Что такое портландцемент: описание, характеристики, марки

Состав и свойства

Портландцемент производят из клинкера. Ввиду того, что в природе готовые гранулы практически невозможно найти, клинкерная крошка создается искусственно из смеси глинистых и карбоновых смесей. Готовым клинкер смешивается с гипсом (его доля не превышает 5%), чтобы сделать раствор подвижным.

Высокие эксплуатационные и технические характеристики определяются пропорцией и типом вводимых в состав портландцемента компонентов. Данный аспект регулируется ГОСТом 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент». На упаковке с порошком обязательно указывают особенности производства, соответствие ГОСТу.

Если на таре указано ТУ (технические условия) вместо ГОСТа, это говорит о том, что свойства материала могут отличаться от регламентированных.

Чтобы придать цементу те или иные свойства, в порошок добавляют разнообразные минеральные добавки (в объеме, равном максимум 20-25% общего веса). Их взаимодействие влияет на химический состав портландцемента, во многом определяет характеристики и параметры.

Самые популярные минеральные добавки:

Алюминат – продлевает время схватывания, но демонстрирует низкую прочность, в связи с чем вводится в смесь в объеме, не превышающем 15%.
Алюмоферрит – обладает идентичными свойствами алюминату, но его в составе не должно быть больше 10-18%.
Белит – вяжет, продлевает время затвердевания, но в больших объемах понижает прочность (добавляют не более 37%).
Алит – чаще всего вводится в составы жидких марок для ускорения твердения (до 60%).

Основные свойства портландцемента определяются его составом. При выборе порошка для приготовления раствора необходимо сразу определиться со сферой применения и требуемыми (желаемыми) характеристиками, оптимальными параметрами.

Основные критерии при выборе портландцемента:

Скорость схватывания – стандартным считается время в 40-45 минут. На данный показатель влияют тонкость помола, состав минеральных добавок, температура на объекте.
Водопотребность – нужный для затворения объем воды (обычно не больше 25% общей массы раствора). Для понижения нужного объема воды могут применяться пластификаторы, сульфитно-дрожжевая бражка.
Морозостойкость – определяется количеством циклов замораживания/оттаивания, которые способен перенести камень без потери качеств и деформаций. С целью повышения уровня морозостойкости часто в смесь вводят смыленный древесный пек или абиетат натрия, специальные присадки.
Водоотделение – отжим воды в замешанном растворе, который появляется из-за оседания тяжелых частиц цемента. Для понижения показателя используют минеральные добавки.
Тепловыделение – в процессе гидратации (затвердения). Если состав очень быстро отдает тепло, он может деформироваться. Чтобы этого избежать, используют активные минеральные добавки.
Стойкость к коррозии – определяется степенью пористости застывшего монолита (тонкостью помола смеси).

Марки

Марка портландцемента базируется на показателе прочности опытного образца при исследовании его на сжатие и изгиб. Образец делают из цемента и песка в соотношении 1:3, размер тестового камня составляет 4х4х16 сантиметров. Ему дают застыть за 28 суток при высокой влажности, могут пропаривать, а потом проводят исследования.

Самыми популярными сегодня считаются марки от М400 до М600, но в Москве и регионах можно найти и иные виды материала.

Марки портландцемента:

М400 – самая востребованная смесь с актуальными показателями.
М500 – смесь с большим запасом прочности, применяется в ремонтно-дорожных работах, реконструкции, ремонте, строительстве военно-технических объектов и т.д.
М600 – прочность повышена, раствор актуален для создания ответственных ЖБИ, инженерных сооружений, конструкций.
М700 – максимальная прочность, смеси для напряженных конструкций. В индивидуальном строительстве не применяется из-за высокой цены и неактуальности высоких показателей.
М900 – цемент сверхпрочного типа, его выбирают исключительно для создания сложных военных объектов (бункеров, к примеру).

Что касается промежуточных марок (М550, к примеру), то они не очень сильно отличаются от ближайших (в данном случае это М500 и М600) и не предполагают уникальных свойств. Обычно такие марки близки по параметрам к меньшему коэффициенту (М500), но с повышенным запасом прочности.

Виды портландцемента

Существует 2 категории материала – с добавками и без них. Бездобавочные смеси используются преимущественно при строительстве монолитных объектов, ЖБИ-конструкций, предназначенных для использования в обычных средах.

Смеси с минеральными добавками повышают качество портландцемента. Такие составы можно использовать в водной среде, а также при контакте с агрессивными химическими факторами.

Добавление того или иного вещества определяет разновидность портландцемента:

Нормальноотвердевающий. Не содержит добавки. Нет строгих указаний по степени помола.
Быстросохнущий. Начинает твердеть в первые 3 суток после заливки. Содержит шлаки и минералы, должны быть минимальной степени помола. Чаще всего выпускается под марками М 400 и М 500. Используется для бетона в опалубках, когда нужно ускорить темпы строительства.
Гидрофобный. Не впитывает воду и быстро схватывается, содержит мылонафты и асидолы. Используется во влажных климатах, а также при строительстве подтопляемых участков.
Пластифицированный. Содержит вещества, обеспечивающие подвижность и термостойкость конструкции. Используется при строительстве сложных архитектурных объектов.
Расширяющийся. Состав сильно увеличивается в объеме при приготовлении раствора. Используется для заполнения трещин и швов на объектах, подвергающихся действию влажности.
Тампонажный. Используется при строительстве скважин для защиты от грунтовых вод. В 90% случаев применяется в газовой и нефтяной сферах.
Сульфатостойкий. Состав защищает от коррозии и обладает высокой морозоустойчивостью. Часто используется на кислых и болотистых почвах в качестве свайного фундамента.
Шлакощелочной. Усиленный по отношению к агрессивным средам и перепадам температур состав. Плохо поглощает воду и устойчив к морозам.

Выделяют несколько разновидностей портландцемента по цвету. Например, белый, подходит для отделочных и архитектурных работ. Его можно смешивать с другими цветами. В составе такого цемента отсутствуют вредные добавки.

Цветной портландцемент также используется для создания полов и покрытий стен. В качестве пигментов используется охра, сурик, окись хрома.

Магнезиальный состав с оксидом натрия – уникальная белая смесь, которая пластична и легко поддается обработке. Нередко используется в помещениях с повышенной влажностью, так как не боится грибка и плесени. Служит основой для создания искусственного камня.

Пуццолановый цемент с добавлением гипса и вулканических пород обладает высокой гидростойкостью и может использоваться под водой. Его нередко применяют для возведения гидротехнических сооружений, при облицовке бассейнов и резервуаров.

Марки составов

Разделяют смеси и по маркам, которые определяют прочность цемента на сжатие и изгиб. К наиболее распространенным маркам портландцемента относят:

М 400. Универсальный состав, который подходит для частного строительства и стандартных бетонных конструкций.
М 500. Смесь обладает увеличенным запасом прочности. Нередко используется для восстановления поврежденных объектов, дорог, а также для строительства военно-технических сооружений.
М 600. Состав с большой прочностью для производства инженерных соединений и ЖБИ.
М 700. Портландцемент используется для изготовления бетона для крупногабаритных конструкций с колоссальной нагрузкой. В обычном строительстве не применяется из-за высокой стоимости.
М 900. Ультрапрочный цемент для военных объектов.

Иногда используются добавочные марки, например, М550 или М450. Они приближены к классическим составам, но отличаются повышенной прочностью.

Виды и применение

БТЦ

Быстротвердеющий портландцемент, на упаковке можно встретить сокращение БТЦ. Этот специальный материал, который сумел вобрать в себя достаточно большое количество минеральных добавков. Их роль в том, чтобы увеличить прочность (особенно в начальный период твердения).

Сыпучий серый порошок, в состав которого входят определенные гидрофобирующие добавки. Такой вид цемента имеет свое преимущество: он не будет впитывать воду в ближайшие пять минут, после ее добавления в сухую смесь. Логично утверждать, что именно такая смесь имеет меньший показатель водопоглащение.

Данный тип материала, вполне можно применять в случаях, когда нужно осуществлять стройку в местах повышенной влажности, либо в воде (в местах где есть возможность наводнения). Это связано с тем, что раствор на таком цементе- влагостойкий.

Более подробно о марках цемента и их применении смотрите на видео:

ПАД

Материал, который состоит из определенных поверхностно-активные добавок. Их добавляют в момент помола. Стоит понимать, что смесь на основе такого цемента обладает хорошей пластичностью/подвижностью. То есть с таким материалом удобно работать.

Специалисты рекомендуют использовать такой материал, если нужно вознести нестандартные архитектурные строения.

Портландцементы тампонажные

Материал, который имеет возможность огородить объект от грунтовой воды.

Его особенность в том, что он обладает таким свойством, как текучесть (преимущество в том, что данная характеристика не зависит от температуры и давления).

Портланд белый и цветной

Портландцементы белые/цветные. Белый вариант материала, почти не имеет красящих оксидов. По названию очевидно, что он светлый. И если сделать бетон таким видом цемента, он будет почти белый. Имеет достаточно хорошие характеристики.

Белый портландцемент

Но чаще всего его применяют в случая улучшения эстетического вида здания (так как бетон белый). Говоря о цветном варианте, то во время его производства, в материал добавляют определенный пигмент, такого оттенка, как хочется застройщику. Так же, как и белый цемент, его применяют в случаях, улучшения эстетического улучшения здания.

Шлаковый

Такой материал выпускают в двух типажах:

ШПЦ, используемый широко в портовом строительстве;

ШПЦ

ИШЦ – материал, который применяют в случаях строительства низкомарочных бетонов.

Глиноземный

Достаточно известный и популярный вид материала.

Но стоит понимать, что сама потребность жидкости, при замесе, возрастает на 10%.

Глиноземный

Такой цемент можно встретить на полках магазинов в трех вариантах , 600, (маркировка). Каждый из них имеет свое преимущества и недостатки. Чаще всего, такой вид цемента применяется в случаях аварийных работ, либо скоростройках.

Расширяющийся

Еще один хороший цемент – расширяющийся.

Не вникая в химический состав материала, есть несколько вариантов такой субстанции: цемент водонепроницаемый, напрягающийся, портландцемент, расширяющийся.

Расширяющийся

Все эти материалы имеют хорошие и надежные характеристики.

Портландцемент

Для изготовления портландцемента действуют нормы ГОСТ 10178-85

Качественные особенности

Портландцемент и его марки считаются самыми востребованными вяжущими веществами в строительстве. Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество.

Чтобы добиться высокого качества портландцемента, смешиваются гипс, портландцементный клинкер и специальные добавки. После этого, смесь проходит этап тщательного помола.

Портландцементный клинкер – продукт, который создается путем обжига тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, которая включает глину, известняк и другие материалы такие как: доменный шлак, мергель и т. д. В процессе обжига необходимо обеспечить большое содержание высокоосновных силикатов кальция в клинкере. Чтобы отрегулировать сроки затвердевания портландцемента, в клинкер добавляют двуводный гипс. Этот компонент вводится в количестве 1.4-3.4% от общей массы цемента, которая рассчитывается в пересчете на SO3.

Виды и применение портландцемента

Портландцемент существует несколько видов:

шлакопортландцемент,
с минеральными составляющими,
просто портландцемент.

Свое широкое применение эти виды портландцементов нашли в производстве железобетона и бетона, при отделочных и строительных работах. Помните, что каждая отдельная марка отвечает определенному виду строительной деятельности.

Быстротвердеющий (быстросохнущий)

Главной особенностью цемента — быстрота его твердения на первые три дня. Этот результат достигается путем введения гранул шлака или активных минералов. При этом клинкер рекомендуется более тщательно измельчить.Выпускаемые марки М400 и М500 предназначены для напряженных конструкций и сооружений.

Благодаря быстроте схватывания цемента, уменьшается время выдержки монолита в съемной опалубке.Важно помнить, что быстротвердеющий цемент не может подлежать длительному хранению. Уже через несколько месяцев он может полностью потерять свои главные преимущества

Быстротвердеющий портландцемент марки М500

Это интересно: Герметик «Стиз-А» — технические характеристики и сферы применения

Портландцемент марки М 500

Раствор с применением цемента марки М 500 быстро застывает, что используется при проведении различных аварийных работ, так как уже с момента застывания проявляются его основные свойства. Используют его также там где к таким показателям, как морозостойкость, влагостойкость и прочность предъявляются особые требования, то есть для изготовления особо ответственных железобетонных конструкций. Его используют для изготовления сборного ж/бетона, балок и перекрытий. Есть два вида цемента марки М 500:

а) портландцемент марки М 500 ДО, не имеющий примесей и добавок; применяется в промышленном строительстве где необходимо обеспечить повышенную морозостойкость, влагостойкость и прочность изделий; б) цемент марки М 500 Д 20 содержит 20% добавок, которые улучшают его антикоррозионные свойства.

Полезно будет знать

Чтобы определить сколько потребуется цемента на 1 м³ раствора нужно иметь в виду, что 1 литр цемента равен 1,4 кг. Возьмем для примера соотношение цемента и песка 1 :3 куда входит 1 м³ песка и 0, 333 м³ цемента. Умножаем 0,333 л ∙ 1,4 кг/л получаем ≈ 466 кг. Так, как обычно цемент продают в мешках по 50 кг, нам понадобится 466 : 50 ≈ 9 мешков. Также можно определить количество мешков, необходимых при соотношении цемента и песка 1 : 4.

Бетономешалка КАМАЗ

Сколько кубов раствора бетона в миксере? Все зависит от марки бетоносмесителя. В Российский автомобильных смесителях 5 кубов, в Китайских — 4 куба.
Сколько весит ведро цемента? Учитывая что 1 литр цемента равен 1,4 кг ведро цемента в 10 литров будет весить 14 кг.
Время затвердевания раствора с применением цемента марки М 400 Д 20 составляет 15 часов.
Начало схватывания цемента марки М 500 Д0 от 40 до 50 минут.

Портландцемент: что это такое — определение и история получения

Портландцемент по определению — это гидравлическое вяжущее вещество, непосредственно представляет собой цемент, отличающийся составом и количеством используемых материалов для его производства от привычного цемента.

Портландцемент впервые был создан в 1824 году англичанином Джозефом Аспдином, и в этом же году, 21 октября, он запатентовал свое творение. Название обозначенный строительный материал получил согласно наименованию острова Портланд, который находится в Англии. Основной горной породой непосредственно для получения портландцемента является известняк (мел, ракушечник, мраморная крошка).

Технология создания состоит из нескольких основных этапов, при этом используемые материалы должны составлять строго утвержденное процентное число. Производится портландский цемент вследствие измельчения клинкера и гипсового камня в порошкообразное состояние. Готовый материал после фасуется.

Чтобы добыть клинкер, необходимо соответствующие компоненты нагреть. Для этого используется специальная печь цилиндрической формы, которая должна находиться под небольшим уклоном. Температура нагрева достигает 1480 градусов, а время обжигания составляет от 2 до 4 часов.

Область применения портландцементов

Применение портландцементов возможно в различных видах строительных работ в соответствии с маркировочными значениями:

В жилищном, сельскохозяйственном и промышленном строительстве для производства непосредственно фундаментов, плит перекрытия, балок и железобетона.
Для создания строительных, бетонных растворов, штукатурных и кладочных работ.
Дополнительно применяется обозначенный вид цемента для выполнения аварийных, ремонтных и восстановительных работ. В особенности, где требуется повышенная прочность бетона из-за высокого уровня влажности и наличия низких температур.

Состав и свойства

Самые популярные минеральные добавки:

Алюминат – продлевает время схватывания, но демонстрирует низкую прочность, в связи с чем вводится в смесь в объеме, не превышающем 15%.
Алюмоферрит – обладает идентичными свойствами алюминату, но его в составе не должно быть больше 10-18%.
Белит – вяжет, продлевает время затвердевания, но в больших объемах понижает прочность (добавляют не более 37%).
Алит – чаще всего вводится в составы жидких марок для ускорения твердения (до 60%).

Основные критерии при выборе портландцемента:

Скорость схватывания – стандартным считается время в 40-45 минут. На данный показатель влияют тонкость помола, состав минеральных добавок, температура на объекте.
Водопотребность – нужный для затворения объем воды (обычно не больше 25% общей массы раствора). Для понижения нужного объема воды могут применяться пластификаторы, сульфитно-дрожжевая бражка.
Морозостойкость – определяется количеством циклов замораживания/оттаивания, которые способен перенести камень без потери качеств и деформаций. С целью повышения уровня морозостойкости часто в смесь вводят смыленный древесный пек или абиетат натрия, специальные присадки.
Водоотделение – отжим воды в замешанном растворе, который появляется из-за оседания тяжелых частиц цемента. Для понижения показателя используют минеральные добавки.
Тепловыделение – в процессе гидратации (затвердения). Если состав очень быстро отдает тепло, он может деформироваться. Чтобы этого избежать, используют активные минеральные добавки.
Стойкость к коррозии – определяется степенью пористости застывшего монолита (тонкостью помола смеси).

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ)

Для изготовления БТЦ действуют нормы ГОСТ 10178-85

БТЦ является тонкоизмельченным, это и придает ему большей интенсивности, чем у портландцемента. Самой большой прочности он набирает на начальном периоде затвердения, то есть впервые 3-е суток.

Очень широкое применение он нашел при ремонтных работах. Для приготовления пластифицированного портландцемента при измельчении клинкера добавляют около 0.22% концентрат сульфитно-спиртовой бражки. Благодаря этому, у цемента повышается морозостойкость.

Марки БТЦ: 300, 400 и 500.

Спрос на этот вид строительного материала меньше, чем на обычный портландцемент.

На что обратить внимание при покупке цемента, маркировка

Очевидно, что видов цемента слишком много, но в любом случае вам нужно выбрать тот, который подойдет именно в вашем случае. Первое, что стоит знать – это какой бетон вы будете создавать. Кроме этого, нужно понимать, что окружающая среда тоже имеет значение, а также как будущее здание будет эксплуатироваться.

Есть определенные моменты, на которые стоит обратить внимание, перед тем, как вы отправитесь покупать цемент:

если здание строиться на суше, то обязательно нужно определить какая там температура и как она колеблется, это нужно для того, чтобы выбрать цемент, который будет стойкий к перепадам температуры (особенно если есть холодные зимы);
в случаях строения конструкции в воде, нужно выяснить температурные перепады, и состав самой воды;
важно знать, часто ли в данной местности идет дождь, есть ли сильные порывы ветра, и резке скачки давления и температуры.

По сути, важно просто знать, где будет строиться здание и какие погодные условия имеет местность. Уже находясь в магазине, стоит действовать по определённой схеме, которая позволит вам приобрести качественный и нужный материал для будущего бетона. Выбор

Выбор

Первое, что стоит сделать – определиться с производителем. Очень серьёзный ответственный этап. Если говорить об отечественных марках, то их преимущество в том, что цена вполне лояльная, да и вернуть в магазин такой материал можно, если договориться с продавцом.
Если вы решили приобрести импортный товар, то внимательно смотрите на дату. Часто в магазинах можно встретиться просроченный материал. Говоря о качестве, то оно достойно уважения. Но цена завышена. Стоит отметить, что не всегда цена на товар отвечает его качеству, и наоборот;
Ознакомьтесь с отзывами. Благодаря Интернету, каждый может почитать отзывы тех, кто уже успел приобрести тот, или иной материал. Можно узнать о преимуществах и недостатках определённой марки;

Упаковка. К ее осмотру стоит отнестись серьезно. Сыпучий материал, чаще всего, встречается в специальном мешке (трех или четырех слойном)

Он может быть либо склеен, либо сшитый.
Обратите внимание на клапан, который обязательно должен быть марки БМ, НМ, БМП, при этом горловина должна быть закрыта и не повреждена. На таре, в обязательном прядке, должен быть указана полная информация, как компании производителя, так и о самом материале (форма производства, свойства);
Понимать маркировку, и определиться с ней

Вполне очевидно, что чем выше маркировка, тем лучше его качества, которые позволяют создавать прочную основу для будущей конструкции;

Определиться с ценой. Так как стройка процесс дорогостоящий, при выборе материала стоит обратить внимание и на цену. В любом случае, каждый из нас стремится сэкономить, но не всегда дешевая цена гарантирует качество. Как показывает практика, цемент низкой стоимости хранился в неправильных условиях;
Обязательно смотрите дату расфасовки. Чем дольше цемент лежит без дела, тем меньше хороших свойств он сохраняет. Если вы берете большое количество мешков цемента, пересмотрите дату на всех, потому как это необходимый аспект, влияющий на выбор материала.

Когда нам в руки попадает упаковка с цементом, на ней можно увидеть разные буквенные сокращения, и цифры. Вы должны знать расшифровку всех букв и цифр.Чтобы взять именно тот материал, который необходимо, стоит знать, что они означают.

Так как высокое качество характеризуется его прочностью, на упаковку наносят цифры:

52.2. Цифра говорит о том, что такой материал имеет возможность выдерживать давление в 52.2 МПа. Можно использовать дли бетонирования качественных конструкций;
42.5 – выдерживает давление 42.5 Мпа;
32.5 – может удержать давление 32.5 Мпа. Такой вариант материала можно применять во время возведения монолитного и сборного железобетона;
22.5 – способность выдержать 22.5 Мпа.

Необходимо понимать и буквенные значения, которые определяют сам вид цемента:

ПЦ- простой, обыкновенный цемент;
ШПЦ – 20% составляющих разные примеси;
БЦ – белый цемент;
ПЛ – материал, который хорошо переносит температурные колебания;
СС – материал, который стойкий к примесям сульфатов;
ВРЦ – цемент водонепроницаемого типа;
ГФ – материал, который не впитывает воду, на протяжении первых 5 минут.

Цемент – это материал, без которого сложно представить строительство. На протяжении многих лет данный сыпучий порошок применяют в случаях возведения разных зданий

Чтобы ваша постройка простояла долго и надежно, важно правильно выбрать цемент. Он должен иметь достойные характеристики

Также важно правильно разводить порошок с водой, чтобы получалась густая смесь. Зная все о цементе, вы сможете приобрести именно тот вид, который поможет вам создать прочный бетон

Разновидности ПЦ

Понятно, что портландцемент – это гидравлическое вяжущее, которое изготавливается из обычного цементного клинкера. Но в основе классификации рассматривается не тип используемых добавок, если они имеются. Здесь критерием является состав главного компонента. Для производства исходного цемента могут быть использованы в той или иной пропорции глина, известняк, доменный шлак, нефелиновый шлам, мергель и прочее минеральное сырье.

В таблице приведено краткое описание наиболее востребованных добавок.

Тип	Доля (в %)	Чему способствуют
Алюминат	До 15	Увеличивает скорость схватывания, снижает прочностные показатели.
Алюмоферрит	До 10-18
Белит	До 15-37	Улучшает адгезионные свойства, скорость отвердевания. Высокое содержание негативно сказывается на прочности.
Алит	До 60	Ускоряет процесс затвердевания.

Итак, на основании состава используемых в производстве ингредиентов различаются 4 марки портландцемента: М400, М500, М550 и М600. Здесь цифровой идентификатор указывает на предельную нагрузку в кг, которую способен выдержать образец объемом в 1 куб.см. То есть прочность на сжатие ПЦ М500 не превышает 500 кг/куб.см. Стоит отметить, что на основании ГОСТа 10178 от 1985 года допустимо производство ПЦ с различными минеральными включениями с марочной прочностью М300.

В этом видео представлен сюжет с канала Дискавери о том, как и из чего изготавливается цемент: