Цемент - поширений будівельний матеріал, що використовується в якості в'яжучого речовини при приготуванні бетонів, кладок розчинів і штукатурних сумішей. Найбільш вживаним у вітчизняному будівництві є Портландцемент, про яких ми поговоримо в даній статті.
У публікації будуть розглянуті класи і марки цементу. Ми вивчимо їх класифікацію, дізнаємося як визначити марку і читати маркування, а також наведемо поради щодо вибору цементу.
Цемент - технологія виробництва, класифікація Цементом - це штучне Пиловидний речовина, при контакті в содою та іншими рідинами утворювати пластичну, згодом затвердевающую масу, яка називається цементним каменем. Основними сировинними компонентами порталндцемента є гіпс і клінкер (порошок з спеченого суміші глини і вапняку), також до складу додаються активні мінеральні добавки (боксити, піски, пірит, трепели), за допомогою яких знижується підсумкова вартість матеріалу і поліпшуються його деякі експлуатаційні якості.
Для виробництва портландцементу використовуються спеціальні обертові печі, температура в яких на стадії випалу сягає 1500 градусів. Випал клінкеру - це складний хімічний процес, що обумовлює необхідність поділу печі на 5 відрізняються по функціональності відсіків: 1. Зона підігріву (температура до 650 градусів) - з матеріалу вигорають нестійкі органічні речовини, що містяться в глині силікати розпадаються на оскіди, що призводить до її розкладанню. 2. Зона декарбонізації (температура до 12000) - міститься в клінкері вапняк декарбонізіруется і починається синтез нових з'єднань між вапном і глиною. 3. Зона екзотермічніреакцій (температура до 13500) - повністю завершується утворення нових сполук і стадія твердофазових спікання добігає кінця. 4. Зона спікання (температура до 14800) - матеріал частково плавиться, що призводить до переходу клінкерних мінералів в новий мінерал - Аліто. 5. Зона охолодження (температура знижується до 10000) - відбувається кристалізація розплаву і його поділ на чисті клінкерні мінерали (що йдуть на цемент) і скло, яке згодом видаляється.
Класифікація цементу виконується за кількома факторами, одним з яких є поділ в залежності від добавок, що містяться в складі матеріалу. За даним параметру виділяють наступні марки цементи: • ПЦ - портландцемент стандартний; • СС - сульфатостійкий портландцемент, призначений для застосування в агресивних середовищах; • БЦ - білий цемент, до складу якого доданий барвний пігмент, застосування - оздоблювальні роботи; • ШПЦ - шлакопортландцемент, що містить в складі до 20% доменного шлаку, за рахунок чого досягається здешевлення матеріалу; • ВРЦ - гидростойки цемент швидкого затвердіння, здатний набирати міцності протягом 10-15 хвилин (в тому числі в воді); • ПЛ - пластифікований цемент, який містить в складі противоморозні добавки які не дають волозі замерзати на морозі, що дозволяє виконувати бетонування в зимовий час.
Також класифікація цементу здійснюється виходячи з швидкості його затвердіння, згідно з якою матеріал ділиться на 5 груп: • ЦЕМ 1 - цемент без добавок з мінімальною тривалістю набору міцності, яка на другу добу становить 50% від проектної, вміст мінеральних домішок менше 5%; • ЦЕМ 2 - цемент з добавками, вміст домішок 6-35%, чим більше добавок - тим триваліше набір міцності, в залежності від типу добавок може мати підвид П (пуццолан) або Ш (гранульовані шлакопрімесі); • ЦЕМ 3 - шлакопортландцемент з великою кількістю добавок, в складі містить від 35 до 60% гранульованого шлаку, має нормальну швидкість затвердіння; • ЦЕМ 4 - нормальнотвердеющій цемент пуццуланового типу, містить в складі 21-35% кремнезему і золи; • ЦЕМ 5 - композиційні суміші, до складу яких входить як шлак (11-25%), так і зола (до 20%), швидкість твердіння стандартна.
Під стандартною швидкістю твердіння мається на увазі період в 28 днів, необхідний матеріалу на набір проектної міцності після бетонування.
Марки цементу і особливості номенклатурних позначень Маркування цементу може виконуватися відповідно до положень двох ГОСТ, перший з яких випущений в 1985 році, другий - в 2003, однак старий норматив залишився в силі. Відповідно до Держстандарту від 1985 року використовуються номенклатурні позначення типу ПЦ М300 Д5-Б-ГФ ГОСТ 10178-95, де:
• ПЦ - тип матеріалу, в даному випадку портландцемент (також може використовуватися ШЦП - шлакопортландцемент); • М300 - марка цементу по міцності (означає величину навантаження, яке може витримати один 1 см2 цементного каменю після затвердіння - 300 кг); • Д30 - визначення максимального процентного кількості містяться в цементі мінеральних добавок (існує 3 групи - Д0, Д5 і Д20, від даного параметра безпосередньо залежить швидкість набору міцності); • Б - даної номенклатурою відзначаються швидкотверднучі типи цементу; • ГФ - вказує на властивості матеріалу: ГФ - з гидрофобизирующими добавками (не вбирає воду), ПФ - з пластифікаторами (не замерзає на морозі); • ГОСТ 10178-95 - технологічний стандарт, відповідно до якого зроблений матеріал.
Також існує ГОСТ 31108-2003, який використовує найбільший в Росії виробничий концерн «Євроцемент». Даний норматив практично ідентичний з європейським стандартом ЕN197-1, що використовується на території ЄС. Від ГОСТу 1985 він відрізняється наступними змінами: 1. Марка цементу (М300, М400 і т.д) замінена класом міцності на стиск відповідно до європейського стандарту. 2. Введено додаткові вимоги по міцності цементного каменю, так тепер вказується не тільки його проектна міцність (на 28-ий день), але і часткові (на 2-ий і 7-ий день). 3. Всі класи цементу отримали додатковий поділ відповідно до термінів набору міцності на швидко і нормально тверднуть.
Відповідно до ГОСТу за 2003 рік маркування виглядає як ЦЕМ-2-А-Ш-В22.5-Н ГОСТ 31108-2003. Розшифровка наступна: • ЦЕМ-2 - портландцемент з мінеральними добавками; • А - процентний вміст добавок: А - 6-20%, В - 21-35%. • Ш - тип добавок, в даному випадку гранульований шлак; • В22.5 - клас міцності на стиск; • Н - нормально твердне клас (також може бути маркування Б - швидкотверднучий). • ГОСТ 31108-2003 - позначення виробничого стандарту.
Відзначимо, що як в суміш класу ЦЕМ-2 (з добавками), так і ЦЕМ-1 (без них) можуть бути додані мінеральні домішки, але в складі ЦЕМ-1 їх кількість не повинна перевищувати 5% від загальної маси матеріалу. Як визначити марку цементу? Визначення марки цементу (його міцності на стиск) виконується в лабораторних умовах. Для цього з випробовуваного розчину відливаються 3 мініатюрні балки розміром 4 * 4 * 16 - бетон заливається в спеціальні форми і обробляється на вибростоле протягом 3 хвилин, після чого балки витримуються 2-е суток, витягуються з форм і занурюються у воду температурою 20 градусів на 28 днів.
По закінченню часу зразки дістають з води, витирають насухо і встановлюють в спеціальне прес-обладнання, яке замерівает міцність матеріалу до стиснення відповідно до доданого до нього тиском. Кожна з 3-ох балок випробовується по черзі, а в якості результату приймається середня арифметична величина опору. Марка цементу визначається відповідно до зазначених в Гості величинами опору, які ви можете побачити на наведеній таблиці. Провести вищеописане дослідження в домашніх умовах, без спеціального обладнання неможливо, такі послуги надають будівельні лабораторії, що діють при великих ЗБВ заводах.
У будівельній практиці найчастіше застосовуються дві марки - М400 і М550. Ознайомимося з характеристиками кожної з них. 1. М400 - використовується для приготування бетону під виготовлення ЗБВ, бетонування конструкцій під землею і на суші, може використовуватися для закладення швів і тріщин, замішування розчину, в штукатурних сумішах. Найбільш доступна різновид цементів високої міцності. 2. М500 - застосовується при будівництві військово-інженерних споруд, опор мостів на суші і воді, в ремонтних роботах. М500 відмінно підійде для бетонування фундаментів за рахунок високої міцності цементного каменю, в тому числі в умовах підвищеної вологості.
Також поширений цемент М300, із застосуванням якого здійснюється понад 80% робіт в індивідуальному малоповерховому будівництві. Це непоганий варіант як для бетонування фундаменту і створення розчину, так і для спорудження залізобетонних конструкцій - стяжок, паль, опор.
