Цемент є порошком сірого кольору, що складається з подрібнених і обпалених з додаванням глини певних сортів гірських порід і вапна. Якщо порошок змішати з водою, виходить цементна суміш, яку можна відразу використовувати. Цемент можна отримати з клінкеру, гіпсу, вапняку та інших матеріалів. Технічні характеристики, властивості та сфера застосування сировини залежать від складу, що використовується виробником.
Види цементу за марками
На упаковках з цементом виробники вказують літерами та цифрами інформацію про склад та базові характеристики. Встановлюється маркування цементу за ГОСТом: перші літери свідчать про тип суміші: ПЦ, ШПЦ, БЦ, ВРЦ та інші (нижче дано детальний опис кожного типу). Ці дані допомагають споживачеві визначити:
- допустиме навантаження на бетон;
- які добавки використовував виробник, та у якому співвідношенні.
Після перших двох букв вказуються скорочення: Б — матеріал, що швидко твердіє, СС — сульфатостійкий, ВРЦ — водонепроникний та інші.
| Скорочення | Розшифровка |
|---|---|
| ПК | Портландцементна суміш |
| SS | Сульфатостійка суміш |
| ŠPC | Шлакопортландцементна суміш |
| VRC | Водонепроникна суміш |
| е | Біла цементна суміш |
| ПЛ | Пластифікована суміш |
При додаванні різних добавок цемент набуває додаткових характеристик: швидко твердне, не сприйнятливий до впливу морської води, морозостійкість, гідрофобність. Залежно від відсоткового співвідношення основних складових і добавок, ступеня помелу виконується класифікація матеріалу за марками, видами та іншими характеристиками. Кожен вид цементу має своє призначення та використовується відповідно до певних умов. Наприклад, марка цементу позначається М та цифрою. М400 означає, що готова суміш витримує навантаження 400кг/см 2 .
| Маркування бетону | Застосування | Витрата цементу в кг на куб бетону |
|---|---|---|
| М100 | Мінімальна марка міцності. Використовується для бетонування дорожніх бордюрів, огорож. | 165 |
| М200 | Використовується для стяжки підлоги, також підходить для заливання фундаментів. | 240 |
| М300 | Бетон широкого спектру застосування – для будівництва об’єктів загального призначення, заливання фундаментів. | 320 |
| М400 | Елементи, що піддаються високим навантаженням: мостові конструкції, що несуть опори на естакадах. | 417 |
Види цементу за технічними характеристиками та їх застосування
Цемент, а також вироблені з нього бетон і залізобетон, є поширеними будівельними матеріалами. Сьогодні великий попит має похідний з цементу портландцемент. Види цементу не обмежуються переліченими вище назвами. Виробниками розроблені спеціальні види цементів, що використовують всілякі домішки:
- Швидкотвердіючий портландцемент (БТЦ) характеризується міцністю вже на початковому етапі затвердіння. Виробники роблять розчин шляхом регулювання мінерального складу портландцементного клінкеру делікатного подрібнення. Цементна суміш, що має великий вміст 3-х кальцієвого силікату і 3-х кальцієвого алюмінату (як мінімум 60%), має швидкотвердіючі властивості. При цьому у складі C3S має бути не менше 50-52%, а С3А – 8-10%. З метою скорочення часу затвердіння, виробники вносять у поєднання активні мінеральні домішки, але їх відсоткове значення має бути не більше 10. Якщо говорити про гранульовані шлаки, що характеризуються високими в’язкими властивостями, то допускається 15%. Згідно з державними стандартами ГОСТ 10178-85, портландцемент, що швидко твердіє, після 3 діб висихання має межу міцності не менше 40 кг/см 2 , високим рівнем морозостійкості і швидкістю набору міцності, але при цьому невисокою сульфатостійкістю. Виробники рекомендують використовувати сировину у створенні залізобетонних споруд, монолітних чи збірних конструкціях.
- Спеціальний швидкотвердіючий цемент виготовляється з клінкеру та гіпсу (близько 3-5%). Допускається використання зернового доменного шлаку та природних мінеральних добавок (не більше 5%). Гіпсовий цемент характеризується високою міцністю, тому застосовується у спорудженні монолітних та збірних залізобетонних конструкцій.
- Високоміцний портландцемент (ВПЦ) після 28 діб набуває міцності при стисканні 600 кгс/см 2 і більше. Також варто врахувати, що при застосуванні сировини його витрата зменшується, як і маса конструкції. Матеріал незамінний у створенні монолітних та збірних бетонних виробів. Можливе використання цементу в специфічних експлуатаційних умовах (у разі агресивної дії на будову).
- Шлакопортландцемент і пуццолановий портландцемент поступається у довговічності стандартному портландцементу, тому матеріал кваліфікується як М200, 300, 400, 500. За державними стандартами, вміст активних міндомішок регулюється масою цементу (гіпсу не більше 3-5%, а доменного шлаку) . Добавок вулканічного походження має бути не більше 40%, осадового походження, таких як трепел, опок, діатомітів – не більше 30%. Цей вид цементу дозволяє замінити найдорожчу частину розчину на природну добавку або промислові відходи, тому вартість цементу значно знижується. Але це не означає, що якість матеріалу погіршується. Цей вид цементу має високий рівень водонепроникності, низький рівень теплопровідності, що дуже важливо при зведенні потужних споруд з бетону. Рекомендовано застосування матеріалу в умовах зволоження та пересихання, що чергується.
- Сульфатостійкий портландцемент має високу стійкість у сульфатній рідині (не більше 50%), тому використовується у будівництві конструкцій у воді. До розчину не додаються мінеральні компоненти, щоб не допустити морозостійкості.
- Портландцемент із помірною екзотермією використовується у будівництві масивних конструкцій. Склад матеріалу регулює співвідношення нагріву та охолодження повітряних мас, що сприяє уникненню тріщин.
- Пластифікований портландцемент містить поверхнево-активні добавки (суперконцентрати сульфітно-спиртового складу – СДБ). Їхнє співвідношення не перевищує параметри 0,15-0,25% від загальної маси сухого цементу. Матеріал характеризується еластичністю, що полегшує його викладку. Не рекомендується застосовувати матеріал у виробництві пінобетону чи інших твердих складів.
- Білий портландцемент містить добавки марганцю і оксидів заліза, тому спочатку має сірувато-зелений колір. Досягти білого кольору допомагає застосування білої глини, каоліни, вапняку. Матеріал використовується для обробки поверхонь.
- Гідрофобний портландцемент (ГОСТ 10178-85) містить асидол-милонафт, олеїнову кислоту та інші добавки. Матеріал має низький рівень гігроскопічності, тому його можна переміщати на великі дистанції зі збереженням технічних характеристик. Цементний розчин широко застосовується у виробництві дорожнього покриття для автомобілів, літаків. Не рекомендується використовувати у пінобетоні.
- Дорожній портландцемент використовується для будівництва покриттів автомобільних доріг. Підбір складу бетону базується на претензіях, що подаються до обстановки твору робочого процесу та до дорожнього покриття з бетону в цілому. Цемент характеризується морозостійкістю, витримує великі навантаження, має ударну в’язкість. Марка бетону не повинна бути менше М400. Згідно з державними стандартами, до розчину не вносяться добавки, оскільки вони надають руйнівну дію в процесі експлуатації. Схоплювання розчину відбувається через 2 години після укладання.
- Піщанистий портландцемент виробники одержують шляхом з’єднання цементного розчину, гіпсу та кварцового піску (близько 40%). Матеріал має знижене тепловиділення при гідратації.
Всі види добавок у цемент вносять до розчину додаткові характеристики. Їх кількість та відсоткове співвідношення строго регламентуються.