Портландцемент: разновидности, свойства и применение

Разновидности портландцемента, их особенности и сфера применения

Портландцемент: разновидности, свойства и применение

Портландцемент является одной из разновидностей цемента. Он имеет достаточно большое количество подвидов, которые отличаются сферой применения, ценовой политикой и своими свойствами.

Главной особенностью цемента — быстрота его твердения на первые три дня. Этот результат достигается путем введения гранул шлака или активных минералов. При этом клинкер рекомендуется более тщательно измельчить.Выпускаемые марки М400 и М500 предназначены для напряженных конструкций и сооружений.

Благодаря быстроте схватывания цемента, уменьшается время выдержки монолита в съемной опалубке.Важно помнить, что быстротвердеющий цемент не может подлежать длительному хранению. Уже через несколько месяцев он может полностью потерять свои главные преимущества.

Быстротвердеющий портландцемент марки М500

Нормальнотвердеющий

Данная разновидность отличается от предыдущей по своему составу и скорости твердения. Цемент не требует более трудоемкого процесса производства и особенных составляющих компонентов. Чтобы соответствовать своему типу, цемент должен отвечать требованиям ГОСТ 31108-2003.

Пластифицированный

В процессе его производства проходит измельчение клинкера и дальнейшее добавление в него гипса, и пластифицирующих добавок (сульфитно-спиртовой барды, лигносульфоновой кислоты и прочих). Существует цемент 400 и 500 марки.

Он придает смеси и раствору увеличенную подвижность и требует меньшее количество воды. Такой цемент обладает повышенной плотностью, устойчивостью к температурным перепадам и не поглощает влагу. Используется в производстве бетона для гидротехнического строительства и возведения дорог.

Раствор из пластифицированного портландцемента

Гидрофобный

Гидрофобный портландцемент получается путем применения гидрофобизирующих добавок (асидола, мылонафта и др.). Цемент предназначен для длительного хранения в любых условиях, поскольку не способен впитывать в себя влагу.

Имеет несколько замедленную скорость схватывания. Применяется в гидротехническом строительстве и возведении аэропортов, дорог.

Сульфатостойкий

Цемент требует тонкого помола клинкера, в который по ГОСТу 22266 94 входят следующие минералы (С3А, МgО, С4АF и С3S). Такой состав минимизирует риск возникновения в камне цементной «бациллы». Выпускается 400 марки, которая используется в производстве морозоустойчивого бетона и сооружений, подверженных воздействию сульфатных вод.

Фото упаковки сульфатостойкого портландцемента

Белый портландцемент

Сырьевой базой для белого цемента являются белые глины и чистые известняки. Смесь проходит обжиг на газовом топливе. Дополнительный процесс отбеливания проходит путем резкого охлаждения клинкера при помощи воды.

Выпускается двух марок (400 и 500). Начинает твердеть на 45 мин и заканчивается процесс на 12 час. Активно применяется в архитектурных и отделочных работах, а также является основой для производства цветного портландцемента.

Пуццолановый

Кроме стандартных компонентов, в его состав входят: трепел, туфа, опока, пуццоланы и прочие, в определенном соотношении. Общей составляющей является кремнезем, находящийся в аморфном состоянии.

Материал отличается улучшенными свойствами и показателями водостойкости, гидравлических свойств и устойчивости к коррозии. Выпускается 300 и 400 марки. Сфера использования портландцементов с пуццоланой: возведение масштабных конструкций из бетона, находящиеся в воде, земле, а также в других условиях, где преобладает повышенная влажность.

Портландцемент с минеральными добавками

В процессе производства требуется тонкое измельчение цементного клинкера и введения минеральных добавок до 1/5 части от объема. В качестве добавок могут выступать: доменные гранулированные шлаки и минеральные добавки, имеющие осадочное происхождение.

Такой цемент отличается улучшенной водоустойчивостью и меньшим выделением тепла. Марки выпускаются такие же, как и у портландцемента без добавок.

Шлакопортландцемент

Включает в себя тонкоизмельченный клинкер, гипс и доменный шлак, прошедший процесс грануляции. Выпускается тремя марками: 300, 400, 500 и имеет вид серого материала с голубым оттенком. В состав входит большое количество частичек металла, которые можно выявить с помощью магнита.

Портландцемент со шлаком применяется в производстве жароустойчивого бетона, в строительстве сооружений, находящихся на земле, под землей или водой. Не обладает высоким коэффициентом морозоустойчивости.

Шлакопортландцемент

Тампонажный портландцемент

Незаменим при необходимости цементирования газовых или нефтяных скважин. Главными составляющими являются: клинкер, гипс и минеральные добавки. «Холодный» цемент предназначен для работ с температурами (до 50оС), а «горячий» — в диапазоне 100-150оС.

Имеет высокую степень твердения в первые несколько суток. Остальные его характеристики схожи с другими видами цемента и регламентируюися ГОСТом 1581 96.

Шлакощелочной

Он состоит из молотого шлака и щелочи. Процесс схватывания аналогичен с обыкновенным портландцементом. Используется при строительстве зданий и сооружений с повышенной устойчивостью к агрессивным средам. Наполнители могут использоваться с глинистыми включениями.

С использованием данного вида цемента бетон получается с меньшим количеством пор. Таким образом, конечный материал увеличивает устойчивость к низким температурам и уменьшает поглощение влаги.

На видео, оборудование процесс производства шлакощелочного портландцемента:

Портландцемент имеет зеленовато-серый цвет и является искусственно созданным материалом. Шлакопортландцемент — это его разновидность. Состав кроме клинкера и гипса включает в себя доменный шлак. Эти два материала имеют схожие сферы применения и отличаются по некоторым свойствам.

Отличия:

  • Более медленная скорость схватывания.
  • Высокий показатель прочности в будущем, которая заметна спустя два месяца.
  • Чувствительность к температурным перепадам. Процесс твердения замедляется при низкой температуре.
  • Меньшее значение объемного и удельного веса.
  • Более доступная ценовая политика.
  • Значительное ухудшение свойств в процессе длительного хранения.

Бетон является популярным стройматериалом. Однако подземная часть дома и его фундамент из бетона подвержены негативному влиянию влаги и грунтовых вод. Вода состоит из высокого количества сульфатов и различных солей, которые наносят вред структуре материала.

Поэтому для увеличения срока службы и надежности строения рекомендуется остановить свой выбор на таком цементе.  Чтобы приготовить раствор лучше брать пластифицированный и гидрофобный цемент. Все добавки должны быть проверены, чтобы не отражаться негативно на бетоне.

Обязательное условие: в процессе кипячения образца в воде, его объем должен изменяться в равной степени. Процесс схватывания начинается минимум через 45 минут, а завершение — до 10 ч.

По цене он выше остальных, однако имеет превосходство в своих характеристиках.

Источник: http://stroyres.net/vyazhushhie-materialy/neorganicheskie/cementi/portlandcement/raznovidnosti-i-ih-osobennosti.html

Виды и свойства цементов

Портландцемент: разновидности, свойства и применение

В Англии в 1824 году Д. Аспинд зарегистрировал патент на производство цемента. Известковую пыль он смешивал с глиной и обжигал при высокой температуре, при этом получался серый ноздреватый материал — клинкер.

После размалывания и смешивания с водой образовывался крепкий материал, названный изобретателем портландцементом из-за его сходства со строительным камнем, который добывают в Англии, в городе под названием Портланд. Производят различные виды из известковых, мергелистых, глинистых пород и различных добавок — шлака, боксита и пр. Главным образом применяют глинистые и карбонатные породы.

Можно использовать другое природное сырье и искусственные материалы: отходы переработки горючих сланцев, белитовый шлам, золу, доменные шлаки, отходы производства глинозема.

Это минеральный порошок, который при смешении с водой дает пластичную массу, со временем затвердевающую в воде и на воздухе.

Кроме основного сырья при производстве портландцемента применяют разные корректирующие добавки, что придает ему самые различные свойства.

Существуют портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцементы бывают быстротвердеющие, а также с минеральными добавками. Бетонные конструкции, в которых используют ту или иную марку, приобретают уникальные свойства. Это может быть бетон особой прочности для строительства взлетных полос на аэродромах и ракетных стартовых площадок.

Обозначают максимальную прочность с помощью маркировки. Марка 400 означает, что на пробном испытании под прессом затвердевший кубик со стороной 100 мм выдержал нагрузку не меньше 400 кг на кв. см. Самые популярные марки — 350-500. Любая марка имеет довольно быстрое время отвердевания.

Начинается схватывание от 40-50 минут, а окончательное затвердевание происходит через 10-12 часов.

Разновидности:

  • пуццолановый ;
  • шлакопортландцемент;
  • глиноземистый ;
  • сульфатостойкий ПЦ;
  • портландцемент (ПЦ);
  • гидравлический ПЦ;
  • напрягающий;
  • тампонажный ПЦ;
  • белый ПЦ (декоративный).

Свойство портландцемента

Прочность – это способность материалов воспринимать нагрузки, не разрушаясь. Прочность определяется его способностью затвердевать после смешивания с водой.

Это вяжущее гидравлическое вещество, главным составляющим которого является силикат кальция. Он наиболее распространен в современном строительстве. Получают его при помощи тонкого измельчения клинкера и гипса (3-7 %); допускается добавление 10-15 % активных минеральных добавок.

Клинкер — это результат обжига (1450-1500 градусов) сырьевой смеси, которая состоит на 75 % из карбоната кальция (известняка) и на 25 % из глины. На свойства портландцемента влияет состав клинкера и степень его измельчения. Важное свойство — способность твердеть, взаимодействуя с водой.

Характеризуется оно маркой, которую определяют по выдержке на сжатие и изгиб стандартного образца раствора после 28 суток отвердения при влажных условиях.

Важнейшее свойство — это способность отвердевать при взаимодействии с водой и приобретать камневидное состояние. Чем больше механическая прочность отвердевшего камневидного раствора или бетона и чем быстрее она достигнута, тем лучше качество.

Поэтому различаются:

  1. Конечная прочность, которую может приобрести раствор при отвердении.
  2. Скорость твердения, которую характеризует интенсивность роста прочности во времени.

Цемент, который отличается высоким ростом прочности, называется быстротвердеющими, а когда при этом еще достигается высокая прочность, то высокопрочными.

Механическую прочность определяют разными способами, к примеру, оценивая предел прочности при растяжении, при сжатии, при изгибе. При этом подборка состава смесей, хранение, изготовление и испытание образцов осуществляются согласно требованиям, устанавливаемым соответствующими стандартами.

Глиноземистый

Особенностями являются водонепроницаемость, морозостойкость и огнестойкость.

Глиноземистый — гидравлическое, вяжущее вещество быстроотвердевающее; полученное в результате измельчения клинкера, который получен с помощью обжига сырьевой смеси из известняков и бокситов. Плавление и обжиг сырьевой смеси производятся в вагранках или доменных вращающихся печах.

Al2O3 в конечном продукте определяет вид глиноземистого цемента: высокоглиноземистый (до 70 %) и обычный (до 55 %). Отличается он повышенной устойчивостью к коррозии, быстро нарастающей прочностью, большой экзотермией при затвердении и высокой огнеупорностью. При помощи глиноземистого получают бетон и растворы большей водонепроницаемости и плотности, чем с портландцементом.

Гидрофобный портландцемент получают при измельчении клинкера с гидрофобизирующей добавкой и гипсом.

Добавка вводится в количестве 0,1-0,3 % и образует на частицах тонкие гидрофобные пленки, которые уменьшают гигроскопичность и предохраняют его от порчи даже при условиях высокой влажности.

Растворы и бетон имеют малое водопоглощение, большую морозостойкость и водонепроницаемость, в отличии обычных растворов.

Напрягающему цементу присуще быстрое схватывание, водонепроницаемость, морозостойкость и трещиностойкость.

Тампонажный — это разновидность портландцемента; который предназначается для цементирования газовых и нефтяных скважин. Изготавливают его при помощи совместного тонкого измельчения гипса и клинкера и применяют в форме теста с содержанием воды 40-50 %.

Напрягающий — это разновидность расширяющего. Его получают при помощи помола 15 % глиноземистого шлака, 65 % портландцементного клинкера и 5 % извести. Он быстро твердеет и быстро схватывается.

После затвердения он имеет высокую водонепроницаемость. Расширяясь при отвердении, достигает высокого давления, которое используют для создания железобетонных конструкций, имеющих натяжение арматуры в нескольких направлениях. Напрягающий применяют в производстве напорных труб, для возведения емкостных сооружений и тонкостенных конструкций из железобетона.

Гарантия качества

Марка — это показатель нагрузки в 28-суточном возрасте, которую должен выдерживать цемент, кг на кв.см.

Важная характеристика — это предел его прочности при сжатии. Цементы разделяют на марки в соответствии прочности на сжатие. Самая распространенная марка в строительстве — 400.

Определяется марка только в лабораторных условиях. Существуют марки от 300 до 600.

С использованием высокой марки делают наиболее прочный бетон, на цементе 400 марки делают бетон 500 марки и выше, на 500 марки — бетон 300 марки.

Бытует мнение, что качественная, традиционная марка — это гарантия строительного материала. Но любой цемент — это вяжущий искусственный материал. Его редко используют в чистом виде.

Прочность бетона зависит от марки цемента, используемого для замешивания раствора.

Чаще всего цемент различных видов используют для создания бетона. В асбестобетонных изделиях и армированных конструкциях из железобетона применяют определенную марку со специальной характеристикой. Один вид требует особой плотности, другой — огнеупорного цемента, и поэтому вопрос, какой наилучший, не совсем уместен. Но знать главные виды и понимать их характеристики можно.

Вяжущие различаются качествами и характеристиками. Об этом информирует маркировка. Она содержит такую информацию, как:

  1. Способность выдерживать нагрузку.
  2. Процент добавок в составе.

Срок схватывания теста зависит от вида цемента.

Маркировка в буквах, например М400 или М500, указывает на максимальную прочность и функциональное назначение.

М400 расшифровывается так: М — марка, 400 — нагрузка на сжатие, то есть 400 кг на кв. см. Добавки индексирует буква «Д» и информирует об их процентном отношении к общему весу. Д20 означает 20 % добавок. Такой параметр означает эластичность, а также устойчивость к изгибу. Чем больше индекс М, тем цемент прочнее, чем больше индекс Д — тем эластичнее. Существуют и другие обозначения в буквах.

Выбор марки

Буква «М» (или «ПЦ») рядом с цифрой указывает на прочность. Процентное соотношение добавок к общему объему обозначается буквой «Д». Обозначения «Б», «ПЛ», «СС», «ГФ», «Н» показывают назначение цемента.

Портландцемент — это обычный, который применяют для создания бетонных смесей и строительства. К нему относятся марки 400 и 500, они могут еще называться «цемент ПЦ400».

М 500 обеспечивает плотность и высокую прочность монолита. Марка ПЦ I 500 используется для бетонирования поверхности и серьезных нагрузок. Его характеристики — это морозостойкость, водостойкость, а особенно — быстрая схватываемость. Его широко используют в производстве тротуарной плитки и черепицы.

Шлакопортландцемент ПЦ II А-Ш 500 содержит 20 % добавок, он самый подходящий для строительных работ. Хотя он схватывается не так быстро, как ПЦ I 500, но после окончательного застывания приобретает сходные качества.

Цемент 400 применяют для заливки армированных перекрытий фундаментов, несущих балок, железобетонных изделий. Сорт ПЦ II /Б-Ш 400 индекса включает от 20 до 35 % добавок. Плотность этой марки меньше, и поэтому материал имеет большую эластичность.

Сорт с индексом ПЦ II /А-Ш 400 относят к М400, он включает клинкер, хотя с меньшими пропорциями.

Наличие и количество добавок влияет на прочность и пластичность раствора.

Правильно подобрать марку для конкретных условий строительства — не слишком простая задача. Внимание необходимо обратить на активность цемента. Есть некоторые факторы, оказывающие воздействие на его активность.

Один из факторов — это состав, он показывает, какие добавки и примеси использовали в производстве. Часто от применения добавки марка и активность падают, соответственно, снижаются его вяжущие способности.

Происходит это, когда добавкой заменяют часть вяжущего активного вещества. Необходимо подбирать добавку, активность у которой высокая, этим сохраняя свойства цементной смеси.

К примеру, при добавлении в смесь кварца или кальцита снижается активность.

Тонкость помола цемента определяет активность цементного теста.

Еще один важный фактор активности — тонкость помола. Часто бывает, что две смеси имеют одинаковый состав, но один цемент высокой марки, а второй нет. Помол влияет на площадь вяжущего вещества, и поэтому чем тоньше помол, тем структура у бетона плотнее.

Третьим и одним из главных факторов активности является использование клинкеров. По минеральному составу клинкера определяется активность. Если нужен цемент с особо прочной характеристикой, необходимо добавить клинкер с высоким содержание алюминатов и алитов.

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.

Утраченная активность существенно влияет на торможение процесса гидратации. Чем больше первоначальная активность у цемента, тем скорее теряется гидратация. К примеру, если был приобретен цемент М500, то по прошествии нескольких месяцев, он уже будет М400, через полгода цемент можно выбрасывать.

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.

  • Армирование
  • Виды
  • Изготовление
  • Инструменты
  • Монтаж
  • Расчёт
  • Ремонт

Источник: https://1pobetonu.ru/vidy/raznovidnosti-cementa.html

Портландцемент — что это? Характеристики, разновидности, твердение

Портландцемент: разновидности, свойства и применение

Цемент — порошкообразный материал, используемый в качестве связующего вещества при изготовлении строительных растворов. При смешивании с жидкостью из цемента образуется вязкая масса, твердеющая на воздухе в течении нескольких часов.

В сфере жилищного и промышленного строительства распространено использования портландцемента, о котором мы поговорим в данной статье. Будут рассмотрены виды портландцемента, его технические характеристики, технология производства и особенности твердения.

Состав и эксплуатационные характеристики

Наиболее распространенная марка цемента – нормальнотвердеющий портландцемент состоит из двух компонентов: гипса и клинкера, размер фракций которых варьируется в пределах 20-100 мкм.

Клинкер представляет собой спекшуюся смесь из известняка и глины, содержащей в составе 75-90% силиката кальция.

Помимо основного сырья в состав могут добавляться разнообразные модификаторы (отвердители, гидрофобизаторы) — примеси, благодаря которым итоговая смесь получает требуемые характеристики.

Среди ключевых характеристик портландцемента, влияющих на его эксплуатационные свойства, наиболее важными являются:

  1. Коррозийная устойчивость. Коррозия является главной причиной разрушения арматурных каркасов, замоноличенных внутри бетонных конструкций. С целью предотвращения развития коррозийных процессов в состав цемента вводятся специальные присадки, уменьшающие выделение извести в процессе отвердевания кальция, что в свою очередь значительно снижает химическую активность солей. Также коррозия может уменьшаться посредством добавления в состав полимерных гидрофобизаторов, закупоривающих поры бетона, что препятствует проникновению влаги внутрь материала.

    Коррозия бетона

  2. Гидрофобность (впитывание воды). От данного фактора зависит соотношение жидкости и  сухой цементной смеси, которое позволяет получить раствор оптимальной густоты. Согласно справочным данным, портландцементу необходимо около 23-27% воды от изначального объема.
  3. Размер фракций. Тонкость помола определяет цену материала, чем меньше фракции — тем дороже цемент. Это обуславливается тем, что раствор из порошка мелкого помола значительно быстрее отвердевает. Недостатком тут является чрезмерная водопотребность фракций мелкого помола, поэтому оптимальным считается использование частиц как мелкого (до 40), так и крупного (до 90 мкм) размера.
  4. Морозостойкость. Именно от данного параметра зависит долговечность цемента после отвердевания, поскольку проникшая в материал влага способна при замерзании увеличивается в размерах и разрывает его изнутри. По этой причине в состав добавляется специальное сырье — натрий, абиетат, древесный пек, увеличивающее его устойчивость к температурным колебаниям.
  5. Срок отвердевания и итоговая прочность. Механическая прочность раствора определяется спустя 28 дней после его отвердевания. Данная величина измеряется в МПа, для портландцемента она варьируется в пределах 30-60 МПа. В строительстве широко используются быстротвердеющие марки портландцемента, набирающие прочность за 3-4 дня.

Портландцемент в порошковом состоянии

При выборе цемента в первую очередь необходимо учитывать условия окружающей среды, в которой бетон будет эксплуатироваться. Вам нужно точность знать такие параметры как средняя температура воздуха и границы ее колебаний, влажность, частота и обильность осадков.

к меню ↑

Технология производства

Производство портландцемента может вестись по мокрому либо сухому методу, которые отличаются между собой способом смешивания сырья — мокрый метод предполагает смешивание компонентов в виде раствора, сухой — в виде порошка.

Мокрая технология производства портландцемента используется для приготовления составов на основе глины, мела и железосодержащих добавок. Данные компоненты смешиваются между собой в водной среде, в результате чего образуется шлам влажностью около 40%.

Материал загружается в цилиндрическую печь обжига, длина которой может доходить до 200 м, где в течении 3-4 часов прогревается при температуре 1500 градусов. В процессе обжига печь непрерывно вращается вокруг своей оси.

Нагрев способствуют выделению из шлама углекислоты, благодаря чему образовывается портландцементный клинкер, который измельчается до порошка требуемого размера. Далее портландцементный клинкер смешивается с гипсом, таким образом и получают итоговый материал.

Линия производства портландцемента

Также существуют комбинированная способы производства портландцемента, имеющие две разновидности:

  • способ №1: в смешанное сухое сырье добавляется вода и состав доволится до влажности 17% (для корректировки влажности используются специальные фильтры), затем материал поступает в печь, обжигается и измельчается;
  • способ №2: компоненты смешиваются в сухом виде, затем в шлам добавляется 10% воды, материал гранулируется и поступает в печь обжига, по завершению прогревы выполняется помол гранул.

Производственный цех

Мокрый метод производства портландцемента применяется чаще, поскольку он обеспечивает более высокое качество итогового материала, а также отличается меньшим расходом электроэнергии на измельчение шлама.

к меню ↑

Разновидности портландцемента

На строительном рынке представлено свыше 10 разновидностей цемента, отличающихся между собой составом и техническими характеристиками. Рассмотрим основные из них:

  1. Сульфатостойкий портландцемент. Устойчивость к сульфатам в нем достигается благодаря уменьшению в составе клинкера алюминатов кальция. Существует два вида сульфатостойкой смеси: портландцемент с минеральными добавками и без них, состав с добавками отличается увеличенной морозоустойчивостью.
  2. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) — в состав входит множество модификаторов, обеспечивающих повышенную скорость набора материалом прочности на первом этапе отвердевания. Быстротвердеющий портландцемент, как правило, используется при промышленном производстве железобетонных конструкций — свай, плит перекрытий, блоков.
  3. Портландцемент тампонажный — состав предназначенный для изоляции нефтедобывающих и газовых скважин от грунтовых вод. Характерной особенностью данной марки является повышенная текучесть, которая не зависит от температуры и давления окружающей среды. Тампонажные смеси позволяют надежно зафиксировать обсадную трубу в скважине.
  4. Гидрофобный портландцемент. Гидратация данного состава отличается от водопоглощения остальных марок цемента — он не впитывает влагу на протяжении первых 5-ти минут после замешивания и отличается минимальным водопоглощением после отвердевания. Гидрофобный портландцемент применяется при строительстве зданий и сооружений на воде.
  5. Белый портландцемент. В состав смеси не входят придающие цвет оксиды (марганец, железо), из-за чего она отличается от других марок своим светлым оттенком. Используется белый портландцемент не только в строительстве, но и для отделочных работ. Распространено его применение и при создании скульптур. Также существуют цветные составы портландцемента, в которых присутствуют красящие пигменты, придающие раствору требуемый оттенок.

    Белый портландцемент

  6. Пуццолановый портландцемент. Одна из наиболее прочных марок, отличающаяся высокой устойчивостью к сульфатам и низкой гидрофобностью. Пуццолановый портландцемент широко применяется при производстве ЖБИ, конструкции из данного состава после обжига в автоклаве по прочности превосходят аналоги из других разновидностей цемента. Однако имеет пуццолановый портландцемент и недостатки, основным из которых является значительное уменьшение темпов отвердевания при снижении температуры окружающей среды, и полная остановка набора прочности на морозе.

Отдельно выделим расширяющийся портландцемент, характерной особенностью которого является способность увеличения объема при отвердевании. Применение таких составов востребовано в ремонтных работах, где они используются для заделки трещин, замоноличивания шахт, скважин и с целью гидроизоляции. Расширяющийся портландцемент схватывается по истечению 30 минут после заливки.

к меню ↑

Теория твердения портландцемента

Твердение портландцемента можно разделить на три последовательных этапа. На первой стадии, после смешивания состава с водой, клинкерные минералы смываются с поверхности цементного зерна и растворяются в воде, что приводит к образованию насыщенного минералами раствора. Данный процесс называется гидратация.

Следующий этап — рост вязкости цементного теста, провоцирующий начало схватывания раствора. Далее происходит перекристализация клинкерных минералов, в результате которой мелкие частицы соединяются и формируют в сравнительно крупные новообразования. В результате кристаллизации происходит остаточное твердение цементного раствора и его переход в каменное состояние.

Готовый к применению раствор

За первые 3-е суток после заливки раствора твердение портландцемента не превышает 30% от итоговой прочности. Спустя 2 недели твердость бетона доходит до 70%, и по истечению 4 недель (28 дней) — камень получает полную проектную прочность. Указанные данные верны при температуре окружающей среды 200, в условиях пониженной температуры процессы отвердевания раствора значительно замедляются.

Источник: http://PoPenobloky.ru/proizvodstvo/portlandcement.html

Разновидности и применение цементных составов

Портландцемент: разновидности, свойства и применение

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.

Производство цемента

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.

Маркировка материала

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 см3.

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».
МаркаЕвроцемент группПаллет-стройАльфацем
ПЦ М500д0 (руб/мешок 50 кг)280295220
М500д20 (руб/мешок 50 кг)265275220

Особенности хранения

На что следует обращать внимание:

  • Упаковка: бумажный 4 слойный мешок.
  • Срок годности: заявленное производителем качество сохраняется не более 2 месяцев.
  • Маркировка: обязательна для каждого мешка.
  • Цена: заниженная стоимость – показатель плохого продукта.

При длительном хранении даже в герметичной заводской упаковке он ежемесячно теряет около 5 % вязкости. Максимальный срок хранения – 2 года. При необходимости хранения более 1 месяца рекомендуется поверх упаковки производителя надеть полиэтиленовый пакет.

Чем выше марка, тем больше требований к условиям хранения. Не имея возможности разглядеть дату выпуска на мешке, проверить качество материала можно сжав горсть цемента в кулаке. Свежая смесь легко протечет сквозь пальцы, старый порошок слипнется в комок.

Источник: http://stroitel-lab.ru/raznovidnosti-i-primenenie-cementnyx-sostavov.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.