Портландцемент

Чем отличается цемент от портландцемента?

В условии современного строительства специалистами регулярно используется составная цементно-песчаная смесь. Также вместо песка нередко добавляют и другие инертные строительные материалы — гранитный щебень, керамзит, гравий.

Правильное приготовление и особенности производства

Для получения максимально качественного по характеристикам и эксплуатационным возможностям состава следует производить смешивание всех компонентов с соблюдением их пропорций. Особенно на результат влияет то, какой процент воды содержит в себе готовый объем цементного раствора. Точность при изготовлении любого строительного раствора крайне необходима, чтобы сохранить за ним высокоуровневые эксплуатационные свойства — прочностные показатели и способность стойко выдерживать воздействие внешних факторов.

Основные технологические качества, которыми обладает обычный цемент, могут быть улучшены. Производитель для определенных марок выпускаемого продукта может обеспечить:

  • водо- и морозостойкость;
  • сделать консистенцию более текучей, что позволяет данную однородную равномерно распределяемую массу заливать в опалубку или наносить слоями при отделке различных поверхностей;
  • обеспечить пластичность и качества клея, чтобы облицовывать с помощью плиточных материалов (возможно за счет использования смолообразных добавок).

Универсальное отличие цемента заключается в том, что он может служить основой, из которой получают нужный строительный материал, как похожий на первоначальный, так и в совершенно иной форме. В частности, строители нередко заготавливают из него нужные объемы бетонной смеси, а на заводе осуществляют выпуск железобетона, добиваясь высокой механической прочности за счет армирования вещества, которое быстро затвердевает.

Внимание! Отличие бетона заключается в том, что его выпускают на цементной основе, также засыпая песок и различные структурные элементы, формирующие качества данного продукта.

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:

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.

Разница между цементным и портландцементным порошком

Говорить о том, чем отличается цемент и портланд цемент не совсем целесообразно, поскольку второй — это лишь тип стройматериала, а первый — полноценная категория порошковой связующей продукции.

Выделяют цемент (портландцемент) отличия следующего характера:

  • предельный прочностной параметр — механическая стойкость, плотность и сопротивление износу;
  • легко переносит низкие температуры;
  • по ГОСТ представлен следующими марками: M400, М500, M550, M600, M700, для каждой из которых определено целевое применение;
  • структура продукта — быстротвердеющая и влагостойкая, поскольку состоит из мелкофракционных элементов;
  • минимум правил и простая схема приведения в эксплуатационное состояние;
  • доступные цены за счет приемлемой себестоимости сырья.

Таким самым образом, в статье указан лишь широкий набор возможностей портландцемента, но это далеко не единственный производный продукт. В зависимости от наполнителей, которые дополнительно включаются в структуру продукта, и их количества, можно проследить как отличается цемент от портландцемента, рассматривая совершенно другие его разновидности.

Разновидности цементных производных для строительных работ

Итак, сам по себе портландцемент — это продукт, применяемый для выпуска монолитных или сборных конструкций с армированием (ЖБ) и без. Также можно выделить такие его разновидности как шлакопортландцемент и пуццолановый. В обоих случаях продукты находят разное задействование — на земле, под землёй и даже в гидросооружениях (надводные и подводные).

В обозначенной категории стройматериалов распространение находят и другие разновидности продуктов (иного структурного формата):

  • глиноземистые и высокоглинозёмистые — жаростойкие, идеально подходящие для аварийных инженерных процедур;
  • гипсоглинозёмистые — безусадочные и расширяющиеся с абсолютной водостойкостью;
  • белые и цветные — востребованы в архитектуре, скульптуре, ландшафтном дизайне и прочих творческих направлениях.

После изучения данной статьи остаётся открытым вопрос приобретения подходящих видов продукции для небольшого строительства в частном порядке или полноценных капитальных процессов, осуществляемых в больших масштабах. Предлагаем обратиться к услугам группы компаний «АльфаЦем», которая является авторитетным поставщиком сухих строительных смесей на российский рынок.

Сотрудничество с «АльфаЦем»

Изучите наш сайт на предмет интересующей вас продукции, а затем, оставьте заявку или позвоните, чтобы обсудить детали заказа. Квалифицированные менеджеры решат многие проблемы заказчиков, в частности, подведут вас к выбору наиболее подходящего товара, разъяснив отличия между бетоном и цементом (либо другими продуктами) и объяснив, какой из них лучше задействовать, заливая фундамент или строя дом с нуля.

В числе прочих преимуществ, получаемых при сотрудничестве с «АльфаЦем»:

  • многолетний опыт и партнерские отношения с проверенными поставщиками, каждый из которых известен на российском или международном рынке;
  • собственный автопарк (1,5-25 т) и возможность индивидуальной доставки ЖД транспортом в отдельные районы;
  • складские помещения в Подмосковье;
  • доставка по всей территории ЦФО, в том числе, в Москву.

Важно! Соблюдение пропорций, пользование специальным инструментом, нанесение продукта в соответствии с нормативно-техническими требованиями, а также правильность других действий — гарантирует, что будет получено сооружение, которое по определению долговечно и надежно.

Мы исполним все договорные обязательства, которые должны, предложим конкурентную стоимость, выгодные акции, скидки и т.д. В соответствующем разделе нашего портала можно изучить отзывы других покупателей либо поделиться своими впечатлениями от обращения в «АльфаЦем». Желаем успехов!

Что такое портландцемент: описание, характеристики, марки

Вступление

Самый используемый строительный материал в любой области строительства и ремонта, безусловно, является цемент. В гражданском и частном строительстве, также ремонте жилого сектора самым популярным видом цемента является портландцемент.

Цемент используют в строительстве фундамента дома, кладки стен, штукатурных и ремонтных работах, строительства построек и пристроек, устройства дорожек и строительстве бассейнов. О строительстве бассейнов под ключ можно узнать на сайте http://aquaes.ru/.

Портландцемент это

Нельзя сравнивать цемент и портландцемент. Такое сравнение не корректно. Портландцемент это вид цемента, а проще говоря, это целая группа разнохарактерных видов простого цемента.

Цемент марки портланд

Изготавливают цемент из гипса и молотого клинкера. Клинкер обожженная смесь глины и извести. Полученные гранулы клинкера, перемалывают и добавляют гипсовый порошок.

Это состав самого простого ПЦ, продающийся в отечественных магазинах под марками М400/500/600 (ГОСТ 10178). Цифра в маркировке означает прочность получаемого монолита на вертикальную нагрузку. В продаже можно найти цементы по ТУ М200, М300 и М700. Есть варианты М800 и М900.

Однако, для получения специальных свойств производители могут добавлять в клинкер добавки в виде оксида железа, оксида магния, алюминаты, оксиды кремния и кальция, силикаты.

Также некоторые производители добавляют в цемент минеральные добавки в виде, пемзы, вулканического туфа, кремнеземистых отходов, а также современные пластификаторы.

Марка цемента

Цемент продается в мешках, чаще бумажных с буквенно-цифровой маркировкой. В маркировке портландцемента используют для маркировки буквы ПЦ, чаще букву М. Цифры в маркировке цемента обозначают прочность конструкции из этого цемента на сжатие. Начинается маркировка цемента с цифры 300, с шагом в 100 до цифры 700 (300, 400, 500, 600, 700).

Например, цемент марка М300 выдержит нагрузку до 300 килограмм на 1 кубический метр.

Если в маркировке присутствуют другие буквы, это значит, что в цементе есть добавки для улучшения пластичности и прочности цемента. Обычно добавки маркируют буквой Д. Например, Д40, означает что таких добавок 40%.

Разновидности портландцемента

Цемент БТЦ

БТЦ это портландцемент быстротвердеющий. Данный цемент наберёт полную прочность через трое, а не через 28 суток.

ПЦ сульфато-стойкий

Этот цемент имеет стойкость к сульфатным водам и очень медленно твердеет. Используется для подводных и подземных сооружений.

ПЦ с активными добавками

В данный вид цемента добавляют активные добавки, пластификаторы. Они придают делают бетон водо отталкивающим и высоко пластичным.

Белый ПЦ

Белый портландцемент, считается декоративным. Однако, для получения белого цемента, в смеси значительно снижают содержание железа, и не используют пигментные добавки. Такая обработка делает его в три раза дороже, обычного серого цемента.

Цемент ШПЦ

Это шлаковый портландцемент. ШПЦ устойчив к агрессивным средам, используется в гидросооружениях.

Цемент ИПЦ

Это известково–шлаковый портландцемент. В состав входит доменный шлак, известь, гипс, готовый портландцемент. Используется только в воде, на воздухе разрушается.

Цемент глиноземистый

Данный цемент производят из клинкера в состав которого входят обожженная смесь алюминиевой руды и известняка. По количеству глинозема подразделяют глиноземистый и высокоглиноземистый цементы.

Глиноземистый без гипса и минеральных добавок. Из-за чего, он быстро твердеет, но медленно схватывается. Для усиления схватывания в него добавляют портландцемент или известь.

Высокоглиноземистый используют для защиты печей и промкотлов, из-за его жаропрочности.

Как определяют качество цемента при покупке

Чтобы определить качество цемента при его покупке, нужно:

  • Зачерпнуть в мешке пригоршню цемента;
  • Сожмите кулак;
  • Если цемент высыпается через пальцы, значит это партия высококачественного цемента;
  • Если вы почувствуете в цементе комочки, значит цемент мог контачить с влагой и его качество не вызывает доверия.

Срок годности цемента

Как ни странно, цемент скоропортящейся продукт. Через 90 дней после изготовления, цемент теряет 20% завяленных характеристик. Через 6 месяцем потри составят 30%, через год – 40%.

Важно! Для долгого хранения купленного цемента бумажный мешок цемента нужно упаковать в полиэтиленовый пакет.

Марки цемента

М300

М300 характеризуется повышенной водо-стойкостью и водо-непроницаемостью, и стойкостью к некоторым видам коррозии.

М400

Портландцемент М400 (ГОСТ 10178-85) обладает высокой морозо и влаго-устойчивостью. Применяется в железобетонных конструкциях, сооружениях наземных и подземных, включая фундаменты.

М500 (ГОСТ 10178-85)

Данный портландцемент использует для строительства мостов, бетонных и железобетонных конструкций, военных сооружений повышенной прочности, а также в восстановительных работах.

Портландцемент что это такое — где используют, пропорции

Довольно часто люди, впервые столкнувшиеся со строительством, задаются вопросом портландцемент что это такое, и чем он отличается от обычного цемента. Давайте разберемся, что же это за материал, каким он бывает, а также для каких целей применяется.

Общее описание

Цемент портланд часто называют материалом общестроительного назначения, но на самом деле это не совсем так. Имеется несколько его разновидностей, которые отличаются по составу и характеристикам.

Это гидравлическое вяжущее вещество, в основе лежит силикат кальция, а также производные от него. Основной особенностью, является способность раствора к быстрому застыванию. Сейчас такая разновидность цемента наиболее популярна.

Особенности состава

Основой материала является клинкер, его измельчают. Перед приготовлением его обжигают. Также добавляют гипс, его в составе не слишком много, достаточно количества, которое обеспечивает количество оксида серы в пределах 1,5-3,5%. В некоторых случаях используются минеральные добавки. Это позволяет добиться определенных показателей.

В составе можно найти большое количество различных оксидов. Это позволяет сделать данный материал довольно пластичным в использовании. Он одновременно обладает высоким уровнем прочности после застывания, при этом быстро застывает, а также удобен в приготовлении раствора.

Тут стоит выделить сульфатостойкий портландцемент, который несколько отличается по составу, что позволяет ему быть более устойчивым к целому ряду воздействий. Помимо этого, в составе порядка 95-97% минералов. Больше всего тут следующих веществ:

  • белит;
  • алит;
  • алюминат;
  • алюмоферит.

Большое количество в составе белита и алита не только определяют внешний вид материала, но и являются основными источниками клинкера. Так как сочетание разных минералов в составе может быть разным, то портландцемент белый может различаться по плотности и удельному весу.

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.

Производство

Для производства обычно применяются карбонатные горные породы. Чаще всего, используют:

  • Глинозем;
  • Кремнезем;
  • Известняк;
  • Мел.

В некоторых случаях могут использовать мергели, но в этом случае контролируют содержание оксида серы и при необходимости добавляют в состав серу. К такому материалу относят мальцовский портландцемент. Именно он произведен по такой технологии. В состав портландцемента могут входить различные минерализованные добавки, такой материал часто производят на площадках ЮУГПК.

При производстве производят измельчение компонентов, с последующим их смешиванием. Далее полученное сырье обжигают в печах, при этом выдерживают температуру 1300-1400°C, этого вполне достаточно для достижения оптимального обжига.

После обжига получают клинкер, его измельчают, добавляют гипс. В итоге получается готовый продукт, если планируется получить цемент со шлаком, то добавляют шлак в нужной пропорции.

Разновидности

Часто в обиходе строители используют обозначение материала по производителю, например, мальцовский портландцемент. Причиной такого деления являются разные характеристики портландцементного сырья, из-за чего конечные показатели отличаются. Но, такое деление считается ошибочным.

Правильным будет подразделение по маркам. Они характеризуются максимальной прочностью, а также возможностями для использования.

  • М400 – наименее прочный. Широко используется в строительстве. Портландцемент 400 применяют для изготовления железобетона, а также в различных конструкциях. Зачастую портландцемент с минеральными добавками имеет маркировку 400 д20. Это наиболее доступный по стоимости материал.
  • М500, а также М550 применяют в дорожном строительстве. Может использоваться для изготовления асбестоцемента. Из пц М500 делают сборные конструкции.
  • М600 – сборные конструкции, которые требуют использование железобетона с высоким уровнем прочности.
  • М700 – для изготовления высокопрочного бетона.
  • М900 – применяется только в военном строительстве для создания бункеров и других подобных конструкций.

Отличается повышенной устойчивостью к любым воздействиям.

Сульфатостойкий портландцемент

Обычно его выделяют в отдельную группу, давайте посмотрим, что такое он из себя представляет и чем отличается от других разновидностей. Сульфатостойкий портландцемент имеет в своем составе целый ряд веществ, которые делают его устойчивым к сульфатам, а также другим схожим веществам, эта его особенность ценится высоко.

Поэтому, именно сульфатостойкий портландцемент применяют для создания свай и фундаментов на болотистых и кислых почвах. Если смотреть по другим показателям, тут наиболее распространен портландцемент марки М500. Технические характеристики этой марки подходят для большей части требований современного строительства.

Применение

Для начала стоит уточнить, что бездобавочный портландцемент м400 может применяться повсеместно. При этом, в отличие от цемента, он позволяет ускорять строительство. Об этом говорят отзывы строителей. В зависимости от марки особенности использования отличаются.

Если для фундамента используется простой портландцемент с пуццоланой, то должна применяться жидкая резина для гидроизоляции. Это позволит избежать проблем в дальнейшем. Вообще пуццолановый портландцемент наиболее восприимчив к воздействиям.

Давайте рассмотрим, пример практического использования материала. Как стандарт мальцовский портландцемент возьмем белого цвета. Тут стоит заметить, что количество песка и наполнителя (щебня, шлака) зависит от конкретного рецепта бетона. Тут мы только упомянем, сколько воды требуется для портландцемента.

В отличие от других типов цементов, тут не требуется большого объема воды, в зависимости от необходимой густоты раствора на 10 кг портландцемента добавляют 1,4-2,5 литра воды. Этого вполне достаточно. При использовании портландцемента стоит помнить, что он затвердевает достаточно быстро, поэтому следует использовать его как можно быстрее. Так вы избежите неоправданных потерь раствора.

Технические характеристики портландцемента можно подразделить на две группы:1) минеральный и вещественный составы, тонкость помола определяющие строительно-технические свойства; 2) нормальная густота, сроки схватывания, марка по прочности и другие технические свойства.

Состав статьи:

Важнейшие технические характеристики портландцемента:

◊ Минеральный состав портландцемента;

◊ Вещественный состав портландцемента;

◊ Тонкость помола портландцемента;

◊ Плотность и водопотребность;

◊ Сроки схватывания и равномерность изменения объема;

◊ Активность и марка портландцемента.

Минеральный состав выражает содержание в клинкере (в % по массе) главных минералов. Применяются расчетный и прямые экспериментальные методы определения минерального состава клинкера. Минеральный состав рассчитывают на основании данных химического анализа, который определяет содержание окислов (в % по массе).

Прямые экспериментальные методы определения минерального состава клинкера включают: оптическую и электронную микроскопию, рентгеновский фазовый анализ, микрозондирование (лазерный и ионный микрозонды) и др.

Вещественный состав цемента выражает содержание в цементе (в % по массе) основных компонентов: клинкера, гипса, минеральных добавок, пластифицирующих и гидрофобизующих добавок; он приводится в паспорте на цемент.

Допускается введение в цемент при его помоле пластифицирующих или гидрофобизующих поверхностно-активных добавок в количестве не более 0,3% от массы цемента (по согласованию с потребителем).

Читай также что такое портландцемент

Тонкость помола цемента оценивается по стандарту путем просеивания предварительно высушенной пробы цемента через сито с сеткой № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм); тонкость помола должна быть такой, чтобы через указанное сито проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.

Наряду с ситовым анализом для оценки дисперсности цемента проводят определение удельной поверхности с помощью специального прибора — поверхностемера. Даже обычный портландцемент М 400 измельчается довольно тонко: остаток на сите с сеткой № 008 не превышает 15%, т. е. 85% зерен цемента имеет размер менее 80 мкм, при этом его удельная поверхность составляет обычно 2500 — 3000 см²/г.

С увеличением тонкости помола прочность цемента возрастает.Средний размер зерен портландцемента, выпускаемого отечественными заводами, составляет примерно 40 мкм. Толщина гидратации зерен через 6…12 мес твердения обычно не превышает 10…15 мкм( смотри таблицу-1).Таким образом, при обычном помоле портландцемента 30…40% клинкерной части его не участвует в твердении и формировании структуры камня.

Таблица-1.Глубина гидратации клинкерных минералов

С увеличением тонкости помола цемента увеличивается степень гидратации цемента, возрастает содержание клеящих веществ -гидратов минералов -и повышается прочность цементного камня.Заводские цементы должны иметь тонкость помола, характеризуемую остатком на сите № 008( размер ячейки в свету 0,08 мм) не более 15%. Но обычно она равна 8…12%.

Тонкость помола цемента характеризуется также величиной удельной поверхности (м²/кг), суммарной поверхностью зерен (м²) в 1 кг цемента. Удельная поверхность заводских цементов составляет 250…300 м²/кг. В ряде случаев с целью повышения активности заводского цемента и для получения быстротвердеющего цемента тонкость помола повышают.

Условно считают, что прирост удельной поверхности цемента на каждые 100 м²/кг повышает его активность на 20…25%. Увеличение удельной поверхности цемента более 300…350 м²/кг связано со значительным снижением производительности мельниц. Кроме того такие цементы увеличивают водопотребность, растет тепловыделение, возрастают усадочные деформации.

Плотность портландцемента (без минеральных добавок) составляет 3,05 — 3,15. Его объемная масса зависит от уплотнения и у рыхлого цемента составляет 1100 кг/м3, у сильно уплотненного — до 1600 кг/м³, в среднем — 1300 кг/м³.

Водопотребность цемента определяется количеством воды (в % от массы цемента), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты. Нормальной густотой цементного теста считают такую его подвижность, при которой цилиндр — пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5 — 7 мм до пластинки, на которой установлено кольцо. Водопотребность портландцемента в пределах от 22 до 28%. При введении активных минеральных добавок осадочного происхождения (диатемита, трепела, опоки) водопотребность цемента повышается и может достигнуть 32 — 37 %.

Читай также производство портландцемента

Сроки схватывания и равномерность изменения объема цемента определяют в тесте нормальной густоты. Сроки схватывания определяют с помощью прибора Вика путем погружения иглы в тесто нормальной густоты. Началом схватывания считают время, прошедшее от начала затворения до того момента, когда игла не доходит до пластинки на 1 — 2 мм. Конец схватывания — время от начала затворения до того момента, когда игла погружается в тесто не более чем на 1 — 2 мм.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания — не позднее 10 ч от начала затворения. Для получения нормальных сроков схватывания при помоле клинкера на цементном заводе вводят добавку двуводного гипса в количестве до 3,5% (считая на SO3).

Замедление схватывания объясняется отложением на зернах цемента тонких пленок гидросульфоалюмината кальция, образовавшегося при взаимодействии введенного сульфата кальция с трехкальциевым алюминатом. Эти пленки замедляют диффузию воды к цементным зернам, и скорость их гидратации уменьшается.

Читай на сайте разновидности портландцемента

Замедлителями схватывания служат также фосфаты, нитраты калия, натрия и аммония, сахар. Сахар образует с гидроокисью кальция легко растворимый сахарат кальция, наличие которого увеличивает концентрацию ионов кальция. Поэтому процесс гидролиза трехкальциевого силиката подавляется, а схватывание происходит медленнее. При большой добавке сахара бетон не твердеет.

Ускорителями схватывания портландцемента являются карбонаты щелочных металлов и хлориды. Они образуют при взаимодействии с гидроокисью кальция, выделяющейся при гидролизе трехкальциевого силиката, труднорастворимые соединения.

Так действует, например, карбонат натрия Са(ОН)2 + Na2C03 = СаС03 + 2NaOH

В результате химической реакции образуется малорастворимый карбонат кальция, гидроокись кальция выводится из сферы реакции и процесс гидролиза трехкальциевого силиката ускоряется.

Влияние хлористого кальция на сроки схватывания портландцемента зависит от дозировки. При введении в бетонную смесь в обычной дозировке 1 — 2% от массы цемента хлористый кальций мало влияет на сроки схватывания, но существенно повышает начальную прочность бетона, т. е. действует как ускоритель твердения. При использовании в качестве противоморозной добавки хлористый кальций может вводиться в больших количествах, тогда он ускоряет схватывание, и бетонную смесь рекомендуется затворять на холоде, чтобы избежать преждевременного загустевания.

Один из методов ускорения процессов схватывания и твердения заключается во введении добавок, являющихся центрами кристаллизации, например, в виде заранее приготовленного измельченного гидратированного цемента.

Равномерность изменения объема. Причиной неравномерного изменения объема цементного камня являются местные деформации, вызываемые расширением свободной СаО и периклаза MgO вследствие их гидратации. По стандарту изготовленные из теста нормальной густоты образцы — лепешки через 24 ч предварительного твердения выдерживают в течение 3 ч в кипящей воде. Лепешки не должны деформироваться, не допускаются радиальные трещины.

Марка портландцемента

Активность и марка портландцемента.

Согласно ГОСТ 10178-85, прочность портландцемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе. Активность и марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов балочек (образцов-призм) размером 40 х 40 х 160 мм, изготовленных из цементно-песчаной растворной смеси(смотри примечание*) состава 1 :3 (по массе) и В/Ц=0,4, через 28 сут твердения (первые сутки образцы твердеют в формах во влажном воздухе при температуре (20 ± 2)°С, а затем 27 сут — в воде комнатной температуры). Образцы-призмы сначала испытывают на изгиб, затем получившиеся половинки призм — на сжатие.

*Примечание:(Все стандартные испытания цементов для определения их марки по прочности должны производиться только на песке, соответствующем ГОСТ 6139 — 78. Песок нормальный для испытания цементов — это природный кварцевый песок Привольского месторождения с зернами округлой формы размером 0,5 — 0,9 мм; содержание в нем двуокиси кремния — не менее 98%, примесей глинистых, илистых и пылевидных частиц — не более 1 %.)

Активностью называют предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испытанных в возрасте 28 сут. В зависимости от активности с учетом предела прочности при изгибе портландцемента подразделяют на марки М400, М500, М550 и М600. Требования к отдельным маркам цементов по прочности при сжатии и изгибе приведены в табл. 2.

Таблица 2. Требования к маркам портландцемента и его разновидностей (ГОСТ 10178 — 76)

У быстротвердеющих портландцементов нормируется не только 28-суточная прочность, но и начальная, 3-суточная. Цемент, которому присвоен государственный Знак качества, должен обладать стабильными показателями прочности при сжатии коэффициент вариации прочности для цемента М 300 и М 400 — не более 5%, М 500, М 550 и М 600 — не более 3%.

При отнесении портландцемента к той или другой марке предел прочности образцов при изгибе и сжатии в возрасте 28 суток должен быть не ниже значений , приведенных в таблицу 3.

Таблица 3. Гарантированная марка цементов по пределу прочности.

Прочность портландцемента нарастает неравномерно: на третий день она достигает примерно 40…50% марки цемента, а на седьмой — 60…70%. В последующий период рост прочности цемента еще более замедляется, и на 28-день цемент набирает марочную прочность. Однако при благоприятных условиях твердение портландцемента может продолжатся месяцы или даже годы, в 2…3 раза превысив марочную (28-суточную) прочность.

Можно считать, что в среднем прирост прочности портландцемента подчиняется логарифмическому закону (график-1). Теоретический предел прочности цементного камня при сжатии очень велик, составляет более 240…340 МПа.Практически при формировании бетонов прессованием была получена прочность 280 МПа и более.

График-1. График прочности цемента

Прочность цементного камня и скорость его твердения зависят от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента, содержания воды, влажности, температуры среды и продолжительности хранения.

Влияние минералогического состава на прочность портландцемента.

Процесс нарастания прочности клинкерных минералов портландцемента различен. Наиболее быстро набирает в прочности трехкальциевый силикат: за 7 сут твердения он набирает около 70% от 28-суточной прочности( график-2), дальнейшее нарастание прочности у C3S значительно замедляется ( таблица 4).

Таблица 4. Степень гидратации клинкерных минералов во времени от полной гидратации,%

Другая картина твердения двухкальциевого силиката. В начальный период твердения ( до 28-суточного возраста) C2S набирает всего до 15 % прочности C3S,но и в последующий период твердения двухкальциевый силикат начинает повышать свою прочность и в какой-то период достигает и даже может превысить прочность C3S.

График-2. Нарастание прочности минералов клинкера портландцемента

Это явление объясняется тем, что трехкальциевый силикат гидратирует быстрее, чем двухкальциевый.К 28-суточному возрасту гидратации C3S почти заканчивается, а гидратация C2S к этому времени начинает развиваться. Поэтому при необходимости получить бетон высокой прочности в короткие сроки применяют цемент с большим содержанием трехкальциевого силиката -так называемый алитовый цемент. И наоборот, если требуется высокая прочность в более позднее время ( например, в гидротехнических сооружениях), то можно применять белитовый цемент.

Трехкальциевый алюминат сам по себе имеет низкую прочность, однако значительно ускоряет твердение цемента в начальний период.Этим свойством C3A пользуются, получая быстротвердеющий портландцемент.По минералогическому составу от отличается высоким содержанием C3A, и C3S (около 60…70% , в том числе до 10%C3A).

Выделение тепла при твердении.

Гидратация цемента сопровождается выделением тепла. В тонких бетонных конструкциях тепло гидратации быстро рассеивается и не вызывает существенного разогрева бетона. Однако тепловыделение внутренней части массивной конструкции может повысить его температуру на 40°С и более по отношению к температуре бетонной смеси при укладке.

Снаружи массив остывает быстрее, чем внутри, возникают температурные напряжения, которые нередко являются причиной появления трещин в бетоне. Чтобы избежать растрескивания, стремятся использовать низкотермичные цементы, снижают расход цемента в бетоне, а в случае необходимости применяют искусственное охлаждение массива.

Не всегда тепловыделение играет отрицательную роль. Например, при бетонировании конструкций в холодное время года по способу термоса выделяющееся тепло способствует поддержанию положительной температуры бетона, оно также полезно при изготовлении сборных железобетонных изделий методом горячего формования.

Термохимические свойства портландцемента зависят от минерального состава клинкера и тонкости помола. Данные о тепловыделении клинкерных минералов приведены в табл. 5 (по данным С. Д. Окорокова и др.).

Таблица 5. Теплота гидратации клинкерных минералов, Дж/г

Из табл. 5 видно, что трехкальциевый алюминат и алит отличаются быстрым и высоким тепловыделением, наоборот, белит малотермичен и выделяет тепло очень медленно. Следовательно, снизить экзотермию портландцемента можно, уменьшая содержание СзА и C3S и соответственно повышая количество C2S и C4AF.

Увеличение тонкости помола портландцемента усиливает тепловыделение, особенно в начале твердения (в первые 1 — 7 сут). Поэтому для бетонирования массивных конструкций применяют портландцемент с ограниченным содержанием алита (40 — 50%) и трехкальциевого алюмината (до 7%) и умеренной тонкостью помола (средняя удельная поверхность 2500 — 3000 см²/г).

Интенсивность роста прочности и тепловыделения портландцемента зависят от одних и тех же факторов — все мероприятия, ускоряющие гидратацию цемента, вызывают увеличение тепловыделения и возрастание прочности. Это позволяет использовать для приближенной оценки тепловыделения эмпирические формулы, связывающие тепловыделение и прочностную характеристику цемента, например, в следующем виде:

Q7=ℜR7 2/3

где Q7-тепловыделение цемента за первые 7 сут,Дж/г; ℜ-коэффициент; R7-7-суточная активность цемента .

Влияние влажности и температуры среды.

Твердение цементного камня и повышение его прочности могут продолжаться только при наличии в нем воды, так как твердение есть в первую очередь процесс гидратации. Большое влияние на рост прочности цементного камня оказывают влажность и температура среды.Скорость химических ре-
акций между клинкерными минералами и водой увеличивается с повышением температуры, а также значительно возрастает скорость уплотнения продуктов гидратации цемента.

Твердение цементного камня на практике может происходить в широком диапазоне температур: нормальное твердение — при температуре 15…20°С, пропаривание — 80…90°С, автоклавная обработка — до 170…200°С, давление пара — до 0,8…1,2 МПа и твердение — при отрицательной температуре. Наиболее быстрый рост прочности цементного камня происходит при пропаривании под давлением в автоклавах, при этом бетон через 4…6 ч приобретает марочную прочность.

В условиях пропаривания при нормальном давлении твердение бетона происходит примерно в 2 раза медленнее, чем в автоклавах. Бетоны, подвергнутые тепловлажностной обработке при температуре до 100°С, в большинстве случаев приобретают только 70% проектной прочности и лишь иногда достигают 100%. Дальнейший рост их прочности, как правило, не наблюдается.

Твердение портландцементного камня при отрицательных температурах не происходит, так как вода превращается в лед. Однако за счет добавки СаСl2, NaCl или их смеси бетон все же набирает прочность. Добавление к цементу электролитов СаСl2, NaCl в количестве 5% и более от массы цемента повышает концентрацию растворенных веществ в воде и понижает температуру ее замерзания.

Кроме того, хлористые соли являются ускорителями твердения цемента. Однако применение этих солей в количестве более 2% в железобетонных конструкциях не рекомендуетсяиз-завозможной коррозии арматуры. В последнее время в качестве противоморозной добавки используют нитрит натрия NaNO2.

Продолжительность хранения

Длительное хранение цемента даже в самых благоприятных условиях влечет за собой некоторую потерю его активности. После 3 мес хранения потеря активности цемента может достигать 20%, а через год — 40%. Цементы более тонкого помола теряют больший процент активности, так как влага воздуха, соприкасаясь с цементом, вызывает преждевременную гидратацию цемента.

Восстанавливать активность лежалого цемента можно вторичным помолом. Наиболее эффективен вибродомол цемента, в процессе которого повышается тонкость помола цемента, а также происходит обдирка гидратных и инертных оболочек с цементных зерен. Наиболее целесообразным методом предотвращения потери активности цемента является гидрофобизация.

Правила приемки цементов установлены ГОСТ 22236 — 76. Цемент отгружают и принимают партиями. Размер партии устанавливают в пределах от 300 до 4000 т в зависимости от годовой мощности цементного завода. Завод производит паспортизацию цемента и назначает его марку на основании данных текущего контроля производства.

В паспорте указывается: полное название цемента, его гарантированная марка, вид и количество добавки, нормальная густота цементного теста, средняя активность цемента при пропаривании. Для проверки качества отгружаемой продукции поставщик производит физические и механические испытания цемента, определяя его прочность в возрасте 3 и 28 сут.

По требованию потребителя поставщик сообщает потребителю результаты физико-механических и химических испытаний цемента в 10-дневный срок после их окончания.Цемент отгружают навалом или в бумажных пятислойных или шестислойных клапанных мешках; массу мешка указывают на упаковке.При транспортировании и хранении цемент должен защищаться от воздействия влаги и загрязнения. Цементы хранят раздельно по видам и маркам, смешивание разных цементов не допускается.

*****

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
*****

Пластифицированный портландцемент. Состав. Свойства. Применение.

Пластифицированный портландцемент — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гидрофильной поверхностно-активной добавки при обычной дозировке гипса.

Свойства:

1)повышает прочность бетонов;

2)снижает водопотребность бетонной смеси;

3)повышает морозостойкость бетона;

4)снижает расход цемента на 8—10%.

Применение:

Широко используется в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве.

Гидрофобный портландцемент. Состав. Свойства. Применение.

Гидрофобный портландцемент – цемент, который изготовляют путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с добавками 0,1—0,3% некоторых поверхностно-активных веществ (мылонафт, асидол, олеиновая кислота, окисленный петролатум и т. п.).


Свойства:

1)повышенная водонепроницаемость;

2)стойкость против попеременного замерзания и оттаивания, увлажнения и высыхания;

3)повышают коррозионную стойкость и морозостойкость бетона

Применение:

Применяется при изготовлении бетонов для гидротехнического, дорожного, аэродромного строительства.

Глиноземистый цемент. Состав. Свойства. Применение.

Глиноземистый цемент – это быстротвердеющее вяжущее вещество.

Химический состав:

А12О3 — 30—50%;

СаО — 35—45%;

SiO2 — 5—15%;

Fe2О3 — 5—15%.

Основные свойства:

-быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;

-при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;

-глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня, что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивных жидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;

Применение:

Применяют при возведении бетонных конструкций, которые необходимо быстро ввести в эксплуатацию, для срочных аварийных и ремонтных работ, а также для тампонирования нефтяных и газовых скважин, футеровки шахтных колодцев и туннелей и т.п.

Портландцемент с активными минеральными добавками. Состав. Свойства. Применение.

Активные минеральные добавки — природные или искусственные вещества, которые при смешении в тонкоизмельченном виде с воздушной известью и затворении водой образуют тесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой.

Портландцемент с минеральными добавками получают измельчением клинкера, минеральных добавок и гипса. Предельно допустимое содержание минеральных добавок в цементе не должно превышать 20%.

Свойства:

1) Тонкость помола – остаток на сите №008 не должен превышать 15 %, что соответствует удельной поверхности цемента 2500-3000 см2/г.

2)Водопотребность – количество воды, необходимое для получения цементного теста нормальной густоты. Водо-сть зависит от минерального состава и колеблется в пределах 22-26 %.

3) Соки схватывания; начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин., а конец схватывания – не позднее 10 ч.

4) Прочность – главное свойство, характеризующее качество цемента.

5) Морозостойкость.

Практически все свойства портландцемента сохраняются, кроме морозостойкости.

Некоторые свойства улучшаются:

Больше водостойкость, меньше тепловыделение, большая сопротивляемость коррозии 1-ого вида.

Применение:

Портландцемент с активными минеральными добавками используется в надземных, подземных, а также в подводных условиях.

Достоинства и недостатки горных пород.

ГП- природные образования более или менее определенного состава и строения образующие в земной коре самостоятельные геологические тела состоящие из одного или нескольких минералов.

Минеральные- однородные по химическом составу и физическим свойствам составные части г.п.

В зависимости от условий формирований г.п. делятся на:

-магматические

-осадочные

-метаморфические

Достоинства:

-широкий диапазон изменения плотности, теплопроводности;

-высокая прочность, долговечность;

-огнестойкость;

-высокая художественная выразительность;

-гигиеничность.

Недостатки:

-большинство имеют высокую плотность (более 1800 кг/м3);

-подвергаются выветриванию и коррозии.

Применение:

Главный источник получении строительных материалов, используют как сырье для изготовления керамики, стекла, теплоизоляционных материалов, минеральных вяжущих веществ(гипс, цемент), в качестве заполнителей для бетонов и растворов для облицовки зданий и сооружений устройство полов, лестниц.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *