Цемент виды: Разновидности цементов, свойства, применение цемента в различных условиях. — Северный бастион

Содержание

Разновидности цементов, свойства, применение цемента в различных условиях.

По составу и основным физико-механическим свойствам разновидности цемента существенно отличаются от обыкновенного. Однако некоторые колебания минералогического состава цемента придают этим вяжущим материалам определенные свойства. Цементы особых видов отличается от обычного химическим составом, специальными свойствами или же особенностями применяемого сырья и технологии производства.

Портландцементы с поверхностно-активными добавками.

Для улучшения ряда свойств цемента к нему добавляют органические поверхностно-активные вещества. Эти добавки в малых дозировках вводят в состав вяжущих, при их помоле или при затворении водой в процессе приготовления растворных и бетонных смесей.

Цементы с органическими поверхностно-активными добавками делят на две группы: 1) цементы с гидрофилизующими добавками, повышающими или не уменьшающими степень смачивания цементов водой, и 2) цементы с гидрофобизующиими добавками, понижающими смачивание цементов водой.

К первой группе относится, например, предложенный С. В. Шестоперовым пластифицированный цемент, представляющий собой продукт тонкого измельчения цементного клинкера и гипса совместно с сульфитно-спиртовой бардой.

Во вторую группу входит так называемый гидрофобный цемент, в состав которого при помоле вводят добавки, сильно гидрофобизирующие цемент (асидол, мылонафт, асидолмылонафт, олеиновая кислота или окисленный петролатум). К этой же группе относятся цементы с воздухововлекающими добавками, вводимыми при затворении водой в процессе приготовления растворных и бетонных смесей. К таким добавкам относятся, например, омыленный древесный пек и абиетат натрия.

Особые виды цементов, производство и применение в различных условиях:

Шлакоцемент

Быстротвердеющий цемент (БТЦ)

Особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ)

Сульфатостойкий цемент

Кислотоупорный цемент

Пуццолановый цемент

Тампонажный цемент

Цемент для асбестоцементных изделий

Белый и цветной цемент

Глиноземистый цемент

Расширяющийся цемент

Напрягающий цемент (НЦ)

Пластифицированный цемент

Гидрофобный цемент

Цемент для дорожного бетона

Цемент в мешках быстротвердеющий М400 Д20Б Лафарж LAFARGE

Пескобетон М300 быстротвердеющий QUICK BETON

Пуццолановый цемент М400 с активной минеральной добавкой

таблица с расшифровкой, характеристики и свойства

Цемент – это вяжущий порошок, применяемый для изготовления стройматериалов, строительства зданий и других конструкций. Производится из клинкера, известняка, различных минералов и гипса. От состава и пропорций компонентов зависит область использования, характеристики и свойства цемента. Наиболее распространенным является портландцемент. Для его производства к глине добавляется известняк.

Оглавление:

Технические параметры цемента
Таблицы с расшифровкой маркировок
Сфера применения разных марок

Характеристики цементного порошка

На цементную конструкцию, которая уже затвердела, постоянно воздействует окружающая среда. Так, если она расположена на улице, то на нее попадают осадки, соли. Она замерзает и оттаивает. Чтобы улучшить устойчивость к коррозии, к цементному порошку на этапе производства добавляются полимерные добавки. Они уменьшают степень микропористости, делая материал более надежным.

От такого параметра как тонкость помола зависит не только цена вяжущего компонента, но и его качество. Чем меньше фракции, тем лучше получится исходный материал. Процесс затвердевания мелкофракционного портландцемента происходит значительно быстрее, чем порошка с крупными частицами. Чтобы цемент имел оптимальные характеристики, смешиваются разные фракции.

Один из главных параметров, на который следует обращать внимание при выборе портландцемента, – это степень морозоустойчивости. Чем больше циклов замораживания и оттаивания он может выдержать, тем дольше прослужит построенная из него конструкция, и тем меньше ремонта она будет требовать. От этой характеристики полностью зависит область применения цемента. Каждый раз, когда бетон замерзает, вода, содержащаяся в нем, расширяется и разрушает его изнутри. Чтобы улучшить степень морозоустойчивости, в цементный порошок вносятся минеральные добавки, например, абиетат натрия или нейтрализованный древесный пек.

Различается цемент и по прочности. Для определения марки приготавливается раствор из одной части цементного порошка и трех частей кварцевого песка. Все тщательно перемешивается до однородной консистенции и заливается в форму. Через 28 суток тестовый образец укладывается под пресс и давится. Давление, при котором он начал разрушаться, и является его маркой. Для ее определения тестируется 6 пробников. Из 4 лучших вычисляется среднее арифметическое. Полученный результат считается его маркой по прочности. Измеряется этот показатель в МПа и кг/см2.

Еще одна характеристика, от которой зависит область применения цементного порошка – время схватывания. Этот параметр особенно важен в условиях, где требуется аварийный ремонт или в холодном климате. Скорость затвердевания портландцемента можно регулировать с помощью гипса или других добавок. Также влияет температура окружающей среды и вода. Чем воздух холоднее, тем дольше цемент застывает. При оптимальных условиях и правильном замешивании цементный раствор схватывается через 45 минут.

Маркировка и расшифровка

Каждый вид цемента имеет определенную маркировку. Она показывает, для какой области применения подходит вяжущий порошок. Состоит из чисел и букв.

Таблица с расшифровкой маркировок цемента разных видов:

ПЦ	портландцемент
СС	сульфатостойкий
ШПЦ	шлакопортландцемент
ГФ	гидрофобный
БЦ	белый цемент
ВРЦ	водонепроницаемый расширяемый цемент
ПЛ	пластифицированный

Марка вяжущего порошка по прочности обозначается буквой М и числом после нее, например, М500. Это означает, что материал выдерживает нагрузку 500 кг/см2. Также эта характеристика может быть указана только числом – 22,5, 32,5, 42,5 и 52,5. В этом случае ее называют не маркой, а классом. Она означает, что изделие выдерживает давление, например, в 22,5 МПа.

Таблица с новыми и старыми маркировками марок цемента:

Старая	Новая
М300	22,5
М400	32,5
М500	42,5
М600	52,5

Также на мешках помимо маркировки о прочностных характеристиках и морозостойкости указывается быстрота затвердевания.

Расшифровка марок выглядит следующим образом:

1. ЦЕМ I – портландцемент, имеет самую высокую скорость затвердевания. Уже на второй день после заливки раствора бетон достигает 50%-ой прочности. Содержит до 5% добавок от общего объема цементного порошка.

2. ЦЕМ II – застывает чуть медленнее. Портландцемент содержит 6-35% добавок. Именно от их количества зависит быстрота затвердевания смеси. Чем больше их, тем дольше схватывается раствор.

3. ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью затвердевания. На 36-65% состоит из доменного шлака в виде гранул.

4. ЦЕМ IV – пуццолановый с нормальной скоростью затвердевания. В его состав включен микрокремнезем (обозначается буквой М или МК), зола-унос (маркировка З), пуццоланы (П). Количество добавок составляет 21-35%.

5. ЦЕМ V – композиционный вяжущий порошок с нормальной скоростью затвердевания. На 11-30% состоит из золы-уноса, 11-30% доменный шлак в виде гранул. Марка цемента по прочности – 32,5.

Количество добавок указывается буквами А и В. Расшифровка следующая: А означает 6-20%, В – 21-35%. Используется эта маркировка для всех видов цемента, кроме ЦЕМ I. Буква В означает наличие известняка, Ш – шлака. Быстрота набора прочности указывается буквами Н – нормальная и Р – высокая ранняя.

Маркировка вяжущего порошка начинается с вида цемента ЦЕМ, после чего указывается %-ое содержание и тип добавок. Далее отмечается класс прочности и скорость схватывания. Например, ЦЕМ II/В-Ш 22,5Н – портландцемент с гранулированным доменным шлаком 21-35 %, класс прочности 22,5, с нормальной скоростью твердения.

Маркировка может выглядеть и по-другому. Сначала указывается вид цемента, сорт, марка, количество добавок (обозначается буквой Д и числом после нее – Д0, Д5, Д20), пластифицирующий ПЛ или гидрофобизированный ГФ или Н – с нормированным составом клинкера.

Виды цемента и область их применения

1. Портландцемент без добавок (Д0) выпускается марок М400, М500, М550 и М600. М400 и М500 имеют среднюю скорость набора прочности, атмосферостоек, марка по морозостойкости высокая. Сфера использования: производство сборных, монолитных бетонных и железобетонных конструкций. М550 и М600 обладает аналогичными характеристиками, но быстро набирает прочность.

2. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) производится марками М400 и М500. Быстро набирает прочность, устойчив к морозам. Применяется для бетонных и железобетонных сооружений, а также для строительства монолитных и сборных систем.

3. Портландцемент с минеральными добавками выпускается марками М400-М600. ПЦ-Д5 марок М400 и М500 имеет среднюю скорость набора прочности. Область применения – изготовление бетонных и железобетонных сборных и монолитных конструкций. Портландцемент М550 и М600 используется для тех же целей, но имеет высокую скорость затвердевания.

4. Шлакопортландцемент изготавливается марок М300, М400 и М500. ШПЦ М300 имеет низкую скорость набора прочности и слабый показатель морозоустойчивости. Особенно эффективен с термовлажностной обработкой, благодаря которой может использоваться для строительства конструкций над и под землей, и в воде. ШПЦ М400 обладает средней скоростью набора прочности и морозостойкостью. ШПЦ М400 и М500 являются низкотермичными цементами.

5. Сульфатоский портландцемент применяется для сооружений, которые будут находиться в агрессивных средах. Выпускается марок М400 и М500.

6. Пуццолановый портландцемент имеет низкую скорость набора прочности, но устойчив к агрессивным средам. Используется для конструкций, которые будут находиться в воде и под землей. Бывает марок М300 и М400.

7. Гидрофобный портландцемент подходит для изготовления бетонных растворов, которые применяются при строительстве дорог и аэродромов, а также гидротехнических сооружений.

Перед тем как приобрести цемент, нужно точно определить требуемую марку. Для этого необходимо учесть следующие факторы:

температура эксплуатации;
процент влажности;
состав воды и грунта;

нагрузка.

Если использовать для строительства низкомарочный цемент, то конструкция может не выдержать тяжести и бетон начнет разрушаться. Также следует обращать внимание на срок годности. Чем материал свежее, тем выше будут его прочностные характеристики.

Виды и марки цемента, его свойства и применение

Цемент производится из гипса и клинкера в результате их измельчения и последующего смешивания в однородную массу. Гипс – это обычный минерал, а вот клинкер – специально подготовленная смесь, которая изготавливается из глины и известняка в соотношении 25 к 75 (25 частей глины и 75 частей известняка).

Окончание ежегодного периода профилактических работ в цехе по производству цементного клинкера на многих заводах принято отмечать запеканием мяса или птицы в первом полученном после ремонта горячем клинкере

Производство цемента

Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.

В Древнем Риме в цемент добавляли частички вулканического пепла, найденные возле Везувия и Эйфеля.

После распада Римской империи цемент продолжали применять, но технологии изготовления материала с уникальными свойствами были утеряны

Виды цемента

Цемент разделяется на 6 видов:

1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.

2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.

3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.

4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.

5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.

6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.

Цветной цемент применяется для изготовления декоративных элементов

Марки цемента

Маркировка на упаковке с цементом позволяет заранее определить его свойства. Маркировка цемента состоит из трех частей: вид цемента, его прочность и свойства.

Маркировка по виду цемента (ГОСТ 31108-2003)
Маркировка	Значение
ЦЕМ I	Портландцемент
ЦЕМ II	Портландцемент с минеральными добавками
ЦЕМ III	Шлакопортландцемент
ЦЕМ IV	Пуццолановый цемент
ЦЕМ V	Композиционный цемент

Пуццолан – смесь туфа, пемзы и вулканического пепла.

По прочности цемент разделяется на классы от 22,5 до 52,5. Чем выше класс, тем выше прочность. К примеру, обозначение 22,5 показывает, что цемент может выдержать давление в 22,5 Мпа (мегапаскалей) или 300 кг/см³, а 52,5, соответственно, указывает на способность выдерживать давление в 52,5 Мпа или 600 кг/см³.

Последняя часть маркировки описывает уникальные свойства цемента. Если в конце стоит буква Н – это нормальнотвердеющий цемент. Если Б – быстротвердеющий. Это самые распространенные виды цемента, но есть еще более специфичные. Обозначение СС указывает на то, что цемент обладает стойкостью к сульфатам, АП – предполагает повышенную активность цемента при взаимодействии с некоторыми материалами (к примеру, с железобетоном).

Примеры расшифровки маркировки:

ЦЕМ I 52,5Б – портландцемент с прочностью 52,5 Мпа быстротвердеющий, где ЦЕМ I указывает, что это портландцемент, обозначение 52,5 указывает на его прочность, а буква «Б» в конце означает «быстротвердеющий».
ЦЕМ II 32,5Н СС – портландцемент с минеральными добавками, прочностью 32,5 Мпа, нормальнотвердеющий, стойкий к сульфатам.
ЦЕМ III 42,5Б ЖИ АП – шлакопортландцемент прочностью 42,5 Мпа, быстротвердеющий, для железобетонных изделий (пометка ЖИ) и с повышенной активностью (пометка АП).

Так выглядит маркировка на упаковке. На изображении – портландцемент с прочностью 42,5 Мпа, нормальнотвердеющий

Применение

От марки цемента зависит и сфера его применения.

ЦЕМ I 22,5 и ЦЕМ I 32,5 используются для любого обычного строительства, в котором от цемента не требуется никаких особых свойств. Они же, но с пометкой «быстротвердеющие» применяются преимущественно для скоростного возведения строений (если это требуется), а также для промышленного производства изделий из железобетона.

Более прочные марки ЦЕМ I 42,5 и ЦЕМ I 52,5 отличаются повышенной стоимостью и в обычном строительстве используются редко. Зато они очень востребованы при возведении важных объектов стратегического или военного назначения, если им помимо прочности больше никакие дополнительные свойства не нужны.

ЦЕМ II используется для изготовления прочного бетона, производства наружных частей крупных построек и для создания как сборных, так и монолитных конструкций любого типа.

Сборная конструкция – постройка, возведенная из отдельных блоков, как конструктор.

Монолитная конструкция – цельнолитое строение. В подготовленный каркас заливается бетон. В результате сооружение получается цельным, без щелей и стыков.

ЦЕМ III используется при производстве строительных смесей, изготовлении бетонных или железобетонных блоков, а также при возведении объектов, которые будут часто взаимодействовать с водой (пресной или соленой). Обычно применяется в условиях переменной влажности (регулярный контакт с водой чередуется с полным высыханием).

ЦЕМ IV и ЦЕМ V отличаются высокой стойкостью к низким температурам и водонепроницаемостью. Используется при изготовлении бетонных или железобетонных блоков, при возведении построек в условиях высокой влажности, а также под водой.

В современном строительстве чаще всего используются марки ЦЕМ I и ЦЕМ II. Они отлично подходят для благоустройства придомовых территорий, организации детских площадок, а также для возведения обычных жилых и нежилых строений.

В 1908 году на I Международной выставке Глухоозерский цементный завод (г. Вольск, Саратовская губерния) получил награду «За отличную постановку цементного производства»

Цемент: характеристики, виды и свойства | Статьи | Знания

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.

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 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:

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.
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%).

Способы производства цемента

Технология получения цемента включает в себя два этапа:

Получение клинкера. Минеральное сырьё, добытое различными методами, проходит дробилку, где разбивается на куски около 10 см в диаметре. После этого все компоненты, необходимые для производства смешиваются и обжигаются до получения однородной спёкшейся массы: клинкерных шариков.
Перемалывание клинкера в порошок. В клинкерный порошок вводятся дополнительные компоненты, входящие в состав данного вида цемента, после чего производится их перемешивание и дополнительный помол.

В зависимости от физическо-технических характеристик исходного сырья, производство цемента осуществляется по одной из трёх технологий:

Мокрый метод используется при изготовлении цемента из глины, мела и железосодержащих наполнителей. В результате помола сырья в воде, образуется шихта, которая подаётся в барабанные печи. В начальной стадии лишняя влага из шихты испаряется, после чего производится высокотемпературный обжиг. На выходе из печи получают клинкерные шарики, которые затем перемалываются в порошок.
Сухая технология отличается тем, что сырьё перемалывается и подаётся в печь в сухом состоянии.
Комбинированный способ производства может осуществляться двумя методами:
1. сырьё готовится в воде, а полученная шихта фильтруется от воды, после чего подаётся в печь на обжиг;
2. сухое сырьё измельчается, после чего увлажняется до образования влажной шихты, которая и отправляется на обжиг.

В связи с высокими энергозатратами при использовании мокрого метода, большинство производителей применяют сухую технологию производства цементного порошка.

Технические стандарты

Технические условия, свойства, характеристики, сферы применения, классификация и другие аспекты регламентируются следующими документами:

Основные производители

Цемент является востребованным строительным материалом, поэтому его производство налажено практически во всех крупных промышленных регионах России. Рассмотрим наиболее крупные предприятия.

«Евроцемент груп» – крупнейший в России холдинг, специализирующийся на производстве строительных материалов. Холдинг насчитывает 16 заводов по производству цемента, расположенных в различных регионах России, а также в странах ближнего зарубежья.

ОАО «Новоросцемент» – крупный отечественный производитель цемента, в 2017 году отмечающий 135 лет со дня образования. Мощности завода позволяют выпускать около 5,7 миллиона тонн цемента, отвечающего международным стандартам качества.

ОАО «ХК „Сибирский цемент“» – цементная компания, входящая в пятёрку крупнейших производителей России. Несмотря на молодость компании (основана в 2004 году), мощности позволяют производить до 5,3 млн тонн цемента.

«Себряковцемент» – компания начала свою историю с ввода в эксплуатацию цементного завода в г. Михайловке в 1953 году, проектная мощность которого составляла 600 тысяч тонн продукции. В наши дни завод полностью модернизирован и рассчитан на выпуск 4,06 млн. т./год, что составляет около 5% всего производства цемента в России.

Виды цемента и их применение в строительстве

Цемент является одним из важнейших строительных материалов, без которого просто невозможно представать современное строительство. Как компонент, используемый для приготовления различных растворов и смесей, он так или иначе входит в состав любого сооружения из всех, что были построены в течение последних двухсот лет.

Состав цемента

В исходном виде цемент представляет собой сухое порошкообразное вещество (неорганического) искусственного происхождения, получаемое путем измельчения и смешивания следующих компонентов: цементного клинкера, гипса, всевозможных наполнителей и активных добавок.
Цементный клинкер, являющийся основой любой цементной смеси, представляет собой продукт, получаемый в результате термической обработки (обжига) предварительно измельченных горных известковых пород, глины и других минеральных компонентов, от пропорционального соотношения которых зависят свойства и область применения приготавливаемого цемента.

Применение цемента в строительстве основано на химической реакции его гидратации, суть которой заключается в том, что при взаимодействии цемента с водой образуется жидкая тестообразная смесь, которая под воздействием определенных физико-химических процессов постепенно переходит в твердое состояние, приобретая прочную камневидную структуру.

Область применения цементов: приготовление товарных бетонов; любых бетонных и железобетонных изделий заводского изготовления; асбестоцементных материалов и изделий; кладочных, штукатурных, ремонтных и других строительных растворов и смесей.

Виды цемента и область их применения

На сегодняшний день известно порядка 40 видов и различных модификаций цемента, выпускаемых для нужд строительства и ремонта. Каждый из них имеет свое определенное назначение.
Рассмотрим некоторые разновидности цемента поподробней.

Портландцемент (ПЦ)
Один из самых распространенных и востребованных сегодня видов цемента, используемый при производстве сборных железобетонных изделий и при приготовлении высокомарочных товарных бетонов, из которых впоследствии возводятся несущие конструкции зданий и сооружений. Согласно данным статистики на его долю портландцемента приходится более 60% от общероссийского объема производимых за год цементов. Кроме того, чистый портландцементный клинкер (в составе которого помимо гипса отсутствуют какие-либо минеральные добавки) является базовой основой для изготовления большинства остальных разновидностей цемента.

Рис.1. Обыкновенный портландцемент

Белый портландцемент (БПЦ)
Как видно из Рис.1, обычный портландцемент (без минеральных добавок) в готовом для применения состоянии имеет характерный серый цвет, что обусловлено достаточно высоким содержанием в его составе оксидов марганца и железа. Если же в составе клинкера указанные окислы содержатся в незначительном количестве и при его изготовлении использовалась белая глина, то сухая портландцементная смесь приобретает светло-белый оттенок (см. Рис.2). Характерной особенностью технологии производства белого портландцемента является то, что обжиг исходного сырья осуществляется на беззольном топливе. Белый цемент часто используется для внутренних декоративно-отделочных работ. Выпускаемые марки БПЦ: М300, М400, М500.

Рис.2. Белый портландцемент

Цветной портландцемент
Производится на базе белого цементного клинкера с добавлением небольшого количества гипса и цвето-формирующего наполнителя (пигмента). Цветной портландцемент используется как правило в декоративных целях – для получения цветных бетонных поверхностей, выполнения сложных архитектурных элементов и деталей, изготовления различных облицовочных изделий.

Рис.3. Цветной портландцемент

Шлакопортландцемент (ШПЦ)
Шлакопортландцемент относится к группе гидравлических вяжущих. Он производится путем измельчения и помола портландцементного клинкера, строительного гипса, а также гранулированного и не гранулированного доменного шлака. Шлакопортландцементы являются исходным сырьем для производства штучных стеновых материалов (стеновых блоков), различных сухих строительных смесей, ремонтных и штукатурных составов.

Рис.4. Шлакопортландцемент

Расширяющийся (безусадочный) цемент
Расширяющийся цемент также относится к группе гидравлических вяжущих, но имеет одно существенное отличие от общей массы своих «собратьев», набор прочности которых сопровождается усадкой и уменьшением общего объема цементного камня. Отличие это состоит в том, что при гидратации расширяющихся цементов, процесс набора прочности цементного камня сопровождается увеличением его объема, особенно на начальном этапе после схватывания смеси. Представители данной группы цементов нашли наибольшее применение в составе различных ремонтных и инъекционных составов, используемых при усилении и капитальном ремонте поврежденных каменных и железобетонных конструкций.

Цемент: как выбрать, виды, особенности

Цемент один из важнейших материалов для любого строительства. Он используется как на частных стройках домов, так и для создания дорог, высотных зданий, ограждений и прочего. Это уникальный материал, применяющийся в качестве связующего элемента и не имеющий аналогов на рынке.

Свойства цемента

В зависимости от используемых элементов, цемент получает разные свойства. Вот самые главные из них:

Прочность. Чем больше шлака или гипса в составе, тем выше прочность цемента. Также она зависит от тонкости помола – чем тоньше, тем надежнее. Прочность отвечает за несущие способности цементных конструкций и определяет марку продукта.
Морозоустойчивость. Некоторые специальные добавки позволяют цементу переносить низкие температуры без каких-либо последствий.
Влагоустойчивость. Этот параметр показывает, насколько быстро схватывается цемент, и можно ли заделывать швы и стыки при повышенной влажности.
Устойчивость к коррозии. Данное свойство говорит о том, насколько хорошо цемент противостоит осадкам и различным нестандартным средам. Например, можно ли использовать его для создания конструкций под водой или землей.
Сульфатостойкость. Помимо устойчивости к воде для некоторых влажных сред может понадобится цемент со стойкостью к сульфатам. Он нужен для работы с объектами в море и океане, так как в морской воде присутствует очень много таких ионов.

Цемент

Виды цемента

Возможность добавления большого количества различных элементов позволяет создавать достаточно много видов цемента, обладающих своими свойствами. Все они используются по разным назначениям, и, следовательно, имеют разную область применения. Наиболее популярные виды следующие:

Портландцемент (ПЦ). Самый распространенный цемент, использующийся как в частных постройках, так и масштабных промышленных строениях. Применяется не только в строительстве, но и в отделке. Не имеет добавок и является наиболее универсальным материалом среди всех разновидностей.

Портландцемент (ПЦ)

Цветной и белый (БЦ). В этот цемент добавляются различные красители, которые придают ему нужный оттенок. В основном он применяется в отделке зданий для создания фасадов. Реже используется в производстве искусственного камня и даже скульптур. БЦ имеет особую стойкость к погодным условиям и солнечному ультрафиолету. Отличается долговечностью, надежностью и быстрой скоростью застывания в сравнении с ПЦ.

Цветной и белый (БЦ)

Быстротвердеющий (БТЦ). Данный материал застывает намного быстрее остальных и отличается высокой морозоустойчивостью. С его помощью можно быстро возвести любую конструкцию даже в самую морозную погоду.
Расширяющий (РЦ). В состав этого цемента входит гипс, который сводит к минимуму вероятность усадки здания. Происходит это благодаря тому, что после затвердевания материал расширяется, предотвращая усадку.
Напрягающий (НЦ). Этот материал изготавливается с добавками в виде алюминатов. Они увеличивают прочность материала и его устойчивость к морозу. Чаще всего такой цемент применяется в производстве высотных зданий и мостов.

Напрягающий (НЦ)

Глиноземистый (ГЦ). Быстро твердеет, обладает повышенной прочностью и стойкостью к морозам. Используется при самых низких температурах. ГЦ делится еще на две группы: гипсоглиноземистый и высокоглиноземистый. Первый отличается повышенной устойчивостью к воде, а второй – к жаре.

Глиноземистый (ГЦ)

Водонепроницаемый расширяемый (ВРЦ). Исходя из названия, данный цемент имеет особенности расширяющегося плюс устойчивость к проникновению влаги. Часто применяется в строительстве домов во влажных средах, например, в болотистых районах.
Гидрофобный (ГФ). ВРЦ отличается своими водонепроницаемыми свойствами, но этот вид цемента превосходит его в пять раз. Поэтому его используют для создания бассейнов и прочих объектов, находящихся в воде.
Фосфатный. Отличается наличием ортофосфорной кислоты и оксидов некоторых металлов. Благодаря этому цемент становится очень прочным и способным противостоять серьезным физическим воздействиям. Применяется в строительстве для укрепления металлических конструкций и даже в стоматологии.
Сульфатостойкий (СС). Используется в строительстве морских и океанических сооружений, так как обладает особой устойчивостью к ионам сульфатов. Не используется для строительства объектов на реках и водоемах с пресной водой.

Сульфатостойкий (СС)

Шлаковый (ШПЦ). Использование шлака в производстве цемента позволяет серьезно снизить его стоимость, при этом не понижая прочность. Зачастую ШПЦ применяется в строительстве подземных объектов. Имеет некоторые недостатки в виде довольно долгого схватывания и высыхания.

Шлаковый (ШПЦ)

Тампонажный. Применяется в газо- и нефтедобывающей промышленности. Довольно специфичный материал, который не используется в обычном строительстве.

Область применения

Цемент применяется в огромном количестве областей. Например, промышленное строительство, где он используется при возведении высотных зданий, мостов, общественных центров, дорог, причалов и многого другого. Цемент активно применяется и в частном секторе для строительства фундамента домов, отделки, постройки заборов и так далее.

Помимо строительства данный материал используется в добывающей промышленности для укрепления конструкций и тампонирования различных скважин.

Область применения

Как выбрать качественный цемент

Перед тем, как купить цемент, обратите внимание на следующие моменты:

Определитесь с производителем. Обычно, отечественный цемент стоит дешевле, чем импортный. Это не значит, что он обязательно должен быть низкого качества. Просто на его транспортировку не нужно тратить много средств, поэтому цена не повышается. В любом случае, если товар окажется некачественный, то его будет проще вернуть. Обязательно обращайте внимание на срок годности цемента, особенно импортного, так как из-за высокой цены он часто долго лежит на складе, и его срок годности может пройти. Однако, как отмечают профессиональные строители, зарубежный цемент действительно стоит своих денег, так как его качество просто превосходное.
Оцените срок годности. Об этом стоит рассказать подробнее. В зависимости от марки цемента его срок годности может быть всего около двух месяцев, так как полежав, материал теряет свои свойства. Если вы закупаете цемент оптом, проверяйте каждый мешок, абсолютно каждый. Некоторые продавцы могут подкинуть до кучи пару мешков с лежалым и даже уже просроченным товаром.
Почитайте отзывы. Если вы уже определились с тем, какой цемент хотите купить, почитайте отзывы о нем в интернете. Возможно, его предыдущие покупатели скажут то, чего вы еще не знали, и тем самым заставят вас передумать или наоборот укрепить свою уверенность в выборе.
Пощупайте упаковку. Мешок для нормального цемента делается в три, а то и четыре слоя. Также обратите внимание на то, указана ли контактная информация производителя на упаковке.
Правильно выберите марку. Сделать это не сложно: чем выше марка, тем выше прочность и, соответственно, цена. Чтобы узнать, насколько быстро затвердевает конкретный материал, обратите внимание на буквы на упаковке: Н означает нормальную скорость, Б – быструю. Товар, продающийся не в упаковке, а навалом, стоит дешевле, но и проверить его качество очень сложно. В этом случае легко наткнуться на некачественный материал.

Цемент и его виды.

Основным материалом для строительства на протяжении уже многих лет является цемент – вещество созданное искусственно с особыми вяжущими характеристиками. Цемент взаимодействует с водой (гидратация) и образует пластичную массу, которая со временем твердеет, набирает прочность и превращается в каменное тело. Данному материалу нашли применение в производстве прочных бетонов и разнообразных строительных растворов. Основным преимуществом цемента является его способность становится твёрдым даже при повышенной влажности, в то время как известь или гипс затвердевают лишь на воздухе. Цемент получают путём смешивания меленого портландцементного клинкера и минеральных наполнителей, добавляемых для прочности.

Виды цемента

Цемент различают по его маркам и видам.

Быстротвердеющий цемент получают смешиванием минеральных добавок и портландцемента. Данный цемент очень быстро схватывается и интенсивно затвердевает. Особый состав минеральных добавок придаёт прочность такому цементу. Разнообразные конструкции из железобетона изготовлены именно из БТЦ. Его ещё применяют при ускоренном строительстве. Возможен полный отказ от тепловлажной обработки готового бетона, если применять БТЦ.Cульфатостойкий цемент получают путём снижения содержания в цементе алюмината кальция. Такой цемент производят как с применением активных добавок, так и без них. Цемент с активными добавками используют для улучшения свойства цемента. В процессе помола клинкера в смесь добавляют активные добавки. Они абсорбируются на цементе и образуют невидимую плёнку, которая отталкивает частицы цемента друг от друга. Тем самым повышается удобоукладываемость и подвижность цемента.

Цемент с гидрофобизирующими добавками. Благодаря таким добавкам цементная смесь в течении 5 минут не впитывает жидкость, а также уменьшается водопоглощение и водопроницаемость бетонов.

Белый цемент. Данный цемент белого цвета. Он изготавливается из глины и известняка с небольшим количеством красящих веществ, таких как железа, марганца и титана.

Цветной цемент (пигментный). Данный цемент имеет характерный цветовой оттенок. Такой эффект достигается путём введения малого количества органических и цветных минеральных пигментов во время помола клинкера.

Тампонажный цемент. Такой цемент используется для защиты грунтовых вод во время тампонирования скважин в местах нефтяной и газовой добычи. Поэтому он должен отвечать таким требованиям как отличная текучесть, устойчивость к колебаниям температуры, давления и т.д.

Пуццолановый цемент. Этот цемент получают путём смешивания минеральных добавок и гипса минеральных добавок во время помола портландцементного клинкера. Он обладает стойкостью к пресным водам, сульфатостойкостью и очень быстро твердеет при воздействии высокой температуры. Однако при минусовой температуре он теряет твёрдость. Его применяют для изготовления подводных и подземных конструкций.

Шлакопортландцемент. Такой цемент состоит из молотого клинкера, гипса и гранул доменного шлака, составляющих от 20% до 60% всей смеси. Активность цемента уменьшается по мере увеличения процента содержания шлака. Это такие марки цемента как М300, М400 и М500. Прочность этого цемента медленно нарастает, у него хорошая устойчивость к агрессивным воздействиям. Однако шлакопортландцемент имеет малую экзотермию. Наиболее часто он используется в гидротехническом строительстве.

Известковошлаковый цемент. Его получают путём помола извести и шлаков, а также допускается вхождение в состав до 20% портландцемента и до 5% гипса. Такой цемент имеет стойкость к сульфатным водам, но в воздушной среде его прочность резко уменьшается. Известковошлаковый цемент применяют для отделки(оштукатуривания стен) поверхностей, кладки и изготовления бетонов низких марок.

Глиноземистый. Такой цемент получают путём помола обожжённой смеси. Такая смесь состоит из оксидом кальция и материалов богатых глинозёмом. Он очень быстро затвердевает и в водной среде и на воздухе. Однако схватывается не сразу, имеет хорошие вяжущие качества, не содержит минеральных добавок и гипса, морозостойкость и плотность высокая, но усадка всё же маленькая. Его изготавливают такими марками как М400, М500, М600. На основе данного цемента получают жаропрочные бетоны.

Расширяющий цемент. Такой цемент даёт прирост объёма в растворах на их основе. Расширяющие добавки, которые в результате химической реакции между составляющими смеси вызывают расширение, являются основной данного цемента. Расширяющих цементов существует несколько. Одним из них является водонепроницаемый цемент, который получают из глинозёмистого цемента. Его применяют для гидроизоляции водопроводных труб, заделывания трещин и расколов в железобетонных конструкциях.

Гипсоглиноземистый. Этот цемент используют для гидроизоляционной штукатурки и заделывания швов и т.д.

Напрягающийся цемент. Увеличивается в объёме при затвердевании, расширяется и создаёт в арматуре напряжение. Спустя сутки он достигает прочности 15 МПа, а через 30 дней порядка 50 МПа. такой цемент применяют там, где требуется высокая водная, газовая и паровая непроницаемость.

13 видов цемента и их использование в бетонном строительстве

В бетонном строительстве используются различные виды цемента. Каждый тип цемента имеет свои свойства, применение и преимущества, основанные на композиционных материалах, используемых при его производстве.

13 видов цемента и их применение

Обычный портландцемент (OPC)
Портлендский пуццолановый цемент (PPC)
Быстротвердеющий цемент
Быстротвердеющий цемент
Низкотемпературный цемент
Сульфатостойкий цемент
Доменный шлаковый цемент
Высокоглиноземистый цемент
Цемент
Цветной цемент
Воздухововлекающий цемент
Расширяющийся цемент
Гидрографический цемент

Рис.1: Цемент

1. Обычный портландцемент (OPC)

Обычный портландцемент — наиболее широко используемый тип цемента, который подходит для всех общих бетонных конструкций. Это наиболее часто производимый и используемый тип цемента во всем мире с годовым объемом производства около 3,8 миллиона кубических метров в год. Этот цемент подходит для всех видов бетонного строительства.

2. Портлендский пуццолановый цемент (PPC)

Пуццолановый портландцемент получают путем измельчения пуццоланового клинкера с портландцементом.Его также получают путем добавления пуццолана с добавлением гипса или сульфата кальция или путем тщательного и равномерного смешивания портландцемента и мелкодисперсного пуццолана.

Этот цемент имеет высокую стойкость к различным химическим воздействиям на бетон по сравнению с обычным портландцементом, поэтому он широко используется. Он используется в морских сооружениях, канализационных и канализационных работах, а также для прокладки подводного бетона, такого как мосты, опоры, плотины, а также бетонные работы и т. Д.

3.Цемент быстрого отверждения

Быстротвердеющий цемент в первые дни приобретает высокую прочность; он используется в бетоне, где опалубка снимается на ранней стадии, и аналогичен обычному портландцементу (OPC). Этот цемент имеет повышенное содержание извести, более высокое содержание c3s и более тонкий помол, что дает более высокий прирост прочности, чем OPC на ранней стадии.

Прочность быстротвердеющего цемента за три дня аналогична прочности OPC за 7 дней при том же водоцементном соотношении.Таким образом, преимущество этого цемента заключается в том, что опалубку можно снять раньше, что увеличивает скорость строительства и снижает стоимость строительства за счет экономии затрат на опалубку.

Быстротвердеющий цемент применяется в сборном железобетонном строительстве, дорожных работах и т. Д.

4. Быстросхватывающийся цемент

Разница между быстросхватывающимся цементом и быстротвердеющим цементом заключается в том, что быстросхватывающийся цемент схватывается раньше. При этом скорость набора прочности аналогична обычному портландцементу, а быстротвердеющий цемент быстро набирает прочность.Опалубку в обоих случаях можно снять раньше.

Цемент быстрого схватывания используется там, где работы должны быть завершены в кратчайшие сроки, а также для бетонирования в статической или проточной воде.

5. Цемент низкотемпературный

Низкотемпературный цемент получают, поддерживая процентное содержание трикальцийалюмината ниже 6% за счет увеличения доли C2S. Небольшое количество алюмината трикальция заставляет бетон выделять низкую теплоту гидратации. Низкотемпературный цемент, подходящий для строительства из массивного бетона, такого как гравитационные плотины, так как низкая теплота гидратации предотвращает растрескивание бетона из-за тепла.

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

6. Цемент, устойчивый к сульфатам

Сульфатостойкий цемент используется для снижения риска воздействия сульфатов на бетон и, таким образом, используется при строительстве фундаментов с высоким содержанием сульфатов в почве. Этот цемент снизил содержание C3A и C4AF.

Сульфатостойкий цемент используется в строительстве, подверженном сильному воздействию сульфатов водой и почвой в таких местах, как облицовка каналов, водопропускные трубы, подпорные стены, сифоны и т. Д.

7. Доменный шлаковый цемент

Доменный шлаковый цемент получают путем измельчения клинкера с содержанием шлака около 60% и более или менее по свойствам похож на портландцемент. Его можно использовать для работ, где преобладают экономические соображения.

8. Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема получают путем плавления смеси боксита и извести и измельчения с клинкером. Это быстротвердеющий цемент с начальным и конечным временем схватывания около 3.5 и 5 часов соответственно.

Прочность на сжатие этого цемента очень высока и удобнее, чем у обычного портландцемента, и используется в работах, где бетон подвергается воздействию высоких температур, мороза и кислот.

9. Белый цемент

Он изготавливается из сырья, не содержащего оксида железа, и представляет собой обычный портландцемент белого цвета. Это дороже и используется в архитектурных целях, таких как сборные ненесущие стены и облицовочные панели, поверхность терраццо и т. Д.а также для внутренних и внешних декоративных работ, таких как внешняя отделка зданий, облицовочные плиты, полы, декоративные бетонные изделия, садовые дорожки, бассейны и т. д.

10. Цветной цемент

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

11. Воздухововлекающий цемент

Воздухововлекающий цемент производится путем добавления местных воздухововлекающих добавок, таких как смолы, клеи, натриевые соли сульфатов и т. Д.при помоле клинкера.

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

12. Expansive Cement

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

13. Гидрографический цемент

Гидрографический цемент изготавливается путем смешивания водоотталкивающих химикатов, обладает высокой удобоукладываемостью и прочностью.Он обладает свойством отталкивать воду и не подвержен влиянию сезонных дождей и дождей.

Гидрофобный цемент в основном используется для строительства гидротехнических сооружений, таких как плотины, резервуары для воды, водосбросы, водоудерживающие конструкции и т. Д.

Часто задаваемые вопросы по разным видам цемента ? Какие виды цемента?

Обычный портландцемент (OPC), портланд-пуццолановый цемент (PPC), быстротвердеющий цемент, быстросхватывающийся цемент, низкотемпературный цемент, сульфатостойкий цемент, доменный шлаковый цемент, высокоглиноземистый цемент, белый цемент, цветной цемент, воздух- захватывающий цемент, расширяющийся цемент и гидрографический цемент.

? Какой тип портландцемента используется чаще всего?

Обычный портландцемент — это наиболее часто используемый тип цемента.

? Для чего нужен обычный портландцемент?

Обычный портландцемент — наиболее широко используемый тип цемента, который подходит для всех общих бетонных конструкций.

? Каковы применения портландского пуццоланового цемента?

Используется в морских сооружениях, фундаментах, канализационных и канализационных работах, а также для прокладки подводного бетона, такого как мосты, опоры, плотины, а также бетонные работы и т. Д.

? Где используется гидрофобный цемент?

Применяется при строительстве плотин, водосбросов, резервуаров для воды, водоудерживающих сооружений, подводных сооружений.

Подробнее:

Применение различных типов цемента в бетонных конструкциях

Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента

Более пристальный взгляд: типы цемента с I по V

Примечание редактора: Это вторая статья из годичной серии, в которой объясняется распространенное сырье, используемое в сборном железе.

Автор: Кайла Хансон, P.E.

Свидетельства использования вяжущего материала относятся к началу записанной истории. Египтяне использовали смесь цементных материалов в качестве раствора для закрепления каждого 2,5-тонного каменного блока Великой пирамиды более 4500 лет назад. Римляне использовали пуццолановую цементную смесь для строительства акведуков и других инженерных сооружений, включая Пантеон, крыша которого до сих пор остается самым большим неармированным бетонным куполом в мире.Европейцы в средние века использовали гидравлический цемент для строительства каналов и крепостей, некоторые из которых сохранились до сих пор.

Сегодня мы в основном используем портландцемент в нашем бетоне. Ингредиенты современных портландцементов тщательно отбираются, производятся, тестируются и регулируются по качеству и консистенции. Портландцемент доступен во множестве разновидностей, каждая из которых состоит из определенных количеств различных материалов, предназначенных для конкретных целей бетонирования.

Технические характеристики портландцемента

ASTM C150, «Стандартные технические условия на портландцемент», описывает 10 типов цемента, пять из которых обычно считаются основными типами цемента, используемыми на заводах по производству сборных железобетонных изделий:

Тип I — нормальное / общее назначение
Тип II — умеренная сульфатостойкость
Тип III — высокая ранняя прочность
Тип IV — низкая теплота гидратации
Тип V — высокая сульфатостойкость

Тип I

Цемент

типа I считается универсальным цементом общего назначения и используется, когда особые свойства других типов цемента не требуются.

Тип II

Цемент

типа II указан в сценариях, где требуется, чтобы бетонный продукт обладал повышенной устойчивостью к сульфатам. Бетон, изготовленный из цемента типа II, может быть полезен для подземных сооружений в областях, где почва и грунтовые воды содержат умеренные уровни сульфатов, а также на дорогах, в транспортных средствах и т. Д.

Тип III

Цемент

Тип III обеспечивает ускоренное развитие прочности в раннем возрасте. Поскольку более низкие температуры окружающей среды могут замедлить гидратацию цемента, цемент типа III часто используется при бетонировании в холодную погоду, чтобы ускорить развитие прочности на ранних стадиях гидратации цемента.Цемент типа III также полезен, когда сборщики отливают одну и ту же форму дважды в день.

Тип IV

Цемент

типа IV выделяет меньше тепла во время гидратации и отверждения, чем обычный портландцемент типа I. При заливке массы или заливке бетонных изделий большого объема часто используется цемент типа IV, чтобы уменьшить количество выделяемого тепла и снизить риск схватывания или термического удара. Способность цемента типа IV выделять меньше тепла во время гидратации также полезна при бетонировании в жаркую погоду, когда свежий бетон может затвердевать с ускоренной скоростью из-за высоких температур окружающей среды.

Тип V

Цемент

Тип V используется в бетонных изделиях, где необходима высокая сульфатостойкость. Прибрежные конструкции, опоры, подводные туннели, подводные конструкции, фундаменты, дороги и транспортные средства — все это общие области применения цемента типа V.

Цементные элементы

Портландцемент сначала производится путем производства клинкера в массивной печи. Производство портландцементного клинкера в основном зависит от известняка, глины, песка, железной руды и гипса.Эти исходные материалы являются отличными поставщиками кальция, железа, кремния и алюминия среди других элементов. Преобладание этих элементов в портландцементе определяется долей каждого исходного материала, используемого при производстве клинкера. Количество каждого элемента, присутствующего в цементе, будет влиять на физические характеристики и поведение цемента.

Цементные фазы

Четыре преобладающих фазы или соединения составляют каждый тип портландцемента: C ₃ S, C ₂ S, C ₃ A и C ₄ AF.¹ Каждая фаза играет уникальную роль в характеристиках цемента. Доля каждой фазы, обнаруженной в портландцементном клинкере, связана с количеством используемого исходного материала.

C ₃ S (трикальцийсиликат) составляет от 50% до 70% клинкера портландцемента. C ₃ S быстро гидратируется и затвердевает, и, как следствие, в значительной степени отвечает за увеличение силы и начальное застывание в раннем возрасте. По мере увеличения содержания C ₃ S в портландцементе увеличивается его способность вносить вклад в повышение прочности бетона в раннем возрасте.
C ₂ S (силикат дикальция) составляет от 10% до 25% клинкера портландцемента. C ₂ S медленно гидратируется и затвердевает, и, как следствие, способствует повышению прочности бетона после недели.
C ₃ A (трикальцийалюминат) содержит до 10% клинкера портландцемента. Хотя он лишь незначительно способствует развитию силы в раннем возрасте, C ₃ A является наиболее реактивным из четырех основных фаз и легко выделяет тепло в течение первых нескольких дней гидратации.Цементы с более низким содержанием C ₃ A более устойчивы к почвам и воде, содержащей сульфаты.
C ₄ AF (тетракальциевый алюмоферрит) составляет до 15% клинкера портландцемента. Его вклад в повышение прочности бетона минимален. Типичный серый цвет портландцемента в значительной степени связан с C ₄ AF. ²

На рисунке 1 ниже показаны C ₃ S и C ₂ S при увеличении примерно 400X.

Рис. 1 При исследовании шлифованного тонкого среза портландцементного клинкера видно, что C ₃ S в виде светлых угловатых кристаллов.Более темные округлые кристаллы имеют размер C ₂ S. Увеличение примерно 400X. ³

Влияние фазового состава

Химический состав каждого типа цемента, соответствующего ASTM C150, должен соответствовать требуемому пределу или находиться в пределах указанного диапазона, установленного в стандарте. Определенные требования к составу применяются ко всем типам цемента. Например, для каждого типа цемента, соответствующего ASTM C150, допускается максимальное содержание оксида магния 6%. Оксид магния вызывает небольшое расширение во время гидратации цемента, поэтому количество этого материала должно быть ограничено.

Требования к составу для типов от II до V разработаны таким образом, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их назначением.

Обратитесь к Рисунку 2, чтобы сопоставить относительную реактивность каждой фазы со следующими характеристиками цемента.

Рисунок 2 Относительная реакционная способность цементных смесей. Кривая с пометкой «Общий» имеет состав: 55% C ₃ S, 18% C ₂ S, 10% C ₃ A и 8% C ₄ AF, средний состав цемента типа I ( Теннис и Дженнингс 2000).³

Сульфатостойкость

Нижний C ₃ Содержание A в цементе соответствует повышенной сульфатостойкости. Поэтому для цемента типа II, который предназначен для умеренной сульфатостойкости, допускается максимальное содержание C ₃ A 8%. Аналогичным образом, для цемента типа V, который предназначен для обеспечения высокой сульфатостойкости, допускается содержание C ₃ A не более 5%.

Развитие силы в раннем возрасте и повышенная теплота гидратации

C ₃ A также является основным источником тепла гидратации портландцемента.Цемент типа III, который указан в сценариях, где желательна высокая начальная прочность или повышенная теплота гидратации, допускает относительно высокое содержание C ₃ A до 15%.

Нижняя теплота гидратации

И наоборот, цемент типа IV, который указывается, когда необходима низкая теплота гидратации, допускает максимальное содержание C ₃ A 7%. Кроме того, цемент типа IV требует минимального содержания C ₂ S на уровне 40%, потому что C ₂ S гидратирует и медленно затвердевает и способствует увеличению прочности после одной недели.Это помогает обеспечить более медленное развитие силы и меньшее тепловыделение в раннем возрасте.

C _₃ S быстро гидратируется и вносит значительный вклад в развитие силы и начального набора в раннем возрасте. Таким образом, цементы типа IV допускают максимальное содержание C ₃ S на уровне 35%, что регулирует прирост прочности в раннем возрасте и тепловыделение.

Влияние физических характеристик

Размер частиц

Тонкость помола по Блейну — это мера крупности частиц цемента, определяемая в соответствии с ASTM C204, «Стандартные методы испытаний тонкости помола гидравлического цемента с помощью воздухопроницаемого прибора.”

Общая площадь поверхности частиц, заполняющих данный объем, увеличивается с уменьшением размера частиц. Следовательно, меньший размер частиц обеспечивает большую площадь контакта для воды для смешивания. Увеличенная площадь поверхности цемента и большая площадь контакта с водой для смешивания позволяет более мелким цементам легче реагировать с водой, что может ускорить гидратацию, увеличение прочности в раннем возрасте и время схватывания. Некоторые из основных типов цемента имеют требования к размеру частиц в виде пределов крупности по Блейну, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их типом.

Например, цемент типа III будет иметь более высокую долю частиц меньшего размера, чтобы помочь достичь большего развития прочности в раннем возрасте, в то время как цемент типа IV, вероятно, будет иметь большую долю частиц большего размера, чтобы помочь регулировать время схватывания и обеспечить более низкое нагревание. гидратации.

Прочность на сжатие

ASTM C150 также описывает минимальные результаты по прочности на сжатие для паст, изготовленных с каждым из основных типов цемента. Важно отметить, что это минимальные значения, и они не являются репрезентативными для прочности бетона на сжатие в данном возрасте.На рисунке 3 показано среднее время схватывания некоторых образцов портландцемента.

Рисунок 3 Среднее (среднее) время схватывания портландцементов по ASTM C191. Цифры в столбцах указывают количество цементов, включенных в среднее значение (Tennis, 2016). ³

Паста, изготовленная из цемента типа I, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм за 3 дня и 2760 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа II, необходима для достижения прочности на сжатие 1450 фунтов на квадратный дюйм за 3 дня и 2470 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней.Паста, изготовленная из цемента типа V, должна демонстрировать минимальную прочность на сжатие 1160 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня, 2180 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 3050 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней.

Поскольку цементы типа II и V имеют более низкое содержание C ₃ A для достижения большей сульфатостойкости, разумно ожидать несколько более низких результатов прочности на сжатие в раннем возрасте. Паста, изготовленная из цемента типа III, для использования, когда требуется более высокая прочность в раннем возрасте, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм в 1 день и 3480 фунтов на квадратный дюйм в 3 дня.Никаких дополнительных требований к силе не указано, потому что ранний возраст обычно относится к первым нескольким дням гидратации.

Паста, изготовленная из цемента типа IV, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1020 фунтов на квадратный дюйм за 7 дней и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней. Низкое содержание C ₃ S в цементе типа IV снижает теплоту гидратации за счет замедления скорости реакции цемента, что, в свою очередь, снижает прирост прочности в раннем возрасте. Следовательно, требования к прочности на сжатие для пасты, изготовленной из цемента типа IV, ниже, чем требования для других типов цемента.

Цемент для любого применения

Каждый тип цемента имеет свой диапазон химических и физических требований, которые способствуют предпочтительному поведению бетонной смеси, чтобы оптимизировать ее для большинства приложений. Поскольку характеристики цемента постоянно меняются, сборщики железобетонных изделий могут добиться улучшенных характеристик бетона в более сложных условиях.

Рассмотрите возможность просмотра сертификатов вашей цементной мельницы для получения информации о составе каждой партии. Поскольку для многих компонентов в одном типе цемента допускается определенный диапазон значений, может быть полезно использовать детали, указанные в сертификате мельницы, для прогнозирования характеристик свежего или затвердевшего бетона или для устранения незначительных несоответствий.Проконсультируйтесь со своим поставщиком цемента, чтобы узнать больше о вашем цементе и о том, как он взаимодействует с другими материалами в вашей смеси для достижения наилучших результатов.

Кайла Хэнсон, P.E., директор NPCA по техническим услугам.

Ссылки :

1. Это сокращенные обозначения химических соединений. Согласно ASTM C150 при выражении фаз C = CaO, S = SiO ₂, A = Al ₂ O ₃, F = Fe ₂ O ₃.
2. Проектирование и контроль бетонных смесей PCA, 15-е издание
3. Косматка, Стивен Х. и Уилсон, Мишель Л., Проектирование и контроль бетонных смесей, EB001, 16-е издание, Ассоциация портландцемента, Скоки, Иллинойс, США, 2016, 632 с.

Шесть типов цемента

август 28

Шесть типов цемента

Опубликовано автор: TCL on Четверг, 28 августа 2014 г. в блоге

Цемент — это универсальная и сложная структура с взаимозаменяемыми составами и свойствами.Существует шесть различных типов цемента с определенными характеристиками и химическим составом. Ниже мы рассмотрим каждый тип и то, что делает его уникальным.

Тип I; Обычный портландцемент (OPC). Это цемент общего назначения без особых свойств. Он не устойчив к сульфатам и в процессе гидратации выделяет изрядное количество тепла.
Тип IP; Смешанный цемент (пуццолан). Это также цемент общего назначения, который в основном используется для бетонирования и оштукатуривания.Его преимущества включают: повышенную долговременную прочность, улучшенную обрабатываемость и устойчивость к оседанию, снижение воздействия реактивных заполнителей, снижение риска растрескивания из-за более низкой теплоты гидратации, более прочный бетон, снижение парниковых газов.
Цемент II типа. Используется, когда требуется умеренная сульфатостойкость и / или умеренная теплота гидратации. Это также полезно для фундаментных работ на участках с умеренным содержанием сульфатов в грунтовых водах. Обычно он набирает силу немного медленнее, чем тип I, и имеет более низкую теплоту гидратации, чем тип I.
Цемент III типа. Классифицируется как быстротвердеющий цемент, он мельче, чем тип I, и имеет более высокое содержание C ₃ S и уровень сульфита. Он также получает «28 дней: прочность за 7 дней. Полезно там, где необходимо быстро снять опалубку, или на участках, которые позволяют раннее движение по дорожному покрытию.
Тип V (SR Цемент. Цемент с высокой сульфатостойкостью (SR), имеет очень низкую теплоту гидратации и набирает прочность медленнее, чем тип II и I. Используется в тех случаях, когда в почве содержится большое количество сульфатов / щелочей. соединения в грунтовых водах, канализации, пирсах и площадках на побережье.
Цемент для нефтяных скважин класса «G». Этот цемент является специальным цементом, предназначенным для нефтегазовой промышленности, он обладает особыми поведенческими свойствами при высоких температурах и давлении. Он обладает высокой устойчивостью к сульфату и может быть смешан с различными добавками для изменения поведения в уникальных условиях скважины.

Вдохновлять женщин и побуждать к изменению политики в Грене…
Революция Евы

Топ-15 типов цемента

(используется с разрешения ACI’s Concrete Craftsman Series «Concrete Fundamentals» )

Свежезамешанный бетон состоит из цемента, воды и таких заполнителей, как песок и гравий. Часто он также содержит одну или несколько добавок и дополнительных вяжущих материалов (SCM). Качество этих ингредиентов, их пропорции и способ смешивания влияют на прочность бетона.Как правило, свежая бетонная смесь должна быть пластичной или полужидкой и иметь форму глины в руке.

Давайте взглянем на некоторые из наиболее распространенных типов цемента, используемых в бетоне.

Портландцемент — это гидравлический цемент, что означает, что он схватывается и затвердевает, вступая в химическую реакцию с водой, и они могут это делать под водой. Во время реакции, которая называется гидратацией, они выделяют тепло, образуя каменную массу, которая связывает частицы заполнителя вместе.Большая часть гидратации и увеличения прочности бетона происходит в первый месяц (обычно это 28 дней). После этого может наблюдаться медленный прирост силы в течение длительного периода, иногда 50 лет и более. В массивных конструкциях, таких как плотины и большие опоры, а также в жаркую погоду выделяемое тепло может иногда вызывать растрескивание и потерю прочности. Однако при большинстве бетонных работ, особенно в холодную погоду, тепло помогает бетону быстрее затвердеть и набрать прочность.

Истоки

Портландцемент

был запатентован в 1824 году Джозефом Аспдином, каменщиком из Англии.Он назвал его «портленд», потому что изготовленный из него бетон был похож по цвету на натуральный известняк с острова Портленд. Хотя Аспдин был первым, кто запатентовал формулу цемента, природные цементы, полученные путем нагревания природных минералов, использовались веками. Греки и римляне использовали известковые растворы, гидравлические свойства которых были приданы добавлением вулканического пепла и других природных пуццоланов. Первые зарегистрированные поставки портландцемента в США поступили из Европы в 1868 году, и впервые он был произведен в США.С. в 1871 г. (Конструирование и контроль бетонных смесей 1).

Производство

Для производства портландцемента тонкоизмельченное сырье, такое как известняк, глина, цементная порода и железная руда, смешивают мокрым или сухим способом с получением смеси с желаемым химическим составом. Сырьевая смесь нагревается в печи до температуры от 2600 до 3000 ° F (от 1400 до 1650 ° C). В печи он химически превращается в гранулы цементного клинкера. Клинкер охлаждают и измельчают до мелкой пудры с добавлением небольшого количества гипса для регулирования времени схватывания.Получающийся в результате цемент не является одним химическим веществом, а представляет собой сложную смесь химических соединений, которые участвуют в процессе гидратации.

Горячий конец современной цементной печи среднего размера с покрышками, роликами и приводом. (источник: Википедия)

Типы портлендского цемента

ASTM Cl50 / C150M, «Стандартные спецификации для портландцемента», определяет основные типы портландцемента, используемые в США:

Тип I, нормальный цемент

Цемент общего назначения, используемый там, где не требуются особые свойства других типов.Широко используется в плитах на земле, в зданиях из железобетона, мостах и в других местах, где бетон не подвергается воздействию агрессивных сред или нежелательного повышения температуры из-за высокой температуры гидратации.

Тип II, умеренная сульфатостойкость

Используется там, где требуется противодействие умеренному воздействию сульфатов, например, в дренажных сооружениях, где сульфат в грунтовых водах не является необычно сильным. Обычно выделяет тепло гидратации медленнее, чем тип I. Набирает прочность медленнее, чем типы I и III, но в конечном итоге нагоняет (около 56 дней), когда бетон должным образом затвердевает.

Тип III, высокопрочный цемент

Развивает силу намного быстрее, чем Тип I, за 28 дней, обычно за неделю или меньше. Аналогичен типу I, но более мелко измельчен, чтобы быстрее набирать силу. Полезно, когда формы необходимо удалить раньше, например, на заводах по производству сборных железобетонных изделий или когда конструкция будет быстро введена в эксплуатацию.

Тип IV, низкая теплота гидратации

Развивает силу медленнее, чем другие типы, и выделяет меньше тепла при гидратации.Используется в массивных конструкциях, таких как гравитационные плотины и маты, где требуется минимизировать скорость и количество тепла, выделяемого во время твердения. Цемент типа IV больше не производится в США, потому что SCM предлагают менее дорогой способ контролировать повышение температуры.

Тип V, высокая сульфатостойкость

Используется только в бетоне, подвергающемся сильному воздействию сульфатов, в основном там, где почва или грунтовые воды имеют высокое содержание сульфатов. Сульфатное воздействие на бетон может привести к растрескиванию и разрушению бетона, если бетон не сделан сульфатостойким.

ASTM C150 / C150M также предусматривает три типа воздухововлекающих цементов — типы IA, IIA и IIIA — которые аналогичны типам I, II и III, описанным ранее, за исключением того, что они производятся с небольшими количествами воздухововлекающих материалов. повышающие устойчивость бетона к циклам замерзания и оттаивания. Большинство производителей бетона считают, что более эффективно добавлять воздухововлекающие добавки в процессе смешивания бетона, чем использовать специальные цементы, поэтому спрос на воздухововлекающие цементы ограничен.

Два цемента, которые производят умеренную теплоту гидратации, Тип II (MH): «Для общего использования, особенно когда желательны умеренная теплота гидратации и умеренная сульфатостойкость», и Тип Il (MH) A, «Воздухововлекающий цемент. для тех же применений, что и Тип II (MH), где требуется воздухововлечение », также описаны в ASTM C150 / C150M.

Портландцемент

типа I обычно имеется на складе и поставляется, если тип цемента не указан. Тип II также широко доступен, особенно в районах с воздействием соленой воды или высоким содержанием сульфатов в почве.Вместе типы I и II составляют 90 процентов цемента, поставляемого с заводов США. Тип III и белый цемент доступны в крупных городах, и на них приходится около 4 процентов поставок цемента.

Белый и цветной портландцемент

Серый или желто-коричневый цвет обычного портландцемента в основном зависит от количества железа в цементе. Белый цемент, который отличается от обычных цементов главным образом по цвету, производится в соответствии со стандартом ASTM Cl 50/1 SOM, обычно типом I или типом III.Белый портландцемент производится из отборного сырья, содержащего очень мало оксидов железа или марганца, которые придают цементу типичный серый цвет. Белый портландцемент используется в основном в архитектурных целях как в сборном, так и в монолитном бетоне.

Кладбище на севере Италии из белого портландцемента (Источник: dezeen.com)

Это необходимо для белого бетона и дает более яркие и насыщенные цвета для цветного бетона, в который во время смешивания добавляются пигменты.Цветные цементы производятся путем измельчения пигментов с белым клинкером.

Только 6 процентов цемента в США идет на специальные гидравлические цементы. Кратко описаны некоторые из наиболее важных типов специального цемента.

Смешанные цементы

Либо ASTM C595 / C595M, «Стандартные технические условия на смешанные гидравлические цементы», либо ASTM Cll57 / Cll57M, «Стандартные технические условия на гидравлический цемент», используются для определения смешанных цементов.

Смешанные цементы производятся путем комбинирования двух или более мелких материалов из следующих:

а.) Портландцемент
b.) Шлаковый цемент
c.) Летучая зола и другие пуццоланы
d.) Гашеная известь
e.) Молотый известняк
f.) Предварительно смешанные комбинации (a) — (e)

Типы цемента, произведенные таким способом, классифицируются по стандартам ASTM. Типы цемента в ASTM C595 / C595M включают:

Тип ИС — портландцемент доменный шлаковый
Тип IP — портланд-пуццолановый цемент
Тип IL — портланд-известняковый цемент
Тип IT — Трехкомпонентный цемент с добавками

Эти цементы могут иметь необязательные специальные свойства, обозначенные дополнительными обозначениями, например, MS для умеренной сульфатостойкости, HS для высокой сульфатостойкости, MH для умеренной теплоты гидратации, LH для низкой теплоты гидратации и т. Д.

Типы цемента в ASTM C 1157 / C 1157M включают:

Тип ГУ — Гидравлический цемент общего назначения
Тип HE — высокопрочный
Тип MS — Умеренная сульфатостойкость
Тип HS — Высокая сульфатостойкость

Смешанные цементы могут использоваться в строительстве, когда требуются определенные свойства этих типов цементов. Однако бетон может не набирать прочность так быстро, как цементы ASTM Cl50 / Cl50M.

Кладочный цемент

Кладочный цемент — это гидравлический цемент, изготовленный в соответствии с требованиями ASTM C91 / C91M, «Стандартные технические условия на каменный цемент», предназначенный для использования в растворах для каменных конструкций.Они содержат разновидность цемента или гидравлической извести, обычно в сочетании с другими материалами, такими как гашеная известь, известняк, мел, шлак или глина. Существует три типа — M, N и S — которые используются с другими цементами или без них для получения работоспособных пластиковых кладочных растворов. Кладочный цемент можно использовать для чистки и штукатурки (лепнины), но никогда для изготовления бетона.

Расширяющиеся цементы

Эти гидравлические цементы расширяются, а не сжимаются во время ранней гидратации после схватывания.Изготовленные в соответствии с ASTM C845 / C845M, «Стандартные технические условия на расширяющийся гидравлический цемент», они чаще всего используются для производства бетона с компенсацией усадки. Существует три классификации: K, M и S. Когда расширение должным образом ограничено, они эффективны для изготовления тротуаров и плит без трещин, а также для устранения протечек в бетонных и кирпичных стенах. Расширяющиеся цементы обычно не производятся; большинство производителей бетона считают, что более экономично добавлять расширяющую добавку в процессе смешивания бетона, чем использовать специальный расширяющийся цемент.

Кроме того, в разработке находятся также скважинные, огнеупорные, пластмассовые, водостойкие цементы, цементы с регулируемым отверждением и другие цементы. Обратитесь к Проектирование и контроль бетонной смеси s для получения дополнительной информации о смешанных цементах.

Эта статья представляет собой отрывок из серии Concrete Craftsman Series «Основы бетона» ACI и используется с разрешения. Чтобы приобрести эту серию или другие образовательные публикации ACI, перейдите сюда.

Содержание этой статьи также включено в пакет программы сертификации ACI под названием «Основы бетонного строительства»

15 видов цемента, о которых следует знать

Цемент — это связующий материал, который обеспечивает связь между заполнителями и армирующими материалами. С развитием технологий также изменились качество и виды цемента. Таким образом, существуют разные виды цемента для разных строительных работ.

Типы цемента

Цемент в основном делится на две категории в зависимости от механизма твердения и схватывания. Это-

Гидравлический цемент
Негидравлический цемент

Наряду с этими основными типами, в зависимости от состава и характеристик существует множество видов цемента. Ниже приведены другие типы цемента:

Обычный портландцемент (OPC)
Портланд-пуццолановый цемент (PPC)
Быстротвердеющий цемент
Быстротвердеющий цемент
Низкотемпературный цемент
Сульфатостойкий цемент
Дробеструйная печь
Цемент с высоким содержанием глинозема
Белый цемент
Цветной цемент
Воздухововлекающий цемент
Расширяющийся цемент
Гидрофобный цемент

Ниже приведены краткие описания этих типов цемента и их применения.

Гидравлический цемент Как видно из названия, гидравлический цемент — это цемент, который затвердевает путем гидратации в присутствии воды. Известняк, глина и гипс являются основным сырьем для производства негидравлического цемента. Это сырье сжигается при очень высокой температуре для производства гидравлического цемента.
Гидравлический цемент (цемент, который не только затвердевает в результате реакции с водой, но и образует водостойкий продукт), производимый измельчением клинкеров, которые в основном состоят из гидравлических силикатов кальция, обычно содержащих одну или несколько форм сульфата кальция в качестве промежуточного продукта. добавление земли.
Негидравлический цемент
Негидравлический цемент не требует воды для затвердевания. Он попадает с помощью углекислого газа (CO ₂) из воздуха. Этот тип цемента требует сухих условий для затвердевания. Известь, гипсовые штукатурки и оксихлорид — необходимое сырье для производства негидравлического цемента. Пример: гашеная известь — это негидравлический цемент.
Обычный портландцемент (OPC)
В обычных строительных работах широко используется обычный портландцемент.
Портландцементный клинкер — это гидравлический материал, который должен состоять не менее чем на две трети по массе силикатов кальция (3 CaO · SiO2 и 2 CaO · SiO2), остальная часть состоит из алюмосодержащих и железосодержащих фаз клинкера. и другие соединения. Отношение CaO к SiO2 должно быть не менее 2,0. Содержание оксида магния (MgO) не должно превышать 5,0% по массе.
Состав обычного портландцемента:
Глинистые или силикаты глинозема (глина и сланцы)
Известняк или карбонат кальция (известняк, мел и мергель)
Использование обычного портландцемента
используется для общестроительных целей.
Также используется в большинстве кладочных работ.
Портлендский пуццолановый цемент (PPC)
Пуццоланы — это природные или синтетические материалы, содержащие диоксид кремния в реактивных формах. Он реагирует с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации цемента, с образованием дополнительных цементирующих материалов, когда он тонко измельчается. Состав портландского пуццоланового цемента:
OPC клинкер
Гипс
Пуццолановые материалы (летучая зола, вулканический пепел и пары кальцинированной глины или кремнезема.)
Использование Portland Pozzolana Cement
PPC обычно используется в гидротехнических сооружениях, морских сооружениях, строительстве на берегу моря, строительстве плотин и т. Д.
Он также используется в предварительно напряженных и предварительно напряженных бетонных элементах.
Поскольку он обеспечивает лучшую отделку поверхности, используется в декоративных и художественных конструкциях.
Также используется при производстве сборных канализационных труб.
Подробнее:
Быстротвердеющий цемент
Когда мелко измельченный силикат трикальциев (C3S) присутствует в OPC с более высоким содержанием, он набирает прочность быстрее, чем OPC.Этот тип OPC называется быстротвердеющим цементом. Это время начального схватывания 30 минут и время окончательного застывания 600 минут.
Использование быстротвердеющего цемента
Быстротвердеющий цемент в основном используется там, где требуется быстрое строительство, например, при строительстве дорожного покрытия.
Он также дает высокую прочность.
На нашем сайте мы опубликовали три статьи о быстротвердеющем цементе. Если вы хотите узнать больше о RHC, вы можете перейти по следующей ссылке.
Цемент быстрого схватывания
Цемент быстрого схватывания — это цемент, который схватывается за очень короткое время. Время начального схватывания составляет 5 минут, а время окончательного схватывания — 30 минут. Состав цемента быстрого схватывания:
Клинкер
Сульфат алюминия (от 1% до 3% от веса клинкера)
Сульфат алюминия увеличивает скорость гидратации силиката.
Применение быстросхватывающегося цемента
Используется в подводном строительстве.
Используется также в дождливую и холодную погоду.
Используется при более высоких температурах, при которых вода легко испаряется.
Используется для анкеровки или анкерных работ и проходки туннелей
Низкотемпературный цемент
Это цемент пространственного типа, который выделяет низкую теплоту гидратации во время схватывания. Некоторые химические составы обыкновенного портландцемента изменены для уменьшения теплоты гидратации. Химический состав низкотемпературного цемента:
Низкий процент (5%) трикальцийалюмината (C3A)
Более высокий процент (46%) демифицирующего силиката (C2S).
Применение низкотемпературного цемента
Используется для строительства больших опор плотин, больших плит плотин и цоколей ветряных турбин.
Также используется для строительства химических заводов.
Сульфатостойкий цемент
Сульфатостойкий цемент используется для противодействия сульфатным атакам в бетоне. Из-за более низкого процентного содержания алюмината трикальция производство сульфоалюминатов кальция снижается.
Использование сульфатостойкого цемента
Строительство в контакте с почвой или грунтовыми водами, имеющими более 0.2% или 0,3% г / л сульфатных солей соответственно.
Бетонные поверхности, подвергающиеся попеременному смачиванию и высыханию, такие как опоры мостов, бетонная поверхность в приливной зоне, перрон, здания на берегу моря.
Планы очистки сточных вод, дымоход, химическая промышленность, водохранилище, отстойники, дренажные работы, градирни, береговые защитные сооружения, такие как морские стены, волнорезы, четвероногие и т. Д.
доменный цемент
портландцемент клинкер и гранулированный доменный шлак смешивают с получением доменного цемента.Максимум 65 процентов смеси может состоять из доменного шлака.
Применение доменного цемента
Он обладает высокой сульфатостойкостью
Часто используется в строительстве с морской водой.
Цемент с высоким содержанием глинозема
Цемент с высоким содержанием глинозема получают путем смешивания кальцинированного боксита (это алюминиевая руда) и обычной извести с клинкером во время производства OPC. В котором общее количество содержания глинозема не должно быть менее 32% и должно поддерживаться массовое соотношение глинозема к извести между 0.85 до 1,30.
Применение высокоглиноземистого цемента
Применяется там, где бетонные конструкции подвергаются воздействию высоких температур, например, в цехах, огнеупорах, литейных цехах и т. Д.
Он также используется там, где бетон подвергается морозу и кислотному воздействию.
Белый цемент
Белый цемент очень похож на обычный портландцемент, за исключением цвета. В White Cement мало оксида железа и оксида марганца. Это дороже, чем OPC, поэтому неэкономично для обычной работы.
Использование белого цемента
Обычно используется в декоративных работах.
Может также использоваться для дорожных заграждений, затирки черепицы, бассейнов, материалов для ямочного ремонта черепицы и терраццо поверхностей.
Подробнее о белом цементе:
Цветной цемент
Для получения от 5 до 10 процентов подходящих пигментов измельчают с помощью OPC. Виды пигментов подбираются по желаемому цвету.
Использование цветного цемента
Цветной цемент используется для различных декоративных работ.
Воздухововлекающий цемент
Видно, что увлечение воздуха или образование пузырьков газа при нанесении цемента увеличивает сопротивление морозу, огню, образованию накипи и другим подобным дефектам. Воздухововлекающий цемент — это особый вид цемента, который задерживает в бетоне оловянные пузырьки воздуха.
Его получают путем измельчения мельчайших аэрозольных материалов с клинкером путем добавления смолистых материалов, например смола винсола к обычному портландцементу.
Когда вода в бетоне взъерошивается из-за низкой температуры, она расширяется.Когда цемент захватывает воздух, воздушные пустоты в бетоне обеспечивают пространство для расширения воды без образования трещин в бетоне. Но этот вид цемента не обеспечивает бетону высокой прочности.
Применение воздухововлекающего цемента
Особенно его используют в областях с очень низкими температурами.
Он также противостоит атаке Сульфета.
Используется там, где используется противообледенительный химикат.
Расширяющийся цемент
В процессе гидратации расширяющийся цемент увеличивает свой объем.Преодолеть потерю усадки можно, используя расширяющийся цемент.
Существует три типа расширяющегося цемента:
K Тип расширяющегося цемента
M Тип расширяющегося цемента
S Тип расширяющегося цемента
K Тип расширяющегося цемента
Сырье для этих типов цемента
Портландцемент
Тетракальций триуминат сульфат безводный (C4A3S)
Сульфат кальция (CaSO4)
Известь (CaO).
M Тип Expansive Cement
Сырье для этих видов цемента
Портландцементный клинкер
Сульфат кальция.
Расширяющийся цемент типа S
Сырье для этих типов цемента
Клинкеры портландцемента
Сульфат кальция (большое количество)
Трикальций алюминат (C3A) (большое количество)
Расширяющийся цемент
Используется при строительстве предварительно напряженных бетонных элементов.
Также используется для заделки швов и затирки анкерных болтов.
Этот вид цемента используется при строительстве различных гидротехнических сооружений.
Гидрофобный цемент
Чтобы противостоять процессу гидратации на стадии транспортировки или хранения, клинкеры измельчают с водоотталкивающим пленочным веществом, таким как олеиновая кислота или стеариновая кислота. Эти химические вещества образуют слой на частицах цемента и не позволяют воде смешиваться и запускать процесс гидратации.Когда цемент и заполнитель тщательно перемешиваются в смесителе, защитные слои разрушаются и начинают нормальную гидратацию с некоторым воздухововлечением, что увеличивает удобоукладываемость.
Применение гидрофобного цемента
Обычно он используется при строительстве водных сооружений, таких как плотины, водосбросы или другие подводные сооружения.
Он также используется при строительстве подземных сооружений, таких как туннели и т. Д.
Какой тип цемента использовать?
Какой вид цемента лучше подходит для моих нужд?
В Канаде Канадская ассоциация стандартов (CSA) определяет шесть типов цемента в соответствии со стандартом A3001.Эти цементы производятся в соответствии с точными физическими и химическими характеристиками. GU Цемент общего назначения — это многоцелевой цемент, подходящий для всех применений, не требующих особых свойств по сравнению с другими типами цемента. Используется в различных областях, таких как: тротуары, полы, здания, тротуары, трубы, кирпичные блоки и т. Д.
MS Цемент средней сульфатостойкости используется для защиты бетона от умеренного воздействия сульфатов. Он используется для обычных конструкций или элементов конструкций, контактирующих с почвами или подземными водами, имеющими концентрацию сульфатов выше нормы, но не исключительно высокую.Бетон, подверженный воздействию морской воды, часто делают с использованием цемента типа MS. Он также используется в горнодобывающей промышленности или в промышленности.
Цемент с умеренным теплом гидратации MH специально разработан, чтобы выделять меньше тепла и медленнее, чем цемент общего назначения. Теплота гидратации — это химический процесс, который начинается при смешивании воды с цементом. Умеренная теплота гидратации цемента — дополнительная характеристика, предлагаемая клиентам. Этот тип цемента может использоваться в массивных конструкциях, таких как плотины, опоры или колонны мостов, фундаменты или толстые подпорные стены, для которых риск образования трещин в результате нагрева выше, особенно если бетон следует заливать в теплую погоду.
HE High Early Strength Cement обеспечивает высокую прочность за более короткое время, обычно за неделю или меньше. Этот цемент химически и физически подобен обычному цементу, за исключением того, что его частицы измельчены более мелко. Он используется, когда необходимо быстро снять опалубку или без промедления ввести конструкцию в эксплуатацию. Для строительства в холодную погоду цемент HE сокращает время отверждения.
LH Low Heat of Hydration Cement используется в случаях, когда необходимо максимально снизить количество тепла, выделяемого в процессе гидратации.Этот цемент наращивает сопротивление медленнее, чем другие типы цемента. Рекомендуется для массивных бетонных конструкций, таких как гравитационные плотины, для которых теплота гидратации должна быть сведена к минимуму. Цемент LH обычно доступен для крупных проектов и по специальному заказу.
Цемент с высокой сульфатостойкостью используется в бетоне с высоким содержанием сульфатов, в основном в тех случаях, когда почва или грунтовые воды имеют высокое содержание сульфатов. Прочность бетона, изготовленного из сульфатостойкого цемента, будет развиваться медленнее, чем из обычного гидравлического цемента.Низкое водоцементное соотношение и низкая проницаемость важны для бетона, подверженного воздействию сульфатов.
Белый портландцемент отличается от обычного серого цемента своим белым цветом. Он соответствует стандартам CSA для обычных и ранних высокопрочных цементов. В процессе производства с использованием незначительного количества оксидов железа и магния он приобретает белый цвет. Белый портландцемент в основном используется в архитектурных целях: сборные ненесущие стены, облицовочные панели, терраццо, штукатурка, цементная краска, керамический раствор или декоративный бетон.Рекомендуется для белого или цветного бетона, растворов или строительных растворов.
Смешанный цемент — Lehigh Hanson, Inc.
Комбинирование портландцемента с дополнительными вяжущими материалами дает смешанные цементы. Материалы объединяются путем их измельчения в процессе производства цемента или путем их смешивания после измельчения.
Добавки заменяют часть портландцемента материалами, которые часто являются вторичными продуктами из других отраслей промышленности.Их экологические преимущества очевидны: сокращение отходов, потребление энергии и выбросы парниковых газов при сохранении природных ресурсов.
Наиболее распространенными добавками в цементные смеси являются летучая зола, микрокремнезем, шлаковый цемент и известняк.
Легко наиболее широко используемый дополнительный материал, зола-унос является побочным продуктом сжигания угля на электростанциях. Летучая зола отфильтровывается из выхлопных газов в виде мелкодисперсного порошка. Нашей торговой маркой Lehigh Cement Company для цемента с добавлением золы уноса является InterCem®, который мы производим сегодня на нашем цементном заводе в Эдмонтоне, Канада.
Пары кремнезема также являются промышленным побочным продуктом. Это ультратонкий порошок, получаемый при производстве кремниевых металлов и сплавов в электродуговых печах.
Шлаковый цемент является побочным продуктом производства стали. Он образуется из расплавленного шлака в доменных печах, используемых для переработки железной руды в сталь.
Мелкоизмельченный известняк может заменить от 5% до 15% портландцемента. Для производства портланд-известнякового цемента требуется меньше энергии, поскольку известняк не подвергается пирообработке, как портландцемент, который он заменяет.Наша торговая марка Lehigh Cement Company для этого смешанного цемента — EcoCem ™ PLC .
Поднимая планку для цемента и бетона
Преимущества смешанных цементов делятся на две большие категории: экологические и связанные с эксплуатационными характеристиками. Использование дополнительных вяжущих материалов может сделать бетон более экономичным, повысить прочность и долговечность и повлиять на другие свойства. Они также вносят свой вклад в устойчивое строительство, сохраняя природные ресурсы и снижая потребление энергии и выбросы.
Среди ключевых преимуществ:
Более низкая водопотребность в бетонной смеси: Смешанный цемент обычно достигает того же уровня осадки, показателя консистенции, с меньшим количеством воды, чем бетон, содержащий только портландцемент. Это улучшает удобоукладываемость свежего бетона, облегчая укладку и отделку. Использование меньшего количества воды также снижает усадку и проницаемость.
Повышенная долговечность и долговечность: Смешанные цементы способствуют долгосрочному увеличению прочности бетона.Пары кремнезема могут ускорить развитие прочности и сократить время отверждения.
Более низкая теплота гидратации и меньший риск термического растрескивания: Если разница температур между бетонной поверхностью и его внутренней частью велика, может возникнуть трещина. Комбинированные цементы снижают тепло гидратации и термические напряжения.
Сниженная общая стоимость бетона: Минеральные добавки, используемые для замены портландцемента, требуют значительно меньшей обработки и обычно снижают стоимость бетона.
Обеспечивает экологичное строительство и снижает воздействие на окружающую среду: Переработка побочных продуктов, таких как летучая зола и шлак, сокращает количество отходов, сберегает ресурсы, которые обычно используются для производства портландцемента, экономит энергию и сокращает выбросы от топлива, такого как уголь, включая парниковые газы.
InterCem® — это смешанный цемент, который предлагает несколько преимуществ для потребителей и производства. С точки зрения фазы конечного использования InterCem® может помочь сократить требуемые запасы летучей золы на участках готовой смеси, а также предоставить высококачественный и стабильный продукт, который обеспечивает начальную прочность и удобоукладываемость.
Производство InterCem® позволяет Lehigh Cement компенсировать клинкер в конечном цементном продукте. Компенсация клинкера до 30 +% в цементе InterCem® приводит к прямому сокращению топлива и связанных с этим выбросов, которые были бы использованы для производства офсетного клинкера. Измельчение этого материала в наших мельницах для помола цемента дает конечным пользователям уверенность и безопасность, зная, что конечный продукт, который они получают, проходит строгие процедуры обеспечения / контроля качества; обеспечение того, чтобы InterCem® соответствовал рыночным спецификациям и превосходил их.Использование этих отходов для создания InterCem® также нейтрализует летучую золу, которую вывозят на свалки или используют в качестве засыпки в программах рекультивации. Затем зола и все ее составляющие «герметизируются» внутри бетона, изготовленного с использованием InterCem®.
InterCem® обеспечивает устойчивость к сульфатному воздействию, сравнимую с HS-цементом, а также обеспечивает устойчивость к реакционной способности щелочных агрегатов (AAR). Стандартные приложения похожи на ГУ; полы, фундамент зданий, коммерческое бетонное строительство и стабилизация грунта.
Чтобы узнать больше о InterCem®, щелкните здесь.
Продукты и стандарты
Смешанные цементы соответствуют требованиям Американского общества испытаний материалов (ASTM) C595, Спецификации для смешанных гидравлических цементов.
ASTM определяет четыре типа смешанных цементов:
Тип IS (X), портланд-шлаковый цемент: Для общего строительства используются смеси, содержащие до 70% шлакового цемента.
No related posts.