Производство цемента, его виды и применение.

Статья полностью посвящена цементу, как самому популярному вяжущему веществу. Мы задались целью предоставить максимум информации, как познавательной, так и чисто прикладной. Предлагаем рассмотреть основные свойства цемента и принципы его «работы», критерии выбора конкретного типа вяжущего, особенности маркировки, признаки контрафактной продукции и способы её выявления.

Цемент по праву занимает главенствующее положение среди всех современных строительных материалов. Применяют его повсеместно, почти на всех стадиях возведения здания. Фундаменты и бетонные кровли, штучные стеновые блоки и монолитные ограждающие конструкции, отливаемые по месту перекрытия и готовые плиты ЖБИ, ступени и лестничные марши, стяжки и перемычки, кладочные и штукатурные растворы, плиточные клеи, шпаклёвки, затирки, нивелирмассы и прочие сухие смеси — трудно строить без цемента, практически невозможно. Но не всегда он был в распоряжении людей.

Наши предки несколько тысячелетий кряду, методом проб и ошибок, искали столь универсальное вяжущее вещество, но им никак не удавалось приблизиться к идеалу. Глина, известь, гипс практически сразу попали в поле зрения древних зодчих, да их и сейчас активно используют для приготовления растворов для внутренних работ. Однако единственная проблема заключалась в том, что такие вяжущие не способны достойно противостоять воздействию влаги.

Альтернативы долгое время не было, но в самом начале нашей эры римляне смогли создать смесь, похожую на современный бетон — археологи нашли и датировали первым веком хорошо сохранившиеся, довольно массивные монолитные конструкции. И это были не черепки и осколки, а серьёзные сооружения, например, знаменитые римские дренажи. Считается, что строители Древнего Рима удачно поэкспериментировали с вулканическим пеплом, особенно примечательными оказались почвы в районе Поццуоли близ Неаполя, которые могли схватываться даже под водой. Всё бы ничего, но со временем технология получения пуццоланового вяжущего была безвозвратно утеряна, алхимики снова принялись изобретать волшебный порошок, превращающийся в камень.

На рубеже 18-19 веков появились первые цементы нового времени. Кому стоит отдать пальму первенства на открытие, как обычно, сказать сложно — всё происходило молниеносно и практически одновременно. В 1796 году Джеймс Паркер при 800-900 градусах обжёг смесь глины с известью и получил «романцемент» (римский цемент). Луи Века в 1817 году опубликовал (без патентования технологии) свои исследования о гидравлических свойствах смеси извести и вулканического пепла, где подробно описывал температуры, соотношения, условия, составы. 1824 год — Джозеф Аспдин доработал теоретическую базу предшественников и быстро получил патент на «портландцемент» (по некоторым характеристикам похожий на горные породы из английского городка Портленд).

Практически параллельно с англичанином о своём открытии цемента заявляет наш соотечественник Егор Герасимович Челиев, но патент уже выписан подданному Британской Империи, и это инновационное вяжущее надолго получает название «английский цемент». После Всемирной лондонской выставки 1851 года цемент обретает всеобщее признание, во всех развитых странах начинается его массовое производство. В 1856 году первый цементный завод открывается в России. Настоящий строительный прорыв был достигнут с внедрением в жизнь производных от цемента материалов — бетона и железобетона, ждать долго не пришлось, это случилось в середине 19 века.

Изготовление цемента

Прошло более двухсот лет, но технология производства цемента принципиально не изменилась, разве что применяются теперь более совершенные агрегаты, тоньше стал помол, появились специальные добавки, установились чёткие параметры контрольно-весовых манипуляций. Процесс получения цемента происходит примерно по следующей схеме:

1. Сырьё (мел/известняк, глина/суглинок) после добычи дробится на куски не более 10 см и смешивается — на выходе получают шлам грубого помола. Далее он ещё несколько раз будет измельчён, каждый раз всё тоньше.
2. Шлам увлажняется, или наоборот высушивается (есть три метода производства цемента — мокрый, сухой и комбинированный). При сухом способе в печь подаётся не увлажнённый до 30-50% шлам, а сухой порошок.
3. При температуре примерно в 1400-1500 °С шлам несколько часов обжигается во вращающейся печи до спекания элементов однородный «сплав» — цементный клинкер в виде шариков.
4. Клинкер перемалывается/перетирается до состояния порошка.
5. В порошок добавляется порядка пяти процентов гипса, который предназначен для регулирования скорости схватывания. На этой же стадии в получившийся состав могут вводиться различные минеральные добавки, улучшающие некоторые свойства или снижающие себестоимость.
6. На заключительном этапе происходит проверка качества всей партии — изготавливаются образцы изделий из цементного раствора, которые проходят испытания в лабораторных условиях. На основании опытных исследований каждая партия получает свою марку по прочности.

Свойства и характеристики цемента

Так, при показателях градусника ниже нуля этот процесс практически останавливается, а вот при искусственном повышении температуры можно очень быстро довести изделие до проектной марки. На этом основана технология пропарки железобетонных изделий при температуре в 80-90 градусов, которые за 10-12 часов набирают 60-70 процентов прочности, могут выниматься из форм и отгружаться. На ускорение нарастания прочности работают и системы электропрогрева.

Отдельно необходимо отметить, что в процессе гидратации цемента выделяется энное количество тепла. В нормальных условиях это явление обязательно контролируют, так как в массивных монолитах наружные слои бетона остывают быстрее, а внутренние — медленнее, из-за чего могут возникать термические напряжения, приводящие к образованию трещин. Зимой активное тепловыделение является несомненным плюсом, так как температура уложенного бетона дольше поддерживается на высоком уровне (нужно лишь утеплить рабочую зону), и прочность продолжает нарастать. Количество выделяемого тепла зависит от тонкости помола и минералогического состава цемента, отрегулировать тепловыделение можно либо подбором конкретного типа цемента, либо применяя минеральные добавки.

Цемент и вода

Влага для гидратации необходима. Но на самом деле водопотребность цемента сравнительно небольшая, одной части воды к пяти-шести частям цемента вполне достаточно, чтобы это вяжущее превратилось в тесто и начало твердеть. Однако растворы с таким водоцементным соотношением (В/Ц) являются малоподвижными, имеют малую удобоукладываемость, поэтому на практике применяют пропорцию близкую к 1:2 — воды вдвое меньше цемента.

Больший показатель В/Ц влечёт к образованию в цементном камне излишнего количества воздушных пор (лишняя вода со временем испарится), что существенно снижает прочность готового изделия, марку раствора/бетона. Уменьшить количество воды, но при этом сохранить нормальную густоту цементного теста (НГЦТ), можно добавлением в смесь поверхностно-активных добавок, что даёт возможность сократить расход цемента и повысить прочность и долговечность бетона. Введением в состав раствора пуццолановых добавок, и применяя более тонкий помол порошка, удаётся увеличить водопотребность цемента.

Через 3-5 часов под действием гравитации тяжёлые частицы цементного раствора оседают, а на поверхность поднимается слой воды. Это так называемый эффект расслоения, который проявляется при использовании большого количества лишней влаги. Расслоение нарушает целостность бетонного массива с уменьшением его прочности, тем более при многослойной заливке. Процесс расслоения имеет место и внутри массы, когда вода скапливается под нитками арматуры и частицами крупного заполнителя, естественно, с разрушением необходимых связей. Расслоение раствора сильно ухудшает его удобоукладываемость.

Заметим, что умеренное водоотделение считается нормальным свойством для большинства цементов (особенно в бетонах), его интенсивность напрямую зависит от характеристик сырья, на котором работает производитель. Однако если процент водоотделения при нормальном В/Ц существенно превышает 15-процентный барьер (по отношению к цементному тесту), то это обстоятельство может являться признаком цемента низкого качества.

Высокая водоудерживающая способность (по сути это увеличенная водопотребность) цемента считается плюсом, так как бетон из него получается более однородным с хорошим сцеплением цементного камня с арматурой и щебнем.

Водопотребность и водоотделение конкретных цементов может разниться, поэтому, выбирая оптимальное водоцементное соотношение, следует руководствоваться не только требованиями к подвижности растворов и прочности изделий, но и изучить свойства вяжущего вещества. Для оценки водоудерживающей способности цемента и водоотделения рекомендуется произвести пробную заливку. Корректируются эти показатели… правильно, введением специальных добавок.

Изменение объёма

При образовании цементного камня в монолите можно наблюдать объёмные деформации — масса со временем усаживается. Особенно явно этот процесс протекает в случае сильного тепловыделения. Если усадка происходит слишком сильно, то избыточное внутреннее напряжение в бетоне может стать причиной его разрушения. В соответствие с новыми ГОСТами производители цемента должны в лабораторных условиях проверять равномерность деформаций, по нормам они не должны превышать порог в 10 мм.

Активность и прочность

Прочность — это важнейшая характеристика цемента, от которой зависит прочность и долговечность бетона. Поэтому выбор цемента только по марке или классу является вполне объяснимым явлением. Для определения прочности исследуют созревший до необходимого уровня (28 дней или пропаренный) образец изделия — балочку размером 40x40x160 мм, изготовленную из цементно-песчаного раствора пропорции 1:3. Суть измерения заключается в определении предельных нагрузок (исчисляются в МПа), при которых наступает разрушение. По результатам исследований цемент относят к определённой марке или классу прочности, о них мы будем говорить далее.

Есть одно, более корректное понятие, лучше определяющее прочностные свойства цемента — это его активность. Учитывая, что максимальная прочность бетоном набирается вовсе не 28 суток, а значительно дольше, то лучшую марку, более высокий класс к данному моменту покажет более активный цемент, который успел нарастить большую прочность и позволит раньше снять опалубку и продолжить строительные работы. Активность цемента напрямую зависит от его состава и тонкости помола, а если говорить о «сторонних» факторах — то от температуры окружающего воздуха и от водоцементного соотношения.

При длительном хранении активность цемента существенно снижается, причиной тому атмосферная влага, которая впитывается порошком. Именно поэтому на цемент устанавливается срок хранения в 60 дней. Его ещё можно использовать и по истечении этого времени, но фактическая марка уже не будет соответствовать заявленной — потребуется увеличивать его содержание в растворе.

Тонкость помола

Мы много раз уже упомянули данную характеристику цемента, пожалуй, стоит сказать о ней отдельно. Цемент тонкого помола активнее вступает в процесс гидратации, так как взаимодействие с водой начинается с поверхности частиц, суммарная площадь которой будет значительно больше, чем у цемента грубомолотого. Тонкомолотый цемент характеризуется меньшим водоотделением, он быстрее набирает прочность (то есть является более активным и прочным), обеспечивает лучшую удобоукладываемость.

К некоторым недостаткам тонкого помола стоит отнести склонность к усадкам и быстрой потере активности при ненадлежащем хранении. Учитывая все «за» и «против», во многих странах выработаны стандарты по толщине зерна и обозначены минимально допустимые значения. Сейчас тонкость помола измеряют в суммарной площади поверхности зёрен (см 2) на один грамм цемента — норматив для портландцемента составляет 2250 см 2 /г, для быстротвердеющего цемента — не менее 3250 см 2 /г.

Плотность, удельный вес

Несмотря на высокий теоретический удельный вес цемента (3000-3200 кг/м 3), на практике его плотность намного ниже, и может меняться. Всё дело тут в межзерновой пустотности — воздух заполняет промежутки между частицами цемента, особенно если порошок наэлектризован после пневматической выгрузки. Фактическая плотность свежего цемента составляет около 1100-1200 кг/м 3 , а вот после хранения и транспортировки она составит где-то 1500 кг/м 3 и более. Влияет на удельный вес цемента не только его состояние, но тонкость или грубость помола.

Очевидно, что для приготовления бетона/раствора цемент необходимо взвешивать и дозировать только в массовом соотношении, как, впрочем, и воду, и все заполнители.

Другие качества цемента

Отметим ещё несколько особых свойств цемента, которые так или иначе влияют на его потребительские характеристики.

Коррозионная стойкость отображает способность цементного камня (он в бетоне самый слабый элемент) противостоять внешним физическим и химическим воздействиям, таким, как вымывание или, например, истирание. Высокой устойчивостью к коррозии отличается пуццолановый цемент.

Морозоустойчивость — характеризует цемент, как способный большее количество раз, по сравнению с обычным, замерзать и оттаивать. Здесь важна плотность цементного камня, в котором будет меньше пор и свободной воды, способной, замерзая, разрушать структуру монолита. Долговечность конструкции, к которой предъявляются повышенные требования по морозостойкости, можно оптимизировать, применяя гидрофобный цемент.

Водонепроницаемость необходима для предотвращения вымывания бетона в особо влажной среде. Повышается она внесением в цемент специальных добавок. По определению, устойчивым к воде является расширяющийся водонепроницаемый цемент.

Устойчивость к сульфатам-ионам необходима, если ведётся возведение гидросооружений. Тут стоит применить специальные сульфатостойкие цементы.

По-настоящему качественный цемент характеризуется постоянством всех, присущих ему полезных свойств. Рассматривать соответствие цемента нормативам следует только в комплексе.

Типы цемента

Практика показывает, что нет цемента «на все случаи жизни» — в тех или иных условиях эксплуатации, для конкретного вида работ требуется вяжущее с особенными свойствами. На данный момент существует около тридцати видов цемента, каждый из которых имеет свою область применения, может отличаться минеральным составом, набором добавок, скоростью схватывания и затвердевания…

Есть условное разделение цементов на общестроительные (портландцемент, шлакопортландцемент, портландцемент с минеральными добавками), и цементы специального назначения.

Портландцемент является классическим вяжущим, на основе которого изготавливают большинство самых ходовых специальных цементов. Он составляет 99% всего производства цемента. Портландцемент подойдёт для изготовления монолитных бетонов, кладочных и отделочных растворов, железобетонных изделий с пропаркой, изготовления стеновых блоков и тротуарной плитки. В подавляющем большинстве случаев, для индивидуального застройщика лучший вариант — это ПЦ марки 400 или 500.

Шлакопортландцемент, кроме клинкера и гипса, имеет в своём составе определённое количество гранулированного шлака. Этот вид цемента, если сравнивать с обычным ПЦ, медленнее затвердевает, выделяет меньше тепла (хорошо подходит для создания массивных конструкций), имеет малую степень объёмных деформаций, более устойчив к влаге и высокой температуре, он немного дешевле. Применяется ШПЦ для производства растворов и бетонов; изделий, находящихся под землёй и во влажных условиях; стеновых блоков и строительных смесей.

Быстротвердеющий цемент обеспечивает скоростное нарастание прочности, что позволяет оптимизировать оборачиваемость опалубки. Эффективно применяется при монолитном строительстве. Ускорение образования цементного камня обеспечивается внесением минеральных добавок или сверхтонким помолом порошка.

Пластифицированный цемент, благодаря поверхностно-активным добавкам, имеет улучшенную подвижность и удобоукладываемость. Обладает существенной коррозиеустойчивостью и морозостойкостью, используется для строительства дорог, аэродромов, гидротехнических сооружений.

Гидрофобный цемент меньше впитывает влагу из воздуха, дольше сохраняет активность, не образует комков при хранении. Применяется для получения морозостойкого и влагонепроницаемого раствора, отлично подходит для наружной штукатурки и других видов облицовки зданий мокрым способом.

Напрягающий цемент расширяется во время образования цементного камня. Отлично подходит для ремонтных работ (заделка трещин, швов). Отличается хорошей морозостойкостью и непревзойдённой влагонепроницаемостью, поэтому очень успешно применяется для возведения фундаментов и монолитных стен подвалов, бетонных кровель, бассейнов, ёмкостей.

Глиноземистый цемент очень быстро набирает проектную прочность (до половины за сутки). Во время отвердевания выделяется большое количество тепла, поэтому данный вид цемента хорошо подходит для зимних работ.

Расширяющийся цемент без последующих усадок увеличивается в объёме при образовании цементного камня. Применяется для производства гидроизоляционных смесей, для строительства гидротехнических сооружений, заделки швов различных конструкций.

Пуццолановый цемент отличается длительным периодом затвердевания, высокой стойкостью к коррозии, морозостойкостью. При затвердевании выделяет очень мало тепла, поэтому целесообразно его применять для изготовления массивных бетонных конструкций, в том числе подземных и подводных.

Сульфатостойкий цемент используют для строительства бетонных конструкций в воде — сваи, опоры мостов, фундаменты на участках с переменным уровнем грунтовых вод. Этот цемент может быть усовершенствован гидрофобными и пластифицирующими добавками.

Тампонажный цемент хорошо выдерживает высокие температуры (до 150 градусов), отличается повышенной прочностью на изгиб, что необходимо для эксплуатации в глубоких газовых и нефтяных скважинах. Применяется для изоляции скважин от грунтовых вод.

Цветные цементы используются для производства декоративных монолитных изделий, не требующих последующей отделки. Получают их введением в состав традиционного цемента специальных пигментов.

Белый цемент изготавливают, применяя белую глину и резко охлаждая клинкер на выходе из печи. Он имеет высокую стойкость к внешним воздействиям, быстро набирает прочность. Используется для производства декоративного бетона и светлых штукатурных смесей. Является основой для получения цветного цемента.

Учимся читать маркировку

Чтобы потребитель мог безошибочно выбрать необходимое ему вяжущее вещество, все цементы подлежат обязательной маркировке. На данный момент наиболее распространённым является условное описание цемента в соответствие с ГОСТ 10178-85 , но постепенно отечественные производители переходят на маркировку цемента по ГОСТу 31108-2003, который по нормативам максимально приближен к стандартам Евросоюза (в частности EN 197-1). На самом деле, технология изготовления цемента не изменилась, поменялись лишь методы лабораторных испытаний. Теперь для измерения прочности образцы производят по фиксированному водоцементному соотношению В/Ц = 0,5, с применением песка разных фракций.

ГОСТ 31108-2003

Вещественный состав цемента характеризуется римскими цифрами:

• I — портландцемент
• II — портландцемент с минеральными добавками
• III — шлакопортландцемент
• IV — пуццолановый цемент
• V — композиционный цемент

По прочности на сжатие цементы имеют подразделение на классы — 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Эти цифры обозначают минимальную прочность в МПа для образцов цементного камня возрастом в 28 суток.

Для цемента класса 32,5; 42,5; 52,5 есть литерное обозначение скорости набора прочности в возрасте 2 и 7 суток. «Н» означает нормальнотвердеющий, «Б» — быстротвердеющий.

Количество добавок в цементе маркируется следующим образом:

• А — минеральных добавок от 6 до 20%
• В — минеральных добавок от 21 до 35%

Тип добавки обозначается так:

• П — пуццолан
• Ш — гранулированный шлак

Для примера, ЦЕМ II/А-Ш 42,5Б — это портландцемент с добавкой в виде гранулированного шлака (до 20%), быстротвердеющий, прочность на сжатие не менее 42,5 МПа.

ГОСТ 10178-85

Состав цемента обозначается следующими аббревиатурами:

• ПЦ — портландцемент
• ШПЦ — шлакопортландцемент

Литерами указываются особые свойства цементов:

• ГФ — гидрофобный
• БЦ — белый
• ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся
• ПЛ — пластифицированный
• СС — сульфатостойкий

Прочность на сжатие цементного камня отображается маркой: 300, 400, 500, 550, 600, 700 (испытания образцов проводятся с произвольным В/Ц и монофракционным песком).

Наличие минеральных добавок обозначают так:

• Д0 — добавок нет
• Д5 — добавок не более 5 процентов
• Д20 — добавки составляют от 5 до 20 процентов

Быстротвердеющий цемент маркируется буквой «Б».

Для примера, ПЦ-500-Д20-Б — это быстротвердеющий портландцемент марки 500, который содержит минеральные добавки в количестве от 5 до 20%.

Цементы с обозначением прочности по обоим ГОСТам могут быть условно сопоставлены. Вот таблица, по которой можно понять фактическое соотношение класса и марки:

Как отличить оригинальный цемент

Многие застройщики и горе-строители не уделяют внимания качеству приобретаемого цемента, ставя во главу угла только его цену. Между тем, покупка цемента — очень ответственное дело, так как рынок наполнен фальсификатом разного рода, начиная от недовеса (в мешке может не хватать и 10 килограмм, и более), заканчивая пересортицей и разбавлением цемента совершенно ненужными «добавками» (минеральный порошок для асфальтобетона, шлак, зола-унос, доломитовая пыль). Некоторые дельцы даже умудряются полностью схватившийся цементный камень перемолоть и снова упаковать. Кстати, бывают серьёзные вопросы к дешёвому заводскому цементу, завозимому из-за рубежа, который может изначально иметь марку ниже заявленной или потерять активность вследствие длительной доставки и неправильного хранения (насыщение влагой при морских перевозках, сильное комкование при многоярусном складировании…).

Итак, как же не попасться в западню «выгодной» цены, давайте рассмотрим некоторые правила.

Приобретайте цемент только проверенных известных производителей. Отдайте предпочтение отечественным заводам. Есть смысл сделать закупку на фирмах, занимающихся производством бетона и ЖБИ, или у крупного поставщика заводского цемента.

Обходите стороной цемент, стоимость на который уже на 10-20 процентов ниже рыночной. Проверьте на сайте производителя, каковы отпускные цены на данный момент, чудес быть не может — в рознице цемент должен быть дороже.

Купите мешок цемента на пробу, всеми доступными способами исследуйте его. Лучший вариант, если обратитесь в лабораторию при ближайшем бетонном заводе, там вы сможете выяснить фактическую прочность (марку), тонкость помола, равномерность изменения объёма, сроки схватывания и прочие нюансы.

Покупайте цемент, тарированный в 4-5-слойные мешки из крафт-бумаги. Подделку пакуют в простенькие мешки с двумя или тремя слоями. Обратите внимание на целостность мешков.

Взвесьте мешок, погрешность массы не должна превышать 1 килограмм.

Внимательно изучите маркировку. На мешке должна иметься следующая информация:

• наименование производителя;
• полное название цемента;
• наименование и количество добавок;
• класс/марка прочности;
• наименование нормативного документа, по которому изготавливался цемент;
• масса нетто;
• данные о сертификации.

Попросите продавца представить документы на цемент:

• сертификат соответствия;
• санитарно-эпидемиологическое заключение;
• накладные на партию цемента (смотрим на даты прихода товара, пункты разгрузки…);
• результаты лабораторных исследований.

Визуально и собственноручно проверяем цемент:

• порошок должен быть «текучим»;
• нормальный цвет цемента — однородный, тёмно-серый, светло-серый, серо-зелёный;
• если есть комки, но они распадаются при лёгком нажатии — это нормально;
• если крупинки твёрдые, имеют острые выступы — цемент частично вступил в процесс гидратации и гарантированно потерял активность.

Проводим испытания в домашних условиях. Готовим цементное тесто на основе соляно-щелочной минеральной воды, делаем из массы небольшой диск диаметром 10-15 см. Изделие из качественного портландцемента схватится за 5-10 минут и существенно нагреется, на краях тела могут появиться небольшие трещины. Фальсификат будет застывать очень долго (до часа), диск не нагревается, может схватиться отдельными участками, сильно растрескаться и вовсе не держать форму.

Как видим, цементный вопрос не так прост, как кажется на самом деле. Но, если со всей ответственность подойти к выбору цемента, научиться правильно пользоваться этим, вроде бы, таким привычным вяжущим веществом, то никаких проблем на вашей стройплощадке не случиться, вы с гордостью сможете сказать: «Мой дом — моя крепость».

Без какого материала не обходится сегодня современное строительство? Конечно же, без цемента. Цемент является основным компонентом при заливке фундаментов, возведении монолитно-каркасных зданий, производстве железобетонных плит, приготовлении штукатурных растворов и строительных смесей. На сегодняшний день альтернативы этому уникальному материалу нет. Так как продукт относительно недорогой и имеет высокие показатели прочности, его применяют практически во всех строительных сферах.

Из чего состоит цемент — какими свойствами обладает?

Цемент представляет собой мелкодисперсный порошок серого (белого) цвета, образующий при добавлении воды пластичную вязкую массу, которая может принимать любую форму. При высыхании она становится подобна камню по прочности. Причем, затвердевать цементу свойственно, как на воздухе, так и в воде.

Производится цемент в 4 этапа:

• Сначала добывают сырье . К сырью относятся такие породы, как мел, известняк, ракушечник, глина, глинистые сланцы, лессы. Очень ценятся доломиты и карбонатные осадочные породы. Может добавляться шлак.
• Затем производится переработка сырья . Известняк смешивается с глиной в соотношении 75:25 и сырье отправляется в печь. Обжиг производится при температуре 1450 градусов, происходит частичное плавление пород..
• В результате обжига получают гранулы клинкера . После добавления 3-5% гипса клинкер измельчают до порошкообразного состояния. Гипс нужен для ускорения процесса схватывания.
• Добавляют нужные примеси . В зависимости от марки цемента добавляют специальные добавки для усиления свойств получаемого продукта.

Свойства цемента таковы, что при смешивании его с водой и образовании кристаллогидратов выделяется тепло. Это обязательно нужно учитывать при проведении строительных работ, поскольку в монолитах верхние слои остывают быстрее, а внутренние медленнее, что в результате может приводить к образованию трещин.

Из-за гигроскопичности цемента хранить его рекомендуется в сухих помещениях, поскольку под воздействием влаги в нем образуются комки. Такой материал теряет свои изначальные свойства и не может использоваться на ответственных участках.

Кроме того, цемент характеризуется:

• Тонким помолом.
• Коррозионной устойчивостью.
• Морозостойкостью.

Марка цемента означает предел его прочности на сжатие. Так, например, марка М 200 означает, что выдерживаемая нагрузка не превышает 200 кгс/см 2.

Преимущества и недостатки цемента

Из явных преимуществ цемента можно выделить:

• Устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям и химическому воздействию.
• Возможность использования бетона и штукатурных растворов в водной среде.
• Высокую адгезию материала.
• Невысокую стоимость, благодаря широкому распространению и несложной добыче известняка, сланцев и других природных ископаемых, являющихся основными компонентами при производстве цемента.
  Долговечность. Срок эксплуатации бетона не меньше, чем сооружений из скальных пород.
• Высокую прочность. Цемент марки М 700 может выдерживать до 700 кгс/см 2.

Недостатки цемента:

• При длительном контакте с цементом и несоблюдении правил техники безопасности при работе с ним, у человека могут развиваться легочные заболевания.
• Его способность впитывать влагу приводит при длительном хранении к частичной потере прочностных свойств.

Виды цемента — выбираем, какой лучше?

Существует много разновидностей цемента, но основным компонентом для их производства служит портландцемент. После внесения в него добавок, в определенном составе и количестве, происходит изменение технических характеристик вида.

Основными видами цемента на сегодняшний день являются:

• Портландцемент силикатный

Отдельно не используется, а служит основой для производства других видов цемента.

• Шлаковый

Получается в результате помола клинкера, шлака, добавления активных веществ. Использование шлаков способствует снижению стоимости продукта.

• Глиноземистый

Для него характерна повышенная огнестойкость. Даже при температуре 16000С его технические характеристики почти не меняются. При застывании выделяет тепло.

• Быстротвердеющий

Имеет, как правило, повышенные прочностные характеристики. Набирает расчетную прочность намного быстрее конструкций, создаваемых на основе обычного цемента.

• Расширяющийся

Компенсирует усадку бетона за счет своего расширения на этапе схватывания и затвердения раствора.

• Пуццолановый

Легко затвердевает в жидкой среде, отличается повышенной морозоустойчивостью, водонепроницаем. На воздухе затвердевает медленней.

• Сульфатостойкий

После затвердевания проявляет особую устойчивость к сульфатной среде.

Как видим, разновидностей цемента много. Обширна и сфера их применения. Поэтому сказать, какой из цементов лучше, однозначно не получится. В зависимости от тех или иных условий, температурного режима при эксплуатации, расчетной прочности и так далее следует выбирать подходящий вид и марку материала.

Марок цемента тоже достаточно много, поэтому остановимся на самых основных:

• Цемент марки 400 применяется при изготовлении монолитов и ж/бетона.
• М 500 – для строительства гидротехнических сооружений, производства асбестоцементных конструкций, заливки фундаментов, бордюров, тротуаров.
• М 600 – при бетонировании с высоким качеством.
• М 700 – при производстве высокопрочных бетонов (класс от В35), работе с высоконапряженными конструкциями.

Как выбирать цемент?

Цемент лучше покупать в мешках. На них хоть указаны характеристики материала, рекомендации по применению, данные о производителе. Желательно также проверить у продавца сертификаты качества. Еще обратите внимание на внешний вид цемента. Он должен быть серым, без зеленоватого оттенка. Если взять цемент в руку, то он должен просыпаться сквозь пальцы, как мука, без всяких комочков.

Сферы применения цемента: для каких целей рекомендовано применять?

Цемент повсеместно используется при проведении строительных, ремонтных и реставрационных работ:

• Из него делают бетон, перемешивая с гравием или измельченным камнем. Бетон используется для заливки фундаментов, сооружения дамб, строительства промышленных зданий.
• Получают железобетон, добавляя нужное количество арматуры. Такой продукт отличается особой прочностью и долговечностью. Примером этого может служить Останкинская телебашня, построенная из железобетона почти 60 лет назад на высоту 540 м. Современная область применения – монолитно-каркасные здания, плиты перекрытия, балки, подземные и подводные сооружения, строительство метро.
• В составе штукатурного раствора цемент применяют для кладки стен, выравнивания стен и полов, наружной и внутренней отделки помещений, обустройства садовых дорожек и отмостков в ландшафтном дизайне.

Цемент используется повсеместно: от закладки фундамента до обустройства кирпичной кладки и проведения работ по внутренней отделке. Столь широкая и даже необъятная сфера использования цемента привела к появлению материалов с разным составом и характеристиками. Нельзя просто купить первый попавшийся цемент и начать работы – прежде важно убедиться, что состав соответствует поставленной задаче. Собираясь в строительный магазин, важно знать теоретические основы, поэтому самое время разобраться, как выбрать цемент, выяснить, какие марки и виды цемента существуют, где применяются те или иные составы, а также что учесть непосредственно при выборе.

№1. Основные виды цемента

Цементом называют неорганическое вяжущее вещество. Порошок цемента при взаимодействии с водой образует пластичную массу, которая быстро схватывается и образует камнеподобное тело. Используется зачастую для изготовления и строительных растворов. Состав цемента может в значительной степени различаться. Соответственно, отличаться будут свойства и сфера использования.

Сегодня изготавливаются такие основные виды цемента:

• портландцемент – самый популярный в строительстве вид цемента. Производится из портландцементного клинкера, гипса и специальных добавок. Клинкер получают из известняка, глины и добавок путем обжига. Готовый портландцемент на 70-80% состоит из силикатов кальция, остальное приходится на гипс (регулирует скорость схватывания) и корректирующие добавки. Портландцемент производится марок М400-М600, используется для создания , растворов, асбестоцементных и прочих материалов. Не подходит для возведения сооружений, подверженных влиянию морской воды;
• белый портландцемент изготавливают на основе гипса, диатомита и глинисто-песчаных пород с минимальным содержанием красящих веществ. В итоге получается состав, обладающий высокой прочностью, стойкостью к атмосферным воздействиям и быстрым схватыванием. Выпускается только двух марок М400 и М500. Часто состав используется для проведения внешних отделочных работ, так как имеет эстетичный вид и не подвержен образованию трещин. Используется для изготовления элементов декора (статуи, ), при организации наливных полов, в дорожном строительстве, в . На основе белого портландцемента изготавливают цветные составы ;
• сульфатостойкий портландцемент производят на основе портландцементного клинкера и гипса. Состав отличается пониженным содержанием алюминатов кальция, чем и обеспечивается стойкость к сульфатам. Цемент может быть без добавок или иметь добавки в виде гранулированного шлака. Марка М400 и М500. Используется при создании и возведении конструкций, которые будут эксплуатироваться под воздействием минерализованных вод. Такой цемент используют при изготовлении свай, опор мостов, при обустройстве наружных элементов гидротехнических сооружений;
  
• пуццолановый портландцемент получают из портландцементного клинкера, гипса и добавок осадочного происхождения, часть которых составляет 20-30%. Состав отличается устойчивостью к пресным и сульфатсодержащим водам, водонепронецаемостью. Среди минусов невысокая морозостойкость и низкая скорость затвердевания. Используют при заливке и кладке подвалов промышленных и гражданских зданий, при строительстве метро, шахт, каналов, шлюзов, водопроводных коммуникаций;
• шлаковые цементы – группа цементов, которая включает шлакопортландцемент (ШПЦ) и известковошлаковый цемент (ИШЦ) . Первый получают на основе портландцементного клинкера, гипса и доменного шлака, часть которого 21-60%. Состав отличается замедленным нарастанием прочности, повышенной стойкостью к агрессивным средам, но не устойчив к перепадам температур. Применяется в гидротехническом строительстве. ИШЦ получают из смеси шлака с известью (ее часть около 30%), допускаются небольшие добавки гипса и портландцемента. Состав медленно твердеет, наиболее стоек в пресных и сульфатных водах, может использоваться для изготовления низкомарочных бетонов, в строительных растворах для и кладки;
  
• быстротвердеющий портландцемент , как подсказывает название, отличается стремительным набором прочности в первые часы твердения. Такие свойства объясняются точным подбором и дозировкой специальных добавок. В итоге состав уже через 3 суток достигает предела прочности, что ускоряет процесс производства железобетонных конструкций;
• глиноземистый цемент также отличается высокой скоростью твердения и набора прочности. Производится на основе бокситов или глинозема с добавлением известняка. По содержанию глинозема выделяют обычные (до 55% глинозема), высокоглиноземистые (до 65%) и особочистые высокоглиноземистые цементы. Составы обладают высокой стойкостью к огню, коррозии и быстрым нарастанием прочности. Такой цемент нашел применение при проведении аварийных работ, скоростном строительстве и зимнем бетонировании;
• расширяющиеся цементы – группа цементов, которые отличаются увеличением объема при твердении. Подобный эффект достигается за счет прохождения реакции между порошком и водой, в результате чего образовывается гидросульфоалюминат кальция, вещество, способное связывать большое количество воды. В группе расширяющихся цементов выделяют водонепроницаемые, напрягающие, гипсоглиноземные составы и расширяющийся портландцемент. Рассмотрим все их отдельно;
  
• водонепроницаемый расширяющийся цемент изготавливают из гипса, глиноземистого цемента и гидроалюмината кальция. Состав начинает схватываться через 4 минуты, а через 10 минут уже заканчивается процесс твердения. Используется в подземном и подводном строительстве, для заделки трещин и при создании монолитных конструкций из отдельных сборных железобетонных элементов;
• напрягающий расширяющийся цемент производят из портландцементного клинкера, извести, глиноземистого шлака и гипсового камня. Состав относительно быстро застывает, водонепроницаем. Используют при бетонировании чаш , производстве напорных труб;
• гипсоглиноземный расширяющийся цемент изготавливают из глиноземистых доменных шлаков и гипса. Состав схватывается в течение 4 часов, расширение заканчивается через 3 суток. Цемент отличается высокой морозостойкостью, прочностью и деформационной стойкостью. С его помощью проводят гидроизоляционные работы;
• расширяющийся портландцемент – это смесь портландцементного клинкера, шлака с высоким содержанием глинозема, гипса и минеральных добавок. В зависимости от состава расширение составляет от 0,3 до 2,5%. Период расширения длительный, поэтому объем заполняется равномерно. Используется при обустройстве дорожных покрытий и ремонте гидросооружений;
• тампонажный цемент используется только при тампонировании нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Производится из клинкера и гипса;
• гидрофобный цемент в своем составе, помимо гипса и клинкера, имеет олеиновую кислоту или другие гидрофобные вещества, позволяющие создавать на поверхности высохшего цемента водонепроницаемую пленку. Такой цемент идеально подходит для фундамента;
• магнезиальный цемент отличается содержанием оксида магния, за счет чего повышается эластичность состава, его устойчивость к агрессивным веществам. Используется при обустройстве ;
  
• водонепроницаемый безусадочный цемент получают на основе глиноземистого цемента, гипса и гашеной извести. Состав быстро схватывается и не боится воды;
• кислотоупорный кварцевый цемент – продукт смешения кварцевого песка, кремнефтористого натрия и жидкого натриевого стекла. Состав устойчив перед агрессивными веществами, но теряет прочность в воде;
• цемент с поверхностно-активными добавками обладает повышенной подвижностью и используется при работах на сложных с архитектурной точки зрения объектах.

№2. Марки цемента по прочности

Самая важная характеристика цемента любого вида – это его прочность. Этот показатель определяют экспериментальным путем: готовят раствор из цемента и в соотношении 1:3, создают образец в форме параллелепипеда со сторонами 40*40*160 мм. Полученный образец подвергают постепенно возрастающей нагрузке. Эксперимент немного отличается лишь для некоторых видов цемента.

Полученные в ходе лабораторных исследований данные находят отражение в марках. Если образец выдерживает нагрузку 300 кг/см 2 , то это марка М300, 500 кг/см 2 – М500 и т.д. Марки обозначаются буквой М и последующим индексом от 200 до 600 с шагом 50 или 100. Чем выше марка, тем более прочный перед нами состав, и тем более долговечный и качественный бетон из него получится:

Сегодня рядом с классификаций цемента по маркам прочности появилось разделение на классы прочности . Если марка – это показатель усредненный, то класс – более точный и обеспечивает 95-процентную гарантированность соответствия указанным данным. Классы прочности варьируют от 30 до 60:

• 52,5 – цемент выдерживает давление 52,5 МПа, соответствует цементу марки М600;
• 42,5 соответствует цементу М500;
• 32,5 соответствует цементу М400;
• 22,5 соответствует цементу М300.

№3. Маркировка добавок в цементе

Кроме марки прочности, на упаковке можно увидеть маркировку процентного содержания различных добавок в цементе. Обозначается этот показатель буквой Д, после которой следует численный показатель в процента. Например, цемент Д20 означает, что в его состав входит 20% добавок. Чем выше количество добавок, тем ниже цена состава.

№4. Маркировка по скорости набирания прочности

Время, в течение которого цемент достигает своей максимальной прочности, — еще один важный показатель состава. В некоторых случаях требуется, чтобы он твердел мгновенно, в других, наоборот, — излишняя скорость набора прочности только повредит. По данному параметру цемент делят на такие виды:

№5. Что еще может быть в маркировке цемента?

В характеристиках состава после обозначения марки цемента и процентного содержания добавок могут находиться различные аббревиатуры, указывающие на специфические качества цемента:

№6. На что обратить внимание при выборе цемента?

Спрос на цемент огромный, что и породило появление множества недобросовестных производителей, которые часто подмешивают в цемент добавки, сильно снижающие качество готового состава. Чтобы не ошибиться при выборе цемента и купить действительно качественный товар, необходимо кое-что знать о том, как выглядит хороший цемент и какими свойствами он должен обладать:

• цемент продают в мешках и в рассыпной форме . Лучше брать цемент в мешках, поскольку так он защищен от внешнего воздействия, дольше сохраняет свои качества, да и на упаковке мешка всегда можно узнать информацию о составе, дате производства, характеристиках цемента и о его производителе. Мешки обычно изготавливают из двух слоев бумаги, внутренний защищает цемент от намокания. Кстати, отсутствие какой-либо информации на упаковке – также признак того, что перед вами может быть некачественный материал;
  
• если вы покупаете цемент оптом, и он расфасован в мешки, то лучше тщательно проверить срок годности на каждом, так как в общей массе вам могут продать залежавшийся товар. Активность цемента спустя 6 месяцев от даты производства падает в несколько раз;
• проверить свежесть цемента можно и опытным путем. Достаточно стукнуть по мешку – ощущения не должны напоминать удар по камню. Первым каменеет цемент в углах мешка, поэтому их также не мешает проверить. Естественно, если даты производства вообще нет на упаковке, то такой товар лучше не брать;
• цемент должен храниться в сухих и хорошо проветриваемых помещениях, иначе он будет быстро каменеть;
  
• цвет качественного цемента – серый, точнее от светло-серого до темно-серого и даже зеленоватого. Темные и болотные оттенки не допускаются. Хороший цемент должен рассыпаться в руке, а при сжимании не сминаться в комок;
• тонкость помола влияет на процесс отвердения. Чем фракция частичек мельче, тем быстрее будет отвердевать состав и тем его цена выше. Слишком мелкая фракция увеличивает водопотребление, поэтому в идеале лучше брать цемент, где встречаются фракции от 40 до 80 мкм;
• не мешает провести оценку состава и характеристик цемента . Сделать это несложно, но заранее необходимо подготовить гидрокарбонатно-натриевую воду (подойдет «Боржоми») или гидрокарбонатно-хлоридно-натриевую. Из воды необходимо выпустить газ. Далее используем ее для замеса цементного теста и формирования из него лепешки диаметром 15 см. В центре она должна быть потолще (5 см), к краям – уже (1 см). Качественный цемент должен начать схватываться не позже, чем через 10 минут, а утолщенная часть будет заметно нагреваться. Если схватывание не происходит даже в течение 30 минут, то перед вами состав невысокого качества.

№7. Лучшие производители цемента

Цемент и его применение в строительстве играет большую роль. Он представляет собой строительный порошкообразный материал, состоящий из клинкера или гипса. Взаимодействуя с водой, он образует вязкое вещество, называемое цементным тестом.

Область применения цемента практически не ограничена. Его используют при возведении фундаментов и устройстве кровель, укладке напольных покрытий и установке сантехнических приборов. Основной функцией является скрепление конструктивных элементов возводимых зданий. Он входит в состав бетонных растворов, применяемых для изготовления строительных конструкций, с его помощью выравнивают различные поверхности.

Виды цемента их свойства и применение.

На самом деле, приобретая цемент, большинство покупателей знают о данном строительном материале не так уж и много. Соответственно, растворные стяжки, фундамент и кирпичная кладка получаются низкого качества и начинают быстро разрушаться под действием грунтовых вод, мороза или тяжелой физической нагрузки. Кроме того, незнание особенностей того или иного вида цемента приводит к перерасходу материала.

Поэтому, для сокращения денежных затрат и повышения качества создаваемых объектов, необходимо иметь хотя бы общее представление о свойствах и специфике часто используемых в строительстве разновидностей цемента. От содержания минеральных составляющих во многом зависят характеристики цемента и его разновидности.

Основными из них являются:

• портланцемент (пластифицированный, быстротвердеющий, пуццолановый) – имеет широкую область применения практически во всех строительных сферах;
• глиноземистый – незаменим при срочных аварийных работах, в зимний период времени и при возможном воздействии минерализованных вод. Он быстро схватывается, но в условиях жаркого климата не применяется;
• магнезиальный – используют при устройстве магнезиальных полов;
• белый – относится к портландцементам, но имеет свои уникальные характеристики, которые позволяют изготавливать из него скульптурные композиции и архитектурные фасадные элементы. При добавлении в состав цветного пигмента белый цемент используют в качестве декоративных покрытий;
• кислотоупорный – предназначается для изготовления бетонов и растворов с кислотоустойчивыми свойствами, но при воздействии воды и едких щелочей он теряет свою прочность;
• гидрофобный – находит применение при производстве ячеистых бетонов, обладает высокой морозостойкостью и малым водопоглощением;
• водонепроницаемый – основополагающий материал, используемый при устройстве гидроизоляции конструкций, испытывающих повышенную влажность, в том числе для заделки раструбов и трещин в железобетонных конструкциях, подвергающихся воздействию влаги;
• шлаковый – применяют в подземных и подводных строениях, при изготовлении автоклавных материалов.

Портландцементы — свойства, применение.

Как и к любому строительному материалу, высокие требования выдвигают к компонентам, из которых производят портландцемент. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент» регламентирует состав и качество ингредиентов для данного типа вяжущего:

• Цементный клинкер с массовой долей оксида кремния не более 5%.
• Гипс, соответствующий ГОСТ 4013-82. Допускается наличие соединений фосфора, бора и фтора в количестве, не противоречащем нормативной документации.
• Минеральные добавки определенного свойства, необходимые для создания смесей нужного вида.

Для разных видов портландцемента могут быть использованы различные составляющие, к которым также предъявляют определенные технические требования, прописанные в ГОСТе.

На заводах, где ведется производство, все компоненты проходят необходимые испытания на соответствие, четко соблюдаются пропорции создания сухих и рабочих смесей.

Выпускаемый портландцемент ГОСТ и его обозначение содержит на упаковке и в сопроводительной документации. Если такового нет, то продукт изготовлен по ТУ, его свойства могут отличаться от общепринятых.

Свойства.

Как уже сказано, бетон приобретает определенные качества, когда в него добавляют тот или иной портландцемент. Характеристики каждого из них по-своему уникальны, но существуют общие для всех параметры:

• Абсолютная плотность в пределах 3050-3150 кг/м3, насыпная для разных видов ПЦ будет отличаться.
• Тонкость помола портландцемента должна быть определена по ситу №008 проходимостью порошка не менее 85%.
• Удельный размер поверхности после отсева 2500-3000 см2/г.
• Сроки схватывания: начало – 45 минут, конец – 12 часов. Определяют по шкале Вита.

Прочность измеряют испытанием образцов с габаритами 4х4х16 см, сделанных из цементно-песчаного раствора в соотношении 1:3 при отношении воды к цементу 0,4, через 28 суток твердения. Готовые призмы подвергают изгибу и сжатию, определяя их значение и соответствие показателям марки.

Шлаковые цементы — применение и их характеристики.

Шлаковый цемент – группа гидравлически вяжущих цементов, получаемых совместным помолом доменных гранулированных шлаков и добавок-активизаторов (ангидрит СaSO4, строительный гипс CaSO4 0,5H2O, известь СаСО3 и др.) или смешением ранее раздельно измельченных компонентов.

В эту группу цементов входят:

• известково-шлаковый – содержание активизаторов: извести 10-30%, гипса до 5% от общей массы цемента;
• сульфатно-шлаковые – не содержат или содержат в незначительных количествах портландцементный клинкер.

Свойства шлаковых цементов. Вяжущие свойства всех групп шлаковых цементов существенно зависят от:

• состава цемента;
• металла, при выплавке которого образовался шлак;
• особенностей технологического режима печи;
• способа и температуры грануляции и др.

Шлаковые цементы выпускаются марками от 200 до 400. Они отличаются:

• медленным твердением и схватыванием;
• достаточно высокой механической прочностью;
• удовлетворительными показателями морозостойкости и воздухостойкости.

Шлаковый цементный порошок являются разновидностью цементов с активными минеральными добавками, в которых последние представлены доменными гранулированными шлаками. Способность этих шлаков к самостоятельному водному твердению позволяет получать шлаковый цемент по качеству выше, чем пуццолановый (с другими видами активных минеральных добавок).

Класс шлакоцемента зависит и от используемого вида шлака: это могут быть основные, кислые, гранулированные и негранулированные шлаки. Особое значение в определении прочности имеет не физическая структура, а химический состав. На данной закономерности основывается правило выбора сырья.

С экономической стороны предпочтение стоит отдать гранулированным видам, в связи с тем, что использование негранулированных масс усложняет производственный процесс. Цемент со шлаком, который получается в результате, затвердевает медленнее обычного, потому что содержание шлака в нем варьируется в пределах 20-80% общей массы.

Состав возможных смесей шлакобетона.

Цемент расширяющиеся — состав, применения, характеристика.

Он представляет собой цементную массу, которая увеличивается в размерах при отвердении раствора. Этот эффект наблюдается только в условиях повышенной влаги. При обычных условиях и сухой погоде такой материал не дает усадки при затвердевании.

Основное свойство состава - расширяемый объем цемента глиноземистого типа при введении специальной добавки при достаточно быстром затвердении массы.

Расширяющийся цемент имеет следующие основные типы:

• водонепроницаемый расширяющийся состав;
• гипсоглиноземистый расширяющийся материал;
• расширяющийся цемент;
• напрягающий цемент;
• пластифицированный расширяющийся цемент.

Несмотря на заметные отличия в свойствах, все типы основаны на цементе глиноземного типа или смеси цементов, в которые входит глиноземный элемент. Для того чтобы материал выполнял свое функциональное предназначение, в него вводится специальная активная добавка.

Можно выделить основные виды таких добавок:

• гидросульфоалюминат кальция;
• гидрат окиси магния;
• сульфаты алюминия и хлористого кальция;
• сульфитно-спиртовая барда;
• алюминиевая пудра;
• алунит.

Как самая недорогая наибольшее распространение нашла первая добавка, хотя самая эффективная - гидрат окиси магния.

Цемент глиноземистый — характеристика, виды.

Цемент глиноземистый отличается преобладанием однокальциевого алюмината в составе клинкера, определяющим главные характеристики связующего. Также содержится геленит в роли балластной примеси и двухкальциевый силикат, характерная особенность которого заключается в медленном твердении.

При затворении водой начинает гидратироваться однокальциевый алюминат. Вещества, формирующиеся при этом, выступают в качестве составной части застывшего материала. Расширяющийся цемент начинает схватываться через 45-60 минут, полное застывание происходит после 10 часов. Возможно изменение периода схватывания добавлением ускорителей (гипс, известь) или замедлителей (хлористый кальций, борная кислота).

Характеристика.

Цемент глиноземистый отличается низкой способностью к деформированию, так как формирующий камень имеет крупнокристаллическую структуру. Помимо этого, присутствие гидратированного кубического моноалюмината приводит к потере массы при формировании.

Данный материал способен обеспечить получение раствора и бетона с влагонепроницаемостью и значительной плотностью. Но он подвержен быстрому разрушению при влиянии щелочей и солей аммония.

Виды цемента глиноземистого.

Существует 2 типа материала: высокоглиноземистый и стандартный цемент. Определяется марка на третьи сутки после производства образцов. С учетом высокой стоимости и недостатка сырья цемент реализуется в относительно небольшом объеме. Материал представляет собой мелкий порошок черного, коричневого или темно-зеленого цвета. Цемент глиноземистый, цена которого начинается от 40 рублей за кг, фасуется в контейнеры и мешки по 50 кг. Возможность быстрого застывания в воде является наиболее важной характеристикой.

Тампонажные цементы — классификация, характеристики.

Тампонажный цемент – это вяжущее, которое практически не отличается от портландцемента за исключением повышенных требований к минералогическому составу клинкера. Допускается применение добавок, оказывающих влияние на отдельные свойства материала.

Делиться на группы:

1. I – бездобавочный тампонажный ПЦ, который делится на два типа: I-G – с нормированными требованиями при водоцементном соотношении 0,44, I-H – с установленными требованиями при в/ц 0,38;
2. II – тампонажный цемент с добавками минерального происхождения;
3. III – тампонажный ПЦ с регулирующими плотность теста добавками.

Для данного типа вяжущего разрешено применение только минеральных и некоторых синтетических добавок, среди которых:

• Триэтаноламин, способствующий повышению гигроскопичности изоляции нефтяных скважин;
• Известняк (гипс) – добавка для расширяющихся цементов;
• Кварцевый песок для утяжелённого и солестойкого цемента;
  Шлаки;
• Шпаты, гематиты и другие утяжеляющие добавки.

Классификация.

Требования к тампонажным цементам предъявляет ГОСТ 1581-96. Он нормирует основные характеристики материала и приводит его подробную классификацию. Кроме того, документ демонстрирует деление вяжущего по нескольким ключевым признакам. Все они отражаются в маркировке цемента и принимаются к сведению при выборе компонентов для строительства.

Основные технические показатели.

Поскольку тампонажный цемент применяется в строительстве скважин нефтедобычи и сопутствующих продуктов, его свойства строго регламентированы ГОСТом, которые настоятельно рекомендуется придерживаться производителям вяжущего.

Основные характеристики ПЦТ по ГОСТ 26798.1-96 выведены в таблице:

В этой статье:

Для правильного использования цемента, предлагаем рассмотреть особенности основных видов и марок строительного материала.

Белый цемент (БЦ) (при изготовлении БЦ действуют нормы ГОСТ 965-78).

Для изготовления белого цемента применяется маложелезистый клинкер. Данный цемент имеет серый цвет из-за соединений железа и особенностей исходных сырьевых материалов. Чтобы повысить белизну и убрать зеленоватый оттенок, клинкер подвергается процессу отбеливания. По своему составу этот вид цемента разделяют на: белый портландцемент с составляющими минерального происхождения и белый портландцемент.

Марки белого цемента: 400, 500.

Белый цемент имеет свои характеристики, которые позволяют применять его при изготовлении колон, скульптурных элементов. Также его применяют при отделочных работах фасада здания. Еще белый цемент очень часто используется при устройстве цветных цементобетонных слоев дороги.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ)

ВРЦ – вещество, которое быстро схватывается и твердеет.

Чтобы получить ВРЦ сначала смешивают глиноземистое вяжущее вещество, гипс и высокоосновной гидроалюминат кальция. Все эти ингредиенты тщательно перемалываются, и получается конечный продукт. Самой главной характеристикой ВРЦ является высокая скорость схватывания. Для того чтобы он затвердел, хватает 10 минут.

Свое применение цемент нашел в заделке соединений и трещин в железобетонной конструкции, гидроизоляции и герметизации швов тюбингов и раструбных стыков зданий.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ)

ВБЦ, как и предыдущий материал, быстро схватывается и твердеет. Чтобы получить данный вид цемента, сначала смешивают такие ингредиенты как гипс, глиноземистый цемент и гидроалюминат кальция, после этого они проходят процесс тщательного помола. ВБЦ схватывается в первые пять минут после нанесения.

Применяется ВБЦ при сооружении железобетонных, бетонных конструкций, которые располагаются там, где повышенная влажность. Тиками местами являются: туннели, мосты, фундаменты и т. д.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)

Для изготовления БТЦ действуют нормы ГОСТ 10178-85

БТЦ является тонкоизмельченным, это и придает ему большей интенсивности, чем у портландцемента. Самой большой прочности он набирает на начальном периоде затвердения, то есть впервые 3-е суток.

Очень широкое применение он нашел при ремонтных работах. Для приготовления пластифицированного портландцемента при измельчении клинкера добавляют около 0.22% концентрат сульфитно-спиртовой бражки. Благодаря этому, у цемента повышается морозостойкость.

Марки БТЦ: 300, 400 и 500.

Спрос на этот вид строительного материала меньше, чем на обычный портландцемент.

Гидрофобный цемент (ГФЦ)

Для изготовления ГФЦ действуют нормы ГОСТ 10178-85

Получают этот вид цемента в итоге тонкого измельчения таких составляющих: гипс, портландцементный клинкер, гидрофобизирующие добавки (окисленный петролатум, мылонафт, асидол, олеиновая кислота и т. д.)

Цемент обладает такими свойствами как водонепроницаемость, морозоустойчивость, способен долгое время находиться во влажной среде. Благодаря своим свойствам, ГФЦ не комкается и не теряет прочность при дальних перевозках.

Этот вид цемента производится под марками: 300 и 400.

Применяется гидрофобный цемент при гидротехнических строительствах.

Глиноземистый цемент (ГЛЦ)

ГЛЦ изготавливают в соответствии с ГОСТ 969-77

Получают это быстротвердеющее вещество путем тонкого измельчения компонентов, сплавления и спекания сырья богатого на глинозем. Для получения сырьевого материала применяют известь или известняк с высоким содержанием глинозема. Этот вид цемента нельзя использовать при температуре + 25 ºС и выше, так как в таких погодных условиях его прочность теряется на 50%.

ГЛЦ имеет высокую стоимость.

Благодаря своим характеристикам и качествам, он нашел свое применение при аварийных работах и в строительстве в зимние месяца.

Магнезиальный цемент (МГЦ)

МГЦ – тонкодисперсный порошок, основным составляющим компонентом которого является оксид магния.

Применяется он при устройстве магнезиальных полов.

Портландцемент

Для изготовления портландцемента действуют нормы ГОСТ 10178-85

Качественные особенности

Портландцемент и его марки считаются самыми востребованными вяжущими веществами в строительстве. Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество.

Чтобы добиться высокого качества портландцемента, смешиваются гипс, портландцементный клинкер и специальные добавки. После этого, смесь проходит этап тщательного помола.

Портландцементный клинкер – продукт, который создается путем обжига тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, которая включает глину, известняк и другие материалы такие как: доменный шлак, мергель и т. д. В процессе обжига необходимо обеспечить большое содержание высокоосновных силикатов кальция в клинкере. Чтобы отрегулировать сроки затвердевания портландцемента, в клинкер добавляют двуводный гипс. Этот компонент вводится в количестве 1.4-3.4% от общей массы цемента, которая рассчитывается в пересчете на SO3.

Виды и применение портландцемента

Портландцемент существует несколько видов:

• шлакопортландцемент,
• с минеральными составляющими,
• просто портландцемент.

Свое широкое применение эти виды портландцементов нашли в производстве железобетона и бетона, при отделочных и строительных работах. Помните, что каждая отдельная марка отвечает определенному виду строительной деятельности.