Выбор цемента для приготовления бетона

Создание основания конструкции или проведение работ по ее возведению требуют особых умений. В частности, это касается замешивания бетона соответствующего качества. Каждый процесс постройки индивидуален и нуждается в определенной пропорции материалов – количество цементного вещества, раствора и тому подобное. Каждый такой расчет нужен, как для определения должного количества компонентов, так и для установления общих финансовых затрат на строительство.

Процесс создания

Под цементом имеется ввиду вяжущее вещество неорганического искусственного происхождения. Как правило, его использование связано с изготовлением двух стройматериалов – это бетон и раствор. Выделяют 3 этапа изготовления цементного материала.

1 этап – добывание и обрабатывание материалов, путем проведения следующих операций:

  • добыча известняковых, глиняных и гипсовых материалов;
  • измельчение известняка, его сушение;
  • перемешивание полученной смеси с глиной в соотношении 1:3 (известняк : глина);
  • приготовленное вещество имеет название «шлам».

2 этап охватывает процесс производства клинкера, а именно промежуточный продукт перед образованием цемента. Для этого нужны следующие действия:

  • обжечь шлам (температура должна достигать 140 градусов);
  • дождаться его преобразования в клинкер, который на вид напоминает керамзитные зерна;
  • измельчить клинкер до состояния порошка.

3 этап – портландцемент, который образуется после следующих действий:

  • порошок клинкера смешивается с гипсом, количество которого равно 5% от общей массы;
  • в состав включаются минеральные вещества для создания определенного вида и марки цементного раствора.

Виды и их применение

Вяжущее вещество имеет множество разновидностей.

Портландцемент

Портландцемент – это разновидность цемента, гидравлическое вяжущее вещество.

Самый распространенный материал. Его использование, как правило, связано со строительством различных целей, изготовлением как тяжелых, так и легких бетонов, ячеистых бетонных конструкций, материалов для теплоизоляции, самых высоких растворных марок. Условия эксплуатации не ограничены. Его хранение должно происходить в закрытых складских помещениях. Смешивание нескольких марок цемента в единое целое недопустимо.

В свою очередь, для соблюдения требований строительства к качеству цементной смеси, портландцемент делится на подкатегории. Их главным отличием являются присущие им свойства. Рассмотрим эти цементы детально.

Пластифицированный

Его изготовление связано с измельчением соответствующего клинкера, который состоит из гипса и пластификатора, количество которого должно быть не выше 0,15-0,25% от массы всего раствора. Данному раствору соответствует 400 и 500 марки. Главными особенностями этого материала являются:

  • повышенная подвижность;
  • пластификация, суть которой заключается в сокращении количества воды, содержащейся в готовом изделии;
  • плотность;
  • стойкость к низким температурам;
  • гидроизоляционные свойства бетона.

Как правило, применяется при укладке покрытий дорог, аэродромов и гидросооружений.

Гидрофобный

Образуется в ходе добавления в клинкер веществ, обладающих гидрофобизирующими свойствами. Они включают в себя:

  • жирные кислоты из синтетических материалов;
  • петролатум, подданный окислению;
  • асидол;
  • мылонафт и прочие.

Адсорбция данных веществ служит защитным слоем для цемента на мономолекулярном уровне от воздействия влаги. Гидрофобизирование помогает цементу избежать коррозии и разрушения в процессе оттаивания. Его достоинства:

  • стойкость к минусовым климатическим условиям;
  • слабо поддается коррозийному разрушению и воздействию влаги;
  • влажность воздуха не влияет на срок хранения.

Применяется при постройке конструкций гидротехнического, портового, аэродромного и дорожного направлений. Кроме того, возможно использование при облицовке поверхностей зданий.

Быстротвердеющий

Главная особенность такого цемента основывается на процессе затвердевания. Это свойство упоминается в маркировке смеси буквой «Б». Прочность материала достигается при замешивании. Именно благодаря этому качеству цементная смесь становится популярной. Кроме того, железобетонные конструкции изготавливаются без использования камер пропаривания. Чаще всего применяется для создания специального бетона.

Сульфатостойкий

Данный портландцемент характеризуется низким тепловыделением, что обеспечивается благодаря высокой сульфатостойкости. Благодаря этому становится возможным использование бетона, полученного в результате применения этого цемента, при строительстве конструкций с высоким сульфатным влиянием.

Белый и цветной

Белый портландцемент образуется в ходе использования клинкера с невысокой концентрацией в нем железа. Что же касается цветного материала, то он получается при добавлении в их состав разных пигментных веществ, таких как охра, окись хрома и другие. Применение обоих растворов характерно для декорирования зданий.

Расширяющийся цементный раствор

Данная категория цементов — это особенная смесь, используемая при определенных видах строительных работ. Работа с бетоном предусматривает его усадку при высыхании. В связи с этим возникают проблемы во время проведения отделки поверхностей, создания и ремонта больших бетонных объектов, заделки и изоляции швов железобетона от влаги, а также при других работах. Именно для разрешения данных трудностей используется расширяющий цемент. Его отличающей особенностью является компенсирование усадки за счет роста объема смеси на первых этапах работ по бетону.

Главные составляющие цементного раствора этого вида – это портландцемент или глиноземистый цементный раствор (70% общей массы), гипсовые и другие добавки. Кроме склонности к растяжению, он обладает быстротвердеющими свойствами благодаря наличию в составе смеси гипсового вещества. Объем смеси увеличивается в процессе набора материалом крепости. Это происходит благодаря образованию в цементе кристаллов, появление которых вызвано реакцией компонентов на влагу. Последующий рост кристаллов. и как результат — увеличение цементного раствора в объеме происходит в течение 3 дней. Преимущества:

  • длительный срок службы;
  • высокая совместимость;
  • стойкость к воздействию химии и окружающей среды.

Недостатки:

  • высокая стоимость;
  • использование лишь для определенных типов работ, а именно: обработка трещин и швов; склейка железобетонных конструкций;
  • отделка ракушечных покрытий.

Глиноземистый раствор

Жаропрочный глиноземистый цемент.

Этот материал можно отнести к цементам быстродействующего и гидравлического типа. Для его создания необходимо измельчить обожженную или сплавленную смесь из глинозема. Кроме этого, состав смеси включает в себя известняк, известь или глиноземную породу. Возможна окраска вещества в серо-зеленый, коричневый или черный цвет.

Главное достоинство глиноземистых цементов — это огнеупорность благодаря наполнителям, таким как магнезит, шамот, руда.

Как правило, его использование связано с промышленными конструкциями, подверженными влиянию высоких температур, воды или газа. При авариях и ремонтных работах также возможно его применение, как заделочного вещества на морских суднах.

Пуццолановая смесь

Данное понятие объединяет в себе группу цементных растворов, имеющих в своем составе минеральные вещества, и которые занимают в общей растворной массе не менее 20%. Также в нем присутствуют портландцемент и немного гипса. Пуццолановый цементный раствор применяется для сооружения подводных и подземных конструкций. Отличительные свойства:

  • стойкость к коррозии;
  • медленное затвердение;
  • стойкость к низким температурам.

Шлакопортландцемент

Это вяжущий материал, который характеризуется возможностью затвердения как в водной среде, так и в воздухе. Производится путем измельчения смеси из портландцементного клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака. Возможно смешивание предварительно измельченных компонентов. Шлакопортландцемент имеет следующие характеристики:

  • наличие шлака замедляет затвердения;
  • низкая прочность;
  • умеренное выделение тепла при затвердевании;
  • деформации бетона значительно меньше.

Все марки этого вида цемента используются при устройстве бетона для строений вне зависимости от расположения.

Цементные свойства

Основными свойствами являются:

  • тонкое измельчение — главное условие, которое является основным показателем длительности затвердения и прочности бетонного раствора;
  • стойкость к коррозии — определяет уровень противостояния цемента влиянию окружающей среды;
  • стойкость к низким температурам — свойство, которое означает особенность цементного стройматериала реагировать на перепады температуры;
  • потребность воды — ее необходимое количество для качественного процесса гидратации цемента и наделения его пластичностью;
  • прочность — обозначается маркой, указанной на упаковке;
  • сульфатостойкость — возможность противостоять воде, содержащей ионы сульфата.

Условные обозначения

Выделяют следующие цементно-марочные обозначения:

  • вид цемента обозначается по первым буквам, например, портландцемент – ПЦ;
  • цементная марка, которая определяется крепостью на сжатие – от М300 до М700;
  • количество включенных добавок. При запрете добавления – ДО, до 5% от общей массы – Д5, от 5 до 20% — Д20;
  • в зависимости от определяющих характеристик: например, быстротвердеющий – Б, гидрофобизированный – ГФ.

Свойства бетона ухудшаются при длительном его хранении. В результате воздействия влаги на цемент понижается его марка. За один месяц теряется 10% прочности. Исходя из этого, нужно учитывать прочность при составлении пропорций цементного раствора.

Выбор марки цемента для приготовления бетона

Выбор вяжущего вещества зависит от типа строительства, от окружающих факторов. На практике создана таблица соответствия марки цемента и его расхода. Так, расход смеси марки М200 равен 200-240 кг/м3. Раствор М300 используется в количестве 215-240 кг/м3. Расход самой высокой марки М500 – 250-440 кг/м3. Эти расчеты позволяют определить количество требуемого цементного материала для приготовления определенного класса/марки бетона. Как правило, они проводятся при возведении фундамента.

Какие особенности выбора цемента?

Приготовление бетона требует ответственного подхода к решению вопроса: вяжущее вещество какой марки необходимо для строительства? От высоты марки зависят связующие особенности. Следует запомнить несколько правил:

  • марка цемента должна быть в 2 раза больше, чем марка будущего бетонного раствора. Например, раствор М200 требует цемент марки М400;
  • обращайте внимание на срок и условия хранения вяжущего вещества. Даже сухой на вид материал может иметь лишь половину первоначальной прочности, если условия хранения нарушены. Лучше приобретать цементный раствор перед началом работ на бетоне и у известных производителей.

Заключение

Цемент – это не только вяжущее вещество, но основной составляющий компонент бетонного раствора. Именно от него зависят прочность и надежность будущей конструкции.

Следует обращать внимание не только на особенности определенного вида этого строительного материала, но и на его качество, которое напрямую зависит от условий хранения.