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.
Источник
Цемент и его плотность
Такая характеристика, как плотность цемента имеет прикладное значение и является информативным показателем качества вяжущего компонента, а также прочности и надежности возводимой конструкции. Данный строительный материал состоит из частиц вещества, пространство между которыми заполнено воздухом. При этом количество последнего может быть неодинаковым. Существуют два параметра плотности: насыпная и истинная.
Факторы, влияющие на плотность
Насыпная плотность, в отличие от истинной – величина переменная и находится в пределах от 1100 до 1600 кг/м3. Вариативность этого показателя зависит от:
- марки. Например, плотность М500 будет выше, чем у цемента М400;
- используемой технологии производства – частицы вещества могут иметь разную фракцию, что влияет на размер воздушного пространства между ними;
- химического состава – плотность М400 будет иной, в сравнении с глиноземными, гидрофобными, пластифицированными;
- условий хранения – цемент в силосе полностью сохраняет свои параметры;
- степени «свежести» – только что произведенный продукт, за счет накопленного статического заряда, имеет больше пустот между гранулами. Следовательно, плотность свежего цемента всегда будет меньше по сравнению со слежавшимся.
Предлагаем ознакомиться с особенностями цементных смесей М500 в этой статье.
Для вычислений используется усредненная насыпная плотность, которая составляет 1300 кг/м3. Но иногда при выполнении строительных работ важно определить точное количество наполнителя в бетонной смеси. Для этого применяется истинная плотность цемента кг/м3. Данный параметр – постоянный для конкретной марки, соответственно, удельный вес у ПЦ-400 и ПЦ-500 будет разным.
Именно насыпная, а не истинная плотность цемента влияет на прочностные характеристики бетона, то есть чем она выше, тем лучше заполняться все пустоты, пористость изделия будет меньше.
Максимальные показатели удельного веса – у портландцементов, так как они не содержат никаких добавок. Пониженные – у шлакопортландцемента и составляет порядка 2900 кг на м3. Этот материал экономичнее, так как позволяет при равном с другими типами цементов расходе изготовить бетонные изделия большего размера. Но в тех случаях, когда на первое место выходят требования по прочности, необходимо используется продукт классом не ниже ПЦ-500 или ПЦ-400.
В таблице представлены сравнительные характеристики портландцемента и других видов с меньшим удельным весом:
| Наименование | Насыпная, кг/м3 | Истинная, кг/м3 |
| Глиноземистые | ||
| Глиноземистый | 950 — 1 150 | 3 000 — 3 100 |
| Портландцементы | ||
| Портландцемент пц-400, пц-500 | 1 100 — 1 300 | 3 100 — 3 200 |
| Шлаковые | ||
| Шлакопортландцемент м400, м500 | 1 100 — 1 250 | 2 900 — 3 000 |
| Сульфатно-шлаковый | 1 000 — 1 200 | 2 800 — 2 900 |
| Пуццолановые | ||
| Пуццолановый портландцемент | 850 — 1 150 | 2 700 — 2 900 |
| Сульфатостойкий пуццолановый портландцемент м400, м500 | 800 — 1 100 | 2 650 — 2 800 |
Как рассчитать плотность
Насыпная определяется как усредненная величина. Хотя, если сравнивать свежий и рыхлый материал с уже слежавшимся аналогом, то показатели будут разные: для первого варианта это – 1100-1200 кг/м3, для второго – 1500-1600. В промышленности для определения истинной плотности цемента применяется так называемый прибор Ле-Шателье.
Но в тех случаях, когда необходимо использовать точное значение величины, можно самостоятельно правильно рассчитать насыпную плотность. Для этого потребуется мерный цилиндр объемом 1 л, небольшая воронка и весы: цемент засыпается в емкость, а потом взвешивается. При этом содержимое нельзя встряхивать и разравнивать, а тем более утрамбовывать.
В результате данного опыта будут получены следующие значения:
- отдельно масса сосуда – это М1;
- общая масса цилиндра и материала – М2;
- объем сосуда – V.
А далее, чтобы вычислить насыпную плотность (РН) используется формула
Если проверке подвергается свежий продукт марки М500, то его удельный вес не превысит 1200 кг м3, но после уплотнения показатели будут более высокими.
Когда для выполнения строительных работ приобретается свежий цемент в мешках, то производить такие расчеты нет особой необходимости, так как актуальным будет значение равное 1300 кг/м3. Но если существуют сомнения, то использование данного способа для расчета плотности поможет избежать ошибок при строительстве и быть уверенным в прочности конструкции.
Источник
Плотность цемента М500
Плотность имеет определяющее значение при составлении песчано-цементной смеси, так как от этого зависят показатели прочности. Параметр изменяется в зависимости от условий хранения и даты производства. Истинная плотность цемента М500 Д20 составляет 3200кг/м 3 , данный показатель представляет соотношение массы зёрен и объёма, при этом не учитываются воздушные пустоты.
Насыпная плотность цемента М500 не превышает 1100кг/м 3 , однако в процессе транспортировки и последующего хранения этот показатель возрастает, так как происходит уплотнение, вызванное утрамбовкой строительного материала. Плотность цемента М500 при хранении достигает 1600кг/м 3 , но если материал постоянно находится в помещениях, где существенно повышена влажность, то масса повышается, что приводит к изменению плотности.
Имеет значение, как хранится стройматериал, оптимальным вариантом считается его упаковка в тару (бумажные мешки). Плотность цемента М500 в мешках находится на уровне 1500кг/м 3 , однако возможно изменение этого показателя, если в материале присутствуют добавки, призванные повысить морозостойкость. Хранение материала в приемлемых условиях, позволяет сохранить процент жидкости на уровне 29%, что позволяет создать раствор отменного качества. Систематизировать данные и точно узнать, какой является плотность цемента М500 таблица, поможет лучше всего.
Таблица 1. Плотность цемента М500 кг/м3
| Марка материала | Параметры | Плотность (кг/м 3 ) |
| М 500Д20 | насыпной | 1100 |
| М500 | залежалый (хранение в условиях высокой влажности) | 1600 |
| М500 | хранение в мешках | 1500 |
Параметр имеет определяющее значение при изготовлении смеси, его изменение определяющим образом влияет на качество цементно-песчаной смеси. Оптимальным вариантом, является приобретение свежего стройматериала.
Источник
Насыпная плотность цемента (кг м3): таблица показателей, определение истинной плотности
При возведении зданий и сооружений используются цементные смеси, обеспечивающие высокий уровень надежности всех конструкций. Показатель, который необходимо знать для определения требуемого количества цемента, — его плотность.
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.
- 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.
Насыпная и удельная
Любое сыпучее вещество, к которым относится и цемент, состоит из твердых частиц, разделенных между собой воздушными пустотами. Объем воздуха, окружающего каждую частицу, изменяется под влиянием внешних условий, поэтому и масса у одного и того же количества цемента может быть разной.
Для каждого сыпучего материала существуют 2 физических параметра, которые определяются как соотношение его веса к занимаемому им объему. Они называются насыпной и удельной (истинной) плотностью вещества. При определении первого параметра учитывается объем воздуха, скопившегося между частицами материала.
Его используют для строительных расчетов требуемого количества цемента, находящегося в разрыхленном состоянии. Значения насыпной плотности цемента в кг/м3 (килограммах на метр кубический) для наиболее распространенных марок приведены в таблице:
| Марка | М100 | М200 | М300 | М400 | М500 |
| Плотность | 700 | 900 | 1100 | 1200 | 1300 |
Удельная плотность является величиной постоянной. При ее вычислении предполагается, что частицы вещества прилегают друг к другу настолько плотно, что между ними не остается воздушной прослойки. Величина истинной плотности цемента всегда выше насыпной и может достигать 3200 кг/м³.
Факторы плотности
Насыпная плотность — переменная величина, зависящая от многих факторов. Наименее плотной является только что изготовленная цементная смесь. Между ее частицами еще сохраняется статическое электричество, что приводит к отталкиванию фракций друг от друга и образованию многочисленных пустот. Освободившееся в материале пространство заполняется воздухом. Со временем внутренний объем воздуха уменьшается, и строительная смесь становится более плотной.
Этот параметр зависит от марки материала. Чем выше его качество, тем более мелкие фракции составляют материал и тем меньше воздуха в нем присутствует. Например, плотность у цемента М400 существенно выше, чем у М100. На показатель также оказывают влияние условия хранения и транспортировки материала. Свежая продукция в мешках обладает рыхлой структурой, но имеет свойство постепенно слеживаться.
Играет роль и технология изготовления строительного сырья. На плотность влияет химический состав и качество помола (однородность и размер составляющих его фракций), способ сушки шлама на силосах. Наиболее плотным будет стройматериал мелкого помола. Самые низкие показатели плотности у пуццолановых смесей. Они составляют 900-1100 кг/м³.
Пониженной плотностью обладают цементы с пластификаторами и разными добавками, повышающими морозоустойчивость и улучшающими другие характеристики. Наиболее плотными являются материалы, не содержащие присадок, такие как портландцемент.
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.
- мерная емкость объемом 1 л;
- воронка;
- весы.
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.
Заключение
Определение насыпной плотности цемента в некоторых случаях является необходимостью, потому что от него зависят эксплуатационные характеристики цементного раствора. Чтобы сделать это правильно, следует понимать разницу между удельной и насыпной плотностью материала.
Источник
