти показатели, любой строитель или человек, не имеющий опыта в строительных работах, сможет без всяких проблем самостоятельно замесить бетонную смесь, а также рассчитать количество мешков цемента, которые нужны будут для осуществления определенных работ.

Игровое видео в этой статье продемонстрирует, как определяется насыпная плотность материала, в том числе и цемента.

Определение насыпной плотности цемента.

Значения плотности цемента необходимо знать для расчета компонентов бетона, загружаемых в бетоносме­ситель. Кроме того, по известной плотности можно под­считать количество цемента, находящегося на складе или в какой-либо емкости. Определение выполняют на приборе (рис. 5.1), который состоит из воронки /, метал­лического мерного цилиндра 4. Воронка представляет собой усеченный конус, переходящий внизу в трубку, которая перекрыта задвижкой 3. Внутри воронки поме­щается сито 5,предохраняющее от попадания крупных включений в трубку при засыпке цемента. Воронка опи­рается на подставку 2.

Рис. 5.1. Прибор для определе­ния насыпной плотности це­мента

Для определения плотности цемента в рыхлонасыпном состоянии прибор устанавливают на стол, в ворон­ку при закрытой задвижке насыпают около 2 кг испы­тываемого цемента, под трубку устанавливают предва­рительно взвешенный мерный цилиндр известного объема (например, 1000 см 3 ), открывают задвижку и заполняют цементом с избытком подставленный мер­ный цилиндр. Затем задвижку закрывают и осторожно металлической или деревянной линейкой срезают изли­шек цемента вровень с краями цилиндра. Линейку дер­жат наклонно, плотно прижимая к краям сосуда. При этом сосуд должен быть неподвижным, иначе (при толч­ке) цемент может уплотниться.

После этого сосуд с цементом взвешивают и, вычи­тая из полученного результата массу сосуда, находят массу цемента; Разделив массу цемента на объем сосу­да (1000 см 3 ), определяют плотность цемента. В рыхло-насыпном состоянии она изменяется в пределах от 950 до 1350 кг/м 3 .

Определение истинной плотности цемента.

Это определение выполняют с помощью объемомера – прибора Ле-Шателье. Объемомер, закрепленный в штатив, помещают в стеклянный сосуд с водой так, чтобы его вся градуированная часть была погружена в воду. Необходимо, чтобы при отсчетах уровня жидкости в приборе температура воды в сосуде соответствовала температуре, при которой производили градуировку прибора. Прибор наполняют обезвоженным керосином до нижней черты по нижнему мениску. После этого часть прибора (выше нулевой черты), свободную от керосина, тщательно протирают тампоном из фильт­ровальной бумаги.

Для испытания используют пробу цемента, предва­рительно высушенную в сушильном шкафу при темпера­туре 105–110°С в течение 2 ч и охлажденную в экси­каторе. От этой пробы с точностью до 0,01 г отвешивают 65 г и высыпают в прибор ложечкой через воронку не­большими порциями. После того как вся проба цемента засыпана в прибор, уровень жидкости в приборе подни­мается до одного из делений в пределах верхней градуи­рованной части. Для удаления пузырьков воздуха, ко­торые могут удерживаться на частицах цемента, прибор вынимают из сосуда с водой и в наклонном положении поворачивают в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. После этого прибор снова помещают в сосуд с водой. Затем производят отсчет уровня жидкости в приборе.

Истинная плотность цемента, г/см 3 ,

где: – масса цемента, засыпанная в прибор, г;

– объем цемента или жидкости, вытесненной цементом (определяют как разность от­счетов по шкале после засыпки и до засыпки), см 3 .

Для определения истинной и насыпной плотности проводят два испытания одного и того же цемента и из полученных результатов вычисляют среднее арифмети­ческое. Расхождение между определениями не должно превышать 0,02 г/см 3 . При большей разнице испыта­ния повторяют до тех пор, пока это условие не будет выполнено.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×