Aprospect.ru

Агентство недвижимости
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свойства и особенности портландцемента

Свойства и особенности портландцемента

Свойства и особенности портландцемента

Портландцемент представляет собой вяжущее, необходимое для приготовления ряда бетонов (ячеистых, легких, тяжелых), высококачественных строительных и теплоизоляционных смесей. Технические условия применения и маркировка разных видов цемента регулируются ГОСТ 10178-85 и 31108-2003, эти же стандарты определяют их основные свойства. К ним относят: тонкость помола, марку, водопотребность, время схватывания и окончательного затвердевания, величину объемных деформаций. Изменение свойств зависит от содержимого портландцемента (сырья для клинкера и добавок), обжига и измельчения, срока хранения. Эти же факторы напрямую контролируют сферу применения и определение пропорций вяжущего, при покупке важно выбрать состав с нужной маркировкой.

Технические показатели портландцемента

Основные свойства и ГОСТ

Портландцемент изготавливается путем тонкого помола силикатного клинкера и гипса, доля минеральных составляющих достигает 97 %. Внешне он напоминает серо-зеленый порошок, качества искусственного камня он приобретает после контакта с водой и затвердевания. В зависимости от наличия активных минеральных веществ, различают бездобавочные составы (маркировка такого цемента по ГОСТ 10178-85 включает расширение Д0) или с полезными примесями (до 20 %, Д20, соответственно). Буквенные обозначения используются для указания разновидности сухой смеси: быстро- или нормальнотвердеющей, пластифицированной, сульфато- или влагостойкой. Также от минерального состава зависят такие качества портландцемента, как морозостойкость и противодействие коррозии.

Несмотря на разные обозначения марок цемента, ГОСТ 10178-85 и 31108 не противоречат, а дополняют друг друга, более современный стандарт содержит разделение на классы, согласно срокам твердения. Оба норматива регулируют такие свойства портландцемента:

  • Плотность: средняя (1000–1300 кг/м3) и истинная (1400–1700).
  • Тонкость помола, зависит от способа обработки клинкера и размера ячеек просеивающего сита. Чем ниже этот показатель, тем более высококачественным считается цемент.
  • Тепловыделение — свойство, характерное для всех групп портландцементов.
  • Сроки схватывания (начальные от 45 мин до 10 часов, окончательные — до 28 суток).
  • Равномерность изменения объема, данное свойство определяет величину набухания при затвердевании в воде или усадки — при контакте с воздухом.
  • Прочность или активность — показатель, от которого зависит основная маркировка цемента и его сфера применения.
  • Водопотребность, характеризующая необходимый объем воды для затворения портландцемента. Минимальное значение — 24 %, чем больше этот показатель, тем ниже будет прочность застывшего цементного раствора.

Характеристики ПЦ 500

1. Тонкость помола.

Измельчение клинкерного камня с гипсом проходит на последней стадии изготовления портландцемента. Размер частиц определяет скорость гидратации (а значит — и такие свойства цемента, как прочность и сроки затвердевания). Это связано с увеличением суммарной площади поглощающего воду материала. Поэтому портландцементы тонкого помола считаются самыми высококачественными. Но есть и отрицательная сторона: помимо увеличения затрат на измельчение, оно влияет на сроки хранения вяжущего и скорость вступления в химическую реакцию с минеральными компонентами и водой (что не всегда хорошо). По этой причине размер зерен цемента тщательно контролируется.

Под этим параметром понимается необходимое количество воды в процентах от содержания вяжущего, для получения раствора с нормальной консистенцией (последняя регулируется ГОСТ 310.3-76). У портландцементов этот показатель самый низкий — 24–28 %, но на практике для затворения используется больше жидкости — от 40. От этого свойства зависит процесс гидратации: избыток приводит к излишней пористости искусственного камня и ухудшает его прочность, недостаток сказывается на удобоукладываемости и качестве замеса. Водопотребность напрямую связана с процентным содержанием алюминатов кальция (чем больше, тем лучше), косвенно — с тонкостью помола, и регулируется путем ввода активных пластифицирующих добавок.

Сфера применения разных составов

Главный параметр цемента, определяющий его основную маркировку. Чем быстрее и тверже застынет цементный камень, тем качественнее считается вяжущее и универсальнее его сфера применения. Предел прочности на сжатие и изгиб у одной и той же марки изменяется, в зависимости от этапа гидратации. На 28 сутки портландцемент достигает указанного в марке значения (к примеру, для М400 — 40 МПа). Это свойство, как и предыдущие, зависит от состава и способа изготовления и является контролируемым. Прочность ухудшается по мере хранения даже в запакованном виде, указанная маркировка теряет силу уже через 2 месяца после выпуска.

Гидратация цемента сопровождается процессом выделения теплоты. Чистые ПЦ являются самыми экзотермическими, составы с помолами доменных шлаков имеют пониженное тепловыделение. Чем массивнее заливаемая конструкция, тем больше тепла отдает цемент, возможно повышение температуры до 50 °C и возникновение перепадов. Это не самое полезное свойство, нередко оно служит причиной образования трещин в бетоне. Как следствие, применение составов с интенсивным тепловыделением ограничено для массивных конструкций и ответственных объектов. Но этот показатель положительно сказывается на гидратации при ведении строительных работ в зимнее время.

Технические характеристики

Определяются стандартами ГОСТ 10178-85 и 31108-2003, граничные значения зависят от марки цемента. В целом, различают такие технические характеристики портландцемента, как: вещественный состав, удельный вес, плотность, предел прочности на сжатие и изгиб, скорость и время схватывания, активность при пропаривании. Практически все они связаны с процентным содержанием силикатов, гипсового камня и оксидов железа, алюминия, магния и более сложных минералов. Доля гипса строго ограничена строительными стандартами и не превышает 4 %, эта добавка регулирует скорость схватывания цемента.

Удельный вес и плотность материала являются условными показателями. Портландцемент имеет сыпучую структуру, между зернами всегда находится воздух. На эти характеристики также влияет маркировка, у видов с добавками плотность варьируется от 2900 до 3200 кг/м3, при этом средний удельный вес составляет 1200–1300. От степени уплотненности цемента зависят в первую очередь пропорции замешиваемого раствора, поэтому данная величина учитывается при покупке, наряду с прочностью.

Производство цементных смесей

Определение сроков схватывания проводится специальными приборами Вика. Без ввода ускоряющих добавок портландцемент начинает схватываться на второй час и через 4–6 переходит на следующую стадию затвердевания (гидратации). Окончательный набор прочности происходит через 28 суток. На этот показатель оказывает влияние не только состав, но и тонкость помола, выбранное соотношение В/Ц. Данная характеристика важна для определения времени нахождения бетона в опалубке, при необходимости быстрого проведения работ покупают быстрозатвердевающие составы на основе портландцемента (с буквенным обозначением БТЦ в маркировке).

Важно знать: при всех преимуществах применения (сокращении времени на бетонирование) эта группа уступает в прочности стандартным маркам, за исключением дорогостоящих строительных смесей с укрепляющими добавками.

Насыпная плотность цемента: таблица истинной массы цементного раствора

Такая характеристика, как плотность цемента, представляет собой достаточно информативную информацию о данном строительном материале, которая позволяет оценить надежность будущего раствора, а также его прочность.

Читайте так же:
Рецепт цемента для стен

Разница между данным показателем в разных видах цемента может значительно различаться, что требует от строителей правильного выбора материала и соответствующих расчетов. В первую очередь плотность цемента влияет на составления пропорций приготовления строительных смесей для возведения зданий и сооружений.

Характеристика цемента, его химическая формула

Такой строительный материал, как цемент, материаловеды относят к искусственным неорганическим вяжущим веществам. С жидкими материалами он способен образовывать массу, обладающую пластичностью, способностью затвердевать и набирать форму камнеподобного тела.

Чаще всего цемент используют для приготовления бетона и различных растворов для осуществления строительства. Существует достаточно много различных видов данного материала, отличающихся своими характеристиками, применением, а также физическими и эксплуатационными свойствами.

Характеристика

Формула цемента является достаточно сложной, так как химия этого вещества многокомпонентная и непростая. В большинстве случаев материал состоит из следующих веществ:

  • CaO (оксид кальция) – 67 процентов;
  • SiO2 (диоксид кремния) – 22 процента;
  • Al2O3 (оксид алюминия) – 5 процентов;
  • Fe2O3 (оксид железа) – 3 процента;
  • другие компоненты – 3 процента.

Исходя из списка компонентов, можно сделать вывод, что химическая формула цемента является большой и достаточно запутанной. Благодаря такому составу, материал отличается достаточно многими полезными качествами.

Их оценить позволяют определенные характеристики, к самым важных из которых специалисты относят следующие:

  • насыпная плотность цемента;
  • удельная плотность цемента;
  • прочностные показатели;
  • время схватывания и затвердения;
  • удельный вес;
  • устойчивость к низким температурам;
  • тонкость помола;
  • расход материала;
  • стойкость к коррозии и т.д.

Вышеперечисленные характеристики материала являются достаточно важными. Они в зависимости от условий могут немного меняться, что требует тщательного подхода к осуществлению расчетов. Первые два показателя существенно могут повлиять на определение количества цемента, необходимого для возведения определенных объектов.

В целом плотность вяжущегося вещества находится в пределах от 3000 до 3200 килограмм на метр кубический. Но это лишь среднестатистические данные, которые могут отличаться в зависимости от множества факторов.

Насыпная и удельная

Насыпная плотность – это особая характеристика любых сыпучих материалов, в том числе и сухого цемента. Определяться данный показатель может в различных единицах измерения, но чаще всего строители и материаловеды его представляют в килограммах на метр кубический (кг/м3).

Удельная плотность цемента представляет собой показатель, характеризующий отношения веса материала к занимаемому им объему. Единицы измерения при этом остаются такими же, как и при насыпной плотность – кг/м3.

Альтернативным названием этого показателя является удельный вес вещества. Эта характеристика цемента может отличаться в зависимости от множества факторов, но приблизительные значения для каждого вида материала в нормальном состоянии строители и материаловеды определили.

В целом насыпная и удельная плотность цемента известная для разных групп данного материала:

  • глиноземистого класса;

Глиноземистый

  • портландцементов;

Портландцемент

  • шлакового класса;

Шлакового класса

  • пуцолланового класса.

Глиноземистый цемент относится к быстродействующим гидравлическим вяжущих веществам. Смесь для данного материала подбирают специальную, так как она должна быть богатой глиноземом. Кроме этого компонента, в данном цементе присутствует и достаточное количество разных примесей.

Они позволяют увеличить некоторые показатели и эксплуатационные свойства материала. На данный момент существует несколько видов данного цемента: ГЦ-40, ГЦ-50 и ГЦ-60. В первую очередь их отличие состоит в том, что они затвердевают за разное количество времени.

Их насыпная плотность примерно находится в пределах от 950 до 1150 килограмм на кубический метр. Истинная (то есть удельная) плотность данного вида материала в два раза больше: от 3000 до 3100 килограмм на кубический метр.

Портландцемент также относится к гидравлическим вяжущим веществам. Он изготовляется посредством совместного помола нескольких компонентов. К ним относится клинкер, гипс и различные добавки.

Среди химических соединений в данном материале существенно преобладают силикаты кальция, количество которых достигает 80 процентов в зависимости от производителя. Именно этот вид цемента чаще всего применяют на строительстве в разных частях света.

Связанно это с его прекрасными характеристиками и эксплуатационными свойствами. Насыпная плотность данного цемента марок М400 и М500 составляет от 1100 до 1300 кг/м3.

М 500

Что касается удельного показателя, то он несколько больше, нежели глиноземистых материалов: от 3100 до 3200 кг/м3.

Плотность цемента М200 несколько ниже предоставленных данных, так как он обладает меньшим количеством различных добавок и примесей. Соответственно и сфера применения такого материала более ограничена, так как данный показатель влияет на множество свойств и качеств цемента.

М 200

Шлаковые цементы отличаются тем, что их добавки представляют собой активные минеральные вещества в виде доменных гранулированных шлаков. Из-за того, что данные компоненты материала обладают способностью самостоятельно твердеть, вяжущее вещество такого вида получается качественнее, нежели его пуцоллановые аналоги.

Цемент представляет собой сыпучее вещество, которое очень распространено в различных типах строительства и ремонта. Тут узнаете, из чего он состоит.

В настоящее время весьма популярной считается силиконовая штукатурка, которая применяется для отделки фасада зданий. Здесь все о ее различных видах и характеристиках.

Сухая стяжка пола предназначена не только для выравнивания пола, но так же сделать его и крепким. Перейдя по ссылке ознакомитесь с ее характеристиками.

К тому же производство таких цементов – это корректная утилизация продуктов доменных печей, которые используются при выплавке чугуна из руд. Данные виды материала существуют трех марок: М300, М400 и М500. Они обладают индивидуальными характеристиками и особенностями применения.

Насыпная плотность цемента М300, М400 и М500 находится в пределах от 1100 до 1250 килограмм на метр кубический. Это показатель, касающийся сульфатно-шлакового материала, несколько ниже: от 1000 до 1200 килограмм на метр кубический.

Удельная плотность шлакопортландцемента – 2900-3000 килограмм на метр кубический, тогда как сульфатно-шлакового вещества – 2800-2900 килограмм на метр кубический.

Пуцоллановые цементы начали производить достаточно давно. Эти материалы являются одними из самых древних вяжущих веществ, так как впервые вещество вулканической породы – пуцоллану, применили еще в Древней Риме. Отличается такой материал повышенными антикоррозийными свойствами.

Удельная плотность пуцолланового цемента в рыхлом состоянии находится в пределах от 800 до 1000 килограмм на кубический метр. Если данный материал уплотнить, то данный показатель немного повыситься – до 1200-1600 килограмм на кубический метр.

Что касается удельного веса пуцолланового вяжущего вещества, то он не превышает показателей от 2700 до 2900 килограмм на метр кубический.

Подробнее о том, как определить плотность цемента смотрите на видео:

Читайте так же:
Цемент марка 500 д0 или д20

Факторы плотности

Насыпная плотность цемента существенно отличается от истинной тем, что она является величиной, умеющей меняться. Находится она чаще всего в пределах от 1100 до 1600 килограмм на один метр кубический.

Существует определенный перечень различных факторов, которые могут повлиять на материал, изменив насыпную плотность цемента.

К ним относятся:

  1. Марка материала. Считается, что любой цемент более низкой марки имеют соответственно более низкую плотность. Именно поэтому данный показатель у материала М200 будет ниже, нежели в М400.
  2. На данный фактор важно обращать внимание, так как марка цемента – это практически первое, на что обращает человек внимание, осуществляя покупку данного товара.
  3. Технология производства. В зависимости от того, каким образом изготовлялся цемент, у него могут быть различные фракции, отличающиеся прежде всего диаметром частиц. Это в свою очередь значительно влияет на то, какие воздушные пространства будут между ними.
  4. Если частицы цемента значительные в свои размерах, то пустоты также будут немаленькими. Чем мельче помол, тем меньше воздушного пространства останется в готовом материале.

Технология производства

  1. Химический состав. Если в состав материала добавить определенные пластификаторы, добавки, глинозем или другие элементы, его насыпная плотность может немного поменяться. Связанно это с тем, что размер этих компонентов отличается от размера частиц самого цемента.
  2. В итоге они могут, как увеличить воздушное пространство, так и занять его, будучи достаточно маленькими.

Химический состав

  1. Условия хранения. В некоторых средах материал может достаточно быстро набирать или же терять свои технические характеристики. Например, цемент, находящийся в силосе, длительное время может совершенно не менять показателей плотность в отличие от материала, расположенного на открытом пространстве.
  2. Влага может вытеснять пространство между пустотами, делая цемент более тяжелым и уплотненным. Если транспортировка цемента была неаккуратной, чаще всего его показатели плотности увеличиваются. Чем больше было ушибов на дороге, тем более высокой будет плотность материала.
  3. Дата производства. Если цемент был изготовлен сравнительно недавно, в нем остается небольшое количество статического заряда, который существенно может увеличивать воздушное пространство между частицами материала.
  4. Из этого следует, что, чем дольше времени прошло после даты производства, тем более высокой будет плотность.

Плотность сухого цемента меняется от всех вышеперечисленных факторов, поэтому очень важно на них обращать внимание, производя расчеты, или же осуществляя поиск ответа на то, почему существуют отличия между указанными производителем параметрами материала и реальными данными.

Расчет и определение

Определение насыпной плотности цемента – это достаточно простой процесс, который не требует больших расчет или сложных механизмов измерения данного показателя. Для этого понадобится все три вещи:

  • воронка, через которое может проходить материал;
  • мерный цилиндр, позволяющий измерить объем цемента;
  • весы, предназначенные для выяснения массы исследуемого вещества.

Мерный цилиндр не нужно подбирать больших объемов. Достаточно обычной литровой емкости с мерной линейкой на ее стенках. Использую воронку, в цилиндр следует насыпать определенное количество цемента. После этого необходимо разровнять поверхность материала в емкости и убрать излишки, если таковы имеются.

Массу исследуемого цемента следует взвесить, предварительно перед этим также узнав массу самого мерного цилиндра. При это запрещается утрамбовывать материала или же встряхивать его.

Плотность цемента после получения всех данных исследования можно определить, использую простую формулу:

В данной формуле M2 подразумевает общий вес мерного цилиндра и цемента, который был в нем насыпан. Вместо М1 следует вставить массу самой емкости. V – это объем насыпанного в цилиндр материала, который соответствует показателю, взятому из мерной линейки. Масса измеряется только в килограммах, объем – в метрах кубических.

Плотность цемента по ГОСТ определяют следующим образом: PH=M/V, где М – это навеска цемента в граммах, а V – объем жидкости, вытесненной цементов в сантиметрах кубических. По своей сути этот метод практически не отличается от вышеописанного, являясь его аналогом.

Таким образом можно определить плотность с точностью до 0,01 грамма на кубический сантиметр. Для более корректного измерения исследование проводят два раза, в результат записывая их среднестатистическое значение.

Знать насыпную плотность цемента необходимо из-за различных причин. К ним относится необходимость осуществления расчетов для компонентов бетона.

Благодаря знаниям характеристик материала, можно определить, какое его количество необходимо добавить в бетономешалку.

Заключение

Плотность цемента значительно влияет на эксплуатационные характеристики материала, поэтому очень важно ее рассчитывать перед строительством. Для этого следует понимать, в чем заключаются различия, как истинных, так и насыпных показателей материала, и каким образом необходимо их определять.

В таком случае, если все будет сделано максимально корректно, сооружение или здание будет построено правильно на долгие десятилетия или столетия.

Хим. добавки для производства цемента

Цемент – это популярный, один из главных стройматериалов, являющийся искусственным минеральным гидравлическим веществом неорганической природы, имеющий вяжущие свойства. Контактируя с водой, водными растворами солей и прочими жидкими средами, формирует массу с пластичными характеристиками, которая в дальнейшем становится твердой и трансформируется в камневидный материал. Главнейшее предназначение цемента – применение в качестве компонента бетона и стройрастворов. С его помощью создают бетон и укрепленные арматурой сооружения, фундаменты и балочные конструкции в многоэтажных строениях.

Выступая гидравлическим вяжущим, он обладает такой особенностью, как получение прочностных качеств во влажных условиях. В этом состоит его принципиальное отличие от прочих минеральных вяжущих, например, от гипса и воздушной извести, затвердение которых происходит исключительно в воздушной среде.

Из чего производят цемент? Основной компонент, составляющий данный материал – клинкер. Именно он сказывается на свойствах и крепости. Также используют хим. добавки для производства цемента. Согласно стандартам изготовления, активных минеральных добавок в его структуре может пребывать около 15 %. Их влияние в таком объеме на главные качества и тех. характеристики небольшое. Повысив объем добавок до 20 %, можно изменить свойства цемента, который в таком случае уже будет являться пуццолановым цементом.

Главным образом, в состав могут входить соединения глины и карбонатов, в некоторых случаях – искусственные сырьевые компоненты (отходы, шлаки) или естественные субстанции, как например, остатки оксида алюминия.

Рассыпное состояние материала характеризуется объемным весом 900-1300 кг/м 3 , более плотное – до 2000 кг/ м 3 .

Изготовление цементов с добавками и без регламентируют соответствующие стандарты.

Состав напрямую отображается на свойствах данного стройматериала. Среди основных:

мех. прочность. По прочностным характеристикам цементы бывают четырех типов: 400, 500, 550 и 600. Этот показатель обуславливает устойчивость к разрушению под влиянием определенных факторов;

Читайте так же:
Средство для чистки кирпича от цемента

время застывания. Важнейшее свойство, влияющее на процесс укладки цемента. При нормальной густоте и работе с ровными поверхностями материал должен равномерно менять объем в процессе высыхания. В ином случае чрезмерное напряжение может негативно отобразиться на состоянии покрытия, привести к его преждевременному разрушению. Чтобы определить, как будет меняться объем, можно провести предшествующее укладке тестирование (кипячение застывших цементных лепешек);

зернистость помола. Данный показатель влияет на скорость, с которой происходит высыхание, а также на прочность сооружения. Чем измельченнее материал, тем более крепким и лучшим он является. В наибольшей степени эти преимущества проявляются на начальном этапе твердения. Зернистость, как правило, составляет 3000-3200 кг/м 3 , а определяет ее удельная поверхность компонентов, находящихся в 1 кг цемента;

плотность. Определяется размером воды при затворении, применяемым при приготовлении смеси. То есть, сколько воды необходимо, чтобы укладка была нормальной, а высыхание происходило, как полагается. Уменьшить водорасход и увеличить цементопластичность позволяют пластификаторы как органические, так и неорганические;

устойчивость к низким температурам, то есть возможность противостоять кратковременной заморозке воды, повышающей параметры на 8-9 %. Важность данного показателя объясняется тем, что в замороженном состоянии происходит давление воды на цементопокрытие, приводящее, в свой черед, к нарушениям структуры и постепенному разрушению;

сцепление с арматурой. Должно быть надежным во избежание сдвига арматуры в цементе. Это главный фактор, который обеспечивает совместное функционирование арматуры и цемента, дает возможность работать под нагрузкой, использовать конструкцию в качестве цельного монолита;

выделение тепла. Когда цемент застывает, происходит тепловыделение. Застывание должно происходить медленно и постепенно, чтобы покрытие было равномерным и по всему его периметру не образовывались трещины и расколы. Чтобы достичь оптимальных объемов и скорости выделения тепла (уменьшить эти показатели), можно задействовать спец. минералогические составы.

Виды цемента

На сегодняшний день промышленность предлагает различные виды данного строительного материала.

Зависимо от сырья, цемент может быть известковым, мергелистым и глинистым со шлаком и бокситом. Последний вид примечателен водонепроницаемостью, морозо- и огнестойкостью. Еще по вещественному составу существует разделение на чистоклинкерные (бездобавочные) цементы и те, в состав которых входят минеральные добавки. По назначению – на общестроительные и специальные. Общестроительные, в свою очередь, по скорости затвердевания делятся на те, которые твердеют нормально, и те, которые быстро. По срокам схватывания цементы бывают медленно-, нормально- и быстросхватывающимися.

Если брать за основу разделения главный минерал, можно выделить следующие виды:

— романцемент. Здесь преобладает белит. В наши дни такой цемент практически не изготавливают;

— портландцемент. Основа – алит. Самый популярный вид в современном строительстве;

— глиноземистый Ц. Доминирует алюминатная фаза;

— магнезиальный Ц. Связующее, которое именуют также цементом Сореля. Производится, в основном, из магнезита. Затворение происходит при помощи водных солевых растворов;

— кислотоупорный Ц. В основе – гидратированный силикат натрия. Совокупность белый песок + кремнефтористый натрий, затворяемая водным раствором жидкого стекла.

По технологии изготовления цементы бывают сухими и мокрыми. Отдельно можно выделить биоцемент, отличие которого состоит в применяемых производственных технологиях, а именно биотехнологиях.

Если брать за основу такую характеристику, как прочность, существуют различные марки цемента: от М200 до М600. Шаг может составлять 50 или 100. О чем говорят эти числа? О том, в сколько раз проявляется крепость при стискивании: в 100-600 кг/см² (10-60 МПа). Обозначения М200, М300, М400, М500 и М600 гарантируют, что заявленная прочность при сдавливании будет не меньше этих величин.

Марка цемента влияет на его применение и стоимость. Так, М600, благодаря высокопрочности, имеет наибольшую цену. Его еще называют военным или фортификационным, ведь, зачастую, используют при возведении сооружений оборонного значения (бункеров, шахтных пусковых установок и т.д.).

Кроме марок, которые обуславливает крепость, выделяют и прочностные классы. В чем их отличие? В том, что выведение прочности происходит не усредненно, а с 95 %-ной точностью (когда 95 проб из 100 отвечают сообщенному классу). Классы обозначаются числами от 30 до 60 (крепость при сдавливании в МПа). Отдельной группой стоят цементы без нормирования прочности на сжатие.

Также не стоит забывать о цементе для стройрастворов (малоклинкерном композиционном), предназначение которого – кладка и штукатурка. Чтобы его создать, измельчают не только портландцементный клинкер и активные минеральные добавки, но и наполняющие компоненты.

Портландцемент и шлакопортландцемент – в чем разница между этими двумя материалами? В том, что первый оперативнее твердеет, а минеральных добавок в его составе находится 10-15 %. Главные компоненты (клинкер и гипс) обжигают при t 1500 °C. Без него сегодня практически не обходится строительная отрасль. А основное достоинство выглядит, как возможность трансформироваться в твердую камнеглыбу, в том числе, при контакте с водной средой.

Кроме этих двух видов, отдельно выделяют цемент, затвердевающий в воде, напрягающий (оперативно поддается схватыванию и высыханию), тампонажный (подходит для создания газовых и нефтяных скважин), декоративный (белого цвета) и сульфатоустойчивый (твердеет более медленно, однако обладает высокой стойкостью к низким температурам).

Как делают цемент

Весь производственный процесс можно условно разделить на два объемных технологических процесса: получение клинкера (требует больших затрат труда и энергии), помол клинкера совместно с определенными добавками. Сырье для создания клинкера добывают в спец. разработанных карьерах.

Клинкер – это результат обжига сырьевых компонентов (известняк, глина, рухляк, доменный шлак, нефелиновый шлам и др.), взятых в нужном соотношении, в ходе которого формируются силикаты кальция, алюмоферритная и алюминатная фазы. Печь для обжига выглядит как вращающийся цилиндр из металла, который, к тому же, наклонен под нужным углом, обеспечивающим перемещение материала вдоль печи. В ней происходят сложные физ.-хим. процессы. Условно печь можно разделить на несколько зон, в которых осуществляются такие технологические этапы, как подогрев, декарбонизация, экзотермические реакции, спекание и охлаждение.

После обжига клинкер охлаждают в холодильных камерах, измельчают и подают, используя транспортеры, в бункеры мельниц для дальнейшего помола, в частности, и вместе с минеральными добавками. Уже из мельниц полученный материал перемещают в специально отведенные для хранения места.

Для многоэтапного контроля качества, соблюдения правильных дозировок компонентов и тестирования конечного продукта на прочность на предприятиях оборудуют лаборатории.

Для транспортировки используют ж/д вагоны или автотранспорт. Перевозка может осуществляться насыпью, в контейнерах массой до 1 т или в бумажных мешках, к примеру, по 50 кг.

Читайте так же:
Степень гидратации цемента формула

Минеральные добавки для цемента

Роль минеральных добавок, выступающих заменой части клинкера, заключается в присвоении цементу особых рабочих и эксплуатационных свойств: скорость твердения массы, стойкость к воздействию природных вод, морозоустойчивость и др. Также они призваны минимизировать расход энерго- и материалоресурсов.

Активными минеральными добавками могут выступать искусственные и неорганические природные вещества, имеющие гидравлические и/или пуццолонические свойства. Их тонко измельчают, а после смешивают с гипсом и гашеной строительной известью. Данная смесь уникальна в своем роде, она после воздушного твердения может дальше твердеть под водой.

Среди популярных минеральных добавок можно выделить:

— осадочные (опоки, трепелы, диатомиты);

— вулканические (трассы, пемзы, туфы, пеплы);

— искусственные (кремнеземистые отходы, углистые/глинистые сланцы, зола и зола-унос, шлаки).

Их задействование дает возможность получать пуццолановый портландцемент, который содержит в своем составе до 30 % осадочных веществ и до 40 % вулканических. Его тонкость помола и периоды схватывания такие же, как у классического портландцемента. В самом начале твердения прочность увеличивается медленно. Однако пуццолановый состав более стойкий к влаге, что объясняется гидратацией клинкерных компонентов и взаимодействием минеральной добавки с гидратом кальциевого оксида, формирующегося при отверждении клинкера.

Химические добавки для разных цементных смесей

Хим. добавки позволяют производить различные виды цемента с разными характеристиками.

Так, 5 %-ный алюминий оксид используют для создания сульфатостойких портландцементов (СПЦ), а также всех цементов, основой которых служит глиноземистый (высокоглиноземистый) клинкер. Оксид алюминия выступает ускорителем схватывания и твердения. Среди иных интенсификаторов: поташ, сульфат натрия, нитрат кальция, хлорид кальция. Используя ускорители схватывания, необходимо учитывать, что возможна некоторая потеря итоговой прочности.

Важная добавка для создания кислотоупорных цементов, имеющих в своем составе наполнители – натрий кремнефтористый. Это ускоритель твердения, влияющий в дальнейшем на прочность материала, его жаро- и термостойкость, водо- и кислотоупорность. Но нельзя переусердствовать с внесением данного вещества, ведь его чрезмерное введение может привести к уменьшению механической прочности материала, потере водоустойчивости и слишком быстрому схватыванию, сильно затрудняющему рабочий процесс. Оптимальный объем – 4-6 % от веса наполнителя.

Чтобы создавать жаростойкие цементы, можно использовать такую добавку, как стекло жидкое натриевое. Она также ускоряет твердение, в больших количествах позволяет достигать высокой гидроизоляции. Однако существует очень тонкая грань между большими и чрезмерными объемами, которые, как и в случае с иными интенсификаторами, могут в итоге привести к потере прочности. За этим следует очень внимательно наблюдать.

Не стоит забывать и о противоморозных добавках, позволяющих работать с цементами при низких температурах. Яркий пример – хлорид кальция, который, к тому же, ускоряет схватывание и твердение в обычных условиях, а также помогает реанимировать лежалые цементы. Как вариант, в качестве противоморозной добавки можно использовать поташ, мочевину, нитрат натрия или нитрат кальция. Последнее вещество действует на материал в комплексе, позволяет не только выполнять работы в морозы, но и ускорять набор прочности, препятствовать образованию трещин, замедлять коррозию арматуры, получать качественные поверхности.

В цементной отрасли имеют место и суперпластификаторы – синтетические вещества, используемые в размере 0,1-1,2 % от массы цемента. Им свойственен сильный разжижающий эффект, время действия которого ограничивается сроком 2-3 часа с момента добавления. Самый распространенный суперпластификатор – сульфат натрия.

Очевидно, что минеральные, как и хим. добавки для производства цемента имеют большое значение в данной отрасли. Они не только влияют на сам материал, но и обуславливают свойства, характеристики и долговечность возведенных с его применением конструкций. Поэтому к их выбору и использованию важно отнестись со всей ответственностью.

Остались вопросы по данной теме? Не можете самостоятельно определиться с той или иной добавкой для конкретного вида цемента или выполнения ею какой-либо задачи в смеси? Обращайтесь! Наши специалисты с радостью помогут вам в этом!

Цемент марки М500: основные характеристики

Цемент относится к искусственным строительным материалам, которые активно применяются в разнообразных направлениях строительства. Может использоваться цемент отдельно как вяжущий состав, так и в сочетании с другими добавками для создания таких строительных смесей как: бетон, железобетон и подобные.

Евроцемент М500

Основными разновидностями сырья, из которого делается данный цемент, являются:

  • гипсовый камень;
  • клинкер, разновидность минерала, который изготавливают при помощи спекания известняка и глины;
  • отходы от возгонки фосфора или выплавки чугуна (так называемая доменная шихта);
  • гидрофобные, кислотоупорные и пластифицирующие добавки.

Означенные компоненты перемалывают тонким помолом. Далее выполняется смешивание в требуемых для данной марки пропорциях.

Общие характеристики марки М500

В зависимости от устойчивости к внешней нагрузке определяется марка цемента, которая является основным отличием одних цементов от других. Нагрузка измеряется в килограммах на квадратный сантиметр, то есть, к примеру, смесь с характеристикой 100, способна после застывания выдерживать нагрузки в сто килограммов на квадратный сантиметр поверхности.

Как не трудно понять, основная характеристика для цемента марки М500 равняется пятистам килограммам на квадратный сантиметр. Благодаря такой высокой прочностной характеристике данная марка востребована в разнообразных областях, и М500 является одним из наиболее востребованных материалов в строительстве. Из базовых характеристик отметим преобладание в составе данной марки силикатов кальция.

Если сравнивать данную смесь с остальными вариантами, то М500 зачастую является оптимальным для выполнения самых разных работ. В целом диапазон марок представляет собой ряд от 100 до 700, то есть данная марка обладает повышенной, но не наибольшей прочностью. При этом нужно учитывать и такие параметры как быстрота затвердевания и эластичность, которые в более прочных смесях могут являться меньшими по сравнению с менее прочными.

Плотность цемента М500

Плотность цемента используется для определения требуемого количества смеси при выполнении строительных работ.

Существуют плотности:

  • насыпные;
  • истинные.

Насыпная плотность используется для выполнения подсчетов количества смеси и представляет собой плотность разрыхленного материала, с учетом частиц воздуха, которые располагаются между крупицами собственно смеси.

Истинная плотность в свою очередь определяется плотностью смеси без воздуха, то есть превышает насыпную в количественном отношении и составляет около 2500 килограмм на кубометр.

В процессах, которые не требуют высокой точности, плотность принимается в диапазоне 1200-1300 кг/м 3 .

Где используется цемент М500?

Самая распространенная разновидность данного цемента (о разновидностях сказано далее) используется для создания предварительно напряженных и особо прочных железобетонных конструкций.

Читайте так же:
Сколько нужно цемента для 1 куба бетон м200

Цемент М500

Помимо этого данную марку активно применяют для дорожного строительства, создании монолитных конструкций и гидротехнических сооружений, в аэродромном строительстве и работах, которые предполагают возможность быстрой распалубки.

Разновидность, в которой имеются минеральные добавки, зачастую применяется для создания плит, балок и фундаментов повышенной прочности (особо прочные) в жилищном, сельхоз и промышленном строительстве.

Часто используют марку для создания прочных бетонных смесей, возведения железобетонных конструкций, которые имеют повышенную прочность.

Основные свойства данного цемента дают возможность использования в условиях повышенной влажности и температур. Еще одной сферой использования является создание еврозаборов и тротуарной плитки. Благодаря быстрому застыванию именно эту марку часто применяют для восстановительных работ.

Помимо такого обилия областей применения следует отметить и то, где данная марка не применяется. Считается нецелесообразным использовать эту разновидность в строительных работах, на которых активно использовалась (или используется) пресная вода, либо водные смеси с минеральными добавками, как ни странно, но в подобных условиях большую твердость имеет цемент м400 Д0, то есть без добавок.

Виды и их характеристики

Данная марка цемента различается по наличию или отсутствию минеральных добавок. Существует строительная смесь, не содержащая добавок, которая маркируется символами Д0 (то есть добавки — 0) и есть разновидность, которая включает в себя минеральные добавки в количестве до двадцати процентов от смеси и маркируется соответственно – Д20.

К техническим характеристикам М500 относится:

  • прочность,
  • наличие морозоустойчивости и устойчивости к пониженным температурам,
  • проявления незначительных деформаций в процессе усадки,
  • водоустойчивость,
  • пониженная сульфатостойкость.

Следует дополнить эти характеристики высокой антикоррозийной устойчивостью, которая наблюдается в разновидности с минеральными добавками. Данное свойство обуславливает применение этой разновидности в ремонтно-строительных работах, штукатурных работах и использовании в качестве дополнения к смесям которым требуется коррозийная устойчивость.

Специальные виды цементов

Учитывая активное применение в различных областях, изготовители предлагают смеси специализированные под выполнение определенных задач:

  • Быстротвердеющий портландцемент приобретает более половины марочной прочности в течение трех суток, используется в скоростном строительстве, маркируется БТЦ.
  • Сульфатостойкий М500 используется в массивных фундаментах, на которые наблюдается воздействие грунтовых вод, содержащих сульфаты, в частности для причалов, плотин, маркируется ССПЦ.
  • Смеси с поверхностно-активными добавками обладают лучшей пластичностью (маркировка ПЛ) или уменьшенной водопраницаемостью (маркировка ГФ) которые дают возможность использования в специфических условиях.
  • Водонепроницаемый расширяющийся цемент обладает высокой плотностью и применяется для гидроизоляции шахтных сооружений, водопроводных труб и заделывания трещин в железобетонных конструкциях, маркируется ВРЦ.
  • Тампонажный портландцемент используется для того чтобы изолировать от грунтовых вод буровые скважины.
  • Для декоративных целей, в частности кладки облицовочного кирпича или фасадного камня, используются цветные цементы или белый цемент, который маркируется литерами БЦ.

Добавки и присадки

Определить наличие добавок возможно по маркировке на упаковки. Для определения количества добавок используется литера Д, после которой указывают на процентное количество добавок. Как правило, добавки содержатся в диапазоне от 5 до 20 процентов, соответственно, существуют маркировки от Д5 до Д20.

Помимо этого маркировочный код использует другие литеры для указание на модификации смесей, которые дополнены присадками.

Цемент марки М500

Таких литер имеется существенное количество, далее даны их определения:

  • Б – быстрозатвердевающая смесь;
  • ШПЦ – содержит более 20% добавок, шлакопортландцемент;
  • ПЦ – портландцемент;
  • Н – смесь с нормированным количеством клинкера;
  • ПЛ – пластификаторы, то есть смесь имеет повышенную морозостойкость и пластичность;
  • ГФ – гидрофобный, то есть обладает водонепроницаемостью;
  • ВРЦ – обладает нулевым водопоглощением, быстро затвердевает;
  • СС – сульфатостойкость, устойчив к агрессивным жидкостям.

Использование разнообразных присадок и добавок позволяет получить цементы с определенными свойствами. Благодаря данной технологии возможно использовать М500 в разнообразных областях и достичь существенной экономии материала.

Цемент М500 – применение

Для того чтобы дать более детальное представление относительно сферы использования данной строительной смеси, конкретизируем указанные сферы ранее применения.

К распространенным направлениям использования М500 относится:

  • создание фундаментов, которые предназначены под многоэтажные или промышленные здания;
  • создание крупных складов, торговых центров, вокзалов, портовых доков и подобных производственных и общественных помещений;
  • восстановительные работы на железобетонных и бетонных конструкциях;
  • возведение шлюзов, мостов, плотин;
  • создание автомагистралей с повышенным грузопотоком;
  • создание зданий на нестабильных и водонасыщенных грунтах;
  • изготовление опор для ЛЭП, дорожных и аэродромных плит.

Эти варианты использования обуславливаются такими свойствами данного строительного материала как высокая прочность, быстрое затвердевание и другими.

Нормы расхода

Марка цемента является основным параметром, который определяет требуемое количество смеси, используемое для создания кубометра бетона. Чем выше марка, тем меньше требуется цемента и в целом использование более высоких марок является более экономически выгодным.

Таким образом, в плане количества затрачиваемого материала М500 относится к наиболее выгодным, так как для получения бетона определенной прочности требуется на 15-20 процентов больше низкомарочного цемента.

Существуют распространенные пропорции, которые используются для получения бетона из цементно-песочной смеси.

Эти пропорции различаются в зависимости от предназначения создаваемого бетона. К основным разновидностям относятся следующие:

  • для конструкций, которым требуется высокая прочность, то есть фундаментов, перекрытий и подобных: 1 часть цемента на две части песка;
  • для кладочных растворов: 1 часть цемента на 4 части песка;
  • для областей, где не предполагается существенной нагрузки, таких как стяжка пола, садовые дорожки и штукатурка используют соотношение 1 к 5 цемента и песка, соответственно.

При использовании смесей, которые созданы за более чем тридцатидневный период до начала смешивания, следует учитывать снижение эксплуатационных характеристик.

Итоги

Приведенные данные позволяют составить достаточно полное представление относительно марки цемента М500.

Данный цемент имеет существенное распространение и используется в различных областях, резюмируя, предоставим некоторые наиболее значимые факты:

  • Перед приобретением смеси, следует обратить внимание на дату выпуска и посмотреть соответствующую документацию, так как за каждые четыре недели смесь становится менее активной на 10%, то есть эксплуатационные характеристики снижаются.
  • Смешивание М500 с другими марками цемента не является целесообразным, так как свойства материала изменятся в отрицательную сторону по сравнению с изначальными.
  • М500 может использоваться для зимнего бетонирования, так как устойчивы к коррозийным воздействиям и разным температурным условиям.

В целом М500 является оптимальным вариантом. Для частного использования, чтобы создать надежные и прочные бетонные смеси, которые в итоге экономически выгоднее, сделанных и более низкомарочных цементов. Для промышленного, где прочностные характеристики соответствуют существующим стандартам и нормативам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector