Сфера применения цемента очень обширная: от замеса пористых штукатурных растворов до бетонирования особо нагруженных конструкций. Важным нюансом технологии служит определение марки с нужными параметрами и характеристиками, ошибочный выбор приводит к перерасходу, нарушению пропорций, кладка или заливка получается некачественной и через небольшой промежуток времени работы придется повторять. Основными ориентирами служат прочность на сжатие, наличие примесей, используемое для приготовления сырье и тонкость помола. Также учитываются условия проведения работ и эксплуатации, сроки твердения, потребность в усилении гидрофобных свойств и морозостойкости бетона.

На упаковке с цементом указывается буквенная и цифровая аббревиатура, включающая информацию о составе и основных характеристиках. Маркировка по старому ГОСТ 101785 начиналась с типа смеси (ПЦ - портландцемент, ШПЦ - шлакопортландцемент), далее в виде трехзначного числа шла прочность. Третьим в расшифровке марки был элемент, обозначающий наличие минеральных добавок в процентном соотношении (не более 20 %), после него указывались дополнительные свойства. Часто встречаются следующие сокращения:

• Б - быстротвердеющий цемент.
• СС - сульфатостойкий (нужен при возведении гидротехнических сооружений).
• ВРЦ - водонепроницаемый расширяющийся.
• ПЛ - цемент с пластификаторами (рекомендуется для повышения морозостойкости бетонированных конструкций).
• БЦ - для декоративной облицовки.
• Н - нормированный (с добавлением клинкера, гарантирующим норму прочности).

С 2003 года действует новый ГОСТ 31108, расшифровка маркировки цемента немного непривычна. Вначале указан состав (I - без добавок, II - с ними). Последняя группа разделяется на смеси с процентным содержанием примесей от 6 до 20 % (маркируется буквой А) и в пределах 21–35 % (ЦЕМ II Б соответственно).

Римскими цифрами обозначают тип примеси: пуццолан, гранулированный шлак или композитный состав. Только потом идет цифровой показатель - класс прочности, в пределах 22,5–52,5, после которого указываются нормы сжатия материала - от 2 до 7 суток: Н - нормальнотвердеющий (до 22,5), С - средне, и Б - быстротвердеющий (от 32,5–53,5). Обычно на упаковке одновременно присутствует новая маркировка и соответствующая ей старая.

Характеристики и свойства цемента

Важнейшим параметром является выдерживаемое давление при сжатии, согласно которому определяются марки по прочности. В таблице указана связь между старыми и текущими обозначениями этого показателя:

Класс прочности	Марка прочности цемента (по старой маркировке)	Выдерживаемое давление
		в МПа	в кг/см3
В22,5	М300	22,5	300
В32,5	М400	32,5	400
В42,5	М500	42,5	500
В52,5	М600	52,5	600

Самой популярной для частного применения маркой является портландцемент с классом прочности 32,5, как оптимальное соотношение цена/качество. М500 считается подходящим для более ответственных построек: промышленных, с особыми требованиями к надежности и долговечности.

В отличие от бетона, марка по морозостойкости на упаковке цемента не указывается, эта характеристика определяется соотношением В/Ц, условиями затвердевания раствора и наличием в нем воздухововлекающих примесей. Для возведения элементов, выдерживающих низкие температурные перепады, оптимальным считается портландцемент не ниже М500 Д0 (то есть без примесей), в особо сложных случаях необходимо применение сортов с дополнительной маркировкой ПЛ (с пластификаторами).

Другие важные свойства и эксплуатационные характеристики указаны в таблице:

Также оцениваются такие свойства цемента, как стойкость к сульфатам и коррозии, водонепроницаемость. Все эти показатели маркируются отдельно.

Применение конкретных марок

Для многих целей подходит портландцемент, изготавливаемый из сырья с высоким содержанием силикатов, что гарантирует хорошую прочность, морозостойкость и минимальную усадку. Точное назначение зависит от типа и помола клинкера и других входящих в состав компонентов. Для определения нужной марки цемента следует учесть не только ее свойства, но и внешние условия проведения работ и эксплуатации. Бездобавочные составы отличаются более высокими темпами твердения, в зависимости от прочности, рекомендуется применение ПЦ–Д0:

• М400 - для монолитного и сборного железобетона.
• М500 - при производстве гидротехнических сооружений и плит, расположенных в зоне переменного уровня воды, асбестоцементных изделий, заливки тротуаров и бордюров, массивов из бетона, фундаментов всех типов.
• М600 - для бетонирования сборных конструкций с высоким качеством.
• М700 - для создания бетонов с классом прочности от В35 и работы с высоконапряженными постройками.

Портландцементы с минеральными примесями до 5 % обладают практически теми же характеристиками, что и Д0, а ПЦ Д20 уступают в полезных свойствах. Не допускается применение последней марки при замесе бетонов с определенными требованиями к морозостойкости (от F200 и выше), по крайней мере - без воздухововлекающих добавок. Еще одна разновидность портландцемента - быстротвердеющая, рекомендуется при ведении скоростного строительства (к примеру, с использованием скользящей опалубки). В этом случае набор прочности до нужного состояния происходит в течение 3 суток, а не 28.

• Шлаковые составы.

Эти марки цемента представляют собой смесь из тонко измельченного портландцементного клинкера и гранулированных шлаков (до 30–35 %). Они стоят дешевле, но уступают в прочности и сроках твердения, их оптимальная сфера применения - гидротехнические сооружения (они не набухают в воде) и сборные железобетонные конструкции. Также на их основе целесообразно замешивать штукатурные и строительные растворы. Но значительная доля примесей отрицательно сказывается на морозостойкости, как следствие, шлаковые цементы нельзя использовать для бетонирования конструкций с требованиями выше F100 (то есть для фундаментов). Исключение - растворы с воздухововлекающими добавками, при условии проведения работ в режиме попеременного увлажнения и длительной выдержки бетона.

• Глиноземные составы.

Характерными особенностями этих марок цемента являются высокий темп твердения, атмосферостойкость и сульфатостойкость. На их основе замешиваются жаростойкие бетоны и выпускаются расширяющиеся строительные смеси с добавлением гипса. В частной практике их применение встречается редко, они чувствительны к условиям приготовления раствора и эксплуатации. Самый популярный вариант - гидроизоляция стыков, колодцев, плитных перемычек.

• Расширяющийся и напрягающийся цемент.

Эти марки отличаются положительным линейным расширением при твердении и высокими темпами схватывания. Их экономически невыгодно использовать для стандартных бетонных сооружений, приготовление растворов на их основе проводится в аварийных ситуациях. Также они рекомендуются при необходимости создания непроницаемых для влаги, пара или газа конструкций. Данная группа цементов представлена разными марками с отличными друг от друга свойствами, каждая имеет свои особенности и рабочие характеристики, покупать их в индивидуальных целях следует после внимательного изучения прилагаемого сертификата.

Цемент – основной материал в строительной отрасли. Используется вместе с песком для формирования раствора или с другими инертными материалами, такими как щебень. Качество цемента и производные продукты зависят от сырья и пропорций составляющих компонентов, особенно в процентном отношении к воде. Соотношение вода/цемент имеет значение во избежание ухудшения сопротивления и механических свойств массы.

Цемент может быть улучшен по технологическим показателям и связано это не только с влагонепроницаемостью. Применяя добавки, цемент становиться более текучим, что особенно хорошо при отделочных работах или для заполнения конкретных форм. Если необходимо использовать цементный раствор в качестве клея – применяют специальные материалы, делающие его похожим на пасту. Добавка представляет собой вид смолы, при замешивании с цементом в небольших количествах преобразует его совершенно в другой материал. Цемент очень щедрый материал, дешевый и простой в использовании.

Определение портландцемента

Портландцемент – широко применяемый тип цемента, употребляется в качестве связующей основы для получения раствора.

Был изобретен в 1824 году в Англии каменщиком Джозефом Аспдином и получил свое название по сходству и внешнему виду с известняком Портленда, острова в графстве Дорсет (Англия).

Портландцемент получают путем измельчения клинкера с добавлением мела в необходимом количестве для упорядочения процесса гидратации. Проведя микроскопический анализ на куске цемента можно обнаружить присутствие четырех основных компонентов, а именно L алита (трехкальциевого силиката), белита (дикальция силикат), целита (трехкальциевого алюмината) и браунмиллерита (алюминат феррита).

Производство портландцемента происходит в три стадии:

1. Приготовление сырой смеси из сырья.
2. Производства клинкера.
3. Подготовка цемента.

В качестве сырья для производства Портланд материалов применяют минералы содержащие оксиды:

• Кальция СаО (44%)
• Кремния SiO 2 (14,5%)
• Алюминия Al2O3 (3,5%)
• Железа Fe2O3 (2%)
• Магния MgO (1,6%)

Добыча происходит в шахтах, под землей или открытым небом в непосредственной близости от завода, которые, как правило, уже имеют требуемую композицию, а в некоторых случаях необходимо добавить глину, известняк, железную руду, бокситы или остатки литейных материалов.

Смесь нагревают в специальной цилиндрической печи, расположенной горизонтально с небольшим наклоном и медленно вращающейся. Температура поднимается вдоль цилиндра примерно до 1480°С.

Градус нагрева определяется таким образом, что минералы агрегируют, но не плавятся. В нижней секции карбонат кальция (известняк) распадается на оксид кальция и двуокись углерода (CO2).

В высокотемпературной зоне оксид кальция вступает в реакцию с силикатами, образуя силикат кальция (CaSiO3 и Ca2Si2O5), небольшое количество трехкальциевого алюмината (Ca3Al2O6) и алюминат феррита (C4AF, результат реакции 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).

Полученный материал называют клинкер. Клинкер может храниться в течение многих лет, прежде чем поступит в производство при условии – избегать контакта с водой.

Теоретическая энергия необходимая для производства клинкера составляет около 1700 джоуль на грамм, величина дисперсии намного выше и может достигать до 3000 джоулей на грамм. Это предполагает большую потребность в энергии и значительное высвобождение двуокиси углерода в атмосферу – парниковых газов.

Количество углекислого газа в атмосфере в среднем равно 1,05 кг CO2 на 1 кг портландцементного клинкера.

Для улучшения характеристики готового продукта в клинкер добавляют около 2% гипса или сульфата кальция и смесь тонко измельчают. Полученный порошок фасуется и готов к использованию.

Цементный состав:

• 64% оксид кальция.
• 21% оксид кремния.
• 6,5% оксид алюминия.
• 4,5% оксид железа.
• 1,5% оксид магния.
• 1,6% сульфат.
• 1% других материалов, в том числе воды.

Портландцемент смешивают с водой, полученная смесь затвердевает в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение обусловлено реакцией между водой, гипсом и трехкальциевым алюминатом формируя кристаллическую структуру алюмината кальция гидрата (CAH), эттрингита (AFT) и моносульфата (AFM).

Последующее затвердение и развитие внутренних сил натяжения получено из медленной реакции воды с трех кальциевым силикатом с образованием силиката кальция аморфной структуры под названием гидрат (CSH гель). В обоих случаях, структуры обволакивают и связывают присутствующие отдельные гранулы материала.

Завершающая реакция производит силикагель (SiO2). Все три реакции вырабатывают тепло.

Путем добавления к цементу конкретных материалов (известняк и известь) получают пластический бетон быстрой установки и высокой технологичности. Строительный раствор с использованием смеси портландцемента и извести известен как известковый раствор. Этот материал используется для покрытия наружных поверхностей зданий (гипс). Обычный бетон фактически не поддается размазыванию.

Чем отличаются эти вида цемента

наиболее распространенный тип цемента общедоступного пользования, используется в качестве основного ингредиента – бетона, строительного раствора, штукатурки, затирки. Был создан на основе других видов гидравлической извести в Англии в середине 19 века. Происходит из известняка.

Порошок получают путем нагрева материалов в печи, чтобы сформировать то, что называется клинкером, при добавлении небольшого количества других добавок.

Плюсы и минусы:

• Портландцемент может вызвать химические ожоги, раздражение, при длительном контакте – рак легких. Содержит некоторые вредные компоненты, такие как кристаллический диоксид кремния и шестивалентный хром.
• Экологические проблемы связаны с высоким потреблением энергии, необходимым для шахты, производства и транспортировки цемента, загрязнением воздуха диоксидом и твердыми частицами.
• Низкая стоимость и широкая доступность известняка, сланцев и других природных материалов, используемых в портландцементе, делают его одним из самых низко затратных материалов, широко применяемых по всему миру. Бетон изготавливается из портландцемента и известен как универсальный строительный материал.

Что такое Портландцемент?

Невозможно представить производство строительных работ без вяжущих материалов, соединяющих в монолитную конструкцию блоки, плиты, кирпич. Самым распространенным и востребованным в данной категории материалов является портландцемент.

Смешиваясь с водой или растворами различных солей, цемент образует эластичную массу, которая в процессе высыхания преобразуется в цементный камень. Без применения растворов на основе портландцемента невозможно изготовление железобетонных конструкций, монолитных сооружений, высококачественных смесей для каменных кладок и отделочных мероприятий.

Портландцемент получают путем соединения мелкоизмельченного клинкера с небольшим объемом гипса, который ускоряет процесс схватывания смеси. При производстве, в зависимости от предъявляемых к смеси требований, добавляются различные добавки, повышающие устойчивость материала к воздействиям негативных факторов.

Один из наиболее распространенных видов вяжущего вещества для бетонных смесей - портландцемент

Виды

Для придания готовому изделию определенных свойств, портландцемент обогащают минеральными добавками – белитом, алитом, целитом, браунмиллеритом. В зависимости от используемых минеральных составляющих портландцемент делится на следующие виды:

• Характеризующийся средней скоростью схватывания.
• Быстротвердеющий состав.
• Пластифицированный.
• Устойчивый к влаге, гидрофобный.
• С повышенной тепловой отдачей.
• Особо стойкий по отношению к химическим реагентам.
• Декоративный (цветной или белый), применяемый при отделочных работах.

Марки цемента

Опираясь на требования нормативной документации, предъявляемые к цементному образцу, подвергающемуся испытаниям на сжатие и изгиб, можно выделить основные марки портландцемента:

• М700 – особо прочный состав. Область применения ограничена изготовлением бетона с увеличенными прочностными характеристиками для возведения напряженных конструкций. Цена такого цемента высока, что делает его нерентабельным при ведении обычных строительных мероприятий;

Любой вид портландцемента марки 400 применяют для создания обычных и стандартных конструкций, не подвергающихся увеличенным нагрузкам

• М600 – состав увеличенной прочности. Область применения – производство ответственных железобетонных изделий и конструкций;
• М500 – цемент, обладающий достаточно хорошими прочностными показателями, что позволяет использовать его при реконструкции зданий и сооружений после аварий, возведении военно-технических объектов, укладке дорожного покрытия;
• М400 – самая доступная и широко используемая марка. Объясняется это тем, что заложенные показатели морозоустойчивости, влагостойкости позволяют применять его при возведении объектов любого назначения.

Предприятия-изготовители выпускают портландцемент марок М200 и М300, но в довольно ограниченном количестве. Такое ограничение закономерно, поскольку спрос на эти марки невелик.

Цифровой индекс, указанный в маркировке портландцемента, обозначает величину давления, которую способен воспринять эталонный образец материала. Например, портландцемент, маркируемый М500, воспринимает давление, превышающее 500 кг/см².

Используемое основное сырье

При изготовлении портландцемента используют известковые и глинистые породы в определенной пропорции, обеспечивающей требуемый химический состав для обжига.

Все виды портландцемента (ПЦ) изготавливают из разного сырья, общим компонентом для всех является только цементный клинкер

Из известковых пород наиболее часто применяют:

• Известняк, не содержащий включений кремния. Плотная порода с мелкокристаллической структурой.
• Мергель – переходная от известняковых к глинистым порода. Включает в свой состав мелкие частицы солей кальция с примесью полевого шпата, доломита и пр.
• Мел – податливая, легко измельчаемая осадочная порода.
• Ракушечный известняк.

К глинистой составляющей относятся:

• Глинистые сланцы. Благодаря своей слоистой структуре легко раскалываются, что значительно облегчает обработку.
• Лесс. Рыхлая мелкозернистая порода, содержащая большое количество карбоната кальция.
• Глина. Представляет собой смесь основного глинистого вещества – гидроалюмосиликата с соединениями железа, магния и других элементов.
• Суглинки. Отличаются от глины увеличенным содержанием песка.

Для экономии природных сырьевых ресурсов и удешевления производства цемента все чаще используются отходы металлургической промышленности (шлам, зола).

Минеральные составляющие клинкера

Для получения основного компонента портландцемента – клинкера, проводится обжиг сырьевой смеси (известняк + глина). В результате этой операции образуются минеральные соединения, процентное содержание которых не должно превышать допустимые значения.

В большинстве случаев клинкер получают из искусственных смесей, потому что в природе сырье, содержащее примерно 75% карбоната кальция и 25% глины, встречается довольно редко

К основным минералам, определяющим свойства получаемого клинкера относятся:

• быстро твердеющий алит. Этот компонент отвечает за скорость твердения состава и нарастание эксплуатационной прочности. Его количество регламентировано в пределах 45-60 процентов;
• медленно твердеющий белит. Его присутствие позволяет цементным составам достигать высоких прочностных показателей при длительном твердении. Чтобы белит не потерял вяжущих свойств, клинкер максимально быстро охлаждают. Количество минерала выдерживается в рамках 20-35 процентов, что позволяет достичь оптимальных сроков твердения;
• быстро гидратирующий трехкальциевый алюминат, ускоряет процесс гидратации, но параллельно с этим снижает прочностные характеристики и увеличивает возможность появления коррозии. Поэтому содержание ограничено 4-10 процентами;
• образующийся на определенной фазе обжига алюмоферрит, значительно не влияет на процессы твердения и тепловыделения. Его содержание в клинкере находится в пределе 10-18 процентов.

Поскольку портланд цемент получают из разного по химическому и минералогическому составу сырья, то на выходе получают цемент, отличающийся свойствами. Используя испытанные технологии производства, придерживаясь разработанных рекомендаций по процентному содержанию минеральных включений, предприятия-изготовители получат на выходе качественный продукт, отвечающий требуемым параметрам.

Технология производства

Споры по поводу, какой метод производства цементного состава лучше, не утихают долгие годы. Существует мнение, что, используя неоднородное по составу сырье повышенной влажности, предпочтительно воспользоваться мокрым способом. Параллельно с этим отстаивается позиция о применении сухого метода, как более экономически целесообразного, если предварительно подготовить должным образом шихту.

Клинкерную смесь обжигают при высоких температурах (до 1500°С), получая на выходе гранулы, которые потом измельчаются

Попытаемся разобраться в основных различиях существующих способов изготовления клинкера, из которого получают портландцемент. Известны три варианта получения смеси для обжига:

• Мокрый. Изначально проводят измельчение компонентов до нужной величины (известняк – размер частиц 8-10 мм, глина – куски до 10 см). Глину отмачивают до приобретения 70% влажности и отправляют в мельницы с известняком, где происходит смешивание.
• Сухой. Технология позволяет при уменьшенных затратах изготавливать портландцемент по сокращенному методу. Это обусловлено совмещением технологических стадий, обеспечивающих возможность одновременного выполнения сушки ингредиентов и их помола в специальных мельницах, в которые поступают горячие газы. Полученный шихтовый материал характеризуется порошкообразным составом.
• Полусухой (комбинированный). В данном методе совмещаются элементы сухой и мокрой технологии изготовления, которые используют производители цементных смесей. Допускается уменьшать влажность шихтового материала, произведенного мокрым методом, и получать шихтовой состав, влажность которого не превышает 18%. Согласно второму способу, готовится сухая смесь, которая насыщается водой до 14-процентной влажности, подвергается гранулированию и обжигается.

Свойства состава

Портландцемент обладает комплексом положительных характеристик, обеспечивающих его широкое применение в жилищном строительстве, при возведении промышленных конструкций. Главными характеристиками являются:

• удельный вес, зависящий от степени уплотнения состава. Для насыпных смесей составляет 1100 кг/м3, для уплотненных достигает величины 1600 кг/м3;
• гранулометрический состав, характеризующий тонкость цементной фракции и качество помола. Параметры влияют на эксплуатационные характеристики, интенсивность твердения раствора. Усредненный размер частиц цемента составляет порядка 40 микрон, что обеспечивает необходимую прочность и время твердения;

• потребление воды, влияющее на способность массива впитывать определенный объем жидкости. Недостаток влаги снижает прочность, а излишек – вызывает расслоение цементной массы. Согласно проверенной рецептуре, для замеса вводится 25-28 процентов воды от общего объема смеси;
• продолжительность схватывания, регламентированная стандартом, составляющая до 45 минут после смешивания с водой. Продолжительность окончательного твердения зависит от температурного режима и замедляется в зимний период;
• высокие прочностные характеристики, позволяющие воспринимать сжимающие нагрузки, что отражается в обозначении портландцемента.

Заключение

Представленная в статье информация о распространенном в строительной отрасли портландцементе знакомит с особенностями производства, свойствами, маркировкой и технологическими особенностями изготовления. Застройщики подтверждают, что это прочный материал, обеспечивающий высокий ресурс эксплуатации конструкций и сооружений.

Повышенные рабочие характеристики обеспечивают широкую сферу применения популярного материала.

Любое строительство с работ, связанных с заливкой бетонного фундамента, для которого, прежде всего, требуется цемент. Этот материал, впрочем, необходим в течение всех работ, включая и отделочные, не смотря на появление в строительной сфере новых технологий и материалов. Так как ни одно строительство зданий под ключ не обходится без цемента, важно уметь правильно выбирать цемент, разбираться в маркировке и подыскивать надежных поставщиков. Для этого необходимо узнать, какой бывает цемент, и где он применяется.

Понятие маркировки цемента

Важной характеристикой прочности цемента является его марка, которая является основой выбора этого строительного материала. За основу классификации было взято лабораторное испытание, в рамках которого изделие из цемента подвергалось возрастающей нагрузке. Для всех разновидностей материала, кроме быстротвердеющего, глиноземистого и шлакопортландцемента, марка будет соответствовать пределу прочности при изгибании образцов, которые имеют размеры 40 на 40 на 160 миллиметров, и сжимании их половинок из пластичной массы пропорции 1:3 в возрасте 28 суток.

Быстротвердеющий портландцемент и шлакопортландцемент проверяют через 3 и 28 суток. Маркировку для глиноземистого цемента устанавливают по результатам испытаний через 3 суток. В итоге приняли следующую шкалу, которая дала маркировку разным сортам цемента: М 100 - 700. Буква «М» (или может быть обозначение «ПЦ») рядом с цифрой указывает на максимальные прочностные качества материала.

К примеру, цемент М300, согласно данной маркировке, может выдержать нагрузки в 300 килограмм на один кубический сантиметр, цемент марки 500 - в 500 килограмм и т.д. Чем марка выше, тем больше эффективность использования цемента в бетоне. Наиболее популярными являются цементы с маркировкой включительно 350 - 500. Наиболее прочным является цемент марок М400 и М500, который принято применять для строительства фундамента. Для произведения отделочных работ используют марки М200 и М300.

Какие марки цемента бывают кроме выше перечисленных? Кроме способности выдерживать определенные нагрузки, цемент маркируется ещё и по другому параметру - процентному соотношению к общему объему цемента разных добавок, что содержаться в строительном материале. В качестве добавок может выступать шлак из отходов металлургического завода или гипс. Этот параметр обозначается буквой «Д».

Для примера, в цементе с обозначением «Д20» присутствует 20% добавок. Подобная характеристика является важной, потому что уровень содержания добавок способен влиять его на прочность и пластичность. На строительном рынке в настоящее время пользуются наибольшей популярностью 4 вида цемента: М400 Д0, М400 Д20, М500 Д0 и М500 Д20. Цена цемента с добавками немного ниже, потому что клинкер стоит намного дороже, чем любая добавка.

Какие есть марки цемента ещё? Помимо этого, на упаковке бывают и дополнительные обозначения - «Б», «ПЛ», «СС», «ГФ», «Н». Это свидетельство специфического предназначения данного строительного материала. Буква «Б» означает «быстротвердеющий», то есть цемент, который способен стремительно затвердевать в начальном периоде.

Обозначение «СС» присуще сульфатостойкому цементу, «ГФ» - цементу гидрофобному, «ПС» - это пластифицированный цемент, в составе которого присутствует пластификатор, увеличивающий пластичность конструкции и возможности изменения его формы. Маркировку «Н» наносят на цемент, который производят на основе клинкера, что имеет нормированный состав, и применяется для производства покрытий дорог и аэродромов.

Популярные виды цемента

Зависимо от состава и соотношения добавок, сегодня выделяют такие разновидности цемента: портландцемент, белый, шлаковый, пуццолановый, быстротвердеющий, расширяющийся, глиноземистый, водонепроницаемый расширяющийся, тампонажный, сульфатостойкий, напрягающий, магнезиальный, гидрофобный. Чтобы лучше понять, какой цемент лучше, мы предлагаем ознакомиться с описанием основных разновидностей цемента.

Портландцемент широко применяется в современном строительстве. Материал производится из помеленного тонко портландцементного клинкера, добавок и гипса. Клинкер для данного цемента получают посредством процедуры обжига сырья до спекания, после чего до оптимального повышается содержание силикатов кальция. В клинкер зачастую вводится двуводный гипс (15-35%) для регулирования скорости схватывания портландцемента. Сегодня также изготавливают бездобавочный и минеральный и шлакопортландцемент.

Шлаковый или шлакощелочный цемент объединяет под собой все разновидности вяжущих веществ, производимые методикой тонкого измельчения доменного шлака в гранулах, который содержит активирующие добавки - ангидрит, известь и строительный гипс. На сегодня можно назвать такие типы шлакового цемента, как сульфатно-шлаковый (15-20% ангидрита или гипса, 5% портландцемента и 2% извести) и шлаково-известковый (10-30% извести, 5% гипса).

Быстротвердеющий цемент способен наращивать в первое время затвердевания прочность, что полезно при изготовлении разных сборных изделий из железобетона. Высокой механической прочности можно достичь за счет особого минерального состава, точной дозировки добавок и тонкости помола цемента. Сегодня налажено производство таких видов данного материала: быстротвердеющего портландцемента, который достигает предела прочности на сжатие через 3 суток, шлакопортландцемента быстрого твердения и портландцемента особо быстрого твердения.

Пуццолановый цемент - это вещество, в котором присутствует больше 20% минеральных добавок. «Пуццоланы» использовались как добавку к извести ещё в Древнем Риме при изготовлении пуццоланово-известкового вещества. На данный момент пуццолановый портландцемент получают после измельчения 60-80% клинкера, 20-40% минеральной добавки и гипса. Он отличается высокой устойчивостью к коррозии, что проявляется лучше в мягкой и сульфатной воде. Однако скорость затвердевания и морозостойкость - низкие.

Расширяющийся цемент - это группа цементных веществ, обладающих способностями увеличения своего объёма в процессе затвердевания. Расширение совершается благодаря формированию при взаимодействии порошка с водой высокоосновного гидросульфоалюмината кальция. Это вещество способно связывать большое количество воды, превышающее в 15-25 раз начальный объем твёрдой массы. Какой выбрать цемент данной разновидности - гипсоглиноземистый, водонепроницаемый и напрягающий, а также портландцемент, решать только вам. Все расширяющиеся цементы могут прекрасно твердеть и оптимально расширяться во влажной среде.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент известен как гидравлическое вяжущее вещество, производимое посредством совместного измельчения и дальнейшего смешивания глиноземистого цемента, гипса и гидроалюмината кальция до однородного состава. Этому материалу присуще очень быстрое схватывание, которое начинается спустя 4 минуты и заканчивается минут через 10. Линейное расширение изготовленных из этого цемента изделий, которые в течение суток пребывают в воде, остается на уровне 0,3%.

Глинозёмистый цемент отличатся способностями быстрого твердения. Он выступает продуктом тонкодисперсного помола клинкера, что получается из обожженной сырьевой массы, в состав которой входят известняк и бокситы. Процедура обжига и плавления клинкера совершается в вагранках или электрических доменных печах. Классифицируют глиноземистый цемент по содержанию в продукте Al2O3. Существует стандартный цемент глинозёмистый с содержанием глинозема близко 55% и высокоглинозёмистый цемент, в котором присутствует 70% глинозема.

Сульфатостойкий портландцемент имеет высокую устойчивость к водной среде с увеличенной концентрацией сульфатов в сравнении со стандартным материалом, небольшим выделением теплоты, низкой скоростью затвердевания и существенной устойчивостью к морозу. Данный цемент производят посредством тонкого помола клинкера, что обладает специальным минералогическим составом. Такой цемент эксплуатируется преимущественно в агрессивной сульфатной среде.

Напрягающий цемент является отдельной разновидностью расширяющегося цемента, которая производится с помощью помола таких компонентов: портландцементный клинкер (65%), глинозёмистый шлак (15%), известь и гипсовый камень (5%). Напрягающему цементу присуща высокая быстрота твердения и схватывания. Полностью затвердевший раствор из подобного напрягающего цемента обладает довольно высокой водонепроницаемостью. Эта особенность используется для предварительного создания напряжения в разных железобетонных конструкциях, натяжения в арматуре по нескольким направлениям.

Тампонажный цемент представляет собой особый вид цемента, используемый в добыче нефти и газа. Этот цемент производится посредством тонкодисперсного помола клинкера с добавлением гипса. Сегодня изготавливают две разновидности тампонажного цемента: для нефтяных и газовых скважин «горячего» и «холодного» типа. В растворах на основе этого цемента присутствует 40 - 50% воды.

Гидрофобный цемент, что не сложно понять из названия, отличается повышенной водонепроницаемостью. Данный материал - это результат процедуры мелкодисперсного измельчения гипса, клинкера и особых добавок, отвечающих за характерные свойства порошка. К добавкам относят кубовые остатки жирных кислот, олеиновую кислоту, окисленный петролатум и асидол мылонафт. Их вводятся в пропорции 0,1-0,3% от общей массы цемента. Но даже такое малое количество добавок приводит к образованию на поверхности частиц цемента мономолекулярной гидрофобной плёнки, снижающей гигроскопичность цемента. Стоит ли говорить, какой цемент лучше для фундамента?

Магнезиальный цемент служит для производства полов. Он изготавливается на основе тонкодисперсного порошка, частью которого служит оксид магния - продукт среднетемпературного обжига природной карбонатной породы магнезита или доломита. При затворении магнезиального цемента с помощью раствора хлористого магния можно получить вяжущее вещество, называемое цементом Сореля. Магнезиальный цемент имеет повышенную эластичность, большую стойкость к смазочным маслам, органическим растворителям, щелочам и соли, высокой устойчивостью к огню и низкую теплопроводность.

Белый цемент производят из маложелезистого клинкера. Его серый окрас обуславливается наличием в сырьевом материале соединений железа. Для устранения зеленоватости и повышения клинкер подвергают отбеливанию. По составу бывает белый и белый портландцемент с добавками цемент. В белом портландцементе исключено содержание минеральных добавок, их должно быть в портландцементе с добавками не больше 20%, инертных — не больше 10% от общей массы портландцемента. Уникальные характеристики белого цемента позволяют его применять в изготовлении скульптурных элементов и при отделочных работах, к примеру, при отделке фасадов здания.

Водонепроницаемый безусадочный цемент является быстросхватывающим гидравлическим веществом, которое изготавливается посредством перемешивания глиноземистого цемента, извести гашеной и полуводного гипса. Начало схватывания заканчивается не позже 5 минуты с момента затворения. Цемент используют для устройства гидроизолирующих оболочек бетонных и железобетонных строений, которые эксплуатируются в условиях высокой влажности, как и гидрофобные виды цемента.

Цветной портландцемент изготавливают из клинкера белого цемента, отбеленных и цветного клинкеров посредством смешивания или одновременного помола с пигментами разных тонов - к примеру, с охрой, оксидом хрома или железным суриком. Все пигменты являются щелоче- и светостойкими. Цветной портландцемент бывает желтым, розовым, красным, коричневым, зеленым, голубым и черным. Цветной портландцемент способствует архитектурно-декоративному оформлению различных строений.

Кислотоупорный кварцевый цемент производится методикой совместного помола или смешивания отдельно молотых кремнефтористого натрия и кварцевого песка. Такой материал затворяют водным раствором жидкого натриевого стекла. Подобный цементный камень противостоит действию разных органических и минеральных кислот, однако свою прочность он теряет в воде, а разрушается - в едкой щелочи. Кислотоупорный цемент принято использовать для изготовления кислотостойкого бетона.

Правильный выбор цемента

Сейчас пришло время поговорить, как выбрать цемент, какой цемент нужен для фундамента, а какой - для заливки. Качество строительства в первую очередь зависит от правильного подбора марки цемента, о чем говорилось выше. Если прочность цемента вы не угадаете, то это чревато появлением дефектов и разрушением конструкции. Учитывайте в каждом определенном случае требуемую прочность цементной смеси и необходимую прочность для каждой конструкции. Для частной застройки и цементирования своими руками лучше всего купить цемент М400, который дешевле материала М500 на 10-15%.

Качество цемента

Без цементного раствора не получится осуществить никакие строительные работы. А потому очень важным остается его качество. Качество цемента подтверждается международным стандартом ISO-9000. Если на упаковке вы видите такое обозначение, это значит, что перед вами продукт, соответствующий всем международным стандартам качества, и гарантирует, что при строительстве с ним не случится непредвиденных ситуаций.

Перед покупкой цемента в обязательном порядке рекомендуется исследовать его упаковку. Самая лучшая упаковка - бумажная двухслойная. В этом случае применяется в ее подшивке «непромокашка», которая защищает материал от негативного воздействия воды. Упаковка должна быть герметичной, без царапин и следов вскрытий.

На упаковочном материале вы должны увидеть все эксплуатационные свойства строительного материала: вес, марку, фирму-производителя. Если вы планируете купить цемент оптом, то можете попасть на просроченный или некачественный товар, поэтому осматривайте по возможности каждую упаковку.

Как и другие вещи, качество серого порошка вы сможете определить по дате изготовления и срокам его годности. Чем дольше он хранился, тем его качественные показатели уменьшаются больше. Если цементу уже есть 6 месяцев, то его активность уменьшается почти на треть. Также спросите продавцов, где именно хранился данный цемент, так как на этот материал оказывает сильное влияние окружающая среда, в частности сырость.

Узнать, какой хороший цемент, и качественный ли материал перед вами можно по внешнему виду. Помните, что качественный цемент не должен иметь болотный или тёмный цвет. Его естественным окрасом является серый, иногда с более тёмными оттенками. Пощупайте его, качественный цемент способен сыпаться сквозь пальцы при сжатии в ладони. Он не утрамбовывается в ком. Естественно, окомкованный цемент нельзя использовать. Чаще всего подвергаются окомковыванию высококачественные сорта цемента.

Цена и производитель

Чаще всего разница в стоимости цемента обуславливается точностью фасовки. Самым лучшим вариантом является цемент в мешках. Производством данного строительного материала в мешках занимаются за рубежом и в СНГ на специализированных базах, в строительных узконаправленных супермаркетах или непосредственно на цементном заводе. С другой стороны цемент в мешках гораздо выгоднее покупать по сравнению с рассыпным, да и хранить его проще.

Любой производитель, который заслуживает внимания и уважения, расфасовывает свой продукт в мешки, на которых указан собственный адрес и телефон, а также точность взвешивания. Обычно хорошим поставщиком считается авторитетная и известная фигура на рынке, что дорожит своими клиентами и своей репутацией. Если на мешке нет информации о производителе, то необходимо быть лично знакомым с фасовщиками, чтобы покупать спокойно такой товар.

И наконец запомните, что цена цемента, которая зависит от марки цемента, ориентиром является не всегда. Современный строительный рынок богат на подделки, к примеру, недобросовестные производители в последние годы практикуют уменьшение концентрации цементной пыли для снижения цен на свою продукцию, что впоследствии приводит к плохому качеству цементного раствора, который не способен в себе удерживать влагу и может крошиться непосредственно после окончания строительства. Поэтому стоит ориентироваться не на цену, а на репутацию и гарантии поставщика.

Цемент используется повсеместно: от закладки фундамента до обустройства кирпичной кладки и проведения работ по внутренней отделке. Столь широкая и даже необъятная сфера использования цемента привела к появлению материалов с разным составом и характеристиками. Нельзя просто купить первый попавшийся цемент и начать работы – прежде важно убедиться, что состав соответствует поставленной задаче. Собираясь в строительный магазин, важно знать теоретические основы, поэтому самое время разобраться, как выбрать цемент, выяснить, какие марки и виды цемента существуют, где применяются те или иные составы, а также что учесть непосредственно при выборе.

№1. Основные виды цемента

Цементом называют неорганическое вяжущее вещество. Порошок цемента при взаимодействии с водой образует пластичную массу, которая быстро схватывается и образует камнеподобное тело. Используется зачастую для изготовления и строительных растворов. Состав цемента может в значительной степени различаться. Соответственно, отличаться будут свойства и сфера использования.

Сегодня изготавливаются такие основные виды цемента:

• портландцемент – самый популярный в строительстве вид цемента. Производится из портландцементного клинкера, гипса и специальных добавок. Клинкер получают из известняка, глины и добавок путем обжига. Готовый портландцемент на 70-80% состоит из силикатов кальция, остальное приходится на гипс (регулирует скорость схватывания) и корректирующие добавки. Портландцемент производится марок М400-М600, используется для создания , растворов, асбестоцементных и прочих материалов. Не подходит для возведения сооружений, подверженных влиянию морской воды;
• белый портландцемент изготавливают на основе гипса, диатомита и глинисто-песчаных пород с минимальным содержанием красящих веществ. В итоге получается состав, обладающий высокой прочностью, стойкостью к атмосферным воздействиям и быстрым схватыванием. Выпускается только двух марок М400 и М500. Часто состав используется для проведения внешних отделочных работ, так как имеет эстетичный вид и не подвержен образованию трещин. Используется для изготовления элементов декора (статуи, ), при организации наливных полов, в дорожном строительстве, в . На основе белого портландцемента изготавливают цветные составы ;
• сульфатостойкий портландцемент производят на основе портландцементного клинкера и гипса. Состав отличается пониженным содержанием алюминатов кальция, чем и обеспечивается стойкость к сульфатам. Цемент может быть без добавок или иметь добавки в виде гранулированного шлака. Марка М400 и М500. Используется при создании и возведении конструкций, которые будут эксплуатироваться под воздействием минерализованных вод. Такой цемент используют при изготовлении свай, опор мостов, при обустройстве наружных элементов гидротехнических сооружений;
  
• пуццолановый портландцемент получают из портландцементного клинкера, гипса и добавок осадочного происхождения, часть которых составляет 20-30%. Состав отличается устойчивостью к пресным и сульфатсодержащим водам, водонепронецаемостью. Среди минусов невысокая морозостойкость и низкая скорость затвердевания. Используют при заливке и кладке подвалов промышленных и гражданских зданий, при строительстве метро, шахт, каналов, шлюзов, водопроводных коммуникаций;
• шлаковые цементы – группа цементов, которая включает шлакопортландцемент (ШПЦ) и известковошлаковый цемент (ИШЦ) . Первый получают на основе портландцементного клинкера, гипса и доменного шлака, часть которого 21-60%. Состав отличается замедленным нарастанием прочности, повышенной стойкостью к агрессивным средам, но не устойчив к перепадам температур. Применяется в гидротехническом строительстве. ИШЦ получают из смеси шлака с известью (ее часть около 30%), допускаются небольшие добавки гипса и портландцемента. Состав медленно твердеет, наиболее стоек в пресных и сульфатных водах, может использоваться для изготовления низкомарочных бетонов, в строительных растворах для и кладки;
  
• быстротвердеющий портландцемент , как подсказывает название, отличается стремительным набором прочности в первые часы твердения. Такие свойства объясняются точным подбором и дозировкой специальных добавок. В итоге состав уже через 3 суток достигает предела прочности, что ускоряет процесс производства железобетонных конструкций;
• глиноземистый цемент также отличается высокой скоростью твердения и набора прочности. Производится на основе бокситов или глинозема с добавлением известняка. По содержанию глинозема выделяют обычные (до 55% глинозема), высокоглиноземистые (до 65%) и особочистые высокоглиноземистые цементы. Составы обладают высокой стойкостью к огню, коррозии и быстрым нарастанием прочности. Такой цемент нашел применение при проведении аварийных работ, скоростном строительстве и зимнем бетонировании;
• расширяющиеся цементы – группа цементов, которые отличаются увеличением объема при твердении. Подобный эффект достигается за счет прохождения реакции между порошком и водой, в результате чего образовывается гидросульфоалюминат кальция, вещество, способное связывать большое количество воды. В группе расширяющихся цементов выделяют водонепроницаемые, напрягающие, гипсоглиноземные составы и расширяющийся портландцемент. Рассмотрим все их отдельно;
  
• водонепроницаемый расширяющийся цемент изготавливают из гипса, глиноземистого цемента и гидроалюмината кальция. Состав начинает схватываться через 4 минуты, а через 10 минут уже заканчивается процесс твердения. Используется в подземном и подводном строительстве, для заделки трещин и при создании монолитных конструкций из отдельных сборных железобетонных элементов;
• напрягающий расширяющийся цемент производят из портландцементного клинкера, извести, глиноземистого шлака и гипсового камня. Состав относительно быстро застывает, водонепроницаем. Используют при бетонировании чаш , производстве напорных труб;
• гипсоглиноземный расширяющийся цемент изготавливают из глиноземистых доменных шлаков и гипса. Состав схватывается в течение 4 часов, расширение заканчивается через 3 суток. Цемент отличается высокой морозостойкостью, прочностью и деформационной стойкостью. С его помощью проводят гидроизоляционные работы;
• расширяющийся портландцемент – это смесь портландцементного клинкера, шлака с высоким содержанием глинозема, гипса и минеральных добавок. В зависимости от состава расширение составляет от 0,3 до 2,5%. Период расширения длительный, поэтому объем заполняется равномерно. Используется при обустройстве дорожных покрытий и ремонте гидросооружений;
• тампонажный цемент используется только при тампонировании нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Производится из клинкера и гипса;
• гидрофобный цемент в своем составе, помимо гипса и клинкера, имеет олеиновую кислоту или другие гидрофобные вещества, позволяющие создавать на поверхности высохшего цемента водонепроницаемую пленку. Такой цемент идеально подходит для фундамента;
• магнезиальный цемент отличается содержанием оксида магния, за счет чего повышается эластичность состава, его устойчивость к агрессивным веществам. Используется при обустройстве ;
  
• водонепроницаемый безусадочный цемент получают на основе глиноземистого цемента, гипса и гашеной извести. Состав быстро схватывается и не боится воды;
• кислотоупорный кварцевый цемент – продукт смешения кварцевого песка, кремнефтористого натрия и жидкого натриевого стекла. Состав устойчив перед агрессивными веществами, но теряет прочность в воде;
• цемент с поверхностно-активными добавками обладает повышенной подвижностью и используется при работах на сложных с архитектурной точки зрения объектах.

№2. Марки цемента по прочности

Самая важная характеристика цемента любого вида – это его прочность. Этот показатель определяют экспериментальным путем: готовят раствор из цемента и в соотношении 1:3, создают образец в форме параллелепипеда со сторонами 40*40*160 мм. Полученный образец подвергают постепенно возрастающей нагрузке. Эксперимент немного отличается лишь для некоторых видов цемента.

Полученные в ходе лабораторных исследований данные находят отражение в марках. Если образец выдерживает нагрузку 300 кг/см 2 , то это марка М300, 500 кг/см 2 – М500 и т.д. Марки обозначаются буквой М и последующим индексом от 200 до 600 с шагом 50 или 100. Чем выше марка, тем более прочный перед нами состав, и тем более долговечный и качественный бетон из него получится:

Сегодня рядом с классификаций цемента по маркам прочности появилось разделение на классы прочности . Если марка – это показатель усредненный, то класс – более точный и обеспечивает 95-процентную гарантированность соответствия указанным данным. Классы прочности варьируют от 30 до 60:

• 52,5 – цемент выдерживает давление 52,5 МПа, соответствует цементу марки М600;
• 42,5 соответствует цементу М500;
• 32,5 соответствует цементу М400;
• 22,5 соответствует цементу М300.

№3. Маркировка добавок в цементе

Кроме марки прочности, на упаковке можно увидеть маркировку процентного содержания различных добавок в цементе. Обозначается этот показатель буквой Д, после которой следует численный показатель в процента. Например, цемент Д20 означает, что в его состав входит 20% добавок. Чем выше количество добавок, тем ниже цена состава.

№4. Маркировка по скорости набирания прочности

Время, в течение которого цемент достигает своей максимальной прочности, — еще один важный показатель состава. В некоторых случаях требуется, чтобы он твердел мгновенно, в других, наоборот, — излишняя скорость набора прочности только повредит. По данному параметру цемент делят на такие виды:

№5. Что еще может быть в маркировке цемента?

В характеристиках состава после обозначения марки цемента и процентного содержания добавок могут находиться различные аббревиатуры, указывающие на специфические качества цемента:

№6. На что обратить внимание при выборе цемента?

Спрос на цемент огромный, что и породило появление множества недобросовестных производителей, которые часто подмешивают в цемент добавки, сильно снижающие качество готового состава. Чтобы не ошибиться при выборе цемента и купить действительно качественный товар, необходимо кое-что знать о том, как выглядит хороший цемент и какими свойствами он должен обладать:

• цемент продают в мешках и в рассыпной форме . Лучше брать цемент в мешках, поскольку так он защищен от внешнего воздействия, дольше сохраняет свои качества, да и на упаковке мешка всегда можно узнать информацию о составе, дате производства, характеристиках цемента и о его производителе. Мешки обычно изготавливают из двух слоев бумаги, внутренний защищает цемент от намокания. Кстати, отсутствие какой-либо информации на упаковке – также признак того, что перед вами может быть некачественный материал;
  
• если вы покупаете цемент оптом, и он расфасован в мешки, то лучше тщательно проверить срок годности на каждом, так как в общей массе вам могут продать залежавшийся товар. Активность цемента спустя 6 месяцев от даты производства падает в несколько раз;
• проверить свежесть цемента можно и опытным путем. Достаточно стукнуть по мешку – ощущения не должны напоминать удар по камню. Первым каменеет цемент в углах мешка, поэтому их также не мешает проверить. Естественно, если даты производства вообще нет на упаковке, то такой товар лучше не брать;
• цемент должен храниться в сухих и хорошо проветриваемых помещениях, иначе он будет быстро каменеть;
  
• цвет качественного цемента – серый, точнее от светло-серого до темно-серого и даже зеленоватого. Темные и болотные оттенки не допускаются. Хороший цемент должен рассыпаться в руке, а при сжимании не сминаться в комок;
• тонкость помола влияет на процесс отвердения. Чем фракция частичек мельче, тем быстрее будет отвердевать состав и тем его цена выше. Слишком мелкая фракция увеличивает водопотребление, поэтому в идеале лучше брать цемент, где встречаются фракции от 40 до 80 мкм;
• не мешает провести оценку состава и характеристик цемента . Сделать это несложно, но заранее необходимо подготовить гидрокарбонатно-натриевую воду (подойдет «Боржоми») или гидрокарбонатно-хлоридно-натриевую. Из воды необходимо выпустить газ. Далее используем ее для замеса цементного теста и формирования из него лепешки диаметром 15 см. В центре она должна быть потолще (5 см), к краям – уже (1 см). Качественный цемент должен начать схватываться не позже, чем через 10 минут, а утолщенная часть будет заметно нагреваться. Если схватывание не происходит даже в течение 30 минут, то перед вами состав невысокого качества.

№7. Лучшие производители цемента

Напоследок еще раз подчеркнем необходимость наличия на упаковке информации о марке цемента, его свойствах, даты производства и контактных данных производителя.