Alsatelecom.ru

Стройматериалы
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент и его плотность

Цемент и его плотность

Такая характеристика, как плотность цемента имеет прикладное значение и является информативным показателем качества вяжущего компонента, а также прочности и надежности возводимой конструкции. Данный строительный материал состоит из частиц вещества, пространство между которыми заполнено воздухом. При этом количество последнего может быть неодинаковым. Существуют два параметра плотности: насыпная и истинная.

Факторы, влияющие на плотность

Насыпная плотность, в отличие от истинной – величина переменная и находится в пределах от 1100 до 1600 кг/м3. Вариативность этого показателя зависит от:

  • марки. Например, плотность М500 будет выше, чем у цемента М400;
  • используемой технологии производства – частицы вещества могут иметь разную фракцию, что влияет на размер воздушного пространства между ними;
  • химического состава – плотность М400 будет иной, в сравнении с глиноземными, гидрофобными, пластифицированными;
  • условий хранения – цемент в силосе полностью сохраняет свои параметры;
  • степени «свежести» – только что произведенный продукт, за счет накопленного статического заряда, имеет больше пустот между гранулами. Следовательно, плотность свежего цемента всегда будет меньше по сравнению со слежавшимся.

Предлагаем ознакомиться с особенностями цементных смесей М500 в этой статье.

Для вычислений используется усредненная насыпная плотность, которая составляет 1300 кг/м3. Но иногда при выполнении строительных работ важно определить точное количество наполнителя в бетонной смеси. Для этого применяется истинная плотность цемента кг/м3. Данный параметр – постоянный для конкретной марки, соответственно, удельный вес у ПЦ-400 и ПЦ-500 будет разным.

Именно насыпная, а не истинная плотность цемента влияет на прочностные характеристики бетона, то есть чем она выше, тем лучше заполняться все пустоты, пористость изделия будет меньше.

Максимальные показатели удельного веса – у портландцементов, так как они не содержат никаких добавок. Пониженные – у шлакопортландцемента и составляет порядка 2900 кг на м3. Этот материал экономичнее, так как позволяет при равном с другими типами цементов расходе изготовить бетонные изделия большего размера. Но в тех случаях, когда на первое место выходят требования по прочности, необходимо используется продукт классом не ниже ПЦ-500 или ПЦ-400.

В таблице представлены сравнительные характеристики портландцемента и других видов с меньшим удельным весом:

НаименованиеНасыпная, кг/м3Истинная, кг/м3
Глиноземистые
Глиноземистый950 — 1 1503 000 — 3 100
Портландцементы
Портландцемент пц-400, пц-5001 100 — 1 3003 100 — 3 200
Шлаковые
Шлакопортландцемент м400, м5001 100 — 1 2502 900 — 3 000
Сульфатно-шлаковый1 000 — 1 2002 800 — 2 900
Пуццолановые
Пуццолановый портландцемент850 — 1 1502 700 — 2 900
Сульфатостойкий пуццолановый портландцемент м400, м500800 — 1 1002 650 — 2 800

Как рассчитать плотность

Насыпная определяется как усредненная величина. Хотя, если сравнивать свежий и рыхлый материал с уже слежавшимся аналогом, то показатели будут разные: для первого варианта это – 1100-1200 кг/м3, для второго – 1500-1600. В промышленности для определения истинной плотности цемента применяется так называемый прибор Ле-Шателье.

Но в тех случаях, когда необходимо использовать точное значение величины, можно самостоятельно правильно рассчитать насыпную плотность. Для этого потребуется мерный цилиндр объемом 1 л, небольшая воронка и весы: цемент засыпается в емкость, а потом взвешивается. При этом содержимое нельзя встряхивать и разравнивать, а тем более утрамбовывать.

В результате данного опыта будут получены следующие значения:

  • отдельно масса сосуда – это М1;
  • общая масса цилиндра и материала – М2;
  • объем сосуда – V.
Читайте так же:
Плиты цементные цсп характеристики

А далее, чтобы вычислить насыпную плотность (РН) используется формула

Если проверке подвергается свежий продукт марки М500, то его удельный вес не превысит 1200 кг м3, но после уплотнения показатели будут более высокими.

Когда для выполнения строительных работ приобретается свежий цемент в мешках, то производить такие расчеты нет особой необходимости, так как актуальным будет значение равное 1300 кг/м3. Но если существуют сомнения, то использование данного способа для расчета плотности поможет избежать ошибок при строительстве и быть уверенным в прочности конструкции.

ГЛАВА 10. СТОЙКОСТЬ ЦЕМЕНТОВ И БЕТОНОВ ПРОТИВ ДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ АГРЕССИВНЫХ ФАКТОРОВ

Высокая морозостойкость цементного камня и бетонов — важнейшее свойство, в большой мере определяющее долговечность различных сооружений, особенно гидротехнических, дорожных, ирригационных.

При эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций возможно попеременное замерзание и оттаивание их в водонасыщенном состоянии. Как известно, объем воды при переходе в лед увеличивается приблизительно на 10 %. Естественно, что вода в порах и капиллярах цементного камня при замерзании оказывает большое гидравлическое давление на их стенки, вызывая напряжения растяжения. Многократные теплосмены приводят к постепенному расшатыванию структуры цементного камня и бетона, объемному расширению, появлению трещин и снижению прочности.

Разрушительное действие попеременного замерзания и оттаивания усиливается в тех случаях, когда вода (например, морская) содержит значительное количество различных солей. Наконец, конструкции, находящиеся в напряженном состоянии, при прочих равных условиях подвержены более интенсивному разрушению.

Морозостойкость цементов и бетонов изучали в СССР О. Е. Власов, Г. И. Горчаков, Г. К. Дементьев, Ф. М. Иванов, А. И. Конопленко, В. М. Медведев, С. А. Миронов, В. М. Москвин, Н. А. Мещанский, Ю. А. Нилендер, Н. А. Попов, П. А. Ребиндер, Б. Г. Скрамтаев, Г. М. Ру-щук, В. В. Стольников, М. И. Хигерович, С. В. Шестоперов и др. Ими выявлены закономерности, связанные с этим свойством, разработаны рекомендации и требования к цементам и бетонам, обеспечивающие их высокую долговечность в условиях попеременного замерзания и оттаивания в водонасыщенном состоянии.

Как уже отмечалось, вода, заполняющая цементный камень и содержащая некоторое количество Са(ОНЬ и щелочных соединений в растворенном состоянии, начинает переходить в лед, в первую очередь, в крупных порах и полостях при температуре 0 и —1 °С. При дальнейшем понижении температуры системы лед начинает образовываться в капиллярах всеуменьшающегося диаметра. В наиболее тонких из них вода замерзает около —25°С, а в гелевых порах, по некоторым данным,— лишь при —70 °С. Под давлением замерзающей воды и льда на стенки пор и капилляров цементный камень значительно увеличивается в размерах. Это увеличение, особенно в области температур от —5 до —20 °С, достигает примерно 1—2 мм/м в зависимости от свойств цемента и значения В/Ц. При оттаивании объем уменьшается, не достигая, однако, первоначального.

Морозостойкость цементного камня зависит от значения его общей пористости и ее характера. Чем меньше общая пористость, тем выше морозостойкость цементного камня. Уменьшение общей пористости достигается, во-первых, снижением водоцементного отношения при изготовлении бетона, но не ниже 0,4 и, во-вторых, длительным твердением его до начала циклов попеременного замерзания и оттаивания, во время которого капиллярные поры заполняются гидратными новообразованиями.

Читайте так же:
Использование цемента 400 д20

Ранее отмечалось, что при В/Ц= 0,4. 0,45 при значительной гидратации цементный камень почти не содержит капиллярных пор. Пористость его создается в основном гелевыми порами, заполненными водой в псевдотвердом состоянии. Отсюда следует, что бетоны высокой морозостойкости целесообразно готовить при В/Ц, не превышающих 0,45—0,5. При этом лучше всего применять портландцементы с пониженной водопотребностыо, а также вводить в них поверхностно-активные пластифицирующие (ССБ, СДБ, С-3 и др.) и пластифицирующе-гидрофобизирующие (мылонафт, окисленный петрола-тум и др.) добавки, способствующие получению бетонных смесей требуемой подвижности при пониженном водосодержании.

Однако наличие капиллярной пористости в цементном камне, преимущественно в начальные сроки его твердения, особенно при В/Ц, превышающих 0,5—0,6, может сильно снижать его морозостойкость. В этом случае большое значение приобретает такой фактор, как характер пористости цементного камня. Очень важно, чтобы в цементном камне были равномерно распределенные мельчайшие сферические воздушные поры, замкнутые или частично сообщающиеся с капиллярами. Эти поры создаются с помощью воздухововлекающих (пенообразующих) добавок, вводимых в бетой в таком количестве, чтобы довести их объем в нем до 3—4 % общего объема бетона. Такие сферические поры играют роль запасных емкостей, в которые при расширении во время перехода в лед выдавливается из капилляров вода. Интересно отметить, что при замерзании цементного камня со значительным объемом воздушных пор наблюдается не увеличение, а такое уменьшение объема, которое соответствует температурному перепаду при соответствующем коэффициенте термического сжатия. При последующем же оттаивании объем цементного камня приближается к первоначальному. Воздухововлекающими добавками служат абиетат натрия, омыленный древесный пек и др., вводимые в количестве 0,1—0,25 %.

По экспериментальным данным, введение воздушных пузырьков в количестве до 3—4 % объема бетонов позволяет увеличивать морозостойкость бетонов с 200—400 до 1000—1600 циклов замораживания. Морозостойкость цементного камня повышается также при введении в него гидрофобизирующих добавок в количестве 0,075— 0,1 % массы цемента (мылонафт, олеиновая кислота и др.). Благоприятное влияние этих добавок объясняется тем, что они затрудняют подсос воды в камень и ее миграцию. Кроме того, они способствуют увеличению количества замкнутых пор, не заполняемых водой при обычном насыщении бетона.

Повышение морозостойкости может быть достигнуто также введением в бетонную смесь кремнийорганических соединений (ГКЖ-Ю, ГКЖ-П, ГКЖ-94) в количестве 0,05—0,28 % массы цемента. Положительное влияние двух первых соединений обусловлено вовлечением воздуха и гидрофобизацией внутренней поверхности пор цементного камня. При добавке же ГК.Ж-94 происходит выделение газов, образующих закрытые поры, поверхность которых также становится гидрофобной.

Таким образом, для повышения морозостойкости цементного камня и бетона применяют добавки: пластифицирующие, способствующие уплотнению камня вследствие уменьшения его водопотребности при сохранении подвижности; воздухововлекающие (пенообразователи); гидрофобизирующие.

Свойства цемента также существенно отражаются на морозостойкости бетонов. Исследования показывают, что повышенная морозостойкость обеспечивается алитовыми портландцементами, содержащими не более 6—8 % алюмината кальция. При этом надо строго подбирать оптимальное количество двуводного гипса в цементе с учетом содержания в нем СзА, а также степени измельчения. Иначе морозостойкость цемента при твердении уменьшается.

Активные и инертные добавки даже при содержании до 8—10 % снижают морозостойкость портландцементов. Тонкость помола цементов не должна превышать 3000— 4000 см2/г (по Товарову).

Читайте так же:
Цементный раствор диапазон температур

Следует также отметить отрицательное влияние пропаривания бетонов на морозостойкость цементного камня. Это объясняется разрушением тонкопористой структуры и образованием сообщающихся капилляров и пор.

морозостойкость цемента

Смотреть что такое «морозостойкость цемента» в других словарях:

Морозостойкость цемента — – способность цементного камня противостоять многократному попеременному замораживанию и оттаиванию. [ГОСТ 30515 2013] Рубрика термина: Свойства цемента Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость цемента — Способность цементного камня противостоять многократному попеременному замораживанию и оттаиванию Источник: ГОСТ 30515 97: Цементы. Общие технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

морозостойкость — 3.7 морозостойкость: Способность материала выдерживать при конкретных условиях заданное число циклов попеременного замораживания и оттаивания. Источник: ГОСТ 10832 2009: Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия оригинал докуме … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Морозостойкость бетона — – способность сохранять физико механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании. Морозостойкость бетона характеризуют соответствующей маркой по морозостойкости F. [ГОСТ 10060.0 95] Морозостойкость бетона… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость — Морозостойкость способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Основная причина разрушения… … Википедия

Морозостойкость раствора — – способность затвердевшего строительного раствора в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. [ГОСТ 4.233 86] Морозостойкость раствора – способность растворов выдерживать… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость строительных материалов — – называют способность материала, насыщенного водой, выдерживать многочисленное попеременное замораживание, а также оттаивание без значительного уменьшения прочности и без визуальных обнаруживаемых признаков разрушения. Степень… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость — – свойство материала выдерживать требуемое число циклов по переменного замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии при допустимом снижении прочности и потере в массе. [Полякова, Т.Ю. Автодорожные мосты: учебный англо русский и… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость горной породы — – параметр, определяющий степень влияния числа циклов замораживания и оттаивания на прочность горной породы. [ГОСТ Р 50544 93] Рубрика термина: Свойства горной породы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость керамической плитки — способность плитки выдерживать при определенных условиях определенное число циклов замораживания и оттаивания без последующего появления дефектов на глазурованной поверхности и (или) разрушения черепка. [СТ СЭВ 3979 83] Рубрика термина: Свойства… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Морозостойкость бетона

Морозостойкость – показатель, определяющий способность строительных материалов насыщенных водой не терять своих физических и эксплуатационных свойств при многократных замораживаниях и последующих размораживаниях. Для принятия решения об использовании той или иной марки морозостойкости бетона в строительной конструкции необходимо конкретизировать климатические условия её эксплуатации:

  • среднюю температуру самого холодного месяца в году,
  • годовое количество циклов замораживания – размораживания,
  • с какой водой будут контактировать бетоны (с обычной или насыщенной минеральными солями).

Что влияет на морозостойкость бетона?

Факторы, оказывающие значительное влияние на параметры морозостойкости бетона:

  • Пористость структуры материала. Чем она выше, тем больше вероятность проникновения в эти поры влаги и потери бетоном эксплуатационных свойств после некоторого количества циклов заморозки и оттаивания. Для минимизации пористости бетона в состав добавляют специальные компоненты.
  • На показатели морозостойкости оказывает влияние конечная прочность бетона (чем прочнее бетон, тем сложнее его разрушить).
  • Водоцементное соотношение (чем оно меньше, тем устойчивее бетон к циклам заморозки – оттаивания) и т.д.
Читайте так же:
Какую температуру держит цементный раствор

Соответственно, пропорции при производстве материалов должны быть такими, чтобы обеспечить оптимальное соотношение всех компонентов, способных повлиять на его эксплуатационные свойства при прохождении циклов заморозки и размораживания.

Как определяется морозостойкость бетона?

Определение морозостойкости бетона производится согласно регламенту, описанному ГОСТ 10060-2012, которым предусмотрено две марки морозостойкости F1 и F2. Марку F1 применяют для общестроительных бетонов (при испытаниях такие бетоны насыщают обычной водой). Марку F2 – для дорожных бетонных покрытий, а также бетонных покрытий аэродромов и морских сооружений, которые эксплуатируются под воздействием соляных растворов (антигололедные реагенты) и морской воды.

До проведения исследования контрольные образцы обязательно насыщают водой или раствором хлорида натрия путем погружения в жидку среду на определенный срок – на 1/3 на 24 часа, на 2/3 на 24 часа, полностью – на 48 часов.

Базовые методы

ГОСТ 10060-2012 описывает 2 варианта базового метода, включающих в себя следующие процедуры:

  • Первый метод (для бетонов F1) основан на замораживании контрольных образцов в лабораторной морозильной камере при температуре –18С с последующим их размораживанием в водной среде. Перед испытанием испытываемые элементы насыщают влагой в специальном резервуаре с температурой воды +20С. Размораживание производят в ванне, оснащенной термостатом для подогрева жидкости при падении ее температуры ниже заданных значений (+20С).
  • Второй метод (для бетонов F2) предполагает проведение испытаний по аналогичной схеме с использованием раствора хлорида натрия в пятипроцентной концентрации для насыщения образцов влагой. Оттаивание также производят с использованием раствора, аналогичного тому, что был использован при подготовке к испытаниям.

Ускоренные методы

Ускоренные методы определения значения морозостойкости бетона также имеют 2 варианта, которые подразумевают насыщение в обоих случаях образцов раствором хлорида натрия:

  • Это, по терминалогии ГОСТ 10060-2012, второй метод (для бетонов F1, кроме легких бетонов с плотностью менее 1500 кг/м3) –основан на циклах (воздушная среда –18 С) – (раствор хлорида натрия +20 С).
  • И третий метод (для бетонов F1 и F2, кроме легких бетонов с плотностью менее 1500 кг/м3) – основан на циклах (раствор хлорида натрия –50 С) – (раствор хлорида натрия +20 С).

Прибор «БЕТОН-ФРОСТ» – оперативное определение морозостойкости бетона

Согласно приложению ГОСТ 10060-2012 на практике можно применять и другие методы установления морозостойкости бетона с учетом регламентированого коэффициента перехода. В основу работы прибора БЕТОН-ФРОСТ выпускаемого компанией ИНТЕРПРИБОР положен дилатометрический метод – один из таких распространённых косвенных методов определения морозостойкости бетона. Оперативное определение морозостойкости бетона прибором БЕТОН-ФРОСТ даёт существенное временное преимущество в сроках подбора и корректировки состава бетонной смеси.

Популярные товары

БЕТОН-ФРОСТ ускоренно определяет морозостойкость бетона в соответствии с п.4.1 и Приложением Б ГОСТ 10060-2012 после определения коэффициента преобразования, по.

Ускоренное определение активности цемента за 3 часа по величине контракции цементного теста в соответствии с методиками измерения МИ 2486-98, МИ 2487-98.

Читайте так же:
Цемент м100 за 1 тонну

Вакуумные измерители проницаемости ВИП-1 предназначены для определения водонепроницаемости бетона и сопротивления проникновению воздуха в соответствии с ГОСТ 12.

Определение основных показателей цемента: насыпной плотности, прочности, процента содержания добавок

Цемент – важный строительный материал, имеющий вяжущую консистенцию.

От такого показателя, как насыпная плотность цемента, зависит прочность всей бетонной конструкции

Изначально продается как сухая смесь, при затворении водой переходящая в пластичную массу.

Получают цемент путем тщательного измельчения гипса и клинкера.

Используют его при всевозможных строительных работах: кладочных, штукатурных, отделочных.

По своим свойствам цемент характеризуется некоторыми важными параметрами, такими как: плотность, водоотделение, тепловыделение, морозостойкость, усадка, прочность, процентное содержание добавок и многие другие показатели. Расскажем о них подробнее.

  1. Прочность смеси
  2. Плотность цемента
  3. Морозостойкость цемента
  4. Водоотделение как показатель
  5. Тепловыделение
  6. Процент содержания добавок

Прочность смеси

По прочности цемент делится на соответствующие марки. Выражаются марки в числах от 100 до 600. Самым прочным считается цемент 600 марки, который еще называют военным. Также цемент подразделяется по классам. Означает этот показатель прочность при сжимании. Выражается в цифрах от 30 до 60. Показатель ПЦ – обозначает нагрузку, которую может выдерживать материала. К примеру, при показателе ПЦ700, цемент выдерживает общую нагрузку 700 кг/см.

Плотность цемента

Плотность цемента бывает: истинная плотность и насыпная плотность цемента. Колеблется она в пределах от 3000 до 3200 кг/м3 в зависимости от занимаемой площади поверхности. Определение насыпной плотности цемента осуществляется по следующей формуле: соотношение массы зерен состава к объему без расчета пустот воздуха и пор.

В уплотненном состоянии плотность насыпная колеблется в пределах от 1500 до 1600 кгм3, в рыхлом от 1100 до 1200 кг/м3. При общем расчете цемента для строительства тех или иных объектов, как правило, берут среднюю цифру, которая равна 1300 кг/м3.

Как видно из формулы, плотность цемента напрямую определяется степенью измельчения материалов, входящих в его состав. От того, насколько плотность будет приближена к среднему показателю, зависит качество изготовленной бетонной смеси. Как известно также, в зависимости от марки, определяется и прочность цемента.

В таких марках, как: гидрофобный, пластифицированный, шлакопортландцемент, белый и других плотность цемента определяет для каких именно строительных работ будет предназначен материал.

Морозостойкость цемента

Морозостойкость – показатель, определяющий способность к многочисленному отмораживанию и замораживанию материала. Но поскольку сам цемент в своем первоначальном состоянии не применяется в строительных работах, морозостойкости как таковой не имеет.

Водоотделение как показатель

Данный показатель обозначает общее количество воды, которое имеется в ходе расслоения цементного теста при осаждении цементных частиц. В строительных работах применяют цемент с низким показателем водоотделения.

Тепловыделение

Этот показатель означает количество тепла, выделяемого в процессе реакции цемента с водой. В итоге такого процесса получается цементная смесь, которая и идет на создание бетона и цементных изделий. Рассчитывается этот показатель для 1 м3 готового изделия или материала.

Процент содержания добавок

Этот показатель определят, сколько содержит добавок материал в процентах. Обозначают этот показатель Д. Например, в составе имеющем показатель Д10, означает, что для лучших характеристик в него было добавлено 10 добавок.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector