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

Насыпная плотность цемента

Один из показателей, при помощи которого можно охарактеризовать любой сыпучий материал (в том числе, цемент) – его плотность в рыхлом виде, которую называют насыпной плотностью.

Этот показатель дает ответ на вопрос: “Сколько весит 1 м3 сыпучего материала”.

Однако ответ на него далеко неоднознаен. Потому что, кроме даты выпуска, на показатель плотности влияет:

– вид цемента;
– качество материала;
-технология производства;
– условия хранения.

Значение этого показателя для любой марки цемента со временем изменяется. Цемент, вне зависимости от его марки, имеет свойство слеживаться, уплотняться. А поскольку продавцы могут реализовывать цемент, не только исходя из его веса, но и объемами (россыпью). Потому на крупных предприятиях контролируют насыпную плотность этого материала.

Марка цемента определяет назначение цемента, его химические и физические качества. Потому значения насыпной плотности для свежего цемента для М 200, М 300, М400 и М500 практически не будет различаться.

Как ее определяют?

Для измерения насыпной плотности используются:

– воронка;
– мерный цилиндр;
– весы;

В мерный цилиндр, обычно емкостью 1 л, через воронку засыпают цемент. Смесь разравнивают, убирают излишки, а затем взвешивают на весах. При этом смесь нельзя встряхивать или трамбовать.

Насыпная плотность цемента М500 – 1100 кг/м3

Исходя из полученных данных, можно рассчитать насыпную плотность этого материала по формуле:

m1 – собственный вес мерного сосуда (кг);
m2 – общий вес (кг);
v – объем сосуда (см3).

Насыпная плотность свежего цемента отличается от подобного показателя слежавшегося цемента.

И если реальная плотность цемента – 3100 кг/м3, то:

– насыпная плотность свежего цемента – 1100 – 1300 (кг/м3);
– насыпная плотность слежавшегося цемента – 1500 – 1600 (кг/м3).

В строительном производстве, в расчетах, обычно используют усредненные значения насыпной плотности цемента. На заводах ЖБК и складах он равен 1300 кг/м3 вне зависимости от марки материала.

Источник

Насыпная плотность и удельный вес цемента

Чтобы правильно рассчитать состав строительного раствора, бетона, используют такие технические показатели как насыпная плотность и удельный вес цемента. От величины этих значений зависит расход вяжущего компонента и, в конечном итоге, прочность фундаментов, стен, перегородок, монолитного ЖБ каркаса.

Если удельный вес — величина относительно постоянная и зависит от марки цемента, то насыпная плотность может иметь разные значения в зависимости от тонкости помола, срока хранения, способа и продолжительности перевозки.

Насыпная плотность цемента

Перед каждым приготовлением бетонной смеси, раствора, необходимо расчетным путем определить фактическую насыпную плотность цемента (НПЦ), так как она может значительно отличаться от усредненных показателей. Это позволит более точно рассчитать пропорции компонентов.
Фактическая НПЦ показывает отношение веса цемента к объему с учетом наличия пустот между его частицами. Она измеряется в килограммах на метр кубический (кг/м³). Существующие разновидности цемента имеют различные усредненные значения по насыпной плотности.

Разновидности цемента	Насыпная плотность, кг/см³
Портландцемент	1100-1300
Шлакопортландцемент	1100-1250
Пуццолановый	800-1000
Глиноземистый	950-1150

В строительстве наиболее часто используется портландцемент марки ЦЕМ 32,4 (М400), ЦЕМ 42,5 (М500) с насыпной плотностью 1200 и 1300 (кг/см³) соответственно. Наличие добавок может несколько увеличить это значение. Чтобы точно рассчитать пропорции бетонной смеси перед ее использованием, необходимо определить фактическую НПЦ, особенно если он хранился долгое время.

Для этого можно использовать мерный сосуд цилиндрической формы объемом 1 л. Его надо предварительно взвесить, заполнить цементом с помощью воронки и лопаточки. Горка снимается стальной линейкой. Уплотнять и встряхивать содержимое не допускается.

Заполненный цилиндр взвешивается на лабораторных весах. От результата вычитается масса сосуда. Полученное значение делится на объем цилиндра. Конечный результат является фактической насыпной плотностью цемента.

Удельная плотность

Рассчитывается без учета воздуха между частицами, поэтому ее значение выше, чем у насыпной. Эта характеристика используется как прикладное значение, используется при расчете состава компонентов для приготовления цементных растворов и бетонов.

Ее величина зависит от тонкости помола вяжущего компонента, наличия химических и активных добавок. Определяется лабораторным путем на специальном оборудовании. Является постоянной величиной для каждой разновидности цемента и составляет 2700-3500 кг/см³.

Источник

Как рассчитать плотность цемента марки м300, м400 и м500?

Невозможно найти человека, который бы ни разу в жизни не сталкивался с цементом или бетоном. Любой знает, что он представляет собой изготовленный из минеральных добавок порошок – строительный материал. Смешиваясь с водой, состав приобретает пластичность и является основой цементного раствора, который впоследствии затвердевает.

Этот материал незаменим при строительстве, используется как самостоятельно, так и в составе смесей. А знакомы ли вы с особенностями составления рецептуры, свойствами? Известно ли вам, что насыпная плотность цемента со временем изменяется?

Для составления рецептуры при изготовлении смеси, организации условий хранения, необходимо знать, как влияет на них плотность насыпная, которая со временем изменяется. Это является особенностью данной продукции. Попробуем разобраться.

Каждый человек знает, что такое цемент и в каких целях он используется при строительстве

Структура цемента

Состав не отличается повышенной плотностью, представляет собой смесь мельчайших частиц, между которыми имеются воздушные прослойки. Их доля в общем объеме может занимать до 50%. Этот параметр определяет плотность сухого цемента, которая при транспортировке и выгрузке увеличивается, так как материал уплотняется.

Средние показатели составляют:

• для свежего состава – 1100-1200 кг на кубический метр;
• для слежавшейся смеси – 1500-1600 кг на кубический метр.

Что является основой портландцементов? Основными ингредиентами смеси являются:

• Измельченные глина и известняк, обожженные при температуре порядка 1450 градусов Цельсия.
• Гипс, после добавления которого, хлопья цемента приобретают размер от 1 до 100 микрон.
• Добавки, придающие цементу определенные свойства, в том числе устойчивость к отрицательным температурам, эластичность, влагопоглощение.

От чего зависит плотность?

Вначале рассмотрим, что представляет собой насыпная плотность цемента. Этот параметр – удельный вес разрыхленного материала, который измеряется в килограммах на 1 м 3 и составляет от 1100 до 1600. Прочность будущего цементного состава зависит от этого значения.

Чтобы пескоцементная смесь была приготовлена правильно, нужно знать не только пропорции, но и плотность цемента М400

Рассмотрим, какие моменты определяют плотность цемента М400? Она зависит от следующих факторов:

• даты выпуска. Свежеприготовленная продукция более легкая, имеет плотность 1100 кг/м 3 , а после доставки и складского хранения она уплотняется с увеличением параметра до 1600 кг на метр кубический;
• особенностей производственного цикла, определяющих крупность фракции. Размер частиц зависит от степени дробления материала в процессе производства. Для выполнения расчётов рецептуры принимается величина – 1300 кг на метр кубический, соответствующая марке продукции;
• типа продукции, связанного с его маркой, влияющей на твердость. Среди множества представленных в торговой сети цементов (глиноземных, гидрофобных, портландцемента, пластифицированных материалов) выбирается необходимый состав, в соответствии с требуемой твердостью.
• особенностей складского хранения. Отсутствие вентиляции, повышенная концентрация влаги способствуют увеличению массы.

В зависимости от особенностей состава плотность насыпная может отличаться увеличенным значением и пониженным. Конкретизируем:

• Повышенное значение, 1300 кг на метр кубический, характерно для составов, к которым относятся распространенный портландцемент, не содержащий специальных добавок.
• Уменьшенная величина удельного веса – 1100-1200 килограмм на м 3 свойственна строительным материалам, содержащим присадки для повышения морозоустойчивости, специальные пластификаторы.

Технические характеристики цемента М400

Применение составов с добавками обеспечивает экономию за счет меньшего удельного веса, но снижает прочность.

Как определить плотность цемента М500? Возьмите мерную емкость. Через направляющую воронку всыпьте порцию цемента весом 1 килограмм. Вычтите из массы брутто вес сосуда, значение разделите на внутренний объем тары. Полученная величина, приведенная к объему, равному, 1 м 3 – насыпная плотность материала.

Если уплотнить или увлажнить материал, то реальное значение удельного веса составит увеличенную величину порядка 3 тонн на один кубический метр.

Особенности цемента

Наиболее распространенный цементный состав – материал, имеющий марку М400. Он отличается антикоррозионными характеристиками, повышенной прочностью, что позволяет его применять при производстве железобетонных изделий, гражданском строительстве, возведении промышленных объектов.

Технология изготовления, состав, плотность цемента М400 обеспечивают способность выдерживать усилия порядка 400 килограмм на 1 квадратный сантиметр. Состав с маркой М500 выигрывает по характеристикам и применяется, когда необходимо обеспечить увеличенную прочность.

Преимуществами цемента М400 являются:

• надежное твердение состава;
• возможность применения для строительства фундаментов, штукатурных работ, кладки;
• отсутствие растрескивания при соблюдении технологии;
• дешевизна, позволяющая достичь экономии финансовых ресурсов.

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.

Итоги

Подводя итоги, отметим, что плотность материала определяет сферу использования, прочностные характеристики объекта строительства и ресурс эксплуатации.

Источник