Удельный вес строительного песка

Удельный вес строительного песка

Песок используется практически во всех сферах производства, но особенно много его требуется для выполнения строительных работ. Без песка невозможно приготовить бетон, построить фундамент или залить отмостку. Приготовление бетона и других строительных смесей основано на использовании различных материалов в определенной пропорции. Поэтому очень важно уметь правильно определять удельный вес песка строительного.

Средний удельный вес цемента разных видов. Таблица

Определение насыпной плотности

Определить насыпную плотность на практике можно с помощью приспособления, конструкция которого состоит из усеченной воронки с ситом сверху и мерной емкости. В нижней части воронка перекрывается задвижкой. Сито в верхней части воронки необходимо для того, что отсеять крупные фракции цемента. Предварительно мерная емкость, объемом в один литр, взвешивается и фиксируются показания.

Далее, при закрытой заслонке через сито засыпают два килограмма исследуемого вещества, открывают задвижку и заполняют мерную емкость, после чего задвижку закрывают. Для более точного результата пластиной выравнивают материал с верхней части цилиндра. После чего цилиндр с цементом опять взвешивают и из полученного результата вычитают чистый вес цилиндра. Таким образом определяется реальный вес цемента. Чтобы определить насыпную плотность цемента нужно разделить полученный вес на объем цилиндра. Для различных марок цемента эта величина может находиться в интервале 900‒1400 кг/м³.

Вычисление объема порошка, входящего в мешок

На самом деле, определить содержание вяжущего вещества в одном мешке сложнее, чем может показаться. Для начала стоит уточнить массу цемента. Зачастую стандартная заводская фасовка для мешка цемента — 50 кг. Также существует мешок на 25 килограммов и 40 килограммов. Однако мешок массой в 50 килограммов может отличаться от аналогичного по ряду смежных параметров:

• наличие добавок;
• уровень плотности цемента;
• как следствие предыдущего пункта, занимаемое пространство в 1 мешке.

Стоит учесть тот факт, что характеристики порошка могут меняться со временем. В частности, плотностное значение наименьшим является по завершению производства (так называемая насыпная плотность) из-за насыщения воздухом. Когда осуществляется транспортировка, происходит увеличение насыпного плотностного параметра. И даже если условия, при которых осуществляется хранение, оптимальны, то в течение года исходное число увеличится примерно на 35%.

Как осуществляется расчет

Удельный плотностной уровень — это масса 1 м3 цемента. Для типового портландцемента средняя цифра составляет 1300 кг/м3. Если использовать её, то содержание в мешке 50-килограммового формата можно вычислить по следующей математической пропорции:

1300 кг/м 3 – 100%
50 кг – X%
X = 50*100/1300 = 3.85%

Соответственно доля 50 кг мешка цемента от 1 куба — 3,85% или 0,0385 кубометра.

Набор табличных данных

В мешке весом 25 или 50 килограмм значения можно пересчитать, используя эту же простейшую формулу. Мы учли все числовые параметры в ряде таблиц.

Желая получить куб бетона, но имея при этом только фасованный порошок, используют замер вёдрами (стандартное на 10 литров).

Однако предпочтительно знать, сколько мешков цемента понадобится, чтобы создать кубометр бетонного раствора.

Зная вес мешка, а также легко определяя вес цемента в 1 м3 порошка, вы сможете обеспечить меньшее расходование для подконтрольного объекта. Рассчитайте по предложенным формулам объемный вес, а из других статей нашего сайта получите полезные советы. Например, мы расскажем, как сопоставить количество килограмм относительно других компонентов состава, к примеру, с песком или рядом твердых частиц типа щебня. Мы описываем всё, что следует знать для заливки фундамента или проявления лучших свойств в цементном составе.

Классификация удельного веса 1 куба бетона:

Самым распространенным способом классифицирования веса куба состава является разделение согласно удельному весу. Согласно объемной массе, выделяют такие виды бетонов, как:

1. Особо легкие: вес 500 кг максимально на каждый куб. Характеризуется содержание воздушных ячеек с диаметром 1-1,5 мм и пористой основой. Это знакомые нам пено и газоблоки, которые в основе своей имеют не только классические цемент и песок, но и пенообразователь, создающий ячейки с воздухом. Это позволяет создать низкий вес и хорошую теплоизоляционную способность.
2. Легкие: 500 кг – 1,8 т на куб. пористая структура, которая определима от того, сколько будет в нем различных облегченных фракций, таких, как керамзит, туф, пемза или вермикулит. Содержание песка в них около 600 кг на куб. Из него получаются отличные блоки и перегородки, легкие конструкции, облегченные блоки, по типу шлакобетона.
3. Тяжелые: 1800 – 2500 кг. Часто содержат в качестве наполнителя гравий и щебенку, песок крупных фракций, используются минеральные наполнители, кварцевый песок. Также здесь примерно по 200 л воды и 250-450 кг цемента. Это самый часто используемый нами в строительстве бетон.
4. Особенно тяжёлые: 2,5 -3,5 тонны. Здесь применимы наполнители на основе группы минералов, таких как бариты, магнетиты, лимониты. Учитывая огромную массу таких смесей. В принципе, вам даже не стоит на них зацикливаться, т.к. они в частном строительстве и близко не используются, в основном в промышленности.

Как определяется?

Это не так уж сложно. Для работы потребуется емкость известного объема (проще всего использовать 1 литр) и воронка. Порядок определения таков:

• Емкость взвешивается;
• Через воронку, цемент засыпается в емкость;
• Излишки материала удаляются;
• Емкость взвешивается в наполненном состоянии;
• Из результата отнимается масса пустой емкости;
• Полученный чистый вес порошка в килограммах делится на объем в кубометрах (литр – это 0,001).

Теоретические понятия

Цемент в сухом виде является сыпучим мелкофракционным материалом. Фактически он представляет собой не однородную массу, а насыпь из микроскопических элементов, между которыми располагается воздух. Если рассматривать его фактуру под микроскопом, то станут заметны дискретные твердые кусочки, увеличенные во множество раз.

Схема состава цементов

Единого значения плотность сухого цемента не имеет. Принято два основных понятия, которые используют по отношению к данному строительному материалу. Ими являются:

• истинная плотность цемента;
• насыпная плотность цемента.

Чтобы засчитать значение удельного веса берут отношение массы (кг) к объему (куб.м). Разделив один параметр на другой, получим необходимый результат. В первом случае в расчете принимает участие объем исключительно выбранного сырья (только крупинки строительного материала без учета воздуха между ними). Истинная плотность цемента – это физическая величина, которая участвует в школьных справочниках или научной литературе. При замерах вещество представляет собой монолит.

Насыпная плотность цемента важна для строителей. Объем минерального порошка берется с учетом пустот, имеющихся между частичками. Даже при теоретическом разборе очевидно, что у одного и того же материала, например, у марки М200 цифровые значения будут различными. Ведь в пространстве насыпь всегда будет занимать больше места, чем цельный монолит. Соответственно ее численное значение будет ниже.

Воздух составляет более половины объема в любой массе – порошкообразной, гранулированной и кусковой

Также на занимаемое место в пространстве влияет наличие статического электричества. В процессе соприкосновения между собой микрочастицы сыпучих материалов наэлектризовываются.

Трущиеся сухие частицы цемента получают постепенно статический одноименный заряд, что по законам физики вынуждает их отталкиваться друг от друга.

Во время пересыпания/ссыпания заряд постепенно повышается. Это способствует небольшому увеличению объема материала.

Наименьшее значение плотности имеет приготовленный только что портландцемент. Также сопоставимые параметры присутствуют у сыпучего вещества, которое недавно выгрузили при помощи автопродувки из автомобильной цистерны.

В период транспортировки происходит утряска материала за счет вибрации, что способствует уплотнению. Частицы находят положение, при котором максимально заполняются пустоты. Насыпной параметр плотности увеличивается. Это же происходит и во время длительного хранения. Статический заряд уходит и масса «слеживается», уплотняясь и занимая меньше места.

ВИДЕО: Определение истинной плотности материала

Активные факторы воздействия

В отличие от истинного значения насыпной параметр является не постоянной константой, а переменным значением. Это актуально как для плотности цемента М 400, так и для иных марок. Вариабельность обычно находится в пределах 1100-1600 кг/куб.м.

На параметр оказывают влияние различные факторы:

• Марка строительного материала. Исходя из этого, плотность цемента М 500 будет выше, чем у «четырехсотого».
• Производственная технология. В зависимости от способа изготовления микрочастицы имеют разнообразную форму и геометрические параметры. Фактор напрямую влияет на то, сколько места в пространстве будет занимать сыпучее вещество в итоге.
• Химическая формула. Плотность цемента М 500 в чистом виде без различных гидрофобных присадок или глиноземных соединений будет значительно отличаться.
• Условия и способ хранения. Герметичная упаковка способствует сохранению характеристик материала в течение длительного срока.
• Давность изготовления. Плотность цемента М 400, который произведен недавно, будет существенно выше, чем у того, который выпущен достаточно давно и успел слежаться в плотную структуру.

Примером определения параметров для «пятисотой» марки служит таблица.

Истинное значение, которое указано в справочниках, составляет 3100 кг/куб.м. Оно принимается в большинстве случаев для проведения химических или физических опытов.

Свежий насыпной состав приравнивают к 1100-1300 кг/куб.м. Для более слежавшихся масс принимают цифру из интервала 1500-1600 кг/куб.м.

Воспользоваться физическими характеристиками «четырехсотой» марки можно из приведенной таблицы.

В большинстве случаев на предприятиях, использующих в своих производственных процессах цемент в виде насыпи, в расчетах используется параметр 1300 кг/куб.м. Маркой или присадками, добавляемыми в состав, часто пренебрегают.

Самостоятельное определение

Для проведения опыта потребуется тарированная емкость, помогающая определить объем сыпучего вещества. В нее насыпаем через мерную воронку ровно 1 кг исследуемой марки цемента.

Переводим значение объема в куб.м. Делим 1 кг на полученный объем в куб.м. В результате опыта определим текущую плотность. Если нет под рукой тарированной емкости, то вычисляем объем самостоятельно. Для этого определяем площадь тары в квадратных метрах и умножаем на высоту насыпи в мерах. Главное разровнять поверхность порошкообразного средства, чтобы минимизировать погрешность. Рекомендуется проводить округления после всех вычислений для повышения точности результата.

ВИДЕО: Определение насыпной плотности материала

Влияние состава на значение

Разные сорта цементов отличаются по своему химическому составу, что отражается на итоговой массе партии. В состав входят оксидные соединения:

• кальциевые;
• кремниевые;
• алюминиевые;
• железные и пр.

Единая формула у вещества отсутствует. Процентный состав каждого из оксидов оказывает непосредственное влияние на физико-химические характеристики продукта.

Востребованным значение плотности является для нескольких популярных групп:

• глиноземный класс;
• шлаковая группа;
• портландцемент;
• пуццолановая группа.

Глиноземы относятся к быстродействующим вяжущим материалам. Состав имеет разнообразные включения, оказывающие влияние на эксплуатационные характеристики в целом. Востребованными являются марки от ГЦ40 до ГЦ60. Разница между ними заключается в скорости затвердевания.

Насыпной удельный вес для глиноземистых марок в отличие от портландцемента ниже и составляет 950-1150 кг/куб.м. Истинное значение не превышает 3100 кг/куб.м.

На массу портландцемента влияет химический состав, в котором преобладают силикаты. Их процентное содержание зависит от марки материала. В некоторых случаях оксиды кремния составляют до 80% от общего состава. Данный тип продукта является наиболее востребованным на всех континентах мира. Популярные марки его имеют удельный вес до 1300 кг/куб.м.

Шлаковая группа насыщена активными минеральными добавками из гранулированных доменных шлаков. Это позволяет самостоятельно быстро твердеть веществу. Обогащение сульфатно-шлаковыми компонентами снижает удельный вес. Он составляет для группы в насыпном значении 1000-1250 кг/куб.м.

Цемент со шлаком

Плотность пуцолланового цемента составляет 800-1000 кг/куб.м. Это значение он имеет в рыхлом состоянии. Для слежавшейся массы параметр будет в пределах 1200-1600 кг/куб.м.

Интересные нюансы

В зависимости от времени, прошедшего от производства до использования цемента в растворах показатель его плотности постоянно изменяется. Если речь идет о свежем продукте, то она составляет порядка 1100-1200 кг/куб.м, у слежавшегося – доходит до 1600 кг/куб.м. Средний показатель при соблюдении норм хранения — 1300 кг/куб.м в течение первых двух лет с момент производства.

Истинная плотность, как было сказано, ранее более чем в 2 раза выше – у того же самого продукта при правильном хранении она составляет 3200 кг/куб.м.

Этот парадокс разницы в показателях объясняется присутствием воздуха между частицами. Даже в слежавшейся сухой массе он (воздух) составляет более половины объема. Это касается не только насыпной, но и гранулированной, и кусковой массы.

Если истинный показатель – понятие теоретической, то насыпной – чистая практика. Именно его принимают во внимание, когда определяют количество компонентов при подготовке бетонных растворов. Так, например, если зерно крупное, оно займет весь объем, а пространство между ними заполнится песком. Сочетание разных размеров позволяет добиваться максимально плотной структуры и, соответственно, наиболее мощных показателей. Именно по такому принципу делают фундаменты, дороги и другие конструкции, на которые приходится высокая нагрузка.

Освоение теории в вопросах плотности и расчета показателей позволяет даже несведущему человеку правильно определять состав бетонной смеси и соотношение компонентов для определенных видов работ.