Содержание
Такая характеристика, как плотность цемента, представляет собой достаточно информативную информацию о данном строительном материале, которая позволяет оценить надежность будущего раствора, а также его прочность.
Разница между данным показателем в разных видах цемента может значительно различаться, что требует от строителей правильного выбора материала и соответствующих расчетов. В первую очередь плотность цемента влияет на составления пропорций приготовления строительных смесей для возведения зданий и сооружений.
Характеристика цемента, его химическая формула
Такой строительный материал, как цемент, материаловеды относят к искусственным неорганическим вяжущим веществам. С жидкими материалами он способен образовывать массу, обладающую пластичностью, способностью затвердевать и набирать форму камнеподобного тела.
Чаще всего цемент используют для приготовления бетона и различных растворов для осуществления строительства. Существует достаточно много различных видов данного материала, отличающихся своими характеристиками, применением, а также физическими и эксплуатационными свойствами.
Формула цемента является достаточно сложной, так как химия этого вещества многокомпонентная и непростая. В большинстве случаев материал состоит из следующих веществ:
- CaO (оксид кальция) – 67 процентов;
- SiO2 (диоксид кремния) – 22 процента;
- Al2O3 (оксид алюминия) – 5 процентов;
- Fe2O3 (оксид железа) – 3 процента;
- другие компоненты – 3 процента.
Исходя из списка компонентов, можно сделать вывод, что химическая формула цемента является большой и достаточно запутанной. Благодаря такому составу, материал отличается достаточно многими полезными качествами.
Их оценить позволяют определенные характеристики, к самым важных из которых специалисты относят следующие:
- насыпная плотность цемента;
- удельная плотность цемента;
- прочностные показатели;
- время схватывания и затвердения;
- удельный вес;
- устойчивость к низким температурам;
- тонкость помола;
- расход материала;
- стойкость к коррозии и т.д.
Вышеперечисленные характеристики материала являются достаточно важными. Они в зависимости от условий могут немного меняться, что требует тщательного подхода к осуществлению расчетов. Первые два показателя существенно могут повлиять на определение количества цемента, необходимого для возведения определенных объектов.
В целом плотность вяжущегося вещества находится в пределах от 3000 до 3200 килограмм на метр кубический. Но это лишь среднестатистические данные, которые могут отличаться в зависимости от множества факторов.
Насыпная и удельная
Насыпная плотность – это особая характеристика любых сыпучих материалов, в том числе и сухого цемента. Определяться данный показатель может в различных единицах измерения, но чаще всего строители и материаловеды его представляют в килограммах на метр кубический (кг/м3).
Удельная плотность цемента представляет собой показатель, характеризующий отношения веса материала к занимаемому им объему. Единицы измерения при этом остаются такими же, как и при насыпной плотность – кг/м3.
Альтернативным названием этого показателя является удельный вес вещества. Эта характеристика цемента может отличаться в зависимости от множества факторов, но приблизительные значения для каждого вида материала в нормальном состоянии строители и материаловеды определили.
В целом насыпная и удельная плотность цемента известная для разных групп данного материала:
- портландцементов;
- шлакового класса;
- пуцолланового класса.
Глиноземистый цемент относится к быстродействующим гидравлическим вяжущих веществам. Смесь для данного материала подбирают специальную, так как она должна быть богатой глиноземом. Кроме этого компонента, в данном цементе присутствует и достаточное количество разных примесей.
Они позволяют увеличить некоторые показатели и эксплуатационные свойства материала. На данный момент существует несколько видов данного цемента: ГЦ-40, ГЦ-50 и ГЦ-60. В первую очередь их отличие состоит в том, что они затвердевают за разное количество времени.
Их насыпная плотность примерно находится в пределах от 950 до 1150 килограмм на кубический метр. Истинная (то есть удельная) плотность данного вида материала в два раза больше: от 3000 до 3100 килограмм на кубический метр.
Портландцемент также относится к гидравлическим вяжущим веществам. Он изготовляется посредством совместного помола нескольких компонентов. К ним относится клинкер, гипс и различные добавки.
Среди химических соединений в данном материале существенно преобладают силикаты кальция, количество которых достигает 80 процентов в зависимости от производителя. Именно этот вид цемента чаще всего применяют на строительстве в разных частях света.
Связанно это с его прекрасными характеристиками и эксплуатационными свойствами. Насыпная плотность данного цемента марок М400 и М500 составляет от 1100 до 1300 кг/м3.
Что касается удельного показателя, то он несколько больше, нежели глиноземистых материалов: от 3100 до 3200 кг/м3.
Плотность цемента М200 несколько ниже предоставленных данных, так как он обладает меньшим количеством различных добавок и примесей. Соответственно и сфера применения такого материала более ограничена, так как данный показатель влияет на множество свойств и качеств цемента.
Шлаковые цементы отличаются тем, что их добавки представляют собой активные минеральные вещества в виде доменных гранулированных шлаков. Из-за того, что данные компоненты материала обладают способностью самостоятельно твердеть, вяжущее вещество такого вида получается качественнее, нежели его пуцоллановые аналоги.
Цемент представляет собой сыпучее вещество, которое очень распространено в различных типах строительства и ремонта. Тут узнаете, из чего он состоит.
В настоящее время весьма популярной считается силиконовая штукатурка, которая применяется для отделки фасада зданий. Здесь все о ее различных видах и характеристиках.
Сухая стяжка пола предназначена не только для выравнивания пола, но так же сделать его и крепким. Перейдя по ссылке ознакомитесь с ее характеристиками.
К тому же производство таких цементов – это корректная утилизация продуктов доменных печей, которые используются при выплавке чугуна из руд. Данные виды материала существуют трех марок: М300, М400 и М500. Они обладают индивидуальными характеристиками и особенностями применения.
Насыпная плотность цемента М300, М400 и М500 находится в пределах от 1100 до 1250 килограмм на метр кубический. Это показатель, касающийся сульфатно-шлакового материала, несколько ниже: от 1000 до 1200 килограмм на метр кубический.
Удельная плотность шлакопортландцемента – 2900-3000 килограмм на метр кубический, тогда как сульфатно-шлакового вещества – 2800-2900 килограмм на метр кубический.
Пуцоллановые цементы начали производить достаточно давно. Эти материалы являются одними из самых древних вяжущих веществ, так как впервые вещество вулканической породы – пуцоллану, применили еще в Древней Риме. Отличается такой материал повышенными антикоррозийными свойствами.
Удельная плотность пуцолланового цемента в рыхлом состоянии находится в пределах от 800 до 1000 килограмм на кубический метр. Если данный материал уплотнить, то данный показатель немного повыситься – до 1200-1600 килограмм на кубический метр.
Что касается удельного веса пуцолланового вяжущего вещества, то он не превышает показателей от 2700 до 2900 килограмм на метр кубический.
Подробнее о том, как определить плотность цемента смотрите на видео:
Факторы плотности
Насыпная плотность цемента существенно отличается от истинной тем, что она является величиной, умеющей меняться. Находится она чаще всего в пределах от 1100 до 1600 килограмм на один метр кубический.
Существует определенный перечень различных факторов, которые могут повлиять на материал, изменив насыпную плотность цемента.
К ним относятся:
- Марка материала. Считается, что любой цемент более низкой марки имеют соответственно более низкую плотность. Именно поэтому данный показатель у материала М200 будет ниже, нежели в М400.
- На данный фактор важно обращать внимание, так как марка цемента – это практически первое, на что обращает человек внимание, осуществляя покупку данного товара.
- Технология производства. В зависимости от того, каким образом изготовлялся цемент, у него могут быть различные фракции, отличающиеся прежде всего диаметром частиц. Это в свою очередь значительно влияет на то, какие воздушные пространства будут между ними.
- Если частицы цемента значительные в свои размерах, то пустоты также будут немаленькими. Чем мельче помол, тем меньше воздушного пространства останется в готовом материале.
- Химический состав. Если в состав материала добавить определенные пластификаторы, добавки, глинозем или другие элементы, его насыпная плотность может немного поменяться. Связанно это с тем, что размер этих компонентов отличается от размера частиц самого цемента.
- В итоге они могут, как увеличить воздушное пространство, так и занять его, будучи достаточно маленькими.
- Условия хранения. В некоторых средах материал может достаточно быстро набирать или же терять свои технические характеристики. Например, цемент, находящийся в силосе, длительное время может совершенно не менять показателей плотность в отличие от материала, расположенного на открытом пространстве.
- Влага может вытеснять пространство между пустотами, делая цемент более тяжелым и уплотненным. Если транспортировка цемента была неаккуратной, чаще всего его показатели плотности увеличиваются. Чем больше было ушибов на дороге, тем более высокой будет плотность материала.
- Дата производства. Если цемент был изготовлен сравнительно недавно, в нем остается небольшое количество статического заряда, который существенно может увеличивать воздушное пространство между частицами материала.
- Из этого следует, что, чем дольше времени прошло после даты производства, тем более высокой будет плотность.
Плотность сухого цемента меняется от всех вышеперечисленных факторов, поэтому очень важно на них обращать внимание, производя расчеты, или же осуществляя поиск ответа на то, почему существуют отличия между указанными производителем параметрами материала и реальными данными.
Расчет и определение
Определение насыпной плотности цемента – это достаточно простой процесс, который не требует больших расчет или сложных механизмов измерения данного показателя. Для этого понадобится все три вещи:
- воронка, через которое может проходить материал;
- мерный цилиндр, позволяющий измерить объем цемента;
- весы, предназначенные для выяснения массы исследуемого вещества.
Мерный цилиндр не нужно подбирать больших объемов. Достаточно обычной литровой емкости с мерной линейкой на ее стенках. Использую воронку, в цилиндр следует насыпать определенное количество цемента. После этого необходимо разровнять поверхность материала в емкости и убрать излишки, если таковы имеются.
Массу исследуемого цемента следует взвесить, предварительно перед этим также узнав массу самого мерного цилиндра. При это запрещается утрамбовывать материала или же встряхивать его.
Плотность цемента после получения всех данных исследования можно определить, использую простую формулу:
В данной формуле M2 подразумевает общий вес мерного цилиндра и цемента, который был в нем насыпан. Вместо М1 следует вставить массу самой емкости. V – это объем насыпанного в цилиндр материала, который соответствует показателю, взятому из мерной линейки. Масса измеряется только в килограммах, объем – в метрах кубических.
Плотность цемента по ГОСТ определяют следующим образом: PH=M/V, где М – это навеска цемента в граммах, а V – объем жидкости, вытесненной цементов в сантиметрах кубических. По своей сути этот метод практически не отличается от вышеописанного, являясь его аналогом.
Таким образом можно определить плотность с точностью до 0,01 грамма на кубический сантиметр. Для более корректного измерения исследование проводят два раза, в результат записывая их среднестатистическое значение.
Знать насыпную плотность цемента необходимо из-за различных причин. К ним относится необходимость осуществления расчетов для компонентов бетона.
Благодаря знаниям характеристик материала, можно определить, какое его количество необходимо добавить в бетономешалку.
Заключение
Плотность цемента значительно влияет на эксплуатационные характеристики материала, поэтому очень важно ее рассчитывать перед строительством. Для этого следует понимать, в чем заключаются различия, как истинных, так и насыпных показателей материала, и каким образом необходимо их определять.
В таком случае, если все будет сделано максимально корректно, сооружение или здание будет построено правильно на долгие десятилетия или столетия.
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.
