Palitra21.ru

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

Насыпная плотность цемента (кг м3): таблица показателей, определение истинной плотности

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.

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.

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.
Читать еще:  Как выбрать размер бетонных колец для канализации?

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

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.

Читать еще:  Технология производства вибропрессованной тротуарной плитки, формовка.

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

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.

Читать еще:  Известковый щебень (известняковый, доломитовый)

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.

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.

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.

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.

Что влияет на плотность цемента М500

Плотность цемента М500 (кг/м 3 ), а также удельный вес портландцемента четырехсотой марки постепенно изменяется.

Рассмотрим, что влияет на изменение удельного веса:

  • длительное хранение на складе. Масса кубометра сыпучего вещества возрастает при увеличенной влажности, а также отсутствии эффективной вентиляции;
  • дата изготовления. Свежеизмельченный цементный порошок имеет меньший насыпной вес, а при транспортировке он утрамбовывается с возрастанием массы.

Кроме того, на удельный вес цементных смесей влияют следующие моменты:

  • особенности технологии. В зависимости от степени измельчения фракции варьируется удельный вес, расчетное значение которого составляет 1,3 т/м 3 ;
  • химический состав. Плотность портландцемента М500 отличается, если сравнивать с гидрофобным, глиноземным цементом или пластифицированной смесью;
  • марка стройматериала. Размер частиц, входящих в цементную смесь различных марок отличается, что влияет на удельный вес.

Технические характеристики цемента М500

С возрастанием удельного веса ухудшаются рабочие характеристики цементного состава.

Показатели цемента разных видов

Для удобства возможные значения показателя для различных марок сведены в таблицу:

№ п/пНаименованиеПлотность (кг/м3)
НасыпнаяИстинная
1Глиноземистый900–11503050–3100
2Сульфатно-шлаковый1050–12002850–2950
3Портландцемент
(без примесей)
1150–16003150–3500
4Шлакопортландцемент1150–12502950–3050
5Пуццолановый портландцемент850–11502750–2950
6Сульфатостойкий пуццолановый портландцемент850–11002700–2850

При проведении вычислений на практике часто используются усредненные данные. На предприятиях по производству железобетонных изделий в нормативные вычисления закладывается отношение массы к объему, равное 1300 кг/м3. Этот расчет используют и частные застройщики. Эта цифра реальна для стройматериала свежего помола средней рыхлости, расфасованного в бумажные мешки.


Характеристики цемента

Рекомендации по выбору смеси

Отдавая предпочтение материалу, обратите внимание на следующее:

  • Изучите сведения о производителе.
  • Отдавайте предпочтение составам отечественного производства.
  • Изучите упаковочную тару, на которой указана насыпная плотность цемента.
  • Ориентируйтесь на маркировку, с возрастанием которой увеличивается прочность.
  • Проанализируйте затраты, на приобретении которых нецелесообразно экономить. Можно приобрести некачественный продукт, а в результате получить конструкцию с недостаточной прочностью.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector