Xn--80axcdaabq.xn--p1ai

ООО Норма
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать плотность цемента марки м300, м400 и м500

Как рассчитать плотность цемента марки м300, м400 и м500?

Невозможно найти человека, который бы ни разу в жизни не сталкивался с цементом или бетоном. Любой знает, что он представляет собой изготовленный из минеральных добавок порошок – строительный материал. Смешиваясь с водой, состав приобретает пластичность и является основой цементного раствора, который впоследствии затвердевает.

Этот материал незаменим при строительстве, используется как самостоятельно, так и в составе смесей. А знакомы ли вы с особенностями составления рецептуры, свойствами? Известно ли вам, что насыпная плотность цемента со временем изменяется?

Для составления рецептуры при изготовлении смеси, организации условий хранения, необходимо знать, как влияет на них плотность насыпная, которая со временем изменяется. Это является особенностью данной продукции. Попробуем разобраться.

С научной стороны любой цемент – это минеральный материал, предназначенный для смешивания с водой с целью дальнейшего достижения пластичности и твердости

Каждый человек знает, что такое цемент и в каких целях он используется при строительстве

Как изменяется плотность цемента во внешней среде

Прежде всего, нужно понимать, о плотности чего мы говорим: сухого цемента в мешках или затвердевшего раствора. Последнее называется истинной плотностью цемента. Если она получится низкая, кирпичная стена на растворе из него будет непрочной, штукатурка тоже может обвалиться, а бетон с таким связующим окажется ниже заявленной марки.

На практике строителей чаще интересует насыпная плотность. Она, в первую очередь, зависит от того, как мелко помолот цементный порошок на заводе. Чем мельче, тем он плотнее, потому что большую часть массы составляют частички цемента, а не воздух между ними. Естественно, тот же объём смеси будет весить больше. На насыпной плотности строятся расчёты: сколько цемента брать, в каких пропорциях смешивать его с другими компонентами. А от этих цифр во многом и зависит истинная плотность.

Бетон

Впрочем, можно взять хорошее, плотное сырье, сделать качественный раствор, но нарушить технологию заливки или создать плохие условия для твердения – и тогда в готовом бетоне будет много пор и трещин. Истинная плотность в этом случае окажется меньше, чем вы рассчитывали. Но, раз набрав прочность, цемент как твердое тело будет иметь более или менее одинаковую плотность. У сыпучего вещества эта величина непостоянна. Она меняется со временем даже у цемента одного и того же состава, той же марки и сделанного по одной и той же технологии.

  1. У только что смолотого цемента насыпная плотность меньше, потому что одинаковый заряд заставляет частицы отталкиваться друг от друга. Этот заряд на них возникает от трения об оборудование и о другие частицы. Но при долгом хранении они «разряжаются», расстояние между ними уменьшается, и плотность смеси растет. Гидрофобные добавки, кстати, тоже могут влиять на статическое электрическое поле внутри.
  2. Она увеличивается при перевозках. От вибрации частицы укладываются максимально компактно, заполняя собой свободное пространство.
  3. Плотность сухого цемента меньше. При высокой влажности он, как и любой пористый материал, впитывает воду и становится тяжелее. Только его нельзя просушить – как, например, мокрый песок. Вода необратимо меняет структуру цемента: в нём образуется цементный камень. Так что в этом случае высокая плотность не показатель качества, она говорит о том, что условия хранения были нарушены. Цемент с комками непригоден для замешивания растворов.
Читайте так же:
Сколько хранится цемент зимой

Упаковки с цементной смесью всегда хранят в сухом месте, на поддонах. На заводах, чтобы она не слёживалась, в силосах делают аэрацию – продувание воздухом. Поэтому лучше смотреть на дату расфасовки и не покупать цемент, долго пролежавший на складе. Также не покупайте его задолго до того, как будете использовать.

Рекомендуемый срок хранения (даже в нераспечатанной упаковке и в правильных условиях) 2-3 месяца.

Как хранить цемент в мешках

Плотность цемента кг м3

На удельный вес цементного раствора значительного могут повлиять компоненты материала. Производители часто добавляют различные примеси в вяжущее вещество, которые способны, как увеличивать, так и уменьшать удельный вес будущих смесей.

При выборе цемента в первую очередь следует обращать внимания на его марку. Именно ориентируясь на эту характеристику материала, можно выбрать действительно подходящее вяжущее вещество для определенных строительных целей. Наиболее качественными являются цементным марок М и М Именно их чаще всего используют для возведения различных зданий и сооружений. Чтобы рассчитать, какое количество данных материалов нужно взять для приготовления строительного раствора, следует знать их удельный вес.

Приблизительные его данные следующие:. Стоит отметить, что чаще всего удельным весом при производстве расчетов для рассыпчатых веществ не оперируют, так как применяют понятие насыпной плотности.

Связанно это с тем, что первый показатель напрямую зависит от степени утрамбованности материала. Именно поэтому удельный вес цемента М в мешках при сильном сжатии может достигать и килограмм на кубический метр, что является максимальным показателем для вяжущих веществ.

Как рассчитать количество утяжелителя

Плотность мерить умеем. Теперь нам нужно уметь рассчитывать количество утяжелителя для получения нужной плотности.

Для этого мы воспользуемся экселевским файлом с забитыми формулами. В этом файлике выбираем лист «Расчет утяжелителя» и там, кроме таблицы основного расчета будет таблица плотностей утяжелителей, выглядит она так:

Читайте так же:
Цемент для фундамента под баню
Плотность утяжелителя на г/см3Max утяжеление, г/см3
KCL1,989до1,16
CaCl22,51до1,4
NaCl2,171,2
CaCO3 крошка2,7до1,5-1.7
Барит4,3-4,72,3-2,35

Здесь мы видим плотности самых популярных утяжелителей и максимальную плотность, до которой можно утяжелится используя их.

И так, как же считать? К примеру у нас 100 м 3 бурового раствора в циркуляции и нам понадобилось утяжелиться с 1,25 г/см 3 до 1,28 г/см 3 . Эти три сотки мы будем набирать галитом(NaCl), т. е. наш утяжелитель NaCl его плотность(из таблицы выше) равна 2,17 г/см 3 .

Расчет утяжеления бурового раствора

Вот в такой табличке мы забиваем первые три столбика и получим необходимую массу на 1м 3 . Еще раз 1 ячейка — плотность утяжелителя, 2 — Плотность до которой нужно утяжелить и 3- плотность исходного раствора.

У нас получилось 73,15 кг на 1м 3 , учитывая то, что у нас в цикле 100м 3 бурового раствора, 73,15*100=7315 кг.

7315 кг NaCl нам понадобится для того, чтобы утяжелить 100 м 3 бурового раствора с 1,25г/см 3 до 1,28г/см 3 .

Расчет и определение

Удельная плотность сухого цемента в промышленных условиях определяется прибором Ле-Шателье. Но для оценки прочности будущего бетона или другого раствора нужно знать значение насыпной плотности, т.к. от него зависит, насколько пористой получится конструкция. В строительных расчетах чаще всего применяются усредненные показатели. Для свежего материала используют значения 1200-1300 кг/м³, слежавшегося — 1500-1600 кг/м³.

Но иногда для замешивания прочного раствора необходимо знать точное значение этого параметра. Сделать правильный расчет насыпной плотности можно и самостоятельно.

Для этого потребуется:

мерная емкость объемом 1 л;
воронка;
весы.

Сначала следует взвесить пустую емкость. Обозначают эту массу как M1. Затем в мерную посуду через воронку аккуратно засыпают цемент, убирают его излишки и взвешивают ее снова. При этом емкость с содержимым не встряхивают, материал нельзя перемешивать или утрамбовывать.

Читайте так же:
Цементный раствор для инъецирования

Насыпная плотность цемента (кг м3): таблица показателей, определение истинной плотности

Массу заполненного сосуда обозначают как M2. Искомую величину определяют по формуле: P = (M1 — M2)/V. Значение массы при подсчетах должно быть выражено в килограммах, объема — кубических метрах.

Для получения наиболее корректных данных измерения и вычисления проводят дважды, а окончательный результат выводят как среднеарифметическую величину. Использование этого способа расчета насыпной плотности дает результат с погрешностью до 0,01 кг/м³, что позволяет достичь требуемой прочности возводимой конструкции и избежать существенных ошибок при строительстве.

Технологические принципы цементирования нефтяных скважин

Современные цементирующие технологии, разумеется, отличаются от способов, которые применялись в прошлом столетии. Главными такими отличиями являются автоматизация проводимого процесса и применение компьютерной техники в процессе расчетов требуемых количеств цементного раствора. При проведении таких расчетов обязательно учитывают все возможные особенности конкретного нефтеносного промысла (с геологической точки зрения), а также климатические и погодные условия конкретного периода цементирования, массу технических параметров и так далее.

Цементирование скважин в настоящее время проводится разными способами, к самым распространенным из которых относятся следующие:

  • технология сплошной заливки (одноступенчатое цементирование), которое заключается в подаче под высоким давлением на пробку в обсадочной колонне промывочного раствора;
  • двухступенчатое цементирование, которое ничем не отличается от сплошной заливки, кроме того, что в этом случае весь процесс разбит на два этапа – последовательное цементирование сначала нижней, а затем верхней части, разделенных специальным кольцом;
  • способ манжета, который заключается в использовании специального кольца (манжета) при цементирования скважин нефте- и газодобычи (применяется только при тампонаже верхней области скважины);
  • обратная заливка, которая является единственной методикой, предусматривающей заливку цементной смеси не в саму колонну, а в затрубную область.

Сам технологический процесс проводят в несколько стадий. Сначала готовят смесь для будущего тампонажа, в строгом соответствии с инструкциями и проведенными расчетами. Сразу после своего приготовления цементирующая смесь подается в скважину. После подачи тампонажной смеси задействуют специальные механизмы, которые вытесняют цементный раствор в межтрубное пространство пробуренной скважины.

Читайте так же:
Пропорции цементного раствора для заделки трещин

Цементирование нефтяных скважин

После этого необходимо выждать некоторое время, поскольку смесь должна полностью застыть и образовать так называемую «пробку». Последним этапом является проведение контроля качества выполненных работ с помощью любой из описанных нами выше методик.

Читать также: Как ликвидировать разлив нефтепродуктов и устранить загрязнения?Как ликвидировать разлив нефтепродуктов и устранить загрязнения?

Для максимального повышения эффективности проводимых работ нужное оборудование монтируют на шасси грузовых автомобилей. Это дает существенную экономию на транспортировке технологического оборудования, а также позволяет запитывать используемые механизмы и аппаратуру от двигателей грузовиков, на которых они смонтированы.

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:

Читайте так же:
Цоколь дома кирпич или бетон

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:

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

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector