Цемент

Кладка кирпича, оштукатуривание стен, изготовление железобетонных изделий – везде применяют цемент. Выпускается несколько его марок, вариантов фасовки (от бумажных мешков 25-50 кг до биг-бэгов весом 400-2000 кг или навалом). На его основе создаются различные строительные смеси, с песком, известью, другими добавками, включая красители.

Что такое цемент

Цемент представляет собой искусственное вяжущее вещество. При смешивании с водой, с водными растворами солей, иных жидкостей образует пластичную массу. По истечении некоторого времени она затвердевает до состояния «камня». Способность схватываться сохраняется даже в воде. Там же бетонная смесь свободно набирает прочность, в отличие от гипса, извести, которые сохраняют свои свойства только на открытом воздухе.

Особенности цемента:

• скорость затвердевания не зависит от внешних условий;
• материал и готовая конструкция обладает темно-серым оттенком;
• адгезия цементной массы регулируется добавками.

Последний фактор влияет на ассортимент стройматериала, который основан на этом веществе. Его берут за базу как для кладочных, так и штукатурных, шпаклевочных составов, в том числе с мелкой дисперсией компонентов, для финишной отделки помещений. В том же виде он используется при выпуске железобетонных плит, заливке монолитных фундаментов, стяжки полов.

Состав

С момента изобретения технология изготовления цемента постепенно менялась. Из рецептуры выводились компоненты, обладающие небольшой прочностью, долговечностью. Иногда в образцах находили даже вулканический пепел. Но сейчас процесс отработан и характеристики изменяются исключительно за счет модифицирующих добавок.

Основные компоненты:

• клинкер – получается при обжиге глины и известняка, последующем дроблении гранул до порошкообразного состояния;
• минеральные вещества – измельченная известь, измельченные сланцы, гранулированные шлаки, которые в итоге и определяют параметры раствора;
• вспомогательные элементы – регулируют скорость поглощения влаги, продолжительность использования готовой смеси до начала затвердевания.

Также возможно добавление присадок, повышающих устойчивость цемента к воздействию кислот, высокой температуры, высокой влажности. Плюс они увеличивают пластичность массы, влияют на подвижность при нанесении на поверхности, улучшают адгезию со стальной арматурой. Некоторые смеси специально отбеливают, чтобы обеспечить белый цвет стенам или другой, после добавления в состав красителей.

Основные характеристики

По твердости и другим параметрам застывшая бетонная смесь мало уступает природным породам вроде гранита. Это и обуславливает столь длительную популярность этого стройматериала. После застывания отдельные кирпичи или блоки другого типа превращаются в монолит. Если швы залиты раствором без пропусков, конструкция будет защищать и от продувания.

Базовые параметры:

1. Прочность. Отличается составом смеси. Значение замеряют в лабораторных условиях путем сжатия эталонного образца. Делается это один раз через двое суток, далее через одну и четыре недели после затвердевания.
2. Продолжительность схватывания. Временной промежуток, за который пластичный раствор превращается в камень. В жару масса начинает застывать через 2-3 часа после смешивания с водой. Осенью время увеличивается до 8-10 часов с постепенным ростом до 15-20 часов при снижении температуры до 0.
3. Морозостойкость. Способность застывшего цемента неоднократно выдерживать замерзание с сохранением характеристик прочности. Измеряется в циклах, регулируется присадками, снижающими уровень впитывания воды.
4. Плотность. Масса порошкообразного материала в одном кубическом метре. При хранении и транспортировке цемент уплотняется и приобретает большее значение, чем сразу после производства. Зависит и от величины зерна измельченного клинкера.

Среди характеристики также рассматривается гигроскопичность (степень поглощения воды), срок годности при условии соблюдения правил хранения. Крупность помола, коррозионная стойкость меняется исходя из марки смеси, путем добавления различных компонентов, которые иногда кардинально меняют изначальные свойства цемента.

Разновидности материала

Кроме состава характеристики регулируются концентрацией ингредиентов. Так, чем больше объем «основного компонента», тем менее пластичным, более жестким получается раствор. С рецептурой меняется, назначение стройматериала. Например, водостойкий цемент востребован в строительстве объектов, устанавливаемых в воде, при повышенной влажности.

Разновидности:

• быстротвердеющий – набирает прочность быстрее стандартного состава;
• сульфатостойкий – подходит для влажной, агрессивной среды;
• гидрофобный – повышается подвижность, упрощается кладка, снижается впитывание воды;
• белый – используется в финишной отделке помещений;
• цветной – пригоден для интерьерного, ландшафтного дизайна;
• пуццолановый – быстро твердеет при повышенной температуре, тверже «классического»;
• тампонажный – подходит для герметизации скважин на газовых, нефтяных разработках.

В быту, при строительстве жилых, административных, промышленных зданий обычно применяется стандартный состав цемента. Его технических характеристик (прочность и пр.) достаточно, чтобы получить качественное соединение кирпича, газоблоков и блоков другого типа. По необходимости поверхность пропитывается упрочняющими, водоотталкивающими составами.

Как получают цемент – технология изготовления

Процесс получения цементного состава основан на измельчении добытого сырья, смешивания до получения однородной массы. В готовом материале не сохраняется комков какого-то отдельного компонента, цвет получается равномерный, на весь объем.

Последовательность работ:

• разработка месторождений известняка, гипса, глины;
• измельчение добытых пород до состояния мелкодисперсного порошка;
• просушка полученной массы до установленного процента влажности;
• получение известняково-глиняного шлама расплавлением ингредиентов;
• обжиг полученной смеси до получения гранул клинкера;
• дробление сырца до порошкообразного состояния.

Остается подготовить компоненты в требуемой дозировке и тщательно перемешать их. Вся партия изготавливается по одной рецептуре. Только так удается добиться соответствия стандартам, нормам строительства, иным правилам. В соответствии с содержанием цемента, добавок товар маркируется с нанесением обозначения на упаковку.

Подготовка шлама для добавки в цементные смеси различается по способу: сухая с сушкой нагретым воздухом, мокрая с последующим обжигом и измельчением, комбинированная, когда при изготовлении объединяются оба предыдущих способа.

Применение цемента

Основная сфера применения цемента – строительство зданий (жилых, промышленных, бытовых и промышленных). Но этим назначение стройматериала не ограничивается. Его связующие свойства востребованы при выпуске железобетонных изделий, декоративных элементов интерьера квартир и офисов, ландшафта. Цементная поверхность имеет хорошую адгезию с шпаклевками, красками, легко впитывает укрепляющие составы. Это дополнительно расширяет направления.

Популярные варианты:

• возведение фундаментов жилых многоэтажных, капитальных промышленных объектов;
• строительство торговых центров, складов большой вместимости, вокзалов, общественных и административных зданий;
• восстановление после аварий на бетонных конструкциях, строениях;
• обустройство скоростных автомобильных магистралей, аэродромов;
• изготовление массивных железобетонных плит.

Последние выполняют роль межэтажных перекрытий на любом уровне, лестничных пролетов. Им заливают монолитные конструкции (несущие стены, внутренние перегородки, стяжки пола). Также этот цемент подходит для декоративных парковых элементов, статуй. Его добавляют в глиняные и известковые растворы для придания им прочности, долговечности. Благодаря цементу поднимается устойчивость к воде, повышенной влажности атмосферы.

Особенности маркировки

Встречается два варианта обозначение – устаревшее и новое. По старой методике на первом месте ставится аббревиатура: ПЦ – портландцемент с чистотой не менее 80%, ШПЦ – комбинация с 20% шлаков, ППЦ – пуццолановый, ВРЦ – водостойкий расширяющийся. Следом за буквами пишется марка прочности на сжатие: 300, 400, 500, 550, 600. Дополняется маркировка индексом, в котором зашифрованы добавки: СС – сульфатостойкий, ПЛ – пластификат, ГФ – улучшенная стойкость к воде.

Обозначение нового типа:

• ЦЕМ I – ПЦ;
• ЦЕМ II – ПЦ с минеральными добавками;
• ЦЕМ III – ШПЦ;
• ЦЕМ IV – цемент с пуццоланом;
• ЦЕМ V – с вяжущим композитным веществом.

Также предполагается буквенное обозначение улучшающих добавок: П – пуццолан, Ш – шлак, И – известняк, З – зола уноса, Г – глиеж, МК – микрокремнозем, К – комбинированная добавка. Вторая буква указывается через косую черту после основной маркировки. Этот вариант считается «евро» и используется для возможности торговли с европейскими странами. Внутри РФ достаточно «старой» привычной системы.