Портландцемент — что это такое и чем он отличается от цемента?
Портландцемент —гидравлическое и вяжущее вещество, состоящее из гипса, цементного клинкера и добавок. 70-80% от всего раствора занимают силикаты кальция. Раствор называется в честь острова, который находится около Великобритании, так как породы камня с Портланда обладают точно таким же цветом.
В чем же различие между портландцементом и обычным цементом?
Отличия двух растворов заключаются:
- во внешнем виде — портландцемент имеет более светлую, чем у обычного цемента, расцветку. При строительных и отделочных работах это очень удобно.
- в эксплуатационных характеристиках: в составе портландцемента присутствуют специальные добавки, поэтому он является более стойким к воздействию низких температур. У простого цемента данный показатель слабее.
Портландцемент ГОСТ. Состав и свойства
От количества и качества добавляемых в портландцемент компонентов зависят эксплуатационные и технические характеристики раствора. Поэтому данный вопрос рассматривается ГОСТом 10178-20 «Портландцемент и шлакопортландцемент». Производство и параметры материала регламентируются такими нормативными документами, как ГОСТ Р 31108-2003, ГОСТ 10178-20. Виды, марки и свойства тоже указаны в них.
На упаковке с порошком всегда указывают особенности производства и соответствие ГОСТу.
Внимание: если на таре указано ТУ (технические условия) вместо ГОСТа, это говорит о том, что свойства могут отличаться от регламентированных.Производство портландцемента проходит в несколько этапов:
- Смешивание и измельчение компонентов
- Затем полученная смесь обжигается при температурах, близких к 1400 °С. Так получается клинкер
- Клинкер измельчают и перемешивают с гипсом
- Добавляются минеральные добавки и связующие для придания дополнительных свойств и характеристик.
Свойства портландцемента:
Морозостойкость. В условиях низкой температуры материал не подвергается деформации и не покрывается трещинами.
Водонепроницаемость. Раствор не боится сырости и влаги.
Период схватывания. Схватывание смеси происходит через 40–45 минут. Минеральный состав, тонкость помола и температура, при которой ведутся работы, влияют на скорость схватывания.
Водопотребность. Количество воды, требуемое для получения подходящего для работы цементного теста должно составлять не более 25% от состава смеси. Чтобы снизить количество воды можно применить сульфитно-дрожжевую бражку или пластификаторы.
Водоотделение. Отжим воды в готовом растворе, возникновение которого обусловлено оседанием более тяжелых цементных частиц. Для снижения этого показателя используются минеральные добавки.
Коррозийная стойкость. Зависит от тонкости помола смеси и степени пористости готового бетона.
Тепловыделение. Способность бетона выделять тепло в процессе затвердения. Регулировать можно с помощью добавления в него активных минеральных компонентов.
Виды портландцемента
Быстросохнущий. За счёт добавления минералов и компонентов шлаков раствор твердеет в течение первых трех дней. В процессе высыхания он повышает свои прочностные характеристики. Маркировка быстросохнущих смесей — М400, М500.
Нормально твердеющий. В составе этого портландцемента отсутствуют добавки и ему не нужен тонкий помол. Такой состав должен обладать характеристиками, соответствующими ГОСТу 31108–2003.
Пластифицированный. В составе присутствуют пластификаторы. Они придают цементу высокую подвижность, повышенные прочностные качества, устойчивость к разным температурным режимам и обеспечивают минимальное влагопоглощение.
Гидрофобный. Отличается увеличением времени схватывания и способностью не впитывать влагу в свою структуру путем добавления гидрофобных добавок, например, асидол, мылонафт и др.
Тампонажный. Защищает скважины от грунтовых вод. Существует еще одна его разновидность – тампонажный облегченный портландцемент, имеющий в составе «облегченные» добавки.
Расширяющийся. Подобные смеси могут иметь различный состав, но все они увеличиваются в объеме во время замешивания раствора.
Глинозёмистый состав представляет собой быстротвердеющий и прочный цемент на основе клинкера и расплавленных известняков. Готовая смесь содержит большое количество низко-основных алюминатов кальция.
Важнейшие характеристики портландцемента
Технические
- Удельный вес продукта для насыпных смесей — 1100 кг/м³, для уплотненных — 1600 кг/м³
- Тонкость помола в среднем 40 микрон
- Содержание влаги в составе не должно превышать 25-28%
- В рыхлом состоянии смесь плотностью 1,1 т/м³, в уплотненном от 1,5 до 1,7 т/м³
- После смешивания с водой схватывание не превышает 40-45 минут, дальнейшее отвердение зависит от состава и условий среды (но обычно не превышает 10-12 часов)
- При застывании на открытом воздухе объем уменьшается на 0,5-1 мм/м, а в воде увеличивается до 0,5 мм/м.
Физические
- Благодаря добавлению гидроактивных материалов, препятствующих химической активности солей, а также примесей, снижающих пористость бетона, увеличивается антикоррозийная устойчивость.
- Хранится портландцемент обычно не более 1 года (в закрытой упаковке при соблюдении всех условий)
- Прочность на сжатие. Выделяют 4 класса прочности порландцемента — 22,5 / 32,5 / 42,5 / 52,5. Это значение напрямую связано со скоростью схватывания раствора.
Механические
Механическая прочность составляет не менее 42,5 мПа на 28 сутки после заливки. Прочностные характеристики зависят от степени помола портландцемента (чем мельче помол, тем большей активностью обладает раствор), наличия присадок и добавок.
Лучшие марки портландцемента
М 400 | Наиболее востребованная марка цемента. Подходит для возведения большинства объектов.
М 500 | Цемент, обладающий несколько большим запасом прочности, что позволяет применять его в работах по реконструкции/восстановлению объектов после аварии, использовать для ремонтно-дорожных работ, строительства объектов военно-технического назначения, сооружений из асбестоцемента.
М 600 | Состав имеет повышенную прочность, поэтому используется при строительстве ответственных железобетонных конструкций, инженерных сооружений.
М 700 | Портландцемент максимальной прочности применяется для возведения напряженных конструкций. Из-за высокой цены нет смысла использовать его при обычном строительстве (например, в частном домовладении).
М 900 | Сверхпрочный цемент, используется только для военных объектов, например, при строительстве бункеров.
Существуют и «промежуточные» марки цемента, например, М 550 (по техническим характеристикам близки к М 500, но отличаются чуть большей прочностью). Наиболее распространенными являются М 400, 500, 600.
Хранение портландцемента
Общий срок хранения цемента по ГОСТ зависит от марки материала и производителя. Срок годности быстротвердеющего — 45 суток, других — до 60 дней. Очень важно в этом вопросе правильное хранение.
В крафт-мешках, в бигбэгах, в мешках зимой, на складе, в силосах — 6 месяцев.
На открытом воздухе — до 3 месяцев.
Области применения
- Является основным компонентом при изготовлении бетона большинства марок
- Применяется при возведении бетонных стен и перекрытий в промышленном и гражданском строительстве
- Входит в состав оснований, фундаментов для промышленных и жилых объектов
- Используется при обустройстве каналов под трубопровод и создании железобетонных конструкций различной сложности и назначения