Применение цемента: где используется, для чего нужен, виды

Применение цемента: где используется, для чего нужен, виды

Область применения цемента зависит от его вида и свойств

Цемент является одним из самых востребованных строительных материалов. Область применения цемента практически не ограничена. Его используют при возведении фундаментов и устройстве кровель, укладке напольных покрытий и установке сантехприборов. Основной функцией цемента является скрепление конструктивных элементов возводимых зданий. Он входит в состав бетонных растворов, применяемых для изготовления строительных конструкций, с его помощью выравнивают различные поверхности. Любой, даже самый незначительный домашний ремонт не обходится без этого универсального материала.

Что представляет собой цемент

С латинского «caementum» переводится как щебень или битый камень. Этот порошкообразный материал является искусственно созданным вяжущим, состоящим из клинкера, определенного количества гипса, минеральных добавок и различных наполнителей. При затворении цемента водой или другими жидкостями, образуется пластичная масса, способная при затвердевании превращаться в камневидное тело.

Цемент является основной составляющей бетонного и цементно-песчаного раствора. Он обладает уникальной способностью набирать свою прочность при воздействии влаги, чего не скажешь о гипсе или воздушной извести, твердеющих в сухих условиях.

Интересен тот факт, что еще древние римляне к извести подмешивали вулканический пепел или дробленый камень. Это можно считать началом истории появления цемента.

Свойства цемента

Одной из основных особенностей цемента является отличие его технических характеристик в пределах каждой страны и даже отдельных регионов, где он выпускается. Причина заключается в том, что любой из заводов связан со своими месторождениями, поставляющими компоненты для изготовления материала. Портландцемент, произведенный, к примеру, в России, существенно отличается от цемента, изготавливаемого в Германии или других странах.

В связи с этим, производители определили основные показатели, на которые необходимо ориентироваться и по которым производится маркировка цемента:

  • морозостойкость – способность выдерживать многочисленные циклы заморозки-разморозки в течение определенного временного периода (обычно – года), что достигается за счет введения в состав цемента модифицирующих добавок;
  • стойкость к коррозии – противостояние отрицательному влиянию окружающей среды. Наибольшей стойкостью обладает пуццолановый цемент, который применяют при возведении подводных и подземных объектов;
  • прочностные характеристики – зависят от количественного присутствия в составе гипса или измельченного шлака и характеризуются маркой цемента;
  • водостойкость – возможность схватывания растворной смеси в течение десяти минут, что крайне важно при заделке стыков, расположенных в водной среде;
  • сульфатостойкость – устойчивость к действию воды, содержащей сульфат-ионы. Необходимый показатель при строительстве гидросооружений, соприкасающихся с соленой водой;
  • тонкость помола – влияет на период затвердевания и, соответственно, прочностные характеристики. Чем мельче помол – тем прочнее бетон.

Следует отметить, что от величины вышеперечисленных показателей во многом зависит область применения цемента и качественные характеристики бетонного раствора.

Виды цементов и их применение

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.

Сфера использования различных видов цемента зависит от его марки, которая выражается в цифрах, обозначающих прочность на сжатие в кг/см2. Наиболее распространенными являются марки 400 и 500, без которых при возведении любого строительного сооружения обойтись просто невозможно. Более прочный цемент – М600 – используется для военных объектов. С его помощью строят бункеры и, даже, ракетные шахты.

Где применяется цемент?

Многочисленные разновидности современных строительных материалов в большинстве случаев не могут быть задействованы без применения цемента. Сегодня использование цементных (сыпучих или готовых) смесей востребовано при создании покрытий, установке конструкций и в капитальном строительстве.

Отличные физико-технические характеристики и набор эксплуатационных свойств порошкообразному составу придаёт производственная основа (гипс или клинкер), сочетаемая с минеральными связующими компонентами и прочими видами добавок. Превратить порошок в качественный раствор помогает смешивание с водой и несколькими частями песка, а для создания бетона добавляют также гравий, щебень, известь и определенные разновидности известняка.

Характеристики и возможности основных видов цемента

Фактически, цемент является универсальным стройматериалом, поскольку его изготовление индивидуально (под конкретные строительные задачи). Если использовать цемент неподходящей разновидности, — в результате будет получен низкокачественный слой стяжки или штукатурки, либо слабопрочный фундамент, неспособный удержать возводимые сооружения. Важна не только марка, которую имеет стройматериал, но и каждый элемент, формирующий структурное содержание порошка.

Сегодня вяжущий стройматериал всесторонне представляют следующие типы:

  • Портландцемент (пластифицированный, быстротвердеющий или пуццолановый). Марочный порошок (от М400 до М700), который находит своё применение практически в каждой сфере. Если М400-М500 подходит для общестроительных работ, то высшие наименования считаются специализированными.
  • Порошок глинозёмистого (высокоглиноземистого) типа. Актуален в аварийной инженерии, при необходимости заливки в зимний период при низкой температуре, а также хорошо переносит воздействие минерализованных жидкостей. Его не применяют в жарком климате.
  • Магнезиальный. Из него получается высококачественный тип пола с одноименным названием. Отличительная черта — малая толщина наносимого слоя (2-5 см) и наличие оригинального рисунка, полученного путем шлифования до проявления текстуры наполнителя.
  • Различные оттенки белого и цветного порошка. Фактически это портландцемент, но с уникальными функциональными и визуальными характеристиками. За счет своей эстетичности используется цемент в декоративных целях (архитектура, скульптура, ландшафтный дизайн). Светлому цвету придают любые тона, пользуясь разными пигментными добавками.
  • Кислотоупорный. Характеристики, которыми обладают такие порошки, необходимы, чтобы организовывать поверхности в кислых средах. Однако их структура теряет уровень прочности под воздействием влаги и щелочей.
  • Гидрофобный. В основном, задействуется для получения ячеистого бетона, ключевые преимущества которого — морозостойкость и минимальное влагопоглощение.
  • Водонепроницаемый. Абсолютная способность к блокировке влаги востребована при создании гидроизоляционных контуров, а также этот цемент помогает ремонтировать железобетон, подверженный воздействию влаги.
  • Шлаковый. Используется для автоклавного производства, а также при возведении подземных и подводных строений. Цементные порошки, наполняемые шлаками, также носят название — шлакопортландцемент, т.к. являются одной из разновидностей того самого клинкерного стройматериала.

Таким образом, за счет использования цемента конкретного типа можно осуществлять самые разные инженерно-монтажные процессы. Рассмотрим возможный перечень характеристик на примере одного из самых востребованных стройматериалов — портландцемента.

Портландцемент — наиболее популярное структурное вещество

Фактически производится портландцемент измельчением клинкерной основы в соответствии с техническими требованиям ГОСТ 10178-85. Этим же регламентом прописаны условия заполнения порошка шлаковыми остатками (обеспечивают сульфатостойкость портландцемента).

Ключевые требования к структуре клинкерного порошка:

  • масса оксида кремния не должна превышать в нём 5%;
  • гипсовая составляющая регламентируется по ГОСТ 4013-82;
  • также могут содержаться соединения фосфора, бора и фтора (количество прописывается обозначенным регламентом);
  • минерализованная составляющая подбирается исходя из того, о каком качестве конечного стройматериала идёт речь.

Конкретная характеристика стройматериала может быть получена лишь когда в его структуру добавляется определенный портландцемент. В числе общих особенностей:

  • предельный уровень плотности — 3050-3150 кг/м. куб. (значение насыпной плотности более вариативно);
  • при помоле по ситу № 008 проходимость порошка — от 85%;
  • сроки схватывания: начало — 45 минут, конец — 12 часов.

Контроль прочностных характеристик осуществляется по схеме. Создаётся образец 4×4×16 см из пропорционально замешанного материала: на 1 часть цемента используют 3 части отобранной песочной составляющей, а объем добавляемой жидкости составляет 0,4 к засыпанному порошку. После этого выжидают 28 суток до полного отвердевания. Проверке подвергается прочностной уровень относительно изгиба и сжатия.

Сотрудничество с «АльфаЦем»

Если информации, представленной в данной статье, для вас недостаточно, — изучите сайт на предмет других новостей. Группа компания «АльфаЦем» почти 20 лет торгует высококачественными сухими стройматериалами и готовой продукцией, которая физико-технически и химически соответствует отечественным и международным стандартам. Мы представляем стройматериалы и изделия с проверенных заводов России и зарубежья.

В числе прочих преимуществ закупки у нас:

  • владеем большим автопарком (1,5-25 т) или отправляем заказы ЖД транспортом в отдельные районы обслуживания;
  • работаем по всей территории ЦФО, имея складские площади в Подмосковье;
  • обычно предлагаем конкурентные расценки или снижение высокой цены за счет скидок и акций.

Квалифицированные менеджеры готовы к налаживанию быстрого контакта с каждым клиентом. Они не только оформят заказ, но и помогут с выбором наиболее подходящего стройматериала. Их знания позволяют указать вам на требующуюся в том или ином процессе глину, либо приобрести портландцемент повышенной стойкости для организации фундаментной опоры спецсооружения.

Со своей стороны, мы гарантируем беспрекословное исполнение договорных обязательств. Благодарим за обращение в нашу компанию!

© Интернет-магазин стройматериалов «АльфаЦем» 2001–2020

Что такое цемент?

При возведении объектов промышленного назначения, строительстве жилых домов, производстве отделочных и ремонтных мероприятий используются различные строительные смеси. Они включают цемент, являющийся вяжущим веществом. Он обладает уникальными характеристиками и, несмотря на появление новых стройматериалов, не имеет аналогов до настоящего времени. В рамках небольшой статьи сложно рассказать все о цементе. Вместе с тем попытаемся предоставить развернутую информацию о составе, свойствах, разновидностях и технологии производства.

Читать еще:  Неразрушающий контроль бетона: методы измерения, проверки

Что такое цемент

Многие слышали слово «цемент». Определение этого термина можно найти в специализированных источниках. Незаменимый в строительной отрасли цемент – это сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Он изготавливается путем высокотемпературного обжига известково-глиняной смеси, содержащей данные компоненты в определенных соотношениях. Полученный стройматериал обладает особыми эксплуатационными характеристиками.

При добавлении воды он меняет свойства:

  • стает вязким (пастоподобной консистенции);
  • приобретает темно-серый оттенок;
  • ускоренно набирает твердость в воздушной и влажной среде;
  • превращается в камень искусственного происхождения.

Неоднократно убедились все, кто использовал цемент, что это достаточно прочный стройматериал. Искусственный монолит по твердости не уступает природному камню.

Трудно представить себе область строительства, где не использовался бы цемент

Стройматериал имеет древнюю историю. В источниках отсутствует достоверная информация про цемент. Кто изобрел его первым, – неизвестно. Историки также затрудняются дать однозначный ответ на вопрос, где был изобретен цемент. В результате раскопок и научных исследований неоднократно изучался древний цемент. Когда изобрели его? Ученые пытались ответить на этот вопрос. Они пришли к заключению, что материал появился задолго до нашей эры. Это подтверждают найденные в разных странах образцы. Они содержали гипс, известь и даже вулканический пепел.

На протяжении тысячелетий изменялись методы изготовления цемента. Постепенно утратили актуальность связующие вещества, обладающие пониженной прочностью. На смену им пришел клинкер, полученный путем обжига, а также специальные модифицирующие компоненты.

Полная химическая формула стройматериала довольно сложная. Он содержит следующие вещества:

  • кальциевый оксид в количестве 67%;
  • кремниевый диоксид в объеме 22%;
  • алюминиевые окиси порядка 5%;
  • оксид железа, содержание которого составляет 3%;
  • модифицирующие компоненты – не более 3%.

Основу стройматериала составляют следующие ингредиенты:

  • клинкер, произведенный из глины и известняка. От качества клинкера зависят прочностные свойства. Клинкер – это главный компонент, произведенный при нагреве известково-глинистого состава во вращающейся печи. При обжиге плавится глиносодержащее сырье и известняковые материалы с образованием гранул, насыщенных кремнеземом. Затем производится повторный отжиг и дробление клинкера до пылеобразного состояния;

До сих пор аналогов данного стройматериала еще не найдено, что свидетельствует об уникальных свойствах цемента

  • компоненты минерального происхождения. Введение специальных добавок расширяет сферу применения, повышает эксплуатационные характеристики, придает необходимые свойства. Добавляются гранулированные шлаки, измельченные сланцевые материалы, пуццолановые ингредиенты и измельченная известь. В нормативных документах, регламентирующих состав стройматериала, имеется информация о содержании в минеральных компонентах различных химических веществ;
  • специальные добавки и вспомогательные компоненты, содержащие сульфат кальция. Добавление данных ингредиентов не оказывает влияния на скорость поглощения влаги и продолжительность использования рабочей смеси. Изменение концентрации кальциевого сульфата, входящего в состав модификаторов, позволяет регулировать в необходимых пределах продолжительность процесса гидратации. Для этого производится добавление гипсового порошка.

Кроме указанных основных составляющих, вводятся специальные присадки, повышающие устойчивость цементного состава к высокой температуре, воздействию кислот, щелочей, агрессивных сред. Добавки также повышают влагостойкость, улучшают адгезию со стальной арматурой, а также влияют на подвижность цементного раствора.

В сухом виде — это сыпучая однородная масса серого цвета

Основные характеристики

Использование цемента связано с его свойствами. Действующий стандарт регламентирует следующие характеристики:

  • прочностные свойства. Они изменяются для цементных составов различных марок. Прочность определяется лабораторным методом путем сжатия эталонного образца застывшей смеси. Контроль прочности согласно требованиям нормативного документа производится в три стадии: через двое суток, а также через одну и четыре недели после заливки. Величина параметра измеряется в мегапаскалях. Цифровое значение прочности соответствует марке цементного состава;
  • продолжительность схватывания. Параметр характеризует временной промежуток, в течение которого изменяются пластические характеристики цементной смеси. Правильно приготовленный раствор начинает застывать через пару часов после заливки в жаркое время года. В осенний период процесс гидратации может занимать 8–10 часов. Резко возрастает продолжительность схватывания при нулевой температуре и может составлять 15–20 часов. Введение добавок позволяет регулировать скорость схватывания;
  • устойчивость к воздействию отрицательных температур. Эта характеристика называется морозостойкостью. Она характеризует способность затвердевшего цементного массива воспринимать глубокое замораживание с дальнейшим оттаиванием на протяжении многих циклов. При этом должна сохраняться целостность массива и прочностные характеристики. Причиной разрушения является увеличение объема воды, насыщающей поры. Введение добавок повышает порог морозостойкости;
  • плотность. Параметр характеризует массу порошкообразного вещества в одном кубическом метре материала. Свежеприготовленный цементный состав имеет наименьший удельный вес. При длительном складском хранении материал слеживается, а при перевозке – уплотняется. При этом плотность возрастает. Характеристика зависит от крупности измельченного клинкера. Среднее значение – 1,3 т/м3.

После застывания цемента образуется прочное соединение, не уступающее по своей плотности камню

Среди прочих характеристик можно отметить:

  • гигроскопичность. Степень поглощения воды отличается для различных марок;
  • крупность помола. Определяется путем просеивания через сито;
  • коррозионная стойкость. Повышается путем введения специальных добавок;
  • срок годности. Он зависит от условий хранения и допустимого уровня влажности.

Качество снижается после длительного хранения на складе при повышенной влажности. Приобретая стройматериал, обратите внимание на наличие сертификата соответствия, гарантирующего качество продукции.

Разновидности материала

В строительной отрасли используются различные виды цементных материалов, отличающиеся следующими параметрами:

  • составом;
  • концентрацией ингредиентов;
  • наличием специальных добавок;
  • назначением;
  • свойствами.

На упаковке, помимо марки, указывается также процентный состав добавок

Различают следующие виды портландцемента:

  • быстротвердеющий. Содержит добавки минерального происхождения, которые сокращают продолжительность набора прочности. Применяется для ускоренного выполнения строительных мероприятий и изготовления железобетонных конструкций;
  • сульфатостойкий. Основное достоинство – устойчивость к воздействию сульфатов, достигается уменьшением в клинкере кальциевых алюминатов. Используется для конструкций, эксплуатирующихся во влажной или агрессивной среде;
  • гидрофобный. Содержит поверхностно-активные компоненты, значительно снижающие гигроскопичность. Результат введения добавок – повышение подвижности, удобство укладки раствора. Материал сохраняет свойства при повышенной влажности;
  • белый. Его легко отличить от других цементных составов. Имеет светло-серый цвет, не содержит титановых оксидов, солей железа и марганца. Используется для отделочных мероприятий;
  • цветной. Содержит специальные пигменты органического и неорганического происхождения, добавляемые в клинкерный материал перед измельчением. Цветные составы, например, желтый цемент, используются при отделочных мероприятиях;
  • пуццолановый. Устойчив к воздействию сульфатов, быстро твердеет при повышенной температуре. Автоклавная обработка значительно повышает прочностные характеристики. Предназначен для эксплуатации в почве, а также во влажной среде;
  • тампонажный. Производится исключительно для герметизации скважин на газовых и нефтяных разработках. Обеспечивает надежную изоляцию от грунтовых вод, устойчив к давлению и температуре. Приобретает прочность на начальном этапе твердения.

Цемент является сухой смесью, которая используется именно для приготовления бетонного раствора

На основе извести, шлаков и глины производят следующие цементные составы:

  • шлаковый. Медленно набирает прочность. Применяется в гидротехнической отрасли и портовом строительстве;
  • шлаково-известковый. Отличается замедленным твердением. Применяется для штукатурных работ и кладки;
  • глиноземистый. Относится к огнеупорным материалам. Отличается устойчивостью к коррозии, а также влагонепроницаемостью.

Выбирая материал для выполнения конкретных работ, учитывайте назначение стройматериала и особенности эксплуатации.

Как получают цемент – технология изготовления

Технологический процесс изготовления предусматривает выполнение следующих операций:

  1. Разработку месторождений известняка, гипса и глины.
  2. Измельчение добытых материалов.
  3. Сушку измельченной сырьевой массы.
  4. Получение известняково-глиняного шлама.
  5. Обжиг сырья с получением гранул клинкера.
  6. Дробление клинкера до порошкообразной консистенции.
  7. Дозировку и перемешивание компонентов.

Цемент – широко распространенный материал, который применяют при любых видах работ, связанных с ремонтом, реставрацией, строительством

Используется различная технология, отличающаяся методом подготовки шлама:

  • сухая. Сушка и дробление производятся в измельчителе, в который нагнетается нагретый воздух. Готовая фракция имеет требуемую влажность;
  • мокрая. Предусматривает использование мела. Он дробится во влажном состоянии, затем шихта обжигается и измельчается;
  • комбинированная. Объединяет особенности предыдущих методов в зависимости от применяемого в технологическом цикле оборудования.

В настоящее время производители отдают предпочтение сухому способу производства.

Применение цемента

Область применения в промышленном и гражданском строительстве довольно широкая:

  • производство железобетонных изделий:
  • строительство фундаментов;
  • возведение стен зданий;
  • выполнение штукатурных работ;
  • заливка стяжки;
  • изготовление плитки.

Кроме этого, материал широко используется для дорожного строительства, мостостроения, гидротехнической отрасли.

Особенности маркировки

Для классификации используются два способа маркировки:

  • согласно европейской классификации по ГОСТ 31108-2003 различным видам цемента присваивается маркировка ЦЕМ с цифровым индексом от 1 до 5;
  • по государственному стандарту 10178-85, каждый вид цементного состава имеет буквенный индекс – ПЦ, ШПЦ, БЦ.

Например, портландцемент, изготовленный по европейским нормам, маркируется ЦЕМ 1 или ЦЕМ 2, в зависимости от вида добавок. Аналогичный материал, изготовленный по внутригосударственному стандарту, маркируется ПЦ. Соответственно, обозначение шлакопортландцемента может быть ЦЕМ 3 или ШПЦ. Оба нормативных документа сейчас действуют, что удобно производителям цементной продукции.

Заключение

Ознакомившись с материалом, можно получить информацию о составе, характеристиках, особенностях изготовления, маркировке и свойствах стройматериала. Теперь не возникнет вопросов при слове «цемент». Что это такое – мы разобрались. При покупке необходимо обращать внимание на характеристики и марку материала согласно специфике выполняемых работ. Представленная информация поможет принять правильное решение.

Производство цемента, его виды и применение

Какое строительство может обойтись без цемента? Это один из самых необходимых стройматериалов, применяемых как для дачного домика, так и для гигантского завода или небоскреба. Перед планированием бюджета строительства или ремонта нужно разобраться, какой вид цемента и в каких количествах может понадобиться.

Читать еще:  Заполнители для бетона и растворов: что это такое, виды

Производство цемента

В настоящее время повсеместно используется портландцемент, на основе которого составляются другие цементные смеси. Упрощенно производство цемента выглядит следующим образом:

  1. Получение первичного сырья: из глины и перемолотого известняка смешивается шлам, в котором 1/4 глины и 3/4 известняка.
  2. Получение клинкера: обжиг шламовой смеси при t 1500 градусов. В процессе обжига смесь спекается в твердую массу – клинкер, которая затем измельчается.
  3. Получение цемента: в готовый клинкер добавляется гипс и минеральные присадки, придающие цементу необходимые свойства. Мы также для наглядности разместили фото цемента в статье.

Состав цемента

Спрос на цемент огромен и добываемое сырье может варьироваться в зависимости от места разработки. Представляем вам несколько вариантов состава материала:

  • известняк, мергель, мел и другие карбонатные породы;
  • различные глины, включая лесс и глинистый сланец;
  • минеральные присадки: глиноземы, кремнеземы, фосфогипс, гипс, апатит, плавиковый шпат, флюорит.

Виды цемента

Всвязи с запросом рынка, производители выпускают разные виды цемента, отличающиеся свойствами и сферой применения и, конечно, ценой:

  1. Портландцемент. Тот самый основной вид, который используется при любом строительстве. Это самый распространенный вид.
  2. Быстротвердеющий цемент. У него более короткое время отвердевания, что позволяет ускорить строительство.
  3. Белый и цветной цемент. Эти виды отличаются не только цветом, но и коротким временем отвердевания, стойкостью к осадкам и ультрафиолету (не выгорают, не желтеют). При добавлении красителей (минеральных или органических) отлично подходят для декоративной отделки фасадов и интерьеров, имитации натурального камня.
  4. Напрягающий цемент. Благодаря входящим в его состав алюминатам, при наборе прочности расширяется, заполняя трещины, пустоты, стыки и т.д. Из него изготавливают самонапряженные ЖБ конструкции, применяемые для участков с повышенными требованиями к гидроизоляции и морозостойкости.
  5. Расширяющийся цемент получают путем добавления гипса в цементную смесь. Он не отличается хорошей гидроизоляцией, но и не дает усадки во время застывания.
  6. Водонепроницаемый безусадочный цемент подойдет для производства и ремонта конструкций для участков с повышенной влажностью как гидроизолирующий слой при изготовлении емкостей для воды.
  7. Гидрофобный цемент используется при повышенной влажности, а также для изготовления водонепроницаемого бетона.
  8. Глиноземистый цемент получают из сырья с большим содержанием оксида кальция, алюмината кальция и глинозема, без дополнительных минеральных добавок. Быстро твердеет, выделяя большое количество тепла, не дает сильной усадки, отличается повышенной твердостью и морозостойкостью.
  9. Фосфатные цементы. Изготавливаются с добавлением ортофосфорной кислоты и оксидов: диоксида титана, оксида меди, оксида магния. Общее свойство фосфатных цементов – использование в качестве покрытий по металлу и высокая сопротивляемость удару.
  10. Шлаковые цементы. Добавление шлаков позволяет удешевить готовые конструкции, но и ограничивает область применения. Изделия требуют дольше времени на схватывание и твердение.
  11. Сульфатостойкий цемент. Используется в постройке гидротехнических сооружений, не страдает от грунтовых и речных вод.
  12. Тампонажный цемент применяется в нефте- и газодобывающей промышленности.

Области применение цемента

Теперь узнаем, в каких областях применяется цемент:

  • Общестроительные работы: от использования в малоэтажном строительстве для внутренних работ или возведения различных типов фундамента – до сборных и монолитных железобетонных конструкций крупных сооружений.
  • Дорожно-промышленное строительство: возведение мостов, взлетно-посадочных полос, гидротехнических сооружений (причалов, дамб), несущих элементов крупных многоэтажных зданий.
  • Сооружения в агрессивных и сложных средах: сваи и опоры мостов, повышенный уровень сульфатов в грунтовых водах, повышенный уровень кислот, многократное замораживание и оттаивание.
  • Добывающая промышленность: тампонирование нефтяных и газовых скважин, укрепление технических сооружений.

Прочность цемента

Прежде чем начнется работа с цементом, необходимо определить, какие параметры будут ключевыми в данном строительстве. Прочность цемента определяется сопротивляемостью на сжатие (изгиб) и удар.

Марки цемента

Также полезно будет знать, на какие марки подразделяется цемент.

    1. ГОСТ 2003 г. Маркировка цемента включает:
      • обозначение состава: ЦЕМІ – цемент без добавок (чистый), ЦЕМІІ – с различными добавками;
      • процентное содержание добавок для ЦЕМІІ: А – от 6 до 20% примесей, Б – от 21 до 35% примесей;
      • буквенное обозначение типа добавки для ЦЕМІІ: П – пуццолан, Ш – шлак;
      • показатель прочности через 28 суток после заливки, от 22,5 до 52,5;
      • буквенный показатель прочности через 2-7 суток после заливки, Н – нормальноотвердевающий, Б – быстроотвердевающий.

Пример маркировки: ЦЕМІІ/Б-П 42,5Н – нормальноотвердевающий портландцемент, с пуццолановой добавкой от 21 до 35%.

  1. ГОСТ 1985 г. Маркировка:
    • буквенное обозначение состава: ПЦ (портландцемент) или ШПЦ (шлакопортландцемент);
    • показатель прочности кг/см^2, от 300 до 600;
    • наличие (Д) и процентное содержание (число от 10 до 20) добавок в смеси;
    • маркировка типа цемента: Б – быстроотвердевающий, Н – нормированный, БЦ – белый цемент, СС – сульфатостойкий, ВРЦ – водонепроницаемый, ПЛ – с добавлением пластификаторов (гидрофобный).

Пример маркировки: ПЦ 500 Д10 ПЛ – гидрофобный портландцемент с прочностью до 500 кг на квадратный сантиметр, с содержанием пластификаторов 10%.

Приготовление цемента

Приготовить цементный раствор для строительства или ремонта не сложно. Делается он либо в бетономешалке, либо в обычном ведре с помощью строительного миксера. Рассмотрим состав раствора цемента и последовательность его приготовления:

  1. Вода. При определении количества воды необходимо исходить из нужного количества раствора: воды пойдет немного меньше, чем планируемый конечный объем.
  2. Песок. Сначала закладывается половина нужного объема песка и тщательно перемешивается. Для качественной кладки песок должен быть чистым, без примесей глины. Визуально песок должен быть очень светлым, почти белым.
  3. Цемент. В емкость засыпается необходимое количество цемента и делается это не частями, а в один прием.
  4. Песок. После полного перемешивания цемента необходимо добавить оставшуюся половину песка и снова перемешать.

Напоследок нужно отметить, что для хорошего ремонта или строительства нужен качественный цемент. Определить визуально, насколько он хорош, не получится. Лучше полагаться на добросовестных производителей и рекомендации знакомых, отбросив в сторону подозрительно дешевые варианты.

Цемент – видео про работу с данным материалом

Виды и марки цемента. Область применения портландцемента

Цемент (от лат. «caementum» «щебень, битый камень») – это неорганическое вяжущее вещество (порошок), которое при затворении водой образует пластичное тесто и через определенное время вследствие физико-химических процессов способно переходить в камнеобразное состояние. Цемент, как гидравлическое вяжущее, способен твердеть и сохранять свою прочность как в воде, так и на воздухе.

Виды и марки цементов

Существуют следующие виды цементов:

  1. Романцемент.
  2. Портландцемент.
  3. Магнезиальный цемент.
  4. Кислотоупорный цемент.
  5. Глинозёмистый цемент.

Так как в настоящее время портландцемент является одним из наиболее распространенным. Рассмотрим более подробно, что такое портландцемент, его разновидности и область применения.

Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, продукт тонкого измельчения цементного клинкера с небольшой добавкой гипса (3… 5%), состав которого состоит из силикатов кальция (алит и белит – 70…80%).

Цементный клинкер – это зернистая смесь, состоящая из карбоната кальция (разные виды известняка) и алюмосиликатов (глины, мергель, доменный шлак и др.), который получается путем обжига до спекания при температуре 1400…1450 о С. Гипс добавляется в портландцементе для урегулирования сроков схватывания. Название «портландцемент» произошло от названия острова Портленд (Portland, England), на котором добывается природный камень, таким же цветом.

Разновидности портландцемента получаются путем регулирования минералогического состава, введением минеральных и органических добавок, которые имеют свои особенные свойства и область применения. Существуют следующие разновидности портландцемента:

  1. Портландцемент бездобавочный (ПЦ).
  2. Портландцемент с минеральными добавками.
  3. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ).
  4. Особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТПЦ).
  5. Шлакопортландцемент (ШПЦ).
  6. Сульфатостойкие портландцементы (СПЦ).
  7. Пластифицированный портландцемент.
  8. Гидрофобный портландцемент.
  9. Портландцемент на основе клинкера нормированного состава (Н)
  10. Декоративные портландцементы.

1. Портландцемент бездобавочный (ПЦ)

Цемент серо-зеленного цвета, в составе которого, кроме гипса, отсутствуют минеральные добавки. Согласно ГОСТ 10178-85 портландцемент без добавок выпускается таких марок: 400, 500, 550 и 600. Обозначение: ПЦ-500-Д0 (ПЦ – портландцемент, 500 – марка цемента, Д0 – без добавок (0% добавок)). Применяется для строительства надземных, подземных, подводных монолитных и сборных бетонных, железобетонных конструкций при отсутствии агрессивного воздействия минерализованной или пресной воды. ПЦ-400-Д0 идеальный для приготовления бетонных смесей и строительных растворов.

2. Портландцемент с минеральными добавками

Цемент в состав, которого вводят следующие добавки:

  • гранулированный доменный шлак – до 20%;
  • природные активные минеральные добавки (опока, трепел) – до 10%;
  • разные активные минеральные добавки – до 15%.

Введение минеральных добавок в портландцемент улучшает его свойства, такие как водонепроницаемость, коррозионная стойкость, уменьшает тепловыделение, но и есть негативное влияние – ухудшается его морозостойкость. За счет ввода минеральной добавки, экономится цементный клинкер без существенного изменения прочностных характеристик, таким образом, он дешевле по сравнению с бездобавочным портландцементом.

Согласно ГОСТ 10178-85 портландцемент с минеральными добавками выпускается таких марок: 400, 500, 550 и 600. Обозначение: ПЦ-500-Д5 или ПЦ-400-Д20 (Д5 или Д20 – процентное содержание минеральной добавки в портландцементе).

Применяется такой цемент во всех сферах строительства, им можно заменять обычный портландцемент, за исключением тех случаев, где необходимо получить конструкции с высокой маркой по морозостойкости. Например, цемент марки ПЦ-400-Д20 широко используют для закладки фундамента, используют для приготовления штукатурных растворов.

3. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)

Данный цемент получается путем тонкого помола алито-алюминатного клинкера (удельная поверхность 3500…4000 см 2 /г) и регулированием минералогического состава, – вводится большое количество трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (С3S>50%, (C3S+C3A)>60 – 65%). Такой состав и тонкий помол БТЦ обеспечивает быстрый набор прочности: примерно, через 3 суток с момента затворения водой прочность на сжатие составляет не менее 25…28 МПа. Далее, после 3 суток скорость набора прочности замедляется, и на 28 сутки прочность практически не отличается от обычного портландцемента в том же возрасте. Таким образом, БТЦ востребованный там, где необходимо получить высокую прочность бетона в начальные сроки твердения.

Читать еще:  Сколько кубов в мешке цемента 50 кг (25 кг)

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ), согласно ГОСТ 10178-85 выпускается марки М400 и М500.

Применение . Эффективно применять при больших объемах производства сборных железобетонных изделий и бетонировании при отрицательных температурах. Преимущества в применении таких цементов заключается в значительном уменьшении расхода цемента, на предприятиях по изготовлению железобетонных изделий уменьшается время тепло-влажностной обработки или совсем обойтись без пропарки.

Ограничения: Запрещается применять данный цемент для строительства массивных конструкций. Бетон, изготовленный из БТЦ не сульфатостойкий.

4. Особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТПЦ)

Состоит из ПЦ клинкера, содержащего алит C3S в пределах 65 ÷ 68% и трехкальциевого алюмината С3А не более 8%, а также добавляется гипс. Особо тонкий помол (удельная поверхность 4000…4500 см 2 /г и более) обеспечивает быстрый набор прочности в начальные сроки твердения, а также высокую марку цемента (М600, М700)

Применяется для строительства монолитных и сборных бетонных, железобетонных конструкций. В состав ОБТПЦ не допускается вводить минеральные добавки.

5. Шлакопортландцемент (ШПЦ)

Цемент, в состав которого добавляют гранулированный доменный шлак (20…80%). Шлакопортлан-дцемент обладает пониженным тепловыделением, меньшей усадкой при твердении и набухании в воде по сравнению с обычным портландцементом, более медленными сроками схватывания и твердения. Согласно ГОСТ 10178‑85 шлакопортландцемент выпускается таких марок: 300, 400, 500. Обозначение: ШПЦ-400 (Ш – добавка шлака).

Применение: в основном, предназначен для строительства наземных конструкций, а также для подземных и подводных конструкций, которые подвергаются воздействию пресной и минерализованной воды.

6. Сульфатостойкие портландцементы (СПЦ)

Производится путем регулирования минералогического состава: трехкальциевого силиката – не более 50%, трехкальциевого алюмината – не более 5%, C3A+C4AF – не больше 22%. В состав включают оксид магния (5%) и оксид алюминия (5%).

СПЦ подразделяются на:

  • сульфатостойкий портландцемент (марка 400);
  • сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками (марка 400, 500);
  • сульфатостойкий шлакопортланцемент (марка 300, 400);
  • пуццолановый портландцемент (марка 300, 400).

Данные цементы предназначены для изготовления бетонов, эксплуатируемых в очень сильной агрессивной среде. Их также применяют для изготовления бетона с повышенной морозостойкостью. Для подземных и подводных гидротехнических конструкций и сооружений, которые подвергаются сульфатной коррозии целесообразно применять сульфатостойкий шлакопортландцемент и сульфатостойкий пуццолановый портландцемент. Так как, сульфатостойкий портландцемент обладает пониженной экзотермией его можно использовать для строительства массивных конструкций.

Согласно ГОСТ 10178-85, в таблице 1 представлен минералогический состав некоторых сульфатостойких портландцементов.

Разновидности и применение цементных составов

Цемент – это неорганическое вяжущее искусственного происхождения. Взаимодействуя с водой, он преобразуется в пластичную быстро затвердевающую массу. Благодаря образованию высокопрочного камневидного вещества является основным строительным материалом.

Крупнейшими изготовителями являются Китай, Индия, США, Швейцария, российские занимают 8 место. Всего в мире ежегодно выпускается около 3,5 миллиардов тонн сухих смесей.

Сложный физико-химический процесс производства порошка представляет собой равномерный обжиг сырья во вращающейся печи при температуре +1450-1480°C и проходит в несколько этапов:

  • подогрев;
  • декарбонизация;
  • экзотермическая реакция;
  • спекание;
  • охлаждение.

Сырьем являются измельченные гипс и клинкер, получаемый при обжиге известняка и богатой силикатами кальция глины. Гипс необходим для регулировки срока схватывания. Чтобы снизить стоимость материала и улучшить некоторые его свойства, во время измельчения клинкера добавляются различные минеральные добавки:

  • бокситы;
  • пески;
  • трепелы;
  • опоки;
  • колошниковая пыль;
  • пиритные огарки и другие.

В зависимости от использования добавок клинкер измельчается в сухом виде или в воде. По завершении технологического процесса получается сухой порошок белого или разных оттенков серого цвета.

Разновидности цементирующих составов

Разделение опирается на преобладающий минеральный компонент. В настоящее время более 30 типов делят на 5 групп:

  • Биоцемент. Новейшая биотехнология получения состава из песка, мочевины, хлорида кальция и бактериальной смеси. Основное использование – восстановление костных тканей при сложных переломах и травмах позвоночника. Как строительный материал самовосстанавливающаяся смесь бактерий и лактата кальция активируется водой при появлении на зданиях трещин и сколов. Произведенный кальцит заполняет образовавшееся пространство.
  • Портландцемент. Самая большая группа, широко применяемая во всем мире. Содержится до 80 % силикатов кальция алита и беита.
  • Глиноземистый. Быстротвердеющее вещество, получаемое из тонко измельченных бокситов и известняка.
  • Кислотоупорный. Из измельченных кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Затворяют водным раствором силиката натрия (жидким стеклом).
  • Магнезиальный. Высокопрочное быстро затвердевающее вещество с высокой адгезией к древесной поверхности. Производится на основе оксида магния.

Чаще всего продавцы подразумевают портландцемент, так как этот тип самый многочисленный и широко используемый во всех странах.

Из глиноземистой группы выделяется узкоспециальные дорогостоящие расширяющиеся виды. Различается несколько типов расширяющихся смесей: пластифицированный, напрягающий, гипсоглиноземистый и водонепроницаемый. Решение ограниченного круга задач (заполнение микро- и макротрещин, склеивание железобетонных деталей, наружная штукатурка) и высокая цена обуславливают низкую востребованность.

Качества и виды портландцемента

Впервые этот материал был произведен в 1840 году французом Луи Века. Зеленовато-серый бетон внешне напоминал натуральный камень, добываемый на английском острове Портленд, отсюда и пошло его название. Выделяют несколько разновидностей:

  • Быстро твердеющий.
  • Нормально твердеющий.
  • Пластифицированный.
  • Сульфатостойкий.
  • Гидрофобный.
  • Дорожный.
  • С поверхностно активными органическими добавками.
  • Цветной и белый.
  • С умеренной экзотермией.

Для сырья при производстве портландцементов используется смесь из 75-78 % ракушечника, мела, мрамора, известнякового туфа и 22-25 % суглинков и глинистых сланцев. Скорость твердения и прочность камневидного вещества определяется количеством добавленных алита, белита и алюмината.

Качественные характеристики цемента

Уникальность строительно-технических свойств заключается в способности изменять сухую и сыпучую структуру на пластичную и вязкую в процессе смешивания с водой или химическими составами и в короткий промежуток времени отвердеть. Это делает раствор незаменимым при возведении сооружений из бетона. К главным характеристикам относятся:

1. Прочность. Основное качество, обуславливающее широкое применение. Цемент разных видов обладает различной степенью прочности на сжатие и прогиб, измеряющейся лабораторным путем. Изготовители в обязательном порядке проводят тестирование каждой отгружаемой потребителю партии материала и указывают всю необходимую информацию на упаковке. В производственном процессе прочность конечного продукта определяется тонкостью помола клинкера. Чем тоньше помол, тем более высокой плотности получается раствор. На снижение прочности застывшего тела влияет нарушение условий приготовления бетона на строительной площадке, а именно неверное пропорциональное соотношение с водой или затворяющей жидкостью и смена методики уплотнения.

2. Коррозийная стойкость. Негативное влияние агрессивной среды или обычной воды на затвердевший бетон снижается изменением минералогического состава клинкера. Специальные полимерные добавки, уменьшая микропористость, препятствуют физическому и химическому воздействию окружающей среды. Гидроактивные вещества понижают химическую активность солей. Уменьшение минеральных добавок, содержащих трехкальциевый силикат, приводит к сокращению количества выделяемой в процессе отвердевания извести.

3. Морозоустойчивость. Способность в твёрдом состоянии многократно замерзать и оттаивать – важнейший качественный показатель. К растрескиванию и разрушению конструкции приводит расширение при замерзании содержащейся в его порах воды. Сопротивляемость к температурным перепадам, продлевающая сроки эксплуатации строений, повышается добавлением в клинкерную смесь нейтрализованного древесного пека, абиетата натрия и других минералов. В маркировке морозоустойчивые варианты обозначаются «ПЛ» – пластификатор.

4. Потребность в воде. Особенностью всех разновидностей является изменение пластичности при взаимодействии с водными растворами. Каждый вид способен впитать определенное количество воды. Получение бетона идеальной густоты гарантируется при соблюдении рекомендованного изготовителем процентного соотношения сухого сыпучего исходного материала и воды. Основная масса составов поглощает 22-28 % воды.

5. Быстрая схватываемость. Изменение пластических свойств цемента регулируется добавлением гипса в производстве. Различное количество этой добавки повышает или снижает скорость застывания. При жилищном строительстве используются стандартные смеси, начинающие застывать через 40-45 минут, и завершающие этот процесс через 8-10 часов. Быстрее схватываются варианты мелкого помола.Также влияет температура воздуха и количество воды в запирающей жидкости.

Упаковки обязательно маркируются буквами и цифрами. На пакете выглядит так: М200Д0 или М450Д20Б. Условное обозначение прочности бетона при сжатии обозначается буквой «М» и цифрами 200, 300, 400, 500, 600 и 700, которые означают максимальную нагрузку на 1 см 3 . То есть при испытании кубик из застывшего раствора 1 части цемента и 3 ч кварцевого песка под прессом выдержал нагрузку указанного веса в течение 28 суток. В жилищном строительстве используется М350-М500. М600 и М700 применяются, например, для возведения ракетных шахт, бункеров, взлётно-посадочных полос. Сегодня существуют технологии производства высокопрочных марок 800 и 900.

«Д» обозначает процентное количество минеральных добавок в данной партии, а последние буквы указывают на усиленные свойства. Например, «БЦ» означает «белый цемент» для отделочных работ. Сульфатостойкий тип (для гидротехнических сооружений) имеет маркировку «СС». «ВРЦ» – это расширяющаяся быстро схватывающаяся водонепроницаемая разновидность для заделки швов гидротехнических построек. Срочные ремонтные работы проводятся быстротвердеющей смесью «Б». Понимая указанные на упаковке марки, сфера применения легко определяется.

Использование цементирующих растворов

Выбираются для возведения строений разнообразной конфигурации и выдерживающих различные нагрузки. При заливке полов и лестничных ступеней, изготовлении декоративных элементов подбирается магнезиальный вид. Кислотоупорный тип рекомендуется для облицовочных работ на химических заводах. Эластичной смесью М400 заливают армированные фундаменты и из него производят различные железобетонные изделия. Сульфатостойкая разновидность портландцемента подбирается для гидротехнических сооружений, подвергающихся воздействию морской воды.

Для жилищного строительства и возведения технических построек в Московском регионе применяется в основном портландцемент М500, расфасованный в мешки по 50 кг или отпускаемый тоннами. Проверенными поставщиками Московской области считаются холдинг «Евроцемент групп», «Паллет-строй», группа компаний «Альфацем».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector