Цемент является одним из главных компонентов бетонной смеси и от него напрямую зависит качество произведенных бетонных изделий и конструкций. В наших предыдущих статьях мы уже рассматривали что необходимо сделать, чтобы добиться высокой прочности бетона, а также какой песок лучше использовать для этих целей. Кроме того были показаны основные способы дозировки пигментов для окрашивания бетонной смеси. И вот наступил черед цемента – сегодня в нашей статье мы рассмотрим основные виды и марки цемента и определим наиболее подходящие варианты, которые применяются для создания высокопрочного бетона.
Что такое цемент и откуда он берется?
Практически все знают, что такое цемент, но далеко не все знают каким образом получают цемент и какой состав у этого материала.
Начнем с того, что дадим определение этому веществу. Итак, цемент – это химическое соединение или связующее вещество, которое прилипает к другим компонентам смеси, схватывается и затвердевает, связывая эти компоненты между собой. Говоря простым языком, цемент является основным строительным связующим материалом.
Если речь идет о бетоне, как в нашем случае, то цемент обычно смешивается с песком и гравием или только с песком. Кстати, в настоящее время бетон является наиболее потребляемым и используемым материалом на нашей планете и по объему потребления среди общемировых ресурсов стоит на втором месте после воды.
Слово «цемент» было образовано от древнеримского словосочетания opus caementicium(так называемый «римский бетон»), которое описывало кладку из дробленого камня, где в качестве связующего вещества использовалась обожженная известь.
Цементы можно разделить на две группы – гидравлические и негидравлические. Гидравлические цементы, к которым относится и портландцемент, получают в результате химической реакции, в которую вступают сухие ингредиенты и вода, образуя связующее вещество. Полученные таким образом минеральные гидраты практически не растворяются в воде, что создает дополнительную защиту от неблагоприятного химического воздействия. Такие цементы можно использовать при повышенной влажности или даже под водой.
Негидравлический цемент нельзя использовать во влажной среде, так как он не будет затвердевать и поэтому он используется достаточно редко.
В настоящее время самым распространенным цементом является портландцемент, который относится к группе гидравлических цементов. Производство портландцемент состоит из нескольких этапов. Сначала получают так называемый «клинкер» методом нагревания смеси известняка и глины в печи до 1450 градусов по Цельсию. Затем клинкер измельчают с небольшим количеством гипса до мелкодисперсного состояния, т.е. до порошка.
Основные виды, маркировка цемента и сферы его применения
Ниже рассмотрим основные виды, маркировку и области применения цемента.
1. Портландцемент (ПЦ) является основным видом цемента, который широко применяется при разнообразных строительных работах, при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
2. Глиноземистый цемент (ГЛЦ) – быстротвердеющий цемент, полученный из обожженной сырьевой смеси с большой долей глинозема. Обычно используется для изготовления бетонных конструкций и изделий повышенной плотности и водонепроницаемости.
3. Сульфатостойкий цемент (ССЦ) – цемент с увеличенной долей трехкальциевого силиката (более 50%) и уменьшенным количеством трехкальциевого алюмата (не более 5%), что делает данный цемент более устойчивым к воздействию водной среды с сульфатами.
4. Быстротвердеющий цемент (БТЦ) – цемент с быстрым процессом твердения. Этот цемент за счет более тонкого помола быстрее набирает прочность в первые сутки твердения.
5. Пластифицированный цемент (ПЛЦ) – цемент, изготавливаемый при помощи добавления специального активного пластифицирующего вещества (концентрата сульфитно-спиртовой бражки) при помоле клинкера.
6. Гидрофобный цемент (ГФЦ) – цемент, получаемый методом измельчения клинкера вместе с гипсом и специальной гидрофобизирующей добавкой и обладающей большей водонепроницаемостью и меньшим водопоглащением.
7. Белый цемент (БЦ) – цемент белого цвета, получаемый из клинкера после процесса отбеливания.
8. Шлакопортландцемент (ШПЦ) – цемент, получаемый измельчением клинкера, гранулированного шлака и небольшого количества гипса.
9. Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) – быстротвердеющий цемент, получаемый перемешиванием глиноземистого цемента, гашеной извести и полуводного гипса. Данный цемент применяется для создания гидроизолирующей оболочки бетонных сооружений, когда уровень влажности достаточно высок.
Так, основные виды цемента мы рассмотрели выше. Давайте теперь разберем из каких букв и цифр состоит название (маркировка) цемента и что они означают.
В соответствии с ГОСТ 10178-85 буква «М» обозначает марку прочности, определяемую на 28 сутки с момента приготовления цементного раствора. Числовое выражение, следующее за буквой М означает значение прочности на сжатие, т.е. например марка цемента М400 означает, что максимальная прочность на сжатие может достигать 400 кг/кв.см.
В настоящее время согласно ГОСТ 30515-2013 определены следующие классы прочности цемента, выраженные в МПа:
Буква «Д» в маркировке цемента означает количество примесей в цементе, выраженное в процентах. Например, М400 Д20 означает, что в данном цементе содержится 20% примесей.
Согласно новому стандарту маркировка цемента должна включать следующие сведения:
- Вид цемента по составу, который обозначается римскими числами (I – портландцемент без добавок, II – портландцемент с минеральными добавками, III – шлакопортландцемент и т.д.)
- Количество минеральных добавок, обозначенных латинскими буквами A (от 6 до 20%) , B (от 21 до 35%), C (от 36 до 65%)
- Тип добавки - Ш (шлак), З (зола), Мк (микрокремнозем), П (пуццолана)
- Скорость набора прочности – Н (нормальная), Б (быстротвердеющий), М (медленнотвердеющий)
- Класс прочности – от 22,5 до 52,5.
Используя наши многолетние исследования в области применения различных видов цемента для производства высокопрочных и морозостойких бетонных изделий, можно прийти к следующему основополагающему выводу.
Несмотря на существование огромного многообразия разновидностей цементов, достаточно использовать лишь несколько основных видов цементов, удовлетворяющих главным требованиям:
1. марка прочности должна быть М400 или М500;
2. без минеральных добавок (Д0);
3. серый, белый или цветной портландцемент;
Ниже указаны ГОСТы, которым должны удовлетворять цементы.
1. ГОСТ 965-89 (портландцемент белый)
2. ГОСТ 10178-85 (портландцемент)
3. ГОСТ 15825-80 (портландцемент цветной).
Многолетняя производственная практика показала, что используя вышеуказанные цементы в совокупности с технологией Систром, можно производить бетонные изделия с прочностью на сжатие 130 МПа (1300 кг/кв.см.) и прочностью на изгиб 15МПа (150 кг/кв.см.), а также высокой морозостойкостью (более 500 циклов).
В наших следующих статьях мы еще не раз вернемся к подробному рассмотрению материалов и рецептур, применяемых для создания декоративных высокопрочных бетонных изделий.
Ставьте "лайк", если вам понравилась наша статья и подписывайтесь на наш канал, посвященный всему, что связано с производством высокопрочных декоративных бетонных изделий.
