Виды цемента и их применение: Виды цемента и их применение: Таблица!

Опубликовано в Разное
/
27 Мар 2018

Содержание

где используется, для чего нужен, виды

Сегодня применение цемента достаточно широко – несмотря на появление новых строительных материалов, бетон на основе цементного вяжущего по-прежнему считается самым популярным, универсальным и предпочтительным во многих случаях вариантом. Цемент представляет собой порошкообразное вещество, относящееся к классу неорганических.

Цемент производят при помоле клинкера, который, в свою очередь, получают путем обжига при высоких температурах глины и извести, взятых в определенных пропорциях. К порошку могут добавляться различные минеральные вещества, пластификаторы для улучшения свойств и т.д. Цемент используют в виде вяжущего при замесе бетонных растворов разного типа и назначения.

Главная функция цемента – качественное скрепление конструктивных элементов создаваемых конструкций и возводимых зданий. Бетонные растворы используют для заливки полов и разных конструкционных элементов, монолитного строительства, производства тех или иных изделий и т.д.

Как работает любой вид цемента:
  • При затворении водой превращается в вязкую пасту.
  • Цвет меняется со светло-серого на темный.
  • Бетон быстро набирает твердость во влажной и теплой воздушной среде.

Смесь в течение 28 дней (как правило) набирает прочность и постепенно превращается в искусственный камень с очень высокими характеристиками прочности, стойкости. Свойства цемента могут быть разными, зависят от массы факторов: вида самого вяжущего, наличия добавок, особенностей и условий применения, соблюдения технологии замеса и укладки.

разные виды цемента

разные виды цемента Основные показатели, которые учитывают при выборе цемента:
  • Прочность – обозначается маркой и буквой М (чем выше рядом число, тем выше прочность: к примеру, М400 говорит о том, что камень может выдержать нагрузку в 400 кг/см2). Также считается в классах (буква В и рядом двухзначное число, которое отображает нагрузку, что может выдержать материал, в МПа).
  • Морозостойкость – важная характеристика, считается в количестве циклов заморозки/оттаивания.
  • Стойкость к коррозии – способность противостоять негативному влиянию окружающей среды. Самый стойкий пуццолановый цемент, его используют для возведения подземных/подводных объектов.
  • Водостойкость – способность схватываться в воде, а также выдерживать при необходимости воздействие воды и влаги.
  • Сульфатостойкость – способность выдерживать воздействие воды с сульфат-ионами, что важно при строительстве гидросооружений, которые соприкасаются с соленой водой.
  • Тонкость помола – оказывает влияние на период затвердевания и прочность. Чем более мелко смолот порошок, тем прочнее получится бетон.

Дополнительные свойства могут обеспечиваться специальными добавками в составе порошка, объем которых производитель всегда указывает на упаковке в маркировке и описании.

сферы применения цементного вяжущего

сферы применения цементного вяжущего

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:
  1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
  2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
  3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав

В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:
  • Кальциевый оксид – в объеме около 67%.
  • Кремниевый оксид – в объеме до 22%.
  • Алюминиевые окиси – до 5%.
  • Оксид железа – в объеме до 3%.
  • Разного типа модифицирующие компоненты – максимум 3%.
Материалы, составляющие основу цемента:
  • Клинкер из глины и извести – от его качества зависят прочность и другие свойства материала.

виды цементного вяжущего

виды цементного вяжущего
  • Минеральные компоненты – специальные добавки для улучшения характеристик, расширения сферы использования цемента. Это могут быть измельченные сланцевые материалы, гранулированные шлаки, пуццолановые ингредиенты, известь и т.д.
  • Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция – для регулирования особенностей прохождения процесса гидратации.
  • Специальные присадки – синтетические компоненты, повышающие стойкость к кислотам, температурам, агрессивным средам, щелочам.

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.

Варианты составов материала:
  • Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
  • Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
  • Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

цемент на складе

цемент на складе

Прочность

Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

виды цемента по прочности

виды цемента по прочности

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.

Рассмотрение наиболее популярных видов цемента:
  • Портландцемент – универсальный базовый материал, который применяется в самых разных ремонтно-строительных работах практически во всех сферах.
  • Глиноземистый – производится на базе известняка или глиноземов, актуален для срочных аварийных работ, зимой, при воздействии минерализованных вод, так как быстро схватывается. Не применяется в жарком климате.
  • Магнезиальный – сделан на базе оксида магния, затворенного хлоридами и сульфатами магния. Цемент влагостойкий и прочный, используется в разных областях.
  • Известково-шлаковый – в нем 30% извести и 5% гипса.
  • Тонкомолотый – портландцемент с песком и миндобавками (известняки, перлиты, зольные, шлаковые, вулканические материалы).

как выбрать хороший цемент

как выбрать хороший цемент
  • Фосфатный – в его составе есть оксиды, фосфорная кислота и иные составы, которые в соединениях производят фосфатное затвердевание.
  • Смешанный – основное вещество оксид кремния, в состав введены добавки (шлаки, обожженные глины, зольные и топливные вещества, керамзит, гипс, осадочные горные породы и т.д.).
  • Кислотоупорный – в смесь введены растворимое стекло, кислотоупорные наполнители для твердения, водный раствор силиката натрия.
  • Специальный тампонажный цемент – для его производства измельчаются вместе гипс, клинкер и триэтаноламин.
  • Цветной – белый портландцемент смешивают с пигментами или добавляют натуральные красители (охра, железный сурик, окись хрома) еще на этапе обжига клинкера с дальнейшим помолом.
  • Водонепроницаемый – основными ингредиентами выступают бокситы, известняки, оксид алюминия.
  • Кладочный – цемент включает в составе 20% портландцементного клинкера, а также доменные шлаки, разные минеральные материалы.

как выглядит глиноземистый цемент

как выглядит глиноземистый цемент
  • Шлакощелочной – производится из отходов и шлаков доменных печей, которые создают с щелочами прочный и качественно твердеющий строительный материал.
  • Сульфатостойкий – обыкновенный состав с модифицирующими добавками, которые делают вяжущее стойким к негативному воздействию и более прочным.
  • Расширяющийся – цемент, который увеличивается в объеме в процессе твердения на воздухе за счет введения в состав определенных гидравлических добавок.
  • Карбонатный – его делают на базе сидеритовых или глинистых карбонатных пород с 25-30% доломитов или известняков.
  • Гидрофобный – состав со специальными добавками, которые делают его стойким к воздействию воды.
  • Пуццолановый цемент – собирательное название категории материалов, в составе которых есть минимум 20% активных минеральных добавок.

Кроме того, на рынке можно найти много других составов, которые могут использоваться при выполнении определенных видов работ в тех или иных условиях, сферах.

Основные марки

Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.

Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).

Кроме прочности, маркировка цемента может представлять много другой важной информации. В первую очередь, обращают внимание на буквы.

Что обозначают буквы в маркировке цемента:
  • ПЦ – портландцемент.
  • ШПЦ – шлако-портландцемент.
  • Б – быстротвердеющий состав.
  • СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
  • ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
  • Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
  • ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

маркировка цемента

маркировка цемента

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.

Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

прочность цемента

прочность цемента Наиболее востребованные марки цемента:
  • М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
  • М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
  • М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
  • М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
  • М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.

Кирпичная кладка

Кирпичная кладка

Область применения

Область применения цемента напрямую зависит от его свойств и характеристик. В СНиПах и ГОСТах указаны все правила и особенности применения разных марок цемента с определенными техническими характеристиками в строительстве зданий, производстве изделий и т.д. Также влияют на выбор цемента условия его применения, поставленные задачи, особенности эксплуатации.

Где применяют цемент:
  • Проведение общестроительных работ – от строительства хозпостроек и малоэтажных домов до заливки многоэтажных зданий, в сборных и монолитных фундаментах и перекрытиях, заливке полов, стен. Применяется цемент также для замеса кладочного, штукатурного раствора.

применение цемента разных марок

применение цемента разных марок
  • Дорожно-промышленное строительство – возведение взлетно-посадочных полос, мостов, гидротехнических конструкций, несущих частей многоэтажных зданий.
  • Добывающая промышленность – укрепление технических сооружений, тампонирование газовых/нефтяных скважин.
  • Сооружения, эксплуатируемые в сложных и агрессивных условиях – при повышенных сульфатах, в кислотах, где наблюдается частое замораживание/оттаивание.

Несколько полезных советов по использованию цемента

Чтобы произведенный из цемента бетонный раствор соответствовал всем требованиям и был пригодным для создания прочных, надежных, долговечных конструкций и изделий, необходимо помнить о некоторых правилах.

Полезные рекомендации по применению цемента:
  • Хранить вяжущее нужно не больше 3 месяцев и только в защищенном от влаги, ветра месте. Лучше всего на специальных поддонах, в заводских мешках.
  • Правильный рецепт следует искать сразу и добавлять компоненты можно лишь на этапе смешивания сухих ингредиентов. Когда цемент затворен водой, добавлять сухие компоненты уже нельзя. Поэтому воду изначально льют по чуть-чуть, добиваясь нужной консистенции.

виды и применение цемента

виды и применение цемента
  • Открытый мешок с цементом хранить можно не больше 1 недели при условии низкий влажности и максимум 1 день при высокой влажности.
  • Скомковавшийся цемент нельзя использовать – некоторые советуют разбить камни и применять как обычное вяжущее, но реакция уже прошла и обратно не вернуть химическую формулу. Применять такой цемент можно лишь в виде наполнителя и то в объеме, не превышающем треть от общего объема наполнителей.
  • При замешивании бетона нужно четко следовать пропорциям, любое отклонение понизит свойства.
  • В мороз применять нужно специальный морозостойкий цемент. В сильную жару лучше не работать или организовать тщательный уход за затвердевающим бетоном.
  • Больше цемента или слишком высокая марка – не значит выше прочность. Всегда нужно ориентироваться на стандарты и применять ту марку, которая подходит для конкретного вида работ. При выборе вяжущего низкой марки бетон не обеспечит нужные характеристики, высокой – расходы будут не оправданны неактуальными свойствами.

Основные виды цемента и их отличия друг от друга

Цемент представляет собой порошок серого цвета, состоящий из дробленных и обожженных с добавлением глины определенных сортов горных пород и извести. Если порошок смешать с водой, то получается цементная смесь, которую можно сразу использовать. Цемент можно получить из клинкера, гипса, известняка и прочих материалов. Технические характеристики, свойства и область применения сырья зависят от состава, используемого производителем.

Виды цемента по маркам

На упаковках с цементом производители указывают буквами и цифрами информацию о составе и базовых характеристиках. Устанавливается маркировка цемента по ГОСТ: первые буквы свидетельствуют о типе смеси: ПЦ, ШПЦ, БЦ, ВРЦ и другие (ниже дано детальное описание каждого типа). Эти данные помогают потребителю определить:

  • допустимую нагрузку на бетон;
  • какие добавки использовал производитель, и в каком соотношении.

После первых двух букв указываются сокращения: Б — быстротвердеющий материал, СС — сульфатоустойчивый, ВРЦ — водонепроницаемый и другие.

СокращениеРасшифровка
ПЦПортландцементная смесь
СССульфатостойкая смесь
ШПЦШлакопортландцементная смесь
ВРЦВодонепроницаемая смесь
БЦБелая цементная смесь
ПЛПластифицированная смесь

При добавлении различных добавок, цемент приобретает дополнительные характеристики: быстро затвердевает, не восприимчив к воздействию морской воды, морозостойкость, гидрофобность. В зависимости от процентного соотношения основных составляющих и добавок, степени помола, выполняется классификация материала по маркам, видам и прочим характеристикам. Каждый вид цемента имеет свое назначение и используется в соответствии с определенными условиями. Например, марка цемента обозначается М и цифрой. М400 означает, что готовая смесь выдерживает нагрузку 400кг/см2.

Маркировка бетонаПрименениеРасход цемента в кг на куб бетона
М100Минимальная марка прочности. Используется для бетонирования дорожных бордюров, ограждений.165
М200Используется для стяжки пола, также подходит для заливки фундаментов.240
М300Бетон широкого спектра применения — для строительства объектов общего назначения, заливка фундаментов.320
М400Элементы, подвергающиеся высоким нагрузкам: мостовые конструкции, несущие опоры на эстакадах.417

Виды цемента по техническим характеристикам и их применение

Цемент, а также производимые из него бетон и железобетон, представляют собой распространенные строительные материалы. Сегодня большим спросом пользуется производный из цемента портландцемент. Виды цемента не ограничиваются вышеперечисленными наименованиями. Производителями разработаны специальные виды цементов, использующие всевозможные примеси:

  1. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется крепостью уже на начальном этапе затвердевания. Производители делают раствор путем регулирования минерального состава портландцементного клинкера деликатного раздробления. Цементная смесь, обладающая большим содержанием 3-х кальциевого силиката и 3-х кальциевого алюмината (как минимум 60%), имеет быстротвердеющие свойства. При этом в составе C3S должно быть не менее 50-52%, а С3А — 8-10%.
    С целью сокращения времени отвердевания, производители вносят в соединение активные минеральные примеси, но их процентное значение должно быть не более 10. Если говорить о гранулированных шлаках, которые характеризуются высокими вяжущими свойствами, то допускается 15%. Согласно государственным стандартам ГОСТ 10178-85, быстротвердеющий портландцемент после 3 суток высыхания обладает пределом прочности не менее 40 кг/см2, высоким уровнем морозостойкости и скоростью набора прочности, но при этом невысокой сульфатостойкостью.
    Производители рекомендуют использовать сырье в создании железобетонных сооружений, монолитных или сборных конструкциях.
  2. Особый быстротвердеющий цемент производится из клинкера и гипса (около 3-5%). Допускается использование зернового доменного шлака и природных минеральных добавок (не более 5%). Гипсовый цемент характеризуется высокой прочностью, поэтому применяется в сооружении монолитных и сборных железобетонных конструкций.
  3. Высокопрочный портландцемент (ВПЦ) после 28 суток приобретает прочность при сжатии 600 кгс/см2 и более. Также стоит учесть, что при применении сырья, его расход уменьшается, как и масса конструкции. Материал незаменим в создании монолитных и сборных бетонных изделий. Возможно использование цемента в специфических эксплуатационных условиях (в случае агрессивного воздействия на строение).
  4. Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент уступает в долговечности стандартному портландцементу, поэтому материал квалифицируется как М200, 300, 400, 500. По государственным стандартам, содержание активных минпримесей регулируется массой цемента (гипса не более 3-5%, а доменного шлака — 20/80%). Добавок вулканического происхождения должно быть не более 40%, осадочного происхождения, таких как трепел, опок, диатомитов — не более 30%. Данный вид цемента позволяет заменить наиболее дорогую часть раствора на природную добавку или промышленные отходы, поэтому стоимость цемента значительно снижается. Но это не означает, что качество материала ухудшается. Данный вид цемента имеет высокую степень водонепроницаемости, низкую степень теплопроводности, что очень важно при возведении массивных сооружений из бетона. Рекомендовано применение материала в условиях чередующегося увлажнения и пересыхания.
  5. Сульфатостойкий портландцемент имеет высокую стойкость в сульфатной жидкости (не более 50%), поэтому используется в строительстве конструкций, находящихся в воде. В раствор не добавляются минеральные компоненты, чтобы не допустить морозоустойчивости.
  6. Портландцемент с умеренной экзотермией используется в строительстве массивных конструкций. Состав материала регулирует соотношение нагрева и охлаждения воздушных масс, что способствует избеганию трещин.
  7. Пластифицированный портландцемент содержит поверхностно-активные добавки (суперконцентраты сульфитно-спиртового состава — СДБ). Их соотношение не превышает параметры 0,15-0,25% от общей массы сухого цемента. Материал характеризуется эластичностью, что упрощает его выкладку. Не рекомендуется применять материал в производстве пенобетона или других жестких составов.
  8. Белый портландцемент содержит добавки марганца и оксидов железа, поэтому изначально обладает серовато-зеленым цветом. Добиться белого цвета помогает применение белой глины, каолины, известняка. Материал используется в отделке поверхностей.
  9. Гидрофобный портландцемент (ГОСТ 10178-85) содержит асидол-мылонафт, олеиновую кислоту и прочие добавки. Материал имеет низкую степень гигроскопичности, поэтому его можно перемещать на большие дистанции с сохранением технических характеристик. Цементный раствор широко применяется в производстве дорожного покрытия для автомобилей, самолетов. Не рекомендуется использовать в пенобетоне.
  10. Дорожный портландцемент используется в строительстве покрытий автомобильных дорог. Подбор состава бетона базируется на претензиях, представляемых к обстановке произведения рабочего процесса и к дорожному покрытию из бетона, в целом. Цемент характеризуется морозостойкостью, выдерживает большие нагрузки, обладает ударной вязкостью. Марка используемого бетона не должна быть менее М400. Согласно государственным стандартам, в раствор не вносятся добавки, так как они оказывают разрушающее воздействие в процессе эксплуатации. Схватывание раствора происходит спустя 2 часа после укладки.
  11. Песчанистый портландцемент производители получают путем соединения цементного раствора, гипса и кварцевого песка (около 40%). Материал обладает пониженным тепловыделением при гидратации.

Все виды добавок в цемент вносят в раствор дополнительные характеристики. Их количество и процентное соотношение строго регламентируются.

химический состав, формула, технологии производства (+9 фото и 7 видео)

Цемент – это искусственное порошкообразное вещество, которое выполняет функцию вяжущего при замешивании бетонной смеси. В сочетании с водой он образует пластичную массу, которая в дальнейшем застывает и становится камневидной. 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.

Цемент представляет собой порошкообразное вещество

История цемента

Слово «цемент» происходит от латинского caementum, что переводится как «дробленый, битый камень». Это вещество стало результатом поиска способов справиться с низкой водостойкостью гипсовых и известняковых пород. С этой целью в их состав вводились водостойкие минеральные вещества. В самом начале ими выступали остатки кирпичей из обожженной глины и вулканические породы. Древние римляне применяли отложения пепла знаменитого вулкана Везувия – пуццоланы.

Оптимальная технология производства цемента была выработана много лет спустя, когда потребность в большом количестве недорого и прочного вяжущего не стала наиболее острой. Наибольший вклад в исследования внесли:

  1. Каменщик Джон Аспинд, который в 1824 г. получил патент на портландцемент.
  2. Русский строитель Егор Челиев, написавший в 1825 г. книгу о цементе для подводных работ.

Название портландцемент происходит от английского острова Портленд, состоящего из известковых пород. В Англии камни с этого острова считались самым престижным строительным материалом. Аспинду удалось получить искусственный камень, который по прочности и цвету был очень похож на указанный материал.

Но он изготавливался без обжига исходного сырья. Большее соответствие технологии тому, что сегодня является портландцементом, отмечается именно в процессе производства Челиева.

Из чего делают цемент: состав и основное сырье

В состав цемента входят следующие компоненты:

  1. Известь (оксид кальция, CaO) – 60%.
  2. Кремниевый диоксид (SiO2) – 20%.
  3. Алюминий (глинозем, Al2O3) – 4%.
  4. Гипс и оксиды железа (Fe2O3) – 2%.
  5. Магния оксид (MgO) – 1%.

Химический состав цемента

Указанное процентное соотношение перечисленных компонентов характерно для наиболее популярного вида цемента – портландцемента. Оно может несколько видоизменяться. Все зависит от технологии производства и класса цементной продукции.

Важно! Существованием различных видов и марок объясняется отсутствие точной химической формулы цемента. Всю важную информацию дают показатели минералогического состава.

Основное, из чего делают цемент – это клинкер. Так называют продукт обжига исходного сырья – известняка и глины, которые берут в пропорции 3:1. Клинкер – это полуфабрикат для получения цемента. После обжига при температуре до 1500 °C клинкер измельчают, в результате чего он оказывается представлен в форме гранул диаметром до 60 мм.

Как выглядит клинкер

При измельчении в состав клинкера вводят добавки:

  1. Гипс (CaSO42h3O), регулирующий сроки схватывания.
  2. Корректирующие добавки (до 15-20%), улучшающие определенные свойства цемента: пластификаторы, присадки и пр.).

В качестве главного исходного сырья для производства цемента используются разные горные породы:

  1. Ископаемые карбонатного типа. Могут иметь аморфную или кристаллическую структуру, которая определяет, насколько эффективно материал будет взаимодействовать с другими компонентами в составе при обжиге.
  2. Осадочного происхождения. Это глинистое сырье с минеральной основой, которое при избыточном увлажнении становится пластичным и разбухает, т. е. увеличивается в объеме. Главная особенность материала – вязкость, которой обусловлено его применение при сухом процессе производства.

Советуем изучить подробнее: «Все, что нужно знать о суперпластификаторах, или как уменьшить расход цемента».

Карбонатные породы

Среди карбонатных пород для производства цемента используются:

  1. Мергелистый известняк, или мергель. Содержит в себе примеси глины, поэтому считается переходным материалом между карбонатными и глинистыми породами.
  2. Мел – разновидность мажущего известняка, которая характеризуется легкостью в перетирании.
  3. Ракушечник. Для него характерна пористая структура, которая не слишком устойчива к сжимающим нагрузкам.
  4. Доломитовые породы. Из всех видов карбонатных пород отличаются самыми ценными физическими свойствами.

Карбонатные породы

Глинистые породы

К глинистым породам, используемым при изготовлении цемента, относятся:

  1. Глина. Основная разновидность глинистых пород с минеральными включениями в составе.
  2. Суглинок. Отличается от глины увеличенной концентрацией пылеобразных частиц и песчаной фракции.
  3. Лёсс. Менее пластичная горная порода. Для нее больше характерны пористость, рыхлость и мелкозернистость. В составе лесса могут присутствовать включения кварца или силиката.
  4. Глинистый сланец. Из всех видов подобных пород имеет наиболее высокую прочность. При измельчении сланец преобразуется в пластинчатые частицы. В материале мало влаги, его характеризует стабильный гранулометрический состав.

Глинистые породы

Корректирующие добавки

С целью корректировки в состав цемента вводят специальные минеральные добавки. В первую очередь это модификаторы на базе ископаемых, содержащих:

  1. железо,
  2. кремнбелитовый
  3. плавиковый шпат,
  4. апатиты,
  5. глинозем.

Еще корректирующие добавки могут быть представлены промышленными отходами с других производств. В качестве них используются:

  1. пиритные огарки;
  2. пыль из доменных печей;
  3. белитовый шлам;
  4. минерализаторы.

Применение добавок позволяет улучшить характеристики цемента и бетонного раствора, который готовится на его основе. Каждый из модификаторов придает смеси особые свойства, к примеру:

  1. CemFrio – обладает противоморозным, пластифицирующим и ускоряющим действиями.
  2. CemPlast – позволяет получить высокоподвижную бетонную смесь с повышенной удобоукладываемостью, а также повысить активность вяжущего, т. е. цемента, и обеспечить полноту гидратации.
  3. CemAqua и CemAquaStop – гидроизолирующая дводоредуцирующаясное водоотталкивающее средство для обработки поверхностей.
  4. CemBase – увеличивает прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и долговечность бетонных изделий.
  5. Plastix – многофункциональная водоредуцирующая и пластифицирующая добавка, повышающая марочную прочность бетонных изделий.
  6. CemFix – добавка-ускоритель, используемая для бетонных смесей, к которым предъявляются требования высокой ранней прочности.

Как делают цемент: 3 главных способа

Производство цемента в современных условиях осуществляется одним из трех способов:

  1. 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%.
  2. 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.
  3. Комбинированным. Этот способ производства объединяет особенности процессов сухой и мокрой технологии. Здесь по результатам обжига получается полусухой состав с влажностью 18%.

Сухой и мокрый способы производства цемента

Сухой способ производства

Как делают цемент по сухой технологии:

  1. Исходное сырье подвергают дроблению.
  2. Просушивают его до определенного уровня влажности.
  3. Высушенную смесь измельчают до состояния муки.
  4. Ее обжигают внутри вращающейся печи, после чего охлаждают и отправляют на склад.

Мокрая технология производства

В отличие от сухого метода изготовления здесь после измельчения компонентов к ним дополнительно добавляют воду. В результате получается не мука, а сырьевой шлам, который и попадает в печь на обжиг, а затем – в холодильник на охлаждение. Уже охлажденные клинкер подвергают измельчению и дополнению добавками.

Комбинированная технология изготовления

Комбинированный способ производства цемента объединяет в себе этапы сухого и мокрого:

  1. Сначала по мокрой технологии получают сырьевой шлам.
  2. Шлам подвергают обезвоживанию и гранулированию.
  3. Гранулы проходят обжиг в печи, которая применяется для сухой технологии.

Бесклинкерный способ производства

В бесклинкерной технологии производства в качестве исходного сырья для изготовления цемента используют гидравлический или доменный шлак. Его также дополняют различными добавками и активаторами. Полученную шлако-щелочную смесь подвергают дроблению и перетиранию до порошкообразного состояния. Подобная технология производства имеет несколько преимуществ:

  1. Повышение чистоты окружающей среды за счет переработки отходов металлургической отрасли.
  2. Получение продукта с высокой устойчивостью к негативному влиянию окружающей среды.
  3. Возможность производить цемент с разными свойствами и в широком спектре оттенков.
  4. Более низкие затраты на электро- и тепловую энергию.

Виды цемента по составу и сфере применения

Таблица: Виды цемента по составу и сфере применения

Видео: что такое шлакопортландцемент

Производство цемента на заводах

Изготовление цемента мокрым способом традиционно осуществляется отечественными цементными заводами. За рубежом чаще применяют сухую технологию. Ею пользуются цементные заводы в Китае, Турции и Египте. Белый цемент выпускается только одним российским предприятием – ООО «Холсим (Рус) СМ». Большая часто подобного вяжущего поставляется зарубежными компаниями, такими как:

  1. AalborgWhite (Дания).
  2. Cimsa/Adana (Турция).
  3. «Холсим» (Словакия).

В общем виде технология производства цемента включает несколько этапов:

  1. Смешивание всех компонентов для изготовления клинкера (75% известняка и 25% глины).
  2. Обжиг исходного сырья при высокой температуре. На этом этапе и получают клинкер, который является основой для цемента.
  3. Измельчение клинкера в шаровых мельницах. В результате должно получиться вещество порошкообразной консистенции. Шаровая мельница – это горизонтальные барабаны со стальными шарами внутри.

Линия по производству цемента

Советуем изучить подробнее: «Важная величина: как узнать время схватывания бетона».

Обратите внимание: чем меньше фракция помола клинкера, тем выше эксплуатационные характеристики и марка цементного состава.

Цикл производства цемента

Оборудование для производства цемента

Производства цемента на каждом этапе требует применения специального оборудования. Его делят на следующие категории:

  1. для добычи исходного сырья;
  2. для транспортировки сырья на место производства;
  3. печь для обжига;
  4. шаровые мельницы для измельчения и смешивания клинкера;
  5. станки для фасовки готового цемента.

Как сделать цемент в домашних условиях

Получить цемент можно в домашних условиях, но только если иметь все исходные материалы и необходимое оборудование:

  1. доменная печь для обжига при температуре 1500 °C;
  2. дробилка для измельчения клинкера в муку.

Обжиговая печь для производства цемента в домашних условиях

В одном из способов домашнего изготовления цемента используются смола и сера. Полученный цемент можно применять для кладки плитки и кирпича, создания цементной стяжки. Технология изготовления следующая:

  1. Растопить в металлической емкости 1 кг смолы, в огнеупорной емкости – 1 кг серы.
  2. Соединить жидкие компоненты, перемешать до однородной консистенции.
  3. Ввести 2 кг просеянного однородного песка и 3 кг оксида свинца (свинцового глета).
  4. Постоянно подогревая смесь, размешивать ее до получения однородной массы.
  5. Произвести обжиг в доменной печи и дать продукту отстояться.

В реальности с изготовлением цемента в домашних условиях возникают определенные трудности, поскольку для производства нужны печь для обжига и мельница для размалывания. В связи с этим в домашних условиях приходится несколько менять рецептуру цемента, используя для его изготовления воду, водную известь и каменную золу. Полученный раствор пригоден для заделки мелких трещин, причем использовать его необходимо сразу же после изготовления.

Видео: как сделать огнеупорный цемент из золы

Как делают белый цемент

Отличие белого цемента также заключается в составе. В нем содержится меньше железа, чем в сером, а еще присутствуют добавки:

  1. минеральные,
  2. гипс,
  3. соли,
  4. известняк и пр.

Исходным сырьем для изготовления белого цемента служат глинистые или карбонатные породы. Главное преимущество вяжущего – его белоснежный цвет, которая повышает декоративные свойства цементной смеси. Из-за этого белый цемент часто еще называют декоративным. В то же время ввиду более сложной технологии производства материал имеет более высокую стоимость.

Видео: стол из белого бетона в стиле Loft

Видео: как приготовить раствор на белом цементе

Видео: как и из чего делают цемент

Как правильно приготовить цементный раствор

Для замешивания цементного раствора необходимо соблюдать пропорции его составляющих. На 1 часть цемента приходится 3 части песка. Вода же добавляется в зависимости от того, насколько пластичный или вязкий нужно получить раствор. Также пропорции выбираются с учетом типа работ и марки цемента. К примеру, для приготовления раствора на стяжку пола пользуются пропорциями из таблицы:

Как правильно приготовить цементный раствор

Сначала между собой смешивают сухие фракции, т. е. цемент и песок. Только потом начинают небольшими порциями добавлять воду, постепенно доводя состав до нужной консистенции. В качестве наполнителя можно использовать не только песок, но еще и гравий или щебень.

Обратите внимание: лучше для замешивания раствора использовать осадочную воду, а не водопроводную.

Классы раствора для разных типов работ:

  1. М50 или М100 – для штукатурных работ;
  2. М50 или М100 – для возведения кирпичной кладки;
  3. М100 или М200 – для стяжки пола;
  4. М200 или М300 – для фундаментов и оснований.

Для замешивания раствора необходимо использовать специальный поддон или бетономешалку. Последняя позволяет получить смесь наиболее однородной консистенции.

Советуем изучить подробнее: «Что стоит знать при покупке цемента в мешках и как рассчитать количество».

Видео: цементный раствор, приготовления без инструмента

Видео: как правильно замешивать цементный раствор

В заключение

В современном мире цемент производится в большом количестве разных видов, что позволяет подобрать вяжущее для любых строительных работ. За счет применения различных добавок цементу можно придавать определенные свойства и использовать его в различных сложных условиях, например, для конструкций, эксплуатируемых под водой или при низких температурах. Цемент очень прост в применении, а также может быть приготовлен в домашних условиях, если знать его состав и общую технологию изготовления.

Виды цемента и их классификация, свойства, применение

Виды цемента

Виды цемента и их применение

Содержание статьи

Цементом называется порошкообразный вяжущий материал, применяемый в строительстве. От состава компонентов, применяемых при производстве цемента, зависят его технические характеристики и применяемость.

Наиболее широкое распространение получили следующие виды цемента: белый и сульфатостойкий цемент, пуццолановый, шлаковый, гидрофобный и глиноземистый цемент. В данной статье строительного журнала samastroyka.ru будет рассказано о том, какие виды цемента существуют и для чего они используются.

Виды цемента

Широко используемым материалом является портландцемент. Его применяют в составе строительных растворов для каменной кладки и при возведении конструкций из железобетона. Цемент служит основой для производства асбоцементных и теплоизолирующих материалов. Производимые марки от М400 до М600.

Белый цемент используется при проведении отделочных работ на фасадах зданий, в качестве материала для нанесения разметки на дорожном полотне или аэродромном покрытии. Например, из белого цемента holcim изготавливают различные декоративные элементы, скульптуры и цветники. Данный материал служит основой для сухих декоративных смесей и цветных цементов. Производится нескольких марок – М400 и М500.

Белый цемент

Сульфатостойкий цемент обладает такими же характеристиками, что и обычный цемент, однако отличается высокой стойкостью к воздействию сульфатов. Благодаря таким характеристикам применяется при строительстве сооружений гидротехнического назначения и возведении мостовых опор. Из сульфатостойкого цемента производят сваи и морозоустойчивые бетонные конструкции. Цемент с минеральными добавками имеет марки М400 и М500, без добавок — марку М400.

Основные свойства пуццоланового цемента – повышенная связующая способность и водонепроницаемость. Пуццолановый цемент обладает низкой морозоустойчивостью и скоростью затвердевания. Он применяется для строительства водопроводов, каналов, плотин и шахт. Его используют при проходке метро и тоннелей. Марки выпускаемого цемента М300 и М400.

Шлаковый цемент и гидрофобный цемент

Шлаковый цемент обладает высокой морозоустойчивостью и стойкостью к механическим воздействиям. Он медленно схватывается и твердеет. Используется при постройке подводных сооружений и тоннелей, а также для возведения бетонных сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности. Производимые марки от М200 до М400.

Шлаковый цемент и гидрофобный цемент

Отличительными свойствами гидрофобного цемента является быстрота схватывания и высокая водонепроницаемость. Его применяют при строительстве дорог, аэродромов, бассейнов, водонапорных труб, а также при сооружении топливных и водяных резервуаров. Марки цемента М400 и М500.

Глиноземистый цемент обладает хорошей кислотной устойчивостью и огнеупорностью. Используется для мостового и подземного строительства, возведения промышленных объектов. Из глиноземистого цемента изготавливаются бетонные конструкции, эксплуатирующиеся в морской воде. Цемент применяют для проведения бетонных работ в зимнее время и при заделке нефтедобывающих скважин. Глиноземистый цемент имеет марки от М400 до М600.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Цемент: характеристики, виды и свойства | Статьи | Знания

Цементом называют порошкообразное вяжущее вещество, обладающее гидравлическими свойствами. Производится на основе клинкера, в который в качестве присадок добавляются минеральные добавки, содержащие сульфат кальция. Применяется в основном для приготовления строительных растворов и различных бетонов, которые имеют широкую сферу применения. Принципиальное отличие цементного раствора от других минеральных вяжущих – возможность набирания прочности даже во влажной среде, в то время как другим растворам (например, гипсовому), нужен сухой воздух.

Характеристики и свойства цементов

Для различных видов цемента присущи свои, уникальные характеристики, общими из которых считаются следующие свойства:

  • Стойкость цементного камня к коррозии – способность отвердевшего бетона противостоять агрессивному воздействию химических и щелочных сред. Для улучшения коррозиестойкости, при производстве в состав вводятся полимерные компоненты, снижающие пористость бетона.
  • Водопотребность: потребность сухого материала в определённом количестве воды для набирания необходимой подвижности готового раствора, обусловленной техническими условиями применения. При излишках воды в растворе, его поверхность получается недостаточно прочной, склонной к разрушению.
  • Тонкость помола – основная характеристика дисперсности цемента. Определяется количеством сухого остатка на сите после контрольного просеивания. Тонкость помола влияет на прочностные характеристики цементного камня и себестоимость производства.
  • Морозостойкость: устойчивость к отрицательным температурам, а также многоразовому замораживанию и оттаиванию. Качество цемента зависит от количества циклов, которое может выдержать отвердевший раствор без видимых разрушений. Для увеличения долговечности бетона используются различные минеральные присадки, увеличивающие его морозостойкость.
  • Прочность и предел прочности раствора определяется усилиями (измеряются в МПа), которые необходимо приложить для разрушения опытного образца. В зависимости от этого показателя цемент подразделяется на марки от М300 до М600. Для специальных объектов применяется продукция марки 700 или 1000.
  • Время схватывания определяется началом и окончанием отвердевания раствора. Этот показатель зависит от вида цемента, минеральных компонентов и модификаторов, входящих в состав, а также температурных и влажностных условий.

Выбор цемента: на какие характеристики обратить особое внимание

Все строительно-технические свойства цементов важны при проведении любых работ. Поэтому с уверенностью обозначить наиболее важные характеристики невозможно. Выбор производится по совокупности свойств и характеристик, наиболее полно подходящих для выполнения конкретных строительных или других задач. Именно поэтому существует довольно большое количество различных цементов, как общего, так и специального назначения.

Виды цементов

Классификация цементов на виды осуществляется в зависимости от вида клинкера и дополнительных компонентов, использующихся при изготовлении. Состав также влияет и на основную сферу применения.

Портландцемент

ПЦ – самый распространённый вид строительного материала, имеющий несколько разновидностей. Изготавливается из портландцементного клинкера, основой которого является двух и трёхкальциевый силикат, а также оксиды кремния и кальция.

ПЦ применяется в строительстве для изготовления отделочных и кладочных растворов, приготовления пенобетона, производства ж/б сборных и монолитных конструкций общего назначения.

Быстротвердеющий портландцемент

Одной из разновидностей ПЦ считается быстротвердеющий (БПЦ) материал, в состав которого кроме портландцементного клинкера входят минеральные компоненты, обеспечивающие интенсивный набор прочности на начальном этапе отвердения.

БПЦ применяется при производстве ж/б конструкций без пропаривающих камер, а также при скоростном (безостановочном) темпе строительства для приготовления кладочного раствора.

С гидрофобирующими добавками

Разновидность ПЦ с высокими водонепроницаемыми свойствами, которые достигаются путём введения в состав таких гидрофобных компонентов, как олеиновая кислота, асидол, мылонафт и так далее. Благодаря этим добавкам на поверхности цементного камня образуется гидрофобная плёнка, которая уменьшает гигроскопичность а, следовательно, влагопоглощающие свойства бетона.

Такие присадки используются при изготовлении раствора для фундаментов, ж/б конструкций, эксплуатируемых во влажных и мокрых условиях, в воде или когда есть угроза подтопления.

Цемент с ПАД

Поверхностно-активные добавки вводятся в состав в процессе помола. При перемешивании, ПАД образуют на зёрнах цемента тончайшую плёнку, предотвращающую сцепление частиц между собой. Это придаёт готовому раствору хорошую подвижность и пластичность, делает его удобоукладываемым.

Такой раствор применяется при создании сложных архитектурных конструкций, рельефных композиций, отлива декоративных элементов.

Тампонажный

Белитокремнезёмистый и низкогигроскопичный цементы изготавливаются с применением различных присадок, увеличивающих текучесть жидкого раствора, скорость схватывания и его прочность после окончательного застывания.

Применяются для защиты от грунтовых вод нефте- и газодобычных скважин методом их тампонирования.

Белый

Повышенное содержание таких силикатных и глинозёмистых компонентов, как глина, белый диатомит, каолин, известняк без окислов железа и марганца придают цементу белого оттенка. В процессе производства разогретый клинкер подвергают резкому охлаждению водой, что позволяет повысить белизну продукции.

Белый цемент используется при производстве искусственного камня, различных декоративных сухих смесей, изготовлении скульптур и других декоративных изделий, а также для устройства наливного пола.

Цветной

Если в белый цемент добавить сухой цветовой пигмент, получается цветной материал. Этот способ позволяет добиться практически любого оттенка и насыщенности раствора. Ещё один способ получения цветного портландцемента – технологический обжиг сырья. При определённой температуре клинкер меняет цвет на зелёный, жёлтый и чёрный. Особенность цветного продукта – большая усадка, выпадение солей и медленное затвердевание. Поэтому в раствор обычно добавляются пластификаторы и наполнители.

Применение цветных составов – оформление скульптур, декоративная штукатурка, производство цветной плитки и другие сферы.

Пуццолановый

Этот вид продукции включает в свой состав до 30% минеральных добавок и активные компоненты, которые вступают в химическую реакцию с цементом. Такие добавки делают готовый бетон стойким к сульфатам и пресной воде, а при изготовлении изделий автоклавным методом – очень прочным.

Изделия их пуццоланового цемента чаще всего используются при строительстве подземных или подводных коммуникаций и сооружений, так как они обладают слабой морозостойкостью.

Шлаковый

Гидравлические вяжущие, входящие в этот вид материала, изготавливаются из помолотых шлаков доменных печей и некоторых активизаторов. Железобетонные конструкции, изготовленные из шлакового цемента, отличаются высокой прочностью, а раствор применяется для кладки фундаментов и других конструкций с несущими функциями.

В зависимости от применяемых активизаторов, выделяют два основных вида продукции на основе доменного шлака:

  1. ШПЦ: продукт с добавлением портландцемента и гипсового наполнителя. Шлакопортландцемент отличается медленно нарастающей прочностью, низкой экзотермией и устойчивостью к агрессивным средам. Применяется при строительстве портов и других гидротехнических сооружений.
  2. ИШЦ: материал с добавлением извести, может включать небольшое содержание гипса и портландцемента, что улучшает его прочностные характеристики. Известково-шлаковый материал применяется для изготовления низкомарочного бетона, устойчивого к воздействию пресной воды.

Глинозёмистый

Изготовляется из известняка и других видов сырья, богатых глинозёмом. Помолотое сырьё подвергается термической обработке, поэтому цемент имеет тёмно-коричневый и даже чёрный оттенок. При приготовлении раствора требуется на 10% больше воды, чем для обычного портландцемента. При застывании выделяет тепло.

Глинозёмистый материал используется при проведении зимних строительных работ, аварийного строительства, ремонта мостов, подземных и других коммуникаций. Благодаря высокой огнестойкости, применяется в качестве кладочного раствора при возведении печей, каминов, дымоотводных и вентиляционных каналов.

Расширяющийся

Этот вид цемента обладает уникальной способностью расширяться в процессе твердения. Приращение объёма происходит благодаря химической реакции между вяжущим веществом и специальной добавки. В качестве вяжущего применяется глинозёмистый цемент, гипс, портландцемент и алюминат кальция. Раствор отличается быстрой схватываемостью (в зависимости от вяжущего, от 10 до 30 минут), отличной водонепроницаемостью и прочностью.

Расширяющиеся цементы применяются для изготовления ж/б труб и других изделий, эксплуатация которых предусматривает постоянный контакт с влагой, а также при ремонте различных гидротехнических сооружений и для создания водонепроницаемых швов в строительных конструкциях.

Особенности маркировки

Чаще всего цемент фасуется в мешки по 25 и 50 кг из крафт-бумаги, на которые наносится соответствующая маркировка.

1. Прежде всего, указывается нормативный документ, согласно которому произведён данный вид цемента.

2. Класс цемента по прочности на сжатие: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5, означающий максимальное давление в МПа, которое может выдержать опытный образец.

3. Состав входящих компонентов обозначается римскими цифрами:

  • I – портландцемент;
  • II – портландцемент с минеральными добавками;
  • III – шлакопортландцемент;
  • IV – пуццолановый;
  • V – композиционный цемент.

4. Маркировка цемента по видам производится следующими буквенными обозначениями:

  • ПЦ – портландцемент;
  • БЦ – белый;
  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый;
  • СС – сульфатостойкий;
  • ПЛ – пластифицированный;
  • ШПЦ – шлакопортландцемент;
  • ГФ – гидрофобный.

5. В зависимости от скорости набирания цементом прочности, наносится следующая маркировка:

  • ЦЕМ I – цемент с максимальной скоростью набора прочности. 50% от проектной прочности набирается меньше чем за 48 часов. Может содержать не более 5% добавок.
  • ЦЕМ II – содержит от 6 до 35% добавок, влияющих на скорость затвердевания раствора. Чем больше добавок, тем медленнее происходит схватывания.
  • ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью схватывания. Содержит добавок от 36 до 65%.
  • ЦЕМ IV – цемент пуццолановый. Имеет среднюю скорость твердения. Содержит различных добавок от 21 до 35% от общей массы.
  • ЦЕМ V – цемент на основе композиционного сырья со средней скоростью твердения. Содержит небольшое количество дополнительных компонентов (11–30%).

Способы производства цемента

Технология получения цемента включает в себя два этапа:

  1. Получение клинкера. Минеральное сырьё, добытое различными методами, проходит дробилку, где разбивается на куски около 10 см в диаметре. После этого все компоненты, необходимые для производства смешиваются и обжигаются до получения однородной спёкшейся массы: клинкерных шариков.
  2. Перемалывание клинкера в порошок. В клинкерный порошок вводятся дополнительные компоненты, входящие в состав данного вида цемента, после чего производится их перемешивание и дополнительный помол.

В зависимости от физическо-технических характеристик исходного сырья, производство цемента осуществляется по одной из трёх технологий:

  1. Мокрый метод используется при изготовлении цемента из глины, мела и железосодержащих наполнителей. В результате помола сырья в воде, образуется шихта, которая подаётся в барабанные печи. В начальной стадии лишняя влага из шихты испаряется, после чего производится высокотемпературный обжиг. На выходе из печи получают клинкерные шарики, которые затем перемалываются в порошок.
  2. Сухая технология отличается тем, что сырьё перемалывается и подаётся в печь в сухом состоянии.
  3. Комбинированный способ производства может осуществляться двумя методами:
    1. сырьё готовится в воде, а полученная шихта фильтруется от воды, после чего подаётся в печь на обжиг;
    2. сухое сырьё измельчается, после чего увлажняется до образования влажной шихты, которая и отправляется на обжиг.

В связи с высокими энергозатратами при использовании мокрого метода, большинство производителей применяют сухую технологию производства цементного порошка.

Технические стандарты

Технические условия, свойства, характеристики, сферы применения, классификация и другие аспекты регламентируются следующими документами:

Основные производители

Цемент является востребованным строительным материалом, поэтому его производство налажено практически во всех крупных промышленных регионах России. Рассмотрим наиболее крупные предприятия.

«Евроцемент груп» – крупнейший в России холдинг, специализирующийся на производстве строительных материалов. Холдинг насчитывает 16 заводов по производству цемента, расположенных в различных регионах России, а также в странах ближнего зарубежья.

ОАО «Новоросцемент» – крупный отечественный производитель цемента, в 2017 году отмечающий 135 лет со дня образования. Мощности завода позволяют выпускать около 5,7 миллиона тонн цемента, отвечающего международным стандартам качества.

ОАО «ХК „Сибирский цемент“» – цементная компания, входящая в пятёрку крупнейших производителей России. Несмотря на молодость компании (основана в 2004 году), мощности позволяют производить до 5,3 млн тонн цемента.

«Себряковцемент» – компания начала свою историю с ввода в эксплуатацию цементного завода в г. Михайловке в 1953 году, проектная мощность которого составляла 600 тысяч тонн продукции. В наши дни завод полностью модернизирован и рассчитан на выпуск 4,06 млн. т./год, что составляет около 5% всего производства цемента в России.

расшифровка, применение, свойства в таблицах

Цемент – вяжущий порошок, применяемый в строительстве для изготовления строительных смесей и растворов. Изготавливается из карбонатных и глинистых пород, добываемых открытых способом. В зависимости от сырьевого состава имеет различные эксплуатационные характеристики. Для удобного выбора цемент разделен на марки, каждой из которых соответствует вяжущее с определенным составом и свойствами. Маркировка наносится на упаковку, в которую расфасовывается строительный материала, или отображается в сопроводительной документации к партиям вяжущего, поставляемого потребителю навалом.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

Актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является ГОСТ 31108-2003. В соответствии с ним тип материала указывается комбинацией русских букв, римских и арабских чисел.

В начале маркировки указывают полное название продукта, а затем – буквы ЦЕМ, римские цифры и буквы, обозначающие подтипы.

Таблица расшифровки марок цемента и области их применения

Обозначение типа вяжущего Видя вяжущего Примечание Области применения Где не рекомендуется применять
ЦЕМ I Портландцемент Не содержит минеральных добавок Монолитные бетонные и железобетонные конструкции В конструкциях с особыми свойствами
ЦЕМ II Портландцемент с минеральными добавками Буквы А и В обозначают подтип, характеризующий процентное содержание минеральных добавок, которые указываются после подтипа
ЦЕМ III Шлакопортландцемент Монолитные массивные армированные бетонные конструкции наземного, подземного и подводного размещения Для производства морозоустойчивых бетонов, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ IV Пуццолановый Монолитные бетонные и ЖБ конструкции подземного и подводного размещения Для производства морозостойких бетонов и бетонных смесей, которые будут твердеть в сухих условиях, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ V Композитный Имеют различные области применения, в зависимости от состава

Краткие характеристики цемента разных марок:

  • ЦЕМ I – портландцемент. Отличается высокой скоростью набора прочности на начальных стадиях. Через сутки после укладки в опалубку продукт приобретает примерно 50% от марочной прочности. Количество минеральных добавок в таком вяжущем не превышает 5%.
  • ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками, количество которых превышает 5% (до 35%). Скорость твердения такой смеси снижается с повышением процентного соотношения присадок.
  • ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью твердения. В состав входит гранулированный шлак, образующийся при производстве чугуна, в количестве 36-65%.
  • ЦЕМ IV – пуццолановый с нормальной скоростью набора марочной прочности. В его составе имеются кремнезем (обозначается буквами «МК» или «М»), зола-унос («З»), пуццоланы («П»). Процентное соотношение добавок – 21-35%.
  • ЦЕМ V – композитное вяжущее с нормальной скоростью набора прочностных характеристик. В его состав входят 11-30% золы-уноса, 11-30% гранулированного шлака, который является отходом производства чугуна.

После указания подтипа (А или В) указывается тип присадки:

  • Ш – шлак, который является отходом металлургической индустрии;
  • И – известняк;
  • З – зола-унос, которая является отходом энергетических предприятий;
  • П – пуццоланы;
  • М, МК – микрокремнезем.

Далее указывается прочность вяжущего, которая в ГОСТе 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.

Как определить марку (класс) прочности цемента в лабораторных условиях:

  • изготавливают образцы из цементного раствора размерами, определяемыми ГОСТом;
  • образцы помещают на вибростол и вибрируют в течение трех минут;
  • образцы выдерживают в формах в течение двух суток, затем извлекают их и погружают в воду на 28 суток;
  • насухо вытертые образцы испытывают на сжатие, средняя арифметическая величина сопротивления на сжатие трех образцов и является маркой (классом) прочности.

Какие бывают классы прочности цемента и каким маркам они соответствуют, а также их области применения, указаны в таблице.

Класс Ближайшая марка Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее кгс/см2 Области применения
22,5 М300 22,5 Востребован в индивидуальном строительстве для сооружения конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок
32,5 М400 32,5 Материал, наиболее популярный в малоэтажном строительстве, востребован для монолитного бетонирования и изготовления ЖБИ
42,5 М500 42,5 Вяжущее, предназначенное для монолитного строительства многоэтажных объектов, изготовления ЖБИ, эксплуатируемых при высоких нагрузках
52,5 М600 52,5 Применяется при строительстве опор мостов, военно-инженерных объектов

После класса прочности в маркировке вяжущего указывают скорость его твердения:

  • Н – нормально твердеющий;
  • Б – быстро твердеющий.

В конце обозначения указывают нормативный документ, которому соответствуют характеристики материала.

 

Пример маркировки. Нормально твердеющий портландцемент с минеральными добавками до 5% классом прочности 32,5 (марка М400) обозначается следующим образом: «Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003».

Маркировка цемента по ГОСТу 10178-85

Наряду с обозначениями, установленными ГОСТом 31108-2003, производители часто указывают маркировку по ГОСТу 10178-85, поскольку она является для рядового потребителя более привычной и понятной. В обозначении старого образца указывают:

  • Сокращенное название продукции. ПЦ – портландцемент, ШПЦ – шлакопортландцемент, ССПЦ – сульфатостойкий портландцемент, ППЦ – пуццолановый портландцемент.
  • Марку прочности – М300, М400, М500, М600, которая определяет прочность на сжатие цементного продукта в возрасте 28 суток.
  • Процентное соотношение присадок – буква «Д» и проценты. Например, Д0 – миндобавки отсутствуют или их количество не превышает 5%, Д20 – 20% минеральных добавок.
  • Буквенное обозначение особого свойства вяжущего. «Б» – быстро твердеющий, «Г» – гидрофобный.
  • ГОСТ, в соответствии с которым изготовлен продукт.

 

Пример обозначения быстро твердеющего портландцемента без минеральных добавок марки прочности М400 в соответствии с устаревшим нормативом: ПЦ 400-Д0-Б ГОСТ 10178-85.

Марки цемента по морозостойкости не определяются. Этот показатель устанавливается для продукта, изготовленного на базе цемента, – цементно-песчаного раствора или бетона. Морозостойкость затвердевших цементно-песчаных растворов и бетонов во многом зависит от характеристик мелкого заполнителя (песка) и крупного заполнителя (щебня), а также применяемых присадок.

Марка цемента: что это такое, расшифровка

Цемент служит для связывания наполнителей строительных растворов. Он представляет собой порошок тонкого помола, меняющий свои химические и физические свойства при контакте с водой, другими жидкостями. При этом образуется пластичная масса, которой можно придать любую форму, а после ее застывания – твердый камень. Свойства растворов зависят от марки цемента, поэтому нужно знать, что это за параметр, насколько он влияет на технические и эксплуатационные свойства смеси.

Маркировка цемента

Свойства и характеристики цемента

Марки цемента отражают основные характеристики, необходимые для приготовления качественных строительных растворов. Этот материал производится из клинкера, составляющего основную его массу. Они изготавливаются путем обжигания известняка и глины с последующим измельчением в тонкие порошки. Чем меньше фракция вяжущего неорганического компонента, тем быстрее застывает строительный раствор. Для улучшения свойств добавляются минеральные примеси – пириты, бокситы, трепелы. К основным характеристикам материала относят:

  • Прочность – выдерживаемая образцом механическая нагрузка. В образец входят 25% вяжущего и 75% чистого кварцевого песка. Залитый в форму образец 10х10х10 см разрушается для определения давления. Марки цемента классифицируются именно по прочности получившегося раствора.
  • Время схватывания – важнейший параметр, влияющий на скорость работ, особенно при низких температурах. Для ускорения в смесь добавляется гипс или другие присадки.
  • Морозоустойчивость – количество циклов замерзания и оттаивания, чтобы ее повысить – в состав добавляют древесный пек или абиетат натрия.

Применение различных добавок помогает получать составы с заданными техническими характеристиками:

  • Быстросхватывающийся состав;
  • Сульфатостойкий, применяющийся при строительстве гидротехнических конструкций;
  • Расширяющийся водонепроницаемый;
  • Составы с пластификаторами для работы при низких температурах;
  • Облицовочные материалы, составы для отделки помещений;
  • Нормированный цемент с заданными свойствами.

Что означает марка цемента?

Маркировка цемента позволяет точно охарактеризовать состав материала, его технические свойства. В настоящее время маркировка производится согласно ГОСТ 31108-2003. Указывается полное название материала – портландцемент, сульфатостойкий или другой цемент. Далее обозначается вяжущий компонент:

  • ЦЕМ I – обычный портландцемент;
  • ЦЕМ II – портландцемент с присадками до 35%;
  • ЦЕМ III – портландцемент со шлаком до 95%;
  • ЦЕМ IV – пуццолановый состав до 55%;
  • ЦЕМ V – композитная смесь.

Указывается основная добавка – это может быть композит (К), шлак (Ш), пуццолан (П), известняк (И), подготовленная зола уноса (З), микрокремнезем (МК). Их применение позволяет достигнуть водостойкости, быстрого схватывания или других нужных свойств.

Непосредственно марка обозначается М с числовым индексом, который показывает предел прочности на сжатие конкретного образца согласно проведенным испытаниям. Например, М200 выдерживает давление 200 кг/см³ или 15 МПа. Результаты измерений заносятся в таблицы, в которых отражается не только марка, но и современная характеристика – класс прочности.

КлассМаркаПредельная нагрузка
МПакг/см³
В7,5М1007,5100
В15,0М20015,0200
В22,5М30022,5300
В32,5М40032,5400
В42,5М50042,5500
В52,5М60052,5600

Для получения специальных марок к ним добавляются сырьевые присадки, используются технологии, которые придадут им заданные свойства. К таким материалам относят:

  • Глиноземные цементы. Их производят путем обжига алюминатного шлака, бокситов и известняка при температуре 1600 С°. После помола такие составы, благодаря высокому содержанию алюмината кальция, интенсивно реагируют с водой, поэтому набирают 90% заданной твердости всего за сутки. Еще через двое суток набирается заданная марка прочности бетона М400-М600. При гидратации этого типа вяжущего выделяется много тепла, что допускает его применение при низких температурах.
  • Добавление гидроалюмината кальция, гипса и других компонентов, позволяет получить безусадочный, расширяющийся или напрягающий материал. Такие смеси твердеют в воде, не изменяют объем или расширяются при схватывании, уплотняются или самонапрягаются.
  • Шлакощелочной цемент с высоким содержанием доменного гранулированного шлака, размолотого в тонкий порошок. Это добавляет строительным растворам морозостойкости, устойчивости к коррозии, агрессивным средам. Отлично подходит для гидротехнических сооружений, имеет среднюю скорость набора прочности.

Как определить марку цемента?

Марка цемента определяется на специальном оборудовании в лабораторных условиях, исходя из прочности образца. Для этого берется испытываемый образец, к одной части вяжущего добавляется три части очищенного кварцевого песка для получения опытного раствора.

Смесь тщательно перемешивается с добавлением воды, заливается в 6-10 форм размерами 10х10х10 см. Образцы выдерживаются на протяжении 28 суток, за которые он затвердевает на 98% от расчетной твердости. После этого выбирается образец, укладывается под пресс и измеряется давление, при котором он разрушается.

Разрушение образцов

Измерения осуществляются на шести произвольно выбранных образцах. Из них выбирается 4 образца с самым большим давлением, необходимым для разрушения, рассчитывается среднее значение. По результатам определяется марка и класс прочности цемента, соответственно в МПа и кг/см³.

Применение разных марок

Область применения цемента зависит от его марки и характеристик обуславливающих его свойства. К основным видам относят:

  • М300 – самая дешевая марка, используемая в одноэтажном, частном строительстве.
  • М400 – применим для изготовления железобетонных конструкций, приготовления стандартных бетонов, штукатурных растворов, кладки кирпича, бетонирования наземных и подземных конструкций.
  • М500 используется в мостовых опорах в воде или на суше, поскольку обеспечивает повышенную прочность, применяется при возведении коммуникаций и сооружений, выполнения ремонтных работ.
  • М600 предназначен для производства высококачественных сборных конструкций с высокими требованиями по прочности, морозостойкости.
  • М700 применяется для бетонов с классом прочности от В35, применяемых в конструкциях с высоким механическим напряжением.

Различные марки портландцемента могут изменять свои свойства за счет добавок, повышающих скорость схватывания, морозостойкость, заливки при повышенной влажности.

Применение цементов зависит от его разновидности, состава и свойств:

  • Портландцемент – бетонные монолиты, железобетонные конструкции.
  • Шлакопортландцемент – монолиты, в том числе подземные, подводные.
  • Пуццолановые составы – сборные конструкции, подводные и подземные монолиты.
  • Глиноземные – применяются при ремонтах, устранении повреждений благодаря высокой скорости схватывания. С повышением концентрации глинозема повышаются жаростойкие свойства получаемых материалов.
  • Гипсоглиноземные – используются для водонепроницаемых бетонов, расширяющихся и безусадочных материалов.
  • Цветные и белые материалы – применяются при внутренних и внешних отделочных работах.

Расшифровка маркировок цемента

Правильный подбор марки цемента позволит получить строительный материал с заданными характеристиками. Сочетание компонентов смеси, в соответствии с которыми произведен продукт, даст возможность изготовить бетон необходимого класса прочности, скорости затвердевания. Дополнительные параметры обеспечивают свойства состава для его применения в особых условиях – высоких и низких температурах, повышенной влажности, вибрации, других негативных воздействиях. Маркировка и другие свойства вяжущего отражаются его упаковке.

13 видов цемента и их использование в бетонном строительстве

В бетонном строительстве используются различные виды цемента. Каждый тип цемента имеет свои свойства, применение и преимущества, основанные на композиционных материалах, используемых при его производстве.

13 видов цемента и их применение

  1. Обычный портландцемент (OPC)
  2. Портланд-пуццолановый цемент (PPC)
  3. Быстротвердеющий цемент
  4. Быстротвердеющий цемент
  5. Низкотемпературный цемент
  6. Сульфатостойкий цемент
  7. Доменный шлаковый цемент
  8. Высокоглиноземистый цемент
  9. Цемент
  10. Цветной цемент
  11. Воздухововлекающий цемент
  12. Расширяющийся цемент
  13. Гидрографический цемент
Рис.1: Цемент

1. Обычный портландцемент (OPC)

Обычный портландцемент — это наиболее широко используемый тип цемента, который подходит для всех общих бетонных конструкций. Это наиболее широко производимый и используемый тип цемента во всем мире с годовым мировым производством около 3,8 миллиона кубических метров в год. Этот цемент подходит для всех видов бетонного строительства.

2. Портлендский пуццолановый цемент (PPC)

Пуццолановый портландцемент получают путем измельчения пуццоланового клинкера с портландцементом.Его также получают путем добавления пуццолана с добавлением гипса или сульфата кальция или путем тщательного и равномерного смешивания портландцемента и мелкого пуццолана.

Этот цемент имеет высокую стойкость к различным химическим воздействиям на бетон по сравнению с обычным портландцементом, поэтому он широко используется. Он используется в морских сооружениях, канализационных и канализационных работах, а также для прокладки подводного бетона, такого как мосты, опоры, плотины, а также бетонные работы и т. Д.

3.Цемент быстрого отверждения

Быстротвердеющий цемент в первые дни достигает высокой прочности; он используется в бетоне, где опалубка снимается на ранней стадии, и аналогичен обычному портландцементу (OPC). Этот цемент имеет повышенное содержание извести, более высокое содержание c3s и более тонкий помол, что дает более высокий рост прочности, чем OPC на ранней стадии.

Прочность быстротвердеющего цемента за три дня аналогична прочности OPC за 7 дней при том же водоцементном соотношении.Таким образом, преимущество этого цемента заключается в том, что опалубку можно снять раньше, что увеличивает скорость строительства и снижает стоимость строительства за счет экономии затрат на опалубку.

Быстротвердеющий цемент применяется в сборном бетонном строительстве, дорожных работах и ​​т. Д.

4. Быстросхватывающийся цемент

Разница между быстросхватывающимся цементом и быстротвердеющим цементом заключается в том, что быстросхватывающийся цемент схватывается раньше. При этом скорость набора прочности аналогична обычному портландцементу, а быстротвердеющий цемент быстро набирает прочность.Опалубку в обоих случаях можно снять раньше.

Цемент быстрого схватывания используется там, где работы должны быть завершены в очень короткие сроки, а также для бетонирования в статической или проточной воде.

5. Цемент низкотемпературный

Низкотемпературный цемент получают, поддерживая процентное содержание трикальцийалюмината ниже 6% за счет увеличения доли C2S. Небольшое количество алюмината трикальция заставляет бетон выделять низкую теплоту гидратации. Низкотемпературный цемент, подходящий для строительства из массивного бетона, такого как гравитационные дамбы, поскольку низкая теплота гидратации предотвращает растрескивание бетона из-за тепла.

Этот цемент имеет повышенную стойкость к сульфатам, менее реактивен, а время начального схватывания больше, чем у OPC.

6. Цемент, устойчивый к сульфатам

Сульфатостойкий цемент используется для снижения риска воздействия сульфатов на бетон и, таким образом, используется при строительстве фундаментов с высоким содержанием сульфатов в почве. Этот цемент снизил содержание C3A и C4AF.

Сульфатостойкий цемент используется в строительстве, подверженном сильному сульфатному воздействию воды и почвы в таких местах, как облицовка каналов, водопропускные трубы, подпорные стены, сифоны и т. Д.

7. Доменный шлаковый цемент

Доменный шлаковый цемент получают путем измельчения клинкеров с содержанием шлака около 60% и более или менее по своим свойствам напоминает портландцемент. Его можно использовать для работ, где преобладают экономические соображения.

8. Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема получают путем плавления смеси боксита и извести и измельчения с клинкером. Это быстротвердеющий цемент с начальным и конечным временем схватывания около 3.5 и 5 часов соответственно.

Прочность на сжатие этого цемента очень высока и удобнее, чем у обычного портландцемента, и он используется в работах, где бетон подвергается воздействию высоких температур, мороза и кислот.

9. Белый цемент

Он изготавливается из сырья, не содержащего оксида железа, и представляет собой обычный портландцемент белого цвета. Это дороже и используется в архитектурных целях, таких как сборные ненесущие стены и облицовочные панели, поверхность терраццо и т. Д.а также для внутренних и внешних декоративных работ, таких как внешняя отделка зданий, облицовочные плиты, полы, декоративные бетонные изделия, садовые дорожки, бассейны и т. д.

10. Цветной цемент

Производится путем смешивания 5-10% минеральных пигментов с обычным цементом. Их широко используют для декоративных работ на полах.

11. Воздухововлекающий цемент

Воздухововлекающий цемент производится путем добавления местных воздухововлекающих добавок, таких как смолы, клеи, натриевые соли сульфатов и т. Д.при помоле клинкера.

Этот тип цемента особенно подходит для улучшения удобоукладываемости при меньшем водоцементном соотношении и для улучшения морозостойкости бетона.

12. Expansive Cement

Расширяющийся цемент немного расширяется со временем и не дает усадки во время и после затвердевания. Этот цемент в основном используется для затирки анкерных болтов и каналов из предварительно напряженного бетона.

13. Гидрографический цемент

Гидрографический цемент изготавливается путем смешивания водоотталкивающих химикатов, обладает высокой удобоукладываемостью и прочностью.Он обладает свойством отталкивать воду и не подвержен влиянию сезонных дождей и дождей.

Гидрофобный цемент в основном используется для строительства гидротехнических сооружений, таких как плотины, резервуары для воды, водосбросы, водоудерживающие конструкции и т. Д.

Часто задаваемые вопросы по разным видам цемента

? Какие виды цемента?

Обычный портландцемент (OPC), портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, быстросхватывающийся цемент, низкотемпературный цемент, сульфатостойкий цемент, доменный шлаковый цемент, высокоглиноземистый цемент, белый цемент, цветной цемент, воздух- захватывающий цемент, расширяющийся цемент и гидрографический цемент.

? Какой тип портландцемента используется чаще всего?

Обычный портландцемент — это наиболее часто используемый тип цемента.

? Для чего нужен обычный портландцемент?

Обычный портландцемент — наиболее широко используемый тип цемента, который подходит для всех общих бетонных конструкций.

? Каковы применения портландского пуццоланового цемента?

Используется в морских сооружениях, фундаментах, канализационных и канализационных работах, а также для прокладки подводного бетона, такого как мосты, опоры, плотины, а также бетонные работы и т.

? Где используется гидрофобный цемент?

Применяется при строительстве плотин, водосбросов, резервуаров для воды, водоудерживающих сооружений, подводных сооружений.

Подробнее:

Применение различных типов цемента в бетонных конструкциях

Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента

.

Типы цемента

В строительных документах часто указывается тип цемента в зависимости от требуемых характеристик бетона или условий укладки. Некоторые заводы по производству цемента производят только определенные типы портландцемента. В чем разница между этими типами цемента и как они тестируются, производятся и идентифицируются на практике?

В самом общем смысле портландцемент производят путем нагрева источников извести, железа, кремнезема и глинозема до температуры клинкера (от 2500 до 2800 градусов по Фаренгейту) во вращающейся печи с последующим измельчением клинкера до мелкого порошка.Нагрев, происходящий в печи, превращает сырье в новые химические соединения. Следовательно, химический состав цемента определяется массовым процентом и составом сырьевых источников извести, железа, кремнезема и глинозема, а также температурой и продолжительностью нагрева. Именно это изменение в источнике сырья и характеристиках завода, а также в процессах отделки (например, измельчение и возможное смешивание с гипсом, известняком или дополнительными вяжущими материалами) определяют производимый цемент.

Стандарты?

Для обеспечения согласованности между заводами по производству цемента на цемент устанавливаются определенные химические и физические ограничения. Эти химические пределы определены множеством стандартов и спецификаций. Например, портландцементы и смешанные гидравлические цементы для бетона в США соответствуют требованиям Американского общества испытаний и материалов (ASTM) C150 (Стандартные спецификации для портландцемента), C595 (Стандартные спецификации для смешанных гидравлических цементов) или C1157 (Рабочие характеристики для Гидравлические цементы).

Некоторые государственные агентства ссылаются на очень похожие спецификации: AASHTO M 85 для портландцемента и M 240 для смешанных цементов. Эти спецификации относятся к стандартным методам испытаний, чтобы гарантировать, что испытания проводятся таким же образом. Например, ASTM C109 (Стандартный метод испытания прочности на сжатие для гидравлических цементных растворов с использованием 2-дюймовых кубических образцов) подробно описывает, как изготовить и испытать кубики строительного раствора для испытания прочности на сжатие стандартизированным способом.

Различия в номенклатуре

В США могут применяться три отдельных стандарта в зависимости от категории цемента.Для портландцементов ASTM C150 описывает:

Тип цемента Описание
Тип I Нормальный
Тип II Умеренная сульфатостойкость
Тип II (MH) Умеренная теплота гидратации (и умеренная сульфатостойкость)
Тип III Высокая ранняя прочность
Тип IV Низкотемпературная гидратация
Тип V Высокая сульфатостойкость

Для смешанных гидравлических цементов, указанных в стандарте ASTM C595, используется следующая номенклатура:

Тип цемента Описание
Тип IL Портланд-известняковый цемент
Тип IS Портланд-шлаковый цемент
Тип IP Портланд-Поццонланский цемент
Тип IT Трехкомпонентный смешанный цемент

Кроме того, некоторые смешанные цементы обладают особыми эксплуатационными свойствами, подтвержденными дополнительными испытаниями.Они обозначаются буквами в скобках после типа цемента. Например, тип IP (MS) представляет собой портланд-пуццолановый цемент с умеренной сульфатостойкостью. Другие особые свойства обозначены (HS) для высокой сульфатостойкости; (A) для воздухововлекающих цементов; (MH) для умеренного тепла гидратации; и (LH) для низкой теплоты гидратации. Обратитесь к ASTM C595 для более подробной информации.

Тем не менее, из-за интереса в отрасли к спецификациям, основанным на характеристиках, ASTM C1157 описывает цементы по их эксплуатационным характеристикам:

Тип цемента Описание
Тип GU Общее применение
Тип HE Высокая ранняя прочность
Тип MS Умеренная сульфатостойкость
Тип HS с высокой сульфатостойкостью
Тип MH с умеренной теплотой гидратации
Тип LH с низкой теплотой гидратации

Примечание: подробный обзор типов цемента в США и их характеристик см. В документе PCA «Проектирование и контроль бетонных смесей» , EB001 или Эффект характеристик цемента на свойствах бетона , EB226.


Требования к физическим и химическим характеристикам

Химические испытания подтверждают содержание и состав цемента, а физические испытания демонстрируют физические критерии.

У C150 / M 85 и C595 / M 240 как химические, так и физические свойства ограничены. В C1157 ограничения почти полностью связаны с физическими требованиями.

Химические испытания включают анализ оксидов (SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 и т. Д.) для расчета фазового состава цемента. Цементы типа II ограничены содержанием C150 / M 85 максимумом 8 процентов по массе трикальцийалюмината (цементная фаза, часто сокращенно C 3 A), что влияет на сульфатостойкость цемента. Некоторые оксиды сами по себе ограничены спецификациями: например, содержание магнезии (MgO) ограничено максимум 6% по весу для портландцементов, поскольку это может повлиять на прочность при более высоких уровнях.

Типичные физические требования к цементам: содержание воздуха, дисперсность, расширение, прочность, теплота гидратации и время схватывания.Большинство этих физических испытаний проводится с использованием раствора или пасты, созданной из цемента. Это испытание подтверждает, что цемент хорошо работает в бетоне; однако характеристики бетона в полевых условиях определяются всеми ингредиентами бетона, их количеством, а также окружающей средой и используемыми процедурами обращения и укладки.

Хотя процесс производства цемента относительно схож в Северной Америке и на большей части земного шара, ссылки на спецификации цемента могут быть разными в зависимости от юрисдикции.Кроме того, методы испытаний также могут различаться, поэтому требования к прочности на сжатие (например) в Европе не «переводятся» напрямую на требования в Северной Америке. Заказывая бетон для строительных проектов, проконсультируйтесь с местным производителем бетона, чтобы убедиться, что используемый цемент соответствует требованиям, предъявляемым к среде проекта и области применения, а также требованиям соответствующих спецификаций на цемент.

.

19 Типы цемента — Свойства и использование в строительстве — Цементный бетон

что такое цемент? : Цемент — это наиболее часто используемый строительный материал в мире, обладающий как адгезионными, так и когезионными свойствами , благодаря которым он может связывать и связывать частицы твердого вещества в компактную прочную твердую массу. Его получают путем смешивания известняка и глины, их обжига и измельчения до мелкого порошка.Здесь мы обсуждаем различные виды цемента.

Гидравлический цемент обычно известен как портландцемент из-за его сходства после затвердевания с портландским камнем, найденным недалеко от Дорсета, Англия. Таким образом, это имя было впервые использовано Джозефом Аспдином из Лидса, Англия, в 1824 году в его патенте.

Storage of Cement Bag Хранение мешков с цементом

Здесь подробно описан процесс производства цемента: производство цемента.

Виды цемента:

Следующие 19 типов цемента:

  1. Обычный портландцемент
  2. Портланд-пуццолановый цемент
  3. Быстротвердеющий портландцемент
  4. Быстротвердеющий цемент
  5. Портланд-шлаковый цемент
  6. Гидрофобный портландцемент
  7. Низкотемпературный портландцемент
  8. Сульфатостойкий портландцемент
  9. Быстротвердеющий цемент
  10. Цемент с высоким содержанием глинозема,
  11. Суперсульфатированный цемент
  12. Кладочный цемент
  13. Цемент для нефтяных скважин
  14. Белый портландцемент
  15. Цветной цемент
  16. Водонепроницаемый цемент
  17. Расширяющийся цемент
  18. Песочный цемент и
  19. Воздухововлекающий портландцемент .

В этом списке от 9 до 19 — цемент специального назначения.

Обычный портландцемент

Этот цемент также называется базовым портландцементом и лучше всего подходит для использования в общем бетонном строительстве, где не подвергается воздействию сульфатов в почве или грунтовых водах.

Связанный: Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Очевидно, что этот цемент производится в максимальном количестве, чем другие цементы.Его получают путем измельчения портландского клинкера с возможным добавлением небольшого количества гипса, воды или того и другого и не более 1% воздухововлекающих добавок. Это очень полезные виды цемента.

Портлендский клинкер состоит из силиката кальция и получается путем нагрева до начала плавления заранее определенной и однородной смеси материалов, в основном содержащей 59% — 64% извести (CaO) и 19% — 24% кремнезема (SiO2) с 3% — 6%. % глинозема (Al2O3) и 1% — 4% оксида железа (Fe2O3).

Затвердевание и затвердевание цемента после добавления в него воды происходит из-за растворения и реакции компонентов.

Алюминат кальция первым схватывается и затвердевает, затем идет трисиликат кальция (3CaO.2SiO2.3h3O), который отвечает за ранний набор прочности в течение первых 48 часов. Дисиликат кальция вступает в реакцию медленно и увеличивает прочность на более позднем этапе, обычно от 14 до 28 дней.

Типичные химических реакций следующие:

3CaO.Al2O3 + 6h30 → 3CaO.Al2O3.6h3O

(3CaO.SiO2) + 6h3O → 3 CaO. 2SiO2,3h3O + 3Ca (OH) 2

3 (2CaO.SiO2) + 6 h3O → 3CaO. 2SiO2. 3h3O + 3 Ca (OH) 2

Типы обыкновенного портландцемента
  • 33 марка обыкновенный портландцемент
  • 43 марка обычный портландцемент
  • 53 марка обыкновенный портландцемент

портланд пуццолановый цемент

Пуццолановый цемент

получают путем измельчения клинкера и пуццолана или путем смешивания портландцемента и мелкого пуццолана.Доля пуццолана может варьироваться от 10% до 25% от веса цемента.

Цемент

PPC подходит для следующих условий: для прибрежных сооружений или морских сооружений как для плотин , опор мостов и фундамента толщиной , где используется массивный бетон, также используется для сантехнических систем tem как Канализация .

История создания PPC: Римляне и греки знали, что определенные вулканические материалы, если их тонко измельчить и смешать с известью и песком, можно использовать в качестве строительных растворов с хорошей прочностью.Римские строители использовали красный или фиолетовый вулканический туф, найденный недалеко от Неаполитанского залива, особенно в районе Поццуоли. Это был хороший строительный материал, который стал известен как пуццолана — название, которое сейчас часто используется для обозначения ряда материалов, как натуральных, так и искусственных.

Основное применение пуццолана — замена части цемента в смеси, что может привести к значительной экономии, особенно если материалы доступны на местном уровне.

Пуццолана относится к кремнистому материалу , следовательно, не имеет цементирующих свойств или меньшей связующей способности, но в тонко измельченной форме в присутствии воды может реагировать с гидроксидом кальция при подходящей температуре с образованием соединений, обладающих достаточными связующими свойствами.Другие природные вулканические материалы, обладающие пуццолановыми свойствами, такие как диатомит, кальцинированная глина и летучая зола.

Преимущества PPC (портланд-пуццолановый цемент)
  • Производство экономичное, т.к. дорогостоящий клинкер заменяется более дешевым.
  • Этот цемент снижает проницаемость , поэтому подходит для гидротехнических сооружений. Но требует очень быстрого лечения, утомительно.
  • Он производит очень медленную теплоту гидратации, а также снижает тепло.
  • Размер частиц PPC меньше, чем у OPC, поэтому он улучшает распределение пор по размерам , а также уменьшает микротрещины.
  • Миномет ППК на больше объема на , чем миномет ФПК.
  • Ultimate long term Strength PPC больше, чем OPC, если отверждение достаточно для пуццоланового действия.

Быстротвердеющий портландцемент

Цемент произведены путем тщательного смешивания известковых и глинистых и / или другие материалы, содержащие диоксид кремния, оксид алюминия или оксид железа.

Этот цемент имеет тот же химический состав, что и обычный портландцемент, но более мелкий. Его 24-часовая сила почти равна достигается обычным портландцементом через 3 дня. Использование этого цемента позволяет раннее удаление опалубки, что напрямую влияет на экономию времени и денег.

Обычно используется при дорожных работах и ​​строительстве мостов, где фактор времени очень важен.

Цемент сверхбыстрого твердения:

Цемент сверхбыстрого твердения — это надлежащая модификация быстротвердеющего цемента.Его получают путем перемалывания хлорида кальция с быстротвердеющим портландцементом. Обычно смешивают хлорид кальция с 2 массовыми процентами быстротвердеющего цемента. Поскольку сверхбыстрый цемент твердения очень чувствителен, бетон следует транспортировать, укладывать, уплотнять и готовить в течение 20 минут после смешивания. После добавления воды за короткий промежуток времени выделяется огромное количество тепла вместе с гидратацией. Итак, этот вид цемента отлично подходит для бетонирования в холодную погоду.

Свойства цемента сверхбыстрого твердения:

  • В возрасте одного или двух дней прочность цемента сверхбыстрого твердения на 25% больше, чем у цемента быстрого твердения, и только на 0-20% выше через 7 дней, но через 90 дней оба цемента имеют почти одинаковую прочность.
  • Использование цемента сверхбыстрого твердения в предварительно напряженном бетоне запрещено.

Портландцемент шлаковый

В портландском шлаковом цементе Доменный шлак представляет собой неметаллический продукт, состоящий в основном из стекла, содержащего силикаты и алюмосиликаты извести и других оснований, и вырабатывается одновременно с железом в доменной печи или чугунной электропечи.Измельченный гранулированный шлак получают путем дальнейшей обработки расплавленного шлака путем его быстрого охлаждения или закалки водой или паром и воздухом.

Этот цемент получают путем тщательного измельчения портландцемента. цементный клинкер и измельченный гранулированный доменный шлак (GGBF) с добавление гипса и разрешено добавки. и доля шлака должна быть не менее 25% и не более 65% Портландцемент шлаковый. Шлак содержит оксиды извести, глинозема и кремнезема и легко заменяют глину или сланец, используемые в производство обычного портландцемента.

Портланд-шлаковый цемент можно использовать для всех целей, для которых используется обычный портландцемент.

Однако у первого есть определенные преимущества: тепловыделение и более прочный.

Таким образом, он может использоваться в массовых бетонных конструкциях, таких как подпорные стены, фундамент и плотины.

Alo Читать: — Отводная головка работает при орошении — Расположение и функции компонента

Гидрофобный цемент

Гидрофобный цемент получают из обычного портландцементного клинкера путем добавления в процессе измельчения определенных водоотталкивающих химикатов .Поверх каждой частицы цемента образуется водоотталкивающее покрытие, которое предотвращает поглощение цементом воды или влаги из воздуха. Эта пленка разрушается во время смешивания бетона, и нормальный процесс гидратации происходит так же, как и с обычным портландцементом.

Этот цемент идеально подходит для длительного хранения в чрезвычайно влажных климатических условиях. Гидрофобными агентами могут быть олеиновая кислота, стеариновая кислота, нафтеновая кислота и т. Д. Этот цемент отличается от гидроизоляционного цемента.

Сульфатостойкий цемент:

Так как обычный портландцемент подвержен воздействию сульфатов, сульфатостойкий цемент разработан для использования там, где почва заражена сульфатами.

Из-за воздействия сульфата в O.P.C. цемент, есть вероятность расширения в рамках бетона и есть трещины и последующее разрушение.

Многие исследования показали, что для уменьшения воздействия сульфатов лучше подходит цемент с низким содержанием C3A.Цемент, устойчивый к сульфатам, имеет высокое содержание силикатов с низким содержанием C3A и низким C4AF.

При следующих условиях используется сульфатостойкий цемент:

  • При бетонировании морского сооружения в зоне приливных колебаний.
  • Если почва фундамента заражена сульфатом.
  • На болотистой или сульфатной почве.
  • Бетонная конструкция, используемая для очистки сточных вод и т. Д.

Быстросхватывающийся Цемент:

Быстросхватывающийся цемент очень быстро схватывается.Этот цемент используется для агрессивных условий фундамента , например, там, где требуется откачка, или для погружных участков земли.

В быстросхватывающемся цементе свойство быстрого схватывания достигается за счет снижения содержания гипса во время измельчения клинкера. Цемент быстрого схватывания также используется в некоторых типичных операциях по заливке швов .

Цемент глиноземистый

Этот цемент получают путем измельчения клинкера с высоким содержанием глинозема, состоящего из монокальциевых алюминатов .Цементный клинкер с высоким содержанием глинозема получают путем полного или частичного плавления заданной смеси материалов, в основном содержащих глинозема (Al2O3) и извести (CaO) с меньшей долей оксидов железа, кремнезема (SiO2) и других оксиды. Высокая начальная прочность, высокая теплота гидратации и очень высокая стойкость к химическому воздействию являются характеристиками высокоглиноземистого цемента. Это черный цвет. Его свойства быстрого затвердевания обусловлены более высоким процентным содержанием алюмината кальция вместо силиката кальция, как в обычном портландцементе.

Быстрое нагревание этого цемента является большим преимуществом при бетонировании в холодную погоду. Однако его использование в жаркую погоду очень ограничено из-за повышенной пористости и, следовательно, снижения прочности.

Different types of cement produce by cement factory Цементный завод

Суперсульфатный цемент

Это гидравлический цемент с содержанием серного ангидрида (SO3) менее 5%, полученный из смеси, состоящей из не менее 7% гранулированного доменного шлака, сульфата кальция и небольшого количества извести или портландского клинкера.Этот цемент используется в очень серьезных условиях, таких как морские работы, массовые бетонные работы, чтобы противостоять атаке агрессивных вод, железобетонные трубы в грунтовых водах, бетонные конструкции в сульфатсодержащих почвах, а также в химических работах, подверженных высокой концентрации сульфатов слабых растворы минеральной кислоты. Его также можно использовать для внутренней стороны мостов над железными дорогами и для канализационных труб.

Цемент с высоким содержанием глинозема и суперсульфатированный цемент следует использовать только в особых случаях.

Кладочный цемент

Кладочный цемент получают путем смешивания смеси портландцементного клинкера с инертными материалами (непуццолановыми) , такими как известняк .

Конгломераты, доломит, известняк и гипс, и пластификатор с воздухововлекающими добавками в подходящих пропорциях. Кладка цемента идет медленно затвердевает, обладает высокой удобоукладываемостью и высокой водоудерживающей способностью, что делает его особенно подходит для кладочных работ.

Цемент для нефтяных скважин

Цемент для нефтяных скважин

— это цемент специального назначения для герметизации пространства между стальной обсадной колонной и толщей осадочных пород путем закачки суспензии в нефтяную скважину, которая пробурена для поиска нефти.Этот цемент предотвращает утечку нефти или газа из нефтяной скважины. Этот цемент также предотвращает попадание серных газов или воды, содержащей растворенных солей . Все эти свойства цемента для нефтяных скважин достигаются путем добавления в состав цемента смеси замедлителей схватывания, таких как крахмалы, продукты из целлюлозы или кислоты.

При условии высокого давления и температуры в герметичных водяных и газовых карманах и установке обсадной колонны во время бурения и ремонта нефтяных скважин Гидравлический цемент подходит для использования, часто содержит замедлители схватывания для удовлетворения требований такого использования в дополнение к более крупному измельчению и / или пониженному содержанию трикальцийалюмината (C3A) клинкера.

Суспензии такого цемента должны оставаться перекачиваемыми при высокой температуре и давлениях в течение достаточного периода времени, а затем очень быстро затвердевать. Итак, это очень полезный вид цемента.

Цветной цемент:

Цветной цемент изготавливается путем добавления красящего пигмента с портландцементным клинкером. Доза пигмента составляет 5-10 процентных портландцемента. Для получения различных цветов используется белый или серый портландцемент в качестве основного материала л.Белый портландцемент производится так же, как и OPC.

Расширяющийся цемент:

Расширяющийся цемент — это тип цемента, у которого не изменяется в объеме при высыхании . Этот вид цемента также не дает усадки при затвердевании или после него. Этот тип цемента был разработан с использованием расширительного агента и стабилизатора.

Обычно сульфоалюминированный клинкер смешивают с портландцементом со стабилизатором. Этот цемент используется для затирки анкерных болтов или цементного раствора фундаментов машин, затирки и предварительно напряженных бетонных каналов , где изменение объема очень чувствительно для устойчивости.

Воздухововлекающий цемент:

Воздухововлекающий цемент производится путем добавления воздухововлекающего агента в виде энергии или в жидкой форме с цементным клинкером OPC. Добавлены и другие внешние материалы: животных и растительных жиров , масла и еще кислоты с определенным смачивающим агентом, таким как алюминиевый порошок , перекись водорода и т. Д., Путем введения воздухововлекающего агента, морозостойкости, характеристики затвердевшего бетона. увеличена.С помощью этого цемента улучшается удобоукладываемость, расслоение и просачивание бетона.

Вам также понравится: —

(Посещали 5523 раза, сегодня 40 посещений)

Продолжить чтение

.

Применение различных типов цемента для бетонных конструкций

Применение различных типов цемента для бетонных конструкций

Выбор цемента на основе его пригодности для различных бетонных конструкций важен с точки зрения долговечности конструкций. Таким образом, грамотный выбор типа цемента для конкретной строительной площадки предотвращает разрушение конструкции и значительно экономит затраты на ремонт и восстановление в дальнейшем.

Ниже приведены пригодность различных цементов для различных условий окружающей среды:

Применения Обычный портландцемент 33 сорта (OPC)

Применяется для нормального бетона до М-20, штукатурных работ, настила полов, затирки швов кабельных каналов на заводах ЦОН и др.Тонкость помола должна быть от 225 до 280.

Нанесение обычного портландцемента 43-го сорта (OPC)

  • Это наиболее широко используемый цемент общего назначения. Для бетона марок до М-30, сборных элементов.
  • Для морских конструкций, но C3A должно быть в пределах 5-8%.

Нанесение цемента OPC марки 53

  • Для бетона выше М-30, предварительно напряженного бетона, мостов, дорог, многоэтажных зданий и т. Д.
  • Для использования при бетонировании в холодную погоду.
  • Для морских конструкций, но C3A должно быть в пределах 5-8%.

Применение портландского шлакового цемента (PSC)

Цемент гранулированный шлаковый OPC +. Дает низкое тепло увлажнения. Шлак должен быть более 50% и до 70%. Он используется для;

  • Морские и прибрежные сооружения — очень высокая стойкость к хлоридам и сульфатам.
  • Очистные сооружения
  • Водоочистные сооружения
  • Конструкции, которые могут подвергнуться воздействию растворенных хлоридов и сульфат-ионов.
  • В основном следует использовать для всех будущих конструкций.

Применение портлендского пуццоланового цемента

IS: 1489 (часть I) -1991 (с использованием зольной пыли). Он дает низкую теплоту гидратации и снижает вымывание гидроксида кальция. Этот цемент следует использовать только после надлежащей оценки. Это должно быть проверено в соответствии с IS: 1489 (Pt I) — 1991. Используется для:

  • гидротехнические сооружения-плотины, подпорные стены
  • Морские сооружения
  • Массовые бетонные работы — опоры мостов
  • в агрессивных условиях
  • Кладочный раствор и штукатурка.

Применение сульфатостойкого цемента

(C3A <3%) Сульфатостойкий портландцемент - это тип портландцемента, в котором количество трикальцийалюмината (C3A) ограничено до менее 5%, а 2C 3A + C4AF менее 25%. SRC можно использовать для конструкционного бетона везде, где в нормальных условиях можно использовать OPC, PPC или шлаковый цемент.

Использование SRC особенно выгодно в таких условиях, когда бетон подвержен риску разрушения из-за воздействия сульфатов, например, при контакте с почвой и грунтовыми водами, содержащими чрезмерное количество сульфатов, а также для бетона в морской воде или выходит прямо на морское побережье.

Использование сульфатостойкого цемента рекомендуется для следующих применений:
  • Фундаменты, сваи
  • Подвальные и подземные сооружения
  • Канализационные и водоочистные сооружения
  • Химические заводы
  • Подходит для подземных работ, где сульфат присутствует в почве и воде.
Сульфатостойкий цемент Не подходит для:
  • Сульфатостойкий цемент не подходит там, где существует опасность воздействия хлоридов.Это вызовет коррозию арматуры.
  • Если присутствуют и хлориды, и сульфаты, следует использовать обычный портландцемент с C3A от 5 до 8.

Применение низкотемпературного портландцемента

Низкотемпературный портландцемент

особенно подходит для изготовления бетона для плотин и многих других типов водоудерживающих конструкций, опор мостов, массивных подпорных стен, опор, плит и т. Д. При массовом бетонировании часто происходит значительное повышение температуры из-за выделяемого тепла. по мере схватывания и затвердевания цемента.

Усадка, возникающая при последующем охлаждении, создает растягивающие напряжения в бетоне, что может привести к растрескиванию. Использование низкотемпературного цемента выгодно, так как он выделяет меньше тепла, чем OPC. Этот цемент недоступен на рынке на регулярной основе и должен быть получен по конкретным заказам.

Применение быстротвердеющего цемента

Быстротвердеющий цемент используется для ремонтных и восстановительных работ, а также там, где требуется скорость строительства и раннее завершение из-за ограничений по времени, пространству или по другим причинам.Цемент предназначен для бетонирования в холодную погоду, т.е. при температуре <5 o C.

Быстротвердеющий цемент — это в основном OPC, но его крупность составляет 3250 см 2 / г против 2250 см 2 / г в случае OPC. Прочность на сжатие через 1 день составляет 16 Н / мм 2 , а через 3 дня — 27 Н / мм 2 .

В настоящее время в стране доступны OPC более высокого качества, отвечающие этим требованиям, поэтому данный цемент не производится и не продается на регулярной основе.Характеристики этого цемента могут эффективно соответствовать только качеству OPC 53 класса.

Применение гидрофобного портландцемента

Гидрофобный портландцемент производится по специальным требованиям для районов с большим количеством осадков, чтобы продлить срок хранения цемента. Во время производства на частицы цемента наносится химическое покрытие, которое обеспечивает водоотталкивающие свойства, а цемент не подвержен влиянию высокой влажности и может храниться в течение более длительного периода.Это должно быть получено по специальному заказу от производителей цемента.

Подробнее:

Виды цемента — применение и состав различных типов цементов

Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента

Цемент для грунта — типы, состав, смесь, применение и преимущества

Производство цемента и процесс производства портландцемента

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о