Бетонные и железобетонные сооружения отличаются прочностью и долговечностью, однако под влиянием атмосферных факторов они начинают разрушаться. Причинами снижения прочности становятся перепады температуры, повышенная влажность, солнечные лучи и т.п. Добавление в состав бетона сульфатостойкого цемента помогает увеличить срок службы конструкции.
Цемент этого вида помогает увеличить срок службы.
Разновидности
Строительные смеси, устойчивые к воздействию агрессивных факторов, делятся на такие типы:
- усиленный минеральными присадками цемент;
- пуццолановый вяжущий гидравлический состав;
- сульфатостойкий портландцемент;
- шлакопортландцемент.
Портландцемент увеличивает устойчивость бетонных смесей к перепадам температур, снижает агрессивность сульфатов, если эти вещества содержатся в материале в большом количестве.
Расшифровка маркировки
Строительные цементы обладают своей маркировкой, утвержденной и описанной в СНиЛС и ГОСТах. Изготавливаться материал может и по другим нормативным документам. Если среди первых буквенных обозначений вы увидели ПЦ, то перед вами портландцемент. Шлакопортландцемент обозначается аббревиатурой ШПЦ . Понять, что перед вами сульфатостойкий портландцемент, вы сможете по буквам СПЦ или ССПЦ.
Когда присутствуют в материале минеральные добавки, к аббревиатуре добавляется буква Д, тогда маркировка выглядит следующим образом: СПЦД. Сульфатостойкий шлакопортландцемент обозначается маркировкой ССШПЦ. Если перед вами пуццолановый и напрягающий цементы, вы увидите следующие буквы: ППЦ и НЦ соответственно. Белый портландцемент и водонепроницаемый расширяющийся цементы обозначаются буквами ПЦБ и ВРЦ.
Маркировка цемента и расшифровка важна для потребителя. Так он сможет приобрести необходимый ему товар. После первых букв будут указаны цифры, которые в маркировке выглядят следующим образом: ПЦ-500. Это говорит о том, что перед вами цемент марки 500. За маркировкой могут идти другие цифры и буквы. Например, если в цементе имеется максимальное содержание добавок, то вы увидите: Д0, Д5, Д20. Это соответствует процентному соотношению 0,5 или 20 %.
Быстротвердеющий цемент обозначается буквой Б. Пластифицирующий цемент — это ПЛ, гидрофобизированный цемент — ГФ. Материал с нормированным составом клинкера — Н. В конце маркировки указывается нормативный документ. Это могут быть технические условия или государственные стандарты, на основании которых изготавливается материал.
Способы получения
Бетон, имеющий нужные характеристики, получают 2 способами:
- Изготовление строительного раствора с последующим введением минеральных присадок.
Если объем добавляемых веществ превышает норму, прочность бетонной конструкции снижается. Повышенная хрупкость становится причиной обрушения сооружения. При изготовлении таких растворов нельзя отклоняться от рекомендаций, содержащихся в нормативных актах.
- Добавление сульфатостойкого портландцемента.
Введение этого компонента повышает прочность, защищая конструкцию в течение всего срока эксплуатации. Сульфатостойкий раствор приобретает нужные качества через 28 дней. Портландцемент содержит 20% шлака. При изготовлении шлакопортландцемента этот компонент можно заменять золой, количество которой в объеме раствора не должно превышать 10%.
Технические показатели
По ГОСТ 31108–2003 пуццолановый портландцемент имеет следующие характеристики, приведённые в таблице:
№ | Наименование свойств | Количество | Примечание |
1 | Активных добавок (%) | 20–40 | |
2 | Плотность (г/см³) | 2,7–2,9 | |
3 | Срок хранения (месяц) | 6 | В сухом помещении |
4 | Прочность на сжатие (МПа) | 42,5–62,5 | По истечении 28 суток |
5 | Время схватывания начало /конец (час:мин) | 0:45/12:00 | |
6 | Прочность на изгиб (МПа) | 6,8 | После 28 суток |
7 | Густота цементного теста (%) | 28–35 | |
8 | Объёмный вес (кг/м³) | 800–1000 | В рыхлом состоянии |
9 | Удельный вес (кгс/м³) | 2,7–2,9 | |
10 | Объёмный вес (кг/м³) | 1200–1600 | В уплотнённом виде |
11 | Тонкость помола на сите №008 (%) | До 10 |
Виды цементов
При изготовлении сульфатостойкого бетона используют такие виды цемента:
- Простой портландцемент.
Введение балластных и минеральных добавок в такой материал запрещено. Цемент универсален, морозоустойчив и нечувствителен к повышенной влажности.
- Портландцемент, содержащий минеральные присадки.
В качестве последних применяют шлак, микрокремнезем или пуццолан. Смесь должна содержать не более 10% минерального компонента. Материал выдерживает большое количество циклов замораживания, не разрушается под воздействием влаги
- Шлакопортландцемент.
Основой состава является прессованный доменный шлак, который смешивается с клинкером в соотношении 1:1. Этот компонент составляет 40-60% от общего количества бетона. Шлак должен содержать соответствующее норме количество оксида алюминия. Недостатком этого строительного материала является чувствительность к перепадам температур.
- Пуццолановый цемент.
В состав входят пуццоланы и печной шлак. Первые представляют собой минеральные вещества, выбрасываемые вулканами. В отличие от предыдущих типов, этот материал более устойчив к воздействию сульфатов, однако чувствителен к резким изменениями температуры и влажности.
Сульфатостойкий бетон
- Требования к смеси
- Изготовление состава
Бетон и железобетон активно используются в строительстве. Это прочные, надежные, долговечные материалы. Однако и они не лишены недостатков. В частности, подземная часть конструкций, подвержены воздействию грунтовых вод и влаги. А в воде, как известно, содержится множество сульфатов, солей и их соединений, способных нарушить целостность конструкции. Поэтому предусмотреть защиту от подобного разъедания вполне логично и даже необходимо.
Сульфатостойкий состав увеличит долговечность фундамента скорость его разрушения грунтовыми водами.
Оптимальным вариантом защиты от сульфатной коррозии в условиях регулярного водонасыщения является сульфатостойкий бетон.
Это единственный состав, который способен обеспечить надежную защиту конструкции от разъедания сульфатосодержащими смесями.
Используя сульфатостойкий бетон, увеличивается надежность постройки.
Существует 2 основных способа получить сульфатостойкий бетон: на обычном цементе со специальными модифицирующими добавками или на сульфатостойком цементе. Второй способ гораздо более предпочтителен и надежен, потому что он дает защиту на всех стадиях жизни конструкции. Бетон на обычном цементе с добавками тоже будет защищать изделия, но такая защита соизмерима с обработкой обуви водоотталкивающим составом. А сульфотостойкий цемент – это, по аналогии, резиновые сапоги. Разница существенна. Такие цементы принято разделять по видам:
- сульфатостойкий шлакопортландцемент;
- сульфатостойкий портландцемент;
- пуццолановый портландцемент;
- сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками.
Кроме того, существует градация по прочности сжатия на 28 сутки. В зависимости от показателей выделяют марки М300, М400 и М500. ГОСТ 22266-94 регламентирует содержание компонентов сульфатостойкого состава. Например, в портландцементе с минеральными добавками допускается не более 20% смеси пуццоланы и шлака, для шлакопортландцемента возможно заменить шлак золой (кислой) или пуццоланой в размере не больше 10% массы состава. В сульфатостойком портландцементе содержание ангидрида серной кислоты не может превышать 3-4%. Повышенное содержание веществ, реагирующих с содержащимися в воде сульфатами, чревато хрупкостью конструкции, ее внутренним разрушением. Правильно подобранная пропорция обеспечит не только устойчивость состава, но и уплотнение. Поэтому сульфатостойкий цемент обязательно должен соответствовать требованиям ГОСТа.
Свойства
К основным свойствам сульфатостойких строительных смесей относятся:
- Быстрое затвердевание.
Раствор схватывается за 1-10 часов.
- Водопотребление.
Этот показатель помогает правильно разводить сухую смесь водой для получения раствора нужной вязкости. У устойчивого к сульфатам цемента этот параметр составляет 22-28%.
- Размер фракции.
Объем остающихся про просеивании через сито с ячейками 80 мкм частиц не должен превышать 15%.
Портландцемент М500 Д0.
Как определяется сульфатостойкость
- Заливают 15 формочек 25х25х254 мм цементно-песчаным раствором.
- Через 24 часа извлекают образцы и помещают в воду на 27 суток.
- После выдерживания в воде отбирают 12 образцов и снова помещают 6 — в воду, а остальные 6 — в 5 % раствор сульфата натрия.
- В таком положении они находятся до 12 месяцев, причём контрольные образцы находятся в несменяемой дистиллированной воде, а испытуемые образцы – в растворе, который периодически меняют на свежий.
- Периодически их извлекают и осматривают, фиксируя дефекты – сколы, трещины, изгибы образцов.
Все результаты обрабатываются по сложным формулам и в конце концов сводят в таблицу:
Но в этой таблице всё только про цементы. Так вот, сульфатостойкость бетона определяется в каждом конкретном случае в зависимости от агрессивности среды, в которой он будет находиться, т. е. конкретные показатели содержания ионов SO42- в воде. Проектные требования по водонепроницаемости, которые имеют классы W 4 – W20. По этим данным подбирают марку цемента по ряду таблиц в Своде Правил 28.13330. 2012 (Защита строительных конструкций от коррозии), который может быть использован для приготовления бетонной смеси в том или ином проекте. Как вы понимаете, сульфотостойкость бетонов очень сложная тема и по-простому с ней не разобраться.
Цветной и белый портландцемент
Вместе с защищенностью от воздействия агрессивных факторов цемент должен обладать хорошими эстетическими качествами.
Существует 2 вида смесей:
- Белый портландцемент.
Изготавливается по той же технологии, что и простой цемент. Отличием является содержание белого клинкера. Важный показатель — тип используемой глины. Она должна содержать небольшое количество оксидов металлов, придающих желтизну. Белизны добиваются путем превращения карбида железа в окись.
- Цветной.
Изготавливается на основе белого цемента путем добавления красителей. В роли последних выступают гематитовая руда, фталоцианиновые пигменты, окись железа, сажа.
Производители материала
Пуццолановый цемент выпускает небольшое количество компаний, поскольку для его производства требуется специальное оборудование и доступ к особым компонентам. Самые известные фирмы-изготовители таковы:
- «Кавказцемент»;
- «Новоросцемент»;
- «Белорусский цементный ;
- «Верхнебаканский цементный завод».
Стоимость стандартного мешка цемента (40 кг) — 500-600 рублей. Покупка материала за рубежом будет экономически невыгодной, так как приведет к сильному удорожанию цены. Пуццолановый цемент — качественный, прочный и надежный материал, уникальные свойства которого сполна проявляются только при строгом соблюдении технологии, поэтому перед покупкой важно ознакомиться с правилами работы и нюансами его использования.
Область применения
Сфера использования обуславливается преимуществами цемента.
Еще одна марка сульфатостойкого цемента.
Смеси применяются для строительства объектов, подвергающихся негативным факторам окружающей среды:
- морозы или резкое повышение температуры;
- регулярные атмосферные осадки, повышение влажности, приливные и подземные воды;
- вспучивание или усадка грунта;
- воздействие агрессивных веществ, содержащихся в сточных водах;
- землетрясения.
Сульфатостойкий бетон используют для строительства фундаментов, гидротехнических сооружений, мостовых свай, железобетонных обсадных конструкций колодцев, речных и морских молов.