Плотность песка плотность цемента

Обновлено: 24.04.2024

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.

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.

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.

Плотность – это физическая величина материала, которая определяется как отношение массы к объему и измеряется в г/см 3 или кг/м 3 . Для сыпучих строительных материалов, таких как, например, песок, эта характеристика изменяется в зависимости от степени уплотнения: одно и то же количество песка может занимать разный объем. В своем естественном неуплотненном состоянии сыпучие материалы имеют насыпную плотность.

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.

В таблице приведены насыпные плотности основных строительных материалов (сколько их в одном кубе) и сколько кубов такого материала в одной тонне.

Строительный материал	Насыпная плотность, кг/м 3	Кубов в 1 тонне
Цемент сухой	1500	0,666
Мокрый песок	1920	0,52
Сухой песок	1440	0,694
Гравий крупный	1500	0,666
Гравий мелкий	1700	0,588
Щебень мелкий	1600	0,625

В самостоятельном строительстве мерилом чаще всего является ведро, а не кубометры или тонны. Поэтому нужно знать, что одно 10-литровое ведро имеет объем 0,01 м 3 и содержит:
- 15 кг сухого цемента;
- 14 кг сухого песка;
- 15 кг крупного гравия;
- 17 кг мелкого гравия;
- 16 кг щебня.

Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В зависимости от размера частиц подразделяется на гравелистый, крупный, средний и мелкий. Каждый вид песка имеет свои свойства.

Цемент – это один из самый распространенных строительных материалов. Он используется в качестве вяжущего вещества при приготовлении бетона. При приготовлении бетонной смеси цемент смешивают с наполнителями - песком и гравием или щебнем. При затвердевании цемент связывает частицы наполнителя в единое целое, получается продукт, обладающий большой прочностью и нерастворимый в воде.

Дата публикации: 03.11.2010 15:17:28

© 2009-2016 «Строй своими руками»
Использование материалов сайта «Строй своими руками» разрешено только при условии размещения активной гипертекстовой ссылки на источник.

Определение понятий

истинная плотность;
насыпная плотность.

Как изменяются свойства материала во внешней среде

Сколько весит цемент

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

пуццолановый – 2800/900;
шлаковый – 2900/1200;
глиноземистый – 3100/1100;
портландцемент – 3200/1200.

Как рассчитать вес цемента для приготовления строительных смесей

Правила выполнения расчёта

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:

Коротко о главном

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.

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

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.

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

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.

Сначала следует взвесить пустую емкость. Обозначают эту массу как M1. Затем в мерную посуду через воронку аккуратно засыпают цемент, убирают его излишки и взвешивают ее снова. При этом емкость с содержимым не встряхивают, материал нельзя перемешивать или утрамбовывать.

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.

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.).

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: