Плотность цемента (кг/м³) истинная и насыпная

Приведенная величина имеет практический смысл – по ней определяют расход вяжущего на необходимый объем бетона. Плотность цемента – значение не статичное, его разделяют на два вида. Как определить каждый вид, что для этого необходимо, и как их узнать? Ответы на эти и некоторые другие вопросы, связанные с определением плотности цемента, можно узнать из этой статьи.

Определение плотности вещества

Виды плотности цемента

Цемент – порошкообразное вещество, у него различают три вида плотности – удельная, насыпная и средняя. Измеряются все виды плотности в килограммах на метр кубический (кг/м³). Каждый вариант стоит рассмотреть по отдельности.

Технология производства цемента

Истинная (удельная) и усреднённая

Плотность цемента, определяемая его физико-механическими показателями, измеряемая лабораторным путем, без учета пустот между его частицами называется истинной (удельной) плотностью. Этот показатель стабилен, не меняется с течением времени, является одной из характеристик цемента. Даже разница в исходном сырье, изменяет удельную плотность ненамного, в пределах 10-15%.

Усреднённая или средняя плотность цемента – показатель, являющийся средним арифметическим, между насыпным и удельным вариантом. Например, средняя плотность портландцемента будет равна 2200 кг/м³. Показатель часто используют для проведения ускоренных расчетов, в областях применения цемента, не критичных к разнице в марках.

Насыпная плотность и способ ее измерения

Характеристику, которая относится к сыпучим материалам, в том числе, цементу, называют насыпной плотностью (НП). Её отличие от истинной (удельной), заключается в том, что она показывает отношение веса вещества к его объему, с учетом воздушных прослоек между частицами. При этом, существует разница не только между насыпной и удельной плотностью, но и временем измерения первой. У «лежалого» и свежеизготовленного цемента разница в значениях насыпной плотности будет ощутимая.

Серьезные строительные компании всегда измеряют этот параметр, чтобы не ошибиться в объемах вяжущего, необходимого для выполнения работ.

Насыпная плотность серьезно отличается у цементов, производимых из различных видов сырья. Физико-механические показатели сырья разные, отсюда и разность в параметрах насыпной плотности. Например, точное значение этого параметра зависит от тонкости помола – чем меньше частицы вещества, тем плотнее они «ложатся» друг к другу, оставляя пустоты минимальными. Основываясь на этом факте, можно сделать вывод, что высокая насыпная плотность является показателем качества – чем выше НП, тем выше марка цемента. Различия плотности цементов, произведенных из разного сырья, хорошо демонстрирует рисунок.

Сравнение плотностей различных цементов

Как видно из таблицы, разность между насыпной и истинной (удельной) плотностью цемента, производимого из различного сырья, может доходить до трехкратных значений.

Факторы, влияющие на насыпную плотность цемента

Значение указанного параметра зависит от ряда условий:

1. Марка продукта. Чем она выше, тем больше значение плотности.
2. Исходное сырье и наличие добавок. Разница в веществах, «переходящих» в цемент при изготовлении, и наличие добавок изменяют значение насыпной плотности.
3. Качество помола. Несмотря на различия в технологиях производства, основным показателем, влияющим на насыпную плотность цемента, является тонкость его помола. Чем мельче размолот клинкер, тем выше значение плотности.
4. Качество хранения и транспортировки. При перевозке, особенно по плохим дорогам, цемент утрясается – частицы становятся ближе друг к другу, плотность повышается. К этому же результату приводит попадание влаги в цемент – его частицы намокают и увеличиваются в размере, уменьшая пустоты между ними.
5. Длительность хранения. Сразу после изготовления, на частицах цемента сохраняется статический заряд, заставляющий их отталкиваться друг от друга – пустоты увеличиваются, насыпная плотность снижается. С увеличением срока хранения, статический заряд пропадает, цемент слеживается – количество воздуха в нем уменьшается, плотность увеличивается.

Марку цемента, тип исходного сырья и качество помола учитывает производитель при определении истинной плотности цемента.

Если стройматериал «полежал», то перед его применением, стоит провести самостоятельное измерение насыпной плотности, чтобы не ошибиться в расчетах необходимых объемов.

Как определить плотность цемента

Серьезные строительные компании всегда измеряют насыпную плотность цемента, чтобы не ошибиться в объемах вяжущего, необходимого для выполнения работ. Сделать это можно лабораторным путем или его упрощенным вариантом. Лабораторное определение насыпной плотности проводят в соответствии с ГОСТ 9758-2012. Согласно нормативному документу, перед лабораторными испытаниями, проверяемая проба вещества должна быть высушена. Упрощенный вариант сушки пробы не требует.

Измеряется насыпная плотность по несложной методике:

• поверенную емкость с фиксированным значением объема, взвешивают;
• в нее насыпают цемент «с горкой», затем ровной линейкой срезают «горку» по краям емкости – чтобы она стала равномерно заполненной;
• взвешивают ее;
• от полученного значения веса полной емкости отнимают ее собственный вес;
• вычисленное значение веса цемента делят на объем емкости.

Перед проведением вычислений, все применяемые единицы измерения переводят в килограммы и метры кубические.

На что влияет насыпная плотность цемента

Значение параметра напрямую влияет на прочность бетона, полученного из проверяемого цемента. Чем выше насыпная плотность цемента, тем меньше пористость готового изделия и выше его прочность. При повышении параметра вяжущего, повышается вес смеси, что необходимо учитывать при подборе техники и инструментов.

Именно насыпную плотность принимают в расчетах пропорций смешивания цемента с другими компонентами бетонной смеси.

Данные для лучшего сравнения насыпной плотности цемента в разных состояниях, сведены в таблицу.

Зависимость насыпной плотности цемента ЦЕМ 42,5 (М500):

Итог

В заключение, следует отметить, что без проверки насыпной плотности цемента возможно появление ошибок при расчетах расхода материалов. Это может привести к нарушениям технологии производства работ и финансовым потерям.