Setka42.ru

Сетка №42
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прочность цемента

Прочность цемента

Цемент является основным материалом при изготовлении бетонных конструкций необходимых для возведения объектов жилого и промышленного характера. От его качества и соответствия технических показателей нормативам зависит устойчивость здания, его ресурс эксплуатации и показатели комфортности жилых помещений. Прочность цемента — одно из основополагающих качеств главного компонента — бетона. На прочность можно повлиять, приобщив к составу некоторые добавки, добившись более качественных показателей финального изделия. Но, прежде чем работать над дополнением состава, стоит определить, что подразумевают под понятием прочности цемента и какова ее важность.

Какие свойства учитывают при выборе

Покупая цемент для различных целей, обращают внимание на следующие характеристики:

  • Прочность. Маркируется М и имеет градацию в зависимости от нагрузки: например, М300 выдерживает нагрузку 300 кг/см2. Класс прочности обозначают В измеряют в МПа.
  • Устойчивость к коррозии. Это способность препятствовать воздействию агрессивной внешней среды. Самый стойкий — пуццолановый цемент, применяемый для строительства подводных сооружений.
  • Водостойкость. Способность достигать в воде необходимого состояния, сохранять свои свойства под воздействием влаги.
  • Морозостойкость. Показывает, сколько циклов заморозки/оттаивания может выдержать материал.
  • Сульфатостойкость. Сохранение характеристики при взаимодействии с сульфат-ионами, содержащимися в соленой воде.
  • Тонкость помола. Свойство порошка, от которого зависит прочность и время затвердевания.

Ключевое значение отводится прочности, от которой зависят условия применения цемента, характеристики монолитной конструкции. Окончательно судить о прочности можно спустя 28 дней после замеса, когда цемент приходит в готовность. Процесс отвердения начинается через 1-2 часа после затвора, заканчивается спустя 12 часов. Прочность набирается благодаря гидратационному теплу. Низкие температуры содействуют прохождению цикла, тогда как высокие ускоряют процесс, могут вызвать растрескивание.

Параметры прочности можно найти на упаковке, там же размещена информация по типам конструкций, сферам применения.

Производственный процесс

Технология производства различных видов одинаковая, отличия касаются состава и пропорций вносимых компонентов, которые могут добавляться на разных этапах. Все актуальные разновидности цемента изготавливают на основе портландцемента.

цемент

Этапы производства

  • глину и известняк перемалывают, соединяют в отношении 1:4, получают первичное сырье — шлам;
  • шлам обжигают в печах при температуре 1500 С до состояния спекания, в результате получают клинкер;
  • клинкер перемалывают в порошок;
  • добавляют гипс, присадки, другие вещества.

Свойства цемента напрямую зависят от его состава.

Из каких компонентов состоит цемент

Готовый материал реализуют в виде серого или светло-серого порошка, в котором все компоненты взаимодействуют на молекулярном уровне.

Читайте так же:
Цементная стяжка или самовыравнивающаяся смесь

В химический состав входят:

  • кальциевый оксид — примерно 67%;
  • кремниевый оксид — примерно 22%;
  • алюминиевые окиси — примерно 5%;
  • оксид железа — примерно 3%;
  • модификаторы — до 3%.

В основе цемента — клинкер из извести и глины, качество которых влияет на прочность. Для улучшения характеристик добавляют минералы: перемолотые сланцы, пуццолановые компоненты, гранулированные шлаки. Добавки с сульфатом кальция отвечают за эффективность процесса гидратации. Чтобы увеличить стойкость к агрессивным средам и перепадам температуры, вносят специальные присадки.

Иногда отличия в составе и готовом продукте появляются в связи с использованием сырья из различных мест добычи. Это касается глины (в том числе лесса и глинистого сланца), мела, известняка, мергеля, кремнеземов, апатитов, плавиковых шпатов, гипса.

Виды цемента

Большое число разновидностей цемента обосновано внесением в его состав улучшающих компонентов. С помощью добавок легко изменить характеристики, что влияет на сферу и условия его использования, а также на свойства готовой конструкции.

Виды цемента

К актуальным видам цемента относятся:

  • Портландцемент — базовый материал, универсальная основа большей части ремонтно-строительных мероприятий;
  • Тонкомолотый портландцемент — материал, в состав которого входят минеральные добавки (перлиты, известняк, шлаковые, зольные, вулканические породы), а также песок;
  • Цветной портландцемент — в его состав входят натуральные красители (железный сурик, окись хрома, охра) или пигменты синтетического происхождения, вносимые при обжиге клинкера;
  • Глиноземистый — изготавливается из известняка, быстро схватывается, часто используется для аварийных работ в зимний период;
  • Известково-шлаковый — имеет в составе около 30% извести, 5% гипса;
  • Магнезиальный — произведен на основе оксида магния, сульфатов магния, хлоридов, отличается универсальным применением, влагостойкостью;
  • Кислотоупорный — с добавками из растворимого стекла, раствора силиката натрия, кислотоупорных наполнителей;
  • Фосфатный — содержащий фосфорную кислоту, оксиды, образующие фосфатное затвердевание;
  • сульфатостойкий — в составе содержит модифицирующие добавки, увеличивающие прочность, защитные свойства;
  • Смешанный — произведенный на базе оксида кремния с различными добавками (гипс, шлаки, осадочные породы, керамзит и пр.);
  • Тампонажный — смесь клинкера, гипса, триэтаноламина;
  • Кладочный — наряду с портландцементом добавлены минералы, доменные шлаки;
  • Водонепроницаемый — получают путем соединения известняков, бокситов, оксида алюминия;
  • Карбонатный — порошок из доломитов, известняка, глинистых, сидеритовых карбонатных пород;
  • Расширяющийся — увеличивающийся в объеме благодаря гидравлическим добавкам;
  • Шлакощелочной — изготовленный на базе отходов шлака, обладающий особой прочностью;
  • Пуццолановый — содержащий до 20% минеральных добавок;
  • Гидрофобный — с добавками, увеличивающими сопротивление воздействию воды.
Читайте так же:
Рецепт цемента для отмостки

Список можно продолжать, так как количество всевозможных присадок, добавок, модификаторов бесконечно, как и пропорций, в которых они применяются.

Марки цемента и особенности их использования

Для маркировки материала используют букву М и цифровые обозначения от 25 до 1000. Наиболее востребованы разновидности от М100 до М500. Цемент марки М400 и М500 применяются повсеместно и отличаются повышенной прочностью. Например, М400 — лучший вариант для заливки монолитного железобетона, а М500 эффективно применяют для дорожного строительства, производства плит, бордюров, тротуаров.

Маркировка цемента

М200 и ниже используют в кладочных и штукатурных работах, М600 и выше — при строительстве военных объектов, подземных и подводных бункеров, шахт, то есть там, где используются сборные конструкции, отмечаются зоны особого напряжения и высокие нагрузки.

Другие буквенные обозначения:

  • ПЦ — портландцемент, основной материал;
  • Б — быстротвердеющий состав, нужно применять с осторожностью;
  • ШПЦ — шлако-портландцемент, разновидность базового материала;
  • СС — обладающий сульфатостойкостью;
  • Н — нормированный, с подтвержденной прочностью;
  • ПЛ — с добавлением пластификаторов;
  • ВРЦ — водонепроницаемый.

Специальные обозначения для добавок (шлака, пуццолана, полимеров): I — отсутствуют, II — есть минеральные добавки; А — их количество 6-20%, Б — 21-35%.

Маркировка смеси по скорости твердения: Н — нормальная; С — средняя; Б — быстротвердеющая.

Основные сферы применения

При выборе цемента опираются на его состав и свойства. Регламент использования различных марок изложен в пунктах ГОСТ и СНиП, там же размещены правила для разновидностей с различными техническими характеристиками. При этом учитывается назначение здания, конструкции или изделия, а также условия применения и эксплуатации.

Сегодня без цемента не обойтись в различных областях строительства:

  • Общестроительные работы — малоэтажное строительство и возведение МКТ, монолитные и сборные фундаменты, многочисленные хозяйственные и промышленные постройки, заливка полов. Цемент идет на замес рабочих растворов для кладки и штукатурки.
  • Добывающая промышленность — сфера нефте- и газодобычи, где цемент активно используют для тампонирования скважин, укрепления шахт и технических сооружений.
  • Дорожное строительство — возведение гидротехнических конструкций и мостов, усиление взлетно-посадочных полотен.

Сооружение объектов особого назначения, которые часто размещены в условиях агрессивного воздействия кислот и сульфатов, подвержены резким температурным перепадам также производится с участием специальных сортов цемента.

Читайте так же:
Цементные трубы для забора

Экспертные рекомендации по применению цемента

Прочность и долговечность конструкций, выполненных из бетона, зависит от грамотного выбора марки и приготовления раствора. Но чтобы результат был максимально качественным, следует помнить о важных правилах хранения, приготовления и использования.

применение цемента

Срок хранения порошковой смеси — 3 месяца. В качестве склада лучше выбрать помещение, защищенное от ветра и влаги, а упаковки установить на поддоны. До начала приготовления мешки распаковывать не нужно. Если мешок уже открыт, его содержимое необходимо использовать в течение недели, а при повышенной влажности — в течение суток.

Познакомиться с технологией смешивания компонентов лучше заранее. В готовый раствор добавлять сухую смесь нельзя, поэтому воду в процессе приготовления доливают дозированно, небольшими порциями. Важно соблюдать пропорции, заявленные производителем.

Если цемент скомковался, его химическая формула уже нарушена, от такого материала лучше отказаться. Он годится только в качестве наполнителя, но должен занимать не более 1/3 от общего объема.

В холодное время года рекомендуется использовать морозостойкие сорта. Жару лучше переждать, или придется тщательно ухаживать за конструкцией на всем протяжении периода созревания .

Не нужно ориентироваться только на высокую стоимость или технические стандарты цемента. Следует выбирать ту марку, которая походит по всем параметрам.

Определение марки цемента

Прочность определяется в лаборатории. После окончания процесса производства отбирают контрольные пробы, из них в смеси с песком для строительства и водой изготавливают прямоугольные образцы, как правило, 6 штук. Далее они устанавливаются под пресс и тестируются на сжатие и изгиб. Марку присваивают по среднему арифметическому 4 проб с наивысшим значением предела прочности. Все показатели и характеристики отражаются в сертификате и паспорте продукта.

Паспорт на цемент

Паспорт на цемент

Сертификат на цемент

Сертификат на цемент

Другие физико-механические свойства

Среди всех качественных показателей цемента, для проведения различных расчётов, чаще всего требуется знать его насыпную плотность . Этот параметр зависит от рыхлости конкретного материала. Если цемент только получен от производителя, его рыхлость максимальна и насыпная плотность принимается как 1100 кг/м³. После длительного срока хранения даже в сухом помещении, порошковый материал может слежаться. Тогда его насыпная плотность достигает 1500-1600 кг/м³. Среднее значение этого показателя для проведения расчётов принимается за 1300 кг/м³.

Применение цемента

Обыкновенный портландцемент применяют главным образом для бетонных и железобетонных сооружений, за исключением тех из них, которые подвергаются действию морской, минерализованной или даже пресной воды под сильным напором.

Читайте так же:
Форма для заливки цемента для дорожки

В этих случаях применяют цементы специальных видов: сульфатостойкий, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, а иногда и глиноземистый цемент.
В зависимости от расчетных напряжений в конструкциях следует применять бетоны, а следовательно, и цементы различных марок: чем больше напряжение, тем более высокой марки необходимы бетон и цемент.

Быстро твердеющий и высокопрочный цемент применяют также в том случае, если требуется быстрая распалубка сооружения или быстрая сдача его в эксплуатацию под нагрузку. Такой же цемент рекомендуется для зимних бетонных работ.

Цементы низких марок используют для слабо напряженных бетонных и железобетонных сооружений, для фундаментов, бетонных оснований, полов, шлакобетонных камней и т. п.
Менее ответственная область применения цемента — изготовление растворов для кладки и штукатурки. Для этой цели используют цемент невысоких марок, шлаковые цементы, а так как обычно высокой прочности от растворов не требуется, то для их удешевления цемент смешивают с известью, глиной, активными и инертными добавками.

Для гидроизоляционных работ применяют портландцементы, а также глиноземистые и расширяющиеся цементы.

Из портландцементов марок от 300 до 600 путем введения различных добавок получают гидрофобный портландцемент (0,15% мыло­нафта), пластифицированный портландцемент (0,1—0,25% сульфидно-спиртовой барды), сульфатостойкий портландцемент, пуццолановый портландцемент (20—50% активных минеральных обавок), быстротвердеющий портландцемент и шлакопортландцемент (20— 85% гранулированного доменного шлака).

Глиноземистые цементы марок 300, 400 и 500 применяют для конструкций, подвергающихся действию сернистых газов.

Расширяющиеся и безусадочные (ВРЦ и ВБЦ) цементы имеют специальный состав и при затвердевании в воде увеличивают свой объем. Применяют быстросхватывающиеся расширяющиеся цементы (начало схватывания 5 и конец 10 мин.), а также с замедленным сроком схватывания (начало — 20 мин. и окончание — 4 часа).

Из указанных цементов, за исключением ВРЦ и ВБЦ, приготовляют бетоны с наибольшей величиной водоцементного отношения 0,6—0,65 и наименьшим расходом цемента 200—300 кг/м3, а ВРЦ и ВБЦ применяют для гидроизоляционных целей.

мешки с цементом

Для кладки применяют цементные растворы марки 10—25 в зависимости от класса зданий или сооружений. Наименьший расход цемента на 1 м3 песка должен составлять 75 — 100 кг.
Для изготовления практически водонепроницаемых напорных труб предложено применять водонепроницаемый комплексный самоуплотняющийся (ВКС) бетон. В него вводятся сразу две добавки: микронаполнитель (песчаная пыль, известь гашеная) и хлористый кальций или хлористый натрий.

Читайте так же:
Фундамент для цементных силосов

Испытание труб толщиной 3—3,5 см из такого бетона в течение 45 суток при давлении в 8 атм показало полную их водонепроницаемость. Бетон ВКС имеет обычные сроки схватывания при быстром росте прочности, может применяться в виде жесткой или литой смеси и уплотняется обычными способами. Расход цемента может быть доведен до 330— 360 кг/м3.

Как использовать такой цемент в строительстве

Цемент М500

Приступая к возведению объекта, нужно определить, какая марка цемента подходит для работы, учесть характеристики строительного материала, сопоставляя их с конкретными задачами строительства, условиями, в которых будет вестись строительство.

Прежде всего следует учитывать:

  • климатические условия;
  • диапазон колебания сезонных температур;
  • состав воды на строительстве объектов на суше.

Важно! На строительный рынок поставляется два вида бетона БТЦ. Это бетон, маркированный как М400 Д20Б и бетон марки М500 Д20Б, отличающийся более высокой прочностью.

Строительный рынок предоставляет пользователям универсальные и специализированные виды цемента:

  • для скоростного строительства и возведения железобетонных объектов – портландцемент быстротвердеющий;
  • цемент с гидрофобными компонентами для строительства сооружений в водной среде;
  • портландцемент с увеличенной подвижностью, которую обеспечивают добавки поверхностно-активных веществ, для сооружения архитектурных конструкций особой сложности;
  • составом пуццоланового портландцемента бетонируют сооружения в подземных и подводных средах;
  • БТЦ входит в состав гидроизоляционных смесей для защиты и ремонта конструкций из бетона и железобетона.

На современных строительных площадках без цемента, обладающего короткими сроками затвердевания, может затрудниться процесс возведения многих объектов. Его способность набора марочной прочности более быстро, позволяет получать результат с высокими показателями характеристик объектов практически за несколько минут.

Прочностные характеристики

Прочность определяется маркой, которая вычисляется на пределе сжатия образца, испытанного в течение 28 суток.

При испытании разных образцов получают определенные единицы прочности, измеряемых в МПа и называемых активностью цемента. При этом определяется его марка. Промышленность выпускает на продажу различные марки цемента, от 300 до 600, для особых нужд 700 и даже 1000.

Несмотря на то что может показаться, что главным свойством для цемента является прочность, это не совсем так. Все характеристики и показатели цемента одинаково важны.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector