Цемент - один з небагатьох будівельних матеріалів, без якого неможливо будь-яке будівництво. Будь то монолітний хмарочос із залізобетону або дерев'яна хатинка. Адже тільки в казці у хатинки бувають курячі ніжки. У житті ж - її "фундаментні ніжки" з бетону . Історія створення і винахід цементу заслуговують на окрему розмову і в рамки нашої рубрики ніяк не вкладаються.
Так все ж з чого виготовлений портландцемент. Які у нього основні характеристики: види, марки. Давайте, про все по чуть-чуть, але по суті. Так би мовити - для загальної інформації. Почнемо, мабуть, з головного - з виробництва цементу.
Якщо особливо не вдаватися в подробиці і поверхнево подивитися на процес, то виробництво цементу можна представити у вигляді трьох основних стадій:
- Видобуток і обробка сировини.
- Видобувається вапняк, глина, гіпсовий камінь.
- Добутий вапняк подрібнюють, сушать, подрібнюють і перемішують в потрібній пропорції з глиною. Приблизно 75% вапняку і 25% глини. Склад постійно коригується, в залежності від характеристик використовуваних матеріалів.
- Таким чином отримують шлам (мокрий, сухий або комбінований метод)
- Випал сировинного складу і отримання клінкеру - наступний крок у виробництві цементу
- Шлам надходить в спеціальну піч, де відбувається його випал при температурі близько 1450 градусів.
- При цій температурі шлам спікається (майже як зерна керамзиту), перетворюючись в так званий клінкер.
- Клінкер подрібнюють в спеціальних жорнах до порошкоподібного стану
- Змішування компонентів і отримання портландцементу.
- В подрібнений клінкер додають приблизно 5% гіпсу.
- Залежно від марки і виду цементу, вводяться мінеральні добавки (цифри д0, д5, Д20 в маркуванні)
Власне, на цьому виробництво цементу можна вважати завершеним. Одержаний порошок є портландцементом ПЦ. Застосування портландцементу настільки широко, що перерахування цементної продукції може зайняти цілу сторінку. Власне про це можна почитати нашу статтю цемент у виробництві бетону і ЗБВ
Основні види цементу
- білий цемент
Основне використання БЦ - виготовлення будівельних сухих сумішей. За багатьма параметрами обганяє звичайний портландцемент: прискорений набір міцності, підвищена стійкість до атмосферних впливів. початкова декоративність ЗБВ з БЦ дозволяє експлуатувати архітектурний залізобетон - без додаткової забарвлення і облицювання. ЗБВ з білого цементу - темніють, не вигоряють, не жовтіють від часу. Так само, БЦ використовують в штукатурних розчинах, для виготовлення кольорових поверхонь задекорованих під камінь і т.д. Для цього, білий цемент змішують з фарбувальними пігментами.
- швидкотвердіючий цемент
Найчастіше, цементи, що включають в свій склад активні мінеральні добавки, користуються більш низьким попитом, ніж їх бездобавочні побратими по цементному цеху. Причина тому - більш повільний темп схоплювання додаткового цементу. А подібна затягування здатна внести свої корективи в терміни оборотності опалубки, в швидкість бетонування, та й в весь будівельний процес в цілому. Для того, щоб будівельники не були прив'язані до затягнутим термінами схоплювання цементу з мінеральними добавками, багато цементні заводи випускають цемент бистротвердеющий . Причому, швидкотвердеющими бувають як додаткові, так і бездобавочні види цементу. Наприклад: Підприємство Мордовцемент виробляє і продає бездобавочний бистротвердеющий цемент М500 д0 в мішках і навал.
- цемент, що розширюється
РЦ отримують з глиноземистого цементу і гіпсу. Відрізняється від інших видів розширенням при твердінні. Майже всі інші види дають усадку (крім ВБЦ і НЦ)
- Водонепроникний безусадочний цемент
В основному, застосовується при: гідроізоляції монолітних конструкцій, закладення швів між залізобетонними елементами, герметизації різних стиків, спорудженні водонепроникних бетонних ємностей для зберігання різних рідин.
- гідрофобний цемент
Цемент з введенням спеціальних добавок, що підвищують його стійкість до зберігання і транспортування у вологому середовищі, Так само, ГЦ використовують, щоб отримати товарний бетон з підвищеною вологонепроникністю і морозостійкістю до F1000
- глиноземистий цемент
Він же - аллюмінатний і бокситний. Основна перевага - бетони з такого в'яжучого швидше набирають міцність: до 50% за добу. Процес твердіння супроводжується великою кількістю тепла, що може бути актуально при зимовому бетонуванні.
- Напружує цемент.
Розширюється при наборі міцності цемент, призначений для створення самонапружених залізобетонних конструкцій, в т.ч. з використанням спеціальних видів арматури . Розчини на такому в'язкому застосовуються при виготовленні тріщиностійкості (безусадочних), водонепроникних стиків, при капітальному ремонті і модернізації старих конструкцій, збільшення їх водонепроникності. Бетони на основі НЦ - чемпіони за коефіцієнтом водонепроникності: до W20, що актуально при будівництві підвалів на грунтах з високим УГВ, монолітних покрівель, резервуарів, чаш басейнів і т.д. - без пристрою додаткової гідроізоляції. Бетон, отриманий з напружуваного цементу, перші 7-10 днів набору міцності повинен перебувати в середовищі з підвищеною вологістю. Такі бетони відрізняються підвищеною міцністю, вологонепроникністю і морозостійкістю.
- портландцемент
Портландцемент. Найпоширеніший і використовуваний вид. Напевно 99% цементу, використовуваного в будівництві це - портландцемент ПЦ.
- пуцолановий цемент
Потрландцемент з введенням добавок, що містять тонкоподрібненого активний кремнезем. Відрізняється збільшеним часом схоплювання і зниженим тепловиділенням. Що може бути актуально при бетонуванні об'ємних конструкцій. А саме: Великі масиви свежеуложенного бетону виробляють велику кількість тепла. адже гідратація цементу - все ж екзотермічний процес. Ну виробляють і виробляють, в чому проблема. А біда в тому, що верхні шари бетону віддають тепло швидше і більше, ніж ті, що всередині. Теплопровідність то у бетону маленька. Ось і виходить нерівномірність усадки. Одним словом - тріскається.
- сульфатостойкий цемент
СЦ володіє підвищеним захистом від руйнівної дії солей (сульфати натрію, магнію). Детальніше про цемент сульфатостійкий . Застосовується у виробництві сульфатостійких бетонних сумішей. (Гідротехнічні споруди тощо)
- тампонажний цемент
ТЦ застосовують при тампонування (заглушці) нафтових і газових свердловин.
- жужільний цемент
ШЦ, отримують з меленого доменного шлаку, з введенням добавок активизаторов: гіпсу, вапна і т.д.
- кольоровий цемент
ЦЦ отримують введенням до складу фарбувальних пігментів з білого цементного клінкеру Основне призначення ЦЦ - отримання декоративних ЗБВ, які не потребують подальшої обробки.
марки цементу
Маркова міцність на кшталт марці бетону . Цифра марки відповідає стійкості до осьового стиску в кгс / кв.см або в МПа.
Як перевірити марку цементу:
Визначення марки здійснюють таким чином: замішують розчин з цементу, зі складом: 1: 3, на стандартному піску, з водоцементним ставленням 0.4. З цього розчину в спеціальних формах відливаються балочки 4х4х16 см. Далі ці зразки поміщають в спеціальну камеру або просто накривають ковпаком (не забувши поставити поруч посудину з водою, для підвищення вологості під ковпаком). Витримують 24 години. Потім балочки виймають з опалубки-форми, і ставлять в пропарювальну камеру. Пропарюють і у отриманих зразків перевіряють міцність на вигин. Використовується спеціальний прес. Отримані результати множать на відповідні коефіцієнти (для кожної марки цементу - вони свої) і отримують міцність на стиск.
імпортний цемент вже давно маркується в класах міцності на стиск. Наприклад: Cem 42.5 - мінімальна (гарантована) міцність на стиск у віці 28 діб -42. 5 МПа.
Маркування цементу згідно з ГОСТ 10178-85
- тип - портландцемент, шлакопортландцемент. Вказується у вигляді абревіатури ПЦ і ШПЦ.
- марка
- наявність або відсутність хв. добавок: д0, д5, Д20 (процентний склад добавок). наприклад: М400 Д20 , або цемент М500 д0 .
- позначення швидкотверднучого цементу літерою Б
- пластификация і гідрофобізації цементу. Абревіатури ПЛ і ГФ.
- позначення цементу, виготовленого з клінкеру нормованого складу. літера Н
- позначення стандарту відповідності.
Класифікація цементу згідно з ГОСТ 31108-2003.
У нас в Росії теж поступово вводяться класи цементу по міцності на стиск. Поки це стосується в основному портландцементу імпортного виробництва. Наші російські цементні заводи не поспішають переходити на класи. Хоча, окремі цемзаводи вже випускають цемент, класифікується відповідно до ГОСТ 31108-2003. Офіційною датою початку "нового життя" вважати 1 січня 2008 року. Саме тоді російським виробникам цементу дали добро на нові позначення. Однак, мало хто поспішає це вводити в виробництво. Ну якщо тільки Мордовцемент повністю перейшов на новий ГОСТ. Більшість поки метається. Загалом, коли нарешті відбудеться загальне "класове рівність", основні характеристики портландцементу, відповідно до ГОСТ 31108-2003, будуть позначатися так:
- цем I - портландцемент
- цем II - портландцемент з хв. добавками
Портландцемент з хв. добавками буде представлений в двох підтипів:
- Підтип А - процентний склад хв добавок 6% - 20%,
- Підтип В - присутність у складі від 21 до 35% добавок.
Відмінність за видами добавки: гранульований шлак з літерою Ш, пуццолан - з літерою П. По класах міцності: 22,5; 32,5; 42,5 і 52,5, Цифри - позначають мінімальну (гарантовану) міцність цементного каменю на стиск в МПа у віці 28 добового твердіння.
Так само, для класів 32.5-52.5 вводяться додаткові позначення по міцності у віці 2 або 7 діб: літери: Н нормальнотвердеющій, Б - швидкотверднучий. З причини того, що додаткові портландцемент відрізняються більш повільними термінами схоплювання, що не зовсім підходить для темпів сучасного будівництва, цементні заводи випускають портландцемент марок М400 д20Б і цем 42,5Б, що входять в категорію - швидкотверднучі. Зменшення термінів набору міцності відбувається за рахунок застосування цементного клінкеру спеціального мінералогічного складу, або за рахунок більш тонкого помелу звичайного цементного клінкеру. Іноді, для прискорення термінів схоплювання і твердіння застосовуються спеціальні добавки для бетону .
Коли ця класифікація портландцементу почне застосовуватися в повній мірі - залишається тільки здогадуватися. Поки ми живемо за своїм стандартом. Причому, як і при виробництві і продажу бетону : Ну ніяк не хочемо йти від марок. Втім, це нікому не заважає. Якщо так зручніше замовникам, то виробники - не проти :-)))
Пропонуємо ознайомитися з іншими матеріалами про цемент, розміщеними на нашому сайті .