Цемент и его виды

11 Сентября 2009

Если Вы хотите, чтобы Ваша постройка долго служила и приносила Вам только радость, следует знать, что цемент, без которого невозможно современное строительство, выпускается различных марок, предназначенных для вполне определенных целей. Сегодня рынок предлагает цементы следующих видов:

• глиноземистый;
• портландцемент;
• цемент белый;
• цемент водонепроницаемый безусадочный;
• цемент водонепроницаемый расширяющийся;
• портландцемент быстротвердеющий;
• портландцемент пластифицированный;
• цемент магнезиальный;
• цемент гидрофобный;
• цемент сульфатостойкий;
• цемент тампонажный;
• портландцемент пуццолановый;
• цемент кварцевый кислотоупорный кремнефтористый;
• цветной цемент;
• цемент шлаковый.

Далее мы подробнее остановимся на свойствах каждого из перечисленных цементов.

Цемент глиноземистый

Производится по ГОСТ 969-77 способом обжига исходного сырья с большим содержанием глинозёма и его последующего тонкого помола. Исходным сырьем для производства глинозёмистого цемента служит известняк и глинозёмистые породы, к примеру, бокситы. В состав этого цемента входит большое количество алюминатов (низкоосновных) кальция таких, как СаО, а также окислы алюминия, например, Al₂O₃. Глиноземистый цемент по химическому составу в общем случае представляет из себя примерно следующее:

• окислов кальция около 40%;
• окислов алюминия примерно 40%;
• окислов железа до 10%;
• окислов кремния до 10%.

Следует всегда помнить, что глиноземистый цемент нельзя смешивать с цементами других видов и с известью. Причина этого заключается в том, что этот цемент разрушается под воздействием даже слабых щелочных растворов.

Глиноземистый цемент быстро твердеет и приобретает нормальную прочность только при условии, если работы с ним ведутся при умеренных положительных температурах. Температура цементного раствора на протяжении всего времени отверждения не должна превышать +25 градусов. Если это условие игнорировать, то приготовленный из глинозёмистого цемента бетон может вдвое снизить свою прочность. Именно по этой причине цемент данного вида не следует использовать в условиях жаркого климата. Не следует также использовать этот цемент для производства бетонных изделий, если технология предполагает процедуру пропаривания.

Бетон из глинозёмистого цемента очень быстро приобретает прочность. Уже через сутки такой бетон достигает примерно половины конечного значения прочности на растяжение и сжатие.

Стоимость глинозёмистого цемента достаточно высока, и это значительно ограничивает сферу его использования. Такой цемент, обычно, используют для выполнения срочных ремонтных и восстановительных работ. Кроме того, этот цемент разумно использовать при выполнении работ в холодное время года.

Из глинозёмистого цемента изготавливают бетон для конструкций и сооружений, которые предполагается эксплуатировать в условиях воздействия высоко минерализованной воды. Кроме того, цемент этого вида используется для производства безусадочных и расширяющихся бетонов, а также бетонов, устойчивых к воздействию кислых сред.

Портландцемент

Производится по ГОСТ 10178-85. Портландцемент является основным видом цемента, используемым при производстве строительных работ. Этот цемент получают способом тонкого помола минерального сырья – портландцементного клинкера и его смешивания со специальными добавками и гипсом.

Сам же портландцементный клинкер производят с помощью обжига смеси из глины и известняка в присутствии определенных добавок таких, как доменный шлак, мергель и некоторые другие. При обжиге исходной смеси в не образуется высокое содержание силикатов кальция (высокоосновных). Для регламентирования времени схватывания портландцемента в клинкер при его помоле добавляют гипс, содержание которого в готовом цементе составляет от 1,5 до 3,5% массы.

В настоящее время рынок предлагает различные виды портландцементов, в частности, этот цемент может быть без каких-либо добавок или со специальными добавками, шлакопортландцемент, например, и некоторые другие.

Клинкер для производства портландцемента в своем составе должен иметь нижеследующие важнейшие оксиды:

• оксид кальция – от 62 до 68%;
• оксид алюминия – от 4 до 9%;
• оксид кремния – от 8 до 26%;
• оксид железа – от 0,3 до 6%.

Вышеуказанным условиям в максимальной степени соответствуют смеси гнины с известняком в массовом соотношении 1:3. При этом, известняк может быть заменен мелом. Соотношение указанных компонентов в исходном клинкере определяет время схватывания портландцемента. Кроме того, на время схватывания, правда, в меньшей степени, влияет также тонкость помола исходного клинкера, а также срок и условия хранения портландцемента.

Белый цемент

Производится по ГОСТ 965-78. Для получения этого цемента используется маложелезистый клинкер. Обычный цемент свой серый цвет имеет из-за наличия в его составе именно соединений железа. Для того, чтобы цемент приобрел чистый белый цвет, его дополнительно подвергают процедуре отбеливания.

В зависимости от состава, белый цемент разделяют на две категории: белый портландцемент с добавками и обычный белый портландцемент. В белом портландцементе с добавками последних должно быть не более 20% массы. В настоящее время производится белый цемент двух марок: марки 400 и марки 500.

Уникальные характеристики белого цемента позволяют создавать из этого замечательного материала различные скульптурные элементы для оформления фасадов зданий. К фасадам зданий предъявляются особые эстетические требования, поэтому использование для их отделки серых цементов, чаще всего, невозможно, а белый цемент подходит для этого наилучшим образом.

Кроме отделки фасадов, белый цемент часто используется для устройства цветных элементов на дорожных бетонных покрытиях. Покрытия, оформленные таким образом, очень эффектно смотрятся на городских площадях с какими-либо монументальными сооружениями.

Цемент водонепроницаемый безусадочный

Этот цемент отличается непродолжительным временем схватывания. Изготавливается такой цемент из смеси глинозёмистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести. Водонепроницаемый безусадочный цементначинает схватываться уже через 1 минуту после затворения водой, а заканчивается этот процесс не позже, чем через 5 минут.

Этот вид цемента широко используется для строительства гидроизолирующих торкретных оболочек, фундаментов, туннелей и других сооружений, которые предполагается эксплуатировать в условиях повышенной влажности.

Цемент водонепроницаемый расширяющийся

Этот цемент, как и предыдущий, относится к категории быстросхватывающихся. Изготавливается материал из смеси глинозёмистого цемента, гипса и гидроалюмината кальция (высокоосновного). Начало схватывания такого цемента наступает примерно через 4 минуты, а заканчивается не позднее 10 минут после затворения водой.

Расширяющийся водонепроницаемый цемент используется при выполнении гидроизоляции и зачеканки тюбинговых швов, раструбных соединений, кроме того, это материал широко применяется для сооружения гидроизоляционных покрытий, стыков и трещин в различных железобетонных конструкциях и сооружениях.

Портландцемент быстротвердеющий

Этот цемент производят в соответствии с ГОСТ 10178-85. Цемент отличается особой тонкостью помола, что обеспечивает материалу высокую скорость набора прочности. Эта скорость значительно выше, чем у простого портландцемента в начальный период отверждения. Быстротвердеющий портландцемент, главным образом, используется при выполнении ремонтных работ.

Портландцемент пластифицированный

Производится также по ГОСТ 10178-85. Изготавливается из обычного клинкера с небольшой добавкой (около 0,25%) бражки сульфитно-спиртовой. Благодаря упомянутой добавке, которое выполняет функцию поверхностно-активного вещества, цементный раствор приобретает пластичность и повышенную морозоустойчивость. Сфера использования этого цемента та же, что и для простого портландцемента. Пластифицированный портландцемент может иметь марки: 300, 400 или 500.

Цемент магнезиальный

Этот цемент используется, чаще всего, для строительства магнезиального пола. Цемент магнезиальный имеет вид очень тонкого порошка. Активной вяжущей частью этого материала является оксид магния, который образуется в процессе умеренного обжига доломитовых и магнезитовых пород, богатых карбонатом.

Цемент гидрофобный

Производится по ГОСТ 10178-85. Этот цемент получается, как результат тонкого помола смеси и гидрофобизирцющего вещества, включающего: асидол, мылонафт, олеиновую кслоту, окисленный петролатум, синтетические жирные кислоты и некотоые другие компоненты. Гидрофобный цемент отличается от обычного меньшим водопоглощением и высокой водонепроницаемостью. Этот цемент также обладает хорошей морозоустойчивостью.

Гидрофобный цемент способен долгое время сохранять свои свойства при хранении в условиях повышенной влажности. Следует иметь в виду, что этот цмент характеризуется значительным воздухововлечением. Последнее качество материала может стать препятствием для использования гидрофобного цемента для приготовления тяжелого бетона, прочность которого снижается с повышением степени воздухововлечения. Однако, для производства легких бетонов, в том числе, ячеистых, гидрофобный цемент вполне подходит, и обеспечивает отличное качество изделий.

Достоинством гидрофобного цемента является то, что в процессе хранения и транспортировки этот материал не подвержен комкованию, что позволяет долгое время сохранять рабочие характеристики этого цемента. Гидрофобный цемент производится марки 300 и марки 400. Следует заметить, что бетоны, приготовленные из гидрофобного цемента в меньшей степени расслаиваются, а также отличаются высокой устойчивостью к многочисленным высыханиям и увлажнениям.

Цемент сульфатостойкий

Цемент производят по ГОСТ 22266-76 из клинкера со стандартным минералогическим составом, включающим: алюминат трехкальциевый (до 5%), силикат трехкальциевый. Небольшое содержание алюмината обеспечивает цементу защиту от сульфатной коррозии, которая является следствием взаимодействия компонентов цемента с сульфатами окружающей среды.

Цемент сульфатостойкий может производиться в двух вариантах: марки 300 и марки 400.

Цемент тампонажный

Тампонажный цемент является разновидностью портландцемента. Этот материал используется для различных строительных и монтажных работ на газовых и нефтяных скважинах. Тампонажный цемент получают путем помола смеси гипса и исходного клинкера. В России такой цемент производят в двух вариантах. Первый предназначен для использования на скважинах, расположенных в условиях холодного климата с минимальной температурой воздуха до -40 градусов. Цемент второй разновидности предназначен для таких климатических условий, когда температура в районе скважины достигает +75 градусов.

Портландцемент пуццолановый

Этот цемент производят по ГОСТ 22266-76 способом тонкого помола смеси обычного цементного клинкера с гипсом и вулканическими минеральными добавками или породами осадочного происхождения.

Цемент пуццолановый от всех прочих цементов отличается тем, что этот материал может отверждаться при высокой влажности, находясь даже в воде. Бетоны на основе пуццоланового цемента имеют высокую водонепроницаемость и не подвержены образованию высолов. Такой цемент используется, главным образом, для строительства гидротехнических сооружений, облицовки бассейнов, особенно, заполненных морской водой.

Цемент кварцевый кислотоупорный кремнефтористый

Такой цемент производится способом помола смеси кремнефтористого натрия с кварцевым песком. Этот материал затворяется добавлением водного раствора жидкого стекла.

Образующийся цементный камень отличается хорошей устойчивостью к органическим и минеральным кислотам. Следует иметь ввиду, что этот цемент не следует использовать для строительства сооружений, работающих в воде или щелочных средах. В этих условиях цементных камень подвержен быстрому разрушению.

Кислотоупорные цементы используются для приготовления кислотостойких бетонов, в связи с чем, и используемый наполнитель в этом случае должен обладать соответствующей стойкостью к кислотам. К таким наполнителям относятся: гранит, бештаунит, андезит.

Кислотоупорный бетон, залитый в конструкцию, обычно, подвергают откислованию – обработке концентрированной минеральной кислотой. В ходе такой дополнительной обработки происходит эффективное уплотнение бетонного раствора. Кислотоупорный бетон, обработанный таким образом, может приобрести прочность от 50 до 60 МПа.

Цветной цемент

Цветной портландцемент производится по ГОСТ 15825-80 из цветного или белого клинкера. В случае использования белого клинкера цветной цемент получают с помощью добавки красящих пигментов соответствующего цвета, в роли которых могут выступать охра, железный сурик, окисел хрома и другие вещества. Основным требованием, предъявляемым к таким пигментам, является стойкость к свету и воздействию щелочей.

Цветной портландцемент может быть красным, коричневым, черным, зеленым, розовым, голубым и желтым. Такие цементы используются для изготовления мозаичных облицовок, террациевых полов, полов из мраморной или гранитной брекчии, а также для изготовления фасадных декоративных плит и множества других работ, связанных с декоративным оформлением зданий и других объектов.

Цемент шлаковый

Материал производится в соответствии с ГОСТ 10178-85. Свое название этот цемент получил в связи с тем, что производят его помолом доменных гранулированных шлаков с добавкой активизирующих присадок, роль которых выполняет ангидрид, известь, или гипс. К категории шлаковых относят также и быстротвердеющие шлакопортландцементы.

Шлаковые цементы используются, главным образом, для приготовления бетонов и строительных растворов различного назначения, в частности, для строительства подземных и подводных сооружений. Известково-шлаковые цементы особенно эффективны при производстве бетонных изделий с использованием технологии автоклавирования. Для шлаковых цементов характерно большее время отверждения, чем для обычных портландцементов.