88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цемент: виды, применение, характеристики, особенности и оценка эффективности

Цемент: виды, применение, характеристики, особенности и оценка эффективности

Впервые цемент был изобретен английским ученым Джозефом Аспиндом. Смешивалась пыль извести и глина, затем все это обжигалось. Следующим шагом получившаяся смесь приводилась в порошковый вид и смешивалась с водой. По итогу получался очень крепкий материал, который имел большое сходство с камнями, производимым в городе Портланд. Из-за чего он и был назван портландцементом.

Краткое содержимое статьи:

Состав цемента

  • Мергелистые породы
  • Глинистые породы
  • Шлак
  • Боксит
  • Карбонат

Обычно портландцемент затвердевает очень быстро, кроме того в него включают добавки из минералов. У каждого вида цемента присутствует специальная маркировка, которая обозначает степень прочности.

Значение маркировки 300 будет означать, что куб материала с гранями 10 см выдержал нагрузку равную 300 кг на см. кв. Наиболее популярные марки цемента варьируются в значении от 350 до 500. На это следует обратить внимание, когда вы задаетесь вопросом, как правильно рассчитать цемент.

Абсолютно все марки цемента быстро твердеют. Начальный этап затвердевания начинается уже через сорок минут, окончательно же материал затвердеет приблизительно через двенадцать часов.

Какой же цемент лучше выбрать? Ниже мы поговорим о видах и характеристиках цемента.

Что из себя представляет портландцемент

Наиболее популярный в строительстве вид материала, основанный на силикате кальция. Он представляет из себя вяжущее вещество с очень хорошими свойством гидравлики. Получается данный материал из смеси крошки клинкера и гипса, с добавлением небольшого количества минералов.

Напомним, что клинкер – это смесь известняка и глины в пропорции 4 к 1. Качество цемента будет зависеть напрямую от качества клинкера и степени измельчения крошки. Весьма важна степень затвердевания раствора, при смешивании его с водой.

  • Итоговая прочность материала
  • Время, за которое цемент окончательно затвердеет

Именно поэтому, при выборе цемента следует обращать внимание на маркировки. В первом случае материал будет высокопрочным, во втором быстротвердеющем.

Сульфатостойкий цемент

Данный вид цемента получается из мелко-покрошенного клинкера с низкоминеральным составом. Его особенностью является отличная стойкость при морозах и сопротивление воздействию вод с высоким содержание минералов. Обычно используется для постройки бетонных конструкций сооружений, на которые активно воздействуют сульфаты.

Основой сульфатостойкого цемента служит глиняная крошка, важной особенностью состава которой является отсутствие минералов и уменьшенное количество глинозема в составе.

Глиноземистый цемент

Процесс получения данного материала несколько отличается от предыдущих. Клинкер для этого вида цемента получается из обожженной смеси известняка и боксита. По итогу мы имеем материал с отличными гидравлическими свойствами и вязкой структурой.

  • Высокоглиноземистый цемент. Материал отличается высоким содержанием оксида алюминия, приблизительно около семидесяти процентов.
  • Обычный цемент. Содержание оксида алюминия в данном виде колеблется рядом со значением в пятьдесят процентов.

Основными особенностями глиноземистого цемента являются высокая плотность, качество и в целом прочность, а так же высокие показатели огнеупорности и водонепроницаемости.

Основные критерии выбора цемента

Как определить действительно хороший и качественный цемент? Прочность цемента на сжатие, наиболее важный критерий при выборе материала.

При покупке всегда следует обращать внимание на марку изделия, которая обозначает степень прочности при сжатии. Выше уже было описано, как расшифровываются подобные марки, скажем только, что чем выше марка, тем прочнее бетон. Опять же, все зависит от целей использования. Кроме того, стоит отметить, что для некоторых видов построек требуется бетон, обладающий особыми свойствами, такими как: огнеупорность, повышенное сопротивление сульфатам и тд.

  • Прочность цемента
  • Процентное количество добавок в составе

Рейтинг производителей цемента

Крайне важно при строительстве, выбрать правильную марку бетона. Так как для строительства конструкции сооружения гидроэлектростанции не подойдет обыкновенный цемент. Таким образом, если цемент нужен в целях постройки, то вам отлично подойдут такие производители как Новгородский цементный завод, Борщевской, а так же “Себряковцемент”. Это наиболее качественные и относительно недорогие марки цемента.

Читайте так же:
Входной контроль для цемента

Для того чтобы вам было проще выбрать нужный вам материал, ниже будет предоставлено фото цемента всех вышеперечисленных марок.

Марки бетона и их применение

Бетон является дешевым и доступным строительным материалом, отвечающим всем эксплуатационным требованиям, предъявляемым к монолитным постройкам. Несмотря на появляющиеся модификации, включающие в себя не только песок и цемент, но и такие заполнители, как керамзит, стандартный песчано-цементный состав по-прежнему остается самым популярным среди частных строителей. Для получения качественного раствора, необходимо учитывать то, что разные марки бетона используются для возведения самых разнообразных построек.

Бетонная смесь

Существуют нормативы, определяющие и классифицирующие бетонные составы исходя из их прочностных характеристик, морозостойкости, водонепроницаемости и по связующему компоненту. Каждый из этих показателей обозначается определенными буквенными и цифровыми маркировками, которые мы рассмотрим подробнее.

Прочность бетона

В зависимости от марки бетона по прочности на сжатие раствор будет в большей или меньшей степени устойчивым к нагрузкам в различных условиях. Этот параметр обозначается буковой «М» и числом от 50 до 1000, которое указывает какую нагрузку в кгс/см 2 способен выдержать определенный состав. Допустимая погрешность (коэффициент вариации) этого показателя составляет 13,5%.

Также существует класс бетона на сжатие, который измеряется в МПа (мегапиксели) и обозначается буквой «В», после которой стоят цифры в диапазоне от 3,5 до 80, указывающие какое давление материал выдерживает в 95% случаев.

Класс бетона и его марка неразрывно связанны между собой, поэтому зная один из показателей, можно легко определить другой.

Чтобы определить марку бетона и класс бетона, рассмотрим таблицу, соответствующую ГОСТ 26633-91.

Прочностные характеристики бетона

Согласно этим данным определяется марка и класс на прочность бетонного раствора.

Чаще всего при производстве строительного материала для фундаментальных оснований используется бетон М 400, однако не будет лишним рассмотреть и сферы применения других марок.

М 50-100

Самым хрупким и ненадежным считается состав с маркировкой 50. Чаще всего его используют при заполнении пустот в конструкциях, которые не испытывают нагрузок. Приблизительно то же самое можно сказать о смесях М 75 и М 100. Так называемому «худому» бетону нашлось применение при заливке чернового слоя строительной смеси. Эти составы используют при изготовлении подстилающей подушки (подбетонки) для фундаментов, стяжек и при монтаже дорожных оснований.

Исходя из того что, класс бетона по прочности на сжатие соответствует В 7,5, показатель такого материала не позволяет применять его для серьезных работ.

М 150

Обладая чуть лучшими прочностными показателями бетон М 150 также можно отнести к легким бетонам, которые не стоит выбирать для конструкций, испытывающих нагрузки. Такие смеси можно использовать для черновых работ и при заливке фундамента для маленьких одноэтажных построек. Также допускается его применение для стяжек, садовых террас, дорожек и площадок, по которым будут ходить люди.

М 200-250

При соотношении марки 200 и класса бетона В 15 состав получается более прочным. Его можно использовать для возведения подпорных стен, при изготовлении лестниц, площадок, дорожек, отмосток и бордюров. Нередко М 200 заливают фундаментальные основания ленточного типа (только при условии устойчивости почвы) и открытые террасы.

Прочности бетона хватает для монтажа стяжек в помещениях с небольшой механической нагрузкой.

Хрупкий бетон

Практически таким же свойством отличается и бетон М 250 – его также часто заливают в качестве плит с малой нагрузкой.

М 300

Если рассматривать марки бетона и их характеристики, то М 300 сегодня пользуется довольно большим спросом при возведении монолитных фундаментов, благодаря оптимальному соотношению цены и качества. Также смеси этого типа подходят для заливки площадок и при изготовлении лестниц как на улице, так и внутри дома. Бетон М 300 обладает хорошей влагоустойчивостью, поэтому влажная среда не оказывает на него разрушительного воздействия.

Читайте так же:
Медицинский цемент для протеза

М 350

Если выбрать марку бетона с классом В 27,5, то вы получите прочный материал для строительства конструкций как монолитного, так и перекрывающего типа. Такие составы используют при закладке фундамента для многоэтажных зданий. Благодаря повышенной прочности смеси, она также подходит для более серьезных построек: бассейнов, несущих колонн, аэродромных плит и многого другого.

Прочный бетон

М 400

При таком соответствии марки и класса бетона (М 400, В 30) за строительный материал придется заплатить довольно дорого. В силу высокой стоимости смеси этого типа не отличаются большой популярностью у частных застройщиков. Тем не менее, бетон М 400 быстро схватывается, поэтому его чаще применяют при строительстве крупных объектов: торговых комплексов, спортивных арен, банков, аквапарков и так далее. Также этот бетон подходит для заливки мостов, подводных сооружений, высоконагруженных опор и гидротехнических построек.

М 500 и выше

Такие составы можно отнести к узкоспециализированным, так как при такой концентрации цемента и прочностных показателях, применять М 500 для строительства жилых домов не рационально. Обычно бетонные смеси этого класса применяются для возведения банковских хранилищ, мостов, плотин, дамб и стратегических объектов.

Помимо классификации бетонов по прочности, стоит также учитывать и другие отличия.

Водонепроницаемость бетона

Согласно ГОСТ 12730.5-84 марка бетона по водонепроницаемости обозначается буквой «W» и цифрами от 2 до 20, определяющими максимальное давление (МПа) воды, которое способна выдержать бетонная конструкция.

Водонепроницаемость материала

Если рассматривать классификацию бетона по маркам, исходя из показателей водопоглощения состава, то материалы будут отличаться следующим образом.

Марка бетона исходя из его водонепроницаемости

Рассмотрим основные классы бетона по показателю W:

  • W2 – означает, что выбранный материал отличается большой проницаемостью и не поглощает большие объемы влаги. Такой бетон не подходит для гидроизоляции.
  • W4 – впитывает чуть меньше влаги, но также не рекомендован для гидроизоляционных работ.
  • W6 – подобные смеси отличает пониженная проницаемость и средний уровень поглощения воды, благодаря чему они чаще всего применяются в строительстве жилых домов.
  • W8 — классификация бетона свидетельствует о том, что состав впитывает не более 4,2% влаги.

Помимо маркировки бетона по водонепроницаемости, также следует учитывать устойчивость материала к низким температурам.

Морозостойкость бетона

Еще одна важная классификация бетона – это его морозостойкость. Этот показатель обозначается буквой «F» и цифрами от 50 до 300, обозначающими количество циклов заморозки и размораживания, которые может выдержать цементно-песчаная смесь. При этом допускается потеря прочности в 5%, но не более.

Исходя из этого, марка бетона по морозостойкости – это очень важный показатель, от которого зависит для каких именно целей можно использовать тот или иной материал.

Классы морозостойкости бетона

Полезно! Существует ряд мероприятий, которые позволяют повысить морозоустойчивость бетона: снижение объема воды в смеси и специальные пластифицирующие добавки.

Если говорить о том, как определить класс бетона исходя из его устойчивости к низким температурам, то:

  • маркам М 100-150 соответствует показатель F 50;
  • М 200-250 – F 100;
  • М 300-350 – F 200;
  • М 400 – F

Кроме марок бетона по морозостойкости и водонепроницаемости также существует параметр бетонного раствора, определяющий состав по удобоукладываемости.

Удобоукладываемость бетона

Есть несколько ГОСТов, которые определяют, что такое класс бетона по удобоукладываемости. В зависимости от того, как бетонная смесь заполняет форму опалубки под своим весом, осуществляется выбор того или иного состав.

По плотности смеси разделяют на:

  • Подвижные. Их показатели измеряют по осадке конуса.
  • Жесткие. Такие смеси подвергаются испытанию на вибростоле. Определение свойств состава производится исходя из времени продавливания смеси.
Читайте так же:
Затвор дисковый поворотный ду150 для цемента

ГОСТ 7473-94 определяет бетон по удобоукладываемости следующим образом.

Показатели удобоукладываемости бетона

Чтобы понять, как выбрать бетонный раствор исходя из этого параметра, рассмотрим таблицу.

Удобоукладываемость бетонной смеси

Кроме классификации по удобоукладываемости, также необходимо учитывать ГОСТ 23732, согласно которому существуют требования, относящиеся к воде для затворения и к самой смеси.

Чтобы изменить показатели бетона всегда можно добавить в раствор пластификатор, который сделает ее более пластичным. В этом случае по удобоукладываемости бетон будет отвечать всем нормативам.

Продолжая рассматривать, чем еще отличаются марки бетона, остается только уточнить, какие бывают связующие компоненты.

Связующие компоненты бетона

Если классифицировать бетонные растворы по связующему веществу, то составы подразделяются на следующие категории:

  • цементный (самый распространенный);
  • асфальтный (используется при строительстве дорог);
  • известковый;
  • гипсовый;
  • силикатный;
  • глиняный.

В зависимости от структуры заполнителя бетон может быть:

  • Особо легким. В этом случае объемный вес материала составит не более 500 кг/м 2 . Такие бетоны также называют ноздреватыми.
  • Легким. Для приготовления бетона объемным весом до 1 800 кг/м 2 используется наполнитель из арболита, шлакобетона, пемзобетона и прочих легких пористых материалов, которые отличаются низкой теплопроводностью. Такие составы используют для возведения оград и покрытий.

Пористый наполнитель

  • Тяжелым или обычным. При этом объемный вес материала составит более 1 800 кг/м 2 . В этом случае в качестве наполнителя используется гравий твердых горных пород, который обычно применяется при строительстве железобетонных конструкций повышенной прочности.
  • Особо тяжелым. Объемный вес такого типа материала составит более 2 700 кг/м 2 . Для особо тяжелых смесей используются заполнители: барит, железная руда и металлы. Такие материалы применяются для защиты от вредного излучения, поэтому из них возводят АЭС и военные исследовательские центры.

Благодаря этой информации, вы теперь знаете, как определить марку бетона и выбрать строительный материал оптимально подходящий для вашего проекта.

Разница между марками цемента Д0 и Д20

По новому ГОСТу 31108-2003 в маркировке цемента нет Д0 и Д20: разница обозначений появилась при переходе со старого ГОСТа 10178-85. Но строители чаще пользуются терминами прежнего стандарта. В данной статье разберем, в чем же разница между марками цемента Д0 и Д20.

стандарт

Хоть и по новому стандарту марки Д 0 и Д 20 не используются, но строители пользуются этими терминами.

Маркировка цемента

Буква Д в обозначении указывает на содержание в цементном составе добавок или присадок, улучшающих качество или придающих особые свойства вяжущему порошку.

Цифры — это процентное количество добавленных в портландцементный клинкер компонентов. Цемент Д0 означает, что добавок в нем 0%.

Действующий норматив 2003 на цементы общестроительные предусматривает маркировку по виду, их 5: от ЦЕМI (портландцемента) до ЦЕМV (композитного вяжущего). При этом маркировка Д в обозначениях отсутствует, но есть указания на тип добавки: Ш — шлак, И — известь, З — зола. Стандарт 1985 предусматривал иные коды названий. Пример обозначения для марки цемента Д20: ПЦ500-Д20-Б ГОСТ 10178-85.

Расшифровка в порядке написания:

  • ПЦ — портландцемент;
  • цифры 300, 400, 500 — прочность на сжатие, кг/см²;
  • Д, информация о добавках — 0%, 20%;
  • сведения о специальных свойствах цемента: ПЛ — пластифицирующий, Н — нормированный клинкер, Б — быстротвердеющий, ГФ — гидрофобный.

Последним в шифр вносится код нормативного документа. Аналогичным образом маркировались и бездобавочные цементы.

Отличия Д0 и Д20

Чтобы понять, какой из цементов лучше (Д0 или Д20), надо знать характеристики каждого порошка. Для этого следует обратиться к стандарту ГОСТ 10178-85, в котором установлены требования к портландцементам (ПЦ) и шлакопортландцементам (ШПЦ). Последний вид вяжущего вещества изготавливается с количеством добавок больше 20%.

Разница

Разница марок цемента.

Регламентом предусматривается использование в качестве присадок активных минеральных веществ: шлаков доменных от электрометаллургических плавок, дробленых горных пород осадочного происхождения, а также технологических добавок, регулирующих свойства вяжущего порошка.

Читайте так же:
Как залить цементом винтовые сваи

В цементе Д0 добавки не допускаются, ПЦ-Д5 могут содержать до 5%, а ПЦ-Д20 до 20. Часть минеральных присадок можно заменять веществами, повышающими прочность и ускоряющими затвердение. Они вводятся при помоле клинкера и называются крентами.

Количество таких добавок по массе <5% от веса цемента. Определить, в чем же разница Д0 и Д20, можно с помощью таблицы со свойствами каждой марки.

ПЦ500-Д0ПЦ500-Д20
Высокая морозоустойчивостьПовышенная гидрофобность изделий
Оптимальная длительность схватывания раствораСтойкость к воздействию сульфатов
Малое растрескивание при усадкеУвеличенная пластичность и другие свойства в зависимости от применяемых добавок

Видно, что марка нулевая, хоть и отличается по своим характеристикам от Д20, выделить лучшее соотношение клинкера и добавки не получится. В строительстве бетонные конструкции работают в многообразных условиях: где-то упор делается на морозостойкость, а в иных местах требуется пластичность.

Добавочный цемент уступает чистому от присадок вяжущему порошку в прочности, но у него может быть растянуто время схватывания — в некоторых условиях это важный показатель. ПЦ500-Д20 используют в промышленном и гражданском строительстве, применяют при заливке фундаментов и производстве отделочных работ.

Бездобавочный ПЦ500-Д0 прочный, быстро схватывается и твердеет. Такие качества обусловливают его применение при проведении аварийно-восстановительных работ. На основе чистого цемента строят мосты и аэродромные покрытия, опоры ЛЭП и железнодорожные шпалы.

Существенное отличие Д0 и Д20 находится в сфере экономики: металлургические шлаки, примешиваемые к дорогостоящему клинкеру, являются отходами доменного и электроплавильного производств. Их стоимость ниже, а потому и цена на добавочный цемент меньше. Этот факт предопределяет равный спрос на обе марки.

Набор прочности бетона — температура, влажность, гидратация

Возведение конструкций различной конфигурации и назначения предполагает заливку фундамента. Поэтому многие строители, преимущественно начинающие, интересуются тем, каково же время набора прочности бетона. Сразу стоит отметить, что этот процесс зависит от многочисленных моментов, среди которых не только условия окружающей среды, но и составляющие самого раствора, используемого для заливки фундамента.

Набор прочности бетона

В этой статье мы попробуем разобраться, как набирает прочность бетон и есть ли методы ускорения этого процесса.

В чем суть процесса?

Условно, он делится на 2 этапа:

  1. Схватывание. Этот этап происходит в течение первых 24 часов после замешивания основы. Время схватываемости раствора зависит от показателей температуры в помещении или на улице. И если обеспечить должные условия, то можно ускорить схватывание бетонной массы.
  2. Твердение. Как только основа схватится, то наступает затвердение. Как ни странно, но затвердевание фундамента продолжается в течении 12-24 месяцев. При этом заявленные производителем значения, при обеспечении благоприятных условий, определяется на 28 день после заливки.

Интересно, что во многих источниках можно найти, от чего зависит кинетика набора прочности – температур, время. влажность, качество ингредиентов. Но мало где найдешь ответ на вопрос, за счет чего бетон набирает прочность? Это происходит в процессе гидратации цемента.

В сухом материале присутствуют 4 основных элемента:

  • аллит;
  • белит;
  • трехкальциевый алюминат;
  • четырехкальциевый аллюмоферрит.

Первым при замесе в реакцию вступает аллит, но это самый хрупкий минерал. Далее идут алюминаты и алюмоферриты. Последним в реакцию вступает белит, он же и дает необходимую прочность. При этом он гидратируется постепенно, ежегодно набирая нужные параметры. Даже спустя 50 лет процесс гидратации идет, соответственно, все это время бетон продолжает набирать прочность.

Набор прочности бетона

Процесс гидратации цемента начинается с момента смешения с водой и продолжается в течение долгого времени

Что же касается именно бетона, то его параметры зависят от степени гидратации цемента. Если речь идет о низкой степени, то спустя 4 недели она достигнет искомых 90%. В высокопрочном составе через это же время будет только половина (до 49%), и в дальнейшем с течением времени она будет только нарастать. В среднем за 3-5 лет прирост составляет порядка 60%.

Читайте так же:
Если собака грызет цемент

Что влияет на вызревание фундамента

Как было сказано ранее, на то, сколько бетон набирает прочность, влияет целый ряд нюансов, к основным из которых относится:

  • температурные условия окружающей среды;
  • уровень влажности в месте, где производится заливка основы;
  • марка цемента;
  • время.
Температурные условия

Набор прочности бетона в зависимости от температуры окружающей среды, это актуальный вопрос для большинства людей, которые собственными силами занимаются заливкой фундамента. Тут стоит запомнить одно главное правило: чем холоднее на улице или в помещении, где проводится бетонирование поверхности, тем больше время твердения.

Скорость набора прочности бетона в зависимости от температуры

Скорость набора прочности бетона в зависимости от температуры

При температуре ниже 0°С укрепление основы приостанавливается и, как следствие, срок набора прочности увеличивается на неопределенное время. Порой достижение заявленных производителем прочностных характеристик происходит спустя несколько лет. Это когда процесс происходит в северных регионах. Такое явление обусловлено тем, что вода, имеющаяся в цементной массе, замерзает. А поскольку за счет влаги обеспечивается необходимая для процесса гидратация, то и затвердевание, так сказать, «замораживается».

Но как только на улице начнет теплеть и станет выше нулевой отметки, твердение продолжится. И так далее. Так выглядит набор прочности бетона в зависимости от температуры.

Теплые погодные условия «активизируют» и ускоряют твердение цементной основы. Скорость твердения бетона в зависимости от температуры прямо пропорциональна увеличению показателей окружающей среды. Так, при 40°С заявленные производителем показатели достигаются через 7-8 дней. Именно по этой причине многие опытные специалисты рекомендуют проводить заливку бетонного фундамента на приусадебном участке в жаркую погоду, за счет чего требуется гораздо меньше времени на организацию всего строительного процесса в целом, нежели в случае с заливкой фундамента в более холодную погоду.

Набор прочности бетона зимой

Зимой, как только температура опускается до отметки 0 градусов, процесс гидратации полностью прекращается

Но даже в этом случае не стоит «пережаривать» бетон – пока нижние слои схватятся, верхние начнут трескаться. Это не добавляет ни эстетики, ни твердости. При проведении работ в жаркое время поверхность 2-3 раза в день обильно поливают водой и накрывают целлофаном.

За сколько бетон набирает прочность в зимнее время года? По сути, возведение фундамента зимой – это трудоемкий процесс, который требует использования специального оборудования для регулярного прогрева цементной массы с целью ускорения процесса его затвердевания.

При работе с бетонной массой с целью ускорения ее затвердевания нагрев свыше 90°С недопустим. Это может привести к растрескиванию будущей поверхности.

Для того, чтобы понять каким образом температура влияет на процесс затвердевания, можно изучить график набора прочности бетона. Это позволит визуально разобраться в данном явлении. График набора состоит из линий, которые выстроены на основании данных, собранных для цемента М400 при разном режиме.

График твердения бетона позволяет определить, какое процентное соотношение от марочных показателей будет достигнуто через некоторый временной промежуток. Проще говоря, по этим линиям можно узнать, сколько дней масса набирает марочное значение твердости при той или иной температуре.

График набора прочности по марке цемента

График набора прочности по марке цемента

Время

С целью определения оптимального, можно даже сказать, безопасного срока начала проведения строительных работ зачастую берется во внимание таблица набора прочности. По ней можно с легкостью определить за какое время застынет фундамент, приготовленной из той или иной марки цемента. Поэтому опытные специалисты всегда и пользуются подобными информационными таблицами.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector