Плотность цемента М500, М400 – насыпная, истинная

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Определение понятий
2. Как свойства материала изменяются во внешней среде
3. Сколько весит цемент
4. Значение плотности для разных типов цементного порошка
5. Как рассчитать вес цемента для приготовления строительных смесей
6. Правила выполнения расчетов
7. Коротко о главном

Использование цементной смеси предполагают почти все виды строительных работ. Наиболее популярны материалы с маркировкой М400 и М500. Применяются в составе бетонных и цементных растворов в качестве вяжущего вещества. Они имеют свои физические и эксплуатационные характеристики, основной из которых является плотность – соотношение массы стройматериала к объему. От этой величины напрямую зависит прочность бетона, а также надежность и срок службы возведенного строительного объекта.

Определение понятий

Цемент – это порошкообразный мелкофракционный продукт, состоящий из разделенных между собой воздушными пустотами твердых частичек. Под воздействием внешних условий объем воздуха изменяется, поэтому масса продукта даже при одинаковом его количестве может быть разной. Для каждого сыпучего вещества существует два физических параметра – насыпная и истинная (удельная) плотность.

При получении первого учитывается объем, который занимает скопившийся между частицами цементной смеси воздух. Используется значение при проведении строительных расчетов для определения необходимого количества цемента в разрыхленном состоянии. Для состава с маркировкой М400 величина составляет 1200 кг/м³, М500 – 1300 кг/м³.

Удельная или истинная плотность – это постоянная величина, которая всегда выше от насыпной. Вычисляется она с учетом того, что частички порошкового продукта максимально плотно прилегают одна к другой, и между ними отсутствует воздушная прослойка. Значение может достигать до 3200 кг/м³.

Как свойства материала изменяются во внешней среде

Говоря о плотности, необходимо учитывать какой именно цемент имеется ввиду: расфасованный в мешки сухой или уже затвердевший раствор. Если второе, то это истинная величина. Когда она будет слишком низкой, то возведенная из него стена получится непрочной. Даже когда для приготовления раствора использовано плотное качественное сырье, то в случае несоблюдения технологии заливки в бетоне возможно наличие большого количества трещин и пор.

Но после отвердевания раствор набирает прочность и плотностные характеристики его не изменяются. А если рассматривать сыпучий стройматериал, то даже у порошка с одинаковым составом данный параметр меняется.

Строителей первостепенно интересует насыпная плотность, значения которой непостоянны:

• наименьшие параметры у свежеприготовленной продукции, потому что частицы, имея одинаковый заряд отталкиваются одна от другой. При продолжительном хранении элементы разряжаются, все меньше между ними становится расстояние и соответственно смесь становится все плотнее. Воздействие на внутреннее электрическое поле оказывать могут также гидрофобные добавки;
• увеличивается характеристика при транспортировке сырья. Песчинки вследствие вибрации уплотняются, заполняя при этом свободное пространство;
• у сухого порошка показатель меньше. За счет пористой структуры материал в условиях повышенной влажности впитывает влагу, становясь от этого тяжелее. Просушить его не получится, как например песок. Дело в том, что влага меняет структуру цемента необратимо, образуя в нем цементный камень. Высокие значения в таких случаях не обозначают качество сырья, а указывают на нарушение условий хранения.

Материал с комками к использованию не пригоден. Поэтому при покупке необходимо обращать внимание на дату изготовления и поинтересоваться в каких условиях продукция хранилась на складе.

Сколько весит цемент?

Удельный вес цементных смесей определяется как отношение его массы к объему. Зависит показатель от следующих факторов:

1. Марка. Чем больше значение по маркировке, тем выше удельный вес.
2. Технология производства. От способа, по которому изготовлено сырье, зависит форма и размер полученных на выходе зернышек. Чем они мельче, тем больше масса потому что большую часть структуры составляют сами частички, а не воздушное пространство между ними. Соответственно при одинаковом объеме смеси с мелкими и более крупными частицами в первом случае вес будет больше.
3. Состав. В строительную смесь для улучшения ее эксплуатационных качеств добавляют гидрофобные присадки и другие добавки, что соответственно сказывается на физических характеристиках.
4. Условия хранения. Стройматериал необходимо хранить в герметичной таре в помещении с оптимальным микроклиматом. Это позволит подольше сохранить первоначальные характеристики.
5. Давность изготовления. Удельный вес свежеприготовленного цемента выше в сравнении со смесью, частицы которой в течение продолжительного времени уплотнились.

В таблице ниже приведена классификация бетона по удельному весу.

№ п/п	Виды смесей	Вес, кг/м³
1.	Особо тяжелые	от 2500
2.	Тяжелые	2200-2500
3.	Облегченные	1800-2200
4.	Легкие	500-1800
5.	Особо легкие	до 500

Самыми качественными и долговечными считаются тяжелые бетоны. При изготовлении в них добавляют высокоплотный цемент, щебень гранитный и другие крупные наполнители. Это обеспечивает составам отличные прочностные свойства, влагостойкость и морозостойкость.

Значение плотности для разных типов цементного порошка

Существуют разные сорта цемента, характеристики которых во многом зависят от вида составляющих компонентов. У продукта нет единой химической формулы. Но входящие в состав алюминиевые, кальциевые, железные, кремниевые и другие оксиды напрямую влияют на его физико-химические характеристики.

К наиболее популярным типам цемента относят:

• глиноземистый. Вяжущий быстродействующий материал с различными включениями, которые напрямую влияют на эксплуатационные свойства;
• шлаковый. Такой материал обогащен полученными из доменных гранулированных шлаков активными минеральными добавками, благодаря которым состав быстро затвердевает. Благодаря наличию сульфатно-шлаковых элементов уменьшается удельный вес продукта;
• портландцемент. Большую часть состава составляют силикаты. В зависимо от марки продукта их процентное содержание может достигать до 80%. На строительном рынке такой вид считается наиболее востребованным;
• пуццолановый. Продукт идеален для бетонирования конструкций. Если говорить о строительстве, то подходит он не для всех работ.

Показатели плотности для основных видов цементного порошка приведены в таблице.

Вид	Плотность кг/м³
	истинная	насыпная
Глиноземистый	3100	1100
Шлаковый	1200	2900
Портландцемент	3200	1200
Пуццолановый	2800	900

Как рассчитать вес цемента для приготовления строительных смесей

Качество бетонного раствора напрямую зависит от вида используемых при его изготовлении составляющих компонентов, а также точного соблюдения пропорций.

Рассчитать вес мешка стройматериала несложно. Главное – это применять одни и те же расчетные единицы, независимо от того, отмеряете вы продукт в единицах объема или массы.

Для определения значения используется формула:

Масса/объем = плотность. Соответственно:

• при необходимости получить объем нужно массу поделить на плотность;
• когда узнать нужно массу, то получить ее можно путем перемножения объема и плотности.

Рассмотрим пример. Как определить сколько мешков потребуется для выполнения конкретной задачи. Реализуется цемент мешками массой 25 или 50 кг. Объем указывается в литрах и для первого варианта составляет 19, для второго – 38 л.

Итак, вам необходим куб бетона (1000 л) В15 с классом прочности 32,5. Такие показатели соответствуют М400.

Берем среднюю плотность М400 и умножаем ее на объем:

1200 х 0,13 = 156 кг

Мы получили необходимое количество. Разделяем полученную величину на вес упаковки, соответственно при весе 25 кг потребуется чуть больше шести и 50 кг чуть больше трех мешков.

Правила выполнения расчетов

В промышленных условиях удельный вес сухого порошка получают с помощью прибора Ле-Шателье. Определить в бытовых условиях насыпную плотность цементного порошка можно самостоятельно. Специализированное или сложное оборудование использовать не понадобится. Для этого достаточно:

• мерной емкости объемом не меньше одного литра;
• воронки. Внимание следует обратить на диаметр отверстия, чтобы частички смеси сквозь воронку проходили свободно;
• весов – для взвешивания сыпучего продукта.

Сперва взвешивается пустая емкость, значение обозначается как М1. Сквозь воронку в емкость засыпается порошок, после чего она повторно взвешивается.

Утрамбовывать, перемешивать или встряхивать содержимое мерного цилиндра нельзя, в противном случае полученный показатель не будет достоверным.

Важное условие правильности расчета – это использование в формуле одинаковых измерительных единиц, например, литры всегда нужно переводить в кубические метры.

Коротко о главном

Приготовить качественный строительный раствор можно только при соблюдении технологии изготовления, а также при правильном выборе всех составляющих компонентов, основным из которых является цемент. Выбирая продукт первоочередное внимание обращать следует на его плотность, в том числе истинную и насыпную.

Приобретая свежеизготовленный цемент в мешках, определять его удельный вес особой необходимости нет. Но даже при малейших сомнениях стоит определить насыпную плотность материала. Это позволит избежать ошибок, быть уверенным в прочности и надежности возводимого объекта.

Материал подготовил: Евгений Викторович Кузнецов