Цемент. Виды и изготовление. Маркировка и свойства. Применение

Цемент. Виды и изготовление. Маркировка и свойства. Применение

Цемент – это искусственное порошкообразное вяжущее вещество, которое после контакта с водой сначала превращается в пластичную массу, а затем затвердевает до состояния камня. Он используется для создания бетона и различных строительных смесей. Для цемента характерно набирание вяжущих свойств только во влажных условиях, что кардинально отличает его от гипса или извести.

Как делается цемент

Производство цемента является высокотехнологичным процессом, который подразумевает многоэтапную переработку сырья. В качестве его основы используется известняк, добываемый в карьере. Применяется только порода, в которой имеется высокое содержание кремния, железа и оксида алюминия. Добываемый известняк доставляется на завод, где он проходит несколько этапов помола, в результате которых крупные булыжники перетираются в каменную муку. Она подогревается, что необходимо для извлечения двуокиси углерода.

Подготовленная масса поддается обжигу в специализированных вращающихся печах, обеспечивающих постоянное перемешивание. Каменная мука доводятся до температуры 1500 градусов, в результате чего в ней образуются сплавленные камни, так называемые клинкеры. Они быстро охлаждаются и проходят еще один этап помола в порошок, также в них добавляется гипс, который в дальнейшем обеспечит более медленное застывание строительного раствора. Соотношение порошка из дробленого клинкера с другими минералами отличается в зависимости от свойств цемента, которые нужно достичь.

Марки цемента

Для выполнения различных строительных задач применяется разный по составу цементный порошок. Соотношение его компонентов влияет на конечные физико-технические характеристики раствора. Для классификации цемента ему присваиваются марки. В продаже можно встретить марки с числовым обозначением от 100 до 500. Состав М100 является самым слабым, и используется только при строительстве не ответственных объектов. Его могут применять для создания подготовительной подложки для пешеходных дорожек и легкой бетонной стяжки. Цифра 100 в маркировке обозначает, что данный состав после приготовления раствора будет выдерживать нагрузку в 100 кг на см2.

Самый прочный цемент М 500 выносит давление в 500 кг на см2. Производство состава более высокой марки нецелесообразно, поскольку получаемое в результате вещество обладает избыточными связующими свойствами. В результате чего застывающая бетонная масса покрывается трещинами, поскольку гидравлические свойства получаются настолько большими, что разрывают цементную смесь изнутри. Чтобы этого избежать, необходимо создать особенные условия, что невозможно на обычных строительных площадках.

Marki tsementa

Чем выше цифра в маркировке после буквы М, тем дороже материал. Марка подбирается индивидуально в зависимости от того какие работы необходимо выполнить. Нет смысла покупать М500, если нужно создать фундамент под легкий деревянный забор, поскольку с этой задачей одинаково хорошо справится и намного более дешевый состав М300. Выбор в пользу той или иной марки регламентирован условиями СНиП.

Характеристики свойств цемента

Помимо раздробленного клинкера и гипса в состав цемента могут добавляться различные пластификаторы и дополнительные вещества, которые меняют его свойства. Даже смеси одной марки, которые выдерживают одинаковое давление, могут отличаться по некоторым параметрам. Это позволяет подбирать оптимальный материал под выполнение тех или иных строительных задач.

Чтобы различать составы цемента их принято оценивать по следующим характеристикам:
  • Стойкость к коррозии.
  • Потребность в воде.
  • Тонкость помола.
  • Устойчивость к понижению температуры.
  • Прочность.
  • Время схватывания.

Что касается стойкости к коррозии, то этот показатель указывает на живучесть затвердевшего раствора при контакте с агрессивными веществами, в том числе и обычной водой. Устойчивость цемента зависит от наличия в нем гидроактивных материалов, способных препятствовать началу химической реакции различных солей. Производители применяют специальные полимерные добавки, которые способны уменьшить микропористость готового бетона, чтобы в дальнейшем закупорить каналы для проникновения агрессивных веществ.

Tsement 2

Характеристика потребности материала в воде указывает на впитываемость. Плотность зерен цемента выше показателей воды в 3 раза. Это способствует тому, что при наливании жидкого раствора твердые частицы оседают на дно, а жидкость поднимается кверху. В результате затвердевший бетон будет неоднородным и слабым сверху. Чтобы минимизировать подобный процесс при приготовлении раствора нужно добиться идеальной густоты, при которой вода будет занимать пустоты между зернами цемента, не давая ему оседать на дно. Готовый цемент проходит лабораторное исследование. По его результатам определяется уровень водопоглощения для получения нормального раствора, который после затвердевания будет иметь однородную массу. Обычно для самого часто используемого в строительстве материала – портландцемента, этот показатель составляет от 22 до 28%.

Тонкость помола является очень важной характеристикой, которая влияет на дальнейшие свойства материала. Чем меньше зерна цемента, тем выше их связующие свойства. Кроме этого мелкий помол затвердевает быстрее. Крупными частицами считаются зерна размером 40-80 мкм, а мелкими до 40 мкм. Обычно предлагаемые цементные смеси содержат в себе и крупные и мелкие зерна в определенной пропорции, чтобы обеспечить подходящие свойства материала после затвердевания. Наличие в составе только зерна до 40 мкм многократно увеличивает водопоглощение, поэтому поверх такого бетона выступает вода, а его тяжелый состав оседает на дно.

Прочность цемента

Это показатель, указывающий на давление, которое он может выдерживать. Именно по этому параметру присваивается его марка. Лабораторные исследования прочности подразумевают испытания образца на протяжении 28 суток.

Одним из самых важных свойств является устойчивость к низким температурам. Если использовать неподходящий цемент в условиях с холодным климатом, что даже прочная бетонная конструкция разрушится. Данный параметр подразумевает измерение количества циклов замораживания бетона и его оттаивания. Вода, которая проникает в пустые поры монолита, при замерзании увеличивается в объеме до 8%, в результате чего создается внутреннее давление, вызывающее трещины. Бетон постепенно разрушается. Для компенсации подобного негативного влияния в состав цемента зачастую добавляют различные эластичные добавки, которые при расширении воды смогут ужаться, тем самым выполнить роль амортизатора, не позволяя разрушить неподвижный затвердевший костяк монолита.

Tsement 3

Завершающим свойством оценки цемента является время схватывания. Оно указывает на промежуток времени, на протяжении которого заканчиваются пластические свойства раствора. Сразу после приготовления его можно использовать беспрепятственно, но по окончанию определенного периода масса становится непригодной для дальнейшего применения. Скорость схватывания зависит от объема гипса в цементе. Также на время влияет количество добавляемой в раствор воды и окружающей температуры. Стандартный бетон пригоден для укладки на протяжении нескольких часов. При постоянном перемешивании определенные составы, которые доставляются бетонными заводами, имеют жизнедеятельность до 10 часов.

Востребованные виды цемента

Цемент является очень востребованным веществом, которое используется в десятках сфер, поэтому его состав может изменяться под те или иные задачи. Фактически, существует несколько десятков его видов, но большинство применяются очень редко и могут застывать только в специально созданных условиях, что невозможно без наличия особого оборудования.

Портландцемент

Это самый распространенный состав, который применяется в строительстве. Он есть в ассортименте в любом магазине, который реализует строительные материалы. Подавляющее большинство объемов портландцемента продается в мешках. Производители применяют фасовку по 25 и 50 кг. Он применяется для создания бетона нужного для возведения стен, дорог или заливки стяжки на пол. Также при замешивании с песком из него получают штукатурные смеси для отделки стен. Из портландцемента делают растворы для кирпичной кладки.

Portlandtsement

Тампонажный

Это особый цемент, который используется в качестве герметика при консервировании нефтяных и газовых скважин. Для его застывания нужно создать определенные условия, поэтому в бытовом строительстве в чистом виде он почти не применяется. Главная способность такого состава в его свойстве выдерживать повышение температуры.

Сульфатостойкий

Данная разновидность цемента применяется в том случае, если требуется привести кладку под водой или в агрессивной химической среде. Такие составы делают с марками M300 и М400. Данный материал применяют при строительстве дамб, подводных тоннелей, закреплении опор мостов и так далее.

Tsement sulfatostoikii

Магнезиальный цемент

Это особая разновидность цемента, которая входит в состав продаваемых в строительных магазинах наливных полов. Он сделан с добавлением оксида магния. Получаемый из него раствор обладает высокой эластичностью. После затвердевания он набирает износостойкость и выдерживает значительное давление. Готовый жидкий раствор магнезиального цемента может наливаться на поверхность, после чего он благодаря своей текучести распространяется равномерно, заполняя все неровности и образовывая гладкое основание.

Похожие темы: