Марки и разновидности цементов и их особенности

Марки и разновидности цементов и их особенности

Под термином «цемент» принято понимать вяжущий строительный материал неорганического происхождения, при взаимодействии с водой образующий раствор, превращающийся в плотное монолитное образование повышенной прочности. Используется для производства бетонов и других составов, применяющихся на различных стадиях строительного производства.

Основой для изготовления цемента является известняк с примесью глины и добавок, который после дробления становится рассыпчатым веществом, состоящим из мелких однородных фракций, в зависимости от сочетания и процентного соотношения компонентов, обладающих различным набором физико-технических характеристик, обуславливающих дальнейший характер его использования.

Чем отличается цементный раствор от бетонной смеси

Главное отличие этих типов строительных материалов — состав, который и обуславливает различие их качеств и разные области их применения. Есть у них и общие черты: использование цемента как вяжущего позволяет получить материалы, отличающиеся особой прочностью.

Фактически, бетон можно назвать композитным материалом. Если для изготовления бетонной смеси, помимо цемента, воды и песка, требуется еще и крупный заполнитель, к примеру, гравий или щебень с разным размером фракций, то в цементный раствор добавляется только мелкий заполнитель — песок.

Таким образом, в состав цементного раствора входят:

1. цемент;
2. песок;
3. вода.

Различается и область применения. Бетон используется для изготовления крупных изделий и конструкций, например, монолитных стен и плит перекрытий, дорожного полотна, стяжек, а также мелкоштучных, но требующих высокой прочности изделий, к примеру, тротуарной плитки.

Цементные растворы применяются как материал для заполнителей швов и соединения строительных элементов (кладочные растворы) либо для обработки поверхностей (например, различные виды штукатурных растворов с использованием цемента).

Цемент и смеси на его основе употребляются в строительстве со времен Древнего Рима, но современные строительные материалы существенно отличаются от древних образцов благодаря достижениям химии. Любые типы бетонных смесей и цементных растворов нуждаются в применении специальных химических добавок, которые могут сообщать им дополнительные свойства:

• пластичность смеси и увеличение ее срока жизни;
• возможность работать при отрицательных температурах;
• повышенную прочность и трещиностойкость;
• морозостойкость готового изделия;
• быстрое схватывание;
• водостойкость

и другие характеристики, которые могут быть необходимы в том или ином конкретном случае. Благодаря применению химических добавок можно получать действительно безупречные изделия из цемента.

Советуем изучить: Каталог добавок Cemmix

Виды и применение

Быстротвердеющий портландцемент, на упаковке можно встретить сокращение БТЦ. Этот специальный материал, который сумел вобрать в себя достаточно большое количество минеральных добавков. Их роль в том, чтобы увеличить прочность (особенно в начальный период твердения).

Лучше всего использовать такой цемент, когда нужно создать железобетонный блок или быстровозводимую конструкцию.

Сыпучий серый порошок, в состав которого входят определенные гидрофобирующие добавки. Такой вид цемента имеет свое преимущество: он не будет впитывать воду в ближайшие пять минут, после ее добавления в сухую смесь. Логично утверждать, что именно такая смесь имеет меньший показатель водопоглащение.

Данный тип материала, вполне можно применять в случаях, когда нужно осуществлять стройку в местах повышенной влажности, либо в воде (в местах где есть возможность наводнения). Это связано с тем, что раствор на таком цементе- влагостойкий.

Более подробно о марках цемента и их применении смотрите на видео:

Материал, который состоит из определенных поверхностно-активные добавок. Их добавляют в момент помола. Стоит понимать, что смесь на основе такого цемента обладает хорошей пластичностью/подвижностью. То есть с таким материалом удобно работать.

На сегодняшний день речной песок является самым востребованным материалом, который используют в строительстве и ремонте. Тут все о его плотности.

Неровные потолки и стены достаточно часто можно встретить в частных и многоквартирных домах. Здесь узнаете, чем их лучше выровнять, гипсокартоном или штукатуркой.

Чтобы правильно сделать стяжку необходимо знать нюансы исходных материалов, тип и состояние поверхности, а также пропорцию их смешивания. Перейдя по ссылке ознакомитесь с пропорциями для стяжки.

Специалисты рекомендуют использовать такой материал, если нужно вознести нестандартные архитектурные строения.

Портландцементы тампонажные

Материал, который имеет возможность огородить объект от грунтовой воды.

Его лучше всего использовать в случаях работы (тампонирования) скважин газа, нефти.

Его особенность в том, что он обладает таким свойством, как текучесть (преимущество в том, что данная характеристика не зависит от температуры и давления).

Портланд белый и цветной

Портландцементы белые/цветные. Белый вариант материала, почти не имеет красящих оксидов. По названию очевидно, что он светлый. И если сделать бетон таким видом цемента, он будет почти белый. Имеет достаточно хорошие характеристики.

Но чаще всего его применяют в случая улучшения эстетического вида здания (так как бетон белый). Говоря о цветном варианте, то во время его производства, в материал добавляют определенный пигмент, такого оттенка, как хочется застройщику. Так же, как и белый цемент, его применяют в случаях, улучшения эстетического улучшения здания.

Шлаковый

Такой материал выпускают в двух типажах:

• ШПЦ, используемый широко в портовом строительстве;

• ИШЦ – материал, который применяют в случаях строительства низкомарочных бетонов.

Глиноземный

Достаточно известный и популярный вид материала.

В состав он не включает ни минеральных добавок, ни гипса. Но можно выделить один важный компонент – кальций алюминат.

Но стоит понимать, что сама потребность жидкости, при замесе, возрастает на 10%.

Такой цемент можно встретить на полках магазинов в трех вариантах 500, 600, 400 (маркировка). Каждый из них имеет свое преимущества и недостатки. Чаще всего, такой вид цемента применяется в случаях аварийных работ, либо скоростройках.

Расширяющийся

Еще один хороший цемент – расширяющийся.

Уже по названию понятно, что суть материала в том, что он увеличивается в объеме в процессе создании цементного раствора.

Не вникая в химический состав материала, есть несколько вариантов такой субстанции: цемент водонепроницаемый, напрягающийся, портландцемент, расширяющийся.

Все эти материалы имеют хорошие и надежные характеристики.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)

Для изготовления БТЦ действуют нормы ГОСТ 10178-85

БТЦ является тонкоизмельченным, это и придает ему большей интенсивности, чем у портландцемента. Самой большой прочности он набирает на начальном периоде затвердения, то есть впервые 3-е суток.

Очень широкое применение он нашел при ремонтных работах. Для приготовления пластифицированного портландцемента при измельчении клинкера добавляют около 0.22% концентрат сульфитно-спиртовой бражки. Благодаря этому, у цемента повышается морозостойкость.

Марки БТЦ: 300, 400 и 500.

Спрос на этот вид строительного материала меньше, чем на обычный портландцемент.

Соответствие старой и новой маркировки цемента

Новый ГОСТ описывает марки более детально.

Сопоставить стандарты можно по добавкам:

1. Материал без добавок (ПЦ) — это тип, обозначаемый ЦЕМ I.
2. Материал с добавками более 5% — это ЦЕМ II, подтип А (введены дополнительные вещества до 20%).
3. Шлаковый цемент, в предыдущих нормативах обозначенный ШПЦ, относится к ЦЕМ III.
4. Сульфатостойкий ПЦ соответствует цементу с минералами, однако гидрофобные варианты по текущему стандарту вынесены в отдельную классификацию.

Что означает марка цемента по старому ГОСТу

В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.

Пример маркировки цемента по старому стандарту

В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.

Обозначение состава цемента по старому ГОСТу

В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.

В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.

Что представляет собой цемент

С латинского «caementum» переводится как щебень или битый камень. Этот порошкообразный материал является искусственно созданным вяжущим, состоящим из клинкера, определенного количества гипса, минеральных добавок и различных наполнителей. При затворении цемента водой или другими жидкостями, образуется пластичная масса, способная при затвердевании превращаться в камневидное тело.

Цемент является основной составляющей бетонного и цементно-песчаного раствора. Он обладает уникальной способностью набирать свою прочность при воздействии влаги, чего не скажешь о гипсе или воздушной извести, твердеющих в сухих условиях.

Интересен тот факт, что еще древние римляне к извести подмешивали вулканический пепел или дробленый камень. Это можно считать началом истории появления цемента.

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.

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:

1. 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;
2. II – тампонажный цемент с добавками минерального происхождения;
3. 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:

Маркировка цемента в РФ

В Российской Федерации «законными» считаются новые маркировки цемента, составленные и нанесенные в соответствии с требованиями нормативного документа ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные», введенным в действие 1 сентября 2004 года. В то же время в старых документах и интернете можно встретить старые маркировки цементов общестроительного назначения по ГОСТ 10178-85.

В связи с этим, неспециалисту бывает трудно разобраться какой строительный материал заказывать для самостоятельного возведения здания или бетонной конструкции. Поэтому в рамках этой статьи будет рассмотрена новая маркировка цемента ГОСТ 31108-2003 и старый вариант – обозначение по ГОСТ 10178-85.

Расшифровка маркировки цемента по новым нормативам

ГОСТ 31108-2003 определяет новый порядок шифрования цементных сухих смесей общего назначения.

На первом месте – полное название цементного состава (портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и т.д.).

Далее следует условное обозначение типа вяжущего с использованием римских цифр:

• ЦЕМ I – Портландцемент без добавок;
• ЦЕМ II – ПЦ с минеральными добавками (присадки – 6…35%);
• ЦЕМ III – шлаковый портландцемент (добавки – 36…95%);
• ЦЕМIV – Пуццолановый цем. (добавки – 21…55%);
• ЦЕМV – композитный цемент (добавки 36…80%).

Третьим идет обозначение количества добавок А или В, которое мы уже рассматривали. Следом (через дефис) указывают основную добавку:

• Ш – шлак;
• К – композитная добавка;
• З – зола-унос;
• И – известняк;
• П – пуццолан;
• МК – микрокремнозём.

Этих добавок может быть несколько, тогда буквы указываются через дефис в скобках.

После условной добавки указывают класс цемента по прочности: В7,5…В52,5 (обозначение величин в МПа).

Последние буквы в маркировке указывают на скорость схватывания и твердения по истечению 7 суток:

• Н – Нормальное время твердения;
• Б – быстротвердеющее вяжущее.

• ЦЕМ II/А-И 52,5Н – это порошок, в состав которого входит известняк в количестве 6…20%, прочность камня – 52,5 Мпа, что соответствует М600, рабочая смесь нормально твердеющая.
• Шлакопортландцемент ЦЕМ III/A 32,5Н ГОСТ 31108-2003— Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36% до 65%, класса прочности В32,5, нормально-твердеющий;
• Композиционный портландцемент ЦЕМV/А-К(Ш-3-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2003 — Композиционный портландцемент с несколькими добавками: общее содержание доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (3) и известняка (И) 6…20%, класс прочности В32,5, быстротвердеющий раствор.