Цемент это смесь веществ

Цемент: история создания и современные характеристики

Прежде чем купить цемент М400 или М500 для строительных работ, необходимо разобраться в характеристиках материала и свойствах популярных марок цемента, представленных на рынке.

Немного предыстории о материале

До изобретения цемента главным вяжущим выступала гашенная известь с добавкой гипсового камня. Такая смесь использовалась в 3600 году при возведении галереи в Египте, при строительстве Великой Китайской стены, для постройки доисторических городов в Мексике. В отличие от цемента, который твердеет и во влажной среде, смесь из извести и гипса способна набирать прочность только на воздухе. Из-за такой особенности она называется воздушной. Со временем в эту смесь люди научились добавлять молотые, уплотнившиеся до состояния породы осадки пепла вулканов. Осадочную породу для добавки в смесь впервые начали разрабатывать в Древнем Риме, в городе Пуццоли. Поэтому сейчас минералы называются «пуццоланы».

В России первое подобное производство наладили в 1584 году, образовав государственную структуру под названием «Каменный приказ». В задачу вменялось производство кирпича, заготовка бута для строительства. Делали также ФЭМ (элементы фигурного мощения) из камня. Наряду с этим на предприятии разработали новаторский способ получения извести и наладили ее массовое производство.
На протяжении сотен лет воздушная смесь из извести и гипса была основным строительным материалом для растворов, главным недостатком которых являлась нестойкость к воде.
В начале 18-го века в России решили систематизировать данные об известных вяжущих в целях усовершенствования смесей.
Первый цемент в стране появился 1822 году благодаря русскому мастеровому Егору Челиеву. В основе материала лежали глина и известь. Через несколько лет, после многих экспериментов он выпустил книгу с описанием компонентов, их пропорций и этапов производства материалов на основе цемента, детально описал приготовление бетона.

По сути цемент — группа веществ, которые благодаря вязкости и порошкообразной структуре способны соединяться в растворе в однородную по составу пластичную массу. Процесс твердения необратим, то есть, если цемент уже затвердел, после обратного дробления он не будет обладать свойствами, присущими заявленной марке. После твердения смеси образуется искусственный камень.
Нынешний цемент — это тонкомолотый клинкерный порошок с добавками, которые улучшают его характеристики, наделяют материал необходимыми свойствами в зависимости от назначения.
Производят его, нагревая смесь известняка и глины при температуре 1480 С, при этом происходит сплавление пород в гранулы клинкера. Затем добавляют 5% дробленого гипсового камня и перемалывают в мелкий порошок. Подробнее об изготовлении цемента в статье: Разновидности цемента и особенности их производства.
Марка цемента (М) характеризует его прочность. Марку определяют по способности цемента сопротивляться нагрузке в килограммах на сантиметр квадратный. В цифровых значениях на таре: М200-М600.

Дополнительно в цементе могут присутствовать добавки. На упаковке аббревиатура — буква Д. Если стоит значение Д20, следовательно, в смеси 20% модифицирующих добавок. Чистый цемент обозначают Д0 (без добавок). Добавки повышают:

• Коррозионную стойкость.
• Водонепроницаемость.
• Пластичность и упругость.
• Морозостойкость.

Характеристики и области применения наиболее востребованных марок

1. Цемент М400. Очень популярная марка цемента. Паспортная прочность при твердении (по прошествии 27 суток) составляет 400 кГс/см.кв. Раствор используют для кладки, в штукатурке. Этот цемент применяют в составе бетона для производства элементов мощения, искусственной брусчатки, дорожных и садовых бордюров.
2. Цемент М500. Прочность на сжатие — 500 кГс/см.кв. Эту марку отличает быстрая схватываемость и твердение раствора. Нагрузка в 0,5 т на 1 см.кв. Это серьезный показатель, поэтому марка затребована для приготовления бетона при монолитном способе строительства многоэтажек, в производстве бетонных элементов под большую проектную нагрузку. Материал в бетонных растворах под фундаменты, подпорные стены, балки, БМЗ.

Дополнительные данные о скрытых характеристиках:

• Активность. Ее проверяют, сжимая до разрушения образец (призму или квадрат). Существуют определенные показатели, на которые влияют активность клинкера, крупность помола, процентное содержание добавок. Ее проверяют в лаборатории при составлении смеси.
• Плотность. Определяют по объёму свежего цемента. Крупность помола также имеет значение. По ГОСТУ она равна 1,3т/1м.куб. Но на практике все зависит от условий перевозки, хранения. Обычно объём при весе 1,3 т меньше, поскольку цемент слеживается и самоуплотняется.
• Срок годности. Производители гарантируют качество заявленной марки в течении 2 месяцев. На практике все зависит от хранения. К примеру, цемент в мешках в закрытом помещении и при нормальной влажностью воздуха может пролежать 3 месяца. В биг-бегах цемент может храниться до 6 месяцев, поскольку он полностью изолирован от окружающей среды в герметичной упаковке.Рекомендуется хранить цемент М500 в мешках на деревянных поддонах в 30 см от поверхности пола.
• Срок застывания. Этот параметр регулируется добавками. Также зависит от сезона: летом кладочный раствор застывает до первичной крепости за 2-3 часа, зимой этот процесс растягивается до 8 часов.

Источник

Белый цемент

Белый цемент является одной из разновидностей портландцемента, который отличается от обычного вяжущего составом клинкерной смеси, особенностями производства и областью применения. В составе клинкера присутствует минимальный процент железосодержащих веществ, марганца и хрома. А для получения белоснежного оттенка его состав дополняют известняком, гипсом, хлорноватыми солями и добавляют специальные отбеливающие компоненты в виде диоксида титана.

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.

Виды и классификация

Классификация белого цемента определяется его прочностью. Самыми распространенными марками цемента являются М 400, 500, 600.

• М400 – обладает средним процентом усадки и средней скоростью застывания. Марка высокой прочности и морозоустойчивости.
• М500 обладает низким процентом усадки и деформации, в сравнении с М400, и такое же время застывания. Долговечен, водостойкий и морозоустойчивый.
• М600 – быстрое время застывания и практически полное отсутствие усадки. Устойчив к влаге, морозам и к огню.

В маркировке может присутствовать значение D0, что означает отсутствие в составе добавок.

Белый цемент разделяется по уровню отражения белизны (коэффициент отражения), что влияет на декоративность изделий из данного материала. Чем выше сорт, тем более белоснежным будет готовое изделие из данного материала.

• 1 сорт – не менее 80% белизны;
• 2 сорт – не менее 75% белизны;
• 3 сорт – не менее 68% белизны.

Существует еще «Премиум» – это когда в материале присутствует более 90% белизны. Это редкий сорт, который выпускается не всеми производителями.

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.

Технология производства

Производство белого цемента регламентируется ГОСТ 965-89. Существует 2 варианта изготовления этого материала: сухой и мокрый.

При сухом варианте производства для подготовки клинкера все его составляющие перемалываются в мелкозернистый порошок, перемешиваются и высушиваются в печах при высокой температуре (около 800°C). Топливом для печей служит газ, который не выделяет продуктов горения, тем самым исключается попадание в клинкер золы или сажи.

При мокром варианте мягкие и твердые составляющие подготавливаются и измельчаются раздельно, а соединяются уже на заключительной стадии производства.

1. Подготовленное сырье подается во вращающуюся печь, в результате чего получается белый клинкер. Для получения сырья более белого оттенка клинкер подвергают обжигу в бескислородной печи. После обжига клинкер быстро охлаждают водой до температуры 300°C. Благодаря такой процедуре клинкерные минералы приобретают мелкозернистую структуру, что способствует увеличению коэффициента отражения и способности взаимодействовать с водой, приобретая высокую прочность при застывании.
2. Измельчают белый клинкер в шаровой мельнице. В процессе этой процедуры добавляют белый гипс, который в дальнейшем будет отвечать за время схватывания цементного раствора. Эта мельница имеет замкнутый цикл и сепаратор, который отсеивает мелкие частицы, а крупные возвращает обратно на повторный помол.

Для того чтобы частицы порошка не слипались, и помол был более мелким, в мельницу досыпают интенсификатор помола – ПАВ, в основу которого входит триэтаноламин (0,05%).

Благодаря мельнице с сепаратором белый цемент получается очень мелким, что делает растворы с его применением более прочными.

Свойства и характеристики

Клинкер высокого качества с минимальным количеством вредных химических составляющих в составе гарантирует не только белоснежный оттенок цемента, но и его высокие эксплуатационные характеристики.

1. Быстрое схватывание раствора с белым цементом в течение 15 часов обуславливается высоким содержанием гипса. За такой короткий промежуток времени раствор приобретает 65% прочности.
2. Изделия и продукция, выполненные из белого цемента, надолго сохраняет первоначальный белый цвет и устойчивы к различным негативным внешним воздействиям.
3. При изготовлении материала применяются только составляющие природного происхождения, что делает белый цемент экологичным и безопасным.
4. Бетонные элементы, изготовленные из этого связующего, устойчивы к образованию трещин и деформации. Это достигается, благодаря использованию высококачественного клинкера и низкому проценту примесей в его составе.
5. Благодаря мелкодисперсному составу материал получается очень прочным и высокоустойчивым к атмосферным осадкам и солнечным лучам, следовательно, более долговечным.
6. Изделия имеют эстетичный вид, благодаря гармоничному сочетанию белого цвета с другими оттенками.

Если в клинкер, из которого делают белый цемент, добавить любые красящие пигменты, то его можно использовать для производства декоративной штукатурки и затирочных смесей.

Области и особенности применения

Благодаря высокому качеству и рабочим свойствам белый цемент имеет очень обширную сферу применения в различных видах строительства.

Данный материал используется для выполнения декоративных и архитектурных проектов при возведении торговых центров, бизнес-центров, эстетических сооружений в парках, на стадионах, мостах.

Штукатуркой, произведенной из белого вяжущего материала, и растворами на его основе оформляют фасады и стены зданий, кровли, взлетные полосы, плавательные бассейны, водные каналы и др.

Белый цемент используют при изготовлении сухих смесей для заделывания швов и стыков облицовочных и керамических плит, мраморного гранита, в местах, где необходимо обеспечить непроницаемость и устойчивость к влаге.

Парковые скамейки, цветники, клумбы, балконные лепные украшения, колонны, художественные и декоративные изделия для дома или сада делают из раствора, содержащего белый цемент.

Используется для возведения скульптур небольшого размера, памятников, при реставрационных работах, стеновых росписях, репродукциях.

Делают напольные плитки разных оттенков, тротуарную плитку, замковые камни для арок.

Используют для изготовления готовых ступенек, балконов, облицовки наружных фасадов, облицовочных камней, бетонных блоков, каналов.

Активно применяют при реставрации исторических памятников для изготовления растворов и бетонов белого цвета.

Недостатков у белого цемента немного. Это его высокая цена и то, что сухие смеси и растворы на его основе следует защищать от загрязнений. При работе с этим материалом нужно следить за тем, чтобы инструменты были всегда чистыми, не были испачканы маслом или ржавчиной.

Источники информации:

Похожие статьи:

• Высолы на бетоне
• Чем отличается бетон от цемента и железобетона,…
• Огнестойкость бетона: предел жаростойкости
• Огнезащита бетона и железобетона
• Крупнопористый бетон

Источник

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

Среди огромного разнообразия строительных материалов можно встретить и белый цемент. Такой цемент имеет куда больше отличий, чем только цвет, и сайт FirstStroy.ru подробно расскажет об этом строительно-отделочном материале, его характеристики и область применения.

Белый цемент – что это?

Белый цемент – это смесь клинкера, каолина, измельченной извести, хлорноватой соли и гипсового порошка. Этот состав проходит термическую обработку при 1200 градусах, после чего его резко охлаждают до +200 градусов.

Клинкер для белого цемента измельчается в особых мельницах, благодаря которым удается получить порошок мелкого помола – 4500 см2/грамм, для обычного цемента этот показатель составляет всего 3500 см2/грамм.

Обжиг происходит с использованием топлива, которое не выделяет сажу и золу, чтобы сохранился девственный белый цвет. Особый состав белого цемента и технология обжига позволяет получить в будущем прочный и крепкий бетон или раствор.

Преимущества белого цемента

Применение белого цемента в бетонах и растворах выявил следующие плюсы:

1) Отличный эстетический вид, который дизайнеры наверняка оценят в своих проектах;

2) Всего за 15 часов цемент затвердевает на 70%, что не может не радовать при выполнили строительных и отделочных работ, ведь как известно – время-деньги, а время при применении белого цемента существенно экономится;

3) Это экологически чистый материал, который не выделяет вредных веществ, не боится воды, химических воздействий;

4) Бетон и растворы на основе белого цемента образуют прочное покрытие, вероятность появление трещин и выбоин намного меньше, чем при использовании обычного, серого цемента.

К недостаткам белого цемента можно отнести высокую стоимость – этот материал стоит вдвое, а то и больше, дороже, чем обычный цемент.

Марки и сорта белого цемента

Белый цемент, также, как и серый, делят на марки, их всего четыре:

1. М400 – самый слабый цемент, низкая сульфатостойкость и усадка, редко применяется в строительстве и отделке;
2. М500 – наиболее популярная марка, лучшее соотношение цена/качество. Низкая усадка, высокая прочность и морозостойкость;
3. М600 – марка почти не дает усадки, морозостойкая и очень высокая прочность. Быстрое твердение, но и высокая цена;
4. М700 – самая дорогая марка цемента, однако обладающая самыми лучшими показателями по усадке, прочности и другим характеристикам. Стоит дорого – около 1 тысячи рублей за 25-ти килограммовый мешок.

Существует три сорта белого цемента, которые делят по коэффициенту отражения, то есть, по декоративным соображениям:

1. Сорт первый – коэффициент отражения более 80%, практически белоснежный цемент;
2. Сорт второй – коэффициент отражения не более 75%. Тоже белый, но уже не белоснежный;
3. Наконец, третий сорт – 68% отражения.

Применение белого цемента

Как нетрудно догадаться, белый цемент в основном применяется в декоративных целях: декоративная штукатурка и шпаклевка, изготовление декоративного камня, плитки, кирпича. Лепнина, разные архитектурные формы и затирки для швов.

Кроме того, белый цемент применяется (хотя и редко) для изготовления растворов для кладки кирпича и блоков. При кладке кирпича металлическую сетку и другие изделия из метала следует утапливать в раствор минимум на 3 сантиметра. Если этого не делать, то на белой поверхности со временем выступят ржавые пятна.

Песок для приготовления декоративных растворов должен быть очень мелким и чистым, инструменты и емкости для смешивания раствора – чистыми. В противном случае добиться белоснежной поверхности будет невозможно.

Так стоит ли покупать белый цемент? Для кладки кирпича – наверное, нет. А вот для декоративной отделки квартиры или дома – безусловно.

Источник

Состав цемента и правила подбора материала

Цемент – один из универсальных материалов, как и песок, применяемых в строительстве, а также ремонте жилых домов и промышленных сооружений. Сегодня сложно себе представить объект, который возводится без его применения, при том довольно часто сами строители используют далеко не готовую фабричную смесь с песком, а ее вариант, приготовленный в домашних условиях.

Для того же чтобы вы также могли такую использовать, давайте разберемся, что входит в состав цемента, на что влияет соотношение в подобном растворе тех или иных продуктов, а также, что надо делать, чтобы подобную смесь с песком приготовить самостоятельно.

1. Химический состав цемента
   1. Какие компоненты дополнительно могут войти в состав цемента?
   1. Что еще нужно помнить об использовании цементной смеси?
   2. Описание состава цемента (видео)

   1 Химический состав цемента

   Под цементом в строительстве понимают порошкообразный материал, в комбинации с которым вода и песок дают плотную жидкую консистенцию, получают вяжущие свойства, а при затвердевании превращается в камень. Благодаря таким особенностям данного материала он применяется для создания кладки из кирпича, натурального, а также искусственного камня. Помимо того, цементные смеси очень часто применяют для выравнивания поверхностей, а также создания наличных полов (в комбинации с другими материалами). Чаще всего для получения готовой смеси добавляют в цемент песок, реже – гравий, после чего получают различные блочные материалы, искусственные камни, особенности которых обусловлены только соотношениями цемента с песком и другими компонентами.

   

   Химический состав компонентов цемента

   • портландцемент с химическими добавками;
   • портландцемент сульфатостойкий без добавок;
   • глиноземистый цемент;
   • шлаковый вид;
   • расширяющийся цемент.

   Практически каждый тип материала вместе с песком затребован в большом количестве строительных отраслей благодаря своей невысокой стоимости, практичности в применении и простоте приготовления.

   1.1 Какие компоненты дополнительно могут войти в состав цемента?

   Помимо уже названных основных составляющих цемента в его состав могут войти и дополнительные добавки, несколько меняющие его свойства. К таким можно отнести:

   1. Активные минеральные добавки. Такие компоненты позволяют сократить количество клинкера, используемого для приготовления сухой смеси, помимо того, они обеспечивают готовому продукту водостойкость.
   2. Добавки-наполнители – материалы, используемые в поправляющем большинстве случаев в недорогих марках бетона с целью сокращения клинкерной части, а значит, снижения производственных затрат. В отличие от активных минеральных, не дают смеси преимуществ по водостойкости, либо же дают изменения столь слабые, что ними легко можно пренебречь.

   

   Цемент готов к использовании

   Использование минеральных добавок дает возможность снизить стоимость готового продукта фактически без ухудшения его исходных характеристик. Именно потому такой прием является одним из наиболее популярных как среди производителей различных популярных марок материала, так и среди строительных компаний, нередко заказывающих подобные изделия.

   В домашних условиях такие компоненты применяют гораздо реже, поскольку и пропорции цементного раствора такого для замешивания угадать достаточно сложно (особенно, если вы работаете с материалом в первый раз), да и в ходе приготовления они способны создать человеку массу неудобств.

   2 Как правильно подобрать состав цемента и приготовить материал для строительства своими руками?

   Разобравшись с составом данного материала, а также его вариативностью, давайте рассмотрим, как приготовить цемент именно своими руками, который вы сможете применять для строительства практически сразу. Для данной цели вам пригодятся:

   • шлак, высушенный и приготовленный для работы;
   • дополнительный материал;
   • активатор, который позволит вам снизить реактивность полученного раствора.

   Данные компоненты нужно смешать в необходимых для получения образцов с нужными техническими характеристиками пропорциях. Обратите внимание: вы можете варьировать соотношение шлака и дополнительного материала, но активатора у вас в данном случае должно быть не более 5% от общего объема смеси.

   

   Схема приготовления бетона

   Полученный таким образом материал вы можете расфасовать на те порции, которые вам необходимо развести в дальнейшем для строительства здания на различных стадиях. В дальнейшем же использовать вам их будет достаточно просто. Делать это можно следующим образом:

   1. В специальной емкости соединяете раствор с водой, песком и другими материалами.
   2. Далее надо развести цемент с песком до однородного состояния посредством обыкновенного строительного миксера.
   3. Используете материал, который удалось данным образом развести в нужных вам объемах для получения кладки.

   Обратите внимание: готовый ваш раствор с песком по консистенции должен напоминать молочко. Не нужно делать его слишком густым – это может негативно отразиться на эксплуатационных характеристиках уже затвердевшей смеси.

   При хранении раствора домашнего приготовления нужно соблюдать все те же правила, что и при работе с магазинными образцами. В частности, рекомендуется фасовать их в бумажные пакеты, а также хранить в сухом и прохладном темном месте.

   Только так вы получите тот самый стратегический запас домашнего материала, из которого вы сможете приготовить смесь с песком для пола, кладки и других нужд, просто определив вам в текущее время необходимые пропорции, после чего развести их в нужное время не составит труда.

   2.1 Что еще нужно помнить об использовании цементной смеси?

   Если вы разобрались, как приготовить цемент с песком в домашних условиях и готовы на практике применить собственные знания, вам стоит обратить внимание на некоторые особенности использования готового продукта.

   Так первое, что нужно помнить — это то, что уже готовый раствор «молочко», куда были добавлены песок и вода, достаточно быстро сохнет. А это значит, что нет никакого смысла готовить такое вещество впрок, ведь тот материал, который вы в расход не пустите, вам придется попросту выбросить.

   Также вам нужно учитывать, что вы можете смешивать свою заготовку с различными минеральными добавками, если хотите увеличить ее количество или же получить молочко с другими техническими характеристиками. Перед этим, однако, внимательно изучите рекомендации по приготовлению смеси, а также нужные пропорции, после чего вы определенно сможете приготовить идеальный продукт по всем характеристикам.

   2.2 Описание состава цемента (видео)

   Источник