Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плотность цемента; как определяется и на что влияет

Плотность цемента – как определяется и на что влияет?

Удельная плотность цемента – это переменная относительна величина, характеризующая сколько килограммов материала помещается в той или иной единице объема. За единицу объема принимается 1 метр кубический или 1000 дециметров кубических.

  • Определение истинной плотности сухого цемента
  • Средняя плотность цемента
  • Физический смысл удельной плотности цемента
  • Значение удельной плотности портландцемента. Таблица
  • Заключение

Практическое значение данной величины – определение расхода цемента при производстве бетона, цементного раствора и изготовлении Железобетонных изделий: тротуарной плитки, плит перекрытия, лестничных маршей, бетонных колец, бетонных лотков и пр.

Удельный вес мешка цемента различных марок

При выборе цемента в первую очередь следует обращать внимания на его марку. Именно ориентируясь на эту характеристику материала, можно выбрать действительно подходящее вяжущее вещество для определенных строительных целей.

Наиболее качественными являются цементным марок М400 и М500. Именно их чаще всего используют для возведения различных зданий и сооружений.

Чтобы рассчитать, какое количество данных материалов нужно взять для приготовления строительного раствора, следует знать их удельный вес. Приблизительные его данные следующие:

  • удельный вес цемента М400 составляет в уплотненном виде 1400-1600 килограмм на кубический метр;

  • удельный вес цемента М500 в уплотненном состояние находится в пределах 1500-1700 килограмм на кубический метр.

Стоит отметить, что чаще всего удельным весом при производстве расчетов для рассыпчатых веществ не оперируют, так как применяют понятие насыпной плотности. Связанно это с тем, что первый показатель напрямую зависит от степени утрамбованности материала.

Именно поэтому удельный вес цемента М400 в мешках при сильном сжатии может достигать и 3100 килограмм на кубический метр, что является максимальным показателем для вяжущих веществ.

Считается, что плотность цемента марки 500 будет всегда выше, нежели материала марки 400. На практике это не всегда так. Именно поэтому корректнее сравнивать эти показатели конкретного производителя, а не данного вещества в целом.

У разных компаний удельный вес цемента ПЦ 400 и цемента ПЦ 500 может быть даже одинаковым. Связанно это с различным компонентным составов этих – наличием определенных добавок, пластификаторов, примесей и т.д.

Добавки – неотъемлемые составляющие цемента

Еще одной важной составляющей цемента, которую можно встретить на его маркировке, является, конечно же, процентное содержание добавок. Его обозначают буквой «Д». Например, значение Д10 свидетельствует о том, что данный состав содержит 10% добавок.

Как бы примитивно это не казалось, но эта характеристика считается неотъемлемой, потому что прочность и пластичность цемента во многом зависит от добавок. Также на упаковке можно увидеть и ряд других специальных обозначений. Если цемент обладает преимущественными свойствами, используют символику:

  • Б – быстротвердеющий;
  • СС – сульфатостойкий состав;
  • Н – нормированный.

Цемент при добавлении в другие смеси может значительно изменять их структуру, придавая получаемому составу безупречные свойства.

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.

Читать еще:  Устройство котлована под фундамент своими руками

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.

Читать еще:  Бетонирование промышленных полов: технология устройства, виды, стоимость

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

Средний удельный вес цемента разных видов. Таблица

Вид цементаНасыпной удельный вес (плотность) кг/м3Истинный удельный вес (плотность) кг/м3
ГлиноземистыйОт 900 до 1 150От 3 050 до 3 100
Портландцемент без добавокОт 1 150 до 1 600От 3 150 до 3 500
ШлакопортландцементОт 1 150 до 1 250От 2 950 до 3 050
Сульфатно-шлаковыйОт 1 050 до 1 200От 2 850 до 2 950
Пуццолановый портландцементОт 850 до 1 150От 2 750 до 2 950
Сульфатостойкий пуццолановый портландцементОт 850 до 1 100От 2 700 до 2 850

Значение плотности для разных типов цемента

Приведём стандарты, по которым вы сами сможете перевести единицы массы в единицы объёма и наоборот, а также проверить качество цемента. Во-первых, удельный вес неодинаков для разных марок. Насыпная плотность цемента М500 – 1300 кг/м3, М400 – 1200 кг/м3. А самый большой удельный вес у тех, что с длительным сроком схватывания – 1500 кг/м3.

У цементов разного состава он тоже отличается. Приведём таблицу (в кг/м3):

Иногда удельный вес цемента даётся в г/см3. Чтобы перевести в кг/м3, нужно умножить его на 1000.

Большие объёмы измеряются в тоннах (т/м3). Разделите число на 1000, и, опять же, получите кг/м3.

Вычисление объема порошка, входящего в мешок

На самом деле, определить содержание вяжущего вещества в одном мешке сложнее, чем может показаться. Для начала стоит уточнить массу цемента. Зачастую стандартная заводская фасовка для мешка цемента — 50 кг. Также существует мешок на 25 килограммов и 40 килограммов. Однако мешок массой в 50 килограммов может отличаться от аналогичного по ряду смежных параметров:

  • наличие добавок;
  • уровень плотности цемента;
  • как следствие предыдущего пункта, занимаемое пространство в 1 мешке.

Стоит учесть тот факт, что характеристики порошка могут меняться со временем. В частности, плотностное значение наименьшим является по завершению производства (так называемая насыпная плотность) из-за насыщения воздухом. Когда осуществляется транспортировка, происходит увеличение насыпного плотностного параметра. И даже если условия, при которых осуществляется хранение, оптимальны, то в течение года исходное число увеличится примерно на 35%.

Как осуществляется расчет

Удельный плотностной уровень — это масса 1 м3 цемента. Для типового портландцемента средняя цифра составляет 1300 кг/м3. Если использовать её, то содержание в мешке 50-килограммового формата можно вычислить по следующей математической пропорции:

1300 кг/м 3 – 100%
50 кг – X%
X = 50*100/1300 = 3.85%

Соответственно доля 50 кг мешка цемента от 1 куба — 3,85% или 0,0385 кубометра.

Набор табличных данных

В мешке весом 25 или 50 килограмм значения можно пересчитать, используя эту же простейшую формулу. Мы учли все числовые параметры в ряде таблиц.

Разновидность порошкаУдельный вес цемента на кубометрСколько кубов в упаковке
25 кг40 кг50 кг
Портландцемент1200-13000,0190,0310,0385
Шлакопортландцемент1100-12500,020,0320,04
Сульфатно-шлаковый1000-12000,0230,0360,045
Пуццолановый850-11500,0250,040,05
Сульфатостойкий800-11000,0260,0420,053

Желая получить куб бетона, но имея при этом только фасованный порошок, используют замер вёдрами (стандартное на 10 литров).

Марка составаМассовый показатель для 10 л смеси (кг)
М400M500
М1007890
M1506473
М2005462
M2504350
M3004147
M4003136
M4502932

Однако предпочтительно знать, сколько мешков цемента понадобится, чтобы создать кубометр бетонного раствора.

Марочная принадлежность состава, который получитсяМарочная принадлежность связующего порошкаМассовая величина в кубометре замешиваемого составаКоличество мешков цемента пятидесятикилограммовых)
M150M3002605,2
M200M3002905,8
M4002505
M5002205,4
M250M3003406,8
M4003006
M5002505
M300M4003507
M5003006
M400M4004008
M5003306,6
Читать еще:  Монтаж сборного фундамента из ФБС блоков в Саранске

Зная вес мешка, а также легко определяя вес цемента в 1 м3 порошка, вы сможете обеспечить меньшее расходование для подконтрольного объекта. Рассчитайте по предложенным формулам объемный вес, а из других статей нашего сайта получите полезные советы. Например, мы расскажем, как сопоставить количество килограмм относительно других компонентов состава, к примеру, с песком или рядом твердых частиц типа щебня. Мы описываем всё, что следует знать для заливки фундамента или проявления лучших свойств в цементном составе.

Характеристика цемента, его химическая формула

Цемент — вещество с многокомпонентной формулой, которое изготавливается искусственным путем из минерального сырья. Относится к материалам неорганического происхождения и обладает вяжущими свойствами.

Используется в строительстве для приготовления цементных растворов разного состава. При смешивании сухого цемента с жидкостью образуется пластичная масса темно-серого цвета, способная равномерно заполнить форму нужной конфигурации. Раствор постепенно затвердевает и приобретает камнеподобный вид.

Формула этого материала зависит от его типа. Так, в портландцементах преобладает оксид кальция (до 67%), присутствуют также диоксид кремния (до 22%), оксид алюминия (до 5%), оксид магния (не более 5%), оксид серы (от 1,5 до З,5%), а сульфатостойкость материала достигается путем снижения содержания алюминатов кальция.

В состав пуццолановых веществ, кроме CaO и минеральных добавок, входит гипс (двуводный сульфат кальция). Основой глиноземистых цементных смесей являются низко-основные алюминаты кальция, а оксид кальция и диоксид алюминия присутствуют в сопоставимых количествах (50-55% и 45-50%). Шлаковые цементы изготавливаются из мелкогранулированного доменного шлака с добавлением известняка или без него.

Благодаря отличиям в химическом составе каждый тип смеси обладает собственными физическими и эксплуатационными свойствами, что обуславливает их применение в разных областях строительства.

Прежде всего специалисты обращают внимание на следующие характеристики цемента:

насыпная плотность;
удельная (истинная) плотность;
время схватывания и затвердевания;
показатели прочности;
влаго- и морозоустойчивость;
тонкость помола;
стойкость к коррозии.

Все показатели могут в некоторой степени изменяться в зависимости от внешних условий. 2 первых из них являются определяющими при расчете количества материала, необходимого для возведения какого-либо объекта.

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector