Объемно насыпная плотность цемента гост

Значение и расчет насыпной плотности цемента

Плотность цемента – одна из ключевых характеристик цемента, от нее зависит выбор связующего для приготовления бетонов требуемой прочности и растворов для различных строительных работ.

Непосредственно перед приготовлением смеси рекомендуется произвести расчет насыпной плотности цемента, поскольку она может отличаться от стандартных усредненных показателей. Это поможет правильно определить пропорции компонентов бетона или раствора.

Удельная и насыпная плотность цемента

Удельная плотность материала – это соотношение веса и объема, который он занимает. Если речь идет о цементе, то удельную плотность рассчитывают без учета воздушных пустот между частичками вещества.

Насыпная плотность – это показатель, применяющийся к сыпучим материалам, в число которых входит и цемент. Измерения показывают отношение веса к объему материала с учетом наличия воздушных прослоек между частицами.

Соответственно, удельная плотность существенно выше насыпной. В обоих случаях единицей измерения служит килограмм на кубический метр (кг/м 3 ).

Существует несколько видов цемента – они различаются по составу сырья, а также физико-механическим характеристикам, в том числе по удельной и насыпной плотности.

Виды цемента	Удельная плотность, кг/м 3	Насыпная плотность, кг/м 3
Пуццолановые	2700-2900	800-1000
Шлаковые	2800-3000	1100-1250
Глиноземистые	3000-3100	950-1150
Портландцементы	3100-3200	1100-1300

Больше всего в строительстве востребован портландцемент марок ЦЕМ 32,5 (М400) и ЦЕМ 42,5 (М500). Насыпная плотность цемента М500 составляет 1300 кг/м 3 , а для М400 показатель составляет 1200 кг/м 3 . Однако это стандартные значения для материала без добавок. К примеру, насыпная плотность цемента М400 Д20 (с продолжительным временем схватывания) составляет 1500 кг/м 3 .

Что влияет на плотность цемента?

Насыпная плотность цемента является переменной величиной, в отличие от истиной (удельной). Данный показатель обычно варьируется в диапазоне 1100-1600 кг/м 3 .

На плотность материала влияет:

1. Марка цемента. Чем она ниже, тем ниже показатель плотности. К примеру, у цемента марки ЦЕМ 22,5 (М300) плотность ниже, чему материала с маркировкой ЦЕМ 52,5 (М600). Это учитывается при выборе связующего вещества для приготовления бетонов и растворов.
2. Химический состав. Цемент – многокомпонентное вещество, при этом тип и соотношение составляющих бывает разным, что влияет на показатель плотности. Повысить плотность материала могут и специальные добавки для улучшения характеристик цемента.
3. Технология изготовления. Цемент изготавливается сухим, мокрым и комбинированным способом, но во всех случаях производится отжиг подготовленного сырья и дробление получившегося клинкера. Чем мельче фракция, тем меньше пустот между частицами материала, и наоборот. Цемент мелкого помола имеет более высокую плотность.
4. Условия хранения и транспортировки. Упаковка материала должна надежно защищать его от контакта с воздухом, но на практике часто встречаются нарушение герметичности упаковки. В этом случае важно, в каких условиях хранился цемент – на открытом воздухе, в помещении с нормальной или повышенной влажностью. Цемент вбирает влагу, его частицы расширяются и плотнее прилегают друг к другу – плотность материала увеличивается. Также уплотнение происходит при перевозке упаковок с цементом по неровным дорогам, неаккуратной перегрузке, так как сыпучий материал утрясается и утрамбовывается.
5. Срок хранения. В течение некоторого времени после изготовления в сыпучем материале сохраняется статический заряд, из-за которого частички размолотого клинкера отталкиваются друг от друга – чем больше воздушные прослойки между частицами материала, тем ниже его плотность. Соответственно, при длительном хранении цемента этот эффект пропадает и материал уплотняется.

Первые три пункта списка учитываются производителем, который указывает истинную плотность цемента. Но прежде чем пускать материал в дело, стоит учесть, как давно изготовлен цемент и как повлияли на него условия хранения и транспортировки. Расчет насыпного цемента можно выполнить самостоятельно.

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.

Заключение

На этапе выбора цемента для приготовления бетонной смеси следует обратить внимание на марку и указанную производителем плотность материала, так как это влияет на эксплуатационные характеристики конструкций, которые будут выполнены из бетона.

Насыпную плотность цемента важно определить непосредственно перед его использованием, если он изготовлен давно и успел слежаться, чтобы максимально точно рассчитать пропорции бетонной смеси. Это гарантирует прочность и долговечность постройки.

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

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ЦЕМЕНТА

Цементный раствор на постоянной основе используется при проведении строительных работ, ремонта и отделки помещений жилого и технического характера. Материал может использоваться как обособленная смесь и в качестве дополнительного ингредиента. Главным нюансом, который необходимо учитывать при работе с ним, является плотность цемента кг/м3, а точнее, ее изменения, наблюдающиеся с течением времени. Организация корректного варианта хранения продукции предполагает предварительный анализ состава смеси и факторов воздействия на компоненты раствора. Из этой статьи вы узнаете о насыпной плотности цемента, которую необходимо учитывать при самостоятельном изготовлении состава эти детали необходимо учитывать, а при приобретении его у производителя, стоит уточнить эту информацию, найдя данные на упаковке.

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.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ЦЕМЕНТА

Свойства

К основным свойствам цементов общестроительного относятся: насыпная плотность, тонкость помола по остатку на сите, тонкость помола по удельной поверхности, нормальная густота цементного теста, сроки схватывания, равномерность изменения объема и прочность. Все эти свойства зависят от минералогического состава портландцементного клинкера, наличия добавок, технологии производства, способа хранения и т.д.

Методы испытаний цемента по ГОСТ 31107–2003

Для определения насыпной плотности портландцемента используют: мерный сосуд объемом 1 л, совок, воронку с задвижкой, металлическую линейку, весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 0,01 г.

При определении насыпной плотности портландцемента в стандартном неуплотненном состоянии цемент насыпают из стандартной воронки с задвижкой в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высотой 10 см от верхнего края до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения цемента снимают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд с цементом взвешивают. Значение насыпной плотности r

н, кг/м3, вычисляют по формуле

1 – масса мерного сосуда с портландцементом, г;
т
– масса мерного сосуда, г;
V
– объем сосуда, см3.

Определение насыпной плотности портландцемента производят два раза, при этом каждый раз берут новую порцию материала.

Тонкость помола по остатку на сите.

Для определения тонкости помола по остатку на сите портландцемента используют: сито с контрольной сеткой № 009 или № 008 по ГОСТ 6613, прибор для механического или пневматического просеивания, весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 0,01 г., колбу по ГОСТ 1770, стержень, лупу типа ЛП по ГОСТ 25706.

Необходимое количество цемента помещают в стеклянную колбу, закрывают пробкой и встряхивают вручную в течение 2 мин для дезагрегирования, после чего оставляют в покое на 2 мин, а затем перемешивают чистым сухим стержнем для равномерного распределения мелких частиц.

При ручном просеивании навеску цемента массой 10 г высыпают на сито, установленное на подситной тарелке. Сито закрывают крышкой и встряхивают вручную. Операцию просеивания считают законченной, если при контрольном просеивании сквозь сито проходит не более 0,01 г цемента. Контрольное просеивание выполняют вручную при снятой подситной тарелке на бумагу в течение 1 мин. Остаток на сите взвешивают и выражают в процентах к первоначальной массе цемента.

При использовании приборов для механического или пневматического просеивания испытания выполняют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к приборам.

За тонкость помола по остатку на сите принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно быть более 1 % среднеарифметического значения. Если расхождение более 1 %, проводят третье определение и за тонкость помола принимают среднеарифметическое значение результатов трех определений. Результат вычисления округляют до 0,1 %.

Тонкость помола по удельной поверхности.

Для определения тонкости помола по удельной поверхности портландцемента используют: прибор для определения удельной поверхности методом воздухопроницаемости, прибор Ле Шателье для определения истиной плотности цемента (рис. 1), весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 0,01 г, емкость стеклянную, штатив.

При определении удельной поверхности для расчета массы навески цемента используют величину его истинной плотности, определенную с помощью прибора Ле Шателье. Прибор Ле Шателье помещают в стеклянную емкость с водой и закрепляют в штативе так, чтобы вся его градуированная часть была погружена в воду. Температура воды в емкости должна соответствовать температуре, при которой производилась калибровка прибора.

Прибор наполняют обезвоженным керосином до нулевой черты по нижнему мениску. После этого свободную от керосина часть прибора (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Навеску массой 65 г высыпают в прибор Ле Шателье ложечкой через воронку небольшими равномерными порциями. Для удаления пузырьков воздуха прибор вынимают из емкости с водой и поворачивают его в наклонном положении в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. Затем прибор снова помещают в емкость с водой не менее чем на 10 мин, после чего проводят отсчет уровня жидкости в пределах верхней градуированной части прибора. Плотность цемента r

ц, г/см3, вычисляют по формуле

ц
–
масса навески цемента, г;
V
– объем керосина, вытесненного цементом, см3.

Рис. 1. Прибор Ле Шателье

За плотность цемента принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см3. Результат вычисления округляют до 0,01 г/см3.

Расчет массы навески цемента с учетом истинной плотности и проведение испытаний для определения удельной поверхности выполняют в соответствии с инструкцией к прибору.

За удельную поверхность принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений, расхождение между которыми не должно быть более 1 % среднеарифметического значения. Результат вычисления округляют до 1 м2/кг (10 см2/г).

Нормальная густота цементного теста.

Для определения нормальной густоты цементного теста используют прибор Вика (рис. 2) в комплекте с пестиком, иглами (длинной и короткой), кольцом и пластинкой и смеситель для приготовления цементного теста.

Перед началом испытания в нижний конец стержня прибора Вика вставляют пестик, проверяют свободное перемещение стержня и нулевое показание прибора, соприкасая пестик с пластинкой, на которой установлено кольцо. При отклонении от нуля указатель шкалы прибора устанавливают в нулевое положение. Кольцо и пластинку перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла.

Воду в количестве, необходимом (ориентировочно) для получения цементного теста нормальной густоты, выливают в чашу смесителя, предварительно протертую влажной тканью, затем осторожно в течение 5–10 с высыпают 500 г цемента и включают смеситель на малую скорость. Время окончания высыпания цемента в воду считают началом затворения. Через 90 с смеситель останавливают на 15 с, в течение которых скребком снимают тесто, налипшее на стенках чаши, сдвигая его в центр чаши. Затем вновь включают смеситель на малую скорость и продолжают перемешивание еще в течение 90 с. Суммарное время перемешивания цементного теста должно составлять 3 мин, не считая времени остановки.

Рис. 2. Прибор Вика:

1 – цилиндрический металлический стержень; 2 – обойма ста­нины;

3 – стопорное устройство; 4 – указатель; 5 – шкала; 6 — пестик; 7 – игла

Приготовленное цементное тесто быстро за один прием переносят в кольцо, установленное на пластинке, заполняя его с избытком, но без уплотнения или вибрации. Избыток цементного теста срезают ножом, протертым влажной тканью, вровень с краями кольца до получения ровной поверхности. Кольцо с пластинкой устанавливают на основание станины прибора Вика, опускают пестик до соприкосновения с поверхностью цементного теста в центре кольца и в этом положении закрепляют стержень стопорным устройством. Через 1–2 с освобождают стержень, предоставляя пестику свободно погружаться в цементное тесто. Время от начала затворения до начала погружения пестика в цементное тесто должно составлять 4 мин. Через 30 с после освобождения стержня фиксируют по шкале прибора глубину погружения пестика в цементное тесто. В течение всего времени испытания кольцо с цементным тестом не должно подвергаться толчкам или сотрясениям.

Нормальной густотой цементного теста считают такую консистенцию, при которой пестик прибора, погруженный в заполненное цементным тестом кольцо, не доходит на (6±1) мм до пластинки, на которой установлено кольцо.

Если глубина погружения пестика окажется меньше или больше 5–7 мм, испытания повторяют, соответственно увеличивая или уменьшая количество воды затворения до погружения пестика на требуемую глубину.

За нормальную густоту цементного теста принимают количество воды затворения в процентах массы цемента, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста. Результат вычисления округляют до 0,25 %.

Для определения сроков схватывания цементного теста используют прибор Вика (см. рис. 2) в комплекте с пестиком, иглами (длинной и короткой), кольцом и пластинкой и смеситель для приготовления цементного теста.

В нижний конец стержня прибора Вика вставляют длинную иглу и проверяют готовность прибора к проведению испытания (как при определении нормальной густоты цементного теста), чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы. Готовят цементное тесто нормальной густоты. Цементное тесто переносят в кольцо.

Иглу опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста и в этом положении закрепляют стержень стопорным устройством. Через 1–2 с освобождают стержень, предоставляя игле свободно погружаться в цементное тесто. В начале испытания, пока оно находится в пластичном состоянии, во избежание сильного удара иглы о пластинку допускается ее слегка задерживать при погружении для исключения повреждения иглы. Как только цементное тесто загустеет настолько, что опасность повреждения иглы будет исключена, игле дают свободно опускаться. Через 30 с после освобождения стержня фиксируют по шкале прибора глубину погружения иглы в цементное тесто. Затем иглу погружают в цементное тесто через каждые 10 мин, передвигая кольцо после каждого погружения таким образом, чтобы каждое последующее погружение иглы находилось на расстоянии не менее 10 мм от мест предыдущих погружений и от края кольца. После каждого погружения иглу протирают.

В промежутках между погружениями иглы кольцо с цементным тестом на пластинке помещают в камеру (шкаф) влажного хранения. Допускается кольцо с цементным тестом накрывать влажной тканью и оставлять в помещении с относительной влажностью не менее 65 %, при этом ткань не должна соприкасаться с цементным тестом.

Началом схватывания считают время от начала затворения цемента до момента, когда игла при проникновении в цементное тесто не доходит до пластинки на (4±1) мм. Результат определения записывают с округлением до 5 мин.

Таблица 2 Минимальные значения начала схватывания цементного теста
Класс прочности цемента	Начало схватывания, мин, не ранее
22,5Н
32,5Н
32,5Б
42,5Н
42,5Б
52,5Н
52,5Б

В соответствии с ГОСТ 31108–2003 минимальные значения начала схватывания цементного теста представлены в табл. 2.

При определении конца схватывания длинную иглу в приборе Вика заменяют на короткую с кольцеобразной насадкой. Проверяют чистоту поверхности и отсутствие искривлений иглы.

Кольцо с цементным тестом, использованное для определения начала схватывания, переворачивают таким образом, чтобы определение конца схватывания проводить на поверхности, контактировавшей с пластинкой. Иглу осторожно опускают до соприкосновения с поверхностью цементного теста, погружение иглы выполняют с интервалом 30 мин. При приближении конца схватывания интервалы времени между погружениями могут быть сокращены.

Концом схватывания считают время от начала затворения цемента до момента, когда игла проникает в цементное тесто не более чем на 0,5 мм, что соответствует положению иглы, при котором кольцеобразная насадка впервые не оставляет отпечатка на поверхности цементного теста. Результат определения записывают с округлением до 15 мин.

Равномерность изменения объема цемента.

Для определения равномерности изменения объема цемента используют: смеситель, весы, мерный цилиндр, кольца Ле Шателье в комплекте с пластинками и пригрузом (рис. 3), бачок для кипячения, имеющий подставку для размещения колец Ле Шателье, камеру (шкаф) влажного хранения, штангенциркуль по ГОСТ 166.

Кольца и пластинки перед началом испытания смазывают тонким слоем машинного масла.

Готовят цементное тесто нормальной густоты. Кольца устанавливают на пластинки и наполняют в один прием цементным тестом с избытком, но без уплотнения или вибрации. При заполнении колец исключают случайное раскрытие прорези осторожным сдавливанием кольца пальцами или резиновой лентой. Избыток цементного теста срезают ножом, протертым влажной тканью, вровень с краями кольца. Для одного испытания заполняют два кольца из одного замеса цементного теста.

Кольца, заполненные цементным тестом, накрывают сверху пластинками, на которые устанавливают пригруз, и помещают в камеру влажного хранения, где выдерживают в течение (24±0,5) ч. Допускается выдерживать кольца в воде в течение (24±0,5) ч при температуре (20±1) °С при условии получения одинаковых результатов.

После предварительного твердения кольца извлекают из камеры, измеряют штангенциркулем расстояние между концами индикаторных игл с точностью до 0,5 мм (начальное измерение), освобождают от пластинок и пригруза и помещают в бачок для кипячения индикаторными иглами вверх. Воду в бачке доводят до кипения за (30±5) мин и выдерживают кольца в кипящей воде в течение (180±5) мин. Уровень воды в бачке должен быть выше размещенных на подставке колец на 4–6 см в течение всего времени кипячения.

Рис. 3. Кольцо Ле Шателье:

1 – кольцо с прорезью; 2 – индикаторная игла; 3 – груз; 4 – стеклянные пластинки

После окончания кипячения кольца извлекают из воды, дают им остыть до температуры помещения, после чего измеряют расстояние между концами индикаторных игл (конечное измерение). Вычисляют разность между значениями конечного и начального измерений для каждого кольца. За расширение образцов в кольце Ле Шателье принимают среднеарифметическое значение результатов двух определений. Результат вычисления округляют до 0,5 мм.

Максимальное значение расширения по ГОСТ 31108–2003 не должно превышать 10 мм.

Для определения прочности цемента используют смеситель, снабженный дозирующим устройством для подачи песка, трехгнездовые разъемные формы размером 40´40´160 мм для изготовления образцов-балочек (рис. 4
а
), приспособления для разъема и чистки формы, насадку к формам высотой 20–40 мм с фиксаторами на наружных стенках, пластинки для форм размером 210´185 мм, приспособления для укладки цементного раствора в форму, включающие два типа лопаток и линейку, встряхивающий стол для уплотнения раствора в форме, прибор для испытания на изгиб образцов-балочек любой конструкции с предельной нагрузкой до 10 кН, обеспечивающий возможность приложения нагрузки по заданной схеме (рис. 4
б
) со средней скоростью нарастания нагрузки (50±10) Н/с, машину для испытания на сжатие половинок образцов-балочек любой конструкции с предельной нагрузкой до 500 кН, камеру (шкаф) влажного хранения, ванну для водного хранения образцов с решеткой из некорродирующего материала для размещения образцов-балочек, весы по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 2 г, цилиндр мерный по ГОСТ 1770 с ценой деления не более 1 мл.

Образцы изготавливают из стандартного цементного раствора, состоящего из цемента и стандартного полифракционного песка (ГОСТ 6139–2003) в соотношении 1:3 по массе при водоцементном отношении, равном 0,50. Для приготовления одного замеса цементного раствора, необходимого для изготовления трех образцов-балочек, взвешивают 450 г цемента, используют одну упаковку стандартного полифракционного песка массой 1 350 г и отмеривают или взвешивают 225 г воды.

Песок высыпают в дозирующее устройство смесителя. В предварительно протертую влажной тканью чашу смесителя выливают воду и добавляют цемент, после чего смеситель включают на малую скорость. Дальнейшая процедура приготовления цементного раствора приведена в табл. 3.

Приготовление цементного теста в смесителе

Наименование и последовательность операций	Скорость вращения лопасти	Продолжительность операции, с (±1)
Перемешивание цемента с водой	Малая
Дозирование песка	––
Перемешивание цементного раствора	Большая
Остановка (в том числе сбор цементного раствора со стенок чаши в середину)	––	(первые 15)
Перемешивание цементного раствора	Большая

Перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок формы и опорной плиты смазывают тонким слоем машинного масла. Стыки наружных стенок формы друг с другом и опорной плитой промазывают слоем солидола или другой густой смазкой.

На подготовленную форму устанавливают насадку, форму устанавливают на платформу встряхивающего стола и закрепляют зажимами. Приспособления для укладки цементного раствора в форму перед применением должны быть протерты влажной тканью.

От приготовленного цементного раствора непосредственно из чаши смесителя лопаткой отбирают поочередно три порции цементного раствора массой около 300 г каждая и заполняют первым слоем отсеки формы. Цементный раствор выравнивают лопаткой для первого слоя, которую в вертикальном положении помещают плечиками на стенки насадки и перемещают по одному разу туда и обратно вдоль каждого отсека формы. Затем включают встряхивающий стол и уплотняют первый слой цементного раствора за рабочий цикл из 60 ударов. После уплотнения первого слоя отсеки формы равномерно заполняют оставшимся в чаше цементным раствором и выравнивают его лопаткой для второго слоя, перемещая ее аналогично выравниванию первого слоя. Снова включают встряхивающий стол и уплотняют второй слой цементного раствора за рабочий цикл из 60 ударов.

По окончании уплотнения с формы снимают насадку и ребром металлической линейки, расположенной перпендикулярно к поверхности образцов, удаляют излишек цементного раствора пилообразными движениями вдоль формы по одному разу туда и обратно. Затем выравнивают поверхность образцов той же линейкой, наклоненной почти до горизонтального положения, и производят их маркировку (ставят номер образца).

Для каждого установленного срока испытания изготавливают по три образца-балочки. Форму с образцами накрывают пластинкой и помещают на полку в камеру (шкаф) влажного хранения. Не допускается устанавливать формы с образцами одна на другую. Через (24±1) ч с момента изготовления формы с образцами вынимают из шкафа и осторожно расформовывают.

Для проверки качества выполнения операций перемешивания и уплотнения, а также контроля содержания воздуха в цементном растворе рекомендуется взвешивать расформованные образцы.

Образцы, подлежащие испытанию в суточном возрасте, расформовывают не ранее чем за 20 мин до испытания. Образцы, имеющие через (24±1) ч прочность, недостаточную для их расформовки без повреждения, допускается расформовывать через (48±2) ч.

После расформовки образцы укладывают на решетки в ванну с водой в горизонтальном положении заглаженной поверхностью вверх так, чтобы они не соприкасались друг с другом и уровень воды был выше образцов не менее чем на 2 см. Температура воды при хранении образцов должна быть (20±1) °С.

Через каждые 14 сут половину объема воды в ванне меняют на свежую воду. Не допускается полная смена воды в ванне во время хранения образцов. В одной ванне следует хранить образцы из аналогичных по составу цементов.

По истечении срока хранения образцы испытывают. Предельные отклонения по времени от момента затворения до начала испытания не должны быть более указанных в табл. 4. Непосредственно перед испытанием с поверхности образцов должны быть удалены капли воды.

Таблица 4 Отклонение времени от момента затворения до начала испытания образцов
Срок испытания, сут.	Предельное отклонение (±)
1; 2	15 мин
45 мин
2 ч
8 ч

При определении прочности при изгибе образец устанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы его грани, горизонтальные при изготовлении, находились в вертикальном положении, а поверхность с маркировкой была обращена к испытателю. Образцы испытывают в соответствии с инструкцией к прибору.

Средняя скорость нарастания нагрузки на образец должна быть (50±10) Н/с.

При определении прочности на сжатие, полученные после испытаний на изгиб половинки образцов-балочек сразу же испытывают. Половинку образца-балочки помещают между нажимными пластинками таким образом, чтобы его грани, горизонтальные при изготовлении, находились в вертикальном положении, а поверхность с маркировкой была обращена к испытателю. В продольном направлении расположение половинки образца-балочки должно быть таким,

Рис. 4. Формы для изготовления образцов-балочек и схемы их расположения:

– формы для изготовления образцов-балочек;
б
– схема расположения

образца-балочки при испытании на изгиб; в

– нажимная пластинка для передачи

нагрузки на половинку образца-балочки

чтобы ее торец выступал из нажимных пластинок размером 40´40 мм (рис. 4 г

) примерно на 10 мм.

Образцы испытывают в соответствии с инструкцией к испытательной машине. Средняя скорость нарастания нагрузки на образец должна быть (2 400±200) Н/с.

Прочность при изгибе R

изг, МПа, отдельного образца-балочки вычисляют по формуле

– разрушающая нагрузка, Н;
L
– расстояние между осями опор, мм;
b
– размер стороны квадратного сечения образца-балочки, мм.

За прочность при изгибе принимают среднеарифметическое значение результатов испытаний трех образцов. Результат вычисления округляют до 0,1 МПа.

Прочность на сжатие R

сж, МПа, отдельной половинки образца-балочки вычисляют формуле

– разрушающая нагрузка, Н;
S
– площадь рабочей поверхности нажимной пластинки, мм2.

За прочность на сжатие принимают среднеарифметическое значение результатов испытаний шести половинок образцов-балочек. Результат вычисления округляют до 0,1 МПа.

Если один из шести результатов отличается более чем на 10 % от среднеарифметического значения, этот результат следует исключить и рассчитывать среднеарифметическое значение для оставшихся пяти результатов.

Если еще один результат отличается более чем на 10 % от среднеарифметического значения оставшихся пяти результатов, испытания считают выполненными неудовлетворительно, в этом случае все результаты признают недействительными.

Минимальные значения прочностных показателей на сжатие для разных классов прочности цемента представлены в табл. 5.

Значения прочностных показателей на сжатие для разных классов прочности цемента

Класс прочности цемента	Прочность на сжатие, МПа, в возрасте
2 сут, не менее	7 сут, не менее	28 сут
не менее	не более
22,5Н	—	22,5	42,5
32,5Н	—	32,5	52,5
32,5Б	—
42,5Н	—	42,5	62,5
42,5Б	—
52,5Н	—	52,5	—
52,5Б	—

Приложение А

Термины и определения в соответствии с ГОСТ 30515–97

Как производится определение плотности цемента?

Чтобы оценить показатели насыпной плотности в домашних условиях вам потребуется сосуд, мерная емкость и весы. Отмерьте 1 литр смеси и засыпьте ее через воронку, а затем устраните излишки. Чтобы удельная плотность цемента была определена корректно, нельзя встряхивать емкость и трамбовать содержимое. Коэффициент рассчитывается в соответствии с формулой: РН=(m2-m1)/v, где m1 — это вес самого сосуда, m2 — это общий вес, включая наполнение, а v — объем емкости. Необходимо учитывать, что насыпная плотность свежего материала отличается от аналогичного показателя слежавшегося продукта.

При осуществлении расчетов в производственных целях специалисты используют средние коэффициенты, учитывая плотность песка и щебня в цементе при изготовлении железобетонных растворов. Так при оценке материалов ЖБК, выпускающихся предприятиями, выясняется, что показатели насыпной плотности материала составляют 1300 кг/м3 вне зависимости от марки продукции.

М500 реализуется в мешках или навалом. В зависимости от величины закупаемого материала он может продаваться в вагонах или машинах-цементовозах. С учетом производителя цемент М500 стоит 170-250 рублей за мешок 50 кг. При покупке евроцемента М500 Д0 , стоимость будет 200 рублей.

Цемент – это очень важный компонент при выполнении различных строительных мероприятий. Без этого составляющего невозможно построить дом, забор, дорогу. М500 применяется в тех случаях, где на возводимый объект будет оказываться большая нагрузка. При выборе этого состава необходимо обращать внимание на такой показатель, как количество добавок. В случае, если они имеют место, удается повысить прочностные показатели, но тем самым снизить экологичность. А вот при выборе экологически чистого цемента получаете немого низкую прочность.

Источник