Главное меню

Плотность раствора цементного м200


Цементно-песчаный раствор: плотность, вес, пропорции

Цементно-песчаный раствор – это ремонтно-строительная смесь, в состав которой входят песок, цемент и вода, взятые в определенных пропорциях, зависящих от сферы применения и требований к материалу. Раствор может использоваться для заливки стяжки пола, выполнения штукатурных или кладочных работ. Также актуален бетон для реализации строительных работ общего назначения.

Точное соотношение ингредиентов определяет показатели прочности, плотности, стойкости к разным воздействиям и подбирается всегда индивидуально. Состав может быть как простым (песок и цемент, затворенные водой), так и многокомпонентным (с добавлением разнообразных пластификаторов, присадок, меняющих те или иные характеристики смеси).

В чистом виде цемент не применяют, ведь после затворения и затвердения он становится чрезвычайно хрупким. Как правило, для кирпичной кладки готовят песчано-цементный или известковый состав, для оштукатуривания стен берут раствор с большим объемом цемента и мелкофракционным песком, стяжку пола выполняют из прочного материала соответствующей марки.

Особенности

Качественные смеси на основе песка и цемента будут актуальны всегда. Они отличаются повышенными характеристиками прочности и надежности, возможностью получать раствор с нужными свойствами при условии правильного подбора пропорции и качественных компонентов.

Основные компоненты смеси – песок и цемент, смешанные в установленных по ГОСТу объемах и дополненные теми или иными добавками. Использовать состав цементно-песчаного раствора можно для выполнения внутренних/наружных работ. Прежде, чем приготовить смесь, необходимо изучить ее особенности.

Главные преимущества цементно-песчаного раствора:
  • Возможность выбрать строительный материал с характеристиками, точно соответствующими требованиям, среди разнообразия смесей на рынке.
  • Стойкость к резким температурным перепадам, жаре и морозу.
  • Легкость и простота в приготовлении и работе – раствор достаточно залить водой (взяв указанный в инструкции объем) и тщательно перемешать.
  • Прекрасные показатели прочности и надежности, длительный срок эксплуатации.
  • Стойкость ко влаге.
  • Повышенная сцепляемость с любыми другими материалами – ЦПС можно использовать при отделке блоков разного типа, камня, кирпича, бетона и т.д.

Из недостатков цементно-песчаных растворов, приготовленных на базе сухих смесей заводского производства, стоит выделить такие: сравнительно высокая стоимость, необходимость быстро использовать после затворения водой, важность правильного замеса по инструкции с точным подбором компонентов, сложность работы с вязкими и достаточно тяжелыми составами.

Также стоит помнить, что отмечена достаточно плохая адгезия с основаниями деревянными и покрытыми лако-красочными материалами. Не слишком хорошо ЦПС взаимодействует с гипсом – очень тяжелый и плотный слой бетона может оторвать или деформировать основание.

Как видно, все эти недостатки сопряжены с необходимостью выполнять все работы по правилам и инструкциям, в остальном же явных минусов у цементно-песчаных смесей нет.

Технические характеристики

Свойства, параметры и характеристики, которыми должен обладать цементный раствор, определены в ГОСТе. Их следует изучать до того, как проводить расчеты и выполнять те или иные виды работ.

Плотность

Данный параметр во многом влияет на прочность и теплопроводность застывшего цементно-песчаного слоя. Если не добавлять никаких специальных присадок и пластификаторов, то раствор получается достаточно плотным и тяжелым. Так, в твердом состоянии плотность составляет от 1600 до 1800 кг/м3.

Ввиду такой плотности и хорошей прочности ЦПС можно использовать как для выполнения внутренней/внешней отделки, так и для заливки стяжки пола.

Теплопроводные свойства

Высокая плотность обуславливает достаточно большой показатель теплопроводности. В помещении, где выполнена внутренняя или внешняя отделка с использованием цементно-песчаной смеси, хорошо хранится тепло. Ни гипс, ни другие, более легкие и пористые, материалы такого эффекта не дают.

Коэффициент теплопроводности ЦПС составляет 0.3 Вт. А вот безусадочная штукатурка с подобной основой демонстрирует уровень теплопроводности в пределах 0.9 Вт.

Паропроницаемость

При выполнении отделки очень важно учитывать данный параметр. Если слои материалов не будут пропускать воздух, в помещении может скапливаться конденсат, становясь прекрасной средой для размножения грибков, плесени, других микроорганизмов. Цементный раствор дает паропроницаемость на уровне 0.09 мг/мчПа, что достаточно хорошо.

Время схватывания

Скорость схватывания смесей на основе цемента и песка составляет от часа до полутора. Но тут многое зависит от объема воды в растворе и введения в состав специальных добавок, которые могут менять время в сторону уменьшения/увеличения. Мастера советуют готовить смесь небольшими порциями, чтобы успевать ее использовать, так как после начала процесса гидратации материал становится непригодным для заливки, кладки, штукатурки, теряя прочность.

Расчет необходимого количества

Перед тем, как начинать приготовление цементно-песчаного раствора, необходимо выбрать правильное соотношение материалов, определить расход. Но до этого определяют нужный объем цементной смеси, чтобы рассчитать материалы. В описании обычно указывается расход готовой ЦПС из расчета расхода на квадратный метр при условии слоя толщиной в сантиметр. Для получения затрат материала на кубический метр нужно данное значение просто помножить на 100.

Расход смеси:
  • Составы высокой марки – около 2200 килограммов на кубический метр.
  • Легкие штукатурки с добавлением извести – от 1200 до 1600 кг/м3.

Чтобы определить расход смеси для стяжки либо состава для штукатурки, то тут все просто: считают общую площадь стены или пола, потом нужно умножить на толщину слоя (в сантиметрах) и высчитать нужный объем раствора. А вот что касается расхода материала на кладку, то тут многое зависит от опыта мастера. По технологии расход ЦПС составляет около 25% объема стены, но на показатель влияют количество брызг и толщина швов.

Время высыхания

Данный параметр зависит от толщины слоя ЦПС и температуры окружающей среды. Так, при температуре в диапазоне от +15 до +25 градусов слой в 2 сантиметра будет сохнуть в течение 12-14 часов. Если слой толще, то и время высыхания увеличивается.

Мастера советуют не производить никаких манипуляций с поверхностью в течение суток-двух после выполнения работ (а то и больше, если слой большой).

Расход компонентов

Чтобы приготовить цементно-песчаный цемент необходимой прочности и свойств, должна точно соблюдаться пропорция, от которой зависит расход компонентов. Стандартное (принятое в нормативах) соотношение цемента и песка в ЦПС составляет 1:3 с В/Ц 0.45-0.55 при условии выбора вяжущего марки М400.

Основные компоненты для ЦПС:
  • Цемент – выступает в роли вяжущего, обычно берут М400 или М500, с датой производства менее 6 месяцев тому. Чем свежее цемент, тем он активнее и тем лучшие характеристики даст смеси.
  • Песок – с плотным крупным зерном, без примесей пыли и глины. Песок должен быть чистым – это важно, в противном случае его нужно промыть и просушить.
  • Чистая вода – без примесей, температуры около +20С.

В зависимости от сферы и особенностей применения соотношение компонентов в растворе может быть разным. Все зависит от выбранной марки.

Выбор цементно-песочной смеси по назначению:
  • Для кладки – используют марки от М50 до М200, в работе с несущими конструкциями нужно брать раствор минимум М100, монтаж сборного фундамента требует прочности марки М200 хотя бы. В таком случае пропорция цемента и песка составляет 1:2.
  • Штукатурка – актуальны смеси от М10 до М50, обязательно пластичные, что достигается введением в состав глины, известкового теста, гипса и других компонентов.
  • Заливка стяжки – от М150 и выше. Замешивая такой раствор, важно правильно определить В/Ц (около 0.45-0.55), так как излишек воды может стать причиной появления трещин. Пропорции классические: 1:3 либо 1:2.8, цемент марки минимум М400.

Разновидности

Смесей с цементно-песочной основой существует множество. Все они представлены в специализированных магазинах и предполагают свои особенности.

М100

Состав чаще всего выбирают для замеса штукатурки, так как в нем есть известь и уменьшена доля цемента. Стоимость сухой смеси небольшая, она может использоваться как для оштукатуривания стен внутри и снаружи, так и выравнивания различных поверхностей, устранения дефектов (бугры, трещины, выбоины, перепады, щели и т.д.).

М150

Это универсальная ЦПС, которая подходит для замеса кладочных и штукатурных растворов. Можно делать и стяжку из смеси, применять в ремонтных работах. Этой смесью допускается в быту заменять самые разные составы, можно добавлять присадки для прочности и долговечности. Стоимость смеси доступная.

Чем отличается цементно-песчаная смесь М150:
  • Расход на 1м2 составляет 16.5 килограммов
  • Оптимальная толщина слоя – 5-50 миллиметров
  • Время схватывания – 2 часа, полное отвердевание происходит в течение суток

В продаже представлены готовые кладочные растворы М150. При покупке обязательно обращают внимание на наличие и тип добавок в составе.

М200

Это монтажно-кладочный раствор, который может предполагать разный состав. Существует несколько типов смесей: для кладки, штукатурки, фундамента/стяжки. Слой раствора получается надежным и плотным, расход при толщине слоя в 5 миллиметров составляет около 7.5-8.5 1м2.

М300

Самая популярная смесь, которую еще называют пескобетоном или составом для фундамента. Стоимость выше, чем у смесей ниже марки, сфера применения достаточно ограничена: смесь дает повышенную прочность, актуальную при выполнении далеко не всех видов работ.

Такой раствор лучше всего использовать для выполнения массивных стяжек, установки серьезных монтажных конструкций. Для штукатурки сухой состав не подходит.

Сфера применения

Цементно-песчаные смеси сегодня очень популярны и применяются повсеместно.

Где и как применяются ЦПС:
  • Внутренняя отделка помещений – в смеси добавляют немного цемента, вводят известь, выбирают песок мелкой фракции и однородный.
  • Универсальные составы – подходят для кладки, фасадных/внутренних работ, стяжки. Масса цемента в растворе стандартная, часто в составе есть пластификаторы.
  • Кладка – для возведения построек средней этажности из кирпича.
  • Стяжка пола – черновая или финишная, выступающая и основным покрытием.
  • Фасадные отделочные работы – цемента тут больше, добавлены гидрофобные присадки, а также вещества для повышения морозостойкости и уменьшения усадки.
  • Строительство многоэтажных зданий – применяются смеси М400-М600, в них много цемента, есть армирующее волокно, специальные присадки.
  • Выравнивание стен/пола – устранение разнообразных дефектов под финишную отделку.

Инструменты для работы

Чтобы сделать раствор, необходимо иметь все нужное под рукой и приготовить желательно инструменты заранее, чтобы потом не пришлось тратить время на поиски или отсыпать компоненты «на глаз» за неимением емкостей и т.д.

Что нужно для работы с цементно-песчаной смесью:
  • Емкость для замеса – поддон или бетономешалка, большая миска прямоугольной формы (корыто). Лучше всего выбирать бетономешалку, так как с поддоном трудно работать, а в емкости с углами могут собираться отдельные компоненты.
  • Лопата – для закладки компонентов.
  • Ведро – используется в качестве мерной емкости при определении объема составляющих.
  • Строительный миксер или дрель для смешивания состава (если готовится немного).
  • Строительный конус – может пригодиться для определения уровня подвижности смеси.
  • Инструменты для выполнения работ – правила, мастерки, шпатели и т.д., набор зависит от задачи.

Как приготовить

Сделать песчано-цементную смесь можно самостоятельно либо купить готовый сухой порошок. Второй вариант дороже, поэтому мастера нередко выбирают первый. В таком случае нужно правильно определить вес и объемы компонентов, быстро замешать раствор и использовать по назначению.

Для стяжки

Цемент марки М400 или М500 смешивают в пропорции 1:2 или 1:3 соответственно. Для исключения риска появления трещин и других деформаций на поверхности в смесь вводят фиброволокно в расчете 0.7-0.9 килограммов на кубический метр раствора.

Для кладки

Тут самым важным компонентом является песок, который должен быть просеянным и просушенным, мелким и чистым. К одной части цемента берут 3-5 частей песка. Готовится раствор порционно, первую порцию проверяют на отдельной поверхности на предмет качества, потом корректируют соотношение в случае необходимости.

Для штукатурки

Компоненты смешивают в нормативном соотношении один к трем (цемент и песок). Прочность и качество раствора зависят не только от состава, но и тщательности перемешивания.

Добиться нужного эффекта замесом вручную очень трудно, лучше использовать бетономешалку или электрическую дрель, перфоратор со специальными насадками.

Добавки

Количество и разнообразие веществ, которые вводятся в состав ЦПС в тех или иных объемах, сегодня достаточно большое. Выбрать среди них то, что нужно, порой сложно, не разобравшись предварительно в особенностях и свойствах присадок.

Что и для чего добавляют в ЦПС:
  • Клей ПВА – обеспечивает дополнительную адгезию, пластичность, комфорт в работе с раствором. Часто добавляется в смесь для оштукатуривания.
  • Гашеная известь – этому компоненту нужна вода, в соответствии с объемом которой добавляют определенную массу известки (известковая вода или пушонка). Гашение выполняют за несколько недель до реализации ремонтных работ.
  • Сажа и графит – придают раствору определенный цвет.
  • Жидкое мыло и средство для мытья посуды – отделочный материал приобретает повышенную пластичность. Эти компоненты вводят в состав сразу после воды, обычно достаточно 50-100 миллилитров. Если добавить средства больше, из-за мыльных пузырей со смесью будет сложно работать и прочность уменьшится.

Производители

Современный рынок строительных материалов предлагает достаточно большой выбор разнообразных смесей и порошков для тех или иных задач. Выбирать стоит продукцию проверенных производителей, которые гарантируют высокое качество компонентов и создание их в соответствии с технологией.

«Монолит»

Крупный производитель, который создает и продает цементно-песчаные смеси на заводе в Кирове. Ассортимент достаточно большой, в него входят надежные и высококачественные составы марки М150, хорошо подходящие для оштукатуривания, заделки швов, кладки внутри и снаружи помещения.

Также реализуются надежные составы марки М300, актуальные для производства бетонных конструкций повышенной прочности.

Knauf

Известный бренд, поставляющий на рынок качественные цементные, штукатурные смеси в нескольких линейках («Сивенер», «Адгезив», «Грюнбанд», «Унтерпутц»). Вся продукция отличается великолепными показателями теплоизоляции. Подходит для выполнения отделочных работ полного спектра – внутренних/наружных. В большей части смесей производителя в состав введены компоненты для повышения положительных свойств.

«Реал»

Продукция производителя пользуется популярностью, поставляет качественные цементные смеси марок М75 и М150, М100 и М200. Ассортимент позволяет выбрать то, что нужно для отделочно-ремонтных работ. Большинство сухих смесей дополнены компонентами для повышения морозостойкости, что расширяет возможности работы с ними и позволяет использовать как внутри, так и снаружи.

Dauer

Немецкий бренд, который предлагает недорогие высококачественные ЦПС для отделки фасадов и стен внутри помещения, заливки стяжек, монтажа блоков и кирпича.

Сухие смеси производителя очень популярны, так как у них маленький расход, демократичная цена, что в общем позволяет существенно снизить расходы на выполнение работ.

«БалтПитерСтрой»

Крупная российская компания, поставляющая на рынок цементно-песчаные растворы любых марок. Также среди продукции можно найти другие компоненты – бут, гравий, щебень, песок, цемент в мешках и разнообразные реагенты (антигололедные, к примеру).

«Стройсервис-Novablock»

Ранее цементно-песчаные составы производителя были представлены на рынке под брендом «Plita Milks». Кроме сухих смесей, в ассортименте продукции можно найти песчано-гравийную смесь высокой прочности марки М300. Все составы отличаются очень хорошим качеством, так как производятся на современном заводском оборудовании в промышленных масштабах.

«Адамант СПБ»

Завод предлагает огромный ассортимент щебня, песка, цемента, ЖБИ, высококачественного бетона. ЦПС представлены разнообразными марками – в линейке есть как М100, так и М400.

Советы специалистов

В процессе приготовления цементно-песчаной смеси большое значение имеют масса и качество материалов, соблюдение оптимального соотношения компонентов, правильность приготовления раствора и технология смешивания. Чтобы избежать распространенных ошибок, стоит воспользоваться опытом профессионалов.

Актуальные советы от мастеров:
  • При выравнивании стен с использованием ЦПС обязательно нужно устанавливать маяки, без которых работа будет некачественной и трудоемкой.
  • При выборе цемента нужно смотреть на дату изготовления – хранится материал максимум 6 месяцев. Чем меньше времени прошло с момента производства, тем лучше. Хранить цемент можно в сухом помещении, на специальных паллетах.
  • После замеса раствор используют максимум на протяжении двух часов. Потом смесь высыхает, начинается процесс гидратации и даже если возможно материал использовать, результат будет некачественным.
  • При добавлении воды в состав нужно тщательно следить на объемом – превышение может сказаться не в пользу качества раствора.

  • Для отделки деревянных и гипсовых оснований простые цементно-песчаные составы не подходят, тут нужны глиняные смеси с небольшим процентом цемента. Таким материалом можно отделывать внутренние/наружные поверхности.
  • Вес ЦПС достаточно большой, что негативно проявляет себя на ненадежном и слабом основании: материал быстро отпадает, покрывается трещинами, дефектами.
  • Все емкости и инструменты, используемые в работе, моют сразу после того, как все сделано. Ведь после затвердевания цементной смеси удалить ее с поверхности будет нереально.
  • Готовя раствор для фундамента, лучше всего замешивать состав марки М300, так как более дешевые и простые смеси не дадут нужной прочности.
  • Для продления времени высыхания смеси в нее нужно добавить чуть-чуть меньше цемента или песка. Если же песка или цемента будет больше, чем по соотношению, то материал станет вообще непригодным для эксплуатации.
  • Готовить раствор лучше всего в емкости из пластика или металла.
  • Речной песок для цементно-песчаной смеси не используют, обычно берут из грунта.
  • Раствор не должен быть очень жидким – тогда он нехорошо ложится на основание, сползает с инструментов.

Готовя цементно-песчаную смесь, особое внимание необходимо уделить качеству компонентов и их соотношению. Правильно приготовленный и соответствующий ГОСТу раствор даст возможность выполнить разные виды работ, гарантируя прочность, надежность и долговечность отделки.

Раствор М200 | Мастер Бетон

Раствор М200. Состав, характеристика и область применения этой марки.
Состав раствора М200. Рецепт его приготовления.
Чтобы получить один куб.метр готового раствора потребуется:

Материал Расход Примечание
Цемент М400-500 420кг Усредненное значение в зависимости от марки цемента
вода 250 литров От необходимой консистенции раствора
Песок 1460 кг Без примесей гальки, комков глины
Добавки (присадки, реагенты и пр.) Для улучшения показателей раствора

Характеристика раствора М200.
В соответствии с ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия» раствор М200 (марки 200) имеет следующие характеристики:

— класс прочности В-10, что означает что может переносить нагрузку не больше 131 кгс/см2;
— морозостойкость F50. Этот вид раствора может перенести только 50 циклов полной заморозки и таяния;
— водонепроницаемость W2. По шкале от 2 до 20 имеет наименьшую оценку по пропускаемости через себя воду;

Области применения раствора М200
— применяется как связующее вещество при кладке стен и перегородок из керамических, бетонных, керамзитобетонных блоков, газоблоков, кирпича и т.д.;
— используется при устройстве стяжек по бетону;
— основание мягкой кровли;
— для стяжки и выравнивании полов;
— черновая штукатурка стен;
— укладка натурального и искусственного камня.

Вес, объем и пропорции цемента для изготовления строительных растворов

При замешивании цементного раствора неудобно пользоваться рецептурой ГОСТ, где компоненты указаны в долевом соотношении друг к другу. Удобнее использовать привычные меры: мешки или килограммы. Тогда рецепт раствора становится простым и понятным и, смешав все компоненты можно получить материал с заданными техническими характеристиками.

Сколько кг цемента в одном мешке или кубическом метре? Какой объем занимает 1 мешок сухого цемента? Эти вопросы актуальны при расчете стройматериалов, при выборе, т. к. фасовка бывает разной, а также при подборе транспорта для доставки. Каждая марка сухого цемента имеет свой вес, а значит и соотношение компонентов при замешивании цементно-песчаного раствора будет разным.

От чего зависит вес цемента?

Удельный вес строительного материала по СНиП II-3-79 — это физическая величина, показывающая отношение веса материала к объему, которое он занимает. Сухой цемент занимает значительно меньше места, чем цементный раствор, поэтому из одного килограмма цементного вяжущего получится несколько кг цементно-песчаной смеси.

Удельный вес цемента зависит от многих факторов:

  • марки и состава;
  • степени помола компонентов;
  • способа производства;
  • длительности хранения.

Вес свежего цементного порошка (при условии соблюдения температурного и влажностного режима хранения) составляет 1200 кг/м3. Это минимальный показатель, обусловленный тем, что частицы свежепомолотого материала имеют положительный и отрицательные электрические заряды. За счет разности зарядов частицы отталкиваются друг от друга, плотность порошка уменьшается, а значит, снижаются весовые показатели.

В дальнейшем цементный порошок фасуется, транспортируется, хранится. Электрические заряды исчезают, уходит вовлеченный при производстве воздух и плотность материала повышается. Строители говорят: цемент слёживается. В среднем вес одного кубометра вяжущего через полгода после выпуска при правильном хранении составляет 1550 кг.

При нарушении условий хранения материал может впитывать влагу, что приводит к повышению плотности и соответственно веса. Чем мельче помол порошка, тем больше воды он впитывает и тем больше его масса. Учитывая, что мелкий помол имеют высокие марки цемента, то чем выше марка, тем требовательнее материал к условиям хранения. В зависимости от марки один кубический метр (м3) цемента может давать разницу при взвешивании до 400 кг/м3. Именно поэтому при приготовлении раствора учитывается не только вес, но и марка. Например, для марки М200 соотношение цемент/песок будет 1 к 3, а при использовании марки М400 — 1 к 2,2.

При грубых расчетах строители используют средний показатель — 1300 кг/м3. Исходя из этого, можно рассчитать, что стандартный мешок на 50 кг содержит примерно 0.04 м3 сухого вяжущего. Параметр имеет решающее значение при заказе транспорта для доставки стройматериалов, т. к. вместимость машины или объем багажника всегда считается в м3 или литрах.

Пропорции цементных растворов

Вес мешка с цементом указан на таре, а вот о плотности производители умалчивают. При этом плотность порошка может изменяться даже в пределах одной марки до 50% в зависимости от условий и продолжительности хранения. Для приготовления цементно-песчаного раствора или бетонной смеси нужно научиться одну величину переводить в другую.

Для замешивания бетона на основе портландцемента М500 пропорция компонентов по ГОСТ 27006-2019 будет такой:

  • 1 часть вяжущего;
  • 2 части мелкого наполнителя;
  • 4 части крупного заполнителя.

Из рецептурного соотношения легко определить объем каждого компонента. Для этого нужно общий объем раствора разделить на количество частей. Например, если нужен 1 м3 смеси, то одна часть — это 1/7 = 0,142 м3. То есть 1 часть любого из компонентов равна этому показателю. Учитывая, что плотность цемента 1300 кг/м3 рецептура в привычных килограммах будет выглядеть следующим образом:

  • 184 кг вяжущего или 3,68 мешка по 50 кг;
  • 213 кг мелкого наполнителя;
  • 197 кг крупного заполнителя (гравия).

Если используется другой крупный заполнитель, то вес последнего компонента будет отличаться: гранит — 192 кг, известняк — 183 кг, бут — 213 кг, базальт — 241 кг.

Для расчета количества мешков цемента нужно полученный вес разделить на количество килограммов в мешке. Например, для замешивания 1 кубометра бетона потребуется 4 мешка по 50 кг или 8 мешков по 25 кг.

Где взять рецепты бетонных смесей и ЦПС для составления пропорции компонентов и расчета? Рецептура для каждого типа раствора рассчитывается индивидуально, но обязательно с учетом ГОСТ 27006-2019. Рецепт должен быть таким, чтобы обеспечить приготовление раствора с заданными техническими характеристиками.

Основные виды растворов готовят по такой рецептуре с соотношением цемент/песок/щебень:

  1. Бетон М100 — 1/4,5/7 на портландцементе М400 или 1/5.8/8 на портландцементе М500.
  2. Бетон М250 — 1/2/4 на портландцементе М400 или 1/2,5/4,5 на портландцементе М500.
  3. Бетон М400 — 1/2,3/7 на портландцементе М400 или 1/1,5/3,2 на портландцементе М500.

Эту рецептуру можно использовать для производства товарного бетона, применяемого при строительстве домов, заливки фундаментов и чаш бассейнов, тротуарных дорожек, изготовления бордюрного камня, буронабивных свай.

Сколько весит 1 куб готового раствора?

Вес одного кубометра готового строительного раствора имеет значение при его транспортировке или подачи на высоту, когда подбирается грузоподъемность автомобиля или производительность бетононасоса. Вес жидкого бетона и цементно-песчаного раствора зависит от плотности компонентов, входящих в его состав и пропорции, в которой они использовались. При использовании тяжелых крупных заполнителей, таких как гранит, базальт, магнетит вес 1 м3 бетонной смеси может в 2-3 раз отличаться от массы раствора, замешанного на гравии.

Средний вес 1 кубического метра бетонной смеси по ГОСТ 7473-2010, замешанного на гранитном заполнителе, в зависимости от марки и класса прочности будет следующим:

  • М100 (В7.5) — 2494 кг;
  • М200 (В15) — 2432 кг;
  • М250 (В20) — 2348 кг;
  • М300 (В22,5) — 2389 кг;
  • М350 (В25) — 2502 кг;
  • М400 (В30) — 2376 кг;
  • М500 (В40) — 2980 кг.

Вес 1 м3 бетонного раствора, замешанного на других заполнителях по СНиП II-3-79:

  • железобетон — 2500 кг;
  • туфобетон — 1200...1400 кг;
  • пемзобетон — 800...1600 кг;
  • на вулканическом шлаке — 800...1600 кг;
  • керамзитопенобетон — 500...1800 кг;
  • шунгизитобетон — 100...1400 кг;
  • перлитобетон — 600...1200 кг;
  • термозитобетон — 1000...1800 кг;
  • на доменных гранулированных шлаках — 1200 кг;
  • вермикулитобетон — 800...1000 кг;
  • газо-, пенобетон, пеносиликат — 300...1100 кг.

Вес 1 куба строительных растворов по СНиП II-3-79 составляет:

  • цементно-песчаный (ЦПС) — 1800 кг;
  • цементно-песчано-известковый — 1700 кг;
  • известково-песчаный — 1600 кг;
  • цементно-шлаковый — 1400 кг;
  • гипсовый — 1000 кг.

Расчет цемента для транспортировки

При транспортировке мешков цемента или насыпного порошка важно знать, сколько материала поместиться в той или иной машине. Например, для перевозки 10 м3 цемента потребуется два КАМАЗа грузоподъемностью 7 тонн или один 15-тонник.

Не менее важное значение имеет транспортировка материалов непосредственно на стройплощадке. При отсутствии бетононасоса материалы для замешивания раствора подаются, как правило, ведрами. Один кубический метр сухого цемента — это 84 10-литровых ведра или 50 20-литровые бадьи.

Для расчета того, сколько мешков можно привести в багажнике легкового автомобиля, нужно знать объем 1 мешка и вместимость багажника. Удельная плотность сухого цементного порошка — это вес 1 м3 материала. Средний показатель плотности составляет 1300 кг/м3. Для определения объема цемента в 50-киллограмовом мешке нужно решить пропорцию:

1300 кг/м3 — 100%

50 кг — Х%, отсюда Х = 3,85%. Именно такой процент от 1 кубометра содержится в мешке. Берем полученный процент от кубометра и получаем величину в привычных кубометрах — 0,0385 м3 или 38,5 литров. Зная объем багажника машины, можно рассчитать, сколько мешков туда теоретически можно загрузить. Именно теоретически, т. к. в реальных условиях нужно учитывать грузоподъемность автомобиля и способ укладки мешков с цементом.

Фасовка цемента

Производители фасуют цемент в мешки по 5, 10, 25 и 50 кг, давая покупателю возможность выбрать наиболее удобный и экономичный вариант. Если при расчете пропорции получилось, что для строительно-монтажных работ нужно 5,2 мешка цемента по 50 кг, то целесообразно купить 5 мешков по 50 и один 10 кг. При расчетах не нужно забывать о технологических потерях и к любому полученному результату прибавлять 5-7%.

Цементно-песчаные смеси м100, м150, м200, м300: характеристики, цены

Марки цементного раствора М-150 и М-200.

Марки цементного раствора М-150 и М-200 используются, как правило, при изготовлении стяжки, виброкирпичных панелей, а также для заполнения швов в конструкциях из тяжелого бетона и оштукатуривания стен.

Область применения цементного раствора марки М-150

Эта марка раствора обладает высокой прочностью. Отличием этой марки цементного раствора является то, что его нельзя смешивать с другими марками, которые обладают меньшими показателями связующего вещества. Готовые товарные растворы, начинающиеся с марки М-150 не содержат в себе глину, известь, гипс и прочие вяжущие, обладающие малой прочностью.

Для кирпично-каменной кладки раствор М-150 обычно не используется. Поскольку он обладает улучшенными характеристиками, использование его в кладочных работах обходится достаточно дорого.

Цементный раствор М-150 как правило применяется для возведения фундаментов на слабых почвах или влажных типах грунта. Кроме того, его активно применяют для оборудования гидротехнических сооружений в качестве кладочного или штукатурного материала (аквапарки, бассейны, подземные коммуникации, канализационные магистрали и так далее).

В гражданском и жилом строительстве с помощью готового раствора производятся следующие работы: кладка облицовочного слоя полов, заливка стяжки и укладка керамической плитки. Онлайн расчет состава цементного раствора.

Для использования цементного раствора марки М-150 в качестве штукатурного материала, конструкции должны быть отлиты из бетона той же марки.

Виды

Цементные растворы могут иметь различия в компонентах, а потому различаться, что приводит к разным видам данного строительного материала.

Среди них:

  • Нормальный раствор – в нем должно быть оптимальное количество заполнителя и вяжущего вещества. Замешивая его веслом, можно заметить пристающие отдельные сгустки на нем.
  • Жирный, в котором количество вяжущего вещества превосходит заполнитель. Это приводит к растрескиванию раствора после его полного застывания. Понять, что раствор получился жирным можно, если он будет сильно обволакивать инструмент для замеса.
  • Тощий, в котором количество заполнителя превосходит вяжущее вещество. Это делает готовый раствор слишком жидким, с ним крайне неудобно работать. На весло он не липнет, а только пачкает его.

Только приготовив ра

Бетон м200 (200, в15): состав, пропорции

Из многочисленного ряда материалов для возведения монолитных изделий на основе цемента наиболее распространенным является бетон М200. Популярность этой марки объясняется высокими прочностными и специальными качествами при относительно невысокой стоимости. Это обстоятельство обусловливает использование М200 в промышленном и частном строительстве.

М200 — популярный вид товарного раствора

Бетон марки М200 — главные характеристики

Предел прочности на сжатие — показатель, который служит основой для распределения бетонов по классам и маркам. М200 обозначает среднее значение крепости 200 кг/см².

Этому показателю соответствует класс обеспеченной прочности В15, подтверждающий, что в 95% случаев изделие выдержит нагрузку 15 МПа. Говорить о бетоне Б15 будет неправильно — в обозначении класса используется буква (В) латинского алфавита.

Бетонные смеси М200 характеризуются следующими показателями:

  1. Плотность. Определяется весом крупного наполнителя и его размером. Из легкого щебня получают растворы 1,5-1,6 т/м³. Монолиты тяжелого класса до 2,5 т/м³ изготавливают с применением зерен из скальных горных пород.
  2. Пластичность или подвижность. Влияет на удобоукладываемость смеси. Осадка растворной массы после снятия конуса — 5-15 см, что соответствует категориям П2, П3. При механизированной подаче, чтобы повысить текучесть у бетона b15, в него вводят добавки и получают П4.
  3. Морозостойкость (F). Способность сохранять прочность при неоднократных заморозках и оттаиваниях. Свойство необходимо для изделий, подвергающихся воздействию низких температур. Внутри зданий используют монолиты с показателем F до 150, для наружных конструкций — F200, F250.
  4. Водонепроницаемость. Эта характеристика указывает на возможность применения бетонных изделий в обводненных условиях. Индекс W2 предполагает необходимость дополнительной гидроизоляции. Для класса В15 показатели бывают также W4, W6, стойкие к гидравлическому давлению.
М200 пользуется популярностью в строительном мире. Это тяжелый бетон с высоким уровнем прочности.

При размере щебня <10 мм бетон считается мелкозернистым. Процесс твердения смеси до набора нужной прочности занимает 3-4 недели.

Состав бетона

Требования к бетонным смесям установлены стандартом ГОСТ 7473-2010. Компонентами раствора являются вяжущее вещество, наполнители и вода. Технические условия по материалам для производства монолитов изложены в регламенте на бетоны тяжелые и мелкозернистые — ГОСТ 26633-2012.

В состав М200 входят:

  1. Цемент как вяжущий материал. Применяются марки, изготовленные на основе силикатов кальция, называемые портландцементами, — ПЦ-400, ПЦ-500.
  2. Наполнители: мелкий — песок из частиц Ø1,1-3,5 мм и крупный — щебень, гравий размером 0,5-7 см. Ценится чистота зерен, примеси глинистых частиц нормируются и отсеиваются. На плотность смеси, прочность бетона влияет форма камней: отклонения от кубического овала называют лещадностью, она снижает качество изделий.
  3. Вода. Обязательным является требование к чистоте жидкости, отсутствию растворимых примесей. Вводится влага в песок и цемент дозированно при постоянном перемешивании до достижения раствором необходимой консистенции.

В рецепты М200 включают также химические и минеральные добавки, которые изменяют в лучшую сторону характеристики бетонной смеси. Назначение присадок — повлиять на прочность, пластичность, водопоглощение, морозостойкость, иные показатели.

Различают добавки гидрофобизирующие, воздухововлекающие, стабилизирующие, пластифицирующие.

Вариант расчета в ведрах бетона.

Пропорции

После того как приготовятся все компоненты смеси, ингредиенты дозируются в нужном для получения марки М200 соотношении.

В случае весового дозирования в килограммах песок (П), щебень (Щ), цемент (Ц) берут из расчета 2,8:4,8:1, если вяжущее вещество — ПЦ-400. При использовании ПЦ-500 дозировка меняется в сторону увеличения доли наполнителей и принимает вид 3,5:5,6:1.

Чтобы получить 1 куб бетона М200, понадобится следующее количество компонентов:

  • портландцемент М400 — 1 часть=280 кг;
  • песок — соответственно 2,8 и 784;
  • щебень — 4,8 и 1344 кг;
  • вода — 20%, или 190 л.

При использовании цемента ПЦ-500 весовые распределения изменятся, но количество жидкости в 1 м3 останется прежним. Для фундаментов раствор делают более жестким, уменьшая количество добавляемой воды.

Бетон 200 М: преимущества популярной марки

Бетон имеет так называемый низкий состав.

Достоинства монолита класса прочности В15 очевидны. Основной плюс — универсальность с точки зрения использования.Применяется профессиональными строителями и частниками при самостоятельном возведении фундаментов.

Другие преимущества перед иными марками:

  • невысокая стоимость при достаточной прочности изделий;
  • хорошая адгезия — способность монолита прилипать к стальной арматуре;
  • низкая теплопроводность конструкций, за счет чего экономятся средства на теплоизоляцию.

Предпочтение бетону М200 отдается, когда присутствуют умеренные нагрузки. Так, для устройства фундамента многоэтажного дома понадобится более высокая марка монолита.

В каких областях применяется

Используется твердеющий цементный раствор с классом прочности В15 везде, где необходимо возвести фундаменты под строительство зданий, сооружений, для монтажа оборудования и опор. Эта марка применяется для изготовления элементов дома — лестничных пролетов, перекрытий, монолитных стен.

Другие области:

  • обустройство отмосток по контуру зданий и бетонирование придорожных откосов, набережных ограждений;
  • заливка цементных стяжек в производственных зданиях, полов на открытых площадках и в хранилищах;
  • строительство подпорных стенок, тротуаров, подъездных путей к новостройкам, ограждений строительных территорий;
  • изготовление дорожных плит, бордюров, фундаментных блоков, колец для колодцев различного назначения, иных железобетонных изделий.

Реконструкция и реставрация разрушенных и восстанавливаемых объектов, усиление строительных конструкций — везде применяют марку М200. При самостоятельном приготовлении бетонных смесей необходимо следовать рекомендованным пропорциям компонентов и применять качественные ингредиенты.

Насыпная плотность цемента (кг м3): таблица, определение

При возведении зданий и сооружений используются цементные смеси, обеспечивающие высокий уровень надежности всех конструкций. Показатель, который необходимо знать для определения требуемого количества цемента, — его плотность.

Характеристика цемента, его химическая формула

Цемент — вещество с многокомпонентной формулой, которое изготавливается искусственным путем из минерального сырья. Относится к материалам неорганического происхождения и обладает вяжущими свойствами.

Используется в строительстве для приготовления цементных растворов разного состава. При смешивании сухого цемента с жидкостью образуется пластичная масса темно-серого цвета, способная равномерно заполнить форму нужной конфигурации. Раствор постепенно затвердевает и приобретает камнеподобный вид.

Формула этого материала зависит от его типа. Так, в портландцементах преобладает оксид кальция (до 67%), присутствуют также диоксид кремния (до 22%), оксид алюминия (до 5%), оксид магния (не более 5%), оксид серы (от 1,5 до З,5%), а сульфатостойкость материала достигается путем снижения содержания алюминатов кальция.

В состав пуццолановых веществ, кроме CaO и минеральных добавок, входит гипс (двуводный сульфат кальция). Основой глиноземистых цементных смесей являются низко-основные алюминаты кальция, а оксид кальция и диоксид алюминия присутствуют в сопоставимых количествах (50-55% и 45-50%). Шлаковые цементы изготавливаются из мелкогранулированного доменного шлака с добавлением известняка или без него.

Благодаря отличиям в химическом составе каждый тип смеси обладает собственными физическими и эксплуатационными свойствами, что обуславливает их применение в разных областях строительства.

Прежде всего специалисты обращают внимание на следующие характеристики цемента:
  • насыпная плотность;
  • удельная (истинная) плотность;
  • время схватывания и затвердевания;
  • показатели прочности;
  • влаго- и морозоустойчивость;
  • тонкость помола;
  • стойкость к коррозии.

Все показатели могут в некоторой степени изменяться в зависимости от внешних условий. 2 первых из них являются определяющими при расчете количества материала, необходимого для возведения какого-либо объекта.

Насыпная и удельная

Любое сыпучее вещество, к которым относится и цемент, состоит из твердых частиц, разделенных между собой воздушными пустотами. Объем воздуха, окружающего каждую частицу, изменяется под влиянием внешних условий, поэтому и масса у одного и того же количества цемента может быть разной.

Для каждого сыпучего материала существуют 2 физических параметра, которые определяются как соотношение его веса к занимаемому им объему. Они называются насыпной и удельной (истинной) плотностью вещества. При определении первого параметра учитывается объем воздуха, скопившегося между частицами материала.

Его используют для строительных расчетов требуемого количества цемента, находящегося в разрыхленном состоянии. Значения насыпной плотности цемента в кг/м3 (килограммах на метр кубический) для наиболее распространенных марок приведены в таблице:

МаркаМ100М200М300М400М500
Плотность700900110012001300

Удельная плотность является величиной постоянной. При ее вычислении предполагается, что частицы вещества прилегают друг к другу настолько плотно, что между ними не остается воздушной прослойки. Величина истинной плотности цемента всегда выше насыпной и может достигать 3200 кг/м³.

Факторы плотности

Насыпная плотность — переменная величина, зависящая от многих факторов. Наименее плотной является только что изготовленная цементная смесь. Между ее частицами еще сохраняется статическое электричество, что приводит к отталкиванию фракций друг от друга и образованию многочисленных пустот. Освободившееся в материале пространство заполняется воздухом. Со временем внутренний объем воздуха уменьшается, и строительная смесь становится более плотной.

Этот параметр зависит от марки материала. Чем выше его качество, тем более мелкие фракции составляют материал и тем меньше воздуха в нем присутствует. Например, плотность у цемента М400 существенно выше, чем у М100. На показатель также оказывают влияние условия хранения и транспортировки материала. Свежая продукция в мешках обладает рыхлой структурой, но имеет свойство постепенно слеживаться.

Хранение во влажном помещении способствует впитыванию цементным порошком влаги. Вода вытесняет воздух, что делает материал более плотным, приводит к ухудшению качества цемента или его полной негодности.

Играет роль и технология изготовления строительного сырья. На плотность влияет химический состав и качество помола (однородность и размер составляющих его фракций), способ сушки шлама на силосах. Наиболее плотным будет стройматериал мелкого помола. Самые низкие показатели плотности у пуццолановых смесей. Они составляют 900-1100 кг/м³.

Пониженной плотностью обладают цементы с пластификаторами и разными добавками, повышающими морозоустойчивость и улучшающими другие характеристики. Наиболее плотными являются материалы, не содержащие присадок, такие как портландцемент.

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.

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.

Заключение

Определение насыпной плотности цемента в некоторых случаях является необходимостью, потому что от него зависят эксплуатационные характеристики цементного раствора. Чтобы сделать это правильно, следует понимать разницу между удельной и насыпной плотностью материала.

Плотность суспензии

Суспензия представляет собой смесь твердого вещества и жидкости. Плотность суспензии можно рассчитать как

ρ м = 100 / [c w / ρ s + [100 - c w ] / ρ l ] (1)

, где

ρ м = плотность суспензии (фунт / фут 3 , кг / м 3 )

c w = концентрация твердых частиц в суспензии (%)

ρ с = плотность твердых частиц (фунт / фут 3 , кг / м 3 )

ρ л = плотность жидкости без твердых частиц (фунт / фут 3 , кг / м 3 )

Концентрация суспензии по массе может быть измерена путем испарения суспензии известной массы и измерения массы высушенных твердых частиц.

Пример - Расчет плотности суспензии

Плотность суспензии, где

  • плотность твердых частиц составляет 2500 кг / м 3
  • плотность жидкости составляет 1000 кг / м 3
  • концентрация твердых частиц составляет 30%

можно рассчитать как

ρ м = 100 / [(30%) / (2500 кг / м 3 ) + [(100% ) - (30%)] / (1000 кг / м 3 )]

= 1220 кг / м 3

Калькулятор плотности и удельного веса суспензии

Плотность суспензии можно рассчитать с помощью калькулятора ниже:

Водные суспензии - типичный удельный вес и концентрация твердых частиц в суспензии

9 0126 4.90
Продукт SG Концентрация твердых частиц
% веса % объема
Уголь 1.40 45-55 37-47
Медный концентрат 4,30 60-65 26-30
Гильсонит (асфальт, битум) 1,05 1,05 901 39 - 44
Железная руда 4,90
Пески железные 1,90
Известняк 2,70 9012 901 30-65 60-65 23-27
Песок 2,65 43 23-30

Удельный вес суспензий на водной основе

Зависимость удельного веса суспензий на водной основе твердого вещества и содержание твердого вещества в суспензии:

.

Как рассчитать количество цемента, песка и заполнителей в бетоне QA

То, что нужно знать перед оценкой

Плотность цемента = 1440 кг / м3
Плотность песка = 1450-1500 кг / м3
Плотность заполнителя = 1450-1550 кг / м3

Сколько кг в 1 мешке цемента = 50 кг
Количество цемента в литрах в 1 мешке цемента = 34.7 литров
1 мешок цемента в кубических метрах = 0,0347 кубического метра
Сколько кубических футов (кубических футов) = 1,226 CFT
Количество мешков в 1 кубическом метре цемента = 28,8 мешков

Удельный вес цемента = 3,15
Марка цемента = 33, 43, 53
Где 33, 43, 53 прочность на сжатие цемента в Н / мм2

М-20 = 1: 1,5: 3 = 5.5, (Цемент: песок: заполнитель)
Часть смеси - 5,5

Где, M = смесь
20 = характеристическая прочность на сжатие

Рассмотрим объем бетона = 1м3

Сухой объем бетона = 1 x 1,54 = 1,54 м3 (для сухого объема умножьте на 1,54)

Теперь приступаем к расчету качества цемента, песка и заполнителя в 1 кубометре бетона

  • РАСЧЕТ НА ЦЕМЕНТ КОЛИЧЕСТВО

Цемент = (1/5.5) x 1,54 = 0,28 м 3 1 - часть цемента, 5,5 - сумма соотношений
Плотность цемента 1440 / м 3

= 0,28 x 1440 = 403,2 кг

Мы знаем, что каждый мешок с цементом 50 кг
Для количества мешков = 403,2 / 50 = 8 мешков

Знаем в одном мешке с цементом = 1,226 CFT

Для расчета в CFT (кубических футах) = 8 x 1.225 = 9,8 кубических футов

  • РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ПЕСКА

Рассмотрим объем бетона = 1м 3

Сухой объем бетона = 1 x 1,54 = 1,54 м 3

Песок = (1,5 / 5,5) x 1,54 = 0,42 м 3 1,5 - это часть Песка, 5,5 - сумма отношений

Плотность песка 1450 / м 3

Для кг = 0.42 x 1450 = 609 кг

Как известно, 1 м 3 = 35,31 CFT

Для расчета в кубических футах = 0,42 x 35,31 = 14,83 кубических футов

  • РАСЧЕТ НА АГРЕГАТ КОЛИЧЕСТВО

Рассмотрим объем бетона = 1м 3

Сухой объем бетона = 1 x 1,54 = 1,54 м 3

Совокупное = (3/5.5) x 1,54 = 0,84 м 3 ∴ 3 - часть цемента, 5,5 - сумма отношения

Плотность заполнителя 1500 / м 3

Расчет для кг = 0,84 x 1500 = 1260 кг

Как известно, 1 м3 = 35,31 CFT

Расчет для CFT = 0,84 x 35,31 = 29,66 кубических футов

Также вы можете скачать таблицу Excel для расчета объема бетона (цемента, песка и заполнителя).

Полка Excel для расчета количества бетона

—————————————————————————————————————-

Площадь кирпичной стены под штукатурку = 3м x 3м = 9м 2

Толщина гипса = 12 мм (Наружный-20 мм, внутренний 12 мм)

Объем раствора = 9 м 2 0,012 м = 0,108 м 3

Коэффициент

для Plas

.

Не найдено - OnePetro

Американский нефтяной институтАмериканская ассоциация механиков горных породАмериканское общество инженеров по технике безопасности Группа BHRКонференция по технологиям управления углеродными ресурсамиМеждународная конференция по технологиям добычи нефтиМеждународное общество горных механиков и инженеров горных породМеждународное общество морских и полярных инженеровNACE Международная национальная лаборатория энергетических технологий Конференция по шельфовым технологиям СредиземноморьяКонференция по шельфовым технологиям Журнал нефтегазовой промышленностиКанадское общество геологоразведочных исследованийСообщество геологоразведочных компаний Инженеров-нефтяниковОбщество инженеров-нефтяниковОбщество петрофизиков и аналитиков каротажаСообщество подводных технологийОбщество военно-морских архитекторов и морских инженеров Конференция по технологиям нетрадиционных ресурсов Всемирный нефтяной конгресс

Добавить

Коррозия Международный журнал оффшорных и полярных технологийJournal of Canadian Petroleum TechnologyJournal of Petroleum TechnologyJournal of Sailboat TechnologyJournal of Sailing TechnologyJournal of Ship ProductionJournal of Ship production and DesignJournal of Ship ResearchJournal of the Petroleum Evaluation EngineersThe Log AnalystMarine Technology and SNAME Executive NewsOil and Gas Executive NewsOil and Gas Executive News Журнал Нефтяная промышленность Нефтяные технологииПетрофизикаПрофессиональная безопасность Журнал ПРОНефтьОбщество Петра

.

Разбавители цементного раствора - PetroWiki

Во многих частях мира обычны сильная потеря циркуляции и слабые пласты с низким градиентом трещин. Эти ситуации требуют использования цементных систем с низкой плотностью, которые снижают гидростатическое давление столба жидкости во время укладки цемента. Следовательно, для снижения веса суспензии используются легкие добавки (также известные как наполнители).

Материалы, использованные при разработке удлинителя

Чистые цементные растворы, приготовленные из цементов API классов A, C, G или H с использованием количества воды, рекомендованного в API Spec.10A [1] будет иметь массу суспензии более 15 фунтов / галлон.

Есть несколько различных типов материалов, которые можно использовать в качестве наполнителей. Они включают:

  • Физические наполнители (глины и органика)
  • Пуццолановые расширители
  • Химические наполнители
  • Газы

Любой материал с удельным весом ниже, чем у цемента, будет действовать как расширитель. Эти материалы, как правило, снижают плотность цементных растворов одним из трех способов.Пуццолановые и инертные органические материалы имеют более низкую плотность, чем цемент, и могут использоваться для частичной замены цемента, снижая плотность твердого материала в суспензии. В случае физических и химических наполнителей они не только имеют более низкую плотность, но также поглощают воду, что позволяет добавлять больше воды в суспензию без образования свободной жидкости или разделения частиц. Газы ведут себя по-разному, поскольку они используются для производства вспененного цемента, который имеет исключительно низкую плотность и приемлемую прочность на сжатие.

Во многих легких суспензиях обычно используется комбинация различных типов материалов. Например, пуццолановые и химические наполнители используются или могут использоваться с физическими наполнителями и / или газами. В конструкции пуццолановой суспензии почти всегда присутствует бентонит, а газы обычно содержат химический наполнитель для стабилизации пены. Легкие добавки также увеличивают выход суспензии и могут привести к получению экономичной суспензии.

Физические расширители

Это сыпучие материалы, которые действуют как расширители цемента, увеличивая потребность в воде или уменьшая средний удельный вес сухой смеси.В эту категорию попадают два основных класса материалов: глины и инертные органические материалы. Наиболее часто используемый глинистый материал - бентонит, хотя также используется аттапульгит. Обычно используемые инертные органические материалы:

  • перлит
  • Гильсонит
  • Уголь молотый
  • Молотая резина

Бентонит (гель)

Этот наполнитель представляет собой коллоидный глинистый минерал, состоящий преимущественно из монтмориллонита натрия [NaAl 2 (AlSi 3 O 10 ) • 2OH].Содержание монтмориллонита в бентоните является определяющим фактором его эффективности в качестве наполнителя. Это один из двух расширителей, на которые распространяется спецификация API. Бентонит может быть добавлен к цементу любого класса API и обычно используется в сочетании с другими наполнителями. Бентонит используется для:

  • Предотвратить отделение твердых частиц
  • Уменьшить бесплатную воду
  • Уменьшить потери жидкости
  • Увеличение выхода суспензии

Бентонит обычно используется при концентрациях от 1 до 16% BWOC.Он может быть смешан с цементом в сухом виде или предварительно гидратирован в воде для смешивания. При предварительной гидратации эффект предварительно гидратированного 1% BWOC приблизительно равен 3,5% BWOC в сухом виде, но предел текучести намного выше. Для достижения наилучших результатов предварительно гидратированную смесь бентонита и воды следует использовать для смешивания цементного раствора вскоре после завершения предварительной гидратации. Рекомендуется проводить лабораторные испытания для определения надлежащей концентрации геля и процедуры смешивания для предварительно гидратированного бентонита. Бентонит для цемента не должен заменять технический или «грязевой гель».Лигносульфонат обычно используется в качестве диспергатора и замедлителя схватывания в цементах с высоким содержанием геля для снижения вязкости суспензии.

Аттапульгит (солевой гель)

Это более эффективный наполнитель, чем бентонит, в морской воде или суспензиях с высоким содержанием соли, но он не регулируется или не имеет спецификации. Аттапульгит, (Mg, Al) 2 (OH / Si 4 O 10 ) • 12H 2 O, состоит из скоплений волокнистых игл, которые требуют высокого усилия сдвига для диспергирования в воде. Он производит многие из тех же эффектов, что и бентонит, за исключением того, что он не снижает потери жидкости.

Недостатком аттапульгита является то, что из-за сходства волокон с волокнами асбеста его использование запрещено в некоторых странах. Доступны гранулированные формы, которые могут быть разрешены в качестве замены.

Перлит вспученный

Расширенный перлит - это кремнистое вулканическое стекло, которое подвергается термической обработке с образованием пористой частицы, содержащей увлеченный воздух. Это продукт с высокой плавучестью, который требует добавления от 2 до 6% бентонита BWOC для предотвращения отделения от шлама.Из-за его низкой прочности на раздавливание потребность в воде для перлитсодержащих суспензий должна быть увеличена, чтобы обеспечить сжимаемость суспензии в скважинных условиях. Потеря объема также должна учитываться при расчете объема заполнения.

Гильсонит

Это асфальтовый материал или твердый углеводород, который встречается только в Юте и Колорадо. Это один из самых чистых битумов природного происхождения. Гильсонит можно использовать с плотностью суспензии всего 11 фунтов / галлон при нормальной концентрации от 5 до 25 фунтов / мешок (sk) цемента, и он закупорит поплавковое оборудование и перекрывает герметичные кольцевые зазоры.Низкая плотность гильсонита является результатом его низкой плотности (1,07 г / см 3 ). Поскольку гильсонит является органическим материалом, он обладает высокой плавучестью и будет всплывать из суспензии, если не будет ингибирован. Бентонит обычно добавляют в концентрации от 2 до 6% для предотвращения образования перемычек в стволе скважины.

Дробленый угольный

Дробленый уголь используется для тех же целей, что и гильсонит (т. Е. Для облегчения веса и контроля потери циркуляции). Он обычно используется при концентрациях до 50 фунтов / куб.м цемента.Его плотность немного выше (1,3 г / см 3 ), что требует небольшого увеличения содержания воды. Добавление бентонита для предотвращения расслоения обычно не требуется.

Молотая резина

Это недорогая альтернатива гильсониту, которую можно использовать в аналогичных целях. Плотность резиновой смеси немного выше (1,14 г / см 3 ). Физические свойства более изменчивы, чем у гильсонита, и зависят от источника материала. Одним из основных преимуществ измельченной резины является ее низкая стоимость.В настоящее время нет никаких проблем с окружающей средой при использовании резиновой смеси в цементной системе.

Пуццолановые расширители

Ряд пуццолановых материалов доступен для использования в производстве легких цементных растворов. Они могут быть как естественными, так и искусственными и включать:

По сравнению с другими добавками, пуццолановые материалы обычно добавляют в больших количествах. Зола-унос, например, может быть смешана с цементом при соотношении золы-уноса к цементу в диапазоне от 20:80 до 80:20, исходя из веса «эквивалентного мешка» (т.е. абсолютный объем, как у мешка с цементом).Пуццолановые материалы имеют более низкий удельный вес, чем у цемента, и именно этот более низкий удельный вес дает пуццоланово-портландцементный раствор более низкой плотности, чем портландцементный раствор аналогичной консистенции. В зависимости от плотности пуццолановые цементы также имеют тенденцию давать затвердевший цемент, более устойчивый к воздействию пластовых вод.

Зола уноса

Летучая зола является наиболее широко используемым из пуццолановых материалов. Согласно стандарту ASTM C618, [2] существует два типа летучей золы:

Класс N относится к натуральным пуццолановым материалам.Однако существует потребность в третьей категории, основанной на характеристиках летучей золы. Стандарт ASTM C618, [2] классифицирует летучую золу на основе комбинированного процентного содержания SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 —Класс F, имеющий минимум> 90% и класс C 50%.

В действительности существует гораздо большая взаимосвязь между содержанием CaO и характеристиками. Содержание CaO колеблется от 2 или 3% до 30% от массы летучей золы.«Настоящая» зола-унос класса F имеет содержание CaO менее 10%, тогда как «истинная» зола класса C имеет содержание CaO более 20%. Летучая зола с содержанием CaO от 10 до 20% ведет себя несколько иначе, чем у истинного класса F или класса C. Летучая зола обычно состоит из аморфных стекловидных частиц сферической формы.

Зола-унос ASTM класса F наиболее часто используется при цементировании нефтяных скважин. Именно на эту летучую золу распространяются спецификации API. Основными преимуществами золы-уноса класса F являются ее низкая стоимость и ее распространение во всем мире.Рабочие характеристики летучей золы класса F мало различаются от партии к партии из определенного источника. Однако различия между источниками могут быть значительными, поскольку состав может варьироваться от истинно низкого содержания CaO до 10-20% CaO. Это приводит к значительным колебаниям эксплуатационных характеристик, и по этой причине различные источники летучей золы класса F следует тестировать перед использованием. Также необходимо определить удельный вес. Некоторые электростанции производят летучую золу класса F с высоким содержанием углерода из-за плохого горения.Их следует избегать при цементировании нефтяных скважин, поскольку они могут вызвать серьезные проблемы гелеобразования.

Использование золы-уноса класса C в качестве наполнителя для цементирования скважин относительно ограничено. Отчасти это связано с ограниченной доступностью летучей золы класса C и значительной вариабельностью, которая существует не только между источниками, но и между партиями из данного источника.

Микросферы

Микросферы

используются, когда требуется плотность суспензии от 8,5 до 11 фунтов / галлон.Это полые сферы, полученные как побочный продукт на электростанциях или специально разработанные. Микросферы побочного продукта представляют собой полые стеклянные сферы из летучей золы. Обычно они присутствуют в летучей золе класса F, но обычно в небольших количествах. Их получают в значительных количествах, когда избыток летучей золы сбрасывается в отстойники. Полые сферы низкой плотности всплывают вверх и разделяются процессом флотации. Эти полые сферы состоят из алюмосиликатных стекол с высоким содержанием кремнезема, типичных для летучей золы, и обычно заполнены смесью дымовых газов, таких как CO 2 , NO x и SO x .Синтетические полые сферы производятся из натриево-известково-боросиликатного стекла и имеют формулу, обеспечивающую высокое отношение прочности к массе - они обычно заполнены азотом. Синтезированные микросферы обеспечивают более однородный состав и демонстрируют лучшую устойчивость к механическому сдвигу и гидравлическому давлению.

Основным недостатком большинства микросфер является их склонность к раздавливанию во время смешивания и перекачивания, а при воздействии гидростатического давления - выше средней прочности на раздавливание.Это может привести к:

  • Повышенная плотность раствора
  • Повышенная вязкость суспензии
  • Уменьшение объема пульпы
  • Преждевременная дегидратация суспензии

Однако эффект измельчения можно свести к минимуму путем выбора подходящих микросфер. Эти эффекты можно спрогнозировать и учесть при расчетах конструкции шлама для получения шлама, имеющего требуемые характеристики для условий скважины. Легкие системы, включающие микросферы, могут обеспечить отличное развитие прочности и могут помочь контролировать потерю жидкости, осаждение и свободную воду.

Микросилика

Microsilica, также известный как микрокремнезем, представляет собой тонкоизмельченный диоксид кремния с большой площадью поверхности, который может быть получен в виде жидкости или порошка. В виде порошка он может быть в исходном состоянии, уплотнен или гранулирован. Насыпная плотность уплотненного микрокремнезема составляет от 400 до 500 кг / м 3 . Microsilica обычно имеет удельный вес около 2,2.

Микрокремнезем состоит в основном из стекловидного кремнезема и имеет содержание SiO 2 от 85 до 95%, что делает его значительно более чистым, чем другие пуццолановые материалы.Также считается, что частицы микрокремнезема придают суспензии полезные физические свойства. Считается, что из-за своей крупности они заполняют пустоты между более крупными частицами цемента, что приводит к образованию плотной твердой матрицы еще до того, как произойдет какая-либо химическая реакция между частицами цемента. Реологические свойства обычно улучшаются при добавлении микрокремнезема, потому что крошечные сферы могут действовать как очень маленькие шариковые подшипники и / или они вытесняют часть воды, присутствующей между флокулированными зернами цемента, увеличивая количество доступной жидкости.Концентрация микрокремнезема может составлять от 3 до 30% BWOC, в зависимости от требуемой суспензии и свойств.

Физические и химические свойства микрокремнезема делают его очень полезным для множества применений, кроме как в качестве наполнителя. Они включают:

  • Повышение прочности на сжатие низкотемпературного легкого цемента
  • Тиксотропные свойства для компрессионного цементирования
  • Без обращения
  • Миграция газа
  • Степень контроля водоотдачи

Недостатком микрокремнезема является его стоимость.Первоначально рассматриваемый как отходы, с его увеличившимся использованием в строительной индустрии за последнее десятилетие, он стал больше специализированным химическим веществом. Кроме того, при колебаниях спроса и предложения возникает вопрос о наличии постоянного предложения хорошего источника продукта.

Кизельгур (DE)

DE - это природный пуццолан, состоящий из скелетов микроорганизмов (диатомовых водорослей), отложившихся в пресной или морской воде.

Химические наполнители

Некоторые материалы эффективны в качестве химических наполнителей.В общем, любой материал, который может предсказуемо ускорять и увеличивать концентрацию исходных продуктов гидратации, эффективен как химический наполнитель.

Силикат натрия

Это наиболее часто используемый химический наполнитель для цементных растворов. Силикат натрия в пять-шесть раз эффективнее бентонита при эквивалентной концентрации. В отличие от физических или пуццолановых наполнителей силикат натрия обладает высокой реакционной способностью по отношению к цементу.

Силикат натрия доступен как в сухом, так и в жидком виде, что делает его легко адаптируемым для применения на суше и на море.Твердая форма представляет собой метасиликат натрия (Na 2 SiO 3 ), и он обычно смешивается в сухом виде с цементом при концентрации от 1 до 3,5% BWOC при плотности от 14,2 до 11,5 фунт / галлон. Он не так эффективен, если растворяется непосредственно в воде для смешивания, если только CaCl 2 не растворяется в воде первым. Если желательна жидкая система, лучше использовать жидкую форму. Жидкий силикат натрия обычно используется в морской воде с концентрацией от 0,1 до 0,8 галлона / ск цемента при плотности 14.От 2 до 11,5 фунт / галлон.

Двумя основными преимуществами силикатов натрия в качестве наполнителей являются их высокий выход и низкая концентрация использования.

Гипс

Полугидратная форма сульфата кальция (CaSO 4 • 0,5H 2 O) обычно используется в качестве наполнителя. Обычно он используется при концентрациях 15% BWOC или менее для приготовления тиксотропных суспензий для использования в приложениях, где есть серьезные проблемы с потерей циркуляции или где желательны свойства расширения для улучшения сцепления.Типичные составы суспензий для борьбы с поглощением потерь, BHCT ≤ 125 ° F (52 ° C), содержат от 8 до 12% гипса BWOC с хорошими характеристиками расширения (от 0,2 до 0,4%). Для улучшенного склеивания, где требуется повышенное расширение (от 0,4 до 1%), используется NaCl (≥ 10% BWOW).

Список литературы

  1. ↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  2. 2,0 2,1 ASTM C618, Стандарт на испытания и материалы.2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0618-12.

См. Также

Конструкция цементного раствора

Цементировочные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

.

Дизайн цементного раствора - PetroWiki

Свойства портландцемента часто необходимо изменять, чтобы соответствовать требованиям конкретной скважины. Эти модификации достигаются путем смешивания химических соединений, обычно называемых добавками, которые эффективно изменяют химию гидратации.

Обзор добавок

Обзор наиболее распространенных цементирующих добавок приведен в Таблица 1 . [1]

  • Таблица 1 - Сводка добавок для цементирования скважин

В таблице также указаны основные области применения и преимущества, а также цементы, с которыми они могут использоваться.Основное влияние добавок к цементу на физические свойства цемента, будь то суспензия или затвердевший раствор, представлено в , Таблица 2 . [1] Это краткий справочник, и отдельные добавки в данной категории могут не соответствовать в целом описанному эффекту. Он также обычно определяется для отдельных добавок, свойства и эффекты которых могут быть изменены при использовании комбинаций добавок.

  • Таблица 2 - Влияние цементных добавок на физические свойства цемента

Многие химические соединения доказали свою эффективность в изменении свойств портландцементных растворов.Эти соединения, когда они используются по отдельности, будут иметь преимущественное влияние на цементный раствор, который считается полезным. Они также будут демонстрировать по крайней мере одну вторичную характеристику, которая может быть либо полезной, либо вредной для эксплуатационных свойств цементного раствора. Эффекты добавок уменьшаются или усиливаются за счет модификации добавки или использования дополнительных добавок. Для большинства требований в скважине требуется более одной добавки. Это компромиссное отношение между добавками является основой конструкции цементного раствора.

Влияние добавок

Реакция этих добавок с цементом и взаимодействие между ними химически не определены четко. Фактически известно физическое воздействие этих добавок на эксплуатационные свойства суспензии. Измеряемые эксплуатационные характеристики суспензии включают:

  • Время загустевания
  • Прочность на сжатие
  • Реология
  • Потеря жидкости
  • Свободная жидкость
  • Стабильность суспензии

Цемент, произведенный в соответствии с требованиями Американского нефтяного института (API) по глубине и температуре, можно приобрести в большинстве нефтедобывающих регионов мира.Любой правильно сделанный портландцемент (постоянный от партии к партии) можно использовать при температурах до 570 ° F. Например, цемент класса H с соответствующими добавками обычно используется на глубинах до 20 000 футов.

В дополнение к цементу, другие факторы, такие как правильная температура циркуляции забоя скважины (BHCT), должны быть приняты во внимание при проектировании цементного раствора для удовлетворения требований скважины. При составлении цементного раствора проектировщик должен учитывать не только температуру, но и другие скважинные условия, такие как проницаемость и водочувствительность пластов.

Жидкий раствор должен быть разработан для конкретного применения с хорошими свойствами, позволяющими размещать его в нормальный период времени. Идеальный цементный раствор должен:

  • Нет измеряемой свободной воды
  • Обеспечьте адекватный контроль водоотдачи
  • Содержат соответствующий замедлитель схватывания, чтобы обеспечить правильное размещение
  • Поддерживайте стабильную плотность для обеспечения гидростатического контроля.

Не добавляйте диспергаторы или замедлители схватывания в количестве, превышающем количество, указанное в условиях ствола скважины, и обеспечьте достаточный контроль водоотдачи для размещения цемента до его гелеобразования.

На дизайн суспензии влияют следующие критерии:

  • Глубина скважины
  • Качество смешанной воды
  • BHCT
  • Контроль водоотдачи
  • (определите аббревиатуру) BHST
  • Режим потока
  • Гидростатическое давление бурового раствора
  • Отстойная и бесплатная вода
  • Тип бурового раствора
  • Качество цемента
  • Плотность суспензии
  • Сухие или жидкие добавки
  • Прекращено обращение
  • Развитие силы
  • Потенциал миграции газа
  • Качество испытаний цемента
  • Время откачки
  • Лаборатория и оборудование

При оценке времени работы учитывайте время перемешивания на поверхности, особенно если работа будет смешиваться партиями.Рассчитайте фактическое время работы, используя объем раствора и среднюю скорость вытеснения. Ограничьте время устранения неполадок от 1 до 1,5 часов. Чтобы рассчитать приблизительное время загустевания суспензии, добавьте к рабочему времени от 1 до 1,5 часов.

Категории добавок

Добавки, используемые для изменения свойств цементных растворов для использования при цементировании нефтяных скважин, делятся на следующие широкие категории:

Спрос на новые присадки со специальными свойствами и настроенными характеристиками продолжает расти.Эти требования включают:

  • Диапазон плотности нанесения
  • Температурная стабильность
  • Экономика
  • Диапазон вязкости
  • Сингулярная функция
  • Многофункциональный
  • Скорость растворимости
  • Синергизм с дополнительными добавками
  • Устойчивость к изменчивости цемента

Ссылки

  1. 1.0 1.1 Smith, D.K. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл.2 и 3.

См. Также

Испытания конструкции цементного раствора

Цементировочные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

.

Эффективное измерение плотности жидкого навоза в аппетитных предложениях

Оптовая продажа высококачественных плотномеров серии DMF-1 Код продукта CR DMF-1-CR Код вставного плотномера Код материала вилки A SS 316L B HC Hastelloy C SS316L с PTFE D HC Hastelloy с кодом PTFE Выход E 4-20 мА 0-1000 Гц RS485 Код Modbus RTU Источник питания A 24 В постоянного тока B Код 220 В переменного тока Материал корпуса преобразователя F Код алюминиевого сплава Класс давления 16 1,6 МПа 40 4 МПа XXX Специальное давление можно заказать, код Технологическое соединение A DN50 HG / T 20592-2009 RF B Патронное соединение XXX Можно заказать специальное соединение, код Длина 128 Стандарт 128 мм XXX Можно заказать специальную длину, код Удлинение трубопровода Материал A Без удлинительного трубопровода B SS 316L C HC Hastelloy D SS 316L с PTFE E HC Hastelloy с кодом PTFE Фланец Материал A SS 316L B HC Hastelloy C SS 316L с PTFE D HC Hastelloy с кодом PTFE Метод установки A (XX) Горизонтальный трубопровод (XX: размер трубопровода) B (XX) Вертикальный трубопровод (XX: размер трубопровода) C Tan k Установка D Другой метод установки может быть специальным кодом для заказа Заводские настройки G Заводские настройки Параметры CR AEAF 40 A 128 AAAG Информация для заказа Отображение продукта Подробная информация о продукте Установка продукта Применение продукта Комментарии клиентов Сопутствующий продукт Введение компании Упаковка и доставка Сведения о доставке: Быстрая доставка в течение 7 рабочих дней ./ Предлагаемая курьерская компания: DHL. Страны назначения Время транспортировки (дни) Коста-Рика (Южная Америка) 7-8 Эквадор 7-8 Малайзия 4-5 Индия 4-5 Пакистан 9-10 Узбекистан 7-8 Америка 4-5 Южная Африка 7-8 Корея 5-6 Великобритания 5-6 Канада 2-3 Вьетнам 5-6 Австралия 6-7 Филиппинские острова 3-4 Германия 6-7 Россия 4-6 Индонезия 4-5 9000 3.


Смотрите также