Виды и свойства цементов. Виды и сферы применения цемента

Статья полностью посвящена цементу, как самому популярному вяжущему веществу. Мы задались целью предоставить максимум информации, как познавательной, так и чисто прикладной. Предлагаем рассмотреть основные свойства цемента и принципы его «работы», критерии выбора конкретного типа вяжущего, особенности маркировки, признаки контрафактной продукции и способы её выявления.

Цемент по праву занимает главенствующее положение среди всех современных строительных материалов. Применяют его повсеместно, почти на всех стадиях возведения здания. Фундаменты и бетонные кровли, штучные стеновые блоки и монолитные ограждающие конструкции, отливаемые по месту перекрытия и готовые плиты ЖБИ, ступени и лестничные марши, стяжки и перемычки, кладочные и штукатурные растворы, плиточные клеи, шпаклёвки, затирки, нивелирмассы и прочие сухие смеси — трудно строить без цемента, практически невозможно. Но не всегда он был в распоряжении людей.

Наши предки несколько тысячелетий кряду, методом проб и ошибок, искали столь универсальное вяжущее вещество, но им никак не удавалось приблизиться к идеалу. Глина, известь, гипс практически сразу попали в поле зрения древних зодчих, да их и сейчас активно используют для приготовления растворов для внутренних работ. Однако единственная проблема заключалась в том, что такие вяжущие не способны достойно противостоять воздействию влаги.

Альтернативы долгое время не было, но в самом начале нашей эры римляне смогли создать смесь, похожую на современный бетон — археологи нашли и датировали первым веком хорошо сохранившиеся, довольно массивные монолитные конструкции. И это были не черепки и осколки, а серьёзные сооружения, например, знаменитые римские дренажи. Считается, что строители Древнего Рима удачно поэкспериментировали с вулканическим пеплом, особенно примечательными оказались почвы в районе Поццуоли близ Неаполя, которые могли схватываться даже под водой. Всё бы ничего, но со временем технология получения пуццоланового вяжущего была безвозвратно утеряна, алхимики снова принялись изобретать волшебный порошок, превращающийся в камень.

На рубеже 18-19 веков появились первые цементы нового времени. Кому стоит отдать пальму первенства на открытие, как обычно, сказать сложно — всё происходило молниеносно и практически одновременно. В 1796 году Джеймс Паркер при 800-900 градусах обжёг смесь глины с известью и получил «романцемент» (римский цемент). Луи Века в 1817 году опубликовал (без патентования технологии) свои исследования о гидравлических свойствах смеси извести и вулканического пепла, где подробно описывал температуры, соотношения, условия, составы. 1824 год — Джозеф Аспдин доработал теоретическую базу предшественников и быстро получил патент на «портландцемент» (по некоторым характеристикам похожий на горные породы из английского городка Портленд).

Практически параллельно с англичанином о своём открытии цемента заявляет наш соотечественник Егор Герасимович Челиев, но патент уже выписан подданному Британской Империи, и это инновационное вяжущее надолго получает название «английский цемент». После Всемирной лондонской выставки 1851 года цемент обретает всеобщее признание, во всех развитых странах начинается его массовое производство. В 1856 году первый цементный завод открывается в России. Настоящий строительный прорыв был достигнут с внедрением в жизнь производных от цемента материалов — бетона и железобетона, ждать долго не пришлось, это случилось в середине 19 века.

Изготовление цемента

Прошло более двухсот лет, но технология производства цемента принципиально не изменилась, разве что применяются теперь более совершенные агрегаты, тоньше стал помол, появились специальные добавки, установились чёткие параметры контрольно-весовых манипуляций. Процесс получения цемента происходит примерно по следующей схеме:

Сырьё (мел/известняк, глина/суглинок) после добычи дробится на куски не более 10 см и смешивается — на выходе получают шлам грубого помола. Далее он ещё несколько раз будет измельчён, каждый раз всё тоньше.
Шлам увлажняется, или наоборот высушивается (есть три метода производства цемента — мокрый, сухой и комбинированный). При сухом способе в печь подаётся не увлажнённый до 30-50% шлам, а сухой порошок.
При температуре примерно в 1400-1500 °С шлам несколько часов обжигается во вращающейся печи до спекания элементов однородный «сплав» — цементный клинкер в виде шариков.
Клинкер перемалывается/перетирается до состояния порошка.
В порошок добавляется порядка пяти процентов гипса, который предназначен для регулирования скорости схватывания. На этой же стадии в получившийся состав могут вводиться различные минеральные добавки, улучшающие некоторые свойства или снижающие себестоимость.
На заключительном этапе происходит проверка качества всей партии — изготавливаются образцы изделий из цементного раствора, которые проходят испытания в лабораторных условиях. На основании опытных исследований каждая партия получает свою марку по прочности.

Свойства и характеристики цемента

Так, при показателях градусника ниже нуля этот процесс практически останавливается, а вот при искусственном повышении температуры можно очень быстро довести изделие до проектной марки. На этом основана технология пропарки железобетонных изделий при температуре в 80-90 градусов, которые за 10-12 часов набирают 60-70 процентов прочности, могут выниматься из форм и отгружаться. На ускорение нарастания прочности работают и системы электропрогрева.

Отдельно необходимо отметить, что в процессе гидратации цемента выделяется энное количество тепла. В нормальных условиях это явление обязательно контролируют, так как в массивных монолитах наружные слои бетона остывают быстрее, а внутренние — медленнее, из-за чего могут возникать термические напряжения, приводящие к образованию трещин. Зимой активное тепловыделение является несомненным плюсом, так как температура уложенного бетона дольше поддерживается на высоком уровне (нужно лишь утеплить рабочую зону), и прочность продолжает нарастать. Количество выделяемого тепла зависит от тонкости помола и минералогического состава цемента, отрегулировать тепловыделение можно либо подбором конкретного типа цемента, либо применяя минеральные добавки.

Цемент и вода

Влага для гидратации необходима. Но на самом деле водопотребность цемента сравнительно небольшая, одной части воды к пяти-шести частям цемента вполне достаточно, чтобы это вяжущее превратилось в тесто и начало твердеть. Однако растворы с таким водоцементным соотношением (В/Ц) являются малоподвижными, имеют малую удобоукладываемость, поэтому на практике применяют пропорцию близкую к 1:2 — воды вдвое меньше цемента.

Больший показатель В/Ц влечёт к образованию в цементном камне излишнего количества воздушных пор (лишняя вода со временем испарится), что существенно снижает прочность готового изделия, марку раствора/бетона. Уменьшить количество воды, но при этом сохранить нормальную густоту цементного теста (НГЦТ), можно добавлением в смесь поверхностно-активных добавок, что даёт возможность сократить расход цемента и повысить прочность и долговечность бетона. Введением в состав раствора пуццолановых добавок, и применяя более тонкий помол порошка, удаётся увеличить водопотребность цемента.

Через 3-5 часов под действием гравитации тяжёлые частицы цементного раствора оседают, а на поверхность поднимается слой воды. Это так называемый эффект расслоения, который проявляется при использовании большого количества лишней влаги. Расслоение нарушает целостность бетонного массива с уменьшением его прочности, тем более при многослойной заливке. Процесс расслоения имеет место и внутри массы, когда вода скапливается под нитками арматуры и частицами крупного заполнителя, естественно, с разрушением необходимых связей. Расслоение раствора сильно ухудшает его удобоукладываемость.

Заметим, что умеренное водоотделение считается нормальным свойством для большинства цементов (особенно в бетонах), его интенсивность напрямую зависит от характеристик сырья, на котором работает производитель. Однако если процент водоотделения при нормальном В/Ц существенно превышает 15-процентный барьер (по отношению к цементному тесту), то это обстоятельство может являться признаком цемента низкого качества.

Высокая водоудерживающая способность (по сути это увеличенная водопотребность) цемента считается плюсом, так как бетон из него получается более однородным с хорошим сцеплением цементного камня с арматурой и щебнем.

Водопотребность и водоотделение конкретных цементов может разниться, поэтому, выбирая оптимальное водоцементное соотношение, следует руководствоваться не только требованиями к подвижности растворов и прочности изделий, но и изучить свойства вяжущего вещества. Для оценки водоудерживающей способности цемента и водоотделения рекомендуется произвести пробную заливку. Корректируются эти показатели… правильно, введением специальных добавок.

Изменение объёма

При образовании цементного камня в монолите можно наблюдать объёмные деформации — масса со временем усаживается. Особенно явно этот процесс протекает в случае сильного тепловыделения. Если усадка происходит слишком сильно, то избыточное внутреннее напряжение в бетоне может стать причиной его разрушения. В соответствие с новыми ГОСТами производители цемента должны в лабораторных условиях проверять равномерность деформаций, по нормам они не должны превышать порог в 10 мм.

Активность и прочность

Прочность — это важнейшая характеристика цемента, от которой зависит прочность и долговечность бетона. Поэтому выбор цемента только по марке или классу является вполне объяснимым явлением. Для определения прочности исследуют созревший до необходимого уровня (28 дней или пропаренный) образец изделия — балочку размером 40x40x160 мм, изготовленную из цементно-песчаного раствора пропорции 1:3. Суть измерения заключается в определении предельных нагрузок (исчисляются в МПа), при которых наступает разрушение. По результатам исследований цемент относят к определённой марке или классу прочности, о них мы будем говорить далее.

Есть одно, более корректное понятие, лучше определяющее прочностные свойства цемента — это его активность. Учитывая, что максимальная прочность бетоном набирается вовсе не 28 суток, а значительно дольше, то лучшую марку, более высокий класс к данному моменту покажет более активный цемент, который успел нарастить большую прочность и позволит раньше снять опалубку и продолжить строительные работы. Активность цемента напрямую зависит от его состава и тонкости помола, а если говорить о «сторонних» факторах — то от температуры окружающего воздуха и от водоцементного соотношения.

При длительном хранении активность цемента существенно снижается, причиной тому атмосферная влага, которая впитывается порошком. Именно поэтому на цемент устанавливается срок хранения в 60 дней. Его ещё можно использовать и по истечении этого времени, но фактическая марка уже не будет соответствовать заявленной — потребуется увеличивать его содержание в растворе.

Тонкость помола

Мы много раз уже упомянули данную характеристику цемента, пожалуй, стоит сказать о ней отдельно. Цемент тонкого помола активнее вступает в процесс гидратации, так как взаимодействие с водой начинается с поверхности частиц, суммарная площадь которой будет значительно больше, чем у цемента грубомолотого. Тонкомолотый цемент характеризуется меньшим водоотделением, он быстрее набирает прочность (то есть является более активным и прочным), обеспечивает лучшую удобоукладываемость.

К некоторым недостаткам тонкого помола стоит отнести склонность к усадкам и быстрой потере активности при ненадлежащем хранении. Учитывая все «за» и «против», во многих странах выработаны стандарты по толщине зерна и обозначены минимально допустимые значения. Сейчас тонкость помола измеряют в суммарной площади поверхности зёрен (см 2) на один грамм цемента — норматив для портландцемента составляет 2250 см 2 /г, для быстротвердеющего цемента — не менее 3250 см 2 /г.

Плотность, удельный вес

Несмотря на высокий теоретический удельный вес цемента (3000-3200 кг/м 3), на практике его плотность намного ниже, и может меняться. Всё дело тут в межзерновой пустотности — воздух заполняет промежутки между частицами цемента, особенно если порошок наэлектризован после пневматической выгрузки. Фактическая плотность свежего цемента составляет около 1100-1200 кг/м 3 , а вот после хранения и транспортировки она составит где-то 1500 кг/м 3 и более. Влияет на удельный вес цемента не только его состояние, но тонкость или грубость помола.

Очевидно, что для приготовления бетона/раствора цемент необходимо взвешивать и дозировать только в массовом соотношении, как, впрочем, и воду, и все заполнители.

Другие качества цемента

Отметим ещё несколько особых свойств цемента, которые так или иначе влияют на его потребительские характеристики.

Коррозионная стойкость отображает способность цементного камня (он в бетоне самый слабый элемент) противостоять внешним физическим и химическим воздействиям, таким, как вымывание или, например, истирание. Высокой устойчивостью к коррозии отличается пуццолановый цемент.

Морозоустойчивость — характеризует цемент, как способный большее количество раз, по сравнению с обычным, замерзать и оттаивать. Здесь важна плотность цементного камня, в котором будет меньше пор и свободной воды, способной, замерзая, разрушать структуру монолита. Долговечность конструкции, к которой предъявляются повышенные требования по морозостойкости, можно оптимизировать, применяя гидрофобный цемент.

Водонепроницаемость необходима для предотвращения вымывания бетона в особо влажной среде. Повышается она внесением в цемент специальных добавок. По определению, устойчивым к воде является расширяющийся водонепроницаемый цемент.

Устойчивость к сульфатам-ионам необходима, если ведётся возведение гидросооружений. Тут стоит применить специальные сульфатостойкие цементы.

По-настоящему качественный цемент характеризуется постоянством всех, присущих ему полезных свойств. Рассматривать соответствие цемента нормативам следует только в комплексе.

Типы цемента

Практика показывает, что нет цемента «на все случаи жизни» — в тех или иных условиях эксплуатации, для конкретного вида работ требуется вяжущее с особенными свойствами. На данный момент существует около тридцати видов цемента, каждый из которых имеет свою область применения, может отличаться минеральным составом, набором добавок, скоростью схватывания и затвердевания…

Есть условное разделение цементов на общестроительные (портландцемент, шлакопортландцемент, портландцемент с минеральными добавками), и цементы специального назначения.

Портландцемент является классическим вяжущим, на основе которого изготавливают большинство самых ходовых специальных цементов. Он составляет 99% всего производства цемента. Портландцемент подойдёт для изготовления монолитных бетонов, кладочных и отделочных растворов, железобетонных изделий с пропаркой, изготовления стеновых блоков и тротуарной плитки. В подавляющем большинстве случаев, для индивидуального застройщика лучший вариант — это ПЦ марки 400 или 500.

Шлакопортландцемент, кроме клинкера и гипса, имеет в своём составе определённое количество гранулированного шлака. Этот вид цемента, если сравнивать с обычным ПЦ, медленнее затвердевает, выделяет меньше тепла (хорошо подходит для создания массивных конструкций), имеет малую степень объёмных деформаций, более устойчив к влаге и высокой температуре, он немного дешевле. Применяется ШПЦ для производства растворов и бетонов; изделий, находящихся под землёй и во влажных условиях; стеновых блоков и строительных смесей.

Быстротвердеющий цемент обеспечивает скоростное нарастание прочности, что позволяет оптимизировать оборачиваемость опалубки. Эффективно применяется при монолитном строительстве. Ускорение образования цементного камня обеспечивается внесением минеральных добавок или сверхтонким помолом порошка.

Пластифицированный цемент, благодаря поверхностно-активным добавкам, имеет улучшенную подвижность и удобоукладываемость. Обладает существенной коррозиеустойчивостью и морозостойкостью, используется для строительства дорог, аэродромов, гидротехнических сооружений.

Гидрофобный цемент меньше впитывает влагу из воздуха, дольше сохраняет активность, не образует комков при хранении. Применяется для получения морозостойкого и влагонепроницаемого раствора, отлично подходит для наружной штукатурки и других видов облицовки зданий мокрым способом.

Напрягающий цемент расширяется во время образования цементного камня. Отлично подходит для ремонтных работ (заделка трещин, швов). Отличается хорошей морозостойкостью и непревзойдённой влагонепроницаемостью, поэтому очень успешно применяется для возведения фундаментов и монолитных стен подвалов, бетонных кровель, бассейнов, ёмкостей.

Глиноземистый цемент очень быстро набирает проектную прочность (до половины за сутки). Во время отвердевания выделяется большое количество тепла, поэтому данный вид цемента хорошо подходит для зимних работ.

Расширяющийся цемент без последующих усадок увеличивается в объёме при образовании цементного камня. Применяется для производства гидроизоляционных смесей, для строительства гидротехнических сооружений, заделки швов различных конструкций.

Пуццолановый цемент отличается длительным периодом затвердевания, высокой стойкостью к коррозии, морозостойкостью. При затвердевании выделяет очень мало тепла, поэтому целесообразно его применять для изготовления массивных бетонных конструкций, в том числе подземных и подводных.

Сульфатостойкий цемент используют для строительства бетонных конструкций в воде — сваи, опоры мостов, фундаменты на участках с переменным уровнем грунтовых вод. Этот цемент может быть усовершенствован гидрофобными и пластифицирующими добавками.

Тампонажный цемент хорошо выдерживает высокие температуры (до 150 градусов), отличается повышенной прочностью на изгиб, что необходимо для эксплуатации в глубоких газовых и нефтяных скважинах. Применяется для изоляции скважин от грунтовых вод.

Цветные цементы используются для производства декоративных монолитных изделий, не требующих последующей отделки. Получают их введением в состав традиционного цемента специальных пигментов.

Белый цемент изготавливают, применяя белую глину и резко охлаждая клинкер на выходе из печи. Он имеет высокую стойкость к внешним воздействиям, быстро набирает прочность. Используется для производства декоративного бетона и светлых штукатурных смесей. Является основой для получения цветного цемента.

Учимся читать маркировку

Чтобы потребитель мог безошибочно выбрать необходимое ему вяжущее вещество, все цементы подлежат обязательной маркировке. На данный момент наиболее распространённым является условное описание цемента в соответствие с ГОСТ 10178-85 , но постепенно отечественные производители переходят на маркировку цемента по ГОСТу 31108-2003, который по нормативам максимально приближен к стандартам Евросоюза (в частности EN 197-1). На самом деле, технология изготовления цемента не изменилась, поменялись лишь методы лабораторных испытаний. Теперь для измерения прочности образцы производят по фиксированному водоцементному соотношению В/Ц = 0,5, с применением песка разных фракций.

ГОСТ 31108-2003

Вещественный состав цемента характеризуется римскими цифрами:

I — портландцемент
II — портландцемент с минеральными добавками
III — шлакопортландцемент
IV — пуццолановый цемент
V — композиционный цемент

По прочности на сжатие цементы имеют подразделение на классы — 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Эти цифры обозначают минимальную прочность в МПа для образцов цементного камня возрастом в 28 суток.

Для цемента класса 32,5; 42,5; 52,5 есть литерное обозначение скорости набора прочности в возрасте 2 и 7 суток. «Н» означает нормальнотвердеющий, «Б» — быстротвердеющий.

Количество добавок в цементе маркируется следующим образом:

А — минеральных добавок от 6 до 20%
В — минеральных добавок от 21 до 35%

Тип добавки обозначается так:

П — пуццолан
Ш — гранулированный шлак

Для примера, ЦЕМ II/А-Ш 42,5Б — это портландцемент с добавкой в виде гранулированного шлака (до 20%), быстротвердеющий, прочность на сжатие не менее 42,5 МПа.

ГОСТ 10178-85

Состав цемента обозначается следующими аббревиатурами:

ПЦ — портландцемент
ШПЦ — шлакопортландцемент

Литерами указываются особые свойства цементов:

ГФ — гидрофобный
БЦ — белый
ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся
ПЛ — пластифицированный
СС — сульфатостойкий

Прочность на сжатие цементного камня отображается маркой: 300, 400, 500, 550, 600, 700 (испытания образцов проводятся с произвольным В/Ц и монофракционным песком).

Наличие минеральных добавок обозначают так:

Д0 — добавок нет
Д5 — добавок не более 5 процентов
Д20 — добавки составляют от 5 до 20 процентов

Быстротвердеющий цемент маркируется буквой «Б».

Для примера, ПЦ-500-Д20-Б — это быстротвердеющий портландцемент марки 500, который содержит минеральные добавки в количестве от 5 до 20%.

Цементы с обозначением прочности по обоим ГОСТам могут быть условно сопоставлены. Вот таблица, по которой можно понять фактическое соотношение класса и марки:

ЦЕМ I 52,5Н	ПЦ 600-Д0
ЦЕМ I 42,5Н	ПЦ 500-Д0
ЦЕМ I 42,5Н	ПЦ 400-Д0
ЦЕМ I 32,5Б	ПЦ 400-Д0
ЦЕМ I 32,5Н	ПЦ 400-Д0
ЦЕМ II/А-Ш 42,5Н	ПЦ 500-Д20
ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б	ПЦ 400-Д20
ЦЕМ II/А-Ш 32,5Н	ПЦ 400-Д20
ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н	ШПЦ 400
ЦЕМ II/А-К (Ш-П) 42,5Н	ПЦ 500-Д20
ЦЕМ II/А-К (Ш-П) 32,5Б	ПЦ 400-Д20
ЦЕМ II/А-К (Ш-П) 32,5Н	ПЦ 400-Д20

Как отличить оригинальный цемент

Многие застройщики и горе-строители не уделяют внимания качеству приобретаемого цемента, ставя во главу угла только его цену. Между тем, покупка цемента — очень ответственное дело, так как рынок наполнен фальсификатом разного рода, начиная от недовеса (в мешке может не хватать и 10 килограмм, и более), заканчивая пересортицей и разбавлением цемента совершенно ненужными «добавками» (минеральный порошок для асфальтобетона, шлак, зола-унос, доломитовая пыль). Некоторые дельцы даже умудряются полностью схватившийся цементный камень перемолоть и снова упаковать. Кстати, бывают серьёзные вопросы к дешёвому заводскому цементу, завозимому из-за рубежа, который может изначально иметь марку ниже заявленной или потерять активность вследствие длительной доставки и неправильного хранения (насыщение влагой при морских перевозках, сильное комкование при многоярусном складировании…).

Итак, как же не попасться в западню «выгодной» цены, давайте рассмотрим некоторые правила.

Приобретайте цемент только проверенных известных производителей. Отдайте предпочтение отечественным заводам. Есть смысл сделать закупку на фирмах, занимающихся производством бетона и ЖБИ, или у крупного поставщика заводского цемента.

Обходите стороной цемент, стоимость на который уже на 10-20 процентов ниже рыночной. Проверьте на сайте производителя, каковы отпускные цены на данный момент, чудес быть не может — в рознице цемент должен быть дороже.

Купите мешок цемента на пробу, всеми доступными способами исследуйте его. Лучший вариант, если обратитесь в лабораторию при ближайшем бетонном заводе, там вы сможете выяснить фактическую прочность (марку), тонкость помола, равномерность изменения объёма, сроки схватывания и прочие нюансы.

Покупайте цемент, тарированный в 4-5-слойные мешки из крафт-бумаги. Подделку пакуют в простенькие мешки с двумя или тремя слоями. Обратите внимание на целостность мешков.

Взвесьте мешок, погрешность массы не должна превышать 1 килограмм.

Внимательно изучите маркировку. На мешке должна иметься следующая информация:

наименование производителя;
полное название цемента;
наименование и количество добавок;
класс/марка прочности;
наименование нормативного документа, по которому изготавливался цемент;
масса нетто;
данные о сертификации.

Попросите продавца представить документы на цемент:

сертификат соответствия;
санитарно-эпидемиологическое заключение;
накладные на партию цемента (смотрим на даты прихода товара, пункты разгрузки…);
результаты лабораторных исследований.

Визуально и собственноручно проверяем цемент:

порошок должен быть «текучим»;
нормальный цвет цемента — однородный, тёмно-серый, светло-серый, серо-зелёный;
если есть комки, но они распадаются при лёгком нажатии — это нормально;
если крупинки твёрдые, имеют острые выступы — цемент частично вступил в процесс гидратации и гарантированно потерял активность.

Проводим испытания в домашних условиях. Готовим цементное тесто на основе соляно-щелочной минеральной воды, делаем из массы небольшой диск диаметром 10-15 см. Изделие из качественного портландцемента схватится за 5-10 минут и существенно нагреется, на краях тела могут появиться небольшие трещины. Фальсификат будет застывать очень долго (до часа), диск не нагревается, может схватиться отдельными участками, сильно растрескаться и вовсе не держать форму.

Как видим, цементный вопрос не так прост, как кажется на самом деле. Но, если со всей ответственность подойти к выбору цемента, научиться правильно пользоваться этим, вроде бы, таким привычным вяжущим веществом, то никаких проблем на вашей стройплощадке не случиться, вы с гордостью сможете сказать: «Мой дом — моя крепость».

При возведении объектов промышленного назначения, строительстве жилых домов, производстве отделочных и ремонтных мероприятий используются различные строительные смеси. Они включают цемент, являющийся вяжущим веществом. Он обладает уникальными характеристиками и, несмотря на появление новых стройматериалов, не имеет аналогов до настоящего времени. В рамках небольшой статьи сложно рассказать все о цементе. Вместе с тем попытаемся предоставить развернутую информацию о составе, свойствах, разновидностях и технологии производства.

Что такое цемент

Многие слышали слово «цемент». Определение этого термина можно найти в специализированных источниках. Незаменимый в строительной отрасли цемент – это сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Он изготавливается путем высокотемпературного обжига известково-глиняной смеси, содержащей данные компоненты в определенных соотношениях. Полученный стройматериал обладает особыми эксплуатационными характеристиками.

При добавлении воды он меняет свойства:

стает вязким (пастоподобной консистенции);
приобретает темно-серый оттенок;
ускоренно набирает твердость в воздушной и влажной среде;
превращается в камень искусственного происхождения.

Неоднократно убедились все, кто использовал цемент, что это достаточно прочный стройматериал. Искусственный монолит по твердости не уступает природному камню.

Трудно представить себе область строительства, где не использовался бы цемент

Стройматериал имеет древнюю историю. В источниках отсутствует достоверная информация про цемент. Кто изобрел его первым, – неизвестно. Историки также затрудняются дать однозначный ответ на вопрос, где был изобретен цемент. В результате раскопок и научных исследований неоднократно изучался древний цемент. Когда изобрели его? Ученые пытались ответить на этот вопрос. Они пришли к заключению, что материал появился задолго до нашей эры. Это подтверждают найденные в разных странах образцы. Они содержали гипс, известь и даже вулканический пепел.

На протяжении тысячелетий изменялись методы изготовления цемента. Постепенно утратили актуальность связующие вещества, обладающие пониженной прочностью. На смену им пришел клинкер, полученный путем обжига, а также специальные модифицирующие компоненты.

Состав

Полная химическая формула стройматериала довольно сложная. Он содержит следующие вещества:

кальциевый оксид в количестве 67%;
кремниевый диоксид в объеме 22%;
алюминиевые окиси порядка 5%;
оксид железа, содержание которого составляет 3%;
модифицирующие компоненты – не более 3%.

Основу стройматериала составляют следующие ингредиенты:

клинкер, произведенный из глины и известняка. От качества клинкера зависят прочностные свойства. Клинкер – это главный компонент, произведенный при нагреве известково-глинистого состава во вращающейся печи. При обжиге плавится глиносодержащее сырье и известняковые материалы с образованием гранул, насыщенных кремнеземом. Затем производится повторный отжиг и дробление клинкера до пылеобразного состояния;

До сих пор аналогов данного стройматериала еще не найдено, что свидетельствует об уникальных свойствах цемента

компоненты минерального происхождения. Введение специальных добавок расширяет сферу применения, повышает эксплуатационные характеристики, придает необходимые свойства. Добавляются гранулированные шлаки, измельченные сланцевые материалы, пуццолановые ингредиенты и измельченная известь. В нормативных документах, регламентирующих состав стройматериала, имеется информация о содержании в минеральных компонентах различных химических веществ;
специальные добавки и вспомогательные компоненты, содержащие сульфат кальция. Добавление данных ингредиентов не оказывает влияния на скорость поглощения влаги и продолжительность использования рабочей смеси. Изменение концентрации кальциевого сульфата, входящего в состав модификаторов, позволяет регулировать в необходимых пределах продолжительность процесса гидратации. Для этого производится добавление гипсового порошка.

Кроме указанных основных составляющих, вводятся специальные присадки, повышающие устойчивость цементного состава к высокой температуре, воздействию кислот, щелочей, агрессивных сред. Добавки также повышают влагостойкость, улучшают адгезию со стальной арматурой, а также влияют на подвижность цементного раствора.

В сухом виде - это сыпучая однородная масса серого цвета

Основные характеристики

Использование цемента связано с его свойствами. Действующий стандарт регламентирует следующие характеристики:

прочностные свойства. Они изменяются для цементных составов различных марок. Прочность определяется лабораторным методом путем сжатия эталонного образца застывшей смеси. Контроль прочности согласно требованиям нормативного документа производится в три стадии: через двое суток, а также через одну и четыре недели после заливки. Величина параметра измеряется в мегапаскалях. Цифровое значение прочности соответствует марке цементного состава;
продолжительность схватывания. Параметр характеризует временной промежуток, в течение которого изменяются пластические характеристики цементной смеси. Правильно приготовленный раствор начинает застывать через пару часов после заливки в жаркое время года. В осенний период процесс гидратации может занимать 8–10 часов. Резко возрастает продолжительность схватывания при нулевой температуре и может составлять 15–20 часов. Введение добавок позволяет регулировать скорость схватывания;
устойчивость к воздействию отрицательных температур. Эта характеристика называется морозостойкостью. Она характеризует способность затвердевшего цементного массива воспринимать глубокое замораживание с дальнейшим оттаиванием на протяжении многих циклов. При этом должна сохраняться целостность массива и прочностные характеристики. Причиной разрушения является увеличение объема воды, насыщающей поры. Введение добавок повышает порог морозостойкости;
плотность. Параметр характеризует массу порошкообразного вещества в одном кубическом метре материала. Свежеприготовленный цементный состав имеет наименьший удельный вес. При длительном складском хранении материал слеживается, а при перевозке – уплотняется. При этом плотность возрастает. Характеристика зависит от крупности измельченного клинкера. Среднее значение – 1,3 т/м3.

После застывания цемента образуется прочное соединение, не уступающее по своей плотности камню

Среди прочих характеристик можно отметить:

гигроскопичность. Степень поглощения воды отличается для различных марок;
крупность помола. Определяется путем просеивания через сито;
коррозионная стойкость. Повышается путем введения специальных добавок;
срок годности. Он зависит от условий хранения и допустимого уровня влажности.

Качество снижается после длительного хранения на складе при повышенной влажности. Приобретая стройматериал, обратите внимание на наличие сертификата соответствия, гарантирующего качество продукции.

Разновидности материала

В строительной отрасли используются различные виды цементных материалов, отличающиеся следующими параметрами:

составом;
концентрацией ингредиентов;
наличием специальных добавок;
назначением;
свойствами.

На упаковке, помимо марки, указывается также процентный состав добавок

Различают следующие виды портландцемента:

быстротвердеющий. Содержит добавки минерального происхождения, которые сокращают продолжительность набора прочности. Применяется для ускоренного выполнения строительных мероприятий и изготовления железобетонных конструкций;
сульфатостойкий. Основное достоинство – устойчивость к воздействию сульфатов, достигается уменьшением в клинкере кальциевых алюминатов. Используется для конструкций, эксплуатирующихся во влажной или агрессивной среде;
гидрофобный. Содержит поверхностно-активные компоненты, значительно снижающие гигроскопичность. Результат введения добавок – повышение подвижности, удобство укладки раствора. Материал сохраняет свойства при повышенной влажности;
белый. Его легко отличить от других цементных составов. Имеет светло-серый цвет, не содержит титановых оксидов, солей железа и марганца. Используется для отделочных мероприятий;
цветной. Содержит специальные пигменты органического и неорганического происхождения, добавляемые в клинкерный материал перед измельчением. Цветные составы, например, желтый цемент, используются при отделочных мероприятиях;
пуццолановый. Устойчив к воздействию сульфатов, быстро твердеет при повышенной температуре. Автоклавная обработка значительно повышает прочностные характеристики. Предназначен для эксплуатации в почве, а также во влажной среде;
тампонажный. Производится исключительно для герметизации скважин на газовых и нефтяных разработках. Обеспечивает надежную изоляцию от грунтовых вод, устойчив к давлению и температуре. Приобретает прочность на начальном этапе твердения.

Цемент является сухой смесью, которая используется именно для приготовления бетонного раствора

На основе извести, шлаков и глины производят следующие цементные составы:

шлаковый. Медленно набирает прочность. Применяется в гидротехнической отрасли и портовом строительстве;
шлаково-известковый. Отличается замедленным твердением. Применяется для штукатурных работ и кладки;
глиноземистый. Относится к огнеупорным материалам. Отличается устойчивостью к коррозии, а также влагонепроницаемостью.

Выбирая материал для выполнения конкретных работ, учитывайте назначение стройматериала и особенности эксплуатации.

Как получают цемент – технология изготовления

Технологический процесс изготовления предусматривает выполнение следующих операций:

Разработку месторождений известняка, гипса и глины.
Измельчение добытых материалов.
Сушку измельченной сырьевой массы.
Получение известняково-глиняного шлама.
Обжиг сырья с получением гранул клинкера.
Дробление клинкера до порошкообразной консистенции.
Дозировку и перемешивание компонентов.

Цемент – широко распространенный материал, который применяют при любых видах работ, связанных с ремонтом, реставрацией, строительством

Используется различная технология, отличающаяся методом подготовки шлама:

сухая. Сушка и дробление производятся в измельчителе, в который нагнетается нагретый воздух. Готовая фракция имеет требуемую влажность;
мокрая. Предусматривает использование мела. Он дробится во влажном состоянии, затем шихта обжигается и измельчается;
комбинированная. Объединяет особенности предыдущих методов в зависимости от применяемого в технологическом цикле оборудования.

В настоящее время производители отдают предпочтение сухому способу производства.

Применение цемента

Область применения в промышленном и гражданском строительстве довольно широкая:

производство железобетонных изделий:
строительство фундаментов;
возведение стен зданий;
выполнение штукатурных работ;
заливка стяжки;
изготовление плитки.

Кроме этого, материал широко используется для дорожного строительства, мостостроения, гидротехнической отрасли.

Особенности маркировки

Для классификации используются два способа маркировки:

согласно европейской классификации по ГОСТ 31108-2003 различным видам цемента присваивается маркировка ЦЕМ с цифровым индексом от 1 до 5;
по государственному стандарту 10178-85, каждый вид цементного состава имеет буквенный индекс – ПЦ, ШПЦ, БЦ.

Например, портландцемент, изготовленный по европейским нормам, маркируется ЦЕМ 1 или ЦЕМ 2, в зависимости от вида добавок. Аналогичный материал, изготовленный по внутригосударственному стандарту, маркируется ПЦ. Соответственно, обозначение шлакопортландцемента может быть ЦЕМ 3 или ШПЦ. Оба нормативных документа сейчас действуют, что удобно производителям цементной продукции.

Заключение

Ознакомившись с материалом, можно получить информацию о составе, характеристиках, особенностях изготовления, маркировке и свойствах стройматериала. Теперь не возникнет вопросов при слове «цемент». Что это такое – мы разобрались. При покупке необходимо обращать внимание на характеристики и марку материала согласно специфике выполняемых работ. Представленная информация поможет принять правильное решение.

Под термином «цемент» принято понимать вяжущий строительный материал неорганического происхождения, при взаимодействии с водой образующий раствор, превращающийся в плотное монолитное образование повышенной прочности. Используется для производства бетонов и других составов, применяющихся на различных стадиях строительного производства.

Основой для является известняк с примесью глины и добавок, который после дробления становится рассыпчатым веществом, состоящим из мелких однородных фракций, в зависимости от сочетания и процентного соотношения компонентов, обладающих различным набором физико-технических характеристик, обуславливающих дальнейший характер его использования.

Одним из важнейших показателей, характеризующих качество цемента, является его прочность на сжатие. Данный параметр определяется в ходе лабораторных испытаний, по результатам которых материал разделяется на марки, имеющие числовые обозначения от 100 до 800 и обозначающие степень сжатия в БАР или МПа.

Помимо стандартных, в строительном производстве используются особые разновидности цемента, имеющие особый набор качеств и индивидуальных свойств, отличающих их от аналогов.

Для обозначения марки цемента по прочности используется аббревиатура ПЦ или М. К примеру, маркировка в виде М400, нанесенная на упаковку, обозначает, что он способен выдержать давление до 400 кг/см3. Кроме того, на ней может содержаться информация о наличии добавок в общей массе вещества, обозначаемая буквой Д и их количеством в процентах.

Фото различных марок цемента в бумажных мешках

Для их маркировки используются специальные буквенные обозначения:

Б, указывающая на скорость застывания материала;
ПЛ, свидетельствующая о наличии пластифицирующих добавок;
СС, подтверждающая наличие сульфатостойких характеристик;
Н, используемая для обозначения нормированного цемента, производимого на основе клинкера.

До недавнего времени в строительстве активно использовались цементы различных марок, включая самый «слабый» вариант с показателем прочности М100, однако в настоящее время эта разновидность снята с производства.

Аналогичная «участь» постигла и цементы марок 150 и 200, которые из-за своей недостаточно высокой прочности перестали использоваться в строительном производстве, «уступив место» качественным, прогрессивным материалам более высоких марок.

На данный момент самыми хоршими, востребованными и популярными являются цементы марок 400 и 500, максимально соответствующие запросам и требованиям современного строительного производства. От марки цемента, используемого для приготовления бетонной смеси, напрямую зависит и марка получаемого в итоге строительного раствора.

При этом данная зависимость будет выглядеть следующим образом:

Марка бетона	Марка цемента
М150	М300
М200	М300 и М400
М250	М400
М300	М400 и М500
М350	М400 и М500
М400	М500 и М600
М450	М550 и М600
М500	М600
М600 и выше	М700 и выше

Сферой применения марки М400-Д0 является изготовление сборных конструкций из бетона и железобетона, в создании которых используется метод термовлажностной обработки. Цемент марки М400 Д20 также находит широкое применение в различных отраслях промышленности, включая производство фундаментов, плит перекрытия и изготовление бетонных и железобетонных изделий различной сложности. Имеет хорошую морозостойкость и водостойкость.

Вышеуказанным параметрам и технико-физическим нормам максимально соответствует марка М500 Д20, используемая в строительстве жилья, а также создании промышленных и сельскохозяйственных объектов. Цемент этой марки также используется в работах кладочного, штукатурного и отделочного характера.

Отличительной характеристикой цемента марки М500 Д0 является высокая прочность, сочетающаяся с повышенной морозо- и водостойкостью, что делает этот материал незаменимым при проведении работ повышенной сложности, с высокими требованиями к качеству строительства.

Более высоких марок, таких, как М600, М700 и выше в свободной продаже встречаются достаточно редко. Основной областью их применения является военная промышленность, где эти составы, обладающие максимально высокой степенью крепости, используются для создания укрепительных и специализированных сооружений.

Состав и фракции

Помимо используемых добавок, на качество и характеристики цементов прямое влияние оказывают такие факторы, как тонкость их помола, гранулометрический состав продукта, а также форма частиц, входящих в порошковую смесь.

Основную массу цементных составов, как правило, составляют зерна, имеющие размеры от 5-10 до 30-40 мкм. Качество помола материала определяется наличием остатков на ситах с размерами ячеек 0,2, 0,08 или 0,06 мм, а также проверкой на специализированных приборах, определяющих удельную поверхность порошка.

Данные приспособления служат и для определения воздухопроницаемости материала.

Современная промышленность выпускает цементы максимально тонкого помола, обладающие повышенной прочностью и высокой скоростью застывания. К примеру, портландцементы обычного вида измельчаются до 5-8 % остатка частиц на сите 0,08. Измельчение быстротвердеющих цементов происходит до остатка 2- 4 % и меньше.

Показатели удельной поверхности при этом составляют 2500-3000 см2/г продукта в первом случае и 3500-4500 см2/г материала – во втором.

После достижения удельной поверхности в 7000-8000 см2/г, прочностные характеристики цемента начинают снижаться. По этой причине считается, что чрезмерное измельчение цемента в пыль является нерациональным.

Согласно проведенным исследованиям и практическим опытам в области испытания цементов различных марок, было доказано, что основное влияние на активность материала в краткосрочном периоде оказывают фракции, размер которых составляет до 20 мкм. Зерна более крупных размеров (в пределах 30-50 мкм), влияют на активность цементов в более поздние сроки их застывания.

Таким образом, измельчая исходный материал до более мелкого состояния, можно получать цементы различной степени прочности и марок. К примеру, материалы с маркировкой М600, М700 и М800 получаются из клинкера, измельченного до содержания в общем составе порошка 45, 50, 65 и 80 % фракций с размерами от 0 до 20 мм.

На видео рассказывается о маркировке цемента по старому и новому ГОСТу и их различиях:

Классификация по видам

Помимо марок, классов, типов и степени помола, цементы принято различать на несколько основных видов, отличающихся между собой сочетанием отдельных компонентов и составом.

В их число входят:

портландцемент; Получается из размола портландцементного клинкера – продукта обжига до состояния спекания сырьевой смеси, включающей известняк, глину и другие материалы типа доменного шлака, мергеля и т.п., с добавлением гипса и специальных добавок. Бывает чистый, с примесью минеральных добавок, шлакопортландцемент и т.д.
пуццолановый; К этой категории относят группу цементов, имеющих в своем составе порядка 20% минеральных добавок. Получают способом совместного помола портландцементного клинкера, составляющего в общей массе готового состава около 60-80 %, минерального компонента активного типа, доля которого равняется 20-40 %, и гипса. Имеет повышенную коррозионную стойкость, меньшую скорость затвердения и небольшую морозостойкость.
шлаковый; Производится путем совместного помола доменных шлаков и добавок-активаторов в виде гипса, извести, ангидрита и т.д. Бывает известково-шлаковым (с 10-30 % содержанием извести и 5 % содержанием гипса) и сульфатно-шлаковым (где гипс или ангидрит составляют 15-20 % от общей массы). Цементы данного вида находят подземных и подводных сооружений.
глиноземистый; Отличается высокой скоростью затвердения и хорошей огнеупорностью, что делает его незаменимым при изготовлении высокоплотных растворов и бетонов, обладающих повышенной водонепроницаемостью.
цемент с наполнителями, романцемент; Материал, изготавливаемый способом измельчения обожженного сырья без подвергания его процессу спекания. Применяется для кладочных и штукатурных работ, а также производства бетонов низких марок.
фосфат цемент; Разделяется на два основных подвида: твердеющие при нормальных температурах и при нагревании до температуры 373 – 573 К. Обладает большой механической прочностью.
напрягающий; Имеет короткий период схватывания и хорошую прочность. Обладает высоким давлением в процессе твердения. Применяется для изготовления напорных труб, используемых для создания емкостных сооружений.
гидроизоляционный; Разделяется на подвиды с проникающей и обмазывающей способностью. После застывания приобретает водонепроницаемые качества и крепость.
магнезиальный; Представляет собой мелко дисперсионный состав порошкового типа, основу которого составляет оксид магния. Применяется для устройства бесшовных полов монолитного типа.
тампонажный; Используется в ходе работ по цементированию газовых и нефтяных скважин.
цинкфосфатный; Производится путем обжига шихты, в состав которой входят оксиды цинка, магния и кремнезем. Обладает высокой прочностью на сжатие, составляющей 80-120 МПа.
силикофосфатный; Процесс производства заключается в обжиге шихты до ее полного расплавления, после чего состав подвергается резкому охлаждению в водяной бане. Имеет высокую прочность и стойкость.
высокопрочный; Отличается очень высокой скоростью схватывания, обладает хорошей пластичностью и прочностью.
облегченный и т.д.

Перспективные виды цементов и их преимущества

Помимо масштабного строительного производства бетон широко применяется в частной сфере, для возведения и реконструкции жилья и построек сельскохозяйственного назначения. По этой причине при покупке этого материала перед потребителями возникает вопрос: какой из существующих цементов лучший по качеству и набору индивидуальных характеристик?

Особенности маркировки цемента Цемент различается по марке и по количеству добавок.

Марка цемента отображается аббревиатурой ПЦ или М, например М500 обозначает, что цемент пятисотой марки и выдерживает давление в 500 кг на кубический сантиметр.

Количество добавок отображается буквой Д и процентом содержания добавок. Соответственно Д20 — это цемент содержащий 20% добавок. Добавки влияют на пластичность цемента и прочностные характеристики.

Существуют также разновидности цемента, обладающие специфическими свойствами. Такой цемент маркируется определенной аббревиатурой:
Б - быстротвердеющий цемент;
СС - сульфатостойкий цемент;
Н - цемент на основе клинкера нормированного состава (нормированный цемент).

Марки цемента, их назначение и область применения:

Цемент М500 Д0

Цемент М500 Д0 применяется при производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном строительстве, где предъявляются высокие требования к водостойкости, морозостойкости, долговечности. Цемент М500 Д0 эффективен при проведении аварийных ремонтных и восстановительных работ ввиду высокой начальной прочности бетона.

Цемент М500 Д20 Цемент М500 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий и др., а так же успешно используется для изготовления бетонных и строительных растворов, штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ. Цемент М500 Д0 обладает водостойкостью, морозостойкостью, пониженной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с обычным портландцементом.

Цемент М500 Д20-ПЛ

Цемент М500 Д20-ПЛ с минеральными добавками пластифицированный применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий и др., а так же успешно используется для изготовления бетонных и строительных растворов, штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ. Цемент М500 Д20-ПЛ обладает водостойкостью, морозостойкостью, пониженной водопотребностью, повышенной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с обычным портландцементом.

Цемент М400 Д0 Цемент М400 Д0 используется для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций с применением термовлажностной обработки, а также для бетонных, железобетонных подземных, надземных и подводных сооружений, подвергающихся действию пресных и минерализированных вод. Цемент М400 Д0 успешно зарекомендовал себя для изготовления бетонных и строительных растворов.

Цемент ПЦ 400 Д20 Цемент М400 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий, стеновых панелей и др. Цемент М400 Д20 обладает хорошей водостойкостью и морозостойкостью.

Быстротвердеющий цемент Быстротвердеющий цемент — это цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Применяется в основном для изготовления сборных железобетонных конструкций и изделий. Повышенная механическая прочность быстротвердеющего цемента в раннем возрасте твердения обусловливается соответственным минералогическим составом и микроструктурой клинкера, дозировкой добавок и тонкостью помола цемента.

Сульфатостойкий цемент Сульфатостойкий цемент , сульфатостойкий портландцемент, разновидность портландцемента. По сравнению с обычным портландцементом сульфатостойкий цемент обладает повышенной стойкостью к действию минерализованных вод, содержащих сульфаты, меньшим тепловыделением, замедленной интенсивностью твердения и высокой морозостойкостью. Сульфатостойкий цемент получают тонким измельчением клинкера нормированного минералогического состава. Предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических и др. сооружений, испытывающих воздействие агрессивной сульфатной среды (например, морской воды), особенно в условиях переменного увлажнения, чередующихся замерзания и оттаивания.

Цемент, полученный на основе клинкера нормированного состава Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети железнодорожного транспорта и освещения следует поставлять цемент, изготовляемый на основе клинкера нормированного состава с содержанием трехкальциевого алюмината (С3А) в количестве не более 8% по массе.

Заказать любой товар можно по многоканальному телефону

7 495 663-93-93

Если по каким-то причинам Вам неудобно звонить — воспользуйтесь формой заказа обратного звонка !

Для этих изделий по согласованию с потребителем необходимо поставлять один из следующих типов цемента:
ü цемент М400 Д0 Н, цемент М500 Д0 Н для всех изделий;
ü цемент М500 Д5 Н для труб, шпал, опор, мостовых конструкций независимо от вида добавки. Для напорных труб необходимо поставлять цемент I или II группы по эффективности пропаривания согласно приложению А ГОСТ 10178-85;
ü цемент М400 Д20 Н, цемент М500 Д20 Н для бетона дорожных и аэродромных покрытий при применении в качестве добавки гранулированного шлака не более 15 %.

Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб — не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. По согласованию изготовителя с потребителем допускаются иные сроки схватывания.

Во все времена человек для своих нужд занимался строительством, начиная древними постройками и заканчивая современными техническими шедеврами. Для того чтобы здания и другие постройки оставались надежными, необходимо вещество, которое не даст распадаться составляющим частям по отдельности.

Цемент - это материал, который служит для связки строительных элементов. Его применение велико в современном мире. Он используется в различных сферах деятельности человека, и от него зависит дальнейшая судьба всех сооружений.

История возникновения

Стали использовать еще в древние времена. Сначала это была необожженная глина. Благодаря своей простоте получения и распространенности она применялась повсюду. Но из-за слабой вязкости и устойчивости глина уступила место термически обработанным материалам.

В Египте были получены первые качественные строительные вещества. Это известь и гипс. Они обладали способностью твердеть на воздухе, благодаря чему и получили широкое применение. Эти стройматериалы удовлетворяли требованиям, пока не начало развиваться мореплавание. Стало необходимо новое вещество, которое сопротивлялось бы действию воды.

В XVIII веке был изобретен материал -- романцемент. Это продукт, который мог твердеть как в воде, так и на воздухе. Но усиленное развитие промышленности требовало более качественных материалов и вяжущих свойств. В XIX веке было изобретено новое вещество для связывания. Оно получило название портландцемент. Этот материал используется и по сей день. С развитием человечества к вяжущим веществам предъявляются все новые требования. Для каждой отрасли используется своя марка, обладающая необходимыми свойствами.

Состав

Цемент - это основная составляющая строительной отрасли. Главными компонентами в ней являются глина и известняк. Они смешиваются между собой и подвергаются термической обработке. Затем получившаяся масса размалывается до состояния порошка. Серая мелкая смесь - это и есть цемент. Если его смешать с водой, то масса со временем станет, как камень. Главной особенностью является способность твердеть на воздухе и сопротивляться воздействию влаги.

Получение цементного раствора

Чтобы строительная масса была необходимого качества, в состав должно входить не менее 25% жидкости. Изменение соотношения в любую сторону приводит к снижению эксплуатационных свойств раствора, а также его качества. Схватывание происходит через 60 минут после добавления воды, а после 12 часов смесь теряет свою эластичность. Все зависит от температуры воздуха. Чем она выше, тем быстрее затвердеет масса.

Для получения раствора необходим песок, в который добавляется цемент. Получившаяся смесь тщательно перемешивается и заливается водой. В зависимости от производимых работ раствор может быть обычным или обогащенным. Первый состоит из пропорций 1:5, а второй - 1:2.

Виды и производство цемента

На данный момент изготавливается много разновидностей вяжущего материала. Каждому присуща своя степень твердости, которая указывается в марке.

К основным видам относятся:

Портландцемент (силикатный). Это основоположник всех видов. Любая марка использует его как фундамент. Отличием является количество и состав добавок, которые придают цементу необходимые свойства. Сам порошок имеет серо-зеленый цвет. При добавлении жидкости он твердеет и прочнеет. Не используется отдельно в строительстве, а идет как основа для создания
Пластифицированный состав снижает затраты, обладает способностью убирать подвижность раствора и отлично сопротивляется воздействию холода.
Шлаковый цемент. Это результат дробления клинкера, и добавления активных присадок. Используется в строительстве для приготовления растворов и бетона.

Глиноземистый. Обладает высокой активностью, скоростью схватывания (45 минут) и затвердевания (полное происходит уже через 10 часов). Также отличительным свойством является повышенная сопротивляемость влаге.
Кислотоупорный. Образуется в результате смешивания кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Для приготовления раствора добавляется натриевое Преимущество такого цемента - устойчивость к воздействию кислот. Недостаток - небольшой срок службы.
Цветной. Образуется при смешивании портландцемента и пигментных веществ. Необычный окрас используется для декоративных работ.

Производство цемента состоит из 4 этапов:

Добыча сырья и его приготовление.
Обжиг и получение клинкера.
Помол до состояния порошка.
Добавка необходимых примесей.

Способы производства цемента

Есть 3 метода, которые зависят от подготовки сырья к термической обработке:

Мокрый. При этом методе на всех этапах производства цемента присутствует необходимое количество жидкости. Применяется в ситуациях, когда основные составляющие не могут участвовать в технологическом процессе без использования воды. Это мел с повышенным содержанием влаги, пластичная глина или известняк.

Сухой. Все этапы изготовления цемента проходят с материалами, содержащими минимальное количество воды.
Комбинированный. Производство цемента включает в себя и мокрый, и сухой методы. Первоначальная цементная смесь изготавливается с водой, а затем ее максимально фильтруют на специальном оборудовании.

Бетон

Это строительный материал, который образуется при смешивании цемента, наполнителя, жидкости и необходимых добавок. Другими словами, он представляет собой затвердевшую смесь, в которую входят щебень, песок, вода и цемент. Бетон отличается от строительного раствора своим составом и размерами наполнителя.

Классификация

В зависимости от того, какой связывающий материал используется, бетон может быть:

Цементный. Самый распространенный в строительстве вид. В основе используется портландцемент, а также его разновидности.
Гипсовый. Обладает повышенной прочностью. В качестве вяжущего материала берется
Полимерный. В основе лежат Подходит для работ на горизонтальных и вертикальных поверхностях. Является прекрасным материалом для отделочных и ландшафтных работ.
Силикатный. Вяжущим материалом являются известь и кремнеземистые вещества. По своим свойствам очень похож на цементный и используется в производстве железобетонных конструкций.

В зависимости от назначения, бетон может быть:

Обычный. Используется в промышленном и гражданском строительстве.
Специальный. Нашел свое применение в гидротехнических сооружениях, а также при дорожных, изоляционных и декоративных работах.
Специального назначения. стойкий к химическим, термическим и другим специфическим воздействиям.

Стоимость цемента

Изготовители выпускают продукцию, расфасованную по массе. Вес мешков цемента бывает 35, 42, 26, а также 50 кг. Выгоднее всего покупать последний вариант. Он наиболее оптимально подходит для загрузки и позволяет сэкономить на упаковке. В зависимости от объекта, на котором будут вестись ремонтные работы, используется цемент различных марок, имеющий свою собственную стоимость. При оплате учитывается каждый мешок цемента. Цена его фиксированная и может колебаться в зависимости от требований продавца.

Перед тем как начать рассчитывать денежные затраты, необходимо определиться с еще одним нюансом. Иногда можно увидеть объявление, в котором указана стоимость ниже стандартной. Не стоит попадаться на такую ловушку. В таких случаях дорогой цемент разбавляется более дешевым. Выигрывая несколько рублей, вы потеряете качество строительного материала.

Возьмем один 50 килограммовый мешок цемента. Цена марки М400Д0 составит 220 рублей. Стоимость других может изменяться, но в среднем это:

М400Д20 - 240 рублей.
М500Д0 - 280 рублей.
М500Д20 - 240 рублей.

Если нужно использовать только пару мешков цемента, то их наиболее выгодно покупать в ближайшем магазине по продаже строительных материалов. А если нужно большое количество, то следует обратиться на завод-изготовитель.

Расход цемента

Перед выполнением любых строительных работ возникает вопрос о том, сколько цемента необходимо и какой консистенции должен быть раствор. В идеальном случае должна сохраняться прочность и не превышаться пропорциональность составляющих.

Когда предстоит ответственная и серьезная работа, смешивать цемент и песок «на глаз» недопустимо. Если не жалеть вяжущий материал, то при больших объемах он обойдется в огромные суммы денег.

Так сколько цемента необходимо для производимых работ? Ответить помогут строительные нормативы (СНиП). Здесь учитываются все причины, влияющие на изготовление смеси. Ориентируясь на марку состава и учитывая все факторы, можно четко узнать норму расхода цемента на 1 кубический метр раствора.

Главная особенность, которую не учитывают многие застройщики, - это то, что цемент распределяется в пустотах между частицами песка. Помните, что состав обладает активностью. При долгом хранении в помещении марка 500 через несколько месяцев станет 400. Поэтому при покупке всегда следует просить сертификат с датой выпуска.