Характеристики цемента: технические характеристики, основные свойства, виды

Разновидности и основные характеристики цемента

Выделяют 3 вида клинкера: глиноземистый, портрандцементный и сульфоалюминатный. В зависимости от того, какой вид используется, а также в каком объеме и какие добавлены минеральные добавки, цемент обладает определенными свойствами. 

Самым популярным видом является портландцемент. Он используется в промышленном строительстве и обладает высоким качеством и отличными рабочими характеристиками. 

Основные характеристики цемента

Рабочие характеристики цемента обуславливают физические свойства цементного раствора и во многом определяют его вид.

Наиболее важными рабочими характеристиками цемента являются следующие:

• стойкость к коррозии;
• впитываемость влаги;
• тонкость помола;
• устойчивость к низким температурам;
• прочность;
• время схватывания.

Стойкость к коррозии и устойчивость к агрессивным факторам внешней среды зависит от наличия и количества в составе цемента гидроактивных материалов и специальных полимерных добавок. Так как зерна цемента обладают более высокой плотностью в сравнении с частицами воды, то часть влаги останется на поверхности. Это приводит к тому, что выполненные конструкции быстро разрушатся.

В зависимости от того, как мелко выполнен помол цемента, зависит цена и скорость затвердевания готового раствора. Чем меньше помол, тем выше качество цемента и скорость его затвердевания. Устойчивость к изменению температуры внешней среды – одна из главных характеристик готового цемента. Обеспечивается добавление абиетат натрия, древесного пека и других минеральных добавок.

Прочность определяется на пределе сжатия затвердевшего цемента в течение 28 суток. Этот показатель напрямую влияет на марку. Время схватывания должно быть средним. Слишком быстрое застывание приводит к хрупкости конструкции. Эта характеристика регулируется добавлением в состав цемента гипса.

Разновидности цемента

В зависимости от вида используемого клинкера, а также наличия минеральных и других добавок выделяют следующие виды цемента:

• БТЦ – быстротвердеющий портландцемент;
• сульфатостойкий портландцемент;
• тампонажный портландцемент;
• белый портландцемент;
• цветной портландцемент;
• пуццолановый портландцемент;
• шлакопортландцемент;
• глиноземистый;
• известково-шлаковый портландцемент;
• ВРЦ – водопроницаемый расширяющий цемент;
• расширяющийся портландцемент;
• гипсоглиноземистый расширяющий цемент;
• напрягающий цемент.

Каждый из вышеперечисленных видов цемента обладает преимуществами и недостатками. Какую разновидность цементной смеси использовать, определяют исходя из условий работы, вида строящегося объекта и других факторов.

ЦементПерейти в каталог

Цемент М500 портланд

Разновидности и основные характеристики цемента

Цемент М500 — обзор и технические характеристики от «АльфаЦем»

Портландцемент — один из основных строительных материалов. Эта доступная сухая смесь представляет собой порошкообразное вяжущее вещество, получаемое методом помола портландцементного клинкера и гипсового камня. При контакте с водой цемент превращается в эластичное цементное тесто, которое со временем затвердевает, образуя прочный искусственный камень.

Данный вид цемента получил наиболее широкое применение во всех странах. В России ежегодно производится более 60 миллионов тонн портландцемента различных марок.

Что означает маркировка М500?

Марка цемента — условная величина, которая выражается в числах и обозначает прочность готового бетона после 28-суточной выдержки. Наибольшее распространение в строительстве получил цемент марки М500 (прочность при сжатии — 500 кг на квадратный сантиметр).

В соответствии с действующими стандартами портландцемент М500 выпускается как в чистом виде — с индексом «Д0», так и со специальными добавками-модификаторами — Д5-Д20. Буква «Д» обозначает наличие в составе цемента добавок, а следующая за ней цифра говорит об их количестве (Д20 — 20% добавок).

Основное предназначение модифицирующих добавок — придание раствору дополнительных свойств. Это может быть повышенная устойчивость к воздействию агрессивных сред (например, морской воды), увеличенная морозостойкость, быстрое твердение и т. д. В состав цемента производителем могут быть введены и технологические добавки (облегчающие процесс помола, транспортировки цемента по трубопроводам и т.п.).

• ЦЕМ I — чистый цемент, без добавок;
• ЦЕМ II — портландцемент с добавками.

В новом стандарте понятия марки как таковой нет, есть понятие класса прочности. Если раньше прочность цемента обозначали в килограммах на квадратный сантиметр, то теперь в мегапаскалях (МПа). Марке М500 соответствует обозначение — 42,5. Далее указывается подкласс: Н — нормального твердения, Б — ускоренного твердения.

Вот пример расшифровки портландцемента по современному стандарту обозначений:

ЦЕМ I 42,5Б — Портландцемент без добавок с прочностью, соответствующей марке М500, быстротвердеющий.

ехнические характеристики

В отличие от других минерально-вяжущих веществ (гипс, известь), все виды портландцемента твердеют и набирают прочность не только на воздухе, но и в воде. Отличным качеством цемента этой марки является незначительная деформация бетона после застывания.

Цемент М500 в соответствии с требованиями ГОСТ 31108-2003 должен обладать следующими характеристиками:

• Предел прочности на сжатие (спустя 28 суток) — не менее 40 МПа;
• Начало (время) схватывания — не менее 50 минут;
• Равномерность изменения объема — не более 10 мм;
• Морозостойкость — 70 циклов полного замораживания/оттаивания.

В герметичной упаковке смесь может храниться до одного года.

Область применения

Портландцемент М500 применяется для приготовления тяжелого бетона, кладочного и штукатурного раствора. Бетонные и железобетонные изделия на основе данного цемента отличаются высокой прочностью, стабильностью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред, долговечностью. Цемент 500-й марки с успехом используется при возведении ответственных строительных сооружений гражданского и промышленного назначения:

• для закладывания фундаментов масштабных объектов;
• при изготовлении тротуарной плитки, керамзитобетонных блоков и других строительно-отделочных материалов;
• для возведения мостовых переходов и других несущих конструкций;
• при возведении гидротехнических сооружений;
• Для заливки свайных фундаментов на подтопляемых грунтах;
• при строительстве современных автомагистралей и т. д.

Нормы расхода цемента М500

Как показывает практика, выгоднее покупать портландцемент более высокой марки. К примеру, при выборе М500 для приготовления бетона и кладочного раствора потребуется приблизительно на 15% меньше, чем цемента более низкой марки М400. Это удобнее и в плане транспортировки.

Для приготовления одного кубического метра бетона распространенной марки М200 достаточно купить 400 кг (8 стандартных мешков) цемента М500.

Для более простого и понятного расчета количества необходимого цемента можно воспользоваться формулой: для бетонных конструкций, которые не подвергаются большой нагрузке будет достаточно смешать цемент М500 с песком в соотношении 1 к 5.

Для закладки фундаментов, заливки перекрытий и других ответственных элементов пропорция должна составлять не менее 1:3. Для приготовления кладочного раствора строители обычно руководствуются соотношением 1:4.

типов цемента и характеристики цементов

🕑 Время чтения: 1 минута

• Различные виды портлендского цемента производят в соответствии с требованиями для конкретных целей

• Американское общество для тестирования и материалов. (ASTM) Обозначение C150 определяет следующие восемь типов портландцемента.

• Это универсальный цемент, используемый в бетоне для изготовления тротуаров, полов, железобетонных зданий, мостов, резервуаров, труб и т. д.

• Используется в бетоне, не подвергающемся агрессивным воздействиям, таким как воздействие сульфатов из почвы и воды, или неприемлемому повышению температуры

• Используется там, где важны меры предосторожности против умеренного воздействия сульфатов , например, в дренажных сооружениях, которые могут подвергаться умеренной концентрации сульфатов из грунтовых вод

• Обычно он выделяет меньше тепла гидратации с меньшей скоростью, чем цемент типа I, и поэтому может использоваться в массивных конструкциях, таких как большие опоры и подпорные стены

• Из-за меньшего тепловыделения предпочтителен в жаркую погоду

• Химически и физически подобен цементу типа I, за исключением того, что его частицы измельчены мельче

• Обеспечивает высокую ранняя прочность в ранний период, обычно за неделю или меньше

• Используется, когда необходимо как можно скорее снять опалубку или когда конструкция должна быть быстро введена в эксплуатацию

• Предпочтителен в холодную погоду для уменьшения период отверждения

• Используется там, где скорость и количество тепла, выделяемого при гидратации, должны быть сведены к минимуму

• Он набирает прочность медленнее, чем другие типы цемента бетонные конструкции, такие как большие гравитационные плотины, где повышение температуры в результате тепла, выделяемого во время затвердевания, должно быть сведено к минимуму для предотвращения растрескивания бетона

• Используется только в бетоне, подверженном сильному воздействию сульфатов – в основном где почвы или грунтовые воды имеют высокое содержание сульфатов

• Высокая стойкость к сульфатам обусловлена ​​низким содержанием C ₃ A около 4%

• Не устойчив к кислотам и другим высококоррозионным веществам

(Типы IA , IIA и IIIA)

• Эти цементы имеют тот же состав, что и Типы I, II и III соответственно, за исключением того, что небольшое количество воздухововлекающих материалов измельчается с клинкером во время производства

• Эти цементы производят бетон с повышенной стойкостью к замораживанию-оттаиванию и образованию накипи от химических средств, применяемых для удаления снега и льда

• По составу такой же, как цемент типа I или типа III, за исключением того, что он имеет белый цвет вместо серого

• Изготовлен из отборного сырья, содержащего незначительное количество железа и магния оксиды – вещества, придающие цементу его серый цвет

• Используется главным образом в архитектурных целях

• Эти цементы производятся путем тщательного и однородного смешивания портландцемента и побочных материалов, таких как как доменный шлак, летучая зола, микрокремнезем и другие пуццоланы

o Шлаковый портландцемент типа IS

o Портландцемент пуццолановый —

Тип IP и тип P

o Шлаковый цемент — Тип S

o Модифицированный шлаком портландцемент —

Тип I(SM)

Кладочные цементы

• Эти цементы используются в строительных растворах для кладки

• ASTM С 91 классифицирует кладочные цементы как: Тип N, Тип S и Тип M

• Эти цементы в основном используются в бетоне для контроля усадки

• ASTM C 845 классифицирует кладочные цементы как: Тип E-1( K), тип E-1(M), тип E-1(S)

Как указывалось ранее, процесс сжигания сырья приводит к реакции между оксидами, и в конечном продукте цемента образуются четыре составных состава, а именно:

C ₃ S = 3CaO.SiO ₂ (трехкальциевый силикат)

C ₂ S = 2CaO.SiO ₂ (двухкальциевый силикат)

С ₃ А = 3CaO.Al ₂ O ₃ (алюминат трикальция)

C ₄ AF = 4CaO. Al ₂ O ₃ .Fe ₂ O ₃ (Тетракальциевый алюмоферрит)

Химический и составной состав и крупность некоторых типичных цементов приведены в Таблице 2-4.

1. C ₃ S

• Быстро гидратируется и затвердевает и в значительной степени отвечает за начальное схватывание и начальную прочность

• Ранняя прочность цемента выше с увеличением процентного содержания C ₃ S

2. C ₂ S

• Медленно увлажняет и затвердевает

• В значительной степени способствует увеличению силы в возрасте старше одной недели

3. C ₃ A

• Выделяет большое количество тепла в течение первых нескольких дней гидратации и твердения

• Также немного способствует набору прочности на раннем этапе

• Гипс, добавленный в цемент, замедляет скорость гидратации C ₃ A

• Цементы с низким содержанием C ₃ A особенно устойчивы к почвам и водам, содержащим сульфаты

4. C ₄ AF

• Не играет существенной роли на увлажнение

Каковы свойства цемента?

Цемент является наиболее востребованным строительным материалом, который легко доступен на местном рынке по всему миру. Ежегодно производятся тысячи тонн цемента для нужд строительной отрасли. Исторически сложилось так, что известь и вулканический пепел использовались в качестве клея в строительстве, но в настоящее время цемент стал наиболее признанным клеящим материалом и используется для строительства как гигантских, так и небольших сооружений, таких как дома.
Как правило, цемент используется для приготовления раствора или бетона и помогает им достичь прочности после окончательного схватывания. Хороший цемент не только обеспечивает более высокую прочность раствору или бетону, но также помогает противостоять влаге и обеспечивает долговечность конструкции. Следовательно, необходимо понять свойства цемента, прежде чем вы поймете раствор или бетон или их свойства и использование.

Здесь мы обсудили свойства цемента. Свойства цемента можно разделить на две категории: физические свойства цемента и химические свойства цемента. Свойства цемента во многом зависят от его состава, т.е. сырья, осторожности при обжиге и процессе помола.

Крупность цемента является мерой размера частиц цемента. Тонкость измеряется с помощью ситового анализа, методом воздухопроницаемости или методом седиментации. При ситовом анализе измеряют размеры частиц цемента, а при испытании на воздухопроницаемость крупность цемента в основном измеряют по удельной поверхности.
Для удельного веса цемента, чем выше тонкость помола цемента, тем выше удельная поверхность цемента. Когда вода добавляется к более тонкому цементу, более высокая удельная поверхность помогает увеличить скорость гидратации, что в конечном итоге приводит к более раннему и лучшему набору прочности.
Чтобы узнать больше, прочитайте «Испытание цемента на крупность».

Прочность – это способность цемента сохранять свой объем при твердении. Цемент проверяется на прочность с помощью теста Ле-Шателье и теста в автоклаве. Чтобы узнать больше, прочтите Прочность цемента. Это важно, потому что если объем увеличится или уменьшится после затвердевания, его будет сложно использовать.

Консистенция цемента – это способность цементного теста (цемент + вода) течь при нормальных условиях. Сухой раствор (смесь цемента и песка) или сухой бетон (смесь цемента, песка и заполнителей) нуждается в оптимальном количестве воды, чтобы прийти в рабочее состояние. Таким образом, для получения удобоукладываемого цементного теста необходимо поддерживать оптимальное водоцементное соотношение.

Читайте также:

Значение водоцементного отношения в бетоне

Как рассчитать водоцементное отношение

Цемент увлажняет, достигает когезии и приобретает прочность после затвердевания при смешивании с вода. По сути, это цемент, который делает раствор/бетон прочным и долговечным. Следовательно, в растворе / бетоне цемент является материалом, который придает им прочность и делает конструкцию прочной и прочной. Следовательно, рекомендуется проверять прочность цемента перед его использованием в строительстве. Чтобы проверить прочность, прочитайте, как проверить прочность цемента на сжатие.

Это время, в течение которого вода и цемент реагируют друг с другом и, наконец, паста затвердевает. Другими словами, это время, в течение которого раствор или бетон должны быть приготовлены, транспортированы, уложены и затвердеют. При приготовлении раствора или бетона при взаимодействии воды с цементом смесь достигает пластичности в течение первых 30 минут. Это время известно как время начального схватывания цемента. Цементная паста в виде раствора или бетона полностью теряет свою пластичность обычно через 10 часов (600 минут), что известно как время окончательного схватывания цемента. Следовательно, необходимо проверить начальное и окончательное время схватывания цемента, чтобы получить наилучшее качество раствора или бетона на месте. Чтобы узнать подробности, прочитайте Время схватывания цемента.

Материалы

Испытание для определения времени схватывания цемента

Для использования цемента в любых строительных работах необходимо смешать цемент с водой. Когда вода смешивается с цементом, реакция между водой и цементом вызывает выделение тепла. Этот процесс выделения тепла известен как теплота гидратации. Это очень критично при массовых бетонных работах или при работе в жарком климате.
Чтобы узнать больше, читайте Теплота гидратации.

Цемент теряет свой вес при нагревании от 900 до 1000 ⁰ C. Эта потеря веса при нагревании рассчитывается как потеря воспламенения. Потери при прокаливании показывают предварительную гидратацию или карбонизацию цемента из-за длительного или неправильного хранения (воздействия атмосферы). Предварительная гидратация цемента снижает прочность цемента и влияет на время схватывания цемента. Карбонизация цемента вызывает изменение прочности, пористости, распределения пор по размерам и химического состава цементного теста/бетона/раствора.

Это объем, занимаемый цементом, плюс воздух, оставшийся между частицами. Как правило, цемент имеет насыпную плотность от 1000 до 1300 кг/куб.м.

Обычно удельный вес определяется как отношение веса данного объема материала (цемента) к весу равного объема воды. Как правило, портландцемент имеет удельный вес около 3,15. Значение удельного веса меняется с изменением типа цемента.

Цемент содержит несколько ингредиентов в качестве сырья, таких как известь, кремнезем, глинозем, оксид железа и т. д. Эти ингредиенты взаимодействуют друг с другом в печи во время производственного процесса и образуют сложное соединение. (Цемент). Бетон или раствор должны быть признаны лучшими, если химический состав цемента хорошо подобран. Иногда конструкции могут не работать должным образом в течение срока службы. Происходит это из-за использования некачественного цемента при строительстве.
Химические свойства или химический состав цемента зависят от их предельного значения в цементе.
Ниже приведены обычные пределы состава для портландцемента .

Sr №	Оксид	Аббревиатура	Состав в % (содержание в процентах)
1	Известь	CaO	60-70
2	Кремнезем	SiO 2	17-25
3	Глинозем	Al 2 O 3	3-8
4	Оксид железа	Fe 2 O 3	0,5-6,0
5	Триоксид серы	SO 3	2,0-3 . 5
6	Магнезия	MgO	0,5-4,0
7	Щелочи	Na 2 O & K 2 O	0,3-1,2
8	–	1-2
9	Нерастворимый остаток	–	0,5

Портландцемент в основном состоит из четырех основных химических соединений.

01. Трехкальциевый силикат:

• Оксидный состав: 3CaO.SiO ₂
• Сокращение: C ₃ S
• Этот состав способствует быстрому затвердеванию цемента, а также отвечает за начальное схватывание и раннюю прочность.

02. Двухкальциевый силикат:

• Состав оксида: 2CaO.SiO ₂
• Сокращение: C ₂ S 90 603
• Этот состав способствует медленному затвердеванию цемента, а также отвечает за увеличение прочности после недельного возраста.

03. Трехкальциевый алюминат:

• Состав оксида: 3CaO.Al ₂ O ₃
• Сокращение: C 9015 7 3 A
• Этот состав помогает развить силу в первые несколько дней. Он отвечает за гидратацию цемента, а также за выделение высокой теплоты гидратации.

04. Алюмоферрит тетракальция:

• Оксидный состав: 4CaO.Al ₂ O ₃ .Fe ₂ O ₃
• Сокращение: C ₄ AF
• Это соединение способствует процессу гидратации и незначительно влияет на прочность цемента.

Основное химическое соединение портландцемента:

Название соединения	Химический состав	Обычный Ab сокращение	Процент (%)
Трехкальциевый силикат	3CaO.SiO 2	C 3 S	51
Двухкальциевый силикат	2CaO. LEAVE A REPLY Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Рубрики Газобетон Дом Разное Своими руками Советы Строительство Схема