Pu2000.ru

Стройка и ремонт ПУ-2000
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент М400. Особенности применения и технические характеристики

Цемент М400. Особенности применения и технические характеристики

Область применения

Основное распространение цемент марки М400 получил в жилищном и гражданском строительстве при возведении фундаментов, плотин или иных сооружений, контактирующих с влажной средой. Его показатель прочности в 400кг на 1 см.кв позволяет использовать этот класс для строительства как наземных, так и подземных объектов и сооружений. Также основным преимуществом этого сорта является его устойчивость к влиянию сульфатной основы, что позволяет использовать этот строительный материал при строительстве в минерализованной водной среде.

Классификация и таблица плотности бетона кг/м3

» alt=»»>

Бетон – один из наиболее используемых стройматериалов. Он делится на несколько марок, свойства которых заметно отличаются друг от друга.

Основные характеристики бетона

В число ключевых характеристик бетона входят:

  • водонепроницаемость;
  • морозостойкость;
  • подвижность;
  • плотность.

Первый показатель характеризует способность материала сопротивляться влаге, находящейся под определенным давлением. Его обозначают символом W и коэффициентом от 2 до 20.

Морозостойкость показывает, сколько циклов заморозки и оттаивания способен вынести материал без потери прочности и физико-механических свойств. Этот параметр маркируют символом F и количественным коэффициентом, который находится в интервале от 50 до 500 и выше.

Подвижностью называют способность смеси растекаться по поверхности за счет собственного веса, заполняя опалубки сложных конфигураций с густой арматурой. Подвижность обозначается символом П и коэффициентом от 1 до 5. Чем больше числовое значение, тем выше текучесть материала.

Плотностью называют удельный вес бетона. Эта характеристика маркируется символом D. Она показывает отношение массы материала к его объему и измеряется в кг/м3.

Плотность – одна из наиболее важных характеристик. Она влияет на однородность смеси, простоту заливки, прочность и долговечность готовой бетонной конструкции в процессе эксплуатации.

Факторы, влияющие на плотность

В бетонную смесь входят строительный песок, цемент, вода и наполнитель. При этом плотность застывшей плиты зависит от множества факторов:

  • пропорции, в которой взяты эти составляющие;
  • марки цемента;
  • зернистости строительного песка;
  • качества воды;
  • размера фракций и вида наполнителя;
  • присутствие в смеси пластификаторов и других добавок.

Кроме того, на плотность бетонных изделий оказывают влияние технологии замеса и заливки смеси, а также внешние условия, в которых застывал материал.

Существует несколько способов увеличения удельного веса бетона. Самый простой путь – уменьшить долю воды в смеси, однако у этого решения есть существенный минус. При сокращении количества жидкости смесь станет менее текучей, что заметно осложнит работу с ней. Чтобы сохранить оптимальный уровень подвижности, в материал обычно вводят специальные добавки – пластификаторы.

Еще один метод увеличения плотности – механическое или ручное уплотнение. При ручном уплотнении в смесь периодически погружают лопату, чтобы находящиеся внутри воздушные пузырьки выходили на поверхность. Для механического уплотнения используется специальный инструмент – погружной вибратор бетона. Его наконечник опускают в раствор, чтобы благодаря вибрации избавиться от пузырьков воздуха и внутренних пустот.

Читайте так же:
Сырье для производства цемента по сухому способу

Чтобы повысить плотность, можно использовать безусадочный цемент (портландцемент), который позволяет сократить пористость материала. Уменьшить количество пустот в застывшем бетоне помогает и мелкофракционный наполнитель.

Способы классификации бетона

Существует несколько способов классификации бетона. С точки зрения плотности он делится на следующие типы:

Тип

бетона

Плотность,

кг/м3

Вид

наполнителя

Сфера использования

Железная руда, стальные опилки, чугунная дробь, магнетит

Строительство атомных станций и других объектов, к надежности и эксплуатации которых предъявляются особые требования.

Доломитовый или гранитный щебень, плотный песок или известняк

Изготовление несущих конструкций, дорожных покрытий, сооружение гидротехнических объектов, заливка фундаментов промышленных и других крупных зданий.

Заливка фундаментов и изготовление перекрытий при строительстве жилых домов.

Изготовление ограждающих конструкций, возведение жилых и торговых объектов в сейсмоактивных регионах.

Утепление стен и перекрытий

По структуре бетон разделяют на плотный и поризованный. Пористость – характеристика, прямо противоположная плотности монолита. Она говорит о наличии пустот внутри застывшей плиты: чем больше их количество, тем меньше будет плотность и вес материала. Помимо поризованного, выделяют также крупнопористый и ячеистый бетоны.

Классифицируют материал и в зависимости от вида вяжущего вещества (наполнителя), который может быть:

  • цементным;
  • шлаковым;
  • гипсовым;
  • известковым;
  • специальным (на полимере, жидком стекле и т.п.).

Марки бетона и их особенности

Марка бетона обозначается символом М. Она отражает прочность бетона на сжатие и измеряется в кг/см2, однако чаще всего марку рассматривают как совокупность характеристик материала. В частности, с плотностью она связана следующим образом:

Состав и маркировка

Материал состоит из следующих ингредиентов:

  • раздробленной глины и обычного известняка, которые подвергнуты высокотемпературному обжигу при температуре полторы тысячи градусов Цельсия;
  • гипсового порошка – его введение обеспечивает однородность цементных частиц, размер которых доходит до 100 мкм;
  • специальных добавок, введение которых улучшает эксплуатационные свойства – морозостойкость, влагоустойчивость, эластичность.

Согласно требованиям действующего государственного стандарта портландцемент маркируется буквенно-цифровым обозначением, которое содержит следующую информацию:

  • тип состава, обозначаемый буквой М или буквами ПЦ, БЦ или ШПЦ, которые соответствуют портландцементу, белому цементу или шлакопортландцементу;
  • величину предельно допустимой нагрузки на один квадратный сантиметр площади, при которой материал сохраняет целостность. Так, вяжущее вещество с обозначением М500 способно выдержать 500 кг/см²;
  • наличие в цементной смеси присадок и их процентное содержание. Если добавлены присадки, то присутствует буква Д с цифрой, обозначающей их процентное содержание, например, М500 Д20;
  • возможность ускоренного твердения. В буквенно-цифровом обозначении быстротвердеющих смесей присутствует заглавная буква Б, например, быстротвердеющий состав М400 Д20Б.

Согласно новому стандарту, разработанному по европейским требованиям, стройматериал маркируется обозначением ЦЕМ.

Вес бетона в зависимости от его марки

Приведенная ниже кг м3 таблица отображает приблизительный вес материала в зависимости от его марки. Проще говоря — это средняя плотность бетона.

Читайте так же:
Строительство дома дрова цемент

Маркировку смеси всегда указывают в нормативной документации.

Самые распространенные марки:

  • М100. Используют во многих подготовительных работах. К примеру, для обустройства подготовки слоеной подушки пред заливкой монолитного или сборного фундамента. Также из него делают основу для укладки бордюров в процессе строительства автодорог. Плотность бетона м100 составляет в пределах 2,33 — 2,35 т/м3.
  • М150. Из него делают основание для легких построек: сараев, гаражей и т.д. Также его используют в качестве основания для автодорог. Бетон М150 используют и для заливки стяжек под некоторые напольные покрытия. Плотность бетона м150 варьируется в пределах 2,36 — 2,37 т/м3.
  • М200. Наиболее популярная во многих сферах смесь. Он считается тяжелым, так как его удельный вес составляет 2375 кг/ м3 бетона. Ему характерно оптимальное соотношение прочности, морозостойкости, качества и стоимости. Из него делают фундамент, дорожки для пешеходов, тротуары, лестничные марши, плиты и другие ЖБИ. Плотность бетона м200 составляет 2,37 – 2,39 т/м3, поэтому он способен выдерживать сильные перепады давления.
  • М250. Бетон М250 по свойствам фактически идентичен описанной выше маркировки, но она отличается большей прочностью. Благодаря этому материалу удается делать плиты с высокой несущей способностью. Поэтому бетон м250 довольно популярен в строительстве.
  • М300. Данный материал подходит для заливки фундаментов, стен, заборов лестниц. Плотность бетона м300 варьируется в пределах 2,4-2,41 т/м3.
  • М350. Такому материалу характерна большая прочность, поэтому из него изготавливают сложные конструкции, бассейны и взлетные полосы в аэропортах. Плотность бетона м350 составляет 2,42-2,43 т/м3, причем средняя плотность бетона м350 больше чем у материала м400.
  • М400. Этот раствор применяют в изготовлении различных балок, свай, перемычек и остальных элементов несущих конструкций строений. Из него делаю также плотины, тоннели, мосты, коллекторов и т.д. Плотность бетона м400 в среднем составляет 2,43 т/м3.

Марка считается одним из главных параметров данного материала, потому что она отражает его способности выполнять различные функции. Именно из-за этого нужно первым делом обращать внимание на марку раствора во время покупки. Данный материал имеет много различных характеристик: подвижность, водонепроницаемость, морозоустойчивость и т.д. Но они часто отходят на второй план.

Прочность смеси в процессе твердения изменяется: до максимального значения она доходит не сразу, а только после окончания периода затвердевания (28 суток). Например, через четыре дня после заливки фундамента она будет одной, а через 8 дней другой. За данный период он может набрать 70 % прочности. Набор прочности не останавливается даже после 28 суток, потому что через 6 месяцев она становиться еще больше.

Таблица плотности бетона по маркам и классам

При покупке бетона большинство потребителей ориентируется на его марку, которая отражает основные характеристики стройматериала, включая объемный вес. Если необходимо точно определить плотность бетона кг м³, таблица ниже поможет в этом вопросе.

Читайте так же:
Цементная смесь для шубы
МаркаКлассПлотность, кг/м³
М100В752340
М150В102360
М200В152375
М250В202395
М350В252420
М400В302430
М550В352470

Классификация по содержанию примесей

На рынке строительных материалов распространен цемент м400 д20, д5, д0, характеристики которых отличаются в зависимости от соотношения специальных добавлений и примесей.

Состав и маркировка цемента М400 по ГОСТу:

  • Д20 – объем содержания добавлений к общему объему смеси составляет 20%;
  • Д5 – содержания добавок к общему объему смеси составляет 5%;
  • Д0 – чистая консистенция без содержания примесей.

В состав цемента М400, в зависимости от производителя, могут добавляться как антисульфатные минеральные добавки, так и минеральные примеси увеличивающие пластичность общей массы или ее морозостойкость.

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

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.

Цемент

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.

Соотношение компонентов раствора

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.

Технические характеристики бетона

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.

Глинозем

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

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.

Пуццолановый цемент

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector