Формула цемента: химический состав, свойства и методы производства. Чем отличается цемент от портландцемента?

Что такое цемент

Цемент – это строительный материал, который представлен в виде измельченного порошка, полученного на основе клинкера. В его составе могут содержаться модифицирующие компоненты и наполнители.

Цемент м400 технические характеристики и другие данные указаны в статье.

Сухая смесь имеет однородную массу серого оттенка. Если разбавить ее водой, то получается масса, по консистенции схожая с пастой. Такой состав очень легко наносит на различные шероховатые поверхности.

Когда цемент застывает, то возникает прочное соединение, показатели плотности которого не уступают плотности камня. Тем более что для получения искусственного камня используют именно цемент.

История создания

Данное понятие происходит от лат. caementum — «дробленый, битый камень». Сама смесь стала необходима как средство борьбы с влажностью, которую не переносят гипсовые и известняковые строительные материалы. Именно для этого в структуру состава были введены водостойкие элементы. Изначально это были обломки глинистого кирпича, вулканическая порода и отложения извергаемого пепла (такой порошок называют пуццолановым).

Оптимальная схема приготовления цемента была разработана гораздо позже:

• в 1824 году Джон Аспинд запатентовал портландцемент (ПЦ);
• в 1825 году про то, какой должна быть гидротехническая цементная структура, рассказал Егор Челиев.

Внимание! Портландцементный порошок был так назван из-за каменных отложений острова Портленд, которые считались лучшим стройматериалом того времени в Англии. В свою очередь, Джон Аспинд создал искусственную каменную структуру, схожую по уровню прочности и окрасу с вышеупомянутым натуральным элементом.

Однако в те времена производство цемента осуществлялось без обработки сырья огнём. В более актуальном на сегодня виде (относительно того, как производится данный порошок) его описал именно российский строитель Егор Челиев.

Из чего делают — основное сырье

Исходными материалами для производства служат твердые полезные ископаемые, вблизи которых и располагают цементные заводы. Используются при изготовлении клинкера — продукта совместного обжига горных пород — карбонатные камни и глины. Первая категория минеральных образований потребляется в большем количестве и представлена известняковыми разновидностями аморфной или кристаллической структуры, это:

• мел — мягкая горная порода белого цвета, состоит из карбоната кальция с примесью магния, оксидов металлов и зерен кварца;
• мергель — естественная смесь из 50-75% кальцитовых производных с 25-50% силикатных глинистых образований, хорошо подходит для производства цементного клинкера;
• ракушечник — это известняк из раковин морских животных, его метаморфизованная давлением при высокой температуре разновидность называется мрамором;
• доломит — помимо кальциевого карбоната СаСО3, имеет в составе магниевую составляющую: MgCO3.

Глинистые породы, привносящие в клинкер силикаты, это лесс, суглинки и глинистые сланцы. Для удешевления производства и придания цементу особых свойств в технологии используют легирующие добавки — глинозем, железо, кремний, отходы металлургических заводов.

Химический состав и формула

Когда нагревают такие компоненты, как известняк и глину, то показатели температуры в этом случае достигает отметки 1450 градусов. В результате такого воздействия происходит изменение структуры представленных компонентов, что способствует формированию гранул клинкера. После этого полученные ингредиенты соединяют с гипсом и перемалывают, чтобы в результате получился порошок.

Цемент марки 500 характеристики цена и другие данные указаны в статье.

На видео рассказывается, из чего состоит цемент:

Химическая формула готовой продукции выглядит так:

• 67 % оксида кальция (СаО);
• 22 % диоксида кремния (SiO2);
• 5 % окиси алюминия (Al2О3);
• 3 % оксида железа (Fe2O3);
• 3 % прочие составляющие.

Как и где используется марка цемента м500 можно узнать в данной статье.

Технология производства цемента является очень сложной и трудоемкой. Здесь необходимо использовать специальное оснащение и соблюдение всех правил и норм.

На видео – химический состав цемента:

Технические характеристики

Для цемента главной технической характеристикой остается его марка. Для ее обозначение используют букву М и различные цифры. Именно числа указывают на максимальный показатель нагрузки в кг, которую сможет выдержать объем высохшего цемента. Другими словами, это прочность на сжатие.

На практике такое значение говорит о весе, который способен выдержать материал и при этом не разрушиться. Например, при использовании цемента М200 нагрузка, которую сможет выдержать 1 см3, составляет 200 кг. На упаковке, в которой происходит реализация продукта, содержится информация о добавках, которые содержатся в составе цемента. Обозначается это буквой Д.

Например, Д10 говорит о том, что в сухую смесь добавили 10% добавок. Благодаря им удается придать готовой конструкции дополнительную прочность и морозостойкость. Кроме этого, имеющиеся добавки положительно влияют на водостойкость, стойкость к коррозии и качество материала.

Сертификат соответствия

Сертификация цемента в России производится по ГОСТ 10178-85, 30515 97, но более часто по ГОСТ 31108-2003. Все крупные российские предприятия уже перешли на новый ГОСТ 31108-2003, который был принят в 2004 году. В нем прописаны более жесткие критерии качества цемента, а также его испытаний. Новые требования полностью соответствуют нормам европейского качества.

Чем отличается цемент от бетона

Цемент является сухой смесью, которая используется именно для приготовления бетонного раствора. Бетон — это застывший искусственный камень, состоящий из цемента, воды и наполнителей. В качестве наполнителей обычно используется гравий, песок, отсев, шлак, керамзит и другие материалы. До момента застывания бетон представляет собой подвижную бетонную смесь.

Цемент применяется не только в строительных и ремонтных работах. Если требуется что-то сделать основательным и крепким, без цемента не обойтись.

Класс прочности цемента и методы испытания на прочность

Согласно ГОСТ 31108-2003 такой термин как «марка цемента» преобразован в термин «класс прочности». Поэтому цифровая маркировка цемента и означает его класс прочности.

Испытания цемента на прочность выполняются в заводских лабораторных условиях с использованием современного оборудования и прогрессивных методов анализа. При этом определяются тонкость помола, густота разведенного водой цементного теста, сроки схватывания цементного раствора. Также определяется предел прочности на сжатие или изгиб затвердевших образцов.

Определение нормальной густоты цементного теста в виртуальной лаборатории:

Что такое цементный клинкер

Это продукт, полученный спеканием при температуре 1450°С двух горных пород: 75% известняка и 25% глины. Из обжиговой печи клинкер выходит в виде гранул Ø10-60 мм.

По химическому составу прокаленный щебень каждого из производителей может отличаться, приводится усредненный расклад в процентах:

• СаО — 67;
• SiO2 — 22;
• Al2O3 — 5;
• Fe2O3 — 3.

Щебень из печи — не единственный компонент в производстве портландцемента. Для замедления времени схватывания конечного продукта размол гранул до тонкодисперсного порошка производится с добавлением в клинкер до 6% сульфата кальция CaSO3, содержащегося в гипсе или гипсовом камне.

Измельчение ингредиентов осуществляется шаровыми мельницами с перекачиванием готового продукта в многотонные силосы пневматическим транспортом.

Изготовление цемента регламентируется государственными стандартами: ГОСТом 30515-2013 — общие техусловия, ГОСТами 10178-85 и 31108-2003 на строительные портландцементы. Для специальных видов разработаны отдельные нормативы.

Разновидности материала

В строительной отрасли используются различные виды цементных материалов, отличающиеся следующими параметрами:

• составом;
• концентрацией ингредиентов;
• наличием специальных добавок;
• назначением;
• свойствами.

Различают следующие виды портландцемента:

• быстротвердеющий. Содержит добавки минерального происхождения, которые сокращают продолжительность набора прочности. Применяется для ускоренного выполнения строительных мероприятий и изготовления железобетонных конструкций;
• сульфатостойкий. Основное достоинство – устойчивость к воздействию сульфатов, достигается уменьшением в клинкере кальциевых алюминатов. Используется для конструкций, эксплуатирующихся во влажной или агрессивной среде;
• гидрофобный. Содержит поверхностно-активные компоненты, значительно снижающие гигроскопичность. Результат введения добавок – повышение подвижности, удобство укладки раствора. Материал сохраняет свойства при повышенной влажности;
• белый. Его легко отличить от других цементных составов. Имеет светло-серый цвет, не содержит титановых оксидов, солей железа и марганца. Используется для отделочных мероприятий;
• цветной. Содержит специальные пигменты органического и неорганического происхождения, добавляемые в клинкерный материал перед измельчением. Цветные составы, например, желтый цемент, используются при отделочных мероприятиях;
• пуццолановый. Устойчив к воздействию сульфатов, быстро твердеет при повышенной температуре. Автоклавная обработка значительно повышает прочностные характеристики. Предназначен для эксплуатации в почве, а также во влажной среде;
• тампонажный. Производится исключительно для герметизации скважин на газовых и нефтяных разработках. Обеспечивает надежную изоляцию от грунтовых вод, устойчив к давлению и температуре. Приобретает прочность на начальном этапе твердения.

На основе извести, шлаков и глины производят следующие цементные составы:

• шлаковый. Медленно набирает прочность. Применяется в гидротехнической отрасли и портовом строительстве;
• шлаково-известковый. Отличается замедленным твердением. Применяется для штукатурных работ и кладки;
• глиноземистый. Относится к огнеупорным материалам. Отличается устойчивостью к коррозии, а также влагонепроницаемостью.

Выбирая материал для выполнения конкретных работ, учитывайте назначение стройматериала и особенности эксплуатации.

Как получают цемент – технология изготовления

Технологический процесс изготовления предусматривает выполнение следующих операций:

1. Разработку месторождений известняка, гипса и глины.
2. Измельчение добытых материалов.
3. Сушку измельченной сырьевой массы.
4. Получение известняково-глиняного шлама.
5. Обжиг сырья с получением гранул клинкера.
6. Дробление клинкера до порошкообразной консистенции.
7. Дозировку и перемешивание компонентов.

Используется различная технология, отличающаяся методом подготовки шлама:

• сухая. Сушка и дробление производятся в измельчителе, в который нагнетается нагретый воздух. Готовая фракция имеет требуемую влажность;
• мокрая. Предусматривает использование мела. Он дробится во влажном состоянии, затем шихта обжигается и измельчается;
• комбинированная. Объединяет особенности предыдущих методов в зависимости от применяемого в технологическом цикле оборудования.

В настоящее время производители отдают предпочтение сухому способу производства.

Как можно проверить в домашних условиях качество цементного вяжущего

По разным причинам иногда нет возможности воспользоваться услугами специализированных лабораторий (удалённость их расположения, отказ в проведении анализов для частных лиц или что-то другое), чтобы узнать марку цемента.

Чтобы не приобрести некачественный материал важно учитывать следующие факторы:

• качественный товар не может стоить дёшево, цемент стоящий дешевле 5-ти % от средней цены, сложившейся в регионе, скорей всего контрафакт. Обычно приводится аргумент, что цена отличается из-за “прямой поставки завода-производителя”;
• продавцы, работающие на рынке длительное время, крайне редко будут реализовывать подделку или товар с просроченными сроками реализации, поэтому закупки надо производить в крупных строительных магазинах и стационарных торговых точках;
• обязательно надо ознакомиться с сопроводительными документами на партию цемента, обратив внимание на дату заводской отгрузки. Цемент со временем теряет активность, поэтому указанная в документах высокая марка не всегда означает, что материал ей соответствует.

При длительном хранении, фактическое значение может значительно отличаться от указанного в документах, поэтому дата отгрузки должна быть обязательно “свежей”

• при покупке цемента в мешках, в них не должно быть затвердений, для определения нужно ощупать мешок руками, обязательно и углы;
• приобретение цементов, отличающихся наличием мелких твёрдых комочков, которые не рассыпаются при надавливании пальцами, недопустимо. Это верный признак значительной потери активности цемента из-за длительности хранения или условий повышенной влажности;
• по виду цементный порошок должен быть сухим, серого или серовато-зелёного цвета и свободно, как жидкость, протекать через расставленные пальцы.

Определить марку цемента можно с помощью самостоятельного выполнения экспресс-анализа. Для этого потребуется приобрести следующее:

• один мешок цемента для испытания;
• бутыль щёлочной лечебно-столовой минеральной воды (“Нарзан”, “Боржоми” или “Липецкая”);
• одноразовую тарелку;
• кусок полиэтиленовой плёнки;
• резиновые перчатки;

Немного тестируемого цемента замешивается на минеральной воде в виде густого теста, из которого формируется лепёшка. Далее следим за схватыванием образца:

• качественное вяжущее схватится примерно через 10 минут, лепёшка при этом будет слегка тёплой на ощупь;
• просроченное или разбавленное будет схватываться отдельными фрагментами и с обязательным образованием трещин;
• контрафактное схватывается около часа или может вовсе не схватываться, при этом нагрева образца не происходит;
• некачественное (чаще всего китайское) вяжущее может схватываться моментально, при этом происходит высокое выделение тепла, иногда с образованием пара. Лепёшка от неравномерной тепловой деформации начинает лопаться.

Затвердевшую лепёшку, изготовленную из качественного цементного вяжущего, заворачивают в полиэтиленовую плёнку и выдерживают в нормальных условиях трое суток.

Образец из высокомарочного цемента получается твёрдым, без присутствия трещин, при постукивании по нему звук звонкий. Раскалывание на отдельные части происходит только при падении испытуемого образца с высоты ≥ 150-ти см.

При получении положительного результата, можно приобрести необходимое количество цемента из поставленной партии в том же магазине, в котором приобретался испытуемый мешок.

Альтернативный вид цемента

Наряду с описанным продуктом можно выбрать альтернативный вариант вяжущего стройматериала. Его с 1824 года (дата изобретения) называют по наименованию острова Портленд (Англия), где добывается известняк, с которым этот порошок имеет схожие визуальные качества.

В ходе производственного процесса, чтобы получить данный продукт, дробят клинкер, а затем, добавлением в него мела регулируют процесс гидратации (снижают термическую активность). Если выполнять детальный анализ элементов, чтобы понять, чем отличается портландцемент от цемента, можно обнаружить в его структуре следующие элементы:

• L алит (трехкальциевый силикат);
• целит (трехкальциевый алюминат);
• браунмиллерит (солевидный феррит);
• белит (силикатный дикальций).

Схема выпуска для данного продукта:

1. Приготовление сырой сырьевой основы.
2. Выпуск клинкерной производной.
3. Преобразование элементов в цемент — отличается структурой и качествами.

Сырьём для производственного процесса выбираются следующие минеральные составляющие:

• кальция оксид (44%);
• кремния оксид (14,5%);
• алюминия оксид (3,5%);
• оксид железа (2%);
• магния оксид (1,6%).

Добывается всё это шахтным или открытым способом у заводских комплексов. В композиционную основу нужно также засыпать глину, известняк, железорудные составляющие, бокситы или остатки от литья. Дальнейшие технологические этапы, в частности, повышенная температура обработки (1480 градусов по Цельсию), обуславливают появление клинкерного стройматериала, который измельчается после того, как будет произведена добавка из гипса и кальциевого сульфата.

Данный тип стройматериала при смешивании с водой твердеет в течение нескольких часов, превращаясь в силикагель. Если сочетать его с известняком (натуральный пластификатор) и известью — можно создать бетон быстрой установки, а отдельное использование извести приведет к выпуску иного продукта, который обладает достаточной текучестью для фасадной обработки зданий и сооружений.

Особенности и изготовление портландцемента

Портландцемент используют там, где нужно приготовить прочный и стойкий к различным воздействиям раствор. Это один из видов вяжущего, применяемый для замеса бетона.

Портландцемент – это сухой порошок, который необходимо затворять водой. Через некоторое время он схватывается, застывает и превращается в прочный и способный противодействовать немалым нагрузкам монолит. В зависимости от состава и их пропорций портландцемент бывает разных видов, демонстрируя соответствующие параметры.

В основе сухого порошка работает клинкер мелкого помола с добавлением гипса, призванного ускорить схватывание раствора. Марки и виды материала предполагают введение в состав различных добавок, примесей, присадок.

Название цемент («портландцемент») получил от места производства. Впервые смесь создали в далеком 1824 году при участии американского каменщика, а внешний вид материала схож с известняком Портленда, добываемого в английском графстве.

Чтобы получить состав, используют разные карбонатные породы горного происхождения (кремнезем, глинозем, мел, известняк) и мергелий (специальная смесь глины и карбонатных пород, представляющая собой переходную породу от известнякового типа к глинистому).

Процесс производства портландцемента:

• Тщательное измельчение сырья, создание смеси из разных компонентов, взятых в определенных пропорциях.
• Обжиг сырья в специальных печах при очень высокой температуре (около +1400 градусов) – получение клинкера.
• Тщательное измельчение клинкера, смешивание его с гипсом.
• Добавление различных элементов для повышения эксплуатационных характеристик и свойств, установленных ГОСТом и подтверждаемых соответствующими сертификатами.

Методы обжига сырья для портландцемента:

• Сухой – смесь мелется и сушится одновременно, что существенно сокращает расходы производства и труда. Мельницы выдают готовый порошок.
• Мокрый – сначала компоненты мелют, потом замачивают глину до повышения уровня влажности, равного 70%. Далее глину смешивают с известняком в мельнице.
• Комбинированный – способы производства совмещены: сырье насыщают влагой до 14% и измельчают, сушат в мельницах.

ГОСТ

Портландцемент может регламентироваться сразу несколькими нормативными документами. Частично они пересекаются, поэтому на упаковках можно увидеть упоминания одного или сразу двух ГОСТов.

• ГОСТ 10178-85.
• ГОСТ Р 31108-2003.

Тут же указано подразделение материала на несколько различных марок. Но, имеется небольшое отличие, в более свежем документе имеется цемент 900 марки, которого нет в ГОСТе 1985 года. Хотя этот нюанс больше интересен проектировщикам, а также инженерам, которые занимаются обоснованием строительства военных объектов.

Состав и свойства

Портландцемент производят из клинкера. Ввиду того, что в природе готовые гранулы практически невозможно найти, клинкерная крошка создается искусственно из смеси глинистых и карбоновых смесей. Готовым клинкер смешивается с гипсом (его доля не превышает 5%), чтобы сделать раствор подвижным.

Высокие эксплуатационные и технические характеристики определяются пропорцией и типом вводимых в состав портландцемента компонентов. Данный аспект регулируется ГОСТом 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент». На упаковке с порошком обязательно указывают особенности производства, соответствие ГОСТу.

Если на таре указано ТУ (технические условия) вместо ГОСТа, это говорит о том, что свойства материала могут отличаться от регламентированных.

Чтобы придать цементу те или иные свойства, в порошок добавляют разнообразные минеральные добавки (в объеме, равном максимум 20-25% общего веса). Их взаимодействие влияет на химический состав портландцемента, во многом определяет характеристики и параметры.

Самые популярные минеральные добавки:

• Алюминат – продлевает время схватывания, но демонстрирует низкую прочность, в связи с чем вводится в смесь в объеме, не превышающем 15%.
• Алюмоферрит – обладает идентичными свойствами алюминату, но его в составе не должно быть больше 10-18%.
• Белит – вяжет, продлевает время затвердевания, но в больших объемах понижает прочность (добавляют не более 37%).
• Алит – чаще всего вводится в составы жидких марок для ускорения твердения (до 60%).

Основные свойства портландцемента определяются его составом. При выборе порошка для приготовления раствора необходимо сразу определиться со сферой применения и требуемыми (желаемыми) характеристиками, оптимальными параметрами.

Основные критерии при выборе портландцемента:

• Скорость схватывания – стандартным считается время в 40-45 минут. На данный показатель влияют тонкость помола, состав минеральных добавок, температура на объекте.
• Водопотребность – нужный для затворения объем воды (обычно не больше 25% общей массы раствора). Для понижения нужного объема воды могут применяться пластификаторы, сульфитно-дрожжевая бражка.
• Морозостойкость – определяется количеством циклов замораживания/оттаивания, которые способен перенести камень без потери качеств и деформаций. С целью повышения уровня морозостойкости часто в смесь вводят смыленный древесный пек или абиетат натрия, специальные присадки.
• Водоотделение – отжим воды в замешанном растворе, который появляется из-за оседания тяжелых частиц цемента. Для понижения показателя используют минеральные добавки.
• Тепловыделение – в процессе гидратации (затвердения). Если состав очень быстро отдает тепло, он может деформироваться. Чтобы этого избежать, используют активные минеральные добавки.
• Стойкость к коррозии – определяется степенью пористости застывшего монолита (тонкостью помола смеси).

Плюсы и минусы

Портландцемент обладает сильными и слабыми сторонами.

Для начала стоит рассмотреть, какие преимущества имеет данный материал:

• Следует отметить прекрасные прочностные характеристики портландцемента. Именно поэтому его чаще всего используют в изготовлении монолитных железобетонных конструкций и других подобных объектов.
• Портландцемент является морозостойким. Ему не страшны низкие температуры. В подобных условиях материал не подвергается деформации и не покрывается трещинами.
• Этот материал является водонепроницаемым. Он не страдает от контакта с сыростью и влагой.
• Портландцемент можно использовать даже при строительстве фундамента в условиях сложных грунтов. Для таких условий используется сульфатостойкий раствор.
• Существует несколько разновидностей портландцемента – каждый покупатель может подобрать для себя оптимальный вариант. Можно приобрести быстротвердеющий или среднетвердеющий состав.
• Если вы приобрели действительно качественный портландцемент, то можно не беспокоиться о его последующей усадке и деформации. После монтажа на нем не образовываются трещины и другие подобные повреждения.

Недостатков у портландцемента не так много. Как правило, они связаны с низкокачественными растворами, которых сегодня в магазинах находится очень много.

Среди них можно выделить следующие:

• Во время своего полного затвердевания низкокачественный материал подвержен деформациям. Это необходимо учитывать при работе. Также следует предусмотреть все усадочные швы.
• Данный раствор нельзя назвать экологически чистым, так как в его составе, кроме натуральных, находится множество химических компонентов.
• Работать с портландцементом следует осторожно, так как при контакте с ним можно заработать химический ожог и раздражение. По словам специалистов, в условиях долгого контактирования с этим материалом возможно заработать рак легких.

К сожалению, сегодня многие покупатели сталкиваются с некачественными растворами портландцемента. Этот продукт должен соответствовать ГОСТу 10178-75. В противном случае смесь может оказаться не такой прочной и надежной.

Отличия от простого цемента

Портландцементом считается разновидность цемента, который чаще всего используется при заливке бетона. Последний, в свою очередь, используется в монолитном и железобетонном строительстве, при возведении объектов, к которым предъявляются повышенные прочностные характеристики.

Благодаря наличию клинкерных гранул и прочих добавок, портландцемент обладает большим запасом прочности, имеет более высокие показатели морозостойкости, устойчивости к воздействию агрессивных сред. Это делает портландцемент востребованным материалом при строительстве объектов нефтяной и газовой отраслей.

Он подходит для возведения фундамента на сложных неустойчивых грунтах, в таком случае рекомендуется применять сульфатостойкую смесь. Такой состав почти не дает усадки зданий, на его поверхности не образуются трещины.

Вопрос о различиях между цементом и портландцементом несколько некорректен, поскольку последний является разновидностью цемента. Иначе говоря, цемент – это общее название, портландцемент является его разновидностью с определенным набором прочности.

Различия логичнее проводить, опираясь на марочную прочность цементов. Так, например, портландцемент М 400 уступает в своей прочности цементу М 600. Сам по себе портландцемент мало отличим от цемента (по способу монтажа, технологии схватывания, особенностям использования), разница тех или иных отличительных характеристик обусловлена присутствием добавок.

Виды

Мы уже немного затронули вопрос о видах портландцемента, которые отличаются по минеральному содержимому. Еще есть несколько классификаций, по которым различают порошковые составы с приставкой «портланд».

Так, составы делят на цементы с добавками и без. Смеси без добавок используют при строительстве в неагрессивных условиях. А присадки применяют для улучшения качеств бетона. Если нужна водонепроницаемость, обрабатывают гидрофобными средствами. Если важно, чтобы бетон был прочный, застывал быстро без усадки с растрескиванием – используют армирующие волокна.

Другая классификация делит составы по скорости схватывания, а также характеристикам стойкости к разным агрессивным воздействиям:

• Быстросхватывающийся раствор. Здесь используют марки М400 и М500. Такой состав твердеет через 3 дня. Это качество подходит российскому менталитету, когда хочется уже построить и отдыхать.
• Пластифицированный цемент с добавками, которые замедляют твердение, улучшают текучесть. Такие растворы делают для транспортировки или для удобства заливки.
• Раствор нормального схватывания. Это бездобавочная смесь, которую готовят в соответствии с ГОСТом.
• Гидрофобный портландцемент используют в местах повышенной влажности. Это может быть строительство гидросооружений, подтопляемых фундаментов или бассейнов. Добавки помогают бетонному составу противостоять воздействию воды.
• Сульфатостойкий. Такой материал хорош для строительства на кислых почвах. Из него изготавливают сваи, фундаменты. Специальные химические присадки делают постройки устойчивыми к коррозии.
• Специальный раствор, который позволяет тампонировать (защищать) нефтедобывающие скважины в период их строительства от воздействия грунтовых вод.
• Расширяющийся раствор нужен там, где трудно сделать заливку механическим путем. Он заполняет трещины самостоятельно, при расширении. Увеличение объема строительного состава происходит за счет внутренних химических реакций.
• Шлокопортландцемент имеет повышенное содержание металлических частиц из доменных шлаков. Бетон получается жаростойкий, но не устойчив к морозам. Этот вид стройматериала подходит для подземного, подводного строительства или на высоте.
• Белый «портланд» изготавливают из белых минералов (каолиновой глины, мела, чистого известняка). Этот тип подходит для производства цветных бетонных изделий, для архитектурного строительства. Белый «портланд» обладает уникальным свойством создавать идеально гладкую поверхность.
• Шлакощелочной имеет в составе щелочи, шлаки, глину. Он устойчив к температурным колебаниям, агрессивным средами. Шлакощелочной бетон отличается гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами.
• Пуццолановый. Этот вид обладает повышенной апатией к воде. Вернее, он ее вообще игнорирует. С легкостью застывает даже в ее присутствии. Этот вид используется для постройки бассейнов, емкостей для воды, объектов, которые контактируют с морской, хлорированной водой.

На мешках портландцемента, разные его виды маркируют буквами. Например:

• ШПЦ – шлокопортландцемент.
• БЦ – белый цемент.
• СС – сульфатостойкий.
• ПЛ – пластифицированный и т.д.

Марки

Марочность зависит от тех характеристик, которые мы обсуждаем на протяжении всей статьи. В первую очередь конечно важна прочность на сжатие и на изгиб. Чтобы проверить эти характеристики и отнести вяжущий минеральный компонент к той или иной группе делают так:

1. Заливают образец размером 4Х4Х16 см из смеси портланда и песка в пропорции 1:3.
2. Дают портландцементу полностью приобрести свои качественные характеристики в течение 28 дней. При этом не дают образцу покоя: пропаривают его горячим паром и содержат в условиях повышенной влажности.
3. Далее кубик помещают под пресс и испытывают на прочность до полного разрушения. Одновременно записывают результаты в тетрадь.
4. Показатель прочности – это активность материала. Если после 28 суток прочность на сжатие составила 600 кг/см2 (58,8 Мпа), то эта цифра определяет активность цемента и относит его к марке М600.

 

Что там с другими марками? Взглянем на их показатели:

• М400 имеет такую активность: прочность на сжатие – 39,2 МПа, прочность на изгиб – 5,4 МПа.
• Марка М500 показывает следующие результаты: прочность на сжатие – 49,0 МПа, прочность на изгиб – 5,9 МПа.
• М600 демонстрирует более внушительные результаты: прочность на сжатие – 58,8 МПа, прочность на изгиб – 6,4 МПа.

Когда смотришь на всю эту классификацию, кажется, что строители забыли о своих прямых обязанностях и занимаются бумаготворчеством. Вот, например, строительные смеси еще делят на такие типы:

• I – это чистый портландцемент;
• II – имеет добавки в количестве от 6 до 35%;
• III – в состав входит шлак в количестве 35-96%. Это шлакопортландцемент;
• IV – пуццолановый тип. Имеет минеральные добавки в объеме до 55%;
• V – композиционный материал имеет добавки в количестве от 35 до 80%;

Чтобы определить, сколько же добавок имеется, подставляют букву А, Б или С. А обозначает что в составе до 6-20% добавок, Б указывает на то, что добавлено от 21 до 35% , а С – это объем дополнительных компонентов от 36 до 65%.

Минеральные добавки разных видов имеют буквенное обозначение, которое соответствует первой букве названия минерала. Например, И – это известь, Ш – шлак, К – композитная добавка, П –пуццолан.

Чтобы определить, какую скорость набора прочности имеет состав, смотрите на эти буквы:

• Р – ранняя высокая прочность;
• Н – нормальная степень набора прочности.
• М – медленное затвердение.

Если внесена улучшающая добавка, можно увидеть такие сокращения:

• ПЛ – пластификатор.
• ГФ – гидрофобная присадка.

Портландцемент не делят на марки по морозоустойчивости, потому что эта характеристика относится к конечным продуктам: цементно-песчаной смеси или бетону. Морозостойкость определяется качеством песка, щебня и добавками.

На упаковках цемент имеет буквенно-цифровые обозначения, которые включают не только маркировку по прочности, но и количество добавок, а также название самого портландцемента, его тип. Как расшифруем такую надпись:  ЦЕМ II/А-И 52,5Н? Ответ: портландцемент с содержанием 6-20% извести, прочностью марки М600 с нормальным временем затвердевания.

Сфера применения

Как упоминалось выше, портландцемент представляет собой усовершенствованный тип вяжущего раствора. От непосредственного вида наполнителя напрямую зависят те или иные технические характеристики, присущие данному материалу. Так, быстросохнущий портландцемент с маркировкой 500 и 600 может похвастаться быстрым затвердеванием, поэтому его подмешивают в бетон для сооружения массивных и крупногабаритных сооружений, причем они могут быть и наземными, и подземными. Кроме того, к данному составы зачастую обращаются и в тех случаях, когда требуется максимально скорый набор прочности. Чаще всего данная необходимость возникает при заливке фундамента.

Более распространенным по праву признан портландцемент с маркировкой 400. Он является универсальным в вопросах своего применения. Его используют при создании мощных монолитных и железобетонных деталей, к которым предъявляются повышенные требования прочности. Данный состав немного отстает от портландцемента марки 500, однако стоит дешевле.

Сульфатостойкий вяжущий состав зачастую используется для подготовки смесей, участвующих в строительстве различных конструкций, находящихся под водой. Этот усовершенствованный портландцемент незаменим в подобных условиях, так как подводные строения особенно подвержены вредным воздействиям сульфатных вод.

Цемент с пластификатором и маркировкой 300-600 приумножает свойства пластичности раствора, а также увеличивает его прочностные характеристики. Используя такой портландцемент, можно сэкономить около 5-8% вяжущего, особенно если сравнивать его с простым цементом.

Особые разновидности портландцемента не так часто используются для строительных работ небольших масштабов. Это объясняется их высокой стоимостью. Да и не каждый потребитель хорошо знаком с подобными составами. Все-таки портландцемент, как правило, используется в строительстве крупных и важных объектов.

Особенности портландцемента «Полигран»

На производственных мощностях компании «Лентехстром» выпускают портландцементы различного состава и областей применения:

• Д0 – портландцементы без минеральных добавок, подходят для строительства объектов, запланированных для эксплуатации в условиях повышенной влажности. При выборе вяжущего следует обращать внимание на степень помола. Оптимальным является зерно величиной 15-20 мкм.
• Д5 – схож по своим свойствам с аналогом марки Д0.
• Д20 – портландцемент с минеральными добавками в количестве до 20% от общей массы материала. Востребован в монолитном строительстве объектов жилого и производственного назначения, для изготовления бордюрного камня, вибропрессованной тротуарной плитки, блоков сборных и монолитно-сборных фундаментов.

Все виды цементов, производимые компанией «Лентехстром», соответствуют действующим в отрасли стандартам качества.

Как разводить портландцемент

Портландцемент — это простой в использовании строительный материал, поэтому, чтобы сделать раствор, требуется смешать сухой состав с водой. Пропорции обозначенных компонентов могут разниться в зависимости от требуемой густоты раствора на выходе. Поэтому примерное количество воды может составлять от 1,4 до 2,1 (десятилитровых ведер) на 10 килограмм портландцемента. Более подробно можно посмотреть пропорции в таблице.

Компоненты	Цемент (мешок 25 кг) (шт.)	Песок (ведро 10 л.) (шт.)	Щебень (ведро 10 л.) (шт.)	Вода (ведро 10 л.) (шт.)
Бетон М 300	1	4	7	1,5
Кладочный раствор	1	8	—	2
Штукатурная смесь	1	6,5	—	2

Количество воды для создания раствора нужной консистенции еще зависит непосредственно от влажности песка и щебня. Приблизительно расчет должен выполняться по таким показателям:

• для цементно-песчаного раствора – 1 часть цемента на 0,6 литра воды;
• для бетона В25 (М350) –1:0,4;
• для бетона В15 (М200) – 1:0,6;
• для бетона В7,5 (М100) – 1:0,7.

Обязательно требуется соблюдать обозначенные пропорции, чтобы в последующем не возникли проблемы с качеством выполненных работ.

В каких случаях не подходит

«Скоро ты станешь владычицей морскою» — говорил старик, заливая цемент в старое старухино корыто. Так вот, чтоб ответить на вопрос, где не подходит портландцемент, нужно выяснить, а что собственно от него хотят.

Разнообразие смесей позволяет подобрать стройматериал практически для любых условий. Совместное применение разных типов (например, для изготовления фундамента и возведения стен) позволяет уменьшить влияние внешних условий в целом на конструкцию здания. Также для стойкости бетона применяют добавки. Например, гидрофобная обработка одновременно уменьшает коррозию и повышает морозостойкость материала.

Рекомендуется также ориентироваться на марки прочности:

• Цемент М400 походит для бытового, массового строительства. С его помощью делают отмостки, игровые и спортивные площадки, заливают дорожки, заливают стяжки для полов.
• Марка М500 обладает улучшенными характеристиками. Ее применят для строительства дорог, объектов военного назначения, в нефтяной, газовой промышленности. Но также материал используют в частном хозяйстве. Заливают фундаменты, перекрытия, облагораживают территорию, возводят архитектурные формы.
• М600 – цемент с высокими показателями прочности. Его применяют для строительства серьезных инженерных конструкций: мостов, плотин, промышленных зданий, аэродромных дорог. Белый цемент этой марки используют для архитектурного строительства.

Из сказанного понятно, что М400 не подойдет для постройки дамбы. Ну и вряд ли будут использовать марку М600 для изготовления ЖБИ.

Марка прочности – важный показатель, который определяет где и при каких условиях можно использовать каждый тип цемента. В аварийных работах важна скорость схватывания и прочность, а для заливки стяжки главным качеством является ровная поверхность без трещин.

Несмотря на то, что портландцемент имеет сплошные плюсы, есть и некоторые недостатки. Так, этот тип смеси не используют в соленых, минерализованных и проточных водоемах. Здесь использует специальные виды цемента. Например, пуццолановый. Сульфатостойкий вид применяют только в стоячих неагрессивных водах.

Советы по использованию

Портландцемент является более сложным по своему составу, нежели обычный раствор.

Работая с такими материалами, следует прислушаться к советам и рекомендациям специалистов:

• Чтобы раствор поскорее затвердел, необходимо подобрать подходящий минералогический состав цемента, а также применить специальные добавки. Нередко в таких случаях обращаются к электрическому прогреву или тепло-влажной обработке.
• Для замедления затвердевания применяют нитраты натрия, калия и аммония. Э
• Необходимо учитывать и сроки схватывания цементного теста. Начало данного процесса происходит не раньше, чем через 30-40 минут, а завершение – не позже, чем через 8 часов.
• Если портландцемент планируется использовать для обустройства фундамента в условиях сложного грунта, то специалисты настоятельно рекомендуют выбрать сульфатостойкий раствор, который отличается высоким содержанием минеральных компонентов.
• Для оформления полов идеально подходит цветной или белый портландцемент. С использованием такого раствора можно создавать красивые мозаичные, плиточные и брекчиевидные покрытия.

• Портландцемент не является редкостью. Его можно купить практически в любом строительном магазине. Его необходимо грамотно подготовить к работе. Для этого нужно взять 1,4-2,1 воды на каждые 10 кг цемента. Чтобы рассчитать точное количество требуемой жидкости, вам необходимо обращать внимание на степень густоты раствора.
• Обращайте внимание на состав портландцемента. Если в нем присутствуют различные добавки для улучшения влагоустойчивых качеств, то морозостойкие характеристики уменьшатся. Если вы подбираете цемент для влажного климата, то обычный раствор вам не подойдет. Лучше приобрести шлакопортландцемент.
• Цветным и белым клинкерным смесям необходимо обеспечить транспортировку и хранение в специальной таре.
• Сегодня в магазинах продается очень много поддельных клинкерных составов. Специалисты настоятельно рекомендуют при покупке знакомиться с сертификатами качества товаров, в противном случае цемент может оказаться низкокачественным.