Марки цемента по прочности и их применение

ПЦ – портландцемент без добавок;
ПШЦ – шлакопортландцемент с количеством шлака ≥20%, добавляемого при помоле клинкера, продукт называется шлакопортландцемент;
PPC – пуццолановый цемент, используется для бетонирования в водянистых условиях (пуццоланы – это продукты вулканической деятельности: пепел, туфы, пемза);
SPC, SSPC, SSHPC – сульфатостойкие, антикоррозийные вяжущие;
Б – быстротвердеющий порошок;
белый цемент; клинкер для его производства изготавливается из каолина и светлого известняка;
Г – быстротвердеющий глинопорошок; сырьем для обжига служат карбонатные породы и бокситы;
ГФ – гидрофобный цемент для бетонных изделий в воде;
PL – пластифицированный, позволяет легко укладывать раствор даже при низких температурах;
GRC – влагостойкий набухающий цемент, твердеет при любых условиях.

Содержание

Применение цемента всех видов: где используется, для чего применяется

В настоящее время цемент используется повсеместно – несмотря на появление новых строительных материалов, бетон на основе цемента по-прежнему считается самым популярным, универсальным и предпочтительным вариантом во многих случаях. Цемент – это порошкообразное вещество, относящееся к классу неорганических.

Цемент изготавливают путем измельчения клинкера, который, в свою очередь, получают путем обжига при высоких температурах глины и извести, взятых в определенных пропорциях. В порошок могут быть добавлены различные минералы, пластификаторы для улучшения свойств и т.д. Цемент используется в качестве связующего вещества для бетонных растворов всех типов и назначений.

Основная функция цемента – обеспечение хорошего сцепления конструктивных элементов строящихся сооружений и зданий. Бетонные растворы используются для заливки полов и различных конструктивных элементов, монолитных сооружений, изготовления определенных изделий и т.д.

Как работает любой вид цемента:

При смешивании с водой он превращается в вязкую пасту.
Цвет меняется от светло-серого до темного.
Бетон быстро становится твердым во влажной и теплой воздушной среде.

Для затвердевания смеси обычно требуется 28 дней, и постепенно она превращается в искусственный камень с очень высокой прочностью и стойкостью. Свойства цемента могут меняться в зависимости от ряда факторов: самого вяжущего вещества, наличия добавок, особенностей и условий эксплуатации, соблюдения технологии смешивания и укладки.

Основные показатели, которые учитываются при выборе цемента:
Прочность
Морозостойкость
Коррозионная стойкость
Устойчивость к воздействию воды
Сульфатостойкость
Точность шлифования

Дополнительные свойства могут быть обеспечены специальными порошковыми добавками, количество которых производитель всегда указывает на упаковке в маркировке и описании.

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной и той же технологии. Могут отличаться ингредиенты и их пропорции, в конце могут добавляться некоторые минералы и другие вещества, но само производство всегда включает определенные этапы и операции. В основе всех современных смесей лежит портландцемент.

Упрощенное описание технологии производства цемента:

Получение первичного сырья: измельченный известняк и глина смешиваются в суспензию в соотношении 4:1.
В процессе обжига суспензии при температуре +1500 градусов Цельсия сырье спекается в твердую массу, называемую клинкером.
Клинкер измельчается в мелкий порошок.

Минеральные добавки и гипс добавляются в клинкерный порошок для получения цемента с желаемыми свойствами.

Состав

Цемент имеет несколько компонентов на молекулярном уровне. Этот материал имеет вид мелкого серого порошка, но компоненты его химической формулы различны и отвечают за разные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:

Оксид кальция – примерно 67% по объему.
Оксид кремния – до 22% по объему.
Оксиды алюминия – до 5% по объему.
Оксид железа – до 3% по объему.
Различные виды модифицирующих компонентов – не более 3%.

Материалы, составляющие основу цемента:
Клинкер, изготовленный из глины и извести.

– Твердость и другие свойства материала зависят от его качества.

Минеральные ингредиенты
Вспомогательные ингредиенты с сульфатом кальция
Специальные добавки

Портландцемент отличается по составу не только из-за ингредиентов, добавляемых в процессе производства, но и из-за особых характеристик мест, где добывается сырье. Поэтому цемент в каждом регионе свой, хотя различия незначительны.

Назначение цементных растворов

Цементно-песчаные (и другие) растворы регламентируются ГОСТ 28013-98. По назначению они делятся на следующие виды:

Кладочныев том числе для монтажных работ. Применяются для кладочных или кирпичных работ, заполнения швов между бетонными и железобетонными плитами, выравнивания полов, заполнения участков, не предназначенных для несения больших нагрузок. Кладочный состав обеспечивает повышенные тепло- и звукоизоляционные свойства здания.

Штукатурка. Используется для выравнивания основания и защиты стенового материала от атмосферных воздействий.
Облицовка. Используется для облицовки вертикальных и горизонтальных строительных конструкций керамической и керамогранитной плиткой.

В зависимости от назначения цементного раствора в его состав может входить песок различных фракций.

Назначение раствора	Размер зерен песка, мм
Для каменной кладки, кроме бутовой	2,5
Для каменной кладки	5,0
Для штукатурных работ, кроме штукатурных покрытий	2,5
Для штукатурных покрытий	1,25
Для облицовочного слоя	1,25

Согласно ГОСТ 28013-98, цементные растворы различают по степени прочности на сжатие.

Таблица областей применения в зависимости от прочности на сжатие цементного раствора

Уровни прочности на сжатие	Области применения
М50	Герметизация в помещениях
М75	Внутренняя кладка
М100	Наружные работы по кладке кирпича и блоков, заливка пола
М150	Заполнение швов в тяжелых бетонных конструкциях, стяжка, устройство водопровода
М200	Благодаря высокой водостойкости продукт используется в качестве гидроизоляционного слоя; сульфатостойкий цемент применяется в конструкциях, которые в процессе эксплуатации будут контактировать с агрессивными средами.

Компоненты цементного раствора

Для производства высококачественного строительного материала каждый компонент должен соответствовать нормам:

Цемент. Как правило, используется портландцемент марок 400 и 500 без минеральных добавок или с минеральными добавками до 20%. Для особых условий работы используется сульфатостойкое, водостойкое, пластифицированное цементное вяжущее.
Песок. Должен соответствовать ГОСТу 8736-2014 "Песок для строительных работ". Для изготовления раствора должен использоваться речной песок и песок из карьеров, очищенный от иловых и глинистых включений, снижающих качество конечного продукта.
Вода. Вода из питьевого водопровода или проверенная в лабораторных условиях. Температура +15…+20°C.

Цемент, песок и вода являются основными ингредиентами цементного раствора, но в рецептуру также входят добавки, придающие определенные свойства пластичной смеси или конечному продукту:

Эластификаторы. Он улучшает гибкость и адгезию раствора к основанию и повышает трещиностойкость и влагостойкость затвердевшего продукта. ПВА может действовать как эластификатор.
Пластификаторы и их более сильная версия – суперпластификаторы. Они увеличивают подвижность пластичной смеси, уменьшают износ материала и снижают его склонность к расслаиванию. Самый простой вариант – использование моющих растворов. Они добавляются не в сухую смесь, а в воду.
Гидроизоляционные средства .. Такие добавки ускоряют схватывание и твердение раствора и повышают водостойкость готового слоя.
Латексные добавки. Придают готовому продукту широкий спектр полезных свойств – водостойкость, устойчивость к воздействию нефти и нефтепродуктов и других агрессивных химических веществ.
Противоморозные добавки. Используются при работах в холодное время года.
Сажа, графит и другие красители. Они не влияют на физические свойства материала, а служат только для изменения цвета готового продукта.

Цементы по типу клинкера

Поскольку свойства цемента во многом зависят от химического состава клинкера, на этом основана классификация этого строительного материала.

Портландцемент

Портландцемент является основным видом цемента.Он используется в общем строительстве и при производстве стандартных бетонных изделий. Это универсальное вяжущее вещество, которое обычно смешивается с широким спектром минеральных наполнителей. Он производится путем измельчения цементного клинкера с гипсом и небольшим количеством других добавок.

Портландцемент.

Исходным материалом для портландцементного клинкера является смесь известняка и глины, к которой могут добавляться мергель, доменный шлак и другие ингредиенты. Уже на стадии помола клинкера добавляется 1,5-3,5% водного гипса, который влияет на время схватывания цементных растворов.

Глиноземистый цемент

Высокоглиноземистый цемент – это быстротвердеющее, высокопрочное вяжущее, используемое в бетонных конструкциях с повышенной плотностью и водонепроницаемостью.

Смеси на его основе быстро схватываются, выделяя значительное количество тепла. Получаемые монолитные элементы характеризуются высокой огнестойкостью и устойчивостью к воздействию коррозионных агентов.

Глиняный цемент.

Клинкер для алюминиевого цемента получают путем обжига смеси известняка и боксита. В зависимости от доли глинозема в продукте, Al2O3 Принято разделять этот класс цементов на обычные (до 55%) и высокоглиноземистые (до 70%). Основной этап их производства происходит в электрических вращающихся печах при температуре 1450-1480 о С или 1700-1750 о С соответственно.

Виды портландцемента на основе клинкера

Различные марки портландцемента значительно отличаются по компонентному составу.

По этому параметру они делятся на пять типов:

1. Тип I – Портландцемент, состоящий исключительно из портландцементного клинкера без каких-либо дополнительных минеральных примесей.

Применение. Используется для производства бетона общего назначения и железобетонных конструкций в наземных, подземных или подводных условиях.

2. Тип II/A – Портландцемент с минеральными добавками, произведенный из портландцементного клинкера с минеральными добавками от 6 до 20%.

Тип II/B – Портландцемент с минеральными добавками, содержит смесь портландцементного клинкера с минералами и шлаком в пропорции от 21% до 35%.

Применение. Цементы этих двух подтипов используются для строительства бетонных и железобетонных монолитов.

3. Тип III – Доменный портландцемент назван так потому, что к доменному клинкеру портландцемента добавляется от 36 до 65% доменного шлака, электротермофосфата или топливного шлака.

Применение. Его можно использовать для армированных монолитных конструкций, которые эксплуатируются в условиях стабильной влажности. Цемент данной категории не должен использоваться для производства морозостойкого бетона.

4. Тип IV – Пуццолановый цемент содержит добавки вулканических минералов (пепел, пемза, туф), в совокупности называемых "пуццоланами". Их массовая доля ограничена диапазоном 21-35%.

Применение. Пуццолановый цемент хорошо работает в составе подземных или подводных монолитов. Его не используют в составе морозостойких бетонов. Его не применяют в конструкциях, которые должны твердеть в условиях недостаточной влажности или эксплуатироваться с чередованием периодов увлажнения и высыхания.

Расшифровка маркировки цемента в соответствии с новыми правилами

Кодирование информации о продукции в соответствии с ГОСТ 31108-2003 основано на разделении видов цемента на 5 групп, обозначаемых римскими цифрами. Первые 3 буквы являются производными от названия порошка – ЦЕМ.

Каждая группа имеет признаки, указывающие на особенности производства:

I – портландцемент без добавок, состоящий на 95-100% из цементного клинкера;
II – эта группа делится на подклассы А с 6-20% добавок и В с 21-35% добавок. В нее также входят пуццолановые цементы, содержащие
III – шлакопортландцемент, содержащий 36-65% шлака;
IV – пуццолановый цемент с 21-35% добавок;
V – композитный порошок, содержащий 11-30% шлака и пуццолан в тех же пределах.

Каждая добавка имеет свою букву: I – известняк, H – зола-унос, MC – микрокремнезем, K – композиционная добавка, G – шлам, SH – шлак, P – пуццолан. После этого следует номер класса прочности, а затем буквы: H – время нормального затвердевания, B – время быстрого схватывания. Пример: Шлакопортландцемент ЦЕМ III/А 32,5Н ГОСТ 31108-2003 Прочность цемента 32,5 МПа, твердеет нормально, содержит 36-65% шлака.

Марки цемента и области применения

Портландцементы используются в соответствии с их марками, которые прямо указывают на особые условия, если таковые имеются. В случае строительных работ при выборе марки цемента обращают внимание на класс прочности или марку.

Строительные работы в зависимости от твердости вяжущего порошка:

М200 – цемент предназначен для штукатурных работ, изготовления бетона М100;
М300 – соответствует монолиту М200, используется для бетонирования фундаментов, заливки фундаментов под низкие здания;
М400 – строительство железобетонных конструкций прочностью М300, дорожных покрытий, тротуарных плит, бордюров, опорных конструкций;
М500 – все виды наружных бетонных работ, изготовление перекрытий аэропортов и гидротехнических сооружений из монолита М400.

Составы растворов могут быть различными и определяются условиями возводимого здания. Состав смесей зависит от проекта.

Читайте далее: