Вид цемента: Виды цемента в России

Содержание

Виды цемента в России

1. Портландцемент
2. Белый цемент
3. Быстротвердеющий цемент
4. Водонепроницаемый расширяющийся цемент
5. Гидрофобный цемент
6. Глинозёмистый цемент
7. Карбонатный цемент
8. Магнезиальный цемент
9. Напрягающий цемент
10. Песчанистый цемент
11. Пластифицированный цемент
12. Пуццолановый цемент
13. Расширяющийся цемент
14. Сульфатостойкий цемент
15. Тампонажный цемент
16. Шлаковый цемент

1. Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцемнтного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.

Порталандцементный клинкер – продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO₃).

По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.

2. Белый портландцемент. Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа и окиси марганца. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве (Fe₂O₃ 0,3-0,5%, MnO до 0,03%), имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья – белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов.

Белый портландцемент в отличие от обыкновенного имеет повышенный силикатный модуль (3,0-3,8) и весьма высокий глиноземистый модуль (10 и более), а коэффициент насыщения ниже, чем у обыкновенного, – 0,80–0,87. в соответствии с этим клинкер белого портландцемента имеет следующий минералогический состав: C₃S 38–44%; C₂S 35–37%; C₃A 15–16%; C₄AF 1–2%, т. е. он практически не содержит алюмоферритов кальция. Обжиг клинкера белого портландцемента производится при более высокой температуре вследствие малого содержания плавней.

Для повышения белизны цемента клинкер при выходе из печи «отбеливают», резко охлаждая водой до температуры 500-6000 С, или воздействуют бескислородной восстановительной средой при температуре 800-10000 С с последующим охлаждением в бескислородной среде до 200-3000 С.

При резком охлаждении и в результате действия восстановительной среды увеличивается степень белизны клинкера за счет перехода части окисного железа в закисное а также вследствие образования алюмоферрита кальция, связывающего большее количество Fe₂O₃, C₆AF₂.

В соответствии с требованиями ГОСТ 965-66 белый портландцемент делится на марки 300,400 и 500, а по степени белизны подразделяется на три сорта: высший, БЦ-1 и БЦ-2, определяемые по коэффициенту яркости относительно BaSO₄. Белый портландцемент должен содержать не более 6% белого диатомита и не более 10% инертной минеральной добавки (известняка, кварцевого песка). Окиси магния в клинкере должно быть не более 4%. Остальные требования те же, что и для обыкновенного портландцемента.

На основе белого цемента приготовляют цветные цементы, добавляя при помоле белого клинкера пигменты – тонкоизмельченные минеральные красители: мумию (красный пигмент), умбру (коричневый), охру (желтый), окись хрома (зеленый), сажу (черный), ультрамарин (синий).

3. Быстротвердеющий портландцемент отличается от обыкновенного более интенсивным нарастанием прочности в начальной период твердения.

Получить его можно либо путем более тонкого помола обычного клинкера, либо применением клинкера определенного минералогического состава. Однако повышать тонкость помола цемента невыгодно, так как это снижает производительность помольного оборудования и увеличивает расход электроэнергии. Поэтому более выгодный путь получения быстротвердеющего цемента – регулирование минералогического состава клинкера.

Цементы с высоким суммарным содержанием трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината (не менее 60%) оказываются, как правило, быстротвердеющими. При этом содержание C₃S должно быть не менее 50-52%, а С₃А – 8-10%. Ускорению твердения цемента в начальный период способствует также уменьшениељ содержания в нем активных минеральных добавок. Содержание последних в быстротвердеющем портландцементе не должно превышать 10%; исключение составляют доменные гранулированные шлаки, которые обладают некоторыми вяжущими свойствами, а потому их содержание в быстротвердеющем портландцементе допускается не более 15%.

По ГОСТ 10178-62 БТЦ через 3 суток твердения в стандартных условиях в растворе 1 : 3 должен иметь предел прочности при изгибе не менее 40 кгс/см². 28-суточная прочность быстротвердеющего портландцемента не регламентированная и характеризуется примерной маркой 400. Тонкость помола БТЦ выше, чем у обычного портландцемента (2500-3000 см/г²), и составляет 3500-4000 см/г².

Разновидностью быстротвердеющего портландцемента является особо быстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ). Отличается он отљ БТЦ еще более интенсивным темпом нарастания прочности в начальной период твердения. Получают особо быстротвердеющий портландцемент так же, как и БТЦ. Минералогический состав клинкера особо быстротвердеющего портландцемента ОБТЦ должен быть таким, чтобы содержание трехкальциевого силиката в нем было 60% и более, а трехкальциевого алюмината – не более 8%. Особо быстротвердеющий портландцемент марки 600 должен в односуточном возрасте иметь предел прочности при сжатии 200-250 кгс/см², а в трехсуточном – 300-350 кгс/см². ОБТЦ измельчают до удельной поверхности 4000-4500 см/г². При весьма тонком измельчении содержание гипса в этом цементе желательно довести до 4% (в расчете на SO₃), т.е. несколько выше предела, допускаемого стандартом (3,5%). Добавка 5-8% трепела способствует равномерному росту прочности к 28-суточному возрасту, хотя при этом несколько снижается односуточная прочность.

4. Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения.

Линейное расширение образцов из цементного теста твердеющих в воде в течении 1 сут. должно быть в пределах 0,3–1%.

ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения.

5. Гидрофобный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента гидрофобизующей добавки. К таким добавкам относятся: асидол, асидол-мылонафт, мылонафт (ГОСТ 13302-67), олеиновая кислота или окисленный петролатум.

Добавки вводят в количестве 0,06–0,30% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки устанавливается для каждого цемента опытным путем и зависит от вида добавки, тонкости помола и минералогического состава клинкера.

Требования стандарта к гидрофобному портландцементу остаются теми же, что и к обыкновенному, но, кроме того, гидрофобный цемент должен обладать специальным свойством – он не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин. Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью. Пониженная гигроскопичность позволяет сохранять активность цемента при длительном транспортировании и хранении даже во влажной среде и предотвращает слипание в комья при кратковременном действии воды. Кроме того, гидрофобные цементы придают бетонам повышенную морозостойкость и водонепроницаемость. При использовании гидрофобного портландцемента несколько повышается подвижность и удобоукладываемость бетонных смесей.

6. Глинозёмистый цемент – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество; продукт тонкого измельчения клинкера получаемого обжигом (до плавления или спекания) сырьевой смеси состоящей из бокситов и известняков. Обжиг и плавление сырьевой смеси производят в доменных электрических вращающихся печах или в вагранках. По содержанию Al₂O₃в готовом продукте различают обычный глинозёмистый цемент (до 55%) и высокоглинозёмистый цемент (до 70%). температура плавления сырьевой шихты обычного глинозёмистого цемента 1450–1480 С высокоглинозёмистого цемента — 1700-1750 С.

Глинозёмистый цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности высокой экзотермией при твердении повышенной стойкостью против коррозии в сульфатных средах и высокой огнеупорностью. По сравнению с портландцементом глинозёмистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости.

7. Карбонатный портландцемент представляет собой продукт совместного тонкого измельчения клинкера с 25–30% карбонатных пород. Карбонатный цемент характеризуется следующими основными показателями: тонкость помола должна соответствовать удельной поверхности не менее 3500 см² /г, при этом остаток на сите – 02 должен не превышать 2%, а через сито – 008 должно проходить не менее 92% материала; начало схватывания должно наступать не ранее чем через 30 мин., а конец – не позднее чем через 5 ч. Для изготовления этого цемента желательно использовать клинкер с возможно более высоким содержанием C₃А и C₄AF.

При твердении карбонатного портландцемента выделяется меньшее количество тепла, чем при гидратации обычного портландцемента. Кроме того, он характеризуется повышенной стойкостью в углекислых средах вследствие защитного действия углекислого кальция.

8. Магнезиальный цемент. Для устройства магнезиальных полов используется магнезиальное вяжущее представляющее собой тонкодисперсный порошок активной частью которого является оксид магния. Оксид магния в свою очередь есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита. При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно проявляя при этом слабые вяжущие свойства. Однако при затворении водными растворами некоторых солей образуется прочный цементный камень. В частности при затворении хлористым магнием (бишофитом) получается вяжущее именуемое цементом Сореля.

Многие свойства магнезиальных цементов лучше чем у портландцемента: они обладают эластичностью стойкостью к действию масел смазок органических растворителей щелочей и солей не требуют влажного хранения в процессе твердения обеспечивают высокую огнестойкость и низкую теплопроводность хорошие износостойкость и прочность при сжатии и изгибе в раннем возрасте. Очень существенным является то обстоятельство что магнезиальные вяжущие вещества характеризуются повышенной прочностью сцепления с различными видами заполнителей как неорганических так и органических.

Все эти качества обусловливают их применение в абразивном производстве (жерноточильные круги) для изготовления теплоизоляционных изделий (пено- и газомагнезит) и перегородок подоконных плит лестничных ступеней реже – для облицовочных плиток внутренней части помещения и малых архитектурных форм. Однако главным их использованием было и остается устройство бесшовных монолитных полов.

Применять магнезиальные цементы для этих целей стали уже в конце XIX–начале XX века и изготавливались при этом так называемые ксилолитовые полы и плиты. Ксилолит – это бетон на магнезиальном вяжущем включающий в себя в качестве наполнителя древесные опилки. Позже появились изделия из фибролита в котором наполнителем служили различные волокна. Такие полы являлись беспыльными (в силу низкой истираемости) довольно хорошо циклевались их можно было натирать мастиками. Полы были гигиеничны негорючи и долговечны. Однако и в этом их существенный недостаток магнезиальные бетонные полы характеризовались низкой водостойкостью и требуют защиты от увлажнения особенно снизу от капиллярного подсоса воды через основание и сбоку через стены. В связи с этим а также с дефицитностью сырья (в первую очередь магнезиты используют для получения огнеупоров) перспектив у магнезиальных вяжущих не было. И только теперь с появлением новых месторождений а также с расширяющимися возможностями химии полимеров магнезиальные полы получили новый взлет. Используя различные полимеры производители полов имеют возможность таким образом отгрунтовать поверхность основания на которое укладывается магнезиальный бетон чтобы грунтовка одновременно служила и гидроизоляцией и была паропроницаемой. Полимерная пропитка верхнего слоя (на толщину 2-Змм) позволяет оградить от проникновения внутрь бетона влаги сверху. Кроме того используя новые технологии и материалы как органические так и неорганические можно получить водостойкое магнезиальное вяжущее. Такие материалы и технологии наша фирма имеет на вооружении и невозможности использует их на объектах.

9. Напрягающий цемент – разновидность расширяющегося цемента получаемая совместным помолом портландцементного клинкера (65%) глинозёмистого шлака (15%) гипсового камня и извести (5%).

Напрягающий цемент – быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее: прочность растворов (состава 1:1) через 1 сутки достигает 20-30 Мн/м² (200-300 кгс/см²). Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью.

Расширяясь в процессе твердения напрягающий цемент развивает высокое давление – 3-4 Мн/м² (30-40 кгс/см²) которое может быть использовано для получения предварительно напряжённых железобетонных конструкций с натяжением арматуры в одном или нескольких направлениях. Напрягающий цемент целесообразно применять для производства напорных труб возведения ёмкостных сооружений и некоторых тонкостенных железобетонных конструкций.

10. Песчанистый портландцемент получается путем совместного тонкого помола клинкера, добавки гипса и примерно 40% кварцевого песка.

Отличительной особенностью этого цемента является пониженное тепловыделение при гидратации.

11. Пластифицированный портландцемент получают введением при помоле обыкновенного портландцемента пластифицирующих поверхностно-активных добавок. В качестве поверхностно-активных добавок применяют концентраты сульфитно-спиртовой бражки (СДБ), удовлетворяющей требованиям МРТУ 13-04-35-66.

Добавка вводится в сухом виде или в виде водного раствора в количестве 0,15–0,25% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Оптимальное содержание добавки для данного цемента устанавливается опытным путем и зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и содержания в нем гидравлических добавок.

Основные свойства пластифицированного портландцемента и требования, предъявляемые к ним стандартом, те же, что и у обыкновенного портландцемента, за исключением требования к его пластичности. Раствор из смеси пластифицированного портландцемента с нормальным песком состава 1 : 3 при водоцементном отношении, равном 0,40, должен обладать такой пластичностью, при которой расплыв конуса из этого раствора после 30 встряхиваний составляет не менее 125 мм. Обыкновенный портландцемент при этих же условиях дает расплыв конуса 105–110 мм.

Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного способностью придавать бетонным смесям повышенную подвижность (текучесть), что обеспечивает их более легкую укладку и уплотнение при формировании бетонных изделий. Так как подвижность бетонных смесей зависит в основном от содержания воды, то применение пластифицированного портландцемента позволяет уменьшить водосодержание смеси без изменения ее подвижности. Это в свою очередь позволяет сэкономить цемент, повысить прочность и морозостойкость бетона.

12. Пуццолановый цемент собирательное название группы цементов в состав которых входит не менее 20% активных минеральных добавок.

Термин «пуццолановый цемент» происходит от названия рыхлой вулканической породы- пуццоланы применявшейся ещё в Древнем Риме в качестве добавки к извести для получения гидравлического вяжущего т. н. известково-пуццоланового цемента.

В современном строительстве основной вид пуццоланового цемента – пуццолановый портландцемент получаемый совместным помолом портландцементного клинкера (60-80%) активной минеральной добавки (20-40%) и небольшого количества гипса. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Пуццолановый цемент применяют в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооружениях.

13. Расширяющийся цемент – собирательное название группы цементов обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения.

У большинства расширяющихся цементов расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества высокоосновных гидросульфоалюминатов кальция объём которых вследствие большого количества химически связанной воды значительно (в 15-25 раза) превышает объём исходных твердых компонентов.

Полное расширение расширяющегося цемента составляет 02-2%. Прочность расширяющегося цемента 30-50 Мн/м². В РФ наибольшее распространение среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент расширяющийся портландцемент гипсоглиноземистый расширяющийся портландцемент а также напрягающий цемент. Все расширяющиеся цементы лучше твердеют и показывают большее расширение во влажных условиях. Благодаря высокой водонепроницаемости расширяющиеся цементыприменяются для заделки стыков сборных железобетонных конструкций создания надёжной гидроизоляции при возведении некоторых гидротехнических сооружений производстве напорных железобетонных труб и т.п.

14. Сульфатостойкий портландцемент отличается от обыкновенного более высокой стойкостью в сульфатных водах. Причиной разрушения отвердевшего цемента в воде, содержащей растворенные сульфаты, является взаимодействие сернокислого кальция с трехкальциевым алюминатом по реакции

C₃AH₆+3CaSO₄*2H₂O+19H₂OC₃A*3CaSO₄*31H₂O.

Образующийся гидросульфоалюминат кальция, называемый из-за своего разрушающего действия «сульфоалюминатной бациллой», значительно увеличивается в объеме по сравнению с общим объемом исходных материалов — трехкальциевого алюмината и гипса – за счет присоединения большого количества воды. Это вызывает появление в цементном камне растягивающих напряжений и последующее его разрушение.

Одним из основных путей получения сульфатостойкого цемента является уменьшение содержания в клинкере трехкальциевого алюмината, на первом этапе взаимодействия которого с водой образуется при недостатке гипса трехкальциевый гидроалюминат.

Сульфатостойкость и водостойкость портландцемента снижаются при высоком содержании в клинкере трехкальциевого силиката, который при гидрации выделяет легкорастворимый гидрат окиси кальция. По указанном причинам клинкер сульфатостойкого портландцемента должен содержать трехкальциевого силиката не более 50%; трехкальциевого алюмината не более 5%, а сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита должна составлять не более 22%. Сульфатостойкий портландцемент выпускают двух марок — 300 и 400. введение активных минеральных добавок в этот цемент не допускается, так как они снижают морозостойкость бетона.

15. Тампонажный цемент – разновидность портландцемента; предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин.

Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В РФ выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до 40 С) и горячих (до 75 С) скважин. Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста содержащего 40-50% воды.

16. Шлаковый цемент – общее название цементов получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь строительный гипс ангидрит и др.) или смешением этих раздельно измельченных компонентов.

Различают Ш. ц. известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20% портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов и изделий.

Источник: cement.ru

Виды и марки цемента, особенности их применения

Редкое строительство или ремонт зданий обходится без использования готовых изделий или растворов, полученных на основе цементно-песчаных смесей. Эта статья посвящена классификации цементов по их техническим характеристикам, компонентному составу и назначению. Полученная информация поможет вам лучше подготовиться к предстоящим работам, закупив подходящие материалы.

Цементы по назначению

Цемент является самым распространенным связующим компонентом, который входит в состав растворов для кирпичной или каменной кладки, штукатурных смесей, стандартных железобетонных изделий, разных видов искусственного камня, возводимых по месту строительства монолитных конструкций.

В процессе его производства сначала получают основной полуфабрикат – клинкер. Он представляет собой обожженную при температурах более 1450^оС смесь известняка и глины. После остывания его перемалывают до мелкодисперсного состояния.

Измельчение клинкера.

Свойства готового продукта во многом зависят не только от минерального состава исходного сырья, но и от дополнительных добавок, которые подмешивают на завершающей технологической стадии.

Общестроительный цемент

Цементы общестроительного назначения производят на основе смеси из примерно 75% известняка и 25% глины. Полученный из такого сырья клинкер состоит в основном из окиси кальция CaO. Именно она при контакте с водой вступает в реакцию гидратации с образованием прочного гидроксида кальция Ca(OH)₂.

Общестроительный цемент.

Специальный цемент

Специальные марки цемента применимы к определенным видам работ или входят в состав монолитных конструкций, эксплуатируемых в специфических условиях. Они отличаются от обыкновенного портландцемента наличием в клинкере модифицирующих добавок.

Для быстротвердеющих смесей повышают процент содержания трехкальциевого силиката C3S и трехкальциевого алюмината C3A.

При производстве сульфатостойких цементов для гидротехнических конструкций, работающих в постоянном взаимодействии с водой, доля C3A наоборот снижается до минимума.

Поскольку свойства цемента во многом определяются химическим составом клинкера, именно он лег в основу классификации данного строительного материала.

Портландцемент

Портландцемент – это основной вид цемента, который применяется при общестроительных работах и производстве стандартных железобетонных изделий. Он является универсальным вяжущим компонентом, обычно используемым в смеси с разнообразными минеральными наполнителями. Его получают помолом цементного клинкера с гипсом и незначительным количеством других добавок.

Портландцемент.

Исходным сырьем для портландцементного клинкера служит смесь известняка и глины, в которую допускается добавлять мергель, доменный шлак и прочие компоненты. Уже на стадии перемалывания клинкера в него добавляют от 1,5 до 3,5% двуводного гипса, который влияет на время схватывания цементных растворов.

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент – быстро набирающее твердость вяжущее вещество, применяемое при изготовлении бетонных конструкций повышенной плотности и водонепроницаемости.

Смеси на его основе быстро схватываются, выделяя при этом заметное количество тепла. Полученные монолитные детали характеризуются высокой огнеупорностью и стойкостью к воздействию коррозионно-активной среды.

Глиноземистый цемент.

Клинкер для глиноземистого цемента получают обжигом смеси известняка с бокситами. В зависимости от содержания в продукте оксида алюминия Al₂O₃ принято подразделять цементы этого класса на обычные (до 55%) и высокоглиноземистые (до 70%). Основная стадия их производства происходит во вращающихся электропечах при температурах соответственно 1450-1480^оС или 1700-1750^оС.

Сульфатостойкий портландцемент

Бетоны, полученные с использованием обычного портландцемента, разрушаются от длительного контакта с сульфатной водой. Это происходит из-за взаимодействия во влажной среде сернокислого кальция с трехкальциевым алюминатом.

Продуктом реакции является гидросульфоалюминат кальция, резко увеличивающийся в объеме. Рост его кристаллов приводит к появлению внутренних напряжений и растрескиванию монолита.

Сульфатостойкий портландцемент.

Сульфатостойкий цемент значительно более устойчив к эксплуатации в водной среде с растворенными в ней сульфатами. Это объясняется пониженным содержанием в нем трехкальциевого алюмината (не более 5%) за счет повышения доли трехкальциевого силиката (до 50%).

Отдельные марки портландцемента существенно различаются по компонентному составу.

По данному параметру их разделяют на пять типов:

1. Тип I – портландцемент, состоит только из портландцементного клинкера без дополнительных минеральных примесей.

Применение. Его применяют при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций общего назначения, работающих в наземном, подземном или подводном состоянии.

2. Тип II/А – портландцемент с минеральными добавками, производится из портландцементного клинкера с минеральными добавками, доля которых может составлять от 6 до 20%.

Тип II/В – портландцемент с минеральными добавками, включает в себя смесь портландцементного клинкера с минеральными компонентами и шлаком в количестве от 21 до 35%.

Применение. Цементы этих двух подтипов используются при создании бетонных и железобетонных монолитов.

3. Тип III – шлакопортландцемент, такое название получил из-за того, что кроме портландцементного клинкера в него добавляют от 36 до 65% доменных, электротермофосфорных или топливных шлаков.

Применение. Его можно использовать при изготовлении армированных монолитных конструкций, эксплуатируемых в условиях стабильной влажности. Цемент этой категории нельзя применять в производстве морозостойкого бетона.

4. Тип IV – пуццолановый цемент, содержит добавки минералов вулканического происхождения (пепла, пемзы, туфа), имеющих общее название «пуццолан». Их массовая доля ограничивается интервалом 21-35%.

Применение. Пуццолановый цемент неплохо работает в составе монолитов подземного или подводного расположения. Его не применяют в составе морозостойких бетонов. Из него не производят конструкций, которые должны набирать твердость в условиях недостаточной влажности или эксплуатироваться с чередованием периодов увлажнения и сушки.

5. Тип V – композитный цемент, смешанный из измельченного портландцементного клинкера, шлака, пуццолана или мелкодисперсной золы-уноса, количество которых может составлять 22-60%.

Применение. Область применения такого строительного материала сильно зависит от компонентного состава.

Примечание. При разработке новых марок цемента их состав и принадлежность к конкретному типу уточняется в нормативной документации.

Классы цемента по прочности на сжатие

Готовое бетонное изделие набирает до 98% своей твердости за 28 суток с момента изготовления. Именно по истечении данного периода лабораторными методами определяют ее прочностные характеристики.

По ГОСТ 30515-2013 цементы подразделяются на следующие классы, соответствующие прочности при испытаниях на сжатие, которая выражается в МПа: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5.

Допускается при изготовлении отдельных видов продукции устанавливать дополнительные классы прочности, что должно отражаться в технической нормативной документации.

В соответствии с действовавшим ранее ГОСТ 10178-85 разновидности цемента маркировались последовательностью букв и цифр, например М200.

Численное значение устанавливалось с интервалом 100 единиц и могло находиться в диапазоне от 100 до 700. Чем оно больше, тем выше предел прочности материала. Старое обозначение все еще остается в употреблении. Оценить соответствие старой и новой маркировки поможет таблица №1.

Таблица 1. Классы прочности различных марок цемента

Класс	Ближайшая марка	Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее МПа
22,5	М300	225
32,5	М400	325
42,5	М500	425
52,5	М600	525

Цементы по скорости твердения

Возможность начала эксплуатации под нагрузкой монолитной бетонной или железобетонной конструкции зависит от срока набора твердости.

По этому показателю различают несколько категорий цемента:

Нормальнотвердеющий цемент (обозначается — Н) почти полностью отвердевает в течение месяца. Лабораторные испытания контрольных образцов для него производят через 2(7) и 28 суток со дня изготовления детали.

Быстротвердеющие цементы (обозначаются — Б) твердеют быстрей нормального, что особенно заметно в первые дни. Уже через трое суток они обладают значительной прочностью. Контрольные испытания для них также проводят в возрасте 2 и 28 суток. Для цемента этого типа, как и для марок М500 и выше, характерна высокая однородность готовой смеси и очень тонкий помол.

Особо быстротвердеющий портландцемент (обозначается — ОБТЦ) характеризуется еще более быстрыми темпами набора твердости в первые сутки с момента замеса.

Медленнотввердеющие цементы (обозначаются — М) применяются в ситуациях, когда скорость твердения не имеет существенного значения. Их проверяют на прочность в возрасте 7(2) и 28 суток. При этом полученные показатели значительно уступают образцам нормальных марок.

Цементы по срокам схватывания

Сразу после приготовления цементно-песчаного раствора или жидкой бетонной смеси начинает протекать реакция гидратации, в ходе которой входящие в состав цемента вещества взаимодействуют с водой с образованием твердого продукта и выделением некоторого количества тепла.

Процесс гидратации цемента:

1. Цемент с водой образуют цементный клей вокруг зерен заполнителя.

2. Цемент вступает в химическую реакцию с водой, из цементного клея образуются кристаллы.

3. Кристаллизирующиеся зерна цемента срастаются друг с другом и образуют цементный камень.

Процесс происходит не мгновенно, а с течением длительного времени. Его скорость зависит от компонентного состава заверителя, степени его измельчения, температуры, влажности воздуха и других параметров. В современных материалах время схватывания регулируется введением соответствующих добавок.

При понижении на строительной площадке температуры воздуха ниже +5^оС реакция гидратации останавливается. По этой причине в холодное время года над возводимыми монолитными конструкциями воздвигают шатры, обкладывают их теплоизоляционными материалами и устраивают обогрев с использованием энергии пара, теплофикационной воды или электричества.

Переход раствора в твердое состояние происходит в течение нескольких часов, а на полный набор твердости требуются недели.

По срокам схватывания все цементы делятся на:

медленносхватывающиеся со сроком начала отвердевания более 2 часов;

нормальносхватывающиеся, у которых на этот процесс уходит от 45 минут до 2 часов;

быстросхватывающиеся, переходящие в твердое состояние менее чем за 45 минут.

ГОСТ 30515-2013 допускает возможность отклонений отдельных партий товара от нормативного времени начала схватывания, которые для первых двух категорий из приведенного списка не должно отклоняться далее минус 15 минут, а для последнего – плюс 5 минут.

Марки и маркировка цемента

Свойства полученного бетона сильно зависят от марки использованного цемента. Его обычно фасуют в плотные бумажные мешки, а основную техническую информацию размещают на их наружных поверхностях. Правила маркировки упаковки изложены в ГОСТ 10178-85 и ГОСТ 30515-2013.

По старому стандарту сведения о цементе должны содержать:

Сокращенное название материала. Общепринятые буквенные обозначения для портландцемента – ПЦ, белого цемента – БЦ, шлакопортландцемента – ШПЦ.

Марку прочности, определяемую на 28 сутки с момента приготовления раствора. Она начинается с прописной буквы М, за которой следует числовое выражение прочности на сжатие, выраженное в кгс/см²: М200, М300, М400 и далее.

Количество дополнительных примесей. Обозначение состоит из заглавной буквы Д и цифр, расположенных за ним. Надпись Д0 означает отсутствие добавок, Д15 – в смеси есть 15% шлаков, Д20 – доля минеральных добавок составляет 20%.

Особые качества вяжущего вещества, обозначаемые буквами ГФ для гидрофобных и ПЛ для пластифицированных марок.

Ссылку на нормативный документ, по которому изготовлен материал.

Старая маркировка.

По новому стандарту маркировка должна включать сведения о полном названии строительного материала, код из букв и цифр, характеризующий состав цемента. Группы смесей по типу использованных добавок обозначаются буквами А, В, С.

После названия группы идет буквенный код присадки. Затем указывается класс прочности и принадлежность к одной из категорий по скорости набора твердости. В конце следует ссылка на ГОСТ, по нормам которого был изготовлен цемент.

Расшифровка типичной маркировки представлена на рисунке №1.

Рисунок 1. Состав, значение и порядок нанесения маркировочных символов

Маркировка цемента.

1. Количество минеральных добавок.

A — от 6% до 20%;

В — от 21% до 35%;

С — от 36% до 65%.

2. Тип добавки.

Ш — шлак;

Мк — микрокремнезем;

П — пуццолана;

З- зола;

С — обожженный сланец;

И — известь;

Г — глиеж.

3. Скорость набора прочности.

Н — нормальная;

Б — быстротвердеющий;

М — медленнотвердеющий (только для ЦЕМ III).

4. Вид цемента по составу.

I — портландцемент без добавок;

II — портландцемент с минеральными добавками;

III — шлакопортландцемент;

IV — пуццолановый цемент;

V — композиционный цемент.

5. Класс прочности на сжатие.

22,5 (М300)

32,5 (М400)

42,5 (М500)

52,5 (М600)

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

13 Типы цемента и их применение в бетонных конструкциях

В бетонных конструкциях используются различные виды цемента. Каждый тип цемента имеет свои свойства, области применения и преимущества, основанные на композиционных материалах, используемых при его производстве.

Состав:

13 Типы цемента и их применение
- 1. Обыкновенный портландцемент (OPC)
- 2. Портланд-пуццолановый цемент (PPC)
- 3. Быстротвердеющий цемент 900 10
- 4. Быстросхватывающийся цемент
- 5. Низкотемпературный цемент
- 6. Цемент, устойчивый к сульфатам
- 7. Цемент из доменного шлака
- 8. Высокоглиноземистый цемент
- 9. Белый цемент
- 10. Цветной цемент
- 11. Воздухововлекающий цемент
- 12. Расширяющийся цемент
- 13. Гидрографический цемент
Часто задаваемые вопросы о различных типах цемента

13 Типы цемента и их применение

Или динарный портландцемент (OPC)
Портланд-пуццолановый цемент (PPC)
Быстротвердеющий цемент
Быстротвердеющий цемент
Низкотемпературный цемент
Цемент, устойчивый к сульфатам
Цемент из доменного шлака
Высокоглиноземистый цемент
Белый цемент
Цветной цемент
Воздух Захватывающий цемент
Расширяющийся цемент
Гидрографический цемент

Рис. 1: Цемент

строительство . Это наиболее часто производимый и используемый тип цемента во всем мире, годовой объем производства которого составляет около 3,8 миллиона кубических метров в год. Этот цемент подходит для всех видов бетонных конструкций.

2. Портланд-пуццолановый цемент (ППЦ)

Портланд-пуццолановый цемент получают путем измельчения пуццоланового клинкера с портландцементом. Его также получают путем добавления пуццолана с добавлением гипса или сульфата кальция или путем тщательного и однородного смешивания портландцемента и тонкого пуццолана.

Этот цемент обладает повышенной стойкостью к различным химическим воздействиям на бетон по сравнению с обычным портландцементом, благодаря чему он широко используется. Он используется в морских сооружениях, канализационных работах, очистных сооружениях и для укладки бетона под водой, например, мостов, пирсов, плотин, массовых бетонных работ и т. д.

3. Быстротвердеющий цемент

Быстротвердеющий цемент достигает высокой прочности в первые дни; он используется в бетоне, где опалубка снимается на ранней стадии, и аналогичен обычному портландцементу (OPC). Этот цемент имеет повышенное содержание извести и содержит более высокое содержание c3s и более тонкий помол, что обеспечивает более высокий набор прочности, чем OPC на ранней стадии.

Прочность быстротвердеющего цемента через 3 дня аналогична 7-дневной прочности OPC при том же водоцементном отношении. Таким образом, преимущество этого цемента заключается в том, что опалубку можно снять раньше, что увеличивает скорость строительства и снижает стоимость строительства за счет экономии стоимости опалубки.

Быстротвердеющий цемент используется в сборных железобетонных конструкциях, дорожных работах и т.д.

4. Быстротвердеющий цемент

Отличие быстротвердеющего цемента от быстротвердеющего заключается в том, что быстротвердеющий цемент схватывается раньше. При этом скорость набора прочности аналогична обычному портландцементу, а быстротвердеющий цемент быстро набирает прочность. Опалубку в обоих случаях можно снять раньше.

Быстросхватывающийся цемент используется там, где работы должны быть выполнены в кратчайшие сроки и для бетонирования в статической или проточной воде.

5. Низкотемпературный цемент

Низкотемпературный цемент производится путем поддержания процентного содержания трикальцийалюмината ниже 6% за счет увеличения доли C2S. Небольшое количество алюмината трикальция позволяет бетону производить низкую теплоту гидратации. Низкотемпературный цемент подходит для массового бетонного строительства, такого как гравитационные плотины, поскольку низкая теплота гидратации предотвращает растрескивание бетона из-за тепла.

Этот цемент обладает повышенной устойчивостью к сульфатам, менее реакционноспособен, а время начального схватывания больше, чем у OPC.

6. Цемент, устойчивый к сульфатам

Цемент, устойчивый к сульфатам, используется для снижения риска воздействия сульфатов на бетон и, таким образом, используется при строительстве фундаментов с высоким содержанием сульфатов в почве. В этом цементе снижено содержание C3A и C4AF.

Сульфатостойкий цемент используется в строительстве, подверженном сильному сульфатному воздействию воды и почвы в таких местах, как облицовка каналов, водопропускных труб, подпорных стен, сифонов и т. д.

7. Шлаковый цемент доменных печей

Цемент из доменных шлаков получается путем измельчения клинкеров с содержанием шлака около 60% и по своим свойствам более или менее напоминает портландцемент. Его можно использовать для работ, где преобладают экономические соображения.

8. Высокоглиноземистый цемент

Высокоглиноземистый цемент получают путем плавления смеси боксита и извести и измельчения с клинкером. Это быстротвердеющий цемент с начальным и окончательным временем схватывания около 3,5 и 5 часов соответственно.

Прочность на сжатие этого цемента очень высока, и он более удобен в обработке, чем обычный портландцемент, и используется в работах, где бетон подвергается воздействию высоких температур, мороза и кислот.

9. Белый цемент

Изготавливается из сырья, не содержащего оксида железа, и представляет собой разновидность обычного портландцемента белого цвета. Он дороже и используется в архитектурных целях, таких как сборные навесные стены и облицовочные панели, поверхность терраццо и т. д., а также для внутренних и наружных декоративных работ, таких как наружная отделка зданий, облицовочные плиты, напольные покрытия, декоративные бетонные изделия, садовые дорожки, бассейны. бассейны и т.д.

10. Цветной цемент

Производится путем смешивания 5-10% минеральных пигментов с обычным цементом. Они широко используются для декоративных работ на полах.

11. Воздухововлекающий цемент

Воздухововлекающий цемент получают добавлением в процессе помола клинкера местных воздухововлекающих добавок, таких как смолы, клеи, натриевые соли сульфатов и т.п.

Этот тип цемента особенно подходит для улучшения удобоукладываемости при меньшем водоцементном отношении и для улучшения морозостойкости бетона.

12. Расширяющийся цемент

Расширяющийся цемент слегка расширяется со временем и не дает усадки во время и после затвердевания. Этот цемент в основном используется для заливки анкерных болтов и каналов из предварительно напряженного бетона.

13. Гидрографический цемент

Гидрографический цемент изготавливается путем смешивания гидрофобизирующих химикатов и обладает высокой удобоукладываемостью и прочностью. Он обладает свойством отталкивать воду и не подвержен влиянию муссонов или дождей.

Гидрофобный цемент в основном используется для строительства водных сооружений, таких как плотины, резервуары для воды, водосбросы, водозапорные сооружения и т. д. Какие бывают виды цемента?

Обыкновенный портландцемент (OPC), портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, быстротвердеющий цемент, низкотемпературный цемент, сульфатостойкий цемент, цемент из доменных шлаков, высокоглиноземистый цемент, белый цемент, цветной цемент, воздух -увлекающий цемент, расширяющийся цемент и гидрографический цемент.

? Какой тип портландцемента используется чаще всего?

Обыкновенный портландцемент является наиболее часто используемым типом цемента.

? Каково применение обычного портландцемента?

Обычный портландцемент является наиболее широко используемым типом цемента, который подходит для всех типов бетонных конструкций.

? Каковы области применения портландцемента из пуццолана?

Применяется в морских сооружениях, фундаментах, очистных сооружениях, очистных сооружениях и для укладки бетона под водой, например, мостов, пирсов, плотин, массовых бетонных работ и т. д.

? Где используется гидрофобный цемент?

Применяется при строительстве плотин, водосбросов, водохранилищ, водоподпорных сооружений, подводных сооружений.

Подробнее:

Применение различных типов цемента для бетонных конструкций

Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента

Виды цемента, используемые в строительстве

Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) признает пять основных категорий цемента, но существует множество вариаций этих категорий, позволяющих производить бетон, устойчивый к дополнительным нагрузкам, воздействию воды, химической коррозии и т. д. В этом руководстве мы рассмотрим, что такое цемент, а также ингредиенты и области применения различных типов цемента, используемых в строительстве и гражданском строительстве, от гидрофобного цемента до более обычного цемента, такого как OPC. С первого взгляда:

Что такое цемент?
Типы цемента
- Обыкновенный портландцемент (OPC)
- Белый цемент
- Водоотталкивающий цемент
- Сульфатостойкий
- Низкотемпературный цемент
- Цемент с высоким содержанием глинозема
- Гидравлический цемент
- Быстротвердеющий цемент
- Расширяющийся цемент
- Воздухововлекающий цемент

Что такое цемент?

Рядовой цемент представляет собой смесь известняка, мела или мергеля и глины. Его изготавливают путем смешивания двух ингредиентов, нагревания смеси в печи и последующего измельчения полученного клинкера в мелкий порошок. Хотя цемент часто путают с бетоном, на самом деле он является составной частью бетона. Бетон состоит из смеси цемента, воды и каменно-песчаных заполнителей. Вы можете узнать больше о различиях между этими двумя материалами в нашей статье о бетоне и цементе.

Типы цемента

Различные типы цемента получают путем добавления различных ингредиентов и изменения пропорций ингредиентов. Эти дополнения и изменения позволяют использовать цемент во всем, от общестроительных работ до сульфатостойких применений, таких как канализационные системы. Портландцемент является лишь одним из пяти основных типов цемента, признанных ASTM, полный список включает:

Тип 1 — это обычный портландцемент (OPC), материал общего назначения.
Тип 2 обладает умеренной сульфатостойкостью, а его вариант MH умеренно устойчив к теплу гидратации. Он используется в конструкциях, которые будут контактировать с сульфатом в воде или почве.
Цемент
типа 3 является сверхбыстротвердеющим цементом. Большинству бетонов требуется около месяца, чтобы набрать полную прочность после заливки; этот цемент быстрее затвердевает.
Тип 4 — низкотемпературный цемент, излучающий меньше тепла при схватывании и высыхании. Он используется для приложений, где слишком много тепла нежелательно.
Цемент
тип 5 обладает высокой сульфатостойкостью, используется для контакта с сильнощелочной почвой и водой.

Другие разновидности цемента, с которыми вы можете столкнуться, включают:

Типы 1А, 2А и 3А, которые являются вариантами цементов типов 1, 2 и 3. Эти типы цемента содержат воздухововлекающие материалы, которые делают их устойчивыми к влаге.
Типы IL (портланд-известняк), IS (портланд-шлаковый цемент), IT (тройной смешанный) и IP (портланд-пуццолановый цемент), которые являются гидравлическими и обладают особыми свойствами. IS цемент, широко известный как шлаковый цемент, включает гранулированный доменный шлак и часто используется для замены части портландцемента, входящего в состав бетона.
Цементы типа GU, HE, MS, HS, MH и LH, названия которых относятся к их свойствам. GU обозначает общее использование, HE — высокую раннюю прочность, MS и HS — среднюю и высокую устойчивость к сульфатам. Точно так же MH и LH относятся к типам цемента с умеренной и высокой теплотой гидратации.

Среди всех этих типов цемента наиболее часто используемые разновидности цемента включают:

Обыкновенный портландцемент (OPC)

Обыкновенный портландцемент

, также известный как просто портландцемент или цемент типа 1, широко используется в строительных работах. Он состоит из глинистых или глиноземистых силикатов (глины и сланцы) и известняковых или карбонатно-кальциевых (известняк, мел и мергель). Он используется для общестроительных целей и большинства кладочных работ.

Белый цемент

производится из сырья, не содержащего оксида железа, и подобен портландцементу, за исключением белого цвета. Он дороже и используется для архитектурных целей, таких как сборные навесные стены, а также для внутренних и наружных декоративных работ, таких как облицовочные плиты, напольные покрытия, декоративные бетонные изделия и садовые дорожки.

Водоотталкивающий цемент

Водоотталкивающий или водостойкий цемент состоит из обычного или быстротвердеющего цемента в сочетании с небольшим процентным содержанием стеаратов металлов (таких как кальций или алюминий) в измельченном виде. Он используется для строительства сооружений, которые либо удерживают воду, либо будут находиться в постоянном контакте с водой каким-либо другим образом, таких как резервуары, резервуары, подпорные стены, бассейны, плотины, мосты и пирсы.

Сульфатостойкий цемент

Этот тип сульфатостойкого цемента имеет очень низкую теплоту гидратации, что означает, что он не выделяет много тепла при взаимодействии с водой и медленнее набирает прочность. Он используется в тех случаях, когда почва имеет высокий уровень содержания сульфатов / щелочей в грунтовых водах, канализационных системах, причалах и платформах на побережье. Он снижает риск воздействия сульфатов на бетон и используется при строительстве фундаментов, где грунт имеет высокое содержание сульфатов или щелочей, поскольку он также часто является щелочестойким. Сюда входят места, где цемент может соприкасаться с грунтовыми водами, канализационными системами или морской водой. Он также используется для облицовки каналов, водопропускных труб, подпорных стен и сифонов.

Низкотемпературный цемент

Низкотемпературный цемент характеризуется более низкой теплотой гидратации и требует меньше воды для смешивания и схватывания. Этот тип цемента изготавливается из тех же ингредиентов, что и портландцемент, с некоторыми изменениями в пропорциях ингредиентов: он имеет меньшее количество трикальциевого люминофора (около 5%) и большее количество двухкальциевого силиката (около 46%). Поскольку он обладает высокой химической коррозионной стойкостью, его часто используют для полов и поверхностей на химических предприятиях; благодаря своей высокой прочности, износостойкости и устойчивости к разрыву этот цемент также используется в плотинах, опорах ветряных турбин, а также в больших фундаментах и плитах из бетона.

Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема обычно используется в морском и канализационном строительстве, а также в огнеупорных применениях. Созданный в отличие от других цементов, этот материал образуется путем обжига измельченных бокситов и извести в печи с последующим повторным измельчением клинкера. Высокоглиноземистый цемент имеет низкий pH, что делает его очень химически стойким, в том числе к серной кислоте.

Гидравлический цемент

Гидравлические цементы, такие как упомянутые выше типы IL, IS, IP и IT, являются образцами гидрофобного цемента. Они непроницаемы для воды и быстро затвердевают, что позволяет использовать их в подводных и гидроизоляционных конструкциях. Он также довольно прочен и устойчив к коррозии и ржавчине. Однако гидравлический цемент плохо себя чувствует при более низких температурах.

Быстротвердеющий цемент

сравним с портландцементом. Он содержит больше трехкальциевого силиката, чем портландцемент, и имеет более мелкий помол. Это дает ему большее развитие прочности на ранней стадии, чем портландцемент. Прочность этого цемента через три дня почти такая же, как у портландцемента через неделю, при том же водоцементном отношении. Основное преимущество использования быстротвердеющего цемента заключается в том, что опалубку можно снять раньше и повторно использовать в других областях, что снижает общую стоимость опалубки. Он часто используется в сборных железобетонных конструкциях и дорожных работах.

Расширяющийся цемент

Расширяющийся цемент не дает усадки во время и после затвердевания, но со временем немного расширяется. Обычно он состоит из клинкера портландцемента с добавлением сульфата кальция, а иногда и трехкальциевого алюмината. Этот тип цемента используется для преодоления потерь на усадку и часто является неотъемлемой частью герметизирующих швов при использовании в качестве цемента для компенсационных швов. Другие области применения этого типа цемента включают заливку анкерных болтов и предварительно напряженных железобетонных каналов.

Воздухововлекающий цемент

Воздухововлекающий цемент создает бетон с миллиардами крошечных пузырьков воздуха на кубический фут. Когда вода в бетоне замерзает из-за низкой температуры, она расширяется. В воздухововлекающем цементе воздушные пустоты в бетоне обеспечивают пространство для расширения воды без растрескивания бетона.