Классификация цемента по области применения

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.

• Прочность на сжатие (спустя 28 суток) — не менее 400 кг/ см³ ;
• Период схватывания — не менее 60 минут, прочность (до 98%) достигается по окончании 28 дней;
• Плотность — 1000-1200 кг/ м³ ;
• Равномерность изменения объема — не более 10 мм;
• Морозостойкость от -60 до +300 градусов, 70 циклов полного замораживания/оттаивания;
• Высокая влагостойкость.

Цемент М400 используется для:

• строительства колонн, плит перекрытий, балок, лестничных маршей, монолитных поясов;
• устройства стяжек, полов, дорожек;
• укладки тротуарной плитки;
• создания архитектурных элементы из бетона;
• канализационных конструкций;
• сооружений в прибрежных зонах;
• строительства плотин;
• безнапорных труб;
• закладки фундамента в агрессивных водах;
• создания строительных растворов для разных видов работ.

Особенности использования:

• Работы в закрытых помещениях;
• Работы в жаркое время года;
• Бетонирование массивных конструкций;
• Изготовление бетона с повышенной удобоукладываемостью.

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.

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.

7. Пластифицированный портландцемент

На цементном заводе в ПЦ клинкер на этапе помола вводится гидрофильно-пластифицирующая добавка, например лигносульфонат технический (ЛСТ). Данная добавка ПАВ (поверхностно-активные вещества) при затворении водой образует адсорбционные пленки гидрофильного характера, которые осаждаются на поверхности частицы цемента и таким образом «помогают» более полно смачивать воде цемент, что приводит к увеличению пластичности бетонной смеси. ПАВ вводится в количестве 0,1…0,3% от массы цемента. Благодаря пластифицированным добавкам увеличивается прочность бетона, за счет уменьшения В/Ц (водоцементное отношение), или помогают снизить расход дорогостоящего цемента на 8…10%. Пластифицированный портландцемент обладает улучшенными свойствами, такими как плотность, водонепроницаемость, морозостойкость.

8. Гидрофобный портландцемент

В ЦП клинкер вводятся гидрофобные ПАВ, в количестве 0,1÷0,3% от массы цемента. Существует множество гидрофобных добавок, самые распространенные это мылонафт, асидол, окисленный петролатум, синтетические жирные кислоты. Гидрофобные добавки уменьшают водопоглощение и капиллярный подсос, увеличивают водонепроницаемость и морозостойкость бетона до F1000.

Согласно ГОСТ 970-61 пластифицированный портландцемент выпускается следующих марок: 300, 400, 500, 600, 700.

Гидрофобный портландцемент может почти полностью сохранять свою активность на протяжении длительного времени, даже в помещениях с повышенной влажностью.

Применение: Гидрофобный цемент целесообразно применять для строительства гидротехнических, дорожных и аэродромных конструкций.

9. Портландцемент на основе клинкера нормированного состава (Н)

Строго нормируется минералогический состав и используется для строительства очень ответственных и важных конструкций (мосты, опоры ЛЭП и контактной сети, аэродромные покрытия).

10. Белый и цветные портландцементы

Это декоративные гидравлические вяжущие вещества, получаемые путем использования карбонатных пород и глин с очень малым содержанием оксидов железа (до 0,4…0,5%) и марганца (до 0,005…0,15 %) для получения белого клинкера, введения добавок гипса, белого диатомита (до 6%) и пигментов в цементный клинкер.

Белый портландцемент еще подвергают отбеливанию, вследствие восстановления Fe₂C>3 до Fe₃O₄.

При вводе в состав клинкера пигментов, таких как сурик, ультрамарин, кобальт, хром, марганец и другие получают цветные цементы. Пигменты добавляют в следующем количестве:

• минеральные и синтетические – не более 15%;
• органические – не более 0,3%.

Выпускают декоративные портландцементы следующих марок: 300, 400 и 500.

В декоративные цементы применяют для отделочных работ и предназначены для улучшения эстетического вида зданий и сооружений.

Область применения портландцементов

Ниже в таблице 2 приводятся основные характеристики и область применения самых распространенных портландцементов.

По таблице можно определить какой именно вид портландцемента целесообразнее применить для данного случая.

3. По средней плотности

Главным фактором, влияющим на водонепроницаемость, морозостойкость, устойчивость бетонной конструкции к сжатию, является плотность. Значимость плотности определяют крупные заполнители: доломит, керамзит, диабаз, гравий, гранит, известняк. Следуя соответствиям по ГОСТу, различают марки бетона в пределах М50-М800.

По параметрам плотности можно выделить такие виды бетона:

• Лёгкий или облегчённый, которые производят на пористых заполнителях: туфе, керамзите, пемзе. Его плотность 500-1800 кг/м 3 . Соответствующая маркировка по ГОСТу — M50-M450.К данному виду принадлежат разновидности лёгкого бетона — ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), производящиеся вспучиванием вяжущего вещества, воды. К этой категории относят крупнопористый бетон с лёгким заполнителем. Их марки M50-M150.
• Тяжёлый бетон, получаемый из наполнителей горных пород: известняка, гранита, диабаза. Его плотность 1800 – 2500 кг/м 3 . Соответствие данной марки по ГОСТу М50-М800. Своё применение тяжёлый бетон получил при возведении промышленных и гражданских зданий в качестве железобетонных и бетонных конструкций, а также при строительстве гидротехнических проектов, каналов и транспортных сооружений.
• Особо тяжёлый бетон с плотностью свыше 2500 кг/м 3 создаётся на стальных опилках, стружке, железной руде. Его применяют для специальных сооружений, призванных противостоять радиоактивным веществам.

Каждая марка бетона определяет класс его прочности. Для строительства наименее ответственных конструкций применяют марки с наименьшим значением — М50, М75, M100. Например, такой наименее прочный бетон подойдёт для строительства отмостки. Для стяжки полов или железнодорожных перекрытий потребуется бетон большей прочности, например марки M200.

Наиболее прочным считается бетон M550.

Разная прочность всех марок бетона зависит от пропорций песка, цемента и щебня в его составе. Высокая прочность достигается внушительным наличием цемента.

Виды цемента

Видов цемента множество и основы для их изготовления различны, но, в основном, это известняк и глина. Их мелкие гранулы подвергаются термообработке до температуры +1500 градусов. Затем гранулы дробятся до состояния пыли. В результате получается порошок с нужным свойством. В зависимости от сырьевой основы и добавок цементы делятся на виды.

Основные виды цемента

• Известковый
  Наиболее распространенный, широкоиспользуемый.
• Мергелистый
  На основе мергелистого известняка.
• Шлаковый
  Из отходов металлургического производства или золы от сжигания угля и сланцев. Используется для изготовления шлакоблоков.

Вид цемента, реализуемый в конкретной местности, напрямую зависит от производителя, а он использует минерал к залежам которого имеет доступ. По этой причине продукт разных заводов может отличаться по химическому составу основного наполнителя, но, в любом случае, соответствует Различают специальные виды цементов. Базой для их изготовления служит Портландцемент. Особые свойства специальным видам придают минеральные добавки, они обуславливают применение цемента.

Специальные виды цементов

• Быстротвердеющий
  Используют для заливных, быстровозводимых строений.
• Водонепроницаемый безусадочный
  Для заделки швов и гидроизоляции гидросооружений.
• Напрягающий
  Для производства железобетонных изделий.
• Белый
  Для отделочных смесей.
• Гидрофобный
  С низким водопоглощающим свойством.
• Сульфатостойкий
  Применение сульфатостойкого цемента целесообразно для подводных и подземных объектов, конструкций подверженных большому количеству осадков.
• Глиноземистый
  С повышенной скоростью отвердения при выделении тепла. Зимний период не помеха применению цемента с такими свойствами.
• Пуццолановый
  С пониженной скоростью отвердения и пониженным выделением тепла. Для строительства объектов значительных объемов и сечений.

Виды цемента и их применение — область знаний доступная профильным специалистам.

Вид цемента по ГОСТ делится на марки выраженные в цифрах, отражающих прочность на сжатие в кг/см 2 .

Для Портландцемента основными являются марки:

• М400
  Имеет самое широкое применение, начиная от железобетонных конструкций, заканчивая бытовыми и подсобными работами на дачном участке. При высоких прочностных показателях и хорошей скоростью схватывания (примерно 2 часа, в зависимости от окружающей температуры), минимальный по цене из всего ряда.
• М500
  Имеет более высокие прочностных характеристики, применяется для тяжелых фундаментов, железобетонных блоков и опор, в строительстве мостов, ферм, перекрытий и прочих конструкций, с повышенными требованиями надежности, влагоустойчивости и долговечности.
• М550
  Характеризуется быстрым твердением, высокой устойчивостью к перепадам температур, морозоустойчивостью, долговечностью, сульфатостойкостью. Применяется при строительстве в сложных метеоусловиях, в конструкциях взаимодействующих с водой.
• М600
  Самый прочный, быстротвердеющий и дорогой из ряда, широкого распространения не имеет высокой себестоимости. Используется при строительстве объектов, сооружений, реконструкционных работах.

Перечислены основные виды строительного цемента. В настоящее время, цемент марок М400 и М500 наиболее представлен торговлей и имеет самое широкое применение. Они же, основные виды цемента, для производства бетона. При его изготовлении критична густота состава. Применение жидкого цемента, как и слишком густого существенно снижает качество бетонной смеси.

Важная характеристика цементов — критичность к температуре в стадии твердения раствора. Если верхняя граница, практически, не лимитируется, то при приближении к нулю процесс резко замедляется, до полного прекращения. Потому, для работы в зимних условиях применяют либо специальные виды, как «глиноземный», либо используют химические добавки. В общем случае, температура применения цемента в плюсовом диапазоне.

Наша компания обладает всем необходимым для обеспечения качественной доставки цемента в оговоренные сроки в пределах и Ленинградской области. Пожалуйста, обращайтесь.

Технические характеристики

Буква «М» в маркировке различных видов цемента означает максимальную нагрузку в килограммах на 1 квадратный сантиметр, соответственно качество М500 рассчитано на допустимый вес 500 кг на нормативную площадь. Главными компонентами цементной смеси этой марки являются силикаты кальция.

К основным особенностям, характеризующим качественные и технические показатели, следует отнести устойчивость к повышенному уровню влажности и низких температур, увеличенную прочность, незначительную деформацию при усадке в месте заливки, а также эластичность.

Монолитная или идеальная плотность цемента М500 является наиболее оптимальной для проведения закладочных и монтажных работ и составляет от 3000 до 3200 кг/м.куб в зависимости от технологий того или иного производителя. Насыпная же плотность и удельный вес цемента М500, в зависимости от условий хранения, колеблется от 1000 кг/м.куб до 1200 кг/м.куб для свежей и от 1400 кг/м.куб до 1600 кг/м.куб для слежавшейся консистенции.

Такая разница показателей объясняется, прежде всего, наличием воздуха между фракциями вещества и даже слежавшийся цемент наполовину своего объема состоит из воздуха.

Нормативным документом, регламентирующим установленные государственные стандарты при производстве, является ГОСТ 10178-85.

Использование для строительных смесей

Если данный материал получен из ПЦ клинкера, значит, он предназначен для строительных смесей, которые применяются при кладке, облицовке и штукатурке. ПЦ для строительных растворов получается путем измельчения клинкера, гипса и минеральных добавок.

Использование сульфатостойких цементов

Они необходимы для приготовления ж/б конструкций, обладающих стойкостью к коррозии. Виды:

• ПЦ сульфатостойкий;
• с минеральными добавками;
• шлакоПЦ;
• пуццолановый ПЦ.

Делится на марки:

• М300;
• М400;
• М500.

Использование материала для кислостойких покрытий

Его применяют для связывания поштучных химически устойчивых материалов, которые работают в агрессивных кислотных средах для производства кислостойких покрытий по железобетону и металлу. Тонкоизмельченный раствор песка и натрия может позволить получить цемент, который будет устойчив к различным воздействиям кислот.

Маркировка и качество ПЦ зависят от подготовительного этапа обработки сырья. Разрешается обработка водой, сухими добавками и т.д.

Метод обработки должен выбрать производитель, основываясь на технико-экономических показателях. Также на выбор влияет содержание воды, структура сырья и территория проживания.