Белый цемент: что это такое, как и где применять, преимущества и недостатки

Белая разновидность портландцемента доступна человеку уже более сотни лет. Характерная черта этого материала – эстетические и декоративные особенности. Первые виды цемента выпускались низкого качества, но в наши дни технологии совершенствуются, появляется новое оборудование. Все это «возродило» белый цемент, который, к тому же, стал более качественным. Теперь, помимо декоративной составляющей, материал имеет неплохие технические свойства, а именно – способен выдерживать высокие нагрузки, что повлияло на его распространение.

Рисунок 1. Белый цемент

Где применяется белый цемент

Белый цемент находит широкое применение. Он встречается чуть ли не в каждом сооружении, а иногда его использование становится единственным решением. Сферы применения:

• из него изготавливают разнообразные строительные элементы. Нередко цемент, имеющий белый цвет, применяется для отделки фасадов. Он делает строящиеся сооружения долговечнее и выразительнее;
• благодаря неплохим техническим характеристикам материал пользуется спросом для работ как снаружи, так и внутри зданий. Дело в том, что цвет белого бетона не меняется спустя годы эксплуатации, несмотря на агрессивные воздействия различных атмосферных явлений;
• белый цемент популярен среди архитекторов и производителей цементной продукции, так как дает возможность воплотить в реальность интересные задумки. Так, меняются формы, наполнители, цвет. Затвердевшую поверхность также обрабатывают разными способами;
• из него производят готовую штукатурку, растворы, сухие смеси и материалы для заполнения швов;
• разрабатывают элементы парковой и садовой мебели, художественные изделия;
• из белого цемента делают напольные материалы, например, цветную тротуарную плитку;
• применим, если необходимо отреставрировать историческую реликвию.

Важно! Широкий спектр применения объясняется как техническими характеристиками материала, так и его визуальной привлекательностью – белизной. Для сохранения белесого оттенка не требуются дополнительные защитные мероприятия.

Области применения

1. Изготовление железобетонных форм и конструкций. Сухое связующее используют при производстве лестничных пролетов и декоративных элементов интерьера.
2. Приготовление смесей для наливных полов. При формировании бетонной массы добавляют наполнители: очищенный кварцевый или промытый речной песок, мраморную муку. Такой бетон отличается от стандартного отсутствием крупнофракционного щебня и, соответственно, большой усадкой.
3. Выпуск облицовочного кирпича.
4. Производство тротуарной плитки и бордюров. Они могут быть как полностью белыми, так и окрашенными специальными красителями.
5. Формирование смесей для кладочных растворов и шовных затирок. В качестве наполнителя в состав последних добавляют гипс или толченый мел. От этого зависит скорость твердения.

В сферу применения цемента входит также создание литых скульптур для использования под открытым небом. Такие объекты способны прослужить не менее 10 лет.

Достоинства и недостатки

Рисунок 2. Применение белого цемента

По сравнению с серыми разновидностями, белый цемент имеет массу положительных свойств, которые только расширяют сферу применения:

• быстро твердеет. Спустя 16 часов после заливки, материал набирает 60% прочности. Серому цементу для этого требуется, как минимум, от 3 до 4 недель. Благодаря быстрому твердению бетона строители выигрывают массу времени;
• высокий показатель дисперсности, защищающий продукцию от негативных атмосферных воздействий. Цвет цемента останется прежним, даже если материал долгое время будет находиться под снегом, дождем, солнечными лучами. Естественные факторы разрушения также проявляются куда позже, нежели у классических бетонов;
• в сравнении с серым цементом, белый имеет вдвое большую стойкость к образованию трещин. Дело в том, что изготавливается материал из высококачественного клинкера с меньшим добавлением примесей;
• экологически безопасен. Сырье для производства то, которое встречается в естественных условиях;
• привлекательный внешний вид. Поверхности белого цвета легче сочетать с отделкой, да и выглядят они ярче, нежели будучи серыми.

Если добавить в замес природные пигменты, можно окрасить изделие в другой цвет. Варианты добавок и какой они дают цвет: железный сурик – красный, охра – желтый, кобальт – голубой, карбонат марганца – черный.

Один из существенных минусов белого цемента, который еще называют декоративным – высокая цена (дороже серого практически на 25%). Также смесям, как готовым, так и сухим, необходима защита от посторонних включений. То есть нельзя готовить цемент, пользуясь грязными, с ржавчиной, инструментами. Усложняются и работы по армированию – прутки должны быть защищены от образования ржавчины.

Из-за дороговизны и сложности в работе, в России на 100 мешков серого цемента полагается 1 – 2 мешка белого. Однако, технологии строительных и отделочных работ не стоят на месте, а именно они подталкивают сферу к новым тенденциям и решениям.

Рисунок 2. Строения из белого цемента

Цветные декоративные цементы: характеристики, состав, особенности

Цветной строительный порошок получают в результате совместного помола гипса, клинкера и светоустойчивых пигментов с добавлением специальных присадок. В условиях промышленного производства выпускают продукцию желтого, зеленого и черного цвета. Для этого используют сажу, оксид хрома и охру.

В ходе производства цветные декоративные цементы характеристики состав особенности приобретают те же, что и белый аналог.

Цветной цемент, равно как и белый, чаще всего применяется для изготовления бетонных изделий с фактурой требуемого цвета.

Для получения других колеров применяют пигменты, которыми можно воспользоваться и в домашних условиях. Например, эсколаит придает поверхностям фисташковый оттенок, марганец создает цвета от голубого до черного, а кобальт — коричневый.

В ходе технологического процесса цветные декоративные цементы приобретают те же характеристики, состав и особенности, что и белый аналог.

Технология изготовления

Для того, чтобы получить белый цемент, нужно измельчить маложелезистый белый клинкер, минеральные гипсовые добавки и включить в состав цветные пигменты. В качестве сырья используются следующие материалы: известняк, глина, песок (в них должно быть малое содержание титана, железа и марганца).

Отжигается сырье на беззольном топливе, то есть на мазуте или газу. Чтобы упростить эту процедуру, в смесь вводится минерализатор в виде плавикового шпата или кремнефтористого натрия. Белые цементы отличаются степенью белизны. Этот параметр зависит от особенностей применяемого в производстве клинкера.

Сперва состав обжигают при температуре в +1200 градусов Цельсия, далее, чтобы готовый раствор получился прочным, его охлаждают до +200 градусов. Задействуя особые мельницы, можно добиться мелкого помола клинкера – 4500 см2/г (для серой разновидности этот параметр равен 3500 см2/г).

В зависимости от степени влажности сырья, пользуются двумя разными способами производства такого материала, как белый цемент:

• сухой. Применяется, если сырье имеет низкую степень влажности. В специальных шахтных печах компоненты перемалываются, просушиваются и смешиваются. Полученный клинкер обжигают при температуре +800 градусов;
• мокрый. В этой схеме твердые компоненты дробят специальными мельницами, мягкие – в болтушках, с добавлением воды. Далее влажное сырье сушат, размалывают и замешивают с другими компонентами, по аналогии с сухим методом.

Важно! Готовый материал отличается степенью белизны и по этому показателю делится на три класса. При желании, можно усилить декоративный эффект – в цемент добавляют красители и мраморную крошку.

Состав

Маложелезистый клинкер является базовым сырьем для производства бетона и цемента белого цвета. Он не содержит хрома и марганца, обогащен минеральными добавками, содержит известняк, гипс, а также хлорноватистые слои, которые отвечают за осветление материала и придание ему белого оттенка.

При изготовлении белого цемента применяются компоненты, в которых отсутствуют вещества, способные окрасить готовый материал (особенно окись железа). В процессе производства принимается во внимание наличие в составе окисей титана, хрома и марганца.

В качестве известкового составляющего применяется мел или чистый известняк, в качестве глинистого могут использоваться отходы каолинового производства (шлинкер) или каолиновая глина. Для увеличения силикатного модуля в клинкерную смесь вводят мелкозернистый кварцевый песок или иные чистые породы, содержащие высокий процент кремнезема.

Известковый ингредиент в своем составе не должен иметь более 0,1% окиси железа. Если в глинистом компоненте окиси железа меньше допустимого значения, то в известковом его процент может быть немного выше. Но и в том и в другом ингредиенте допускается присутствие небольшого количества окиси хрома и марганца.

Свою прочность цемент приобретает после процедуры обжига и следующего за этим быстрого охлаждения. Для обжига клинкера применяют жидкое топливо или газ, которые при горении не образуют сажу или золу.

Марки белого цемента

Марка, обозначаемая буквой «М», характеризует прочность цемента. Доступны такие марки:

• М400 – из всех возможных, обладает наименьшей прочностью, дает усадку и имеет низкую сульфатостойкость;
• М500 – прочный и морозостойкий раствор с низкой деформацией;
• белый цемент класса М600 – морозостойкий, быстро твердеет и практически не «усаживается»;
• М700 – современная и инновационная разновидность, своеобразный европейский стандарт.

В отделочных и строительных работах наиболее востребованы марки М500 и 600.

Описание

Отличительными характеристиками материала является:

1. Белый цвет. У строительных материалов светлые оттенки достигаются благодаря особенностям состава сырьевых компонентов и особой технологии производства.
2. Основной компонент. Главным компонентом материала является маложелезистый клинкер, к которому добавляют в четких пропорциях и последовательности измельченный гипс, каолин, известняк (толченый) и хлорноватая соль.
3. Сочетание компонентов. Характерный белый цвет получается благодаря сочетанию мела и каолина. При правильном выборе сырья, в частности компонентов, в готовом материале содержится очень мало марганца и красящих окислов.
4. Прочность. От серого цемента белый портландцемент отличается высоким уровнем прочности на сжатие (до 60 МПа). Такая прочность достигается благодаря резкому охлаждению массы клинкерного типа после обжигания в среде, в которой нет кислорода.

Обратите внимание, что при обжигании клинкера в печи используются жидкотопливные или газовые горелки, при использовании которых не появляется сажа и зола. Это достаточно важное условие, так как при соблюдении технологии получается белый цемент М500 с характерным цветом.

В соответствии с параметрами прочности различают:

• 
  М400 – средняя скорость затвердевания, средняя и высокая деформация при усадке, низкий уровень устойчивости к сульфату, высокий уровень устойчивости к морозу.

  Читайте также:  Как сделать забирку из досок для фундамента своими руками
• М500 – средняя скорость затвердевания, низкий показатель деформации при усадке, средний уровень устойчивость к сульфату, высокий уровень устойчивости к морозу.
• М600 – быстро затвердевает, небольшая деформация при усадке, низкий уровень устойчивости к сульфату, высокий уровень устойчивости к морозу.

По коэффициенту отражения (степени белизны) материл делят на три сорта:

• Первый – от 79 до 85%.
• Второй – 74%.
• Третий – 67%.

Принадлежность к одному из описанных сортов и степени белизны указаны на упаковке. Именно от этого и будет зависеть область применения, стоимость материала и конечный вид изделий, который сделаны из выбранного цемента. Сейчас в строймаркетах можно приобрести турецкий белый цемент марки М600 «супер белый», коэффициент отражения которых (!) 90%. За мешок в 50 кг придется отдать от 750 до 800 рублей.

Советы профессионалов по применению

Чтобы достичь наилучших результатов, необходимо знать основные правила работы с белыми цементами:

• готовя сырья своими руками, следует убедиться, что емкости и рабочие инструменты чистые (не покрытые грязью, пылью, ржавчиной). То же самое касается и бетономешалки;
• замешивают и увлажняют раствор пользуясь только чистой водой;
• если возводимая конструкция укрепляется стальной арматурой, ее дополнительно защищают бетоном, слоем в 30 мм. Если пренебречь этим, то белая поверхность может со временем «украситься» ржавыми подтеками;
• в качестве отбеливающей добавки иногда пользуются диоксидом титана. Правда, не стоит им перебарщивать – достаточно не больше 1% от всей массы;
• при приготовлении выбирают мелкофракционный заполнитель, обязательно белого цвета, размерами до 2 мм. Илистых частиц или мелкозема в нем быть не должно. Если используется кварцевый песок, то без содержания сульфидных минералов;
• выбирая пластификатор, также следует ориентироваться на цвет. Если в основе белила цинк – лучше предпочесть иной вариант.

Соблюдая вышеперечисленные правила, можно быть уверенным, что в итоге получится экологически чистый и красивый материал белого цвета, который пригодится в работах по отделке и строительству.

Требования ГОСТ

Белые цементы должны производиться согласно требованиям утвержденного ГОСТ 965-89, которым определены основные его параметры:

1. Состав.
2. Количество и качество добавок (с минеральными добавками и без них).
3. Белизна (1, 2 ,3 сорт).
4. Предел прочности.
5. Тонкость помола.
6. Процент ангидрида серной кислоты (не больше 3,5 %).
7. Процент оксида магния (4%), закиси железа (0,5%).
8. Время схватывания (от 45 мин. до 10 ч).
9. Коэффициент отражения.
10. Условное обозначение.

Маркировка и упаковка белых цементов производится согласно ГОСТ 30515.

Правила приготовления цементной смеси

Если вы собираетесь вручную приготовить дома небольшое количество раствора на основе белого цемента, то вот как это можно сделать.

1. Засыпать сухие компоненты (цемент, песок, щебень – если нужно) в чистую сухую ёмкость, отмерив минимальный объём лопатой в нужных пропорциях (обычно 1:3:3).
2. Всё тщательно размешивать, пока смесь не станет однородной.
3. Добавить немного воды и снова размешать. Добавлять по чуть-чуть, смесь должна получиться скорее кремообразной, чем рассыпчатой, но не слишком жидкой. Объём воды в растворе не должен быть больше 15%.
4. Цементный раствор нужно успеть использовать до его застывания, а значит не надо делать его большими партиями. Если его требуется больше, чем получилось, следует добавлять ингредиенты в таком же порядке и количестве, снова размешивать и снова потихоньку разбавлять смесь водой.

Марки цемента: применение и расшифровка

Поговорим об ингредиентах подробнее. Обычный песок здесь не подходит, так как в нём есть глинистые примеси – те самые, что придают обычному бетону серый цвет. Если же вы хотите получить белый бетон, то в качестве мелкого наполнителя допустимо использовать:

• очищенный на производстве кварцевый песок (0,1-1 мм);
• речной песок, промытый и просеянный (0,5-2 мм);
• мраморную муку (0,1-1,5 мм) – самый дорогой наполнитель, но цементный раствор с ней получится белоснежным.

Но даже используя хорошие стройматериалы, красивый белый цвет легко испортить грязной технической водой. Она должна быть чистой, так же как и вся тара с инструментами: на них не должно быть жира, щелочей или ржавчины, остатков растворов или строительной пыли.

Очень важно правильно хранить мешки с цементом, чтобы он не отсырел – на поддонах, желательно, так, чтобы они не касались наружной стены.