Расчет плотности водного раствора добавок. Плотность раствора бетонного
Плотность бетона
Надежность фундамента и других элементов строения во многом зависит от качества бетона, используемого при строительстве. При выборе бетона следует принять во внимание характеристики материала, такие как прочность, влаго- и морозоустойчивость. Одним из основных параметров бетона является его плотность. Этот показатель во многом и определяет прочность материала.
Плотность бетонного раствора измеряется в куб. м, для обозначения данного параметра используется буква D. Каждому классу бетона присуща определенная плотность.
Под плотностью подразумевается соотношение веса бетона к его объему. Значение плотности всегда обозначают в инструкции к материалу, ведь этот параметр влияет на качество готового к использованию раствора.
Классификация бетонных смесей по уровню плотности
Существует следующая классификация бетонных смесей по уровню плотности:
- тяжелый раствор – 2500 кг на м. куб.
- легкий раствор – 500-1800 кг на м. куб.
- самый легкий материал – 500 кг на м. куб.
При этом, нужно принимать во внимание, что даже особо тяжелая бетонная смесь не обладает абсолютной плотностью. Поры в материале присутствуют за счет наличия в бетоне воды, не полностью расходуемой на химические процессы. Определенное количество воды испаряется, в результате чего остаются пустоты. Поры появляются и по той причине, что пузырьки воздуха удаляются из бетона в процессе его уплотнения не полностью.
Контроль и определение показателя плотности бетонной смеси
Параметры плотности для такого материала как бетон регламентируются ГОСТом. Согласно ГОСТу, предусматривается определенное среднее значение плотности бетона. Измерение этого показателя выполняется исключительно регламентированными методами. Плотность определяется в результате взвешивания материала в определенном объеме.
Чтобы дополнительно проконтролировать плотность бетонных изделий, которые уже готовы, используют специальный прибор для измерения этого параметра – плотномер. Этот прибор дает возможность контролировать степень плотности бетонного раствора при его укладке на строительной площадке, а не только в лаборатории.
Значение плотности бетона составляет 200-5000 кг на м. куб.
Влияние плотности на физико-химические показатели материала
Чем выше показатель плотности бетона, тем лучше его физико-химические параметры. За счет повышения плотности увеличивается прочность материала, его устойчивость к низким температурам, коррозии и влаге.
Увеличение плотности бетонной смеси
Показатель плотности можно увеличить, для этого тщательно выбирают зерновое содержимое заполнителей, за счет этого уменьшаются размеры пустот в бетоне, сокращается соотношение воды и цемента. Добиться этого помогают специальные добавки – пластифицирующие вещества, сокращающие потребность в воде и при этом не уменьшающие подвижности материала.
Чтобы бетонная смесь была плотной, она должна соответствовать ГОСТ 12730.1-78.
На качество марки бетонной смеси влияет ее вес. Чем больше влаги в бетоне, тем он будет пористее и тем меньше окажется его плотность, это нужно учитывать при замешивании бетонного раствора. Специалисты в области строительства прекрасно знают, что определенное соотношение влаги и добавок относится к конкретной марке бетона. Вывод таков, чем меньше воды в растворе, тем плотнее будет бетон. Плотность повышается также за счет большей трамбовки и ускорения процесса затвердевания подогревом. Плотность бетонной смеси увеличивается и при помощи индивидуальных составов.
Бетон Одинцово
Бетон Голицыно
Бетон Апрелевка
| На гравии | На граните | ||
| БСГ В7,5 П3 F50 | М-100 | 3200 р | 3300 р |
| БСГ В10 П3 F75 | М-150 | 3300 р | 3500 р |
| БСГ В15 П3 F100W2 | М-200 | 3400 р | 3600 р |
| БСГ В20 П3 F150W4 | М-250 | 3600 р | 3700 р |
| БСГ В22,5 П3 F150W6 | М-300 | 3750 р | 3900 р |
| БСГ В25 П3 F150W6 | М-350 | 4000 р | 4100 р |
| БСГ В30 П3 F200W8 | М-400 | 4200 р | 4300 р |
Закажи ОНЛАЙНПолучи 500р скидку
12.09.2016
swbeton.ru
Плотность цемента и другие его характеристики :: SYL.ru
Цемент является измельченным порошком промежуточного продукта (Klinker), в который добавлены специальные наполнители. В сухом состоянии — это серый однородный порошок. При разведении водой получается пастоподобная смесь, легко наносимая на любые неровные поверхности.
После застывания образуется прочный слой, не уступающий по своей плотности каменному материалу.
Техническая характеристика
Главной технической характеристикой служит марка («М» и цифровой показатель). Число означает нагрузку (в кг) на объем уже схваченного раствора, то есть прочность на сжатие.
В практических условиях это значит вес, выдерживаемый цементом при отсутствии разрушения. К примеру, если он способен вынести вес 400 кг, то цементу приписывается марка М400.
При маркировании упаковочного материала отмечается марка, состав добавок (в %), который обозначается литерой «Д» и сообщает о составляющих данного вида цемента. К примеру, Д10 обозначает, что в сухой состав вложено 10 % добавочного материала. Добавки вмешиваются с целью усиления таких свойств, как водонепроницаемость, устойчивость к коррозийному процессу, морозостойкость и другие характеристики цемента. Далее в статье предлагается рассмотрение других свойств, на которые необходимо обратить внимание при строительстве:
- Прочность. М400 соответствует 400 кг/см2. Это наиболее применяемая марка, которая используется для разных видов строительства и отделочных работ: возведение сооружений, монолитные конструкции, производство плит и блоков из бетона и многих других. М500 соответствует 500 кг/см2. Этот цемент с быстрым схватыванием и высокой прочностью, он применяется для строительства многоэтажных монолитных сооружений, производства несущих элементов, плит для перекрытий, а также когда требуется повышенная прочность зданий. Производство цемента должно соответствовать требованиям, изложенным в ГОСТ 31108-2003. Он определяет соотношение компонентов в сухой смеси и технологический процесс производства.
- Активность - прочность единичного образца раствора цемента на сжатие. Этот показатель специалисты сопоставляют с нормативным и, соответственно, присваивают цементу определенную марку. Он зависит от следующих факторов: активности клинкерных гранул, тонкости помола, присутствия добавочных веществ. Здесь прямая зависимость: добавки значительно улучшают цементную активность.
- Плотность цемента. Самая малая плотность считается у только что приготовленного цементного раствора. На составляющие частички влияют электростатические силы, которые заставляют их между собой отталкиваться. При транспортировке и хранении смесь улеживается и, соответственно, подвергается процессу уплотнения. Этот показатель зависит от величины гранул. При расчете средняя плотность цемента соответствует 1300 кг/м3. Однако она имеет зависимость от условий хранения.
- Удельный и объемный вес цемента. Первый высчитывается по отношению его веса к объему, который он принимает. Это нужно для правильного определения объема составных частей цемента. В зависимости от состояния порошка удельный вес может отличаться. Таким образом, он у свежего порошка в пределах 1000 кг/м3, а уже достаточно полежавший — около 1500 кг/м3. Расчет объемного веса проводится по средней плотности и соответствует около 1300 кг/м3. Значит, упаковка весом 50 кг имеет объем примерно 0,04 м3. Объемный вес становится больше при долгом лежании или перевозке цемента.
- Срок годности. Цемент имеет определенные сроки годности. Производители дают гарантию сохранности при хранении в рекомендуемых на упаковке условиях около 60 дней. При создании герметичных условий хранения цемент способен вылежать примерно год.
- Насыпная плотность (кг/м3). Этот показатель обозначает соотношение объема и массы порошка. Это то же самое, что удельный вес рыхлой смеси. Порошком заполняется мерная колба некоторой высоты. Затем осуществляется взвешивание. Имея вес пустой колбы, высчитывают насыпную плотность. Свежеприготовленные смеси имеют этот показатель в пределе 1200 кг/м3. Слежавшийся цемент плотность (кг/м3) имеет 1500.
- Период застывания. Раствор цемента через определенный временной период схватывается и застывает. В теплое время это может свершиться через два-три часа. В холодное этот период доходит до 10 часов. Изменить описываемый процесс могут разные добавки, которые предварительно ввели.
- Размер помола. Чем меньше размер гранул, тем быстрее раствор затвердеет. Этот показатель зависит от вида оборудования, на котором порошок производили. Рекомендуемый размер гранулы принимается в пределах 40-80 мкм.
Сертификат соответствия
Цемент в Российской Федерации подвергается сертифицированию в соответствии с ГОСТами 10178-85, 30515 97, 31108-2003. Последний считается новым и существует с 2004 г.
Он регламентирует жесткие критерии качества и его испытаний. Требования нового ГОСТа соответствуют европейским нормам в полном объеме.
Плотность цемента М400 и схватывание раствора
Цементный раствор с большим водопоглощением схватывается значительно дольше. Кроме того, прочность этого цемента сильно ухудшается. К быстротвердеющим маркам относятся М400 и М500. Он пластифицированный, стойкий к сульфатам. Имеет вид белого порошка. Следует отметить, что на качество и прочность оказывает влияние как плотность цемента, так и способ и продолжительность его хранения. Когда состав долгое время хранится в помещениях с влажным воздухом, то его прочность заметно снижается.
Отличие цемента от бетона
Цемент – это сухая смесь, используемая непосредственно для приготовления бетона. Он же представляет собой уже застывший искусственно сделанный камень, который состоит из цемента, наполнителей и растворителя (воды). В роли наполнителей в основном применяется гравийный песок, отсев, керамзит и иные гранулированные вещества. До того как он застыл, бетон выступает подвижным бетонным раствором.
www.syl.ru
Расчет плотности водного раствора добавок
В одной из статей мы уже приводили пример расчета гидравлической добавки. Однако тема добавок в бетонную смесь является чрезвычайно широкой и бурно развивающейся – номенклатура добавок постоянно расширяется, и их возможности увеличиваются. В помощь строителям при подборе состава бетона приходят новые методы проектирования, в том числе и метод математического моделирования, который в настоящее время развивается с большой скоростью.
Одной из распространенных добавок является сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ), которая образуется при производстве кормовых или пищевых дрожжей при переработке сульфитно-спиртовой барды. СДБ относится к классу поверхностно-активных добавок и широко используется как гидрофильная пластифицирующая добавка. Мы приведем формулу для расчета плотности раствора СДБ в зависимости от концентрации G, поскольку значение плотности раствора добавки является важным технологическим параметром. Эта плотность вычисляется по формуле:
ρ = 237/(237 ‑ G), г/см3.
Например, плотность раствора СДБ 10-ной концентрации примет по этой формуле значение 1,044 г/см3.
Если нам, например, задана плотность товарной СДБ, то можно определить значение товарной концентрации. При ρт = 1,17 г/см3 получим
G = 237(ρт‑1)/ρт = 34,5%.
Количество воды В для разбавления 1л товарной СДБ с концентрацией G1 до заданной концентрации G2 рассчитывается по формуле:
В = ρт(G1G2 ‑ 100)/100, л.
По этой формуле, например, количество воды на 1л товарной СДБ плотностью 1,16 г/см3 для получения 10%-ного раствора будет равно
G1 = 237(ρт‑1)/ρт = 32,6%
В = 1,16(32,6·10‑100)/100 = 2,5 л
Примером гидрофобной воздухововлекающей добавки является омыленный древесный пек (ЦНИПС‑1). Гидрофобный означает не взаимодействующий с водой. ЦНИПС‑1 представляет собой пасту темно-коричневого цвета (черную) поставляющуюся 15-ти килограммовыми мешками. Эту пасту следует растворить в воде (до достижения 10% раствора), чтобы было удобнее проводить дозировку. Плотность раствора определяется формулой:
ρ = (420 + G)/420.
Например, расход добавки на 1 м3 бетона и плотность водного раствора при 10%-ти концентрации, при оптимальной величине добавки в 0,05% по массе цемента расхода 300 кг на 1 м3, будут равны:
0,0005·300 = 0,15 кг,
ρ = (420 + 10)/420 = 1,024.
Расход водного раствора пластификатора вычисляется по соотношению:
0,05/0,1 = 0,5% по массе цемента,
и на 1 м3 бетона потребуется 0,005·300 = 1,5 кг раствора (1,5/1,024 = 1,46 л). Количество воды, содержащееся в этом растворе: 1,5 – 0,15 = 1,35 л.
Иногда, чтобы ускорить твердение бетона, добавляют хлористый кальций в бетонную смесь. Вычислим сколько потребуется безводного хлористого кальция и раствора 33%-ной концентрации (ρ = 1,315 г/см3) на 1 м3 бетона при расходе цемента в 350 кг/м3 и 1,5% добавки по массе цемента.
Расход безводного хлористого кальция равен
0,015·350 = 5,25 кг,
расход водного раствора
1,5/0,33 = 4,55%
от массы цемента. Тогда на 1 м3 бетона получим:
0,0455·350 = 16 кг (16/1,315 = 12,1 л).
Отметим, что в случае использования смешанных добавок, необходимо подходить к данном вопросу более тщательно, так сами добавки могут между собой взаимодействовать, что в итоге не даст желаемых результатов.
betonvtomske.ru
