ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ
гидравлическое минеральное вяжущее вещество, приобретающее при затворении водой высокую прочность.
* Гидравлическое – так как набор прочности и затворение происходит в присутствии воды.
* Минеральное – так как исходные материалы, используемые для его получения, – минеральной природы (горные породы и продукты их выветривания).
Портландцемент используется для изготовления бетонов.
Портландцемент получают путем тонкого измельчения портландцементного клинкера и небольшого количества гипса. Собственно, сам портландцементный клинкер получают путем высокотемпературного отжига (до 1450оС) специально подготовленной сырьевой смеси из известняка и глины. Для получения портландцемента со специальными свойствами и снижения его себестоимости, при размоле портландцементного клинкера допускается введение различных минеральных и органических добавок (шлакопортландцемент – ШПЦ, портландцемент с минеральными добавками, цемент НЦ). Кроме этого специальные виды цемента могут быть получены путем регулирования минерального состава и структуры самого цементного клинкера (белый портландцемент, сульфатостойкий портландцемент и пр.), а также путем регулирования тонкости помола и зернового состава цемента (быстротвердеющий портландцемент).
Основные технические характеристики портландцемента
|
|
ПлотностьПлотность портландцемента в зависимости от вида и количества добавок составляет 2900-3200 кг/м3, насыпная плотность в рыхлом состоянии 1000 – 1100 кг/м3, в уплотненном – до 1700 кг/м3.
|
|
|
|
Тонкость помолаХарактеризуется остатком на сите с сеткой № 008 (размер отверстий 0,08 мм) – не более 6-10% и удельной поверхностью – для обычного портландцемента 2000 – 3000 см2/г, для быстротвердеющего 3500 – 5000 см2/г. Уменьшение тонкости помола, с сохранением вещественного состава портландцемента, приводит к повышению прочности цемента.
|
|
|
|
Нормальная густотаНормальная густота цементного теста* определяется водоцементным отношением (масса воды / масса цемента), при котором достигается нормированная консистенция цементного теста. * Цементное тесто – пластичная масса, образующаяся после смешивания цемента с водой. Нормальная густота цементного теста для различных цементов составляет 23 – 29%.
|
|
|
|
Сроки схватыванияРассчитываются от момента затворения. Начало схватывания (начало потери подвижности цементного теста) – не менее 45 мин.; конец схватывания (нормированная ГОСТом, степень затвердения цементного теста) – не позднее 10 часов. Сроки определяются при температуре 20оС. Сроки схватывания бетонного раствора существенно зависят от температуры окружающей среды и длительности хранения цемента: с повышением температуры сроки схватывания ускоряются (при повышении температуры с 20 до 40оС сроки схватывания сокращаются вдвое); при увеличении длительности хранения – замедляются. На сроки схватывания также влияет количество воды затворения – ее уменьшение приводит к сокращению сроков схватывания.
|
|
|
|
ПрочностьПрочность характеризуется маркой цемента. Марка цемента определяется путем регламентированного ГОСТом испытания затвердевших цементосодержащих образцов. При этом четко регламентированы: размеры этих образцов (40х40х160 мм), состав и способ приготовления цементосодержащей смеси, а также время и условия твердения. Испытания проводятся через 28 суток от момента затворения водой. Так например, согласно ГОСТа 10178-85 для портландцемента марки 500 предел прочности при сжатии испытуемых образцов в возрасте 28 суток составляет не менее 490 Кгс/см2 (49 МПа).
|
|
|
Кроме указанных выше основных характеристик портландцемента для строителей важны также и другие параметры, зачастую, не нормирующиеся в стандартах на цементы: |
||
|
|
|
Разновидности цемента. Маркировка
На сегодняшний день цементы общестроительного назначения (портландцемент, портландцемент с минералами, добавками и шлакопортландцемент) в России выпускаются по ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».
|
ЦЕМ I |
– портландцемент; |
|
ЦЕМ II |
– портландцемент с минеральными добавками; |
|
ЦЕМ III |
– шлакопортландцемент; |
|
ЦЕМ IV |
– пуццолановый цемент; |
|
ЦЕМ V |
– композиционный цемент. |
Типы цемента и их состав
ГОСТ 31108-2003
|
Тип цемента |
Наименование цемента |
Сокращенное обозначение цемента |
Вещественный состав цемента, % массы* |
|
||||||
|
Основные компоненты |
Вспомогательные компоненты**** |
|||||||||
|
Клинкер |
Ш |
П |
З |
Г |
МК |
И |
|
|||
|
ЦЕМ I |
Портландцемент |
ЦЕМ I |
95-100 |
- |
|
|
|
|
|
0-5 |
|
ЦЕМ II |
Портландцемент с минеральными добавками** |
|||||||||
|
Доменным или электротермофосфорным гранулированным шлаком (Ш) |
ЦЕМ II/А-Ш |
80-94 |
6-20 |
- |
|
|
|
|
0-5 |
|
|
ЦЕМ II/В-Ш |
65-79 |
21-35 |
- |
|
|
|
|
0-5 |
||
|
Пуццоланой (П) |
ЦЕМ II/А-П |
80-94 |
- |
6-20 |
- |
|
|
|
0-5 |
|
|
Золой-уноса (З) |
ЦЕМ II/А-З |
80-94 |
- |
|
6-20 |
- |
|
|
0-5 |
|
|
Глиежем или обожженым сланцем (Г) |
ЦЕМ II/А-Г |
80-94 |
- |
|
|
6-20 |
- |
|
0-5 |
|
|
Микроремнеземом (МК) |
ЦЕМ II/А-МК |
90-94 |
- |
|
|
|
6-10 |
- |
0-5 |
|
|
Известняком (И) |
ЦЕМ II/А-И |
80-94 |
- |
|
|
|
|
|
0-5 |
|
|
Композиционный портландцемент*** |
ЦЕМ II/А-К |
80-94 |
6-20 |
|
|
|
|
|
0-5 |
|
|
ЦЕМ III |
Шлакопортландцемент |
ЦЕМ III/А |
35-64 |
36-65 |
|
|
|
|
|
0-5 |
|
ЦЕМ IV |
Пуццолановый цемент*** |
ЦЕМ IV |
65-79 |
- |
21-35 |
|
|
|
|
0-5 |
|
ЦЕМ V |
Композиционный цемент*** |
ЦЕМ V |
40-78 |
11-30 |
11-30 |
|
- |
|
|
0-5 |
|
*Значения относятся к сумме основных и вспомогательных компонентов цемента, кроме гипса, принятой за 100%; ** В наименовании цементов типа ЦЕМ II (кроме композиционного портландцемента) вместо слов «с минеральными добавками» указывают наименование минеральных добавок – основных компонентов; *** Обозначение вида минеральных добавок – основных компонентов должно быть указано в наименование цемента; **** В качестве вспомогательных компонентов могут применяться любые минеральные добавки, в том числе и основные компоненты. |
||||||||||
Ввод добавок в цемент связан с приданием цементам специальных свойств и удешевления стоимости цемента.
|
|
По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) суток каждый класс цементов, кроме класса 22,5, подразделяют на два подкласса:
|
