Марки и виды цемента

Марки и виды цемента

Редкое строительство или ремонт зданий обходится без использования готовых изделий или растворов, полученных на основе цементно-песчаных смесей. Эта статья посвящена классификации цементов по их техническим характеристикам, компонентному составу и назначению. Полученная информация поможет вам лучше подготовиться к предстоящим работам, закупив подходящие материалы.

Свойства и виды цемента

Строительство всегда было и до сих пор остается неотъемлемой частью жизни человека. Чтобы построить дом нужно приложить немало усилий, да и самых разных строительных материалов нужно не мало.

С чего начинается каждый дом? Конечно, с фундамента.

Из чего фундамент создается? Конечно, из цемента.

На сегодняшний день одним из важнейших строительных материалов является цемент.

Производство его началось уже в 20 веке. В 1856 году был открыт первый завод по производству цемента (портландцемента) в России.

К данному классу веществ относят:

— пуццолановый портландцемент;

— шлакопортландцемент;

— глиноземистый цемент;

— расширяющийся цемент;

и другие типы веществ.

Цемент, как и гипс, известь или глина, относится к минеральным вяжущим веществам. Однако по сравнению с ними, он имеет ряд отличительных признаков:

— цемент — самый прочный материал из всех перечисленных;

— производство цемента обладает особой спецификой (в отличие от названных материалов, которые имеют свойство загустевать и отвердевать в воздушном пространстве без дополнительного воздействия).

Для изготовления цемента используются глина (процентное содержание по массе — 25 %) и известняк (процентное содержание по массе — 75 %). Процентное соотношение компонентов должно быть максимально точным (вплоть до 0, 1 %). Постоянство состава можно поддерживать, если организовать управление при помощи ЭВМ.

Дальнейший процесс создания цемента заключается в следующем: шлам помещается во вращающуюся печь (длина которой составляет 200 метров, диаметр — 2-7 метра) и обжигается, или спекается, при температуре 1450 градусов по Цельсию. Результатом данного процесса становится образование крупных комьев клинкера (портланд цементного клинкера), которые затем обжигаются. Клинкер после обжига измельчается, добавляется гипс (в процентном содержании не более 6 %). Цемент готов.

Каждый из типов относится к определенной марке, которая устанавливается согласно ГОСТ и СНиП (строительным правилам и нормам). Марка присваивается в виде числового номера: 200, 300, 400, 500, 600.

Чем больше номер, тем выше эффективность применения в бетоне. Ну и соответственно, чем выше прочность, тем выше цена (самые высокие цены характерны для цементов М-500, М-600). М-600 обладает такими показателями прочности, что применяется для строительства таких сооружений, как бункеры, шахты и различные военные объекты. Он еще называется военным или фортификационным.

Помимо деления на марки, цемент также подразделяется на класса. Данный показатель заключается уже в том, что прочность определяется не как средний показатель, а предполагает 95 и более процентов обеспеченности (из 100 образцов минимум 95 должны классу соответствовать). Класс имеет числовое выражение — 30-60.

Его можно приобрести оптом и в розницу. Цемент цена определяется отнесением его к определенным маркам и классам.

Функциональное назначение:

— изготовление бетона;
— образование строительных растворов;
— создание бетонных и железобетонных изделий.

Цементы различны по своим характеристикам, а значит, различны по своим свойствам и изготовленные из них изделия. Они также имеют разные показатели качества (прочность, устойчивость к низким температурам, устойчивость к воздействию открытого огня, стойкость к воздействию солей).

В зависимости от его свойств и специфики его использования данный строительный материал подразделяется на типы. К ним относят:

1. Сульфатостойкий. Применяется в условиях возможности возникновения сульфатной коррозии. Специфика состава определяется включением кальциевого алюмината и трех кальциевого силиката в процентном содержании не более 5 и 50 % соответственно. Маркировка — 300 и 400.

2. Тампонажный. Применяется для цементирования нефтевых и газовых скважин: холодных (до -40 градусов по Цельсию) и горячих (до +75 градусов по Цельсию). Специфика состава определяется одновременным измельчением клинкера и гипса.

Используется в качестве цементного теста (процентное содержание воды — 40-50 %).

3. Шлаковый. Применяется для создания цементных растворов, используемых в подземных и подводных сооружениях. Специфика состава определяется процентным содержанием входящих в него компонентов: известково-шлаковый цемент (процентное содержание извести и гипса составляет 10-30 и 5 % соответственно), сульфато-шлаковый (процентное содержание гипса, или ангидрита, портландцемента, или извести, составляет 15-20 и 2 % соответственно).

4. Цветной. Применяется с декоративной целью — при оформлении архитектурных строений или индустриальных зданий, а также при создании дорожных покрытий. Специфика состава определяется добавлением цветовых пигментов (охры, железного сурика, окиси хрома).

5. Гидрофобный. Применяется в условиях повышенной влажности. Специфика состава определяется включением гидрофобизирующих добавок (асидола, мылонафта, олеиновой кислоты и других веществ), которые наделяют его такими свойствами, как морозостойкость, стойкость к температурным перепадам и влагоустойчивость.

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.

Назначение бетона в зависимости от марки:

М 15 – М 50 применяется для теплоизоляционных и ограждающих конструкций;

М 50 – М 100 используется создания отмостков и фундамента;

М 100 – М 150 – для организации монолитных фундаментов;

М 200 – М 250 – для железобетонных блоков и панелей, которые не испытывают значительной нагрузки, для стяжки полов и устройства ж/д перекрытий;

М 300 – для предварительно напряженных конструкций;

М 550 – отличается высокой прочностью.

Морозостойкость бетона

Обозначается латинской буквой Fс указанием цифры, обозначающей количество циклов замораживания и оттаивания, которые бетон способен выдержать. Влага, содержащаяся в порах бетонной смеси, при замерзании расширяется в размерах. Уровень капиллярной пористости напрямую влияет на морозостойкость. Чем больше пор, тем ниже уровень морозостойкости.

Стоит знать:Встречаются марки бетона с показателем морозостойкости от F25 до F1000. Уменьшение плотности положительно влияет на морозостойкость бетона.

Классификация по водонепроницаемости

Влага и кислотные компоненты являются составляющими практически с любого материала. Уровень водонепроницаемости обозначается буквами W2 – W20. Для увеличения показателя водонепроницаемости используется сульфатостойкий или пуццолановый портландцемент. В бетонный раствор применяются гидрофобные добавки и пленкообразующие перекрытия.

W2 – имеет наибольшую степень проницаемости воды. Эти растворы категорически не рекомендуют применять при строительстве объектов, где есть даже незначительный контакт с водой;

W4 – Нормальная степень водонепроницаемости. Его использовать можно только при условии обеспечения дополнительной гидроизоляции;

W6 – марка бетона с пониженной проницаемостью воды. Бетон среднего качества и невысокой стоимости;

W8 – низкая проницаемость воды. Максимальный уровень поглощения влаги – 4,2% от массы бетона;

W10 – W20. Чем больше индекс, тем выше уровень водонепроницаемости. Бетон марки W20 используется при сооружении гидротехнических объектов. Стоимость бетона W20 высокая, используется он нечасто.

Классификация бетонов по подвижности

Подвижность бетона – способность к растеканию под воздействием его массы. Чем легче бетон, тем меньше он растекается. Этот показатель также зависит от количества жидкости и пластификатора. Растворы делятся на такие виды по подвижности:

Малоподвижные П1. Они дают осадку на 1 – 5 см;

Подвижные П2. Возможна осадка на 5 – 10 см;

Сильно подвижные П3. Осадка от 10 до 15 см;

Литые П4. Возможна осадка 15 – 20 см.

Определяется подвижность конусом, высотой 30 см. В него заливается бетонная смесь, после чего конус снимается. В зависимости от сползания бетона измеряют степень его осадки.

Специальные виды цемента

К специальным видам цемента относятся следующие виды «вяжущего»: глиноземистый, расширяющийся, безусадочный, напрягающий, шлакощелочной, кислотоупорный, сульфатостойкий цемент и белый цемент. Каждому виду специального цемента соответствует своя сфера применения. Рассмотрим особенности и сферу применения каждого вида специального цемента подробнее.

Глиноземистый цемент

Характеризуется особо высокой скоростью схватывания и набора прочности. Схватывание бетона на основе цемента этого вида начинается через полчаса после затворения и оканчивается через 12 часов. Значение марочной прочности достигается через 72 часа после затворения.

Глиноземистый цемент это собирательное название видов специального цемента ГОСТ 969-91, обладающих различной величиной прочности на сжатие: 400, 500 и 600 кгс/см2. При этом сфера применения вяжущего этого типа определяется его специальными свойствами – быстрым набором прочности и способностью противостоять высоким температурам окружающей среды.

В частности глиноземистый цемент используют для приготовления бетонных растворов предназначенных для: скоростного строительства, реставрации сооружений, строительства емкостей, производства огнеупорного бетона стойкого до 1700 градусов Цельсия, оперативной заделки пробоин в корпусах кораблей и судов, возведения сооружений работающих в условиях агрессивной сульфатной среде, других подобных работ.

Средняя стоимость мешка глиноземистого вяжущего массой 50 кг составляет сумму от 1980 до 2500 рублей.

Расширяющийся цемент

В соответствии со своим названием расширяющийся цемент в отличие от своих общестроительных аналогов не только не дает усадку, а имеет свойство линейно увеличиваться в объеме в пределах 0,2-2,5% через 72 часа после затворения материала.

Расширяющийся цемент характеризуется быстрым схватыванием и быстрым набором прочности. Начало схватывания происходит через 30 минут после затворения. Конец схватывания через 4 часа после затворения. Прочность на сжатие через 72 часа – до 200 кгс/см2, через 7 суток прочность на сжатие может достигать 300 кгс/см2.

Сфера применения обусловлена свойством раствора на основе связующего данного типа увеличиваться в объеме: уплотнение швов и отверстий, монтаж анкерных болтов и шпилек, уплотнение кабельных вводов, заделка стыков бетонных конструкций, заделка стыков бетонных трубопроводов канализационных коллекторов и другие подобные работы.

Важный аспект! Для достижения наиболее полного эффекта расширения, схватывание и твердение раствора на основе цемента данного типа должно идти при повышенной важности окружающей среды. Средняя стоимость 50 килограммового мешка расширяющегося связующего находится в пределах от 1400 до 2000 рублей.

Безусадочный цемент

Характеризуется моментальным схватыванием и быстрым достижением марочной прочности и отсутствием усадки. В общем случае схватывание материала начинается с первой минуты после затворения и оканчивается не позднее пяти-шести минут. Марочная прочность бетонного раствора на безусадочном цементе достигается не позднее 72 часов после затворения. При этом сооружение способно выдерживать давление воды до 7 кгс/см2 без потери герметичности.

Сфера применения – приготовление бетонов и растворов для строительства гидроизолирующих оболочек подземных сооружений, заделка швов, подливка под машины и фундаментные болты т.п. Важно! Не допускается применение в возведении конструкций экспортирующихся в условиях недостаточной влажности или в конструкциях эксплуатирующихся при температуре окружающей среды более 80 Градусов Цельсия.

Средняя стоимость безусадочного цемента на рынке строительных материалов России составляет сумму от 1166 до 1 790 рублей за мешок массой 25 кг. При этом высококачественный цемент специальный безусадочный быстротвердеющий пластифицированный macflow можно приобрести за 78.95- 89.25 руб./кг. Бренд MACFLOW® является признанным производителям высококачественного продукта, в том числе производителем безусадочного цемента.

Шлакощелочной цемент

Цементный состав на основе связующего этого вида применяется для строительства дорог, автомагистралей и массивных бетонных конструкций военного назначения, характеризующихся повышенной стойкостью к вредным факторам: воздействию воды и низкой температуры, воздействию химически активных веществ и ветра.

Состав вяжущего этого вида кардинально отличается от цемента общестроительного назначения. Шлакощелочной цемент состоит из мелкодисперсного порошка, продукта помола отходов металлургического производств и едкой щелочи или несиликатных солей слабых кислот (сода, поташ) или силикатных солей.

В числе преимуществ: нулевое трещинообразование, обусловленное низкой температуры гидратации, высокая прочность от 1090 до 1420 кгс/см2, жаростойкость до 1400°С, морозостойкость F1000, низкая стоимость обусловленная использованием отходов производства. Достоверных данных по отпускной стоимости цемента этого вида нет.

Кислотоупорный цемент

Конструкционный материал этого вида изготавливают по технологии раздельного или совместного помола очищенного кварцевого песка и кремнефтористого натрия. В качестве затворителя раствора выступает жидкое стекло. Схватывание раствора начинается не ранее 30 минут и не позднее 6 часов после затворения.

Основные свойства: прочность бетонов на основе кислотоупорного цемента от 200 до 600 кгс/см2, стойкость ко всем видам кислот кроме ортофосфорной и плавиковой кислоты. В числе принципиальных недостатков – низкая стойкость к воздействию воды, водяного пара и щелочей. При воздействии воды, пара и щелочей запускается необратимый химический процесс превращения кислотоупорного бетона в аморфную массу.

Область применения: обмазка и облицовка оборудования предприятий химической промышленности, строительство резервуаров для хранения химически активных продуктов. Средняя стоимость 1 килограмма продукта от 250 до 470 рублей.

Сульфатостойкий портландцемент

Это разновидность общестроительного портландцемента цемента обладающего повышенной стойкостью к воздействию: грунтовых вод, деформации грунта, морским приливам и отливам, агрессивным веществам, колебаниям уровня воды в водоемах и резервуарах, зимнему пучению грунта и другим атмосферным факторам. Для придания портландцементу специальных свойств при помоле клинкера в него добавляется четко нормированное количество трехкальциевого алюмината и трехкальциевого силиката.

Основная сфера применения: строительство и ремонт гидротехнических сооружений, строительство фундаментов и подвалов эксплуатирующихся в условиях повышенной важности грунта.

Основные свойства: низкое тепловыделение, быстрая схватываемость и набор прочности, повышенная плотность, высокая стойкость к сульфатной коррозии и другим вредным факторам. Приобрести пятидесятикилограммовый мешок сульфатостойкого цемента можно за 325-440 рублей.

Белый цемент

Особенность вяжущего этого вида – белоснежность бетонных конструкций и изделий на его основе. Это свойство широко используется производителями цветной тротуарной плитки, строителями эксклюзивных зданий и сооружений и мастерами, создающими декоративные архитектурные элементы и скульптурные композиции.

«Белоснежность» цвета цемента обусловлена особым составом клинкера и специальностью технологии. Цемент этого вида готовится на основе маложелезистого клинкера с добавлением гипса, известняка и специальных солей. Высокая прочность цемента достигается резким охлаждением обожженного клинкера в бескислородной среде.

Основные технические характеристики: прочность на сжатие 400-500 кгс/см2, время схватывания 45 минут, время набора марочной прочности 24 часа, стойкость к растрескиванию и вредным атмосферным факторам. Средняя стоимость 50 кг мешка белого цемента на рынке России 850-950 рублей.

Пропорции компонентов для цементных растворов

Какие количества цемента, песка и воды использовать, зависит от назначения цементного раствора.

Таблица 1. Пропорции штукатурных растворов

Таблица 2. Пропорции растворов для стяжек

Таблица 3. Пропорции кладочных растворов

Основные марки

Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.

Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).

• ПЦ – портландцемент.
• ШПЦ – шлако-портландцемент.
• Б – быстротвердеющий состав.
• СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
• ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
• Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
• ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.

Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

• М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
• М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
• М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
• М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
• М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.