Marketokon.ru

Маркет Окон и замков
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плотность цемента – чем отличается истинная от насыпной

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.

Плотность цемента

Содержание

  1. Теоретические понятия
  2. Активные факторы воздействия
  3. Самостоятельное определение
  4. Влияние состава на значение
  5. Интересные нюансы

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

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.

Цемент

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.
Читайте так же:
Готовая цементная смесь как развести

Примером определения параметров для «пятисотой» марки служит таблица.

Соотношение компонентов раствора

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.

Технические характеристики бетона

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.

Глинозем

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

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.

Пуццолановый цемент

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.

Читайте так же:
Откосы для фиброцементных панелей

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.

Сколько весит 1 куб цемента?

Вопрос. Здравствуйте! Перед покупкой цемента для строительства дома, хочу научиться оперировать количеством цемента в килограммах помещающегося в емкость объемом 1 м3. Сколько весит 1 куб цемента? Желательно сообщить информацию по разным типам связующего. Спасибо!

Ответ. Добрый день! Для полноты понимания расчета количества цемента в килограммах, которое может вместить емкость 1 м3, следует рассмотреть переменную характеристику – насыпную или удельную плотность, измеряемую в кг/м3. Насыпная плотность зависит от типа цемента и степени его «свежести». К примеру, плотность одного самых популярных типов – портландцемента может иметь следующие значения:

  • Свежесмолотый цемент: 1100-1200 кг/м3.
  • С лежавший (хранившийся определенное время) цемент: 1500-1600 кг/м3.
  • Усредненное значение платности, используемое для практических расчетов: 1300 кг/м3.

Таким образом, теоретически в 1 м3 может поместиться от 1100 до 1600 килограммов портландцемент. Точную цифру следует определять в каждом конкретном случае, для конкретной партии. В лабораториях бетонных и цементных заводов для определения плотности цемента используют специальное оборудование – прибор Ле-Шателье. В домашних условиях рассчитать насыпную плотность и определить, сколько весит 1 м3 приобретенного вами цемента можно следующим образом:

  • Подготовьте любую подходящую емкость объемом 1 литр и более или менее точные весы.
  • Взвесьте емкость и запишите численное значение массы в кг: М1.
  • Насыпьте в нее цемент. При этом не утрамбовывайте и не встряхивайте емкость. Опять взвесьте и запишите численное значение массы емкости с цементом в кг: М2.
  • Рассчитайте удельную плотность по следующей формуле: (М2-М1)/0,001, где 0,001 – объем вашего сосуда в м3. Как следует из сказанного выше, значение полученной удельной плотности и есть ответ на вопрос: Сколько весит 1 куб цемента?

В связи с тем, что разные типы цементов имеют разную насыпную плотность, есть смысл привести сравнительную таблицу удельных плотностей связующих разных видов:

Тип цементаУдельная плотность, кг/м3
Портландцемент1200-1300
Шлакопортландцемент1100-1250
Сульфатно-шлаковый1000-1200
Пуццолановый портландцемент850-1150
Сульфатостойкий пуццолановый800-1100
Глиноземистый950-1150

Стоит отметить, что удельная плотность цемента различается в зависимости от его марки. Например, теоретическая плотность связующего самых популярных марок: ЦЕМ I 22,5Н ПЦ, ЦЕМ I 32,5Н ПЦ и ЦЕМ I 42,5Н ПЦ (старая маркировка М300, М400 и М500) составляет 1100 кг/3, а плотность цемента М100, М150 и М200 составляет 900 кг/м3.

Читайте так же:
Изоляция пола под цементную стяжку

Контрольные задания

Для приготовления бетона с прочностью в 14-суточном возрасте 16,8 МПа применяется портландцемент марки 400 и заполнители высокого качества. Рассчитать водоцементное отношение при изготовлении данного бетона.

Какой активности и марки должен быть портландцемент для получения бетона с прочностью в 7-суточном возрасте 11,5 МПа на рядовых заполнителях при водоцементном отношении В/Ц= 0,62?

Какой маркой по прочности будет обладать бетон, изготовленный на портландцементе с активностью 43,5 МПа и рядовых заполнителях при водоцементном отношении 0,55?

Определить плотность затвердевшего бетона, полученного из бетонной смеси состава по массе 1 : 1,9 : 3,8 при В/Ц = 0,52, и плотностью 2380 кг/м 3 , если химически связанной с цементом воды в бетоне содержится 16 % от массы цемента.

Сколько тонн щебня необходимо взять для изготовления бетонного фундамента, имеющего размеры 10,0×1,5×0,6 м, если насыпная плотность щебня равна 1,42 т/м 3 , истинная плотность – 2,80 г/см 3 , а коэффициент раздвижки зёрен щебня – 1,25?

Определить плотность и коэффициент выхода бетонной смеси состава 1 : 2 : 4,5 (по массе) при В/Ц = 0,59, если на 1 м 3 его расходуется 350 кг цемента, а насыпные плотности цемента, песка и щебня составляют соответственно 1,2 ; 1,58 и 1,46 т/м 3 .

Определить расход материалов для получения 35 м 3 бетона состава по массе 1 : 2 : 4,1 при В/Ц = 0,6, если плотность бетонной смеси составляет 2310 кг/м 3 .

Определить пористость бетонов, полученных из смесей, водоцементное отношение в которых было 0,5 и 0,75, и содержащих одинаковое количество воды затворения – 180 л на 1 м 3 бетона. Химически связалось цементом воды в бетонах 15 % от массы цемента.

По известному составу бетона (расходы материалов на 1 м 3 бетона: цемента – 330 кг; воды – 180 дм 3 ; песка – 730 кг и щебня – 1260 кг) определить расчётную плотность бетонной смеси; плотность затвердевшего бетона (если к этому времени прореагировало с цементом 20 % воды от массы цемента) и пористость бетона, образовавшуюся вследствие потери избыточной воды затворения.

На 1 м 3 бетона расходуется 285 кг портландцемента с насыпной плотностью 1,20 т/м 3 ; 610 кг сухого песка с насыпной плотностью 1,56 т/м 3 ; 1210 кг сухого щебня с насыпной плотностью 1,40 т/м 3 и 162 дм 3 воды. Составить дозировку материалов на один замес бетоносмесителя с емкостью по загрузке 425 дм 3 , если влажность песка равна 3 %, а щебня 2 %.

Номинальный состав тяжёлого бетона по массе был 1 : 1,9: 4,1 при В/Ц = 0,45. Плотность бетонной смеси оказалась разной 2235 кг/м 3 . Определить расход материалов на 1 м 3 бетона при влажности песка 4 %, а щебня – 1 %.

Сколько кубометров щебня будет израсходовано на бетонирование покрытия дороги площадью 2500 м 3 толщиной 15 см, если насыпная плотность щебня 1,38 т/м 3 , истинная плотность – 2,70 г/см 3 , а коэффициент раздвижки зёрен щебня – 1,15?

Сколько портландцемента марки 400 необходимо израсходовать на 1 м3 бетона марки по прочности М400 при рядовых заполнителях, если расход воды на 1 м 3 бетона составляет 185 дм 3 ?

Какой активности и марки должен быть портландцемент для получения бетона марки по прочности М200 на заполнителях низкого качества при водоцементном отношении В/Ц = 0,58?

Читайте так же:
Оксид цинка эвгенола цемент

Какой маркой по прочности будет обладать бетон, приготовленный из портландцемента марки 400 и заполнителей высокого качества при водоцементном отношении В/Ц= 0,65?

Для приготовления тяжёлого бетона марки по прочности М200 употребляются портландцемент с активностью 42 МПа и заполнители среднего качества (рядовые). Рассчитать водоцементное отношение при изготовлении данного бетона.

При испытании трёх бетонных кубиков с размером ребра 150 мм в 14-суточном возрасте на гидравлическом прессе с площадью поршня 572 см 2 показания манометра были соответственно равны 8,2; 8,4; и 8,1 МПа. Какой марке по прочности соответствует бетон?

Определить минимально необходимую ёмкость бетоносмесителя и плотность бетонной смеси, если при одном замесе получается 2 т бетонной смеси состава 1:2:4 (по массе) при водоцементном отношении В/Ц = 0,6 и коэффициенте выхода, равном 0,7. Насыпные плотности материалов для бетона: песка – 1,6 т/м 3 , щебня – 1,5 т/м 3 и цемента –1,3 т/м 3 .

Определить расход сухих материалов по массе и объёму на 1 м 3 бетона, если номинальный состав его по массе 1 : 2,2 : 5,1 при водоцементном отношении 0,65. Насыпные плотности компонентов бетона: песка – 1600 кг/м 3 , щебня – 1450 кг/м 3 и цемента – 1300 кг/м 3 . Коэффициент выхода нужно взять из справочных данных.

Плотность бетонной смеси номинального состава 1 : 1,9 : 4,1 (по массе) оказалась 2235 кг/м 3 . Водоцементное отношение было 0,45. Определить расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 7 %, а гравия – 4,0 %.

Цементный бетон с 7-дневным сроком твердения показал предел прочности при сжатии 20 МПа. Определить ориентировочную активность цемента, если водоцементное отношение было 0,4.

Определить пористость цементного бетона состава 1 :1,9 : 4,5 (по массе) при В/Ц = 0,50, если химически связанная вода составляет 15 % от массы цемента. Плотность бетона 2390 кг/м 3 при влажности 2 %.

Определить коэффициент выхода и плотность цементного бетона, если для получения 555 м 3 его израсходовано 62,5 т цемента, 275 м 3 песка и 525 м 3 гравия, имеющих насыпные плотности соответственно 1,2; 1,6 и 1,5 т/м 3 . Водоцементное отношение было равно 0,4.

Номинальный состав цементного бетона по объёму 1: 2,5 : 3,1 при водоцементном отношении В/Ц = 0,45. Определить количество составляющих материалов по массе и объему на 135 м 3 бетона, если на 1 м 3 его расходуется 390 кг цемента, а влажность песка и гравия в момент приготовления бетонной смеси была соответственно равна 5,6 % и 3,0 %. Насыпная плотность цемента 1,3 т/м 3 , песка – 1,6 т/м 3 , гравия – 1,5 т/м 3 .

Марки цемента: характеристики и особенности

Цемент относят к разряду востребованных строительных смесей, на основе которых производят конструкции, материалы или используют его на различных этапах работ. Он представляет собой мелкозернистый вяжущий порошок серого оттенка. При взаимодействии с водой образует готовый цементный раствор, который при застывании превращается в прочный монолит.

Строительная смесь – цемент

Цемент используют для производства строительных смесей и конструкций

Существуют разные виды, у каждого свои характеристики, назначение и состав. Эта информация содержится в таком показателе, как марка. Важно понимать, как расшифровывается маркировка, чтобы конечное изделие обладало требуемым набором параметров.

Состав цемента и классификация

Смесь производят на основе известняка, глинистых пород, алюмосиликатов, добавок и присадок. Марка цемента и его основные эксплуатационные свойства отражены в ГОСТ, причем их несколько:

  • ГОСТ 10178-1985.
  • ГОСТ 31108-2003.
  • ГОСТ 52293-2016.
Читайте так же:
Как приготовить цементный раствор м 150

Производители пользуются всеми и из-за этого может возникать путаница.

В зависимости от состава выделяют такие виды цемента:

  • Портландцемент (ПЦI) – наиболее востребованный вид, чистый, без минеральных добавок.
  • Портландцемент с добавками минеральных веществ (ПЦII). Их процентное сочетание разное, поэтому дополнительно в маркировку включаются буквы А или А-Ш (количество примесей до 20%) и Б или Б-Ш (от 20 до 35%).
  • Пуццолановый цемент (ППЦ IV) – в его состав дополнительно входит природное вещество (пуццолан) вулканического происхождения.
  • Шлакопортландцемент (ШПЦ III)– в нем количество шлака и прочих примесей достигает 96%.
  • Цемент композиционный (КЦ V) – содержит несколько видов добавок.

Они еще маркируются римскими цифрами от I до V.

Важной характеристикой, по которой также классифицируется материал, является марка цемента по прочности. В старом стандарте для обозначения применялась буква М и цифры, которые показывали предел прочности на сжатие в единицах кг/см 2 . Это значения от 100 до 1000 с промежутком в 100 единиц. В последней редакции ГОСТ цемент маркируется буквами ЦЕМ, римскими цифрами, которые соответствуют виду и числовым значением – пределом прочности на сжатие в МПа. Соответствие старых марок цемента новым отражено в таблице:

Значение прочности по ГОСТ 10178-1985

Значение прочности по ГОСТ ГОСТ 52293-2016

Расшифровка маркировки цемента

Информативным для определения качества цемента и его сферы применения является плотность. Она бывает насыпной и истинной. Выражается в кг/м 3 . Плотность марок цемента различна и чем выше значение прочности, тем выше и этот показатель. Также она зависит от состава, технологии производства, срока и условий хранения. Например, М100 –М200 будет иметь плотность 900 кг/м 3 , М300-М500 – 1100 кг/м 3 .Расшифровка маркировки цемента

Для расшифровки маркировки стоит еще остановиться на дополнительных обозначениях. Могут встретиться буквы Д и цифры рядом. Они обозначают добавки и процент их от общего количества веществ. Д0 – нет добавок. Также после указывают буквы, обозначающие тип примесей:

  • Известняк (И).
  • Шлак (Ш).
  • Композит (К).
  • Зола (З).
  • Диоксид кремния (МК).
  • Глиежи (Г).
  • Пуццоланы (П).

Отдельно маркируется вид цемента в зависимости от свойств:

  • БЦ – отделочный белый цемент.
  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся.
  • СС – сульфатостойкий.
  • ПЛ – платифицированный.
  • Б – быстротвердеющий.
  • ГФ – гидрофорбный.
  • Н – нормированный.

Определение марки цемента

Прочность определяется в лаборатории. После окончания процесса производства отбирают контрольные пробы, из них в смеси с песком для строительства и водой изготавливают прямоугольные образцы, как правило, 6 штук. Далее они устанавливаются под пресс и тестируются на сжатие и изгиб. Марку присваивают по среднему арифметическому 4 проб с наивысшим значением предела прочности. Все показатели и характеристики отражаются в сертификате и паспорте продукта.

Паспорт на цемент

Паспорт на цемент

Сертификат на цемент

Сертификат на цемент

Марки цемента и их применение

Фото бетона

Каждая марка имеет свои характеристики и сферу применения. Отдельно стоит сказать о производстве бетона, которое невозможно без этого материала. Марка цемента для бетона выбирается исходя из необходимых параметров качества и эксплуатационных характеристик.Качественный бетон можно получить, правильно подобрав марку цемента

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector