Aprospect.ru

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

Классификация цемента

Классификация цемента

Приступая к строительным работам и сталкиваясь с необходимостью покупки (и последующего использования) цемента, невозможно быстро сориентироваться во всем многообразии его видов. Существует несколько классификаций цементных составов, общее представление о которых поможет вам сделать правильное решение в строительном магазине.

По прочности

Основная классификация цементов, от которой напрямую зависит долговечность и надежность результата строительных работ – по прочности на сжатие состава. Информация при этом отмечается специальной маркировкой на упаковке.

Отметим несколько наиболее распространенных его видов: Купить цемент в мешках в розницу | Основная классификация цементов | Блог Стройсматом | Первый строительный интернет-рынок

  • Класс 22,5 – способен выдержать давление до 22,5 МПа или, иначе, 300 кг/см 3 (отсюда следствием является устаревшая маркировка М300 – в случае чего, ищите на упаковке, в том числе, и ее);
  • Класс 32,5 (М400) – до 32,5 МПа / 400 кг/см 3 ;
  • Класс 42,5 (М500) – до 42,5 МПа / 500 кг/см 3 ;
  • Класс 52,5 (М600) – до 52,5 МПа / 600 кг/см 3 .

По виду клинкера

Клинкер – промежуточный продукт производства цемента, и именно от специфики его состава и изготовления зависят ключевые свойства конечного продукта. Классифицируются здесь цементы относительно ключевого минерала. Самый распространенный в строительстве – портландцемент (преобладает алит), также используются сегодня глиноземистый цемент (ключевой элемент – алюминатная фаза), магнезиальный цемент (на основе магнезита), различные смешанные типы и пр.

По назначению

Если задача использования не предполагает особых условий работы или эксплуатации состава, к использованию рекомендуются общестроительныецементы. Их цель пряма – обеспечить прочность и долговечность бетона. Пример такого цемента – стандартный портландцемент (маркировка ПЦ).

В зависимости от особых потребностей, в цемент могут добавляться особые добавки. За счет таких добавок состав переходит в категорию специальных цементов. Рассмотрим распространенные виды такой продукции и их маркировку.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) включает в себя добавки минерального типа, снижающие срок твердения – процесс обычно занимает не более трех дней. «Залог успеха» БТЦ – сочетание тонкого помола и высокого содержания таких компонентов, как трехкальциевый силикат и трехкальциевый алюминат. Рассчитан на работу с железобетоном, в отдельных ситуациях – для работы зимой, и не предназначен для крупных построек.

Сульфатостойкий портландцемент (ССПЦ) ориентирован на постоянное противодействие агрессивным средам с высоким содержанием минералов. Например, для поддержания прочности конструкции, находящейся в море и взаимодействующей постоянно с соленой водой. Спецдобавкой выступает гранулированный доменный или электротермофосфорный шлак в объеме от 1/5до 1/10 общей массы состава. Как вариант – от 1/10 до 1/20 минеральных осадочных добавок.

Разновидность, схожая с предыдущей – сульфатостойкийшлакопортландцемент (ССШПЦ), получаемый из мелкого помола клинкера, небольшого процента гипса и гранулированного доменного шлака.

Водонепроницаемый расширяемый цемент (ВРЦ) – крайне полезен в работе под водой, так как начинает браться в пределах 10 минут даже в воде.

Пластифицированный цемент (ПЛ) – невосприимчив к условиям регулярной смены температур, хорошо выдерживает сильный холод и жару.

Белый цемент (БЦ) – средство отделки, которое получается из сырья с минимальным процентом вхождения окрашивающих оксидов металлов в состав (например, известняки). Для топлива здесь нужен чистый в горении вариант – мазут или газ.

В категорию средств отделки также можно отнести все цветные цементы (ЦЦ) – фактором, определяющим их цвет как раз выступает высокое содержание того или иного оксида металла.

Гидрофобный цемент (ГФ) – не впитывает воду в течение нескольких минут, предназначен для дальних перевозок; пластичен и морозоустойчив.

Читайте так же:
Расчет бетона калькулятор сколько песка гравия цемента

По скорости твердения

Время набирания составом прочности также критически важно в строительном процессе. Неправильный выбор – быстрый износ или катастрофа. Неуместный выбор (когда не нужно быстрое захватывание) – лишние затраты.

Можно выделять ряд специфических классификаций цемента по скорости твердения, но, в общем, все его виды условно относятся к нормально твердеющим и быстротвердеющие. Последние характеризуются 50% твердением после первых 24 часов.

Всего же существует пять маркировок цемента по твердению:

  • ЦЕМ V – композиционный цемент с показателем прочности 32,5 МПа, который содержит доменный гранулированный шлак и золу-унос (до 30% каждый);
  • ЦЕМ IV – пуццолановый цемент с показателем прочности 32,5 МПа, содержащий микрокремнезем, пуццоланы и золу-унос в количестве 21-35% суммарно от всего состава;
  • ЦЕМ III — шлакопортландцемент с показателем прочности 32,5 МПа (36-55% доменного гранулированного шлака);
  • ЦЕМ II – содержитдо 35% различных добавок;
  • ЦЕМ I – застывает максимально быстро, содержит до 5%добавок и выходит на 50% прочности в течение вторых суток.

Как видим, скорость застывания зависит от специфики и количества добавок.Купить цемент недорого | Основная классификация цементов | Блог Стройсматом | Первый строительный интернет-рынок

По срокам схватывания

Время фиксации состава в стабильной позиции также важно в работе. Условно выделяют цементы:

  • Медленносхватывающиеся – затвердение начинается спустя более 2 часов после нанесения;
  • Нормально схватывающиеся – время начала процесса колеблется от 45 минут до 2 часов;
  • Быстросхватывающиеся – начинают «работать» менее чем спустя 45 минут после нанесения.

Заключение

Совокупность классификаций цемента на деле достаточно проста – и в процессе работы с данным вопросом вы быстро научитесь ориентироваться во всем многообразии маркировок продукта.

Главное – изучить все, понять и заняться поисками нужного варианта. А в случае чего, вам всегда поможет консультант строительного магазина. У вас все получится!

Как делают цемент

Летом прошлого года я провёл съемку на заводе Lafarge («Уралцемент») расположенном в поселке Первомайский, Челябинской области. Завод производит цемент по мокрому способу с 1957 года и по объемам производства находится в десятке крупнейших цементных заводов России. Для производства цемента используют глину и известняк. В качестве топлива выступает природный газ.

История портландцемента начинается 21 октября 1824 года, когда английский каменщик Джозеф Аспдин получил патент на вещество, которое назвал «портландцемент», поскольку его цвет напоминал серый цвет скал, находившихся вокруг города Портланд.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, гипса и специальных добавок. Свойства портландцемента зависят от состава клинкера и степени его измельчения. Важнейшее свойство портландцемента — способность твердеть при взаимодействии с водой. Оно характеризуется маркой портландцемента, определяемой по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов цементно-песчаного раствора после 28 суток твердения во влажных условиях.

2. Производство цемента складывается из двух основных технологических процессов: получение клинкера (наиболее трудоемкий и энергозатратный этап) и его помол с соответствующими добавками.

3. Для изготовления цемента сначала добывают известняк и глину из карьера.

6. Пройдя предварительную обработку, исходные материалы поступают в мельницу мокрого самоизмельчения «Гидрофол», где перерабатываются в шлам. Затем шлам домалывается в сырьевых мельницах и усредняется в шламбассейнах.

7. На заводе находится специальная лаборатория, в которой производят постоянный контроль качества и дозировку сырьевых материалов и добавок. И в том числе проводят тестирование конечного продукта на прочность.

11. Затем тонкомолотый сырьевой шлам вводится во вращающуюся печь (длиной около 200 м и диаметром 4 м) и обжигается при температуре 1450 градусов Цельсия.

Читайте так же:
Разборка цементной стяжки пола смета

12. При обжиге частички сырья сплавляются между собой, образуя клинкер.

13. Печь для обжига представляет собой вращающийся металлический цилиндр, который наклонен к горизонтальной плоскости под углом 3-4 градуса, чтобы обеспечить возможность движения материала вдоль печи.

14. Полученный клинкер охлаждается в холодильниках, дробится и подается транспортерами в бункеры цементных мельниц для помола.

15. Электрофильтры на вращающихся печах позволяют сократить выбросы пыли в атмосферу в 10-30 раз.

18. Остывший клинкер подается в мельницу.

20. Это самый шумный участок производства. Находится в цеху без наушников просто невозможно.

21. Цемент получают путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, минеральных добавок (10-15%) и гипса (3-7%), который служит для регулирования сроков схватывания. Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм.

24. Процедура LOTOTO (LockOut / TagOut / TryOut). Комплекс действий для повышения безопасности на производстве.

25. Различные минеральные добавки служат для придания бетонам, растворам и др. изделиям на основе цемента специальных свойств (скорость затвердевания, устойчивость в природных водах, морозостойкость).

28. Полученный портландцемент транспортируется из мельниц в силосы для хранения.

29. Из силосов цемент отгружают железнодорожными вагонами и автомобильным транспортом в следующем виде: навалом, специальными контейнерами МКР весом до 1 тонны, бумажными мешками весом 50 кг.

Процесс твердения бетона

Твердение бетона или схватывание – это сложный физико-химический процесс, когда цемент взаимодействует с водой и образует новое соединение. Бетонные массы, твердеющие в обычных условиях, прочнеют с течением времени, постепенно, по мере того, как вода поступает в глубь частиц цемента. Даже спустя месяцы твердения внутренняя оболочка зерен цемента еще не до конца вступает в реакцию с водой. Поэтому при влажных условиях схватывание становится прочнее, чем на воздухе. То есть в сухих условиях сроки твердения сводится к нулю из-за отсутствия влаги, необходимой для гидратации цемента.

Схема усадки бетона.

При хороших условиях схватывание нарастает быстро, и в течение 7-14 дней после приготовления набирает 60-70% своей 28-дневной прочности. Потом же рост прочности уменьшается. Схватывание при температуре ниже, чем нормальная, замедляется, а при температуре ниже 0°С – почти прекращается, и наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс схватывания ускоряется.

Во время твердения бетон изменяет свой объем: схватывание дает усадку, которая на поверхности происходит быстрее, поэтому при недостатке влаги образуются трещины. Трещинообразование также может быть связано с недостаточным и неравномерным разогревом блока, что снижает прочность и долговечность бетона.

Добавки-ускорители

Для строительных работ время твердения имеет свое значение.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Нужно ускорять время твердения при зимних работах и изготовлении железобетонных изделий.

Чтобы получить быстрое твердение бетона, используются различные необходимые добавки для достижения лучшего результата причем в строгих пропорциях: нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-сульфат натрия и нитрит-нитрат-хлорид кальция – 4%, сульфат натрия – 2%, хлорид кальция в неармированных конструкций – 3%, в армированных конструкций – 2%. Добавки хлорида кальция, нитрит-нитрат хлорида кальция не применяют в предварительно-напряженных конструкциях.

Схватывание раствора

Для схватывания при низких температурах бетонную смесь готовят из подогретых материалов, используют экзотермические цементы, известь-кипелку, нагревают паром, электротоками или добавляют ускорители твердения. Каждый из способов применяют отдельно или совместно с другими.

Читайте так же:
Что такое пена цемент макрофлекс

Чтобы получить подогретую бетонную массу, ее нагревают до 80-90° С, а наполнители до 40-50° С, после чего конструкцию укрывают утеплителем, и так тепло должно сохраняться в течение двух-пяти суток.

Подогрев конструкций производят паром либо электротоком. А чтобы тепло сохранялось, работы обычно ведут под пленочным покрытием. Электропрогрев производят постепенно: сначала доводят температуру до 70, а затем увеличивают до 220 в. Также пропуская электроток, подогревают и горизонтальную поверхность конструкций.

Таблица наполнителей для различных марок бетона.

Таким образом, прочность зависит напрямую от той температуры, при которой происходит процесс твердения бетона. Схватывание прекращается при температуре ниже нормальной, то есть ниже 0°С, и наоборот, при хорошей влажности и повышенной температуре ускоряется. Часто быстрое твердение бетона обусловлено особенно работами в зимний период либо нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой.

Для прочности свежеуложенных конструкций необходим следующий уход. Необходимо поддерживать их в состоянии влажности, защищать от сотрясения, ударов, повреждений, резких температурных колебаний. Очень часто низкокачественный бетон приводит к его полному разрушению, несмотря на хороший состав смесей и материалов.

Важно следить за материалом в первое время после укладки, так как в дальнейшем все недостатки только ухудшат состояние и приведут к неотвратимым последствиям. Для этого создают благоприятные температурные и влажностные условия, регулярно поливают поверхность, защищают от солнечных лучей.

Закрывают его влагоемкими покрытиями: мешковиной, брезентом или засыпают слоем опилок или песка на несколько часов после укладки и поливают водой, чтобы поверхность практически всегда оставалась в состоянии влажности. Поливают все это с помощью брандспойтов с наконечниками, разбрызгивающими струю. Все это влияет на качественное схватывание.

Таблица состава бетонной смеси.

Важно, чтобы свежеуложенная бетонная масса, соприкасающийся с интенсивными грунтовыми водами, должен быть изолирован путем отвода воды на время не менее, чем на трое или 14 суток в зависимости от состава цемента.

В жаркое летнее время поливают и деревянную опалубку. Крутые и вертикальные поверхности поливают непрерывным током воды через трубки с мелкими отверстиями (такой способ всегда применяется в жарких странах). Поливка и укрытие бетонных конструкций – весьма затратное дело, поэтому поверхности (дорого, площадки, перекрытия), не подвергающиеся контакту с бетоном, допустимо покрывать специальными защитными пленками (как правило, это разжиженный битум).

Движение по забетонированным конструкциям и установка на них лесов и опалубки допускается в том случае, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа. Движение же бетоноукладочных машин и автотранспорта допускается тогда, когда схватывание достигает своей прочности, заложенной проектом производственных работ. Строительная лаборатория утверждает мероприятия по уходу за массами, сроки и порядок их проведения. Регулирование температурных и влажностных условий бетонных конструкций с начала укладки и до момента замоноличивания межблочных швов регламентируются в проекте сооружений и в проекте производства работ.

Для чего применяется цемент с известняком

В зависимости от исходных материалов существует несколько видов цемента:

  • портландцемент;
  • сульфатостойкий;
  • глинозёмный;
  • пуццолановый;
  • пластифицированный;
  • кислотоупорный;
  • шлакопортландцемент;

Технология производства.

В зависимости от вида цемента различается и технология их производства. Мы рассмотрим технологию производства на примере самого распространенного вида — портландцемента. Производство цемента начинается с производства промежуточного продукта — клинкера.
Клинкер — это продукт, получающийся путем смешивания известняка (3/4 части) и глины (1/4 часть) и дальнейшего обжига в печи при температуре +1450С, в течении 3-4 часов.
В качестве известняка могут применяться:

  • Известняк, не содержащий включений кремния. Плотная порода с мелкокристаллической структурой.
  • Мергель – переходная от известняковых к глинистым порода. Включает в свой состав мелкие частицы солей кальция с примесью полевого шпата, доломита и пр.
  • Мел – податливая, легко измельчаемая осадочная порода.
  • Ракушечный известняк.
Читайте так же:
Цемент это минерал или горная порода

В качестве глины могут применяться:

  • Глинистые сланцы. Благодаря своей слоистой структуре легко раскалываются, что значительно облегчает обработку.
  • Лесс. Рыхлая мелкозернистая порода, содержащая большое количество карбоната кальция.
  • Глина. Представляет собой смесь основного глинистого вещества – гидроалюмосиликата с соединениями железа, магния и других элементов.
  • Суглинки. Отличаются от глины увеличенным содержанием песка.

Перед обжигом все компоненты измельчаются с помощью дробилок, смешиваются, перемалываются в мельницах и поступают в печь. Поскольку во время обжига печь вращается, клинкер образуются в виде гранул, размером до 5 см в диаметре. После печи, уже получившиеся гранулы клинкера остужают, добавляют необходимые добавки и на мельницах повторно измельчают. Качество будущего цемента зависит от степени измельчения — чем мельче помол, тем качество цемента лучше.

Минералогический состав портландцемента:

  • оксид кальция (CaO) −минимум 62%;
  • диоксид кремния (SiO2) −минимум 20%;
  • глинозём (Аl2O3) − минимум 4%;
  • оксид железа (Fe2O3) −минимум 2%;
  • магния оксид (MgO) −минимум 1%.

Портландцемент является базовым цементом, на основе которого изготавливают цементы с заданными характеристиками. Например, портландцемент не способен функционировать в водной среде из-за наличия микропор, куда попадает влага и агрессивные сульфаты и соли приводят к разрушению цементного камня. Поэтому, для конструкций, которые будут работать в условиях постоянного контакта с водой изготавливают специальный сульфатостойкий цемент. Достигается это путем внесения специальных минеральных добавок: гранулированный доменный шлак, пуццолан, комбинацию пуццолана или микрокремнезема со шлаком. Поскольку производство такого цемента очень затратно, такой цемент применяется только на ответственных конструкциях. В основном же строительстве применяют простой портландцемент.

Марка цемента.

Основным показателем, характеризующим его свойства, является марка цемента. Марка цемента состоит из буквенного индекса «М» (обозначающим слово «Марка») и цифрового индекса, который обозначает величину давления, которую способен воспринять эталонный образец, выдержанный 28 суток. Например, портландцемент, маркируемый М400, воспринимает давление, не ниже 400 кг/см².
Основных марок цемента несколько:
М700 – самая высокая марка. Применяется при производстве предварительно-напряженных конструкций. Цена такого цемента очень высока, поэтому применяется только в особых случаях;
М600 – цемент увеличенной прочности. Область применения – производство ответственных железобетонных изделий и конструкций;
М500 – цемент, обладающий достаточно хорошими прочностными показателями, что позволяет использовать его при реконструкции зданий и сооружений, возведении военно-технических объектов, укладке дорожного покрытия и пр. менее ответственных конструкций;
М400 – самая доступная и широко используемая марка цемента. Обусловлено это тем, что цемент обладает достаточными показателями прочности и позволяют применять его при возведении объектов любого неответственного назначения.
М300 и М200 — самые низкие марки, но по цене отличаются не значительно от марки М400, поэтому выпускается в довольно ограниченном количестве, так как экономия от их применения минимальна.

Расшифровка марок цемента по ГОСТ 31108-2003 (действующий)

На текущий момент актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является:
ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия.

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.

Читайте так же:
Смесь битумной мастики с цементом

Таблица расшифровки марок цемента и области их применения

Таблица марок цемента

Краткие характеристики цемента разных марок:
ЦЕМ I – портландцемент. Отличается высокой скоростью набора прочности на начальных стадиях. 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 ГОСТ 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.

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

Таблица классов прочности цемента

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 обозначения цемента на упаковке:
«Композиционный портландцемент ЦЕМ II/A-К(Ш-3-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2016»
расшифровка:
«Композиционный портландцемент типа ЦЕМ II, подтипа A с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (З) и известняка (И) от 12% до 20%, класса прочности 32.5, быстротвердеющий»

Какие свойства учитывают при выборе

Покупая цемент для различных целей, обращают внимание на следующие характеристики:

  • Прочность. Маркируется М и имеет градацию в зависимости от нагрузки: например, М300 выдерживает нагрузку 300 кг/см2. Класс прочности обозначают В измеряют в МПа.
  • Устойчивость к коррозии. Это способность препятствовать воздействию агрессивной внешней среды. Самый стойкий — пуццолановый цемент, применяемый для строительства подводных сооружений.
  • Водостойкость. Способность достигать в воде необходимого состояния, сохранять свои свойства под воздействием влаги.
  • Морозостойкость. Показывает, сколько циклов заморозки/оттаивания может выдержать материал.
  • Сульфатостойкость. Сохранение характеристики при взаимодействии с сульфат-ионами, содержащимися в соленой воде.
  • Тонкость помола. Свойство порошка, от которого зависит прочность и время затвердевания.

Ключевое значение отводится прочности, от которой зависят условия применения цемента, характеристики монолитной конструкции. Окончательно судить о прочности можно спустя 28 дней после замеса, когда цемент приходит в готовность. Процесс отвердения начинается через 1-2 часа после затвора, заканчивается спустя 12 часов. Прочность набирается благодаря гидратационному теплу. Низкие температуры содействуют прохождению цикла, тогда как высокие ускоряют процесс, могут вызвать растрескивание.

Параметры прочности можно найти на упаковке, там же размещена информация по типам конструкций, сферам применения.

Производственный процесс

Технология производства различных видов одинаковая, отличия касаются состава и пропорций вносимых компонентов, которые могут добавляться на разных этапах. Все актуальные разновидности цемента изготавливают на основе портландцемента.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector