Марки цемента, их особенности, свойства и различия
Цемент разделяется на 6 видов:
1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.
2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.
3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.
4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.
5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.
6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.
Области применения
Схема производства цемента.
Его применяют для того, чтобы получить сборный или монолитный бетон, железобетон, различные строительные растворы и т.д. Первыми потребителями цемента выступают газовые и нефтяные компании. Использование данного материала заменяет в строительстве кирпич, дерево, известь. Поэтому он так популярен. Существует большое количество видов цемента. Для его получения обычно берут известь и глину. Применяют цемент для укладки фундамента или кирпича, для получения бетона. Хранится он строго, раздельно по видам и маркам прочности, обязательно в сухих помещениях. Цементные свойства:
- Морозостойкость. Это способность цемента многократно замораживаться и оттаивать, не теряя при этом своих свойств.
- Стойкость к коррозии. Это умение данного материала противостоять почти любым агрессиям с внешней среды.
- Водостойкость. Это способность удерживать влагу, не теряя своих полезных признаков, не разрушаясь.
- Сульфатостойкость. Это умение материала быть стойким по отношению к водной среде, которая содержит ионы сульфата.
Виды цемента
Когда рассматривают цемент, виды указывают в достаточно большом количестве, но и они не исчерпывают все многообразие материалов, что можно создавать из вяжущего. Ведь при правильном подходе придавать цементу разные свойства можно, вводя в состав те или иные добавки. А ввиду того, что цемент используется в самых разных сферах и областях, вариантов приготовления смеси существует множество. Варьироваться состав порошка может также за счет особенностей сырья, добываемого в том или ином регионе.
Кроме того, на рынке можно найти много других составов, которые могут использоваться при выполнении определенных видов работ в тех или иных условиях, сферах.
Цемент в составе бетона
Цемент входит в состав бетона и выступает в роли вяжущего вещества за счет способности отвердевать на воздухе и в воде. Наиболее часто используется портландцемент. Его изготавливают посредством мелкодисперсного измельчения клинкера. Клинкер получается в процессе спекания при постоянно высокой температуре глины и известняка. В состав цемента также входит 1,5% — 3,5% гипса, влияющего на сроки схватывания цемента. Выпускаю портландцемент как без добавок, так и с активными добавками, их доля может достигать 20%.
Цемент при контакте с водой постепенно твердеет и набирает прочность. При нормальных условиях: цемент теряет пластичность через 30-45 минут после контакта с водой, через 8-10 часов отвердевает, к седьмому дню набирает значительную прочность; дает усадку 1-2 мм на метр. Скорость отвердевания можно увеличить, добавляя хлористый кальций.
Выделяют следующие виды портландцементов:
- белые и цветные портландцементы – белый получают из клинкера, в котором содержание окиси железа незначительно. На цветные идет клинкер светлых оттенков с добавлением красящего пигмента. Также клинкер может быть окрашен в процессе обжига;
- шлакопортландцемент – твердеет и в воде, и на воздухе; получается измельчением смеси из цветного клинкера, доменного шлака, и гипса. При наличии доли шлака 30% — 35% шлакопортландцемент твердеет со скоростью аналогичной скорости других видов портландцемента, при иной доле шлака — скорость замедляется. Имеет меньшую прочность по сравнению с обычным портландцементом, дают меньшую усадку в бетоне и набухание в воде. Выпускается под марками ШПЦ М300, М400, М500. Чем выше марка, тем выше прочность на сжатие. Назначение: строительство бетонных и железобетонных конструкций, в том числе подводных и подземных;
- глиноземистый портландцемент – отличается высокой прочностью и малым временем отвердевания, огнеупорностью и хорошим сцеплением с арматурой. Получают при использовании смеси цементного сырья с высоким содержанием окиси кальция и глинозема. Стоимость гораздо выше стоимости обычного портландцемента. Области применения: при изготовлении огнеупорного бетона, строительство бетонных и железобетонных конструкций повышенной прочности (при ликвидации аварий; военно-технических сооружении; конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред), бетонирование в условиях низких температур;
- расширяющиеся портландцементы – бетонная смесь, полученная сиз использованием и бетон расширяются в процессе твердения, то обусловлено ростом кристаллов гидросульфоалюминатов кальция. Существует два вида расширяющегося портландцемента: гипсоглиноземистый и водонепроницаемый. Получается из цементной смеси на основе высокоглиноземистых шлаков и двухводного гипса. Быстро затвердевают на воздухе и в воде. Применяются при изготовлении гидроизоляционных, водонепроницаемых, безусадочных, расширяющихся растворов; для усиления бетонных и железобетонных сооружений; для заделки швов водопроводов;
- быстротвердеющие портландцементы (БТЦ) — интенсивно твердеют в течение первых трех суток. Производится из смеси цементного клинкера с гипсом и активными минеральными добавками;
- пластифицированные портландцементы – раствор на их основе характеризуется повышенной морозостойкостью, подвижностью и пластичностью. Производится из цементной смеси с добавлением пластифицирующих добавок. Выпускается под марками М300, М400, М500, М550, М600;
- гидрофобный портландцемент – получается из цементной смеси с добавлением гидрофобных добавок, что и обуславливает его гидрофобные свойства. Прочие характеристики соответствуют обычному портландцементу марки М300, М400, М500. Используется при необходимости длительного срока хранения, при изготовлении бетона для гидротехнических сооружений, аэродромов, дорожных объектов;
- подробнее: о ГОСТах, ТУ, видах, классах, марок цемента в статье «Цементы для приготовления цементных смесей (ГОСТы, ТУ)»; об областях применения — в статье «Области применения цементов», о выборе — «Как выбрать цемент?» .
Условные обозначения цемента:
- вид цемента: портландцемент – ПЦ ; шлакопортладцемент – ШПЦ; портландцемент белый – ПЦБ;
- марка цемента (в зависимости от прочности на сжатие) — М300, М400, М500, М600, М700;
- максимальное содержание добавок: добавки не допускаются – ДО; количество добавок не более 5% — Д5; количество добавок от 5 до 20% — Д20;
- специальные обозначении: Б – быстротвердеющий; ПЛ – пластификация; ГФ – гидрофобизация; Н – цемент получен на основе клинкера нормированного состава.
Например, ПЦБ 500-ДО (ГОСТ 965-89) обозначает портландцемент белый марки 500, без добавок.
Цемент при хранении теряет прочность, марка цемента понижается, так как он вступает в реакцию с влагой, содержащейся в воздухе. В течение первого месяца – потеря 10% первоначальной прочности, в течение трех месяцев – до 20%, в течение шести месяцев потеря до 30%, в течение полугода – до 40%. При использовании такого цемента необходимо увеличить в пропорции потерю прочности.
Выбор марки цемента для приготовления бетона
В соответствии с ГОСТом 26633-91 минимальное содержание портландцемента ПЦ-Д20 в армированном цементном бетоне подвергаемому атмосферному воздействию должно быть не менее 220 кг/м3, а портландцемента ПЦ-Д0 — не менее 200 кг/м3.
При помощи таблицы можно узнать, сколько цемента и какой марки требуется для приготовления бетона определенного класса (определенной марки) для строительства фундамента дома.
Основные виды цементов и сфера их применения
- Портландцемент. Это материал высокой марки, получается травлением клинкера с шлаком и золой. Отличается морозостойкостью и водостойкостью, используется для производства бетонного раствора и различных железобетонных изделий. Марка цемента и марка раствора не соответствуют одинаковым параметрам.
- Шлакопортландцемент – высокое содержание доменного шлака и есть немного гипса. Не отличается высокой морозостойкостью, но имеет категорию Е15 по огнестойкости. Медленно застывает, применяется для штукатурных смесей, благодаря высокой водостойкости отлично подходит для аварийного бетонирования подводных скважин.
- Гидрофобный. Имеет высокую водостойкость, может длительное время находиться во влажной среде и не застывать. Используется в судостроении.
- Белый. В производстве используется каолин, цемент не отличается высокой морозостойкостью, основная сфера применения – малярные и гипсовые смеси. Это единственный вид строительного клея, который может иметь различные оттенки. Схватывается быстро, марка редко превышает М 100.
- Расширяющийся. Аварийный тип цемента, используется для быстрого ремонта фундаментов, заделки швов, заливки в буровые скважины. Он водонепроницаем, быстро сохнет.
Визуально определить марку цемента нельзя, как и покупать уже твердый клинкер, образовавший каменную глыбу. Такой строительный материал не только не схватится, он быстро крошится, несущие характеристики стен и фундамента нарушаются. В результате – разрушение за очень быстрое время. Лучше покупать для фундамента цемент марки выше, чем нужно, так будет надежней.