В данной статье рассмотрим незаменимый в строительной отрасли материал – цемент, его основные виды, состав, маркировку. А также применение, способы производства и условия хранения.
Состав, виды и применение цемента
Цемент – искусственное вяжущее порошкообразное вещество неорганического происхождения. Он изготавливается путем высокотемпературного обжига известково-глиняной смеси, содержащей данные компоненты в определенных соотношениях. То, из чего состоит цемент, в первую очередь зависит от способа производства. В общем случае основой служит клинкер в сочетании с минеральными добавками и гипсом. Так называют продукт обжига исходного сырья – известняка и глины, которые берут в пропорции 3:1. Клинкер – это полуфабрикат для получения цемента.
В состав цемента входят следующие компоненты:
- Известь – 60%.
- Кремниевый диоксид – 20%.
- Алюминий – 4%.
- Гипс и оксиды железа – 2%.
- Магния оксид – 1%.
Полученный стройматериал обладает особыми эксплуатационными характеристиками. В сочетании с водой он образует пластичную массу, которая в дальнейшем застывает и становится камневидной.
Среди 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.
Основные виды цемента и применение
- шлаковый – применяют в подземных и подводных строениях, при изготовлении автоклавных материалов;
- портланцемент (пластифицированный, быстротвердеющий, пуццолановый) – имеет широкую область применения практически во всех строительных сферах;
- 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;
- 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;
- гидрофобный – находит применение при производстве ячеистых бетонов, обладает высокой морозостойкостью и малым водопоглощением;
- магнезиальный – используют при устройстве магнезиальных полов;
- кислотоупорный – предназначается для изготовления бетонов и растворов с кислотоустойчивыми свойствами, но при воздействии воды и едких щелочей он теряет свою прочность;
- 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.
3 основных способа производства цемента
Изготовление цемента осуществляется одним из трех способов:
- Комбинированным. Этот способ производства объединяет особенности процессов сухой и мокрой технологии. Здесь по результатам обжига получается полусухой состав с влажностью 18%.
- Сначала по мокрой технологии получают сырьевой шлам.
- Шлам подвергают обезвоживанию и гранулированию.
- Гранулы проходят обжиг в печи, которая применяется для сухой технологии.
- Мокрым. Ее главная особенность – замена извести мелом, а также процесс производства с добавлением воды. Сырьем для изготовления здесь становится шихта (смесь исходных материалов) с влажностью до 50%.
- Сухим. Эта технология с минимальными энергозатратами и себестоимостью, поскольку здесь несколько технологических операций объединены в один процесс. Поступая в шаровую мельницу, все компоненты одновременно и размалываются, и сушатся.
Маркировка цемента
Очень важной характеристикой качественного цемента является его прочность, в зависимости от которой на упаковку с готовым продуктом наносят соответствующие цифры:
- 52,5 – цемент способен выдерживать давление в 52,5 МПа (по старой маркировке – цемент м 600);
- 42,5 – цемент способен выдерживать давление в 42,5 МПа (по старой маркировке – цемент м 500);
- 32,5 – цемент способен выдерживать давление в 32,5 МПа (по старой маркировке – цемент м 400).
- 22,5 – цемент способен выдерживать давление в 22,5 МПа (по старой маркировке – цемент м 300).
Маркировка в зависимости от скорости набирания прочности
Чаще всего качество выполняемых работ зависит от того, как быстро затвердевает раствор. При этом не всегда нужно именно быстрое схватывание. В маркировке цемента всегда указывается и эта характеристика материала, обозначается она следующим образом:
- ЦЕМ V – нормальнотвердеющий композиционный цемент с прочностью 32,5 МПа. Содержит доменный гранулированный шлак (от 11 до 30%) и золу-унос (от 11 до 30%).
- ЦЕМ IV – цемент пуццолановый нормальнотвердеющий с прочностью 32,5 МПа. Содержит микрокремнезем (МК), золу-унос (З) и пуццоланы (П), в сумме которые могут составлять от 21 до 35% сырьевого материала.
- ЦЕМ III – нормальнотвердеющий шлакопортландцемент с прочностью 32,5 МПа. Содержит доменный гранулированный шлак от 36 до 65%.
- ЦЕМ II – содержит от 6 до 35% добавок (а точнее подтип А – от 6 до 29%, а подтип В – от 21 до 35%), от которых и зависит скорость затвердевания раствора: добавок больше – раствор схватывается медленнее; добавок меньше – раствор схватывается быстрее.
- ЦЕМ I – обладает максимально возможной скоростью затвердевания. Уже на вторые сутки прочность материала равна 50% проектной. Добавок в таком цементе не более 5%.
Маркировка разных видов цемента
- ПЦ – обычный портландцемент;
- ШПЦ – шлакопортландцемент, содержащий более 20% примесей;
- БЦ – белый цемент;
- ПЛ – пластифицированный цемент, способный переносить резкие колебания температур;
- СС – цемент, стойкий к сульфатам. Можно эксплуатировать в агрессивной среде;
- ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый цемент. Очень быстро схватывается как на суше, так и в воде;
- ГФ – гидрофобный цемент, способен не впитывать воду первые 5 минут, поэтому отлично транспортируется, обладая при этом высокой морозоустойчивостью и отличной пластичностью.
Условия хранения
Хранить следует в сухом помещении непродолжительное время.
Какой выбрать вид и предполагаемый расход, известно на стадии проектирования. Остается лишь приобрести необходимое количество нужной марки. Но всегда ли мешок цемента и нанесенная маркировка соответствует содержимому? Возможен риск приобрести товар плохого качества. Причина тому — неверные условия хранения.
Длительное хранение также способствует тому, что цемент теряет активность, так как он терпит воздействие влаги и углекислоты, присутствующей в атмосфере. Как же отражается активность и ее потеря на качествах? В связи с условиями хранения цемент может терять активность до 15 % в месяц.
Активность — самый главный параметр, отвечающий за его скрепляющие свойства и марку в целом.
Навальный цемент — самый уязвимый. Его трудно хранить даже в герметичных силосах. Раз в полмесяца его нужно перекладывать из одной емкости в другую. Нельзя хранить цемент в мешках во влажных помещениях и на открытом пространстве, особенно в ненастную погоду. Навес в этом случае тоже не поможет. Необходимо запаковать мешки в полиэтиленовую пленку и так сохранить хотя бы часть.
Не стоит забывать, что цемент, который сохранялся продолжительное время, всегда будет ниже той марки, которая указана на упаковке, и поэтому использовать его для ответственных работ уже нельзя. Чтобы компенсировать потерю качества, при его использовании увеличивают процентное содержание цемента в смеси.