Как рассчитывается насыпная плотность цемента

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.

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.

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.

Прежде всего специалисты обращают внимание на следующие характеристики цемента:

• 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.

Для этого потребуется:

• 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.

Плотность 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.

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=()/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.

От чего зависит истинная плотность цемента?

Подводя итоги, стоит отметить, что множество факторов влияет на технические характеристики строительного материала. Воздействие большинства из них провоцирует то или иное поведение продукта при его активной эксплуатации. Чтобы материал оказался надежным и безопасным в применении, необходимо предварительно проанализировать его особенности и факторы, которые влияют на них.

Плотность раствора цемента напрямую зависит от времени его производства и более свежий продукт обладает меньшими показателями этой категории, так как в ходе изготовления некоторые частицы обладают статическим зарядом, что провоцирует их отторжение и появление воздушных пустот. С течением времени средняя плотность цемента стабилизируется и достигает приблизительной отметки в 1 100 кг/м3. В ходе перевозки и последующего хранения показатель может увеличиться до 1 600 кг/м3.

Технология производства играет не последнюю роль в том, какое значение имеет плотность цемента M300 и любой другой марки, так как от степени измельчения крупиц зависит и объем появляющихся пустот.

Класс и вид товара также диктует свои правила. Выбирая из широчайшего спектра необходимый материал, ориентируясь на наличие добавок, стоит помнить о том, что плотность цемента M100 и других марок свидетельствует о склонности к затвердению, хотя ее необходимо учитывать в соотношении с другими факторами.

Кроме того, на любых технических показателях сказываются и условия хранения. В случае с цементом это обстоятельство не менее важно, чем при работе с другими сыпучими смесями. Считается, что плотность сухого цемента кг/м3 равна цифре 1 300, но при хранении продукта в пространстве, где наблюдается высокая влажность, влага будет вытеснять воздушные молекулы и увеличивать вес состава.

Все описанные выше нюансы необходимо учитывать при работе с цементом, используя его в качестве строительного материала для возведения объектов, их ремонта и отделки.

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:

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.

Плотность цемента

Цемент – основа для строительства, а такая характеристика как плотность этого материала очень важна для строящегося объекта. Плотность отражается на долговечности и надежности будущего строения. Цемент состоит из множества мелких частиц, между ними имеются молекулы воздуха. Из-за особенностей цемента, воздуха может быть больше или меньше. Чтобы купить цемент, важно точно знать, какой по плотности продукт вам подойдет лучше. Сегодня можно выделить два вида плотности цемента: истинная и насыпная.

Показатели, определяющие плотность цемента

Истинная плотность всегда одна и та же для той или иной марки цемента. А вот насыпная плотность может сильно менять, в пределах 1100-1600 кг/м3. Есть несколько показателей, которые влияют на насыпную плотность:

• Марка, чем выше марка, тем выше плотность
• Химический состав, если сравнить плотность М400 с другими видами, например с гидрофобными или пластифицированными составами, плотность будет разной
• Технология производства, фракции всегда имеют разные размеры и формы, что может увеличивать воздушное пространство между ними
• Условия хранения, но в силосе цемент всегда сохраняет свои свойства
• «свежесть» цемента, также влияет на плотность, только что произведенный продукт имеет больший статический заряд, что увеличивает воздушное пространство между частичками. Со временем цемент «слеживается» и плотность увеличивается

Таблица содержит среднюю насыпную плотность, она равна 1300 кг/м3. Но для некоторых строительных работ такие неточности недопустимы, в этом случае требуется истинная плотность. Этот параметр является постоянным для той или иной марки цемента, например, если взять М500 и М400 у них совершенно разные показатели истинной плотности. Однако, на то, насколько прочным будет бетон в будущем, влияет именно насыпная плотность. Ведь чем выше плотность при использовании, тем лучше будут заполнены пустоты. Правда стоит заметить, чем выше плотность, тем выше цена на цемент.

Наилучшие показатели удельного веса у портландцемента, из-за отсутствия добавок. Наиболее низкие показатели у шлакопортландцемента, она может достигать до 2900 кг/м3. Поэтому, он считается более экономичным, ведь с ним можно создавать элементы больших размеров. Однако, когда нужна прочная железобетонная конструкция, лучше отдавать предпочтение маркам М400 и М500.

Можете ознакомиться с таблицей характеристик различных цементов:

Расчет плотности

Насыпная плотность это средняя величина, на строительной площадке показатели могут быть разными. Если сравнить только что произведенный и рыхлый цемент, данные будут разными. В первом случае это около 1150 кг/м3, во втором – примерно 1550 кг/м3. Чтобы произвести замер плотности в промышленных условиях, потребуется прибор Ле-Шателье. Однако, если важно рассчитать показатели плотности самостоятельно без прибора, можно вычислить насыпную плотность. В данном случае потребуется емкость на 1 литр, а также точные весы и воронка. Материал нужно засыпать в литровую емкость и хорошо перемешать, нельзя проводить утрамбовку или встряхивание.

Затем мы можем получить следующие данные:

• Объем сосуда – V
• Масса сосуда это М1
• Масса цилиндра и цемента вместе – М2

Необходимо вычислить согласно формуле PH (насыпная плотность) = (M2-M1)/V.

Если проверить только что произведенный цемент М500, его вес будет составлять около 1200 кг/м3. Однако при уплотнении, это будет совершенно иная цифра, значительно более высокая. Строителям важно знать, что при покупке свежего цемента, в качественной упаковке, производить расчеты не требуется, значение будет в любом случае равным 1300 кг/м3. Но проведение расчетов не будет лишним, ведь в строительстве важна точность.

• 8-499-380-7-7748-800-100-3-774 —>

ооо «ИСО Альтаир»

Адрес: 115088, г. Москва, 3-й Угрешский проезд, д. 6, стр. 1