Цемент является одним из самых востребованных материалов на строительном рынке. Он представляет собой вяжущий порошок для приготовления строительного раствора и различных изделий. При его изготовлении используется клинкер, гипс, известняк и различные минеральные добавки. От особенностей состава и процентного количества тех или иных компонентов зависят технические характеристики цементного порошка.
На сегодняшний день одним из самых популярных из всех строительных материалов является портландцемент. Он обладает уникальными характеристиками и имеет широкую область применения. Смесь данного типа применяется для приготовления специальных растворов для ремонтно-восстановительных работ, для изготовления смесей для кирпичной кладки, для производства железобетонных изделий. Портландцемент используется во всех сферах строительства: от гражданского до авиационного.
Марки цемента по ГОСТу 31108
Новый стандарт был разработан в 2003 году для согласования действующей маркировки с той, которая принята в странах ЕС. На данный момент работоспособна последняя версия от 2016 года. Как обычно, действие предыдущего стандарта не отменено — оба работают параллельно.
Маркировка тоже может быть смешанной
Название и вещественный состав
По-новому марки цемента определяются их вещественным составом. В маркировке присутствуют три буквы кириллицы — ЦЕМ и латинские цифры за ними. Латинскими цифрами и зашифрован состав:
- Аббревиатура ЦЕМ I обозначает портландцемент. В нем добавок быть не может. Состоит только из молотого обожженного клинкера и технологических присадок в количестве не более 5% от массы.
- ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками. Массовая доля добавок — от 6% до 35%. По количеству добавок делится на две группы: группа А с содержанием от 6% до 20%;
- группа B говорит о том, что добавок введено от 21% до 35%.
Импортный цемент маркирован по тому же принципу, только буквы CEM стоят впереди — от английского «cement»
- А — от 6% до 20%;
Цемент от ЦЕМ II до ЦЕМ V могут иметь подтипы в зависимости от добавок. Они обозначаются латинскими буквами A, B и C. После обозначения группы ставят косую черту, а за ней букву, обозначающую тип добавки, затем через тире букву, которой кодируют саму добавку. Например, ЦЕМ Н/А-И. Если добавок несколько, их обозначение указывается через тире, а вся группа берется в скобки: например: ЦЕМ IV/A (П-З-Мк).
Добавки в составе
Добавки и обозначение марок бетона с ними есть в таблице. Как видим, ЦЕМ I делают только из измельченного клинкера с небольшим количеством (не более 5%) технологических веществ. Больше всего модификаций и разновидностей у второй группы портландцемента.
Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе
Шлакопортландцемент и более низкие марки цемента тоже имеют добавки, но вариаций значительно меньше. Все добавки и присадки в маркировке отображаются заглавными буквами:
- Ш — гранулированные шлаки;
- Мк — микрокремнезем;
- П — пуццолана;
- Г — глиеж;
- З — зола;
- С — обожженный сланец;
- И — известняк.
Марки цемента в зависимости от состава добавок
Чистый портландцемент — ЦЕМ I, всегда идет без дополнительных компонентов, так как он, по определению, иметь их не может. Рассмотрим несколько примеров маркировки других марок цемента. Если видим ЦЕМ II/В-Ш. Это значит, что перед нами портландцемент второго типа, то есть, с добавками. Об этом говорят буквы, которые стоят после косой черты. Буква «B» говорит, что количество добавок более 21%, а буква «Ш» — использован шлак. Надпись ЦЕМ III/C обозначает шлакопортландцемент с добавкой обожженного сланца. В общем, наверное, понятен способ расшифровки маркировки.
Класс по прочности на сжатие
В новом стандарте за составом должна указываться прочность на сжатие, которую в состоянии дать эта марка цемента. По ГОСТу существуют только три значения:
- 22,5 Н;
- 32,5 Н;
- 42,5 Н;
- 52,5 Н.
Обозначение и скорость набора прочности по стандарту для цемента разных марок
Прочность проверяется на 2, 7 и 28 сутки. Практически все цементы проверяют через 7 дней после затворения, а ЦЕМ III (шлакопортландцемент) проверяют через 2 суток. По скорости твердения марка цемента может быть:
- нормальнотвердеющей — обозначается буквой Н после класса прочности на сжатие;
- медленнотвердеющей — М;
- быстротвердеющей — Б.
График набора прочности цемента по новому стандарту в мПа
Вся эта информация отображается в маркировке. Например: ЦЕМ III/В-Ш 32,5М. Обозначает шлакопортландцемент с добавками типа В — гранулированным шлаком, прочностью на сжатие 32,5 М, медленнотвердеющий.
Производство цемента
Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.
В Древнем Риме в цемент добавляли частички вулканического пепла, найденные возле Везувия и Эйфеля.
После распада Римской империи цемент продолжали применять, но технологии изготовления материала с уникальными свойствами были утеряны
Что означает марка цемента по старому ГОСТу
В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.
Пример маркировки цемента по старому стандарту
В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.
Обозначение состава цемента по старому ГОСТу
В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.
В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.
Виды цемента
Цемент разделяется на 6 видов:
1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.
2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.
3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.
4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.
5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.
6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.
Цветной цемент применяется для изготовления декоративных элементов
Соответствие старой и новой маркировки цемента
Точного соответствия быть не может, так как новый стандарт дает более полную расшифровку состава. Сопоставить можно только по прочности и общему числу добавок.
Если сравнивать по количеству добавок, то видим следующую картину.
- Те марки ПЦ, которые имеют нулевое количество добавок (Д0) или их не более 5%, соответствуют новой марке цемента — ЦЕМ I. То есть, ПЦ400 Д0 до Д5 и ПЦ500 Д0-Д5 обе будут маркироваться ЦЕМ I. Вот только дальше будет стоять различная цифра, которая обозначает класс прочности на сжатие.
- Весь портландцемент, произведенный по старому нормативу с количеством добавок больше 5% будет относиться ко второму типу по новой маркировке. То есть, ПЦ 400 Д10 или ПЦ 500 Д20 равнозначно ЦЕМ II. Так как по старому ГОСТу количество добавок не более 20%, то все марки будут относиться к подтипу А.
- Шлакопортланд цемент ШПЦ по-новому обозначается как ЦЕМ III.
Новая маркировка цемента: расшифровка и возможные значения
С соответствием типов бетона по старой и новой маркировке разобрались. Во всяком случае, с наиболее популярными марками. А соответствия старых марок и новых по прочности такие:
- М300 соответствует 22,5 Н;
- М400 — 32,5 Н;
- М500 — 42,5 Н;
- М600 — 52,5 Н.
Теперь все понятно даже с новыми обозначениями
Теперь можно привести точное соответствие старых и новых марок цемента на примерах:
- ПЦ400 Д5 — ЦЕМ I 32,5
- ПЦ400 Д15 — ЦЕМ II/А-Ш 32.5
- ПЦ500 Д0 — ЦЕМ I 42,5
- ПЦ500 Д20 — ЦЕМ I/А-Ш 42.5
- ШПЦ 300 — ЦЕМ III 22,5
Не так и сложно. В новых марках указан более точный состав и количество добавок, которые влияют на характеристики. Может быть также указана скорость твердения. В общем, если знать расшифровку, удобнее подбирать нужную марку.
Особенности производства и характеристики
Сразу после того, как цемент был изготовлен, производитель отправляет полученные образцы в лабораторию, где проводится исследование. Каждая партия должна проходить данную процедуру, чтобы гарантировать необходимые свойства. В результате делается вывод, соответствует ли заявленным характеристикам данное вещество и какая ему может быть присвоена маркировка. В большинстве случаев маркировка цемента определяется условиями ГОСТ 10178-85.
Готовая продукция упаковывается, а на самой упаковке отображается следующая информация:
- наименование продукции (аббревиатура);
- прочность (указание класса в виде буквенно-цифрового выражения, например, М500);
- процент содержащихся присадок (например, Д0);
- особые свойства (например, быстротвердеющий — Б);
- ссылка на документ, который учитывался при производстве (ТУ, ГОСТ и т.д.).
Цементную смесь можно улучшить благодаря различным добавкам, придав ей различные свойства:
- быстрое схватывание;
- сульфатостойкость;
- возможность работать при отрицательных температурах;
- водонепроницаемость;
- использование в сочетании с облицовочными материалами;
- и т.п.
Готовая продукция обладает следующими характеристиками:
- Прочность, то есть способность выдерживать определенную механическую нагрузку.
- Время схватывания — не менее важный параметр, от которого зависит скорость выполняемых работ. Для сокращения времени застывания используют различные присадки (гипс и т.д).
- Морозостойкость — показатель, включающий количество циклов замораживания и размораживания. Для повышения этого свойства добавляют абиетат натрия или древесный пек.