Виды цемента и их применение таблица

Цемент и его применение в строительстве играет большую роль. Он представляет собой строительный порошкообразный материал, состоящий из клинкера или гипса. Взаимодействуя с водой, он образует вязкое вещество, называемое цементным тестом.

Область применения цемента практически не ограничена. Его используют при возведении фундаментов и устройстве кровель, укладке напольных покрытий и установке сантехнических приборов. Основной функцией является скрепление конструктивных элементов возводимых зданий. Он входит в состав бетонных растворов, применяемых для изготовления строительных конструкций, с его помощью выравнивают различные поверхности.

Виды цемента их свойства и применение.

На самом деле, приобретая цемент, большинство покупателей знают о данном строительном материале не так уж и много. Соответственно, растворные стяжки, фундамент и кирпичная кладка получаются низкого качества и начинают быстро разрушаться под действием грунтовых вод, мороза или тяжелой физической нагрузки. Кроме того, незнание особенностей того или иного вида цемента приводит к перерасходу материала.

Поэтому, для сокращения денежных затрат и повышения качества создаваемых объектов, необходимо иметь хотя бы общее представление о свойствах и специфике часто используемых в строительстве разновидностей цемента. От содержания минеральных составляющих во многом зависят характеристики цемента и его разновидности.

Основными из них являются:

портланцемент (пластифицированный, быстротвердеющий, пуццолановый) – имеет широкую область применения практически во всех строительных сферах;
глиноземистый – незаменим при срочных аварийных работах, в зимний период времени и при возможном воздействии минерализованных вод. Он быстро схватывается, но в условиях жаркого климата не применяется;
магнезиальный – используют при устройстве магнезиальных полов;
белый – относится к портландцементам, но имеет свои уникальные характеристики, которые позволяют изготавливать из него скульптурные композиции и архитектурные фасадные элементы. При добавлении в состав цветного пигмента белый цемент используют в качестве декоративных покрытий;

кислотоупорный – предназначается для изготовления бетонов и растворов с кислотоустойчивыми свойствами, но при воздействии воды и едких щелочей он теряет свою прочность;
гидрофобный – находит применение при производстве ячеистых бетонов, обладает высокой морозостойкостью и малым водопоглощением;
водонепроницаемый – основополагающий материал, используемый при устройстве гидроизоляции конструкций, испытывающих повышенную влажность, в том числе для заделки раструбов и трещин в железобетонных конструкциях, подвергающихся воздействию влаги;
шлаковый – применяют в подземных и подводных строениях, при изготовлении автоклавных материалов.

Далее в статье будет рассмотрено самые ходовые цементные составы.

Портландцементы — свойства, применение.

Как и к любому строительному материалу, высокие требования выдвигают к компонентам, из которых производят портландцемент. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент» регламентирует состав и качество ингредиентов для данного типа вяжущего:

Цементный клинкер с массовой долей оксида кремния не более 5%.
Гипс, соответствующий ГОСТ 4013-82. Допускается наличие соединений фосфора, бора и фтора в количестве, не противоречащем нормативной документации.
Минеральные добавки определенного свойства, необходимые для создания смесей нужного вида.

Для разных видов портландцемента могут быть использованы различные составляющие, к которым также предъявляют определенные технические требования, прописанные в ГОСТе.

На заводах, где ведется производство, все компоненты проходят необходимые испытания на соответствие, четко соблюдаются пропорции создания сухих и рабочих смесей.

Выпускаемый портландцемент ГОСТ и его обозначение содержит на упаковке и в сопроводительной документации. Если такового нет, то продукт изготовлен по ТУ, его свойства могут отличаться от общепринятых.

Свойства.

Как уже сказано, бетон приобретает определенные качества, когда в него добавляют тот или иной портландцемент. Характеристики каждого из них по-своему уникальны, но существуют общие для всех параметры:

Абсолютная плотность в пределах 3050-3150 кг/м3, насыпная для разных видов ПЦ будет отличаться.
Тонкость помола портландцемента должна быть определена по ситу №008 проходимостью порошка не менее 85%.
Удельный размер поверхности после отсева 2500-3000 см2/г.
Сроки схватывания: начало – 45 минут, конец – 12 часов. Определяют по шкале Вита.

Прочность измеряют испытанием образцов с габаритами 4х4х16 см, сделанных из цементно-песчаного раствора в соотношении 1:3 при отношении воды к цементу 0,4, через 28 суток твердения. Готовые призмы подвергают изгибу и сжатию, определяя их значение и соответствие показателям марки.

Шлаковые цементы — применение и их характеристики.

Шлаковый цемент – группа гидравлически вяжущих цементов, получаемых совместным помолом доменных гранулированных шлаков и добавок-активизаторов (ангидрит СaSO4, строительный гипс CaSO4•0,5H2O, известь СаСО3 и др.) или смешением ранее раздельно измельченных компонентов.

В эту группу цементов входят:

известково-шлаковый – содержание активизаторов: извести 10-30%, гипса до 5% от общей массы цемента;
сульфатно-шлаковые – не содержат или содержат в незначительных количествах портландцементный клинкер.

Свойства шлаковых цементов. Вяжущие свойства всех групп шлаковых цементов существенно зависят от:

состава цемента;
металла, при выплавке которого образовался шлак;
особенностей технологического режима печи;
способа и температуры грануляции и др.

Шлаковые цементы выпускаются марками от 200 до 400. Они отличаются:

медленным твердением и схватыванием;
достаточно высокой механической прочностью;
удовлетворительными показателями морозостойкости и воздухостойкости.

Шлаковый цементный порошок являются разновидностью цементов с активными минеральными добавками, в которых последние представлены доменными гранулированными шлаками. Способность этих шлаков к самостоятельному водному твердению позволяет получать шлаковый цемент по качеству выше, чем пуццолановый (с другими видами активных минеральных добавок).

Класс шлакоцемента зависит и от используемого вида шлака: это могут быть основные, кислые, гранулированные и негранулированные шлаки. Особое значение в определении прочности имеет не физическая структура, а химический состав. На данной закономерности основывается правило выбора сырья.

С экономической стороны предпочтение стоит отдать гранулированным видам, в связи с тем, что использование негранулированных масс усложняет производственный процесс. Цемент со шлаком, который получается в результате, затвердевает медленнее обычного, потому что содержание шлака в нем варьируется в пределах 20-80% общей массы.

Состав возможных смесей шлакобетона.

Класс шлакобетона		Объемный состав (в частях)				Объемный вес
Класс шлакобетона	Цемент 400	Песок	Известь или глина	Крупный шлак	Мелкий шлак	Объемный вес
50	1	3	0,6	5	6	1300
35	0,9	2	0,3	3	3	1500
35	1	3	0,8	8	6	1100
25	0,9	2	0,5	5	3	1300
25	1	2	1	12	6	900
10	0,9	1	0,7	8	3	1100
10	0,9	1	2	12	5	700

Цемент расширяющиеся — состав, применения, характеристика.

Он представляет собой цементную массу, которая увеличивается в размерах при отвердении раствора. Этот эффект наблюдается только в условиях повышенной влаги. При обычных условиях и сухой погоде такой материал не дает усадки при затвердевании.

Основное свойство состава — расширяемый объем цемента глиноземистого типа при введении специальной добавки при достаточно быстром затвердении массы.

Расширяющийся цемент имеет следующие основные типы:

водонепроницаемый расширяющийся состав;
гипсоглиноземистый расширяющийся материал;
расширяющийся цемент;
напрягающий цемент;
пластифицированный расширяющийся цемент.

Несмотря на заметные отличия в свойствах, все типы основаны на цементе глиноземного типа или смеси цементов, в которые входит глиноземный элемент. Для того чтобы материал выполнял свое функциональное предназначение, в него вводится специальная активная добавка.

Можно выделить основные виды таких добавок:

гидросульфоалюминат кальция;
гидрат окиси магния;
сульфаты алюминия и хлористого кальция;
сульфитно-спиртовая барда;
алюминиевая пудра;
алунит.

Как самая недорогая наибольшее распространение нашла первая добавка, хотя самая эффективная — гидрат окиси магния.

Цемент глиноземистый — характеристика, виды.

Цемент глиноземистый отличается преобладанием однокальциевого алюмината в составе клинкера, определяющим главные характеристики связующего. Также содержится геленит в роли балластной примеси и двухкальциевый силикат, характерная особенность которого заключается в медленном твердении.

При затворении водой начинает гидратироваться однокальциевый алюминат. Вещества, формирующиеся при этом, выступают в качестве составной части застывшего материала. Расширяющийся цемент начинает схватываться через 45-60 минут, полное застывание происходит после 10 часов. Возможно изменение периода схватывания добавлением ускорителей (гипс, известь) или замедлителей (хлористый кальций, борная кислота).

Характеристика.

Цемент глиноземистый отличается низкой способностью к деформированию, так как формирующий камень имеет крупнокристаллическую структуру. Помимо этого, присутствие гидратированного кубического моноалюмината приводит к потере массы при формировании.

Данный материал способен обеспечить получение раствора и бетона с влагонепроницаемостью и значительной плотностью. Но он подвержен быстрому разрушению при влиянии щелочей и солей аммония.

Виды цемента глиноземистого.

Существует 2 типа материала: высокоглиноземистый и стандартный цемент. Определяется марка на третьи сутки после производства образцов. С учетом высокой стоимости и недостатка сырья цемент реализуется в относительно небольшом объеме. Материал представляет собой мелкий порошок черного, коричневого или темно-зеленого цвета. Цемент глиноземистый, цена которого начинается от 40 рублей за кг, фасуется в контейнеры и мешки по 50 кг. Возможность быстрого застывания в воде является наиболее важной характеристикой.

Тампонажные цементы — классификация, характеристики.

Тампонажный цемент – это вяжущее, которое практически не отличается от портландцемента за исключением повышенных требований к минералогическому составу клинкера. Допускается применение добавок, оказывающих влияние на отдельные свойства материала.

Делиться на группы:

I – бездобавочный тампонажный ПЦ, который делится на два типа: I-G – с нормированными требованиями при водоцементном соотношении 0,44, I-H – с установленными требованиями при в/ц 0,38;
II – тампонажный цемент с добавками минерального происхождения;
III – тампонажный ПЦ с регулирующими плотность теста добавками.

Для данного типа вяжущего разрешено применение только минеральных и некоторых синтетических добавок, среди которых:

Триэтаноламин, способствующий повышению гигроскопичности изоляции нефтяных скважин;
Известняк (гипс) – добавка для расширяющихся цементов;
Кварцевый песок для утяжелённого и солестойкого цемента;
Шлаки;
Шпаты, гематиты и другие утяжеляющие добавки.

Классификация.

Требования к тампонажным цементам предъявляет ГОСТ 1581-96. Он нормирует основные характеристики материала и приводит его подробную классификацию. Кроме того, документ демонстрирует деление вяжущего по нескольким ключевым признакам. Все они отражаются в маркировке цемента и принимаются к сведению при выборе компонентов для строительства.

Основные технические показатели.

Поскольку тампонажный цемент применяется в строительстве скважин нефтедобычи и сопутствующих продуктов, его свойства строго регламентированы ГОСТом, которые настоятельно рекомендуется придерживаться производителям вяжущего.

Основные характеристики ПЦТ по ГОСТ 26798.1-96 выведены в таблице:

Свойство	Значение	Примечание
Насыпная поверхность	250…1500 м²/кг	Параметр зависит от тонкости помола, минералогического состава порошка и включённых в состав добавок.
Плотность насыпная удельная	800…1200 кг/м³
Водосодержание (отношение массы воды к твердой фазе сухого вещества)	0,2…0,25 (в теории), 0,35…0,4 (на практике)	Для получения пластичного раствора добиваются 18 см расплыва материала по конусу АзНИИ, то есть для каждой партии и раствора количество воды превышает нормируемое.
Подвижность	В пределах 18…25 см при в/ц=0,5	Нижний предел подвижности – 16 см. В таком состоянии раствор еще сохраняет пластичность, но она критично низкая.
Срок схватывания	Начало – не ранее 1 час 45 мин, конец – не позже 10 часов	Гидратационное твердение тампонажного цемента в шахте зависит от состава и условий. В «горячих» скважинах гидратация происходит интенсивно благодаря нагреванию раствора, в «холодных» — из-за активных компонентов. Время определяют лабораторно посредством иглы Вика (от её провала до 1-2 мм на поверхности).
Водоотделение при гидратации*	7,5…8,5 мл на 250 мл раствора	В зависимости от состава и условий твердения
Прочность	27-62 кг/см²	Определяется на вторые сутки, ключевой показатель. Также проводятся испытания образцов через 8 часов от формовки (мин. 2,1 МПа при температуре 38°С и мин. 10,3 МПа при 60°С). Через 28 суток такой цемент не тестируют.
Усадка	Не допускается	Для обустройства нефтяных и газовых шахт подходят только безусадочные или расширяющиеся тампонажные цементы.

Источник: DomStrouSam.ru

Области применения

Его применяют для того, чтобы получить сборный или монолитный бетон, железобетон, различные строительные растворы и т.д. Первыми потребителями цемента выступают газовые и нефтяные компании. Использование данного материала заменяет в строительстве кирпич, дерево, известь. Поэтому он так популярен. Существует большое количество видов цемента. Для его получения обычно берут известь и глину. Применяют цемент для укладки фундамента или кирпича, для получения бетона. Хранится он строго, раздельно по видам и маркам прочности, обязательно в сухих помещениях. Цементные свойства:

Морозостойкость. Это способность цемента многократно замораживаться и оттаивать, не теряя при этом своих свойств.
Стойкость к коррозии. Это умение данного материала противостоять почти любым агрессиям с внешней среды.
Водостойкость. Это способность удерживать влагу, не теряя своих полезных признаков, не разрушаясь.
Сульфатостойкость. Это умение материала быть стойким по отношению к водной среде, которая содержит ионы сульфата.

Виды и марки цемента

По данным документа ГОСТ 10178-85, подразделение происходит следующим образом:

портландцемент, не содержащий добавок;
портландцемент, содержащий добавки;
шлакопортландцемент с гранулированными шлаками.

По прочности сжатия, которая происходит в течение 28 суток, подразделяется:

ПЦ 400, 500, 600;
ШлакоПЦ 300, 400, 500;
ПЦ быстротвердеющий 400, 500;
ШлакоПЦ быстротвердеющий 400.

Использование белого цемента

Белый ПЦ используют как вяжущий элемент в бетоне декоративного характера, в таких же растворах и в качестве элемента цветного ПЦ. По составу белый ПЦ делится на:

ПЦ белый без добавок минеральных;
ПЦ белый с добавками.

По белизне он может быть первого, второго и третьего сорта. По прочности:

марка 400 (М400);
марка 500 (М500).

Применение цветного аналога

Цветной ПЦ производится тонким измельчением белого цементного клинкера, минеральных красителей и гипса. Также могут включаться различные органические добавки. Его применяют для получения цветных растворов и бетона, смесей для отделки и красок. По цвету он делится на:

красный;
желтый;
розовый;
голубой;
черный;
коричневый;
зеленый.

Бывает следующих марок:

М300;
М400;
М500.

Использование тампонажного материала

Тампонажный ПЦ производят из портландцементного клинкера. Этот вид материала необходим для цементирования газовых и нефтяных скважин. По составу он делится на:

бездобавочный;
с добавками;
песчаный;
с облегченными или утяжеленными добавками.

Марки применяются следующие:

при низкой температуре — М50;
при нормальной — М100;
при высокой — М150.

Использование для строительных смесей

Если данный материал получен из ПЦ клинкера, значит, он предназначен для строительных смесей, которые применяются при кладке, облицовке и штукатурке. ПЦ для строительных растворов получается путем измельчения клинкера, гипса и минеральных добавок.

Использование сульфатостойких цементов

Они необходимы для приготовления ж/б конструкций, обладающих стойкостью к коррозии. Виды:

ПЦ сульфатостойкий;
с минеральными добавками;
шлакоПЦ;
пуццолановый ПЦ.

Делится на марки:

М300;
М400;
М500.

Использование материала для кислостойких покрытий

Его применяют для связывания поштучных химически устойчивых материалов, которые работают в агрессивных кислотных средах для производства кислостойких покрытий по железобетону и металлу. Тонкоизмельченный раствор песка и натрия может позволить получить цемент, который будет устойчив к различным воздействиям кислот.

Маркировка и качество ПЦ зависят от подготовительного этапа обработки сырья. Разрешается обработка водой, сухими добавками и т.д.

Метод обработки должен выбрать производитель, основываясь на технико-экономических показателях. Также на выбор влияет содержание воды, структура сырья и территория проживания.

Источник: 1pokirpichy.ru

Свойства и характеристики цемента

Марки цемента отражают основные характеристики, необходимые для приготовления качественных строительных растворов. Этот материал производится из клинкера, составляющего основную его массу. Они изготавливаются путем обжигания известняка и глины с последующим измельчением в тонкие порошки. Чем меньше фракция вяжущего неорганического компонента, тем быстрее застывает строительный раствор. Для улучшения свойств добавляются минеральные примеси – пириты, бокситы, трепелы. К основным характеристикам материала относят:

Прочность – выдерживаемая образцом механическая нагрузка. В образец входят 25% вяжущего и 75% чистого кварцевого песка. Залитый в форму образец 10х10х10 см разрушается для определения давления. Марки цемента классифицируются именно по прочности получившегося раствора.
Время схватывания – важнейший параметр, влияющий на скорость работ, особенно при низких температурах. Для ускорения в смесь добавляется гипс или другие присадки.
Морозоустойчивость – количество циклов замерзания и оттаивания, чтобы ее повысить – в состав добавляют древесный пек или абиетат натрия.

Применение различных добавок помогает получать составы с заданными техническими характеристиками:

Быстросхватывающийся состав;
Сульфатостойкий, применяющийся при строительстве гидротехнических конструкций;
Расширяющийся водонепроницаемый;
Составы с пластификаторами для работы при низких температурах;
Облицовочные материалы, составы для отделки помещений;
Нормированный цемент с заданными свойствами.

Что означает марка цемента?

Маркировка цемента позволяет точно охарактеризовать состав материала, его технические свойства. В настоящее время маркировка производится согласно ГОСТ 31108-2003. Указывается полное название материала – портландцемент, сульфатостойкий или другой цемент. Далее обозначается вяжущий компонент:

ЦЕМ I – обычный портландцемент;
ЦЕМ II – портландцемент с присадками до 35%;
ЦЕМ III – портландцемент со шлаком до 95%;
ЦЕМ IV – пуццолановый состав до 55%;
ЦЕМ V – композитная смесь.

Указывается основная добавка – это может быть композит (К), шлак (Ш), пуццолан (П), известняк (И), подготовленная зола уноса (З), микрокремнезем (МК). Их применение позволяет достигнуть водостойкости, быстрого схватывания или других нужных свойств.

Непосредственно марка обозначается М с числовым индексом, который показывает предел прочности на сжатие конкретного образца согласно проведенным испытаниям. Например, М200 выдерживает давление 200 кг/см³ или 15 МПа. Результаты измерений заносятся в таблицы, в которых отражается не только марка, но и современная характеристика – класс прочности.

Класс	Марка	Предельная нагрузка
Класс	Марка	МПа	кг/см³
В7,5	М100	7,5	100
В15,0	М200	15,0	200
В22,5	М300	22,5	300
В32,5	М400	32,5	400
В42,5	М500	42,5	500
В52,5	М600	52,5	600

Для получения специальных марок к ним добавляются сырьевые присадки, используются технологии, которые придадут им заданные свойства. К таким материалам относят:

Глиноземные цементы. Их производят путем обжига алюминатного шлака, бокситов и известняка при температуре 1600 С°. После помола такие составы, благодаря высокому содержанию алюмината кальция, интенсивно реагируют с водой, поэтому набирают 90% заданной твердости всего за сутки. Еще через двое суток набирается заданная марка прочности бетона М400-М600. При гидратации этого типа вяжущего выделяется много тепла, что допускает его применение при низких температурах.
Добавление гидроалюмината кальция, гипса и других компонентов, позволяет получить безусадочный, расширяющийся или напрягающий материал. Такие смеси твердеют в воде, не изменяют объем или расширяются при схватывании, уплотняются или самонапрягаются.
Шлакощелочной цемент с высоким содержанием доменного гранулированного шлака, размолотого в тонкий порошок. Это добавляет строительным растворам морозостойкости, устойчивости к коррозии, агрессивным средам. Отлично подходит для гидротехнических сооружений, имеет среднюю скорость набора прочности.

Как определить марку цемента?

Марка цемента определяется на специальном оборудовании в лабораторных условиях, исходя из прочности образца. Для этого берется испытываемый образец, к одной части вяжущего добавляется три части очищенного кварцевого песка для получения опытного раствора.

Смесь тщательно перемешивается с добавлением воды, заливается в 6-10 форм размерами 10х10х10 см. Образцы выдерживаются на протяжении 28 суток, за которые он затвердевает на 98% от расчетной твердости. После этого выбирается образец, укладывается под пресс и измеряется давление, при котором он разрушается.

Измерения осуществляются на шести произвольно выбранных образцах. Из них выбирается 4 образца с самым большим давлением, необходимым для разрушения, рассчитывается среднее значение. По результатам определяется марка и класс прочности цемента, соответственно в МПа и кг/см³.

Применение разных марок

Область применения цемента зависит от его марки и характеристик обуславливающих его свойства. К основным видам относят:

М300 – самая дешевая марка, используемая в одноэтажном, частном строительстве.
М400 – применим для изготовления железобетонных конструкций, приготовления стандартных бетонов, штукатурных растворов, кладки кирпича, бетонирования наземных и подземных конструкций.
М500 используется в мостовых опорах в воде или на суше, поскольку обеспечивает повышенную прочность, применяется при возведении коммуникаций и сооружений, выполнения ремонтных работ.
М600 предназначен для производства высококачественных сборных конструкций с высокими требованиями по прочности, морозостойкости.
М700 применяется для бетонов с классом прочности от В35, применяемых в конструкциях с высоким механическим напряжением.

Различные марки портландцемента могут изменять свои свойства за счет добавок, повышающих скорость схватывания, морозостойкость, заливки при повышенной влажности.

Применение цементов зависит от его разновидности, состава и свойств:

Портландцемент – бетонные монолиты, железобетонные конструкции.
Шлакопортландцемент – монолиты, в том числе подземные, подводные.
Пуццолановые составы – сборные конструкции, подводные и подземные монолиты.
Глиноземные – применяются при ремонтах, устранении повреждений благодаря высокой скорости схватывания. С повышением концентрации глинозема повышаются жаростойкие свойства получаемых материалов.
Гипсоглиноземные – используются для водонепроницаемых бетонов, расширяющихся и безусадочных материалов.
Цветные и белые материалы – применяются при внутренних и внешних отделочных работах.

Правильный подбор марки цемента позволит получить строительный материал с заданными характеристиками. Сочетание компонентов смеси, в соответствии с которыми произведен продукт, даст возможность изготовить бетон необходимого класса прочности, скорости затвердевания. Дополнительные параметры обеспечивают свойства состава для его применения в особых условиях – высоких и низких температурах, повышенной влажности, вибрации, других негативных воздействиях. Маркировка и другие свойства вяжущего отражаются его упаковке.

Источник: betonpro100.ru