Плотность песка плотность цемента
Обновлено: 17.05.2024
Влияние характеристик песка на свойства бетона
Песок характеризуется следующими паспортными характеристиками:
- Модуль крупности;
- Насыпная плотность;
- Содержание глинистых и пылевидных частиц.
Вспомогательным параметром, для дальнейшего изложения, является собственная плотность песка. Так как речной песок состоит на 95% из кварцевого песка, то можно считать, что собственная плотность равна плотности диоксида кремния Пс = 2,7 т/м 3 .
Приблизительная зависимость марочной прочности цемента М500 от отношения массы цемента и воды имеет следующий вид:
Отсюда легко увидеть, что:
при Ц/В = 2,5: Rсж = 500х2,5/2 = 625,
при Ц/В = 3,0: Rсж = 500х3/2 = 750,
при Ц/В = 1,5: Rсж = 500х1,5/2 = 375.
Следовательно, прочность (качество) цементного клея находится в прямой зависимости от водоцементного отношения. Кроме того, от содержания воды в цементном тесте зависит и величина усадочных напряжений, так как избыточная вода, испаряясь, создает пустотность в цементном камне.
Величина объемной пустотности для наполнителей и цементного теста рассчитывается по формуле:
где Н – насыпная плотность дробленного минерала, С – собственная плотность минерала.
Для дальнейшего изложения будем придерживаться одного состава цементного теста:
Ц/В = 2,5, плотность теста 1,9кг/л.
Такой состав теста позволяет получать цементный клей достаточно высокого качества с одной стороны и, при введении пластификаторов, имеет высокую подвижность с другой стороны.
Как было отмечено ранее в первом приближении (без учета коэффициента раздвижки) составление рецептуры бетона сводится к заполнению пустотности наполнителя (песка) цементным тестом заданного качества. Далее – заполнение пустотности щебня цементно-песчанным тестом.
Пустотность песка в зависимости от насыпной плотности можно рассчитать по формуле 2.
Объем и массу цементного теста рассчитаем по следующему алгоритму:
1. Объем теста равен пустотности песка.
2. Масса теста равна произведению его объема и плотности.
3. Масса цемента равна массе теста, деленного на 1,4.
4. Расход цемента на 1м 3 пескобетона равен произведению массы цемента и коэффициента раздвижки 1,05.
Таблица 1. Расход цемента в зависимости от насыпной плотности песка.
| Насыпная плотность сухого песка, тн/м 3 | Пустотность, м 3 | Объем теста, л | Масса теста, кг | Масса цемента, кг | Расход цемента на 1м 3 пескобетона, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,35 | 0,50 | 500 | 950 | 679 | 713 |
| 1,45 | 0,46 | 460 | 874 | 624 | 655 |
| 1,55 | 0,43 | 430 | 817 | 584 | 613 |
| 1,65 | 0,39 | 390 | 741 | 529 | 555 |
Следует подчеркнуть, что все составы пескобетона в табл.1 имеют одинаковую марочную прочность, но будут различаться по объемной усадке – она пропорциональна расходу цемента и по срокам начала схватывания – примерно обратно пропорциональны квадрату расхода цемента. Минимальную ожидаемую марочную прочность можно оценить как произведение результата формулы 1 и коэффициента 0,8. Для цемента М500 и Ц/В = 2,5 имеем: М = 625х0,8 = 500.
В предыдущих вычислениях из трех параметров песка учитывался только один – насыпная плотность. Было сделано два допущения: песок не содержит пыли и имеет «хороший» модуль крупности. Для приближения к реальной картине необходимо учесть и эти два параметра. О пагубном влиянии пылевидных и глинистых частиц на прочностные свойства бетона и увеличении трещинообразования (устройство бетонных полов) можно рассказывать очень долго. Попробуем учесть его в расчетах.
Процесс образования цементного теста из воды и сухого цемента можно разделить на две последовательные стадии:
Смачивание водой поверхности частиц цемента.
Заполнение водой пустот между частицами цемента.
Для смачивания поверхности частиц цемента (цементной пыли) необходимо около 15% воды от массы цемента. И эта величина тем больше, чем сильнее измельчен цемент. Вода как бы обволакивает пленкой каждую частицу, равномерно распределяясь на ее поверхности. Чем сильнее измельчен цемент, тем больше общая площадь поверхности каждого грамма цемента и тем больше требуется воды на ее смачивание. Площадь поверхности частицы цемента пропорциональна квадрату ее диаметра, а масса частицы пропорциональна кубу диаметра. Отсюда следует, что общая площадь поверхности частиц отнесенная к их массе обратно пропорциональна характерному диаметру частицы:
Этот закон распространяется и на любой другой измельченный материал. В том числе на песок и на пыль, которая в нем содержится.
Характерный диаметр частицы цемента Dц равен 40мкм. Характерный диаметр пыли, содержащейся в наполнителе Dп равен 5мкм. Отношение водопотребности на стадии смачивания равно отношению удельных площадей поверхности. По формуле 3, получаем:
Вп/Вц = Dц/Dп = 40/5 = 8
То есть для смачивания поверхности пыли необходимо в восемь раз больше воды, чем для смачивания поверхности цемента. В абсолютном выражении: 15х8 = 120% воды от массы пыли.
Даже если считать, что на вторую стадию образования теста будет расходоваться равное удельное количество воды, то мы все равно получим весьма тревожную цифру:
Дополнительно внесенная в бетон вода
будет снижать прочностные свойства цементного камня согласно формуле 1 !
Для наглядности возьмем третий состав из Табл.1 и пересчитаем его для песков одинаковой плотности, но с различным содержанием пылевидных частиц.
насыпная плотность песка – 1,55тн/м 3 ,
расход цемента – 613кг/м 3 , начальное Ц/В = 2,5,
активность цемента – М500, пескобетоны имеют равную подвижность.
Таблица 2. Снижение прочности цементного камня в зависимости от содержания пыли.
| Содер-жание пыли, % | Масса пыли на 1м 3 бетона, кг. | Дополнительный расход воды на 1м 3 бетона, кг. | Общее кол-во воды на 1м 3 бетона, кг | Ц/В реальное | Марочная прочность цементного камня, кг/см 2 | Ожидаемая марочная прочность бетона, кг/см 2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 245,2 | 2,50 | 625 | 500 |
| 1 | 15,5 | 22,5 | 267,7 | 2,29 | 573 | 458 |
| 2 | 31 | 45 | 290,2 | 2,11 | 528 | 422 |
| 3 | 46,5 | 67,5 | 312,7 | 1,96 | 490 | 392 |
| 4 | 62 | 90 | 335,2 | 1,83 | 458 | 366 |
Падение прочности на сжатие для пескобетонов одинакового состава, но с разным содержанием пыли, согласно Табл.2 может составлять до 27%. Причем эту разницу нельзя компенсировать простым увеличением расхода цемента! Компенсация возможна только за счет снижения количества воды затворения и, следовательно, уменьшения подвижности бетона.
Кроме падения прочности, увеличение количества воды из-за повышенного содержания пыли, значительно увеличивает вероятность образования трещин на ранних стадиях твердения бетона. Этот фактор чрезвычайно важен при устройстве бетонных полов – стяжек пола.
Модуль крупности – величина весьма туманная. Вдаваться в подробное рассмотрение не имеет большого смысла. Но о самом песке рассказать стоит отдельно. Точнее о размерах его частиц. Как видно из формулы 3 характерный диаметр частиц песка будет влиять на водопотребность бетона, и, следовательно формуле 1, на качество цементного клея (прочность цементного камня). Вот только в отличие от пыли, заполняться пустотность песка будет не водой, а цементным клеем. Следовательно, отрицательное влияние будет давать только одна стадия – смачивание водой поверхности частиц песка.
Оценим влияние характерного размера частиц песка на прочностные характеристики равноподвижных бетонов по формуле 3 и формуле 1, аналогично задаче с пылью.
Таблица 3. Влияние характерного размера частиц песка на прочность равноподвижных бетонов.
| Характерный диаметр частиц песка, мм. | Дополнительный расход воды, кг. (0,04/D)х1550х0,15 | Общее кол-во воды на 1м 3 бетона, кг | Ц/В реальное | Марочная прочность цементного камня, кг/см 2 | Ожидаемая марочная прочность бетона, кг/см 2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 93 | 338,2 | 1,81 | 452,5 | 362 |
| 0,3 | 31 | 276,2 | 2,22 | 555 | 444 |
| 0,5 | 19 | 264,2 | 2,32 | 580 | 464 |
| 0,7 | 13 | 258,2 | 2,37 | 592,5 | 474 |
| 0,9 | 10 | 255,2 | 2,40 | 600 | 480 |
| 1,1 | 8,5 | 253,7 | 2,42 | 605 | 484 |
| 1,3 | 7,2 | 252,4 | 2,43 | 607,5 | 486 |
Особенно подчеркнем, что характерный диаметр частиц песка (зерна) значительно меньше среднего диаметра зерна. Так для песка с модулем крупности 2,45 и средним диаметром зерна 1,33мм, характерный диаметр (рассчитывается по средней площади частицы) составляет 0,7мм.
Для оценок можно использовать соотношение:
Характерный диаметр = 0,6…0,8 X средний диаметр зерна
активность цемента – М500, пескобетоны имеют равную подвижность.
В свою очередь, средний диаметр зерна достаточно тесно связан с модулем крупности песка. Для приемлемого 10%-го падения прочности бетона (прочность бетона на «хорошем» песке составляла М500), характерный диаметр зерна должен составлять более 0,4мм, следовательно: средний диаметр – более 0,6мм (по соотношению 4).
Данная величина среднего диаметра характерна для песков с величиной модуля крупности 2,2. С возрастанием величины модуля крупности увеличивается средний диаметр зерна, что приводит к падению пластичности раствора (пескобетона), а, если раствор является составной частью крупнозернистого бетона, то понижается способность заполнять пустотность между зернами щебня (гравия), что приводит к увеличению коэффициента раздвижки при расчете состава крупнозернистого бетона (уменьшению расхода щебня). Поэтому величина модуля крупности песка ограничена сверху и должна составлять не более 2,8. Оптимальные значения модуля крупности лежат в пределах 2,4-2,7.
Пусть простят меня поклонники точных расчетов – я не стал пересчитывать поправки на изменение объема пескобетонов при увеличении воды и поправки на естественные влажности песков и бетонов и т.д. Я предпочел оставить картину более качественной и прозрачной.
С другой стороны, количественные расчеты остались достаточно точными и дают хорошее представление о влиянии характеристик песка на свойства бетона. Так же, я ограничился расчетами пескобетонов, хотя расчет крупнозернистых бетонов можно выполнить по точно такому же алгоритму, с учетом чуть большего коэффициента раздвижки зерен песка и лещадности щебня.
плотность песка и цемента
Плотность песка очень зависит от содержания в нем глины — чистый песок может иметь плотность 1,3 т. в кубическом метре, а песок с большим содержанием глины и влаги 1,8 т. в кубическом метре.
плотность цементаКлассифицируют растворы бетона по многим признакам: виду цемента, назначению бетона, объёмной массе и т. д. Так, по объёмной массе, бетоны могут быть тяжёлыми (сред. плотности 2200-2500 кг. /м3), мелкозернистые (ср. плотности не менее 1800 кг. /м3) и лёгкими (сред. плотности 500-1800 кг. /м3).
Остальные ответы
Плотность песка 1500-1800 кг/м3,, щебень 1300-1800 кг/м3,цемент 1000-1400 кг/м3,
Плотность песка цемента
Основным критерием, с помощью которого можно характеризовать стройматериал, является насыпная плотность цемента. С помощью этого показателя можно определить вес 1 куба сыпучего сырья.
Определение насыпной плотности
Кроме срока выпуска, плотность сухого цемента может меняться от качества, типа материала, условий хранения, производственной технологии. Постепенно этот показатель становится другим, так как материал слеживается и уплотняется. Из-за этого на крупных производствах проводится контроль насыпной плотности.
Чтобы плотность песка цемента, используют следующий способ:
- берут весы, цилиндр объемом 1 л и ворону;
- в цилиндр через воронку насыпается цемент, смесь разравнивают и взвешивают;
- проводится расчет. По полученным сведениям от общего вес отнимается вес сосуда и умножается на его объем. Если настоящая плотность цемента равна 3,1 кг/см3, то насыпная плотность для слежавшегося материала будет 1,6 кг/см3, для свежего цемента 1,1-1,3 кг/см3.
В строительстве для расчетов применяются средние показатели, соответствующие 1,3 кг/см3, что не зависит от марки продукции.
Плотность цемента М500, М400 – насыпная, истинная
Плотность цемента – это одна из главных характеристик строительного материала. Она определяется как отношение его массы к занимаемому объёму. Существует множество факторов, которые влияют на значение данного параметра. Читайте до конца, чтобы узнать все нюансы определения плотности материала для приготовления идеальных строительных смесей.
Определение понятий
Цемент – это сыпучий мелкофракционный материал. Он не является однородной массой. Данное вещество представляет собой насыпь из микроскопических элементов, между которыми находится воздух. Поэтому его плотность не имеет единственного значения. Чтобы определить данную характеристику, используются два термина:
- истинная плотность;
- насыпная плотность.
Удельный вес цемента определяется как отношение массы в кг к объёму в куб. м. Деление этих значений даёт нужный результат. Для получения первого параметра учитывается масса, которая состоит исключительно из крупинок строительного материала без частиц воздуха. Истинная плотность – это показатель, встречающийся в учебной и методической литературе. При определении данного параметра представляют, что вещество монолитно.
Насыпная плотность более важна для строителей. Она указывает на удельный вес с учётом воздуха, который находится между частицами. Порошкообразное веществ в пространстве всегда занимает больше места. Поэтому его истинная плотность будет существенно меньше.
Как изменяются свойства материала во внешней среде
Плотность портландцемента не является статичной величиной. Она изменяется в зависимости от условий, в которых пребывает материал.
На положение частичек оказывает большое влияние статическое электричество. При соприкосновении микроскопические элементы накапливают одноименный заряд. Согласно законам физики такие частицы отталкиваются друг от друга. В результате объем материала незначительно увеличится.
Поэтому наименьшую плотность имеет свежеприготовленный цементный порошок. Такие же показатели у материала, который недавно отгружен. При транспортировке сыпучее вещество уплотняется. Под влиянием вибрации микроскопические частицы занимают положение, которое подразумевает максимальное заполнение пустот. Насыпная плотность увеличивается и при длительном хранении. Со временем статическое электричество «уходит», что приводит к уплотнению массы.
Каталог компаний, что специализируются на фасадных и отделочных материалах.
Сколько весит цемент
Удельный вес цемента зависит от многих факторов. В среднем данный показатель составляет 1100-1600 кг/куб. м. На значение плотности влияют следующие факторы:
- Марка. Чем она выше, тем удельный вес больше.
- Технология производства. Способ изготовления цемента влияет на размер и форму его составляющих частей. Поэтому закономерно, что он будет иметь разные физические свойства.
- Состав строительной смеси. Она может содержать гидрофобные присадки и различные добавки, что влияет на физические характеристики.
- Соблюдение условий хранения. Герметичная тара и оптимальные параметры микроклимата в помещении, где находится материал, способствует тому, что он длительное время имеет заявленные производителем характеристики.
- Давность изготовления. У «свежего» цемента плотность выше, чем у материала, который за долгое время успел значительно уплотниться.
Значение плотности для разных типов цементного порошка
В нормативной строительной документации указаны следующие показатели плотности разных типов цемента (истинная/насыпная, кг/куб.м):
- пуццолановый – 2800/900;
- шлаковый – 2900/1200;
- глиноземистый – 3100/1100;
- портландцемент – 3200/1200.
Насыпная плотность цемента М500 составляет 1300 кг/куб. м. Это стандартный показатель для эталонного материала, не содержащего добавок и хранящегося в идеальных условиях. Насыпная плотность цемента М400 – 1200 кг/куб. м. У материала такой же марки, который характеризуется продолжительным временем схватывания, данный показатель составляет 1500 кг/куб. м.
Как рассчитать вес цемента для приготовления строительных смесей
При расчёте необходимых ингредиентов для приготовления бетона или раствора у начинающих строителей появляются трудности. Количество смеси для проведения работ определяется в кубических метрах, а цемент измеряется килограммами. Он продаётся мешками в стандартной фасовке 25 и 50 кг.
Чтобы рассчитать, сколько весит мешок цемента (точнее его объем), используют среднюю плотность – 1300 кг/куб. м. Поэтому 1 куб. м материала весит 1300 кг. Мешок 25 кг примерно имеет объем 19 л, 50 кг – 38 л.
Ведро цемента (стандартно 12 л) будет весить 15,6 кг. Массу материала можно определить и опытным путём. Достаточно взвесить смесь прямо в ведре, предварительно отняв вес тары. Если измеренное значение будет сильно отличаться от расчётного (15,6 кг), можно заподозрить низкое качество материала. Чтобы определить его приблизительную плотность, полученный вес нужно разделить на объем тары.
Правила выполнения расчёта
Рассчитать насыпную плотность материала довольно просто. Для этого не нужно использовать сложное оборудование и специализированную лабораторию. Чтобы определить необходимые параметры, понадобятся следующие устройства:
- воронка, отверстие в которой достаточное для свободного прохождения частиц смеси;
- мерный цилиндр – для измерения объёма материала;
- весы – для определения массы сыпучего вещества.
Видео описание
Перед выполнением работы желательно ознакомиться со следующим видео:
Для выполнения расчётов не нужно использовать цилиндр слишком больших объёмов. Достаточно литровой ёмкости, которая должна иметь мерную шкалу. В подготовленный цилиндр при помощи воронки насыпают определённое количество материала. Его поверхность тщательно разравнивают и отмечают объем. При этом утрамбовывать или дополнительно встряхивать цемент запрещается.
Измеренный объем материала взвешивают вместе с тарой. Такие же манипуляции выполняют с мерным цилиндром отдельно. Потом от первого значения отнимают второе и получают чистый вес.
Для определения насыпной плотности материала используют формулу – m/V. В данном случае m – чистый вес цемента, V – объем.
Чтобы повысить точность, все измерения и расчёт выполняют несколько раз. Среднестатистическое от полученных цифр будет являться более корректным результатом.
Коротко о главном
Специалисты выделяют истинную и насыпную плотность цемента, которые существенно отличаются друг от друга. Также на данный показатель влияет много факторов – состав смеси, длительность и качество хранения, технология производства, марка по прочности.
Определить удельный вес цементного порошка довольно просто в домашних условиях. Для этого понадобятся весы и мерный цилиндр. Также приблизительную плотность материала можно определить прямо на стройплощадке, взвесив заполненное цементом ведро.
Для чего нужно знать удельный вес песка и способы его рассчитать
Никакая стройка не обходится без бетона. Кто-то использует уже готовый, ну а некоторые делают свой. И хорошо, если сырье для него высшего качества. Другое дело, если поставщик подкачал: тогда бетон пойдет трещинами буквально на следующий же день. Чтобы этого не произошло, читайте статью. Здесь будет рассказано, зачем нужен в растворе песок, как узнать его удельный вес и как не дать себя обмануть недобросовестным поставщикам.
Что такое песок и зачем он нужен
Песок – это смесь мелких осколков горных пород, которые называются зернами. Это почти чистый кварц (диоксид кремния) с размерами отдельных фрагментов до 5 мм.
Основное применение песка (помимо создание куличиков) – использование в качестве добавки к бетону. Все дело в том, что цемент после высыхания дает усадку и начинает трескаться. Песок, добавленный в раствор, наполняет бетон и не дает цементу стягиваться и предотвращает образование трещин. Его так и называют – наполнитель бетона.
Песок добывается в специальных карьерах или в руслах рек. Существует свыше тридцати видов песка, которые различаются по месту добычи, размеру зерен, влажности, наличию примесей. Чтобы не запутаться в этих дебрях, принято называть их все одним общим названием – строительный песок .
Зачем нужно знать удельный вес
При производстве бетона главное – это соблюсти пропорции. С этой стороны приготовление раствора похоже на замес теста: много муки – тесто будет рассыпаться, если мало – то станет слишком жидким.
То же самое и с песком. Вот почему при подборе песка важно знать удельный вес песка. На этот показатель влияет несколько факторов:
- Влажность – чем она выше, тем больше в песке воды и меньше самого песка.
- Наличие посторонних включений (глина, грязь, камни, щебень). Они также дают лишний вес, подменяя собой песок.
- Температура окружающего воздуха. Если она меньше нуля, то влага в песке замерзает в виде льда и увеличивает его удельный вес.
- Уплотнение песка. Утрамбованный песок имеет плотность в 1,2 выше.
- Размер отдельных зерен. Чем они меньше, тем больше песка вмещается в единицу объема или, говоря техническим языком, увеличивается насыпная плотность.
Каталог компаний, что специализируются на ландшафтном дизайне
Что же такое удельный вес песка? Это количество песка в тоннах или килограммах, которое содержится в одном кубическом метре. Его значение численно равно обыкновенной плотности. Принципиальное различие здесь в том, что плотность представляет собой массу песка в единице объема. Конечно, для рядового обывателя это ничего не скажет, но в строительном деле все же принято иметь дело именно с удельным весом.
Как его вычислить
Формула для вычисления удельного веса достаточно простая:
Объем для таких подсчетов всегда берется в кубических метрах – м³, а вес – в килограммах или тоннах. Результат записывается в виде кг/м³ или т/м³.
Допустим, что к заказчику приехал самосвал с песком.
По документам, объем кузова грузовика составляет 10 м³. Привез он, по его словам, 16,5 тонн песка. Вычислим, сколько песка в 1 м³:
Чтобы перевести тонны в килограммы, нужно разделить результат на 1000:
1,65 т/м³ × 1000 = 1650 кг/м³
Наоборот, чтобы перевести килограммы в тонны, значение удельного веса нужно разделить на 1000:
1650 кг/м³ ÷ 1000 = 1,65 т/м³
Согласно ГОСТу, каждый вид песка имеет свои значения удельного веса. В таблице ниже во второй колонке указано, сколько весит 1 куб песка. Для удобства даны значения удельного песка в ведре вместимостью 12 л. Нужно это в основном для рабочих, чтобы правильно соблюсти пропорции при приготовлении бетона:
Если таблица кажется вам чересчур сложной, в интернете есть множество сайтов с калькуляторами для вычисления удельного веса.
Видео описание
И еще информация о том, какой песок не стоит покупать, смотрите об этом в видео:
Заключение
Теперь, вооружившись теорией и удобной таблицей, можно смело затевать большую стройку, ведь вас не облапошить ни одному хитрому продавцу. Почерпнутая в этой статье информация позволит приготовить самый крепкий и долговечный бетон. Удачной стройки!
Плотность песка плотность цемента
Очень часто наших клиентов мучает вопрос как перевести кубические метры в тонны и наоборот. На данной странице мы попытались расмотреть два способа как это сделать.
Коэффициент перевода сыпучих материалов из м3 в тонны: данные коэфициенты являются примерными т.к. для точного перевода необходимо знать влажность материала. Для более точного определения коэффициента перевода можно провести простейший эксперимент. В 10 литровое ведро (его объем составлятет 0,01 м3) засыпьте необходимый вам материал и произведите взвешивание. Причём предварительно необходимо взвешать пустое ведро. По формуле Рн=(М2-М1)/V где Рн - коэффициент насыпной плотности, М2 - масса мерного сосуда вместе с материалом, М1 - масса пустого мерного сосуда, V - объём мерного сосуда.
Таблица коэффициентов перевода м3 в тонны для сыпучих материалов:
Насыпная плотность сыпучего строительного материала – это его плотность в неуплотненном состоянии. Она учитывает не только объем самих частиц материала (песчинок или отдельных камней гравия), но и пространство между ними, так что насыпная плотность меньше, чем плотность обычная. При уплотнении сыпучего материала, его плотность становится больше и перестает быть насыпной. Цемент в мешке, отвал щебня, или шесть кубов песка в кузове грузовика – все они находятся в неуплотненном состоянии и имеют свою насыпную плотность. Знать ее необходимо для того, чтобы связывать объем и массу таких материалов, ведь цены за их поставку могут быть в рублях, как за тонну, так и за кубометр. Точно так же количество этих материалов, например, их пропорции для приготовления бетона, могут понадобиться и в тоннах, и в кубометрах.
Плотность песка, пустотность и влажность – это взаимосвязанные характеристики песка, которые имеют важное значение при подборе материалов для приготовления бетона. Плотность песка бывает: истинная – это плотность высушенного песка и насыпная – плотность поставляемого песка. Такой показатель, как насыпная плотность изменяется в зависимости от влажности песка. При уменьшении плотности – возрастает пустотность, что приводит к повышенному расходу вяжущих, а следственно к увеличению расходов.
Плотность песка, при росте влажности до примерно 10% очень резко снижается, что объясняется тем, что влага, обволакивая каждую песчинку, заставляет их слипаться в комки и это приводит к увеличению общего объема. После того, как влажность достигнет десяти процентов, дальнейший ее рост приводит, наоборот, к увеличению плотности, поскольку вода начинает заполнять пространство между зернами песка, вытесняя воздух. Таким образом, если производится дозировка составляющих бетона по объему – этот фактор следует учитывать в обязательном порядке. Влажность песка можно определить, измерив разницу в массе песка до и после высушивания и разделив, полученный результат на первоначальную массу навески песка (обычно 1 кг.) Сушат песок на металлическом противне до полного высушивания (когда прекратится уменьшаться масса пробы).
Для того, чтобы определить, каков объем поставки песка, на месте приемки определяют его насыпную плотность, что позволит перевести массу поставки в кубометры.
Вычисляют насыпную плотность песка следующим образом: песок, без всякой предварительной обработки (высушивание, уплотнение), насыпают совком в мерный цилиндр, вместимостью 10 литров (ведро), с высоты 10 сантиметров, до тех пор пока цилиндр не заполнится «с горкой». Эту «горку» срезают вровень с краем мерного цилиндра, стараясь, опять же не уплотнять песок. После этого производится взвешивание пробы песка. Плотность песка будет частым от деления массы песка на объем, в нашем случае 10 литров, т.е. 0,01 кубов песка. Естественно массу песка измеряют без учета массы сосуда. Измерения проводят два раза, а окончательным значением будет сумма замеров, деленная на 2.
Как перевести вес в кубы и наоброт - существует два способа. Первый воспользоваться условными коэффициентами перевода. Но в этом случае вы должны понимать что результат полученный таким образом будет примерным. Второй способ провести замеры с помощью 10 литрового ведра именного того материала который вы используете в данный момент это гораздо хлопотное мероприятие, но оно принесёт вам более точный результат.
Насыпная плотность цемента (кг м3): таблица показателей, определение истинной плотности
Характеристика цемента, его химическая формула
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.
Благодаря отличиям в химическом составе каждый тип смеси обладает собственными физическими и эксплуатационными свойствами, что обуславливает их применение в разных областях строительства.
- 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
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.
Хранение во влажном помещении способствует впитыванию цементным порошком влаги. Вода вытесняет воздух, что делает материал более плотным, приводит к ухудшению качества цемента или его полной негодности.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
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.
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.
Как узнать сколько весит мешок цемента стандартного размера
Вопрос о том, сколько весит мешок цемента, актуален во многих ситуациях в процессе расчетов, закупки материалов, реализации ремонтно-строительных работ. Удельный вес – важный показатель, который демонстрирует отношение массы к занимаемому объему.
Можно сказать, что это показатель плотности насыпного материала. И данный параметр важен при выборе цемента и составлении пропорции раствора, замешиваемого на базе материала. Каждая марка цемента имеет свой удельный вес и поэтому важно знать соотношение объемов с массой, чтобы иметь возможность замесить раствор по правильной пропорции с нужными характеристиками.
Соотношение плотности и объема массы
Удельный вес цементного вяжущего может быть разным и напрямую зависит от таких факторов, как марка, степень помола клинкерного сырья, метод сушки материала в камерах, длительность его хранения в соответствующих (или не соответствующих) требованиям условиях. Самые меньшие значения плотности демонстрирует свежемолотый цемент.
Это связано с тем, что частицы порошка получают электрический заряд и расстояние между элементами порошка увеличивается, уменьшая массу цемента. Вес кубометра цемента в таком случае в среднем составляет 1200 килограммов. Когда же цемент долго транспортируют либо хранят, порошок трамбуется, электрический заряд пропадает, уходит лишний воздух и показатели плотности повышаются, а в одном кубометре уже находится около 1550 килограммов.
Немаловажно и то, что портландцемент способен впитывать влагу из окружающей среды, повышая вес и плотность. В данном случае речь идет о насыпной плотности цемента, которая измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3). На нее влияет и марка, которая определятся тонкостью помола вещества. Чем мельче помол, тем выше плотность.
У каждой марки отмечен свой показатель насыпной плотности – марки от М100 до М500 могут давать разницу по плотности в 300-400 килограммов на кубометр. И обязательно показатель плотности учитывается при составлении рецепта смеси: так, если пропорция цемента и песка указана 1:3, то в объеме и килограммах это будут совершенно разные величины (ведь у песка тоже есть своя насыпная плотность). И нужно смотреть рецепт либо в килограммах, либо в объеме (ведрах, к примеру).
Средний по характеристикам и особенностям транспортировки/хранения цемент демонстрирует удельный вес на уровне 1300 кг/м3. Следовательно, стандартный мешок на 50 килограммов вмещает около 0.038 м3 материала. Это значение важно при транспортировке.
Пропорции растворов цемента
Вес мешка всегда указан на самом мешке, но вот плотность цемента может меняться даже в рамках одного и того же вещества, хранившегося в течение разного времени. Поэтому нужно уметь переводить одни величины в другие и наоборот.
Так, для замеса раствора из цемента М500 нужно взять такую пропорцию: 1 часть цемента, 2 части песка, 4 части щебня. Из соотношения можно определить объемы каждого из составляющих: для этого берут общий объем раствора, который нужно получить, и делят на число частей. Так, если нужно получить 1 кубометр раствора, то на одну часть будет приходиться 1:7=0.142 м3. Одна часть любого из компонентов равна данному показателю.
- 1 часть цемента – 0.142 м3.
- 2 части песка – 0.284 м3.
- 4 части щебня – 0.568 м3.
Для получения величин в килограммах нужно просто использовать насыпную плотность каждого из материалов, умножая на нужный объем. Так, если в 1м3 цемента М500 содержится 1500 килограммов материала, то в данном случае нужно 1500х0.142=213 килограммов цемента, 1800х0.284=511 килограммов песка, 1400х0.568=795 килограммов щебня. Воды берут половину от объема цемента.
Чтобы узнать, сколько мешков с цементом нужно купить, просто делят нужное число килограммов на вес мешка: 213/50=4.26 мешков по 50 килограммов, 213/25=8.5 мешков по 25 килограммов, 213/40=5.32 мешка по 40 килограммов.
Рецепты смесей могут быть разными, при выборе учитывают два основных фактора: марка используемого вяжущего (не должна быть намного ниже или выше нужной марки бетона), назначение раствора (для заливки фундамента или пола, кладки кирпича, штукатурки, создания изделий и т.д.).
По ГОСТу основные составы готовят по таким рецептам:- Для приготовления бетона марки М100 берут: 1:4.5:7 (цемент марки М400, песок и щебень) или 1:5.8:8 (с цементом марки М500).
- Бетон М250: 1:2:4 (цемент М400) и 1:2.5:4.5 (цемент М500).
- Бетон М400: 1:2:3.7 (из цемента М400) и 1:1.5:3.2 (из цемента М500).
Тут работает такое правило: чем выше марка цемента, тем меньше добавляют наполнителей и тем меньше удельный вес кубометра готового бетона.
Удельный вес пескоцементной смеси
То, сколько будет весить один кубометр песко-цементного раствора, напрямую зависит от насыпной плотности и массы компонентов смеси. Легкие наполнители (перлит, керамзит и т.д.) понижают массу готового раствора, тяжелые – соответственно, повышают. Кроме того, многое может зависеть от пропорции взятых компонентов, особенностей приготовления раствора.
Классический состав предполагает применение цемента в качестве вяжущего, песка (мелкий наполнитель), щебня (крупный наполнитель), воды. В таком случае, когда нет меняющих плотность раствора присадок и легких наполнителей, вес кубометра смеси стандартный.
Читайте также: