Применение цемента всех видов: где используется, для чего нужен

Виды цементного раствора

Виды цементных растворов.

Помимо разделения на марки, приготовленный состав, в зависимости от конечного результата, может получиться:

• тощим;
• нормальным;
• жирным.

Получается такое разделения из-за несоблюдения в нем пропорций вяжущего вещества и заполнителя. В тощем составе недостаточный расход цемента и переизбыток заполнителя — песка. С таким составом очень неудобно работать, а уложенная на него кладка не будет надежно увязана и, соответственно, будет недостаточно прочной.

В жирном составе слишком много связующего и мало наполнителя. Несмотря на больший, чем нужно, расход цемента, он тоже не подходит для качественной работы, быстро схватывается и застывает, но после застывания покрывается трещинами и крошится. Положенная на него кладка будет недолговечной.

Состав и пропорции для приготовления бетона на основе гранита и цемента.

Чтобы определить тип смеси, достаточно внимательно осмотреть перемешивающий ее инструмент. Если готовый состав не прилипает к инструменту, а только слегка пачкает его, то он тощий.

Если на вынутый инструмент приготовленный состав налипает, скрывая его под своим слоем, то он жирный.

Правильно приготовленный состав на рабочей поверхности инструмента должен прилипать отдельными комками.

Марки и основные характеристики

Под маркой подразумевают предел прочности образца, проверяемого на сжатие, изгиб. Для его изготовления используют раствор из песка и цемента в пропорции 1:3, из которого формируют образец 4 х 4 х 16 см. Испытание проводят через 28 суток после заливки, причем его твердение должно происходить в условиях высокой влажности.

Схема производства портландцемента по сухому способу во вращающихся печах.

В противном случае прочность образца может значительно понизиться. Чтобы ускорить процесс затвердевания, допускается пропаривание образцов. В настоящее время самыми распространенными марками являются 400, 500, 600.

Кроме прочности портландцемент обладает следующими характеристиками:

1. Период схватывания. Качественный портландцемент при соблюдении пропорций после добавления воды должен схватываться за 40 — 45 минут. Прямое влияние на этот показатель оказывает тонкость помола, температура, минералогический состав.
2. Водопотребность — определяет количество жидкости для приготовления раствора оптимальной густоты. Обычно содержание воды находится в пределах 25%. Для понижения водопотребности могут использоваться пластификаторы или сульфитно-дрожжевая бражка.
3. Водоотделение — отжим воды в приготовленном растворе, происходящий под воздействием тяжести цементных частиц. Для снижения водоотделения часто используют специальные минеральные добавки.
4. Морозостойкость — это способность выдерживать определенное количество циклов замораживания и размораживания без потери прочности и целостности. В качестве добавок, способных повысить этот показатель, применяют смыленный древесный пек, абиетат натрия.
5. Тепловыделение — это способность цемента выделять тепло в процессе затвердевания. Цемент, который отличается слишком стремительным выделением тепла, оптимизируют при помощи активных минеральных добавок.
6. Коррозионная устойчивость напрямую зависит от степени пористости готового бетона и тонкости помола цемента.

Нормативные документы

Цемент, как и любой другой товар, обязательно должен пройти процедуру сертификации. Существует несколько ГОСТов и СНиПов, которые в той или иной степени касаются качества цементной смеси. Перечислим основные из них:

1. ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».
2. ГОСТ 30515-97 «Цементы. Общие технические условия».
3. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».

Здесь же можно найти ссылки на дополнительные акты и нормативные документы, которые могут пригодиться при глубоком изучении данного вопроса.

Стандарты определяют не только качество самого сырья, но и допустимые сферы его использования, правила транспортировки, время схватывания, особенности заливки и другие параметры

Минералогический состав

В большинстве случаев клинкер получают из искусственных смесей, потому что в природе сырье, содержащее примерно 75% карбоната кальция и 25% глины, встречается довольно редко. Большинство цементных заводов работают на специально приготовленных сырьевых смесях с оптимальным соотношением компонентов для получения качественного продукта.

Клинкерную смесь обжигают при высоких температурах (до 1500°С), получая на выходе гранулы, которые потом измельчаются. Процентное содержание гипса не превышает 5%. Его вводят в рабочую смесь для обеспечения подвижности цементного теста в течение 45 минут, требуемых для формовки изделий или выполнения определенных работ.

Схема производства цемента.

Чтобы обеспечить портландцементу необходимые технические характеристики, часто используют активные клинкерные минеральные добавки, доля которых может составлять 20 — 25% от общей массы сырья:

1. Алюминат — характеризуется высокой скоростью затвердевания и довольно низкими показателями прочности. Такие качества обуславливают его содержание в цементе не больше 15%.
2. Алюмоферрит — его добавка в пределах 10 — 18 % позволяет сократить время затвердевания. Действие этого минерала аналогично алюминату.
3. Белит — медленно твердеет и оказывает вяжущее воздействие, имеет средние характеристики прочности. Добавки белита позволяют регулировать время затвердевания (замедлить), однако слишком большое количество этого вещества может негативно сказаться на прочности цемента. В разных марках портландцемента его может содержаться от 15 до 37%.
4. Алит — его содержание в готовом портландцементе самое высокое — до 60%. Он обеспечивает быстрое твердение цементам высоких марок.

Расход цемента

Поскольку самый дорогостоящий компонент цементного раствора — цемент, а также потому, что он должен быть свежим, необходимо точно рассчитать, какое количество цемента потребуется.

Зная пропорции раствора, несложно подсчитать, сколько цемента нужно для замеса одного кубометра материала.

Для оштукатуривания и кирпичной кладки количество раствора смотрят в таблицах.

Таблица 4.Расход штукатурного раствора с учетом потерь

Для стяжки можно самостоятельно посчитать количество раствора. Для этого ширину и длину помещения умножают друг на друга и на толщину стяжки (в метрах). Если помещение имеет неправильную форму, отдельно подсчитывается площадь каждого участка, а при значительной неровности пола (когда стяжка будет иметь разную толщину на разных участках) берется среднее значение толщины стяжки.

Например:дано помещение 10 на 10 м, толщина стяжки — 5 см (0,05 м). Значит, потребуется 5 кубов раствора.

Важные компоненты цементных растворов — специальные добавки, к которым относятся:

1. пластификаторыисуперпластификаторыдля увеличения подвижности и прочности растворов и для экономии цемента (до 15–20%);
2. ускорители тверденияипротивоморозные добавкипри работе в условиях низких температур;
3. гидроизолирующие добавкидля повышения водостойкости;
4. полипропиленоваяилибазальтовая фибрадля объемного армирования, уменьшения усадки, снижения образования трещин.

Важно не пренебрегать добавками для бетона и не заменять их подручными компонентами (мылом, солью), точные пропорции которых и эффект невозможно просчитать. Готовые химические добавки испытаны в лабораторных условиях, их возможно точно дозировать, а эффект от них предсказуем

Разновидности цементных производных для строительных работ

Итак, сам по себе портландцемент — это продукт, применяемый для выпуска монолитных или сборных конструкций с армированием (ЖБ) и без. Также можно выделить такие его разновидности как шлакопортландцемент и пуццолановый. В обоих случаях продукты находят разное задействование — на земле, под землёй и даже в гидросооружениях (надводные и подводные).

В обозначенной категории стройматериалов распространение находят и другие разновидности продуктов (иного структурного формата):

• глиноземистые и высокоглинозёмистые — жаростойкие, идеально подходящие для аварийных инженерных процедур;
• гипсоглинозёмистые — безусадочные и расширяющиеся с абсолютной водостойкостью;
• белые и цветные — востребованы в архитектуре, скульптуре, ландшафтном дизайне и прочих творческих направлениях.

После изучения данной статьи остаётся открытым вопрос приобретения подходящих видов продукции для небольшого строительства в частном порядке или полноценных капитальных процессов, осуществляемых в больших масштабах. Предлагаем обратиться к услугам группы , которая является авторитетным поставщиком сухих строительных смесей на российский рынок.

Типы продукции по сфере использования

Для проведения различных видов работ требуются определенные качества раствора. Широкое применение получил портландцемент, который может использоваться для производства большинства видов работ. Но для специальных условий требуются другие марки:

• Белый портландцемент. Данный материал отличает более тонкий помол и повышенное содержание гипса. Его применяют для оборудования наливных полов, так как белый цемент позволяет достичь высокого качества основания и привлекательного внешнего вида. При необходимости в состав цемента могут добавляться различные пигменты, что позволяет получать цветной раствор.
• Сульфатостойкий портландцемент. Предназначен для сооружения конструкций, подвергающихся многократным воздействиям агрессивной и влажной среды. Этот материал используют при изготовлении свай и быков для мостов.
• Шлаковый цемент. Используется для отливки конструкций и элементов, предназначенных для работы под водой или в земле.
• Пуццолановый цемент. Характеризуется отличным сопротивлением к воздействию пресных вод и используется для монтажа гидротехнических конструкций.
• Глиноземистый цемент. Данный материал применяется для возведения конструкций, работающих в морской воде, а также для производства ремонтных работ при отрицательных температурах.

Как правильно развести?

Процесс приготовления цементных растворов предполагает смешивание всех компонентов в определенной последовательности. Описать подобную процедуру можно несколькими последовательными шагами.

В первую очередь нужно определиться с типом раствора, который нужен

При этом обращают внимание на прочность результирующей смеси. Если важен этот показатель, следует провести дополнительный расчет всех составляющих

Особое внимание следует обращать на нормы или стандарты.

На данном этапе смешивают сухие компоненты, объем которых измеряется в 1 м³ или других подобных единицах. Перед тем как замесить раствор, следует тщательно перемешать песок и цемент, чтобы получить равномерную смесь

Поэтому так важно использовать сухие вещества.
Когда подготовка прошла успешно, можно разводить смесь. Для этого постепенно в нее добавляют воду и тщательно смешивают все компоненты

Лучше всего использовать бетономешалки или другие механические приспособления. Консистенция раствора регулируется с помощью жидкости.

Замешиваем цементно-песчаный раствор своими руками

При возведении фундаментов и иных конструкций ниже уровня подземных вод либо на грунтах насыщенных влагой, цементный раствор производится с соблюдением следующих пропорций:

марка раствора М100 из цемента М400 и строительного песка будет иметь пропорции – 1:4,5, для смеси М150 (М400) – 1:3, для смеси М300 из М500 пропорции – 1:2,1.

Более подробно соотношение элементов цементных растворов прописаны в таблицах СП 82-101-98.

Важно точно соблюдать пропорции. Нехватка песка может привести к быстрому застыванию смеси, а его избыток – к обсыпанию. Вода также имеет большое влияние на характеристики и консистенцию смеси

Вода также имеет большое влияние на характеристики и консистенцию смеси.

В зависимости от содержания воды в цементом растворе их делят на:

• жирный – в смеси мало воды, поэтому она быстро застывает и после высыхания растрескивается;
• тощий – воды слишком много. Такая смесь может не схватиться;
• нормальный – при смешивании компонентов все пропорции соблюдены максимально точно. Такая смесь застывает небыстро и после затвердевания бетон не растрескивается, а обладает требуемой прочностью и надежностью.

Вводить воду в смесь можно небольшими порциями. При этом стоит помнить, что разница между низкокачественным и хорошим бетонным раствором заключается все в 2% воды.

Вместо пластификаторов и минеральных добавок многие строители предпочитают обычное моющее средство. Оно обеспечивает смеси пластичность и делает ее более удобной в работе.

Однако слишком большое количество моющего средства может привести к вспениванию, раствор станет похож на вату и утратит свои свойства. На один замес следует добавлять 50-100 г.

Особенности

Цемент давно приобрел статус самого востребованного материала, который используется для строительства. С его помощью получают бетон, применяющийся для фундаментов будущих сооружений. Цементный состав является главным связующим для получения бетонной смеси.

Изготавливается порошок при измельчении клинкера и дальнейшего добавления минеральных веществ и гипса. Загустевший цемент может быть подвержен неблагоприятному влиянию со стороны агрессивной среды и простой воды. Для улучшения характеристик в цементный состав добавляют гидроактивный материал, препятствующий проникновению солей. Устойчивость к коррозии повышается при добавлении в начальный состав сырья – специальной полимерной добавки, которая значительно снижает пористость и препятствует неблагоприятному физико-химическому воздействию на окружающую среду.

Всевозможные цементные составы впитывают различный объем воды. Зернистость материала имеет довольно высокую плотность, превышающую в три раза плотность воды. Вследствие этого при добавлении большого количества воды часть цемента не растворится, а окажется на поверхности приготовленного раствора. Поэтому материал осядет, а верхушка сооружения из полученного цементного раствора получится неустойчивой и растрескивающейся конструкцией.

Для определения зернового состава материал просеивается через сито с ячейками менее 80 мкм. При качественном цементном составе наибольшая часть смеси просеивается. Но при этом не стоит забывать, что мелкий помол качественнее, но в будущем потребует большего объема воды. Поэтому рекомендуется отдать предпочтение составу, обладающему и мелкими частицами (до 40 мкм), и крупными (до 80 мкм). При таком раскладе цементная смесь будет иметь все необходимые и приемлемые свойства.

Возможность оттаивания и замораживания – одна из главных характеристик цементной смеси. Вода, находящаяся в пористых участках цементной конструкции, при низкой температуре расширяется в объеме до 8%. При дублировании этого процесса бетон трескается, что способствует уничтожению построенных конструкций.

Какой цемент лучше подходит для фундамента

В продаже можно встретить десятки видов цемента. Это может быть чистый цемент или с различными полезными добавками. Для возведения фундамента подойдут далеко не все виды. Более всего для заливки фундамента подходит портландцемент или с активными минеральными добавками – пуццолановый и шлаковый. Также очень важна его марка.

Марка

Обычно на упаковках цемента имеется маркировка, состоящая из цифр и букв. Чтобы узнать физико-технические характеристики цемента, надо уметь расшифровывать маркировку.

Исходя из ГОСТ 10178-85, условное обозначение цемента подлежит следующей расшифровке:

1. Ц и ПЦ — наименования цемента – цемент, портландцемент.
2. Марка цемента;
3. Д0, Д5, Д20 – показывает максимальное содержание добавок в цемент;
4. Б – этим литером обозначается быстротвердеющий цемент;
5. ПЛ – обозначения пластификации;
6. ГФ – обозначение гидрофобизации;
7. Н — нормированный цемент;
8. Цифры ГОСТа, которому соответствует цемент.

Фото упаковок цемента с различной маркировкой

Расчет цемента для фундамента

Чтобы определить, сколько потребуется цемента для обустройства фундамента, надо знать объем бетона для заливки и процентное содержание всех компонентов, входящих в его состав. Объем заливаемого бетона можно определить, проведя несложные геометрические расчеты.

Если исходить из классической пропорции, то на одну часть цемента марки М500 надо взять три части песка, одну часть щебня и одну вторую часть воды. Если перевести эти данные в весовое выражение, то получится, что на 280 кг цемента потребуется 840 кг песка, 1400 кг щебня и 290 литров воды.

Один кубометр раствора будет весить 2810 кг. Весовая доля цемента составит около 10 процентов. Благодаря такой простой методике расчета, можно точно высчитать сколько цемента потребуется для заливки фундамента.

Приготовление раствора, пропорции

Чтобы приготовить раствор под фундамент, делается состав в следующих пропорциях (за основу берем 10 кг цемента):

• вода – 40-45 л;
• портландцемент – 10 кг;
• песок – 30 кг;
• гравий или щебень – 45-50 кг.

Если раствор получится слишком плотный, можно разбавить его немного водой.

Сколько сохнет раствор

Время высыхания цемента зависит от того, какой марки использовался цемент, толщины заливки, влажности воздух и температуры. Опалубку фундамента снимают лишь через неделю после его заливки. Гидроизолировать фундаментную ленту можно спустя две недели, когда прочность цемента станет уже достаточной.

Еще немного о том, как правильно замешивать цемент для фундамента:

Соотношение песка и цемента

Приготовить цементно-песчаный раствор можно даже в домашних условиях, так как состоит он из доступных компонентов. Приобрести их довольно легко практически в любом строительном магазине. Но отличаются растворы соотношением цемента и песка, от которых и зависит расход и физические характеристики материала.

Кирпичная кладка

Скрепление кирпичей – это одна из основных задач цементных растворов. Для таких целей используют не особо прочные марки (до М400). Для получения подобной смеси специалисты рекомендуют использовать песок средней фракции с минимальным уровнем влажности. Приготовить кладочный раствор можно используя различные марки цемента. Но при этом будет уже изменяться соотношение цемента и песка. Некоторые пропорции представлены в таблице 1.

Таблица 1. Соотношения компонентов в зависимости от марки цемента

Приготовление бетона

Бетонные конструкции также очень часто используются в современной промышленности. Эти материалы изготавливаются на заводах или непосредственно на строительных площадках. Прочность таких изделий также зависит от цемента, который планируется использовать. Технически бетон можно изготовить и из раствора марки М100, но он не будет выдерживать нагрузки, и отличаться минимальным сроком службы.

Еще одной особенностью бетонов является наличие в составе щебня и других вспомогательных компонентов. Они внедряются с целью изменения технических характеристик продукта.

Сегодня многие специалисты используют такое соотношение компонентов бетонных растворов, как:

• 4 части щебня;
• 1 часть цемента;
• 2 части песка;
• ½ части воды.

Для штукатурки и стяжки

Заливка пола очень часто предполагает использование относительно жидких цементных растворов. Такая консистенция позволяет равномерно распределить смесь на основании и получить горизонтальную поверхность. Штукатурка же практически всегда состоит только из чистого песка, цемента и воды. Ее густота может быть разной, так как все зависит от того, где ее планируется использовать.

Самой распространенной пропорцией для получения штукатурных смесей является отношение цемента к песку 1: 5. Консистенция адаптируется под потребности мастера.

Особое внимание следует уделить стяжкам, которые поддаются значительным и постоянным нагрузкам. Для таких поверхностей следует использовать материалы, у которых пороговая прочность не меньше 10 МПа

Достигается это за счет использования бетонов марки не ниже М150. Пропорция приготовления раствора для стяжки зависит от следующих факторов:

• использование смесей с целью сокрытия различных коммуникационных элементов;
• толщина выравнивания поверхности. Если нужно просто укрепить пол с небольшими перепадами, тогда применяют более жидкие составы. Для более толстых слоев желательно использовать прочные виды растворов.

Таблица 2. Пропорции песка и цемента в стяжках

Сырьевой материал

Завод по производству цемента

Цемент изготавливается на профильных заводах. Они, как правило, расположены вблизи от мест добычи первичного сырья, из которого позже будут изготавливать смесь.

Наиболее часто в качестве составляющих для цементного производства добываются несколько разновидностей полезных ископаемых.

Карбонатный тип.

Структура такого типа может быть как кристаллической, так и аморфной. Она положительно влияет на результат обжигания с другими составляющими. При достаточном уровне влажности этот наполнитель становятся пластичным, вязким, разбухает и достигает больших объемов. Карбонатное сырьё чаще используется при сухом варианте изготовления.

Рассмотрим подробнее карбонатные породы. К ним можно отнести:

• Мел. Относится к осадочно-горным породам, очень легко перетирается. Наиболее распространенная составляющая цемента.
• Мергель. Иначе его ещё называют мергелистый известняк. Это ископаемое осадочной породы, которое добывается как в твердом или разрыхленном состоянии. Оно отличается высокой концентрацией влаги. Мергель может содержать в себе примеси глины, благодаря чему оно имеет общие черты с известняковыми и глинистыми породами. Эти примеси могут влиять на строительные свойства и технические характеристики цемента, но незначительно, поскольку в смесь, в соответствии с утвержденными производственными стандартами, входят минеральные вещества в количестве не менее 15%.
• Известняк, ракушечник. Это сырьё, в котором не наблюдается включений кремния. Поэтому он обладает пористой структурой, которая легко поддается силовому воздействию.
• Доломитовые и осадочные породы, которые содержат в себе карбонаты. Такое сырьё очень ценно благодаря своим особенным свойствам.

Глинистое сырьё.

• Глина. Она содержит в себе минеральные вкрапления, которые разбухают при попадании воды.
• Суглинки. Это разновидность глины, отличающаяся высоким содержанием песка и пылевых частиц.
• Сланцы с глинистой основой. Они относятся к высокопрочным горным породам повышенной плотности, при раздавливании распадаются на слоистые пластины. Для этого сырья характерен постоянный гранулометрический состав и пониженное влагосодержание.
• Лесс. Это пористая, мелкозернистая горная порода, которой свойственны рыхлость и отсутствие пластичности. Она часто содержит в себе включения силиката и кварца.
• Также в качестве замены могут применяться промышленные отходы и другие виды шлаков.

Корректирующие добавки

Дополнительно при изготовлении цементной массы добавляются специальные пластификаторы. Материал может обладать разными свойствами в зависимости от состава.

Например, если даже на несколько процентов увеличить или уменьшить содержание той или иной добавки, свойства цемента уже будут немного другими.

Современная технология производства этой вяжущей массы предусматривает введение в состав специальных корректирующих добавок, с помощью которых значительно улучшаются характеристики цемента. Пластификаторы положительно влияют на такие свойства цементного состава:

• устойчивость к разрушительному воздействию коррозионных процессов;
• стойкость по отношению к перепадам температурных режимов;
• прочность будущих конструкций;
• скорость застывания;
• пластичность раствора;
• степень к размыванию водой.

Какую марку цемента выбрать

Как известно, цемент классифицируется по прочности на марки, которые раньше обозначались литерой М и числовым показателем, характеризующим предел прочности на сжатие в кг/см2. Чем выше показатель, тем более прочные изделия можно получить из этого цемента.

Тем не менее, до сих пор многие потребители пользуются старой классификацией, поэтому некоторые производители наносят на мешки с цементом обе маркировки (по старой и новой классификации).

При реализации работ важно выбрать оптимальный по прочности цемент, чтобы, с одной стороны, получить достаточную прочность изделий, с другой стороны, не переплачивать за более дорогие расходные материалы. Вот почему правильный выбор оптимальной марки цемента так важен:

Вот почему правильный выбор оптимальной марки цемента так важен:

1. для оштукатуривания фасадов — ЦЕМ II 32,5Н–ЦЕМ II 42,5Н (М400–М500);
2. для штукатурки внутренних стен под обои или покраску — ЦЕМ II 22,5Н–ЦЕМ II 32,5Н (М300 –М400);
3. для кладочных растворов необходим цемент марки ЦЕМ II 22,5Н–ЦЕМ II 42,5Н (М300–М500), причем растворы маркируются по прочности от М25 (для ненагруженной кладки) до М200 (для высоко нагруженных конструкций, таких, как фундаменты на слабых грунтах), выбор конкретной марки зависит от марки кирпича, в обычном случае выбирается раствор марки М50 или М75;
4. для стяжек применяют растворы от М200 (стяжка в квартире), М300 (стяжка в офисе), и выше для стяжек, которые будут подвергаться высоким нагрузкам (например, в производственных помещениях).