Меню

Истинная плотность цемента песка щебня



Плотность строительных материалов. Таблица.

Эксплуатационные характеристики современных строительных материалов – прочность, долговечность, морозостойкость и пр. – определяются их физическими параметрами, к числу которых относится и плотность.

Виды плотности, и их определение

Плотность определяется массой, которой обладает единица объёма конкретного материала; единицей измерения служит обычно кг/м3, хотя встречаются также размерности т/м3 и г/см3.

Понятие «Плотность строительных материалов» включает в себя:

  1. Насыпную плотность – показатель, применяемый к сыпучим строительным материалам: щебню, песку, гравию и пр., который учитывает степень пористости вещества. При одном и том же объёме с увеличением количества пустот масса материала снижается.
  2. Истинную плотность , которая устанавливается при абсолютном отсутствии пор, и является больше теоретической, чем практической характеристикой материала. Показатели истинной и насыпной плотности материалов в большинстве случаев не совпадают.
  3. Относительную плотность – сравнительную характеристику, которая устанавливает, насколько показатель плотности строительного материала превышает плотность воды при так называемых нормальных условиях: внешней температуре 4°С, и давлении воздуха 760 мм. рт. ст.

На практике удобно истинную/фактическую плотность строительных материалов оценивать их пористостью. С этой целью определяют предельное значение объёма насыщающего материала – газа или жидкости, которую может воспринять единица объёма исследуемого вещества. По увеличению веса материала судят о степени его пористости.

Для расчета плотности используется формула: p=m/V, где m — масса; V — объем.

Взаимосвязь плотности и качества строительных материалов

Помимо степени пористости, плотность определяет также и эксплуатационные показатели строительных материалов. Например, с увеличением плотности соответственно возрастает теплопроводность и снижается степень поглощения влаги древесиной. Поэтому часто относительно строительной древесины используют также показатель её качества, под которым понимают отношение предела прочности на сжатие к плотности материала.

Оценка плотности строительных материалов сильно зависит от условий их хранения и применения. Например, у бетона со временем плотность снижается, что объясняется постепенным вымыванием ряда составляющих из его состава. Изменения показателей плотности характерны и для строительных пластиков, которые длительное время пребывают под воздействием ультрафиолетового излучения.

Снижение плотности негативно отражается на механической прочности строительных материалов. Объясняется это более лёгкой деформацией имеющихся пустот, которые сопровождаются деформациями изгиба строительного элемента или его части. Постепенное накапливание механических напряжений в материале приводит к его разрушению (чаще внезапному, поскольку пластичность всех строительных материалов – достаточно низкая).

Значения плотности преобладающего количества строительных материалов изменяются в широких пределах. В частности, для неорганических материалов – камня, бетона – обычные показатели механической плотности могут изменяться в диапазоне значений 2200…3500 кг/м3, а для органических (пластик, битум, дерево) – 400…2500 кг/м3. Плотность структурно однородных материалов (в частности, металлов) обычно колеблется от 2700 кг/м3 в случае алюминия или его сплавов, до 7600…8000 кг/м3 — для стали и латуни.

Таблица плотности строительных материалов

В таблицах ниже будет приведена плотность основных строительных материалов.

Источник

Плотность строительного щебня

Одна из основных характеристик щебня — плотность. И неудивительно, ведь именно от нее зависит прочность строительного материала, а значит, и конструкций, для которых его используют. При расчете следует учитывать, что если камни лежат насыпом, то их вес в условном кубе будет отличаться приблизительно в два раза.

Читайте также:  Чем отбить цемент от плитки

Удельная плотность

Рассчитывая пропорции для приготовления бетонной смеси необходимо знать насыпную плотность щебня, так как соотношения компонентов берутся в объемном выражении на м3. Этот показатель будет разниться даже для одного литотипа пород, рассеянного при этом на разные фракции.
Таким образом, чем мельче зерна гравия, тем плотнее они укладываются, а значит, возрастает и насыпная плотность (еще ее называют кажущейся либо удельной). Кроме того, следует также учитывать и тот факт, что между крупными камнями воздушных зазоров больше, следовательно, 1 м3 стройматериала будет весить меньше. Это не самый удачный вариант для приготовления бетона, ведь все эти «карманы» или пустоты придется заполнять песком либо более дорогим материалом – цементом. Между тем, для устройства подушки под бетон или дорожное покрытие использование крупных фракций щебня себя оправдывает.
Знание удельной плотности стройматериала также помогает при необходимости организовать его транспортировку или хранение. Причем узнать данную величину несложно, если вы располагаете емкостью, объем которой заранее определен. Также понадобятся весы достаточной грузоподъемности. Щебень достаточно засыпать в емкость и взвесить. Результаты за минусом тары, разделенные на ее объем – это и есть искомая величина, выраженная в т/м3 или в кг/м3.

Истинная плотность

Истинная плотность представляет собой среднюю плотность зерен щебня. Этот показатель должен быть как можно выше, ведь он неразрывно связан с остальными прочностными характеристиками заполнителя. Однако повлиять на данный показатель нельзя, так как истинная плотность зависит от типа породы. Не получится и самостоятельно рассчитать его — это можно сделать только в лабораторных условиях. Поэтому потребителю остается только полагаться на собственный правильный выбор и приобретать щебень подходящего происхождения.

Сравнение показателей

Как мы знаем, щебень производят из нескольких видов пород. Какие-то из них являются более доступными, и отыскать их на рынке не представляет сложности.

Используя щебень в строительных работах, следует помнить, что насыпная плотность фракционного заполнителя незначительно изменяется в зависимости от степени его трамбовки. Так, например, хорошо уплотненный щебень фракции 40-70 мм может иметь такой же вес в т/м3, что и рыхлый фракции 20-40. Данная особенность этого стройматериала вызывает немало вопросов при его приемке после доставки на стройплощадку. Согласно ГОСТу коэффициент уплотнения является равным 1,1. Однако при составлении договора возможны варианты его пересмотра в сторону уменьшения. В этом случае щебень еще в кузове грузовика следует обмерить и умножить на заранее оговоренный с поставщиком коэффициент. Если результат соответствует оплаченному объему либо немного превышает его, то претензии к продавцу, понятное дело, отсутствуют.

Основные характеристики

Как правило, щебень изготавливается из пород, имеющих достаточно высокую зернистость на сколе. После дробления таких пород получают каменную крошку разной величины с шероховатой поверхностью и неровными краями. Данная особенность обеспечивает надежную сцепку с цементом, что гарантирует монолитность будущего бетона. Форму зерен, которая отвечает за адгезию, принято называть лещадностью щебня. Данный показатель выражается в процентах. Низкий показатель лещадности свидетельствует о том, что в породе содержится большое количество «цепких» зерен-пластин и иголок. Однако и высокая лещадность, которая означает, что в смеси преобладают зерна кубовидной формы, тоже востребована. Данный материал хорошо поддается трамбовке и уплотнению, а значит, его можно с успехом использовать при засыпке подушки для фундамента и работе с битумными составами.

Читайте также:  Смесь штукатурная цементная 25кг геркулес

Кроме плотности и прочности щебень имеет и другие важные характеристики, отражающие его способность к влагопоглощению и морозоустойчивость.

Наиболее распространенные виды пород

Приведем наиболее распространенные виды пород, из которых, как правило, изготавливают щебень. На первом месте по частоте использования и популярности находится гранит. Щебень, получаемый из этой породы, – очень крепкий вплоть до марки М1400. Это дает возможность использовать его для производства тяжелых бетонов, к прочности которых предъявляются высокие требования. Гранит имеет очень низкую степень влагопоглощения, которая в массовом отношении не превышает 0,2%. Таким образом, морозостойкость гранитного щебня достаточно высока – около 400 циклов. Гранитный щебень по праву считается самым лучшим, и соответственно и самым дорогим.

На втором месте пород для производства щебня находится известняк. Понятное дело, по своим характеристикам он гораздо слабее гранита, однако при этом его плотность составляет 2,7-2,9 т/м3. Такой высокий показатель плотности обеспечивает содержание доломита, кварца, других особо прочных минералов в известняковых породах. Однако общая крепость из-за более слабых связок между компонентами не поднимается выше М800. Морозостойкость составляет не больше 150 циклов, ввиду того, что известняк поглощает около 2,5% влаги. Эти особенности следует учитывать при расчете количества воды для раствора. Боле того, такие характеристики делают применение этой породы для строительства в северных районах невозможным. Во всех остальных районах, преимущественно, используют только известняковый щебень 20-40 мм.

На третьем месте находится гравий. Он имеет близкие с гранитом характеристики, правда, немного уступает ему в прочности (М1200), а его стойкость к замораживанию/оттаиванию составляет 350 циклов. При этом и цена данного стройматериала относительно невелика, так как в РФ функционирует множество карьеров, где в достаточном количестве добывается гравий. Отметим, что при выполнении бетонных работ следует отдать предпочтение горному гравию, так как речной не даст должного сцепления с цементным раствором.

На четвертом месте по популярности находится шлаковый щебень. Он имеет достаточно большие разбежности в характеристиках, так как делится на несколько видов. Однако в целом марки этого материала вызывают уважение – от М800 до М1200. Плотность щебня, полученного из шлака, варьируется в пределах 2700-2950 кг/м3, однако в некоторых конструкциях это скорее минус, чем плюс. Процент влагопоглощения у шлака велик и составляет 1,5%. Однако из-за того, что производство шлакового щебня является, по сути, вторичной переработкой отходов металлургического производства, его цена является очень маленькой. Таким образом, и себестоимость бетонных изделий с заполнителем из шлакового щебня снижается примерно на 20%.

Приобретая строительный щебень, достаточно ознакомиться с паспортом на продукцию, чтобы узнать точную плотность и прочие характеристики данного материала.

Источник

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.

Читайте также:  Как определяют марку цемента как бетона

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.

ооо «ИСО Альтаир»

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

Источник