От чего зависит насыпная плотность цемента

От чего зависит насыпная плотность цемента?

Характеристика цемента – насыпная плотность является одной их важнейших. Истинная или усредненная величина насыпной плотности учитывается при расчете состава компонентов сухих смесей, а также бетона и цементного раствора при приготовлении своими руками.

• От чего зависит насыпная плотность?
• Как рассчитать плотность цемента?

От чего зависит насыпная плотность?

Физический смысл удельного веса цемента (насыпная плотность) заключается в количестве цемента измеренного в килограммах помещающегося в единице объема – 1 м3. Соответственно единицы измерения удельного веса – кг/м3. Следовательно, насыпная плотность зависит от степени «пушистости» цемента.

«Пушистость» цемента напрямую зависит от его свежести. Физический смысл здесь следующий. При помоле цемента его отдельные частички приобретают электрический одноименный заряд и согласно закону Ньютона стараются оттолкнуться друг от друга. Образовавшееся пространство занимают пузырьки воздуха, которые определяют «пушистость (рыхлость)» свежемолотого цемента и его насыпную плотность 1100-1200 кг/м3.

При длительном хранении или транспортировке насыпная плотность цемента (удельный вес цемента) увеличивается и составляет 1500-2500 кг/м3. Дело в том, что с течением времени или длительной транспортировки частички цемента приобретают разноименный заряд, притягиваются друг к другу и значительно уплотняются. Поэтому можно говорить и утверждать, что насыпная плотность напрямую зависит от «свежести» цемента и расстояния транспортировки.

Как рассчитать плотность цемента?

Учитывая существенную разницу удельного веса свежего и слежавшегося цемента, при практических расчетах принимают усредненное значение величины насыпной плотности – 1300 кг/м3.

Если требуется определить истинный удельный вес конкретной партии цемента, применяют следующую технологию.

• Подбирают госповеренный мерный сосуд и взвешивают его на лабораторных весах;
• Засыпают в него 100% сухой цемент из проверяемой партии. Заполнение ведут до образования конуса над срезом верха сосуда, после чего его удаляют, так чтобы цемент был по верхнему срезу емкости;
• Взвешивают на лабораторных весах и определяют массу цемента находящегося в мерном сосуде (от полученного значения массы «брутто» отнимают массу сосуда);
• Полученное значение массы цемента переводят в килограммы, а объем сосуда в кубические метры и выходят на истинную насыпную емкость конкретной партии цемента.

Например. Вы подобрали госповеренную емкость объемом 1 литр, весом 0,5 кг. Насыпали в нее цемент, взвесили, получили вес «брутто» 2,5 кг. Определяем массу цемента: 2,5-0,5=2 кг цемента в объеме 1 литр. Переводим 1 литр в м3: 1 литр=1 дм3=0,001 м3. Получаем истинную плотность нашего проверяемого цемента 2000 кг/м3.

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.

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:

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.

Какая плотность цемента марки м400

Слово «цемент», несомненно, знакомо каждому. И взрослый, и ребенок вам скажет, что это строительный материал. Казалось бы, и так все понятно. С научной точки зрения — это минеральный порошок, который смешивают с водой для достижения довольно пластичного состояния, впоследствии это вещество затвердевает как камень. Но все ли мы знаем об этом материале? К примеру, из чего он состоит? Откуда он берется и что значит плотность материала? Это уже совсем другие вопросы, которые мы рассмотрим в данной статье.

Для составления правильных пропорций при изготовлении раствора, необходимо знать плотность цемента. Эти данные можно посмотреть в справочнике, а также на мешке с материалом. Как правило, самую маленькую плотность имеет только что сделанный цемент или портландцемент. Это связано со статикой, ведь при перевозке и выгрузке, частицы этого материала магнитятся, и соответственно отталкиваются друг от друга. В связи с этим, а также при длительном хранении вещество уплотняется и становится тяжелее.

• свежий — 1100−1200 кг/куб.м;
• залежавшийся — 1500−1600 кг/куб.м.

Характеристика цемента м400

Марки М400 имеет высокую прочность и обладает антикоррозийными свойствами. Она, пожалуй, самая популярная при промышленном и бытовом строительстве, которую можно использовать в качестве вяжущей основы в строительном бетоне или растворе, а также смело применять при строительстве ЖБИ. Его прочность вполне подойдет для данных построек.

Марка М400 имеет прочность в твердом состоянии порядка 400 кг/см. Это значит, что она сможет выдерживать нагрузку в 400 кг. Самый прочный материал — это М500. Марка М400 проигрывает только М500. Если вы решили воспользоваться М400, тогда пропорции делайте больше, чем на М500.

Преимущества и недостатки цемента м400

Марка М400 идеально подойдет для строительства малоэтажных зданий, обеспечивая прочностные характеристики.

1. Главным преимуществом данного материала является его низкая требовательность к твердению и регламенту строительства.
2. Кроме того, его можно использовать для кладки и штукатурки, для возведения фундаментов и многое другое.
3. Еще одним важным преимуществом является отсутствие трещин, при отклонении от технологии.
4. Кроме того, марка М400 дешевле высоких марок, это позволит вам сэкономить ваш бюджет.

Единственным недостатком М400 является его прочность. Он никак не подойдет для строительства высотных зданий. А во всем остальном данная марка только выигрывает.

Что означает маркировка цемента?

Существует разные марки этого материала.

Маркировка производится по следующим параметрам:

1. Способность выдерживать определенную нагрузку. Определяется буквой М или ПТС, затем указывается определенная цифра. Самые распространённые — М350 и М500.
2. Наличие разнообразных добавок, обозначается такой материал буквой Д, к примеру, Д20 означает, что в цементе 20% примесей, которые существенно путем влияют на плотность материала.

Самый лучший материал — портландцемент, получают путем обжига при высокой температуре. Главными его составляющими является:

• уголь;
• глина;
• известняк;
• гипс;
• огарки.

Если стоит вопрос, какой цементный материал лучше выбрать, воспользуйтесь следующей инструкцией:

1. Вначале соберите всю необходимую информацию о продавце и производителе.
2. Определитесь со страной производителя. Советуем вам остановиться на отечественном производителе, поскольку вследствие некачественной продукции претензии некому будет предъявлять.
3. Рассмотрите внимательно упаковочный мешок. На нем должен быть указан точный вес и другие характеристики, в том числе и насыпная плотность. Как правило, этот материал фасуют в бумажные мешки по 25 и 50 кг по ГОСТ 2226, это заводской стандарт. На мешке также должна быть указана вся информация, в том числе и страна-производитель.
4. Главным критерием при выборе является также маркировка. Она должна быть − согласно ГОСТ 31108–03. Чем выше марка, тем выше прочность материала.
5. Смотрим на цены. Если цена небольшая, соответственно и строительный материал будет некачественный. Но лучше не экономить, поскольку вследствие этого вы получите непрочную конструкцию.

Где применяют цемент м400?

Цемент марки М400 имеет также ряд различий. Рассмотрим разные виды цемента М400 .

1. Цемент М400 Д. О. Данную марку используют при строительстве ЖБИ, железобетонных подземных, подводных и надземных строений.
2. Цемент М400 Д5. Включает в себя минимальные добавки (5%), тем самым увеличивает антикоррозийные и водостойкие качества. Сооружения становятся устойчивыми к внешней среде.
3. Цемент М400 Д20. Его применяют при промышленном, сельскохозяйственном строительстве, а также для изготовления фундаментов, балок и т. д. Имеет высокую морозоустойчивость.
4. Цемент М400 Д20Б. Отличается от цемента М400 Д20 лучшим нарастанием прочности в первый период твердения.

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что цемент марки 400 является универсальным не только по своему назначению, но и по доступному уровню квалификации рабочих и условий применения. Кроме того, его низкая цена в совокупности с высокой прочностью становится лучшим вариантом для строительства малоэтажных зданий.