Цемент: характеристики, виды и свойства

Цементом называют порошкообразное вяжущее вещество, обладающее гидравлическими свойствами. Производится на основе клинкера, в который в качестве присадок добавляются минеральные добавки, содержащие сульфат кальция.

Характеристики и свойства цементов

Для различных видов цемента присущи свои, уникальные характеристики, общими из которых считаются следующие свойства:

• Стойкость цементного камня к коррозии – способность отвердевшего бетона противостоять агрессивному воздействию химических и щелочных сред. Для улучшения коррозиестойкости, при производстве в состав вводятся полимерные компоненты, снижающие пористость бетона.
• Морозостойкость: устойчивость к отрицательным температурам, а также многоразовому замораживанию и оттаиванию. Качество цемента зависит от количества циклов, которое может выдержать отвердевший раствор без видимых разрушений. Для увеличения долговечности бетона используются различные минеральные присадки, увеличивающие его морозостойкость.
• Прочность и предел прочности раствора определяется усилиями (измеряются в МПа), которые необходимо приложить для разрушения опытного образца. В зависимости от этого показателя цемент подразделяется на марки от М300 до М600. Для специальных объектов применяется продукция марки 700 или 1000.
• Водопотребность: потребность сухого материала в определённом количестве воды для набирания необходимой подвижности готового раствора, обусловленной техническими условиями применения. При излишках воды в растворе, его поверхность получается недостаточно прочной, склонной к разрушению.
• Тонкость помола – основная характеристика дисперсности цемента. Определяется количеством сухого остатка на сите после контрольного просеивания. Тонкость помола влияет на прочностные характеристики цементного камня и себестоимость производства.
• Время схватывания определяется началом и окончанием отвердевания раствора. Этот показатель зависит от вида цемента, минеральных компонентов и модификаторов, входящих в состав, а также температурных и влажностных условий.

Выбор цемента: на какие характеристики обратить особое внимание

Все строительно-технические свойства цементов важны при проведении любых работ. Поэтому с уверенностью обозначить наиболее важные характеристики невозможно. Выбор производится по совокупности свойств и характеристик, наиболее полно подходящих для выполнения конкретных строительных или других задач. Именно поэтому существует довольно большое количество различных цементов, как общего, так и специального назначения.

Виды цементов

Классификация цементов на виды осуществляется в зависимости от вида клинкера и дополнительных компонентов, использующихся при изготовлении. Состав также влияет и на основную сферу применения.

Портландцемент

ПЦ – самый распространённый вид строительного материала, имеющий несколько разновидностей. Изготавливается из портландцементного клинкера, основой которого является двух и трёхкальциевый силикат, а также оксиды кремния и кальция.

ПЦ применяется в строительстве для изготовления отделочных и кладочных растворов, приготовления пенобетона, производства ж/б сборных и монолитных конструкций общего назначения.

Быстротвердеющий портландцемент

Одной из разновидностей ПЦ считается быстротвердеющий (БПЦ) материал, в состав которого кроме портландцементного клинкера входят минеральные компоненты, обеспечивающие интенсивный набор прочности на начальном этапе отвердения.

БПЦ применяется при производстве ж/б конструкций без пропаривающих камер, а также при скоростном (безостановочном) темпе строительства для приготовления кладочного раствора.

С гидрофобирующими добавками

Разновидность ПЦ с высокими водонепроницаемыми свойствами, которые достигаются путём введения в состав таких гидрофобных компонентов, как олеиновая кислота, асидол, мылонафт и так далее. Благодаря этим добавкам на поверхности цементного камня образуется гидрофобная плёнка, которая уменьшает гигроскопичность а, следовательно, влагопоглощающие свойства бетона.

Такие присадки используются при изготовлении раствора для фундаментов, ж/б конструкций, эксплуатируемых во влажных и мокрых условиях, в воде или когда есть угроза подтопления.

Цемент с ПАД

Поверхностно-активные добавки вводятся в состав в процессе помола. При перемешивании, ПАД образуют на зёрнах цемента тончайшую плёнку, предотвращающую сцепление частиц между собой. Это придаёт готовому раствору хорошую подвижность и пластичность, делает его удобоукладываемым.

Такой раствор применяется при создании сложных архитектурных конструкций, рельефных композиций, отлива декоративных элементов.

Тампонажный

Белитокремнезёмистый и низкогигроскопичный цементы изготавливаются с применением различных присадок, увеличивающих текучесть жидкого раствора, скорость схватывания и его прочность после окончательного застывания.

Применяются для защиты от грунтовых вод нефте- и газодобычных скважин методом их тампонирования.

Белый

Повышенное содержание таких силикатных и глинозёмистых компонентов, как глина, белый диатомит, каолин, известняк без окислов железа и марганца придают цементу белого оттенка. В процессе производства разогретый клинкер подвергают резкому охлаждению водой, что позволяет повысить белизну продукции.

Белый цемент используется при производстве искусственного камня, различных декоративных сухих смесей, изготовлении скульптур и других декоративных изделий, а также для устройства наливного пола.

Цветной

Если в цемент добавить сухой цветовой пигмент, получается цветной материал. Этот способ позволяет добиться практически любого оттенка и насыщенности раствора. Ещё один способ получения цветного портландцемента – технологический обжиг сырья. При определённой температуре клинкер меняет цвет на зелёный, жёлтый и чёрный. Особенность цветного продукта – большая усадка, выпадение солей и медленное затвердевание. Поэтому в раствор обычно добавляются пластификаторы и наполнители.

Применение цветных составов – оформление скульптур, декоративная штукатурка, производство цветной плитки и другие сферы.

Пуццолановый

Этот вид продукции включает в свой состав до 30% минеральных добавок и активные компоненты, которые вступают в химическую реакцию с цементом. Такие добавки делают готовый бетон стойким к сульфатам и пресной воде, а при изготовлении изделий автоклавным методом – очень прочным.

Изделия их пуццоланового цемента чаще всего используются при строительстве подземных или подводных коммуникаций и сооружений, так как они обладают слабой морозостойкостью.

Виды цементов

Классификация цементов на виды осуществляется в зависимости от вида клинкера и дополнительных компонентов, использующихся при изготовлении. Состав также влияет и на основную сферу применения.

Портландцемент

ПЦ – самый распространённый вид строительного материала, имеющий несколько разновидностей. Изготавливается из портландцементного клинкера, основой которого является двух и трёхкальциевый силикат, а также оксиды кремния и кальция.

ПЦ применяется в строительстве для изготовления отделочных и кладочных растворов, приготовления пенобетона, производства ж/б сборных и монолитных конструкций общего назначения.

Быстротвердеющий портландцемент

Одной из разновидностей ПЦ считается быстротвердеющий (БПЦ) материал, в состав которого кроме портландцементного клинкера входят минеральные компоненты, обеспечивающие интенсивный набор прочности на начальном этапе отвердения.

БПЦ применяется при производстве ж/б конструкций без пропаривающих камер, а также при скоростном (безостановочном) темпе строительства для приготовления кладочного раствора.

С гидрофобирующими добавками

Разновидность ПЦ с высокими водонепроницаемыми свойствами, которые достигаются путём введения в состав таких гидрофобных компонентов, как олеиновая кислота, асидол, мылонафт и так далее. Благодаря этим добавкам на поверхности цементного камня образуется гидрофобная плёнка, которая уменьшает гигроскопичность а, следовательно, влагопоглощающие свойства бетона.

Такие присадки используются при изготовлении раствора для фундаментов, ж/б конструкций, эксплуатируемых во влажных и мокрых условиях, в воде или когда есть угроза подтопления.

Цемент с ПАД

Поверхностно-активные добавки вводятся в состав в процессе помола. При перемешивании, ПАД образуют на зёрнах цемента тончайшую плёнку, предотвращающую сцепление частиц между собой. Это придаёт готовому раствору хорошую подвижность и пластичность, делает его удобоукладываемым.

Такой раствор применяется при создании сложных архитектурных конструкций, рельефных композиций, отлива декоративных элементов.

Тампонажный

Белитокремнезёмистый и низкогигроскопичный цементы изготавливаются с применением различных присадок, увеличивающих текучесть жидкого раствора, скорость схватывания и его прочность после окончательного застывания.

Применяются для защиты от грунтовых вод нефте- и газодобычных скважин методом их тампонирования.

Белый

Повышенное содержание таких силикатных и глинозёмистых компонентов, как глина, белый диатомит, каолин, известняк без окислов железа и марганца придают цементу белого оттенка. В процессе производства разогретый клинкер подвергают резкому охлаждению водой, что позволяет повысить белизну продукции.

Белый цемент используется при производстве искусственного камня, различных декоративных сухих смесей, изготовлении скульптур и других декоративных изделий, а также для устройства наливного пола.

Цветной

Если в белый цемент добавить сухой цветовой пигмент, получается цветной материал. Этот способ позволяет добиться практически любого оттенка и насыщенности раствора. Ещё один способ получения цветного портландцемента – технологический обжиг сырья. При определённой температуре клинкер меняет цвет на зелёный, жёлтый и чёрный. Особенность цветного продукта – большая усадка, выпадение солей и медленное затвердевание. Поэтому в раствор обычно добавляются пластификаторы и наполнители.

Применение цветных составов – оформление скульптур, декоративная штукатурка, производство цветной плитки и другие сферы.

Пуццолановый

Этот вид продукции включает в свой состав до 30% минеральных добавок и активные компоненты, которые вступают в химическую реакцию с цементом. Такие добавки делают готовый бетон стойким к сульфатам и пресной воде, а при изготовлении изделий автоклавным методом – очень прочным.

Изделия их пуццоланового цемента чаще всего используются при строительстве подземных или подводных коммуникаций и сооружений, так как они обладают слабой морозостойкостью.

Шлаковый

Гидравлические вяжущие, входящие в этот вид материала, изготавливаются из помолотых шлаков доменных печей и некоторых активизаторов. Железобетонные конструкции, изготовленные из шлакового цемента, отличаются высокой прочностью, а раствор применяется для кладки фундаментов и других конструкций с несущими функциями.

В зависимости от применяемых активизаторов, выделяют два основных вида продукции на основе доменного шлака:

1. ШПЦ: продукт с добавлением портландцемента и гипсового наполнителя. Шлакопортландцемент отличается медленно нарастающей прочностью, низкой экзотермией и устойчивостью к агрессивным средам. Применяется при строительстве портов и других гидротехнических сооружений.
2. ИШЦ: материал с добавлением извести, может включать небольшое содержание гипса и портландцемента, что улучшает его прочностные характеристики. Известково-шлаковый материал применяется для изготовления низкомарочного бетона, устойчивого к воздействию пресной воды.

Глинозёмистый

Изготовляется из известняка и других видов сырья, богатых глинозёмом. Помолотое сырьё подвергается термической обработке, поэтому цемент имеет тёмно-коричневый и даже чёрный оттенок. При приготовлении раствора требуется на 10% больше воды, чем для обычного портландцемента. При застывании выделяет тепло.

Глинозёмистый материал используется при проведении зимних строительных работ, аварийного строительства, ремонта мостов, подземных и других коммуникаций. Благодаря высокой огнестойкости, применяется в качестве кладочного раствора при возведении печей, каминов, дымоотводных и вентиляционных каналов.

Расширяющийся

Этот вид цемента обладает уникальной способностью расширяться в процессе твердения. Приращение объёма происходит благодаря химической реакции между вяжущим веществом и специальной добавки. В качестве вяжущего применяется глинозёмистый цемент, гипс, портландцемент и алюминат кальция. Раствор отличается быстрой схватываемостью (в зависимости от вяжущего, от 10 до 30 минут), отличной водонепроницаемостью и прочностью.

Расширяющиеся цементы применяются для изготовления ж/б труб и других изделий, эксплуатация которых предусматривает постоянный контакт с влагой, а также при ремонте различных гидротехнических сооружений и для создания водонепроницаемых швов в строительных конструкциях.

Особенности маркировки

Чаще всего цемент фасуется в мешки по 25 и 50 кг из крафт-бумаги, на которые наносится соответствующая маркировка.

1. Прежде всего, указывается нормативный документ, согласно которому произведён данный вид цемента.

2. Класс цемента по прочности на сжатие: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5, означающий максимальное давление в МПа, которое может выдержать опытный образец.

3. Состав входящих компонентов обозначается римскими цифрами:

• I – портландцемент;
• II – портландцемент с минеральными добавками;
• III – шлакопортландцемент;
• IV – пуццолановый;
• V – композиционный цемент.

4. Маркировка цемента по видам производится следующими буквенными обозначениями:

• ПЦ – портландцемент;
• БЦ – белый;
• ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый;
• СС – сульфатостойкий;
• ПЛ – пластифицированный;
• ШПЦ – шлакопортландцемент;
• ГФ – гидрофобный.

5. В зависимости от скорости набирания цементом прочности, наносится следующая маркировка:

• ЦЕМ I – цемент с максимальной скоростью набора прочности. 50% от проектной прочности набирается меньше чем за 48 часов. Может содержать не более 5% добавок.
• ЦЕМ II – содержит от 6 до 35% добавок, влияющих на скорость затвердевания раствора. Чем больше добавок, тем медленнее происходит схватывания.
• ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью схватывания. Содержит добавок от 36 до 65%.
• ЦЕМ IV – цемент пуццолановый. Имеет среднюю скорость твердения. Содержит различных добавок от 21 до 35% от общей массы.
• ЦЕМ V – цемент на основе композиционного сырья со средней скоростью твердения. Содержит небольшое количество дополнительных компонентов (11–30%).

Шлаковый

Гидравлические вяжущие, входящие в этот вид материала, изготавливаются из помолотых шлаков доменных печей и некоторых активизаторов. Железобетонные конструкции, изготовленные из шлакового цемента, отличаются высокой прочностью, а раствор применяется для кладки фундаментов и других конструкций с несущими функциями.

В зависимости от применяемых активизаторов, выделяют два основных вида продукции на основе доменного шлака:

1. ШПЦ: продукт с добавлением портландцемента и гипсового наполнителя. Шлакопортландцемент отличается медленно нарастающей прочностью, низкой экзотермией и устойчивостью к агрессивным средам. Применяется при строительстве портов и других гидротехнических сооружений.
2. ИШЦ: материал с добавлением извести, может включать небольшое содержание гипса и портландцемента, что улучшает его прочностные характеристики. Известково-шлаковый материал применяется для изготовления низкомарочного бетона, устойчивого к воздействию пресной воды.

Глинозёмистый

Изготовляется из известняка и других видов сырья, богатых глинозёмом. Помолотое сырьё подвергается термической обработке, поэтому цемент имеет тёмно-коричневый и даже чёрный оттенок. При приготовлении раствора требуется на 10% больше воды, чем для обычного портландцемента. При застывании выделяет тепло.

Глинозёмистый материал используется при проведении зимних строительных работ, аварийного строительства, ремонта мостов, подземных и других коммуникаций. Благодаря высокой огнестойкости, применяется в качестве кладочного раствора при возведении печей, каминов, дымоотводных и вентиляционных каналов.

Особенности маркировки

1. Прежде всего, указывается нормативный документ, согласно которому произведён данный вид цемента.

2. Класс цемента по прочности на сжатие: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5, означающий максимальное давление в МПа, которое может выдержать опытный образец.

3. Состав входящих компонентов обозначается римскими цифрами:

• I – портландцемент;
• II – портландцемент с минеральными добавками;
• III – шлакопортландцемент;
• IV – пуццолановый;
• V – композиционный цемент.

4. Маркировка цемента по видам производится следующими буквенными обозначениями:

• ПЦ – портландцемент;
• БЦ – белый;
• ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый;
• СС – сульфатостойкий;
• ПЛ – пластифицированный;
• ШПЦ – шлакопортландцемент;
• ГФ – гидрофобный.

5. В зависимости от скорости набирания цементом прочности, наносится следующая маркировка:

• ЦЕМ I – цемент с максимальной скоростью набора прочности. 50% от проектной прочности набирается меньше чем за 48 часов. Может содержать не более 5% добавок.
• ЦЕМ II – содержит от 6 до 35% добавок, влияющих на скорость затвердевания раствора. Чем больше добавок, тем медленнее происходит схватывания.
• ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью схватывания. Содержит добавок от 36 до 65%.
• ЦЕМ IV – цемент пуццолановый. Имеет среднюю скорость твердения. Содержит различных добавок от 21 до 35% от общей массы.
• ЦЕМ V – цемент на основе композиционного сырья со средней скоростью твердения. Содержит небольшое количество дополнительных компонентов (11–30%).

Цемент: характеристики, виды и свойства

Цементом называют порошкообразное вяжущее вещество, обладающее гидравлическими свойствами. Производится на основе клинкера, в который в качестве присадок добавляются минеральные добавки, содержащие сульфат кальция. Применяется в основном для приготовления строительных растворов и различных бетонов, которые имеют широкую сферу применения. Принципиальное отличие цементного раствора от других минеральных вяжущих – возможность набирания прочности даже во влажной среде, в то время как другим растворам (например, гипсовому), нужен сухой воздух.

 

Характеристики и свойства цементов

Для различных видов цемента присущи свои, уникальные характеристики, общими из которых считаются следующие свойства:

• Стойкость цементного камня к коррозии : способность отвердевшего бетона противостоять агрессивному воздействию химических и щелочных сред. Для улучшения коррозиестойкости, при производстве в состав вводятся полимерные компоненты, снижающие пористость бетона.
• Водопотребность: потребность сухого материала в определённом количестве воды для набирания необходимой подвижности готового раствора, обусловленной техническими условиями применения. При излишках воды в растворе, его поверхность получается недостаточно прочной, склонной к разрушению.
• Тонкость помола: основная характеристика дисперсности цемента. Определяется количеством сухого остатка на сите после контрольного просеивания. Тонкость помола влияет на прочностные характеристики цементного камня и себестоимость производства.
• Морозостойкость: устойчивость к отрицательным температурам, а также многоразовому замораживанию и оттаиванию. Качество цемента зависит от количества циклов, которое может выдержать отвердевший раствор без видимых разрушений. Для увеличения долговечности бетона используются различные минеральные присадки, увеличивающие его морозостойкость.
• Прочность и предел прочности раствора определяется усилиями (измеряются в МПа), которые необходимо приложить для разрушения опытного образца. В зависимости от этого показателя цемент подразделяется на марки от М300 до М600. Для специальных объектов применяется продукция марки 700 или 1000.
• Время схватывания определяется началом и окончанием отвердевания раствора. Этот показатель зависит от вида цемента, минеральных компонентов и модификаторов, входящих в состав, а также температурных и влажностных условий.

 

Технические характеристики марки цемента М400

Оптимальной маркой цемента для проведения общестроительных работ и изготовления изделий из железобетона считается марка М400. Портландцемент ПЦ ІV 400 , 25 кг. Востребованность его обусловлена достаточностью характеристик цемента ПЦ М400, хорошими эксплуатационными свойствами, доступностью цены.

Область основного применения

Используется для приготовления цементно-песчаных растворов и бетонных смесей для выполнения следующих работ:

• устройство фундаментов всех видов;
• оштукатуривание и облицовка поверхностей внутренних и наружных;
• кладка стен и колонн;
• изготовление изделий из железобетона широкого диапазона применения;
• устройство стяжек, полов, отмосток, наружных площадок и подстилающих слоев.

 

Производство

Производится методом обжига минерального сырья с индивидуальными регламентами соответствия. Комбинации клинкера и минеральных добавок, допускаемые стандартом, призваны придавать специальные и особенные свойства цементам. Допускается применение присадок для улучшения пластичности, морозостойкости, водостойкости, устойчивости к воздействию агрессивных сред при условии общей массы добавок не более 5 % массы цемента.

Вяжущее с маркой прочности М400 может быть произведено на основе разных компонентов, в зависимости от этого материал делится на несколько основных групп:

Портландцемент М400 производится на основе горных пород с большим содержанием силикатов кальция. Это самый распространённый среди цементов вид с высокими техническими характеристиками и средней скоростью твердения.

Срок хранения цемента М400: не более 1 года в полиэтиленовой таре и не более 6 месяцев для бумажных мешков.

 

Технические характеристики марки цемента М500

Каждое предприятие, производящее и реализующее цементно-песчаные растворы, и бетонные смеси либо изделия на их основе, имеет собственную лабораторию для тестирования образцов на соответствие заявленным параметрам и характеристикам.

Цифровой индекс маркировки М500 Портландцемент Дикергофф (Dyckerhoff) ПЦ I-500, 25 кг ,сообщает о соответствии устойчивости образца изделия, изготовленного по стандартной технологии из цемента указанной марки, осевому сжатию 500 кгс/см².

Активность цемента

Способность цемента связывать материалы (активность) проверяется путём изготовления образца в виде кубика, который, после определенного времени с соблюдением регламентированных условий, раздавливается на прессе. Далее вычисляется с применением поправочных и специальных коэффициентов разрушающее напряжение, то есть марка цемента. Для портландцемента М500 это напряжение соответствует 500 кгс на 1 см² или, в соответствии с новыми стандартами, 42,5 МПа.

Схватывание

Время «схватывания» цемента — это момент, соответствующий загустению смешанного с водой цементного порошка — цементного теста. Контроль проводится с применением так называемой иглы Вика. Опускание специальной “иглы Вика» в только что замешанное тесто не встретит никакого сопротивления. Примерно через два часа тесто теряет подвижность, игла в него входит с трудом. Через промежуток в 10 часов игла сможет войти в него не более, чем на 1 мм. Это означает «конец схватывания», а изделия в такой период уже подлежат транспортировке.

Цемент М500 с добавками

Маркировка цемента М500 Д0 означает, что это цемент марки М500 без добавок: Д = 0.

Другая цифра или число после индекса Д будет обозначать наличие добавок в цементе в процентном выражении.

Добавки придают цементу дополнительные технологические преимущественные характеристики: пластичность, морозоустойчивость, плотность, водонепроницаемость и далее, но замедляют процесс схватывания бетона.

Сравнительная характеристика цемента, выпускаемого под маркировкой М-400,500

Несмотря на то, что маркировка практически стоит на одном уровне, даже в этом существуют некоторые отличия, которые, прежде всего, основываются на различных коэффициентах прочности. Таким образом, прежде чем приступать к процессу строительных работ стоит детальнее обозначить задачи и определиться с маркировкой цемента. М-400 отличается от своего аналога тем, что ему присущи средние показатели прочности. Данная марка цемента идеально подойдет для бетонирования напольного основания, заделки швов, при штукатурных работах. Обладает повышенными коэффициентами прочности и плотности, а также имеет высокий уровень морозоустойчивости.

М-500 предназначается для решения более масштабных и максимально ответственных задач. Используя данную маркировку можно смело закладывать фундаментальное основание или возводить несущие конструкции, так как уровень прочности позволяет его использовать для решения данных задач. Помимо этого подходит для строительства в условиях повышенной влажности, так как обладает повышенными свойствами влагостойкости. Цемент разных марок и фирм. вы можете посмотреть и купить в магазине Стройкан.

 Итоги

Цемент выступает многогранным строительным материалом, альтернативного варианта пока не существует, поэтому выбирая цемент необходимо учитывать определенный ряд характеристик, так как от того насколько грамотно будет сделан выбор, зависит множество сопутствующих факторов.

типов цемента и характеристики цементов

🕑 Время чтения: 1 минута

Типы портландского цемента

• Различные виды портлендского цемента производят в соответствии с требованиями для конкретных целей

• Американское общество для тестирования и материалов. (ASTM) Обозначение C150 определяет следующие восемь типов портландцемента.

Тип	Имя
Тип I	Обычный
Тип IA	Нормальный, воздухововлекающий
Тип II	Средняя сульфатостойкость
Тип IIA	Средняя сульфатостойкость, воздухововлекающая
Тип III	Высокая ранняя прочность
Тип IIIA	Высокая начальная прочность, воздухововлекающие
Тип IV	Низкая теплота гидратации
Тип V	Высокая стойкость к сульфатам

Цемент типа I

• Это цемент общего назначения, используемый в бетоне для изготовления тротуаров, полов, железобетонных зданий, мостов, резервуаров, труб и т. д.

• Используется в бетоне, не подвергающемся агрессивным воздействиям, таким как воздействие сульфатов из почвы и воды, или неприемлемому повышению температуры

Цемент типа II

• Используется там, где важны меры предосторожности против умеренного воздействия сульфатов , например, в дренажных сооружениях, которые могут подвергаться умеренной концентрации сульфатов из грунтовых вод

• Обычно выделяет меньше теплоты гидратации с меньшей скоростью, чем цемент типа I, и поэтому может использоваться в массивных конструкциях, таких как опоры и подпорные стены

• Из-за меньшего тепловыделения предпочтителен в жаркую погоду

Цемент типа III

• Химически и физически подобен цементу типа I, за исключением того, что его частицы измельчены мельче

• Обеспечивает высокую ранняя прочность в ранний период, обычно за неделю или меньше

• Используется, когда необходимо как можно скорее снять опалубку или когда конструкция должна быть быстро введена в эксплуатацию

• Предпочтителен в холодную погоду для уменьшения период отверждения

Цемент типа IV

• Используется там, где скорость и количество тепла, выделяемого при гидратации, должны быть сведены к минимуму

• Он набирает прочность медленнее, чем другие типы цемента бетонные конструкции, такие как большие гравитационные плотины, где повышение температуры в результате тепла, выделяемого во время затвердевания, должно быть сведено к минимуму, чтобы предотвратить растрескивание бетона

Цемент типа V

• Используется только в бетоне, подверженном сильному воздействию сульфатов – в основном где почвы или грунтовые воды имеют высокое содержание сульфатов

• Высокая стойкость к сульфатам обусловлена ​​низким содержанием C ₃ A около 4%

• Не устойчив к кислотам и другим высококоррозионным веществам

Воздухововлекающие портландцементы

(Типы IA , IIA и IIIA)

• Эти цементы имеют тот же состав, что и Типы I, II и III соответственно, за исключением того, что небольшое количество воздухововлекающих материалов измельчается с клинкером во время производства

• Эти цементы производят бетон с повышенной стойкостью к замораживанию-оттаиванию и образованию накипи от химических средств, применяемых для удаления снега и льда

Белый портландцемент

• По составу такой же, как цемент типа I или типа III, за исключением того, что он имеет белый цвет вместо серого

• Изготовлен из отборного сырья, содержащего незначительное количество железа и магния оксиды – вещества, придающие цементу его серый цвет

• Используется главным образом в архитектурных целях

Смешанные гидравлические цементы

• Эти цементы производятся путем тщательного и однородного смешивания портландцемента и побочных материалов, таких как как доменный шлак, летучая зола, микрокремнезем и другие пуццоланы

• ASTM C 596 различает пять классов смешанных цементов:

o Шлаковый портландцемент типа IS

o Портландцемент пуццолановый —

Тип IP и тип P

9000 2 o Портландцемент, модифицированный пуццоланом- Тип I(PM)

o Шлаковый цемент — Тип S

o Модифицированный шлаком портландцемент —

Тип I(SM)

Кладочные цементы

• Эти цементы используются в строительных растворах для кладки

• ASTM С 91 классифицирует кладочные цементы как: Тип N, Тип S и Тип M

Расширяющиеся цементы

• Эти цементы в основном используются в бетоне для контроля усадки

• ASTM C 845 классифицирует кладочные цементы как: Тип E-1( K), тип E-1(M), тип E-1(S)

Специальные цементы (не охваченные ASTM)

Тип	Использование
1. Тампонажные цементы	Для герметизации нефтяных скважин
2. Водостойкий портландцемент	Для уменьшения пропускания капиллярной воды
3. Пластмассовые цементы	Для изготовления гипса и лепнины

Химические соединения в портландцементе

Как указывалось ранее, процесс обжига сырья приводит к реакции между оксидами и четырем составным соединениям, образующимся в конечном цементном продукте, следующим образом:

C ₃ S = 3CaO.SiO ₂ (трехкальциевый силикат)

C ₂ S = 2CaO.SiO ₂ (двухкальциевый силикат)

С ₃ А = 3CaO.Al ₂ O ₃ (алюминат трикальция)

C ₄ AF = 4CaO. Al ₂ O ₃ .Fe ₂ O ₃ (Тетракальциевый алюмоферрит)

Химический и составной состав и крупность некоторых типичных цементов приведены в Таблице 2-4.

Роль состава смеси

1. C ₃ S

• Быстро гидратируется и затвердевает и в значительной степени отвечает за начальное схватывание и начальную прочность

• Ранняя прочность цемента выше с увеличением процентного содержания C ₃ S

2. C ₂ S

• Медленно увлажняет и затвердевает

• В значительной степени способствует увеличению силы в возрасте старше одной недели

3. C ₃ A

• Выделяет большое количество тепла в течение первых нескольких дней гидратации и твердения

• Также немного способствует набору прочности на раннем этапе

• Гипс, добавленный в цемент, замедляет скорость гидратации C ₃ A

• Цементы с низким содержанием C ₃ A особенно устойчивы к почвам и водам, содержащим сульфаты

4. C ₄ AF

• Не играет существенной роли на увлажнение

Свойства цемента

Физические свойства цемента

Различные смеси цемента, используемые в строительстве, характеризуются своими физическими свойствами. Некоторые ключевые параметры контролируют качество цемента. Физические свойства хорошего цемента основаны на:

1) Тонкости цемента

2) Прочности

3) Консистенции

4) Прочности

5) Время схватывания

6) Теплоты гидратации

7) Потеря зажигания

8) Насыпная плотность

9) Удельный вес (относительная плотность)

1) Крупность цемента

Размер частиц цемента является его крупностью. Требуемая крупность хорошего цемента достигается за счет измельчения клинкера на последнем этапе процесса производства цемента. Поскольку скорость гидратации цемента напрямую связана с размером частиц цемента, тонкость помола цемента очень важна.

2) Прочность цемента

Прочность относится к способности цемента не давать усадку при затвердевании. Цемент хорошего качества сохраняет свой объем после схватывания без замедленного расширения, вызванного избытком свободной извести и магнезии.

3) Консистенция цемента

Текучесть цементного теста – это консистенция.

Измеряется тестом Вика.

В тесте Вика Цементное тесто нормальной консистенции отбирают в аппарате Вика. Плунжер аппарата опускают до касания верхней поверхности цемента. Плунжер проникает в цемент на определенную глубину в зависимости от консистенции. Говорят, что цемент имеет нормальную консистенцию, когда плунжер проникает на глубину 10¡À1 мм.

4) Прочность цемента

Три типа прочности цемента измеряются на сжатие, растяжение и изгиб. На прочность влияют различные факторы, такие как водоцементное отношение, соотношение цемента и мелкого заполнителя, условия отверждения, размер и форма образца, способ формования и смешивания, условия нагрузки и возраст.

Прочность на сжатие: Это самый распространенный тест на прочность. Берется образец для испытаний (50 мм) и подвергается сжимающей нагрузке до разрушения. Последовательность загрузки должна быть в пределах 20 секунд и 80 секунд.

Прочность на растяжение: Хотя этот тест был обычным явлением в первые годы производства цемента, сейчас он не дает никакой полезной информации о свойствах цемента.

Прочность на изгиб: На самом деле это мера прочности на растяжение при изгибе. Испытание проводится в балке из цементного раствора 40 x 40 x 160 мм, которая нагружается в ее центральной точке до разрушения.

5) Время схватывания цемента

Цемент схватывается и затвердевает при добавлении воды. Это время схватывания может варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как крупность цемента, соотношение цемента и воды, химический состав и примеси. Цемент, используемый в строительстве, должен иметь не слишком низкое начальное время схватывания и не слишком большое конечное время схватывания. Следовательно, измеряются два времени схватывания:

Начальное схватывание: Когда паста начинает заметно затвердевать (обычно это происходит в течение 30-45 минут)

Окончательное схватывание: Когда цемент затвердевает, способный выдерживать некоторую нагрузку (происходит менее 10 часов)

6) Теплота гидратации

Когда к цементу добавляется вода, происходит реакция, называемая гидратацией. Увлажнение выделяет тепло, которое может повлиять на качество цемента, а также способствовать поддержанию температуры отверждения в холодную погоду.

С другой стороны, сильное тепловыделение, особенно в больших конструкциях, может вызвать нежелательное напряжение.

На теплоту гидратации больше всего влияют C3S и C3A, присутствующие в цементе, а также водоцементное отношение, тонкость помола и температура отверждения.

Теплота гидратации портландцемента рассчитывается путем определения разницы между сухим и частично гидратированным цементом (полученной путем сравнения их на 7-й и 28-й дни).

7) Насыпная плотность

Когда цемент смешивается с водой, вода заменяет места, где обычно присутствует воздух. Из-за этого насыпная плотность цемента не имеет большого значения. Цемент имеет различный диапазон плотности в зависимости от процентного содержания цемента в составе. Плотность цемента может составлять от 62 до 78 фунтов на кубический фут.