Doors4house.ru

Дор Хаус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Марки цемента: характеристики и особенности

Марки цемента: характеристики и особенности

Цемент относят к разряду востребованных строительных смесей, на основе которых производят конструкции, материалы или используют его на различных этапах работ. Он представляет собой мелкозернистый вяжущий порошок серого оттенка. При взаимодействии с водой образует готовый цементный раствор, который при застывании превращается в прочный монолит.

Строительная смесь – цемент

Цемент используют для производства строительных смесей и конструкций

Существуют разные виды, у каждого свои характеристики, назначение и состав. Эта информация содержится в таком показателе, как марка. Важно понимать, как расшифровывается маркировка, чтобы конечное изделие обладало требуемым набором параметров.

Изучаем добавки в бетон, их назначение и классификацию

Добавки в бетон

Добавки классифицируют по назначению на следующие группы:

  • регулирующие свойства бетонных и растворных смесей;
  • регулирующие твердение бетонов и растворов (ускоряют или замедляют процесс набора прочности);
  • повышающие прочность и (или) коррозийную стойкость, морозостойкость бетона и железобетона и снижают проницаемость бетона;
  • придающие бетонам и растворам специальные свойства (противоморозные; гидрофобизирующие).

Добавки — ускорители твердения бетона

Перечень основных добавок-ускорителей твердения бетона, применяемых на наших стройках, представлен в табл. 1.

Добавки-ускорители твердения для бетона

Таблица 1. Основные отечественные добавки-ускорители твердения бетона

Цены на некоторые из этих добавок-ускорителей представлены в табл. 2.

Цена на добавки-ускорители твердения бетона

Таблица 2. Цены на добавки-ускорители твердения бетонов

Соли хлорид кальция (ХК), нитрат кальция (НК) и сульфат натрия (СН) имеют близкие цены — от 4 до 5 грн/кг и наиболее высокий по сравнению с другими добавками ускоряющий эффект — в 3…4 раза за сутки.

Сопоставимый с ними по стоимости карбамид (4,9 грн/кг) не числится среди добавок с таким высоким приростом прочности бетона. Кроме того, карбамид удлиняет сроки схватывания цемента.

Нитрат натрия, также имеющий сопоставимую с ХК, НК и СН цену, имеет намного меньший по сравнению с ними ускоряющий эффект (по цементному камню – всего 1,36 раза).

Намного меньший ускоряющий эффект имеет и самая дешёвая добавка — хлорид натрия (в среднем 1,5 грн/кг).

Стоимости остальных добавок значительно выше – от 6,3 до 23 грн/кг.

Отрицательным свойством хлорида кальция является выделение хлор-ионов, вызывающих коррозию стальной арматуры при его содержании свыше 2% от расхода цемента. Эффективность сульфата натрия (СН) и нитрата кальция (НК) зависит от минералогического состава цемента и тонкости его помола. Это снижает однородность передаточной прочности бетона, что требует увеличения расхода цемента и существенно уменьшает экономическую эффективность их применения.

Комплексные добавки для бетона

В табл. 3 приведен перечень наиболее распространенных комплексных добавок суперпластификаторов-ускорителей.

Данные по комплексным добавкам

Таблица 3. Данные о стоимости и эффекте ускорения твердении бетона при использовании комплексных добавок

Добавки-суперпластификатора

Добавки-суперпластификаторы подразделяются на четыре класса:

  • продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом (SNF);
  • продукт конденсации меламинсульфокислоты с формальдегидом (SMF);
  • модифицированные лигносульфонаты (MLS);
  • другие, содержащие эфиры сульфоновой кислоты, эфиры углеводородов.

В соответствии с этими классификациями можно разделить добавки, применяемые в Украине, следующим образом (см. табл. 4).

Добавки суперпластификаторы

Таблица 4. Распространенные добавки-суперпластификаторы

Добавка Дофен (С-4, аналог С-3) в отличие от синтезируемой специально из чистых продуктов С-3, производится из отходов очистки нафталина. В состав этих отходов входят пиридиновые основания, фенолы, очень вредные вещества и другие не менее вредные. Это, очевидно, является причиной отсутствия на добавку Дофен, в отличие от С-3, гигиенического сертификата.

Наиболее эффективными по водоредуцирующему эффекту являются гиперпластифицирующие поликарбоксилатные добавки, разработанные в последние десятилетия. В отличие от С-3 и других вышерассмотренных добавок, пластифицирующий эффект которых обусловлен силами электростатического отталкивания (за счет перезарядки поверхности трехкальциевого алюмината).

Читайте так же:
Мраморная крошка цемент соотношение

2 Марки цемента и особенности номенклатурных обозначений

Маркировка цемента может выполнятся в соответствии с положениями двух ГОСТ, первый из которых выпущен в 1985 году, второй — в 2003, однако старый норматив остался в силе. Согласно ГОСТу от 1985 года используются номенклатурные обозначения типа ПЦ М300 Д5-Б-ГФ ГОСТ 10178-95, где:

  • ПЦ — тип материала, в данном случае портландцемент (также может использоваться ШЦП — шлакопортландцемент);
  • М300 — марка цемента по прочности (означает величину нагрузки, которую может выдержать один 1 см 2 цементного камня после отвердевания — 300 кг);
  • Д30 — определение максимального процентного количества содержащихся в цементе минеральных добавок (существует 3 группы — Д0, Д5 и Д20, от данного параметра непосредственно зависит скорость набора прочности);
  • Б — данной номенклатурой отмечаются быстротвердеющие типы цемента;
  • ГФ — указывает на свойства материала: ГФ — с гидрофобизирующими добавками (не впитывает воду), ПФ — с пластификаторами (не замерзает на морозе);
  • ГОСТ 10178-95 — технологический стандарт, в соответствии с которым произведен материал.

Таблица пропорций бетона

Таблица пропорций бетона

Также существует ГОСТ 31108-2003, который использует крупнейший в России производственный концерн «Евроцемент». Данный норматив практически идентичен с европейским стандартом ЕN197-1, использующимся на территории ЕС. От ГОСТа 1985 он отличается следующими изменениями:

  1. Марка цемента (М300, М400 и т.д) заменена классом прочности на сжатие в соответствии с европейским стандартом.
  2. Введены дополнительные требования по прочности цементного камня, так теперь указывается не только его проектная прочность (на 28-ой день), но и частичные (на 2-ой и 7-ой день).
  3. Все классы цемента получили дополнительное разделение в соответствии со сроками набора прочности на быстро и нормально твердеющие.

Соотношение марок цемента по ГОСТам 1985 и 2003

Соотношение марок цемента по ГОСТам 1985 и 2003

В соответствии с ГОСТом за 2003 год маркировка выглядит как ЦЕМ-2-А-Ш-В22.5-Н ГОСТ 31108-2003. Расшифровка следующая:

  • ЦЕМ-2 — портландцемент с минеральными добавками;
  • А — процентное содержание добавок: А — 6-20%, В — 21-35%.
  • Ш — тип добавок, в данном случае гранулированный шлак;
  • В22.5 — класс прочности на сжатие;
  • Н — нормально твердеющий класс (также может быть маркировка Б — быстротвердеющий).
  • ГОСТ 31108-2003 — обозначение производственного стандарта.

Отметим, что как в смесь класса ЦЕМ-2 (с добавками), так и ЦЕМ-1 (без них) могут быть добавлены минеральные примеси, но в составе ЦЕМ-1 их количество не должно превышать 5% от общей массы материала.

2.1 Как определить марку цемента?

Определение марки цемента (его прочности на сжатие) выполняется в лабораторных условиях. Для этого из испытываемого раствора отливаются 3 миниатюрные балки размером 4*4*16 — бетон заливается в специальные формы и обрабатывается на вибростоле в течении 3 минут, после чего балки выдерживаются 2-е суток, извлекаются из форм и погружаются в воду температурой 20 градусов на 28 дней.

По истечению времени образцы достают из воды, вытирают насухо и устанавливают в специальное пресс-оборудование, которое замеривает прочность материала к сжатию в соответствии с приложенным к нему давлением. Каждая из 3-ех балок испытывается поочередно, а в качестве результата принимается средняя арифметическая величина сопротивления.

Читайте так же:
Как увеличить прочность цемента

Станок для определения прочности бетона на изгиб

Станок для определения прочности бетона на изгиб

Марка цемента определяется в соответствии с указанными в ГОСТе величинами сопротивления, которые вы можете увидеть на приведенной таблице. Произвести вышеописанное исследование в домашних условиях, без специального оборудования невозможно, такие услуги предоставляют строительные лаборатории, действующие при крупных ЖБИ заводах.

В строительной практике чаще всего применяются две марки — М400 и М550. Ознакомимся с характеристиками каждой из них.

  1. М400 — используется для приготовления бетона под изготовление ЖБИ, бетонирование конструкций под землей и на суше, может использоваться для заделывания швов и трещин, замешивания кладочного раствора, в штукатурных смесях. Наиболее доступная разновидность цементов высокой прочности.
  2. М500 — применяется при строительстве военно-инженерных сооружений, опор мостов на суше и воде, в ремонтных работах. М500 отлично подойдет для бетонирования фундаментов за счет высокой прочности цементного камня, в том числе в условиях повышенной влажности.

Также распространен цемент М300, с применением которого осуществляется свыше 80% работ в индивидуальном малоэтажном строительстве. Это неплохой вариант как для бетонирования фундамента и создания кладочного раствора, так и для сооружения железобетонных конструкций — стяжек, свай, опор.

Модифицирующие добавки

Модифицирующие добавки вводятся, чтобы улучшить технические характеристики бетона. Возведение различных специальных конструкций требует особых показателей бетонной смеси. Именно в таких случаях помогают модифицирующие добавки.

Так, для заливки несущих конструкций нужен бетон повышенной прочности. Тогда к смеси добавляют жидкие присадки и фиброволоконные материалы.

Для строительства бассейна требуется бетон с улучшенной влагонепроницаемостью. В бетон для бассейна добавляют присадки, минимизирующие количество пор в готовой конструкции или создающие гидробарьер в районе пустот (например, парафин).

В ряде случаев необходимо, наоборот, увеличить количество микропор в смеси. Тогда используют воздухововлекающие добавки, создающие пену и стимулирующие образование пор внутри конструкции. Такие добавки лучше применять в комбинации с гидроизолирующими, иначе снизится морозостойкость бетона.

Количество добавляемого вещества – порядка 5% от массы цемента в смеси.

Противоморозные присадки

Этот вид присадок применяется при бетонных работах в условиях минусовой температуры. Добавки позволяют заливать бетон в мороз без потери его качества и характеристик. Добавки замедляют воздействие холода, и цемент успевает схватиться с водой.

Отметим раствор Неомид Стоп Мороз. Одного пластикового ведра этой присадки достаточно для 100 кг цемента при морозе -25 градусов, или на 200 кг цемента при морозе -15 градусов. Добавка, кроме морозостойкости, повышает прочность бетона на 25-30% и делает бетонные основания устойчивыми к трещинообразованию.

Противоморозная добавка

Добавки для самонивелиющегося раствора используются для улучшения текучести и повышения прочности тонкослойных растворов, а присадки для регулировки подвижности бетонных растворов, обеспечивают бетону необходимую подвижность в условиях высокой температуры, когда быстро испаряется вода из раствора.

Добавки бывают узкой направленности, например, для морозостойкости или прочности бетона, но некоторые модификаторы классифицируются комплексом свойств, поэтому применяются более широко.

Классификация добавок для бетона

Добавки могут различаться по месту применения бетона: для внутренних работ и для наружных. Также есть их химические (эмульсии, порошки, водные растворы) и минеральные, или тонкомолотые (в форме порошков тонкого помола) виды. Согласно главному разделению по евростандарту весь комплекс данного сырья классифицируют на пластификаторы и суперпластификаторы, водоудерживатели, увеличители водонепроницаемости, вовлекатели воздуха, ускорители схватывания и твердения, ингибиторы схватывания, а также ряд добавок-комплексов (замедлители-пластификаторы, замедлители-суперпластификаторы и ускорители схватывания-пластификаторы). Кроме того, есть добавки, замедляющие коррозию, минимизирующие образование трещин, те, которые применяют в подводном бетонировании и для сборного железобетона. Давайте детальнее рассмотрим несколько основных из перечисленных видов данных материалов.

Читайте так же:
Как сделать цементный раствор для заделки трещин

Пластификаторы. Это одни из наиболее доступных в экономическом плане добавок. Компоненты бетоносмесей, придающие им или увеличивающие эластичность/пластичность/подвижность в процессе изготовления и применения. Они упрощают диспергирование составляющих, понижают температурный режим обработки, увеличивают морозоустойчивость (иногда могут негативно отображаться на тепловой стойкости). Некоторым может быть свойственно повышение стойкости к огню, свету и значительным температурам. Пластификаторы должны совмещаться с полимером, обладать низколетучестью, не иметь запаха, быть хим. инертными и устойчивыми к вымыванию из полимера жидкими составами. В целом, выделяют 3 основные заслуги данных добавок. Первая – это, собственно, и есть повышение подвижности бетоносмеси, за счет разжижжения. Вторая – максимизация прочности бетона, благодаря уменьшению водорасхода. Третья – экономия цемента, которую позволяет достичь уменьшение соотношения воды и цемента.

Суперпластификаторы. Специально синтезированные добавки, увеличивающие подвижность бетоносмесей без утраты прочностных характеристик бетона. Они дают более стабильные результаты от применения, нежели пластификаторы, однако и стоят несколько дороже.

Добавки-комплексы. Смеси из нескольких ингредиентов, которые минимизируют негативные стороны друг друга и увеличивают общий эффект.

Противоморозные и ускоряющие добавки. Первые позволяют работать с бетоном при малых температурах. Вторые и выступают противоморозными агентами, и при положительных показаниях термометра ускоряют затвердевание.

Минеральные добавки. Порошки, сырьем для которых служат природные или техногенные материалы. В воде не растворяются, а крупность их зерен составляет не менее 0,16 мм. Благодаря им можно расходовать цемент экономно, а надежность эксплуатации бетона повысить в разы. Когда минеральные добавки заполняют внутренние пустоты цемента, его структура уплотняется. В то же время, воздушные поры уменьшаются в размерах, а у цемента увеличивается возможность реагирования с наполнителем.

Гидроизоляционные агенты. Повышают гидроизоляцию бетона, воздействуя на его структуру. В процессе гидратации цемента формируют кристаллическое состояние, которое при взаимодействии с водой дает эттрингит, заполняющий бетонные поры. Этот тип добавок особенно актуален для создания фундаментов при наличии грунтовых вод, а также для бассейнов, дамб, водных резервуаров и плотин.

Совместимость добавок друг с другом

Предстоит иметь дело с добавками для бетона? Учтите, что представители разных видов могут быть как совместимы между собой, так и несовместимы. Поэтому не лишними будут предварительные испытания на совместимость. Если же испытания провести нет возможности, необходимо основательно изучить хим. природу добавок, рекомендации по их применению, например, касаемые последовательности введения. Только тогда удастся и получить максимально желаемый эффект, и избежать всяческих технологических ошибок.

Распространенные добавки для бетона

Каолин (белая глина). Высокодисперсная порошкообразная масса, стабилизирующая реологические свойства бетоносмесей.

Цеолит. Спектр применения этой активной минеральной добавки в строительстве достаточно широк. В состав бетона ее включают для уменьшения расхода цемента и растрескивания бетона. Благодаря тому, что цеолит не слеживается, его используют в качестве наполнителя бетонных растворов. Следовательно, отпадает необходимость в задействовании дополнительного антислеживателя. В автоклавные и безавтоклавные силикатные бетоны его вводят как известково-цеолитовое вяжущее. Также он – активный участник изготовления высокопрочного бетона, пено- и газобетонов, силикатных кирпичей.

Винная кислота. Выглядит как кристаллические бесцветные структуры, не имеющие запаха. Вводится в состав суперпластификаторов для регулирования времени схватывания и темпа затвердевания бетона. Лимонная кислота. Кристаллическая масса белого цвета. Является компонентом многофункциональных добавок, предназначенных для ускорения схватки, твердения цементов (обычных и быстротвердеющих) и повышения прочности бетона.

Читайте так же:
Красить шифер цементным молочком

Параформ (параформальдегид). Совокупность продуктов полимеризации метаналя в виде белого кристаллического вещества (возможны молочный или желтый оттенки) со слабым запахом формальдегида. В небольших количествах уменьшает время схватывания цемента.

Оксид алюминия. Представляет собой бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде. Входит в состав минеральных добавок для бетона. Является компонентом гидроизоляционных добавок для бетона, сульфатостойких портландцемента и шлакопортландцемента. Ускоряет схватывание, затвердевание и набор прочности.

Поташ (карбонат калия). Белое кристаллическое вещество, хорошо растворяющееся в воде. Значительно интенсифицирует схватывание и твердение бетона, в том числе, в морозную погоду, за что и ценится. Для дополнительного усиления морозоустойчивости в бетон вместе с поташом вводят жидкое натриевое стекло. Ускорить твердение веществу удается, благодаря тому, что оно, меняя растворимость силикатных компонентов цемента, создает с продуктами его гидратации соли (двойные или основные). Кроме того, это нейтральная к арматуре добавка, а также добавка, придающая ценнейшие свойства бетону, который становится почти водонепроницаемым.

Кальций хлористый (хлорид кальция). Еще одна антиморозная добавка, которая приближает схватывание бетоносмеси. Выглядит как белый порошок или гранулы. Вводят хлорид кальция в бетон при создании, как и другие аналогичные добавки, вместе с водой затворения. Для этого изначально изготавливают водный раствор противоморозной добавки, концентрация которого не должна быть больше, чем 20 %.

Натрий азотистокислый (нитрит натрия). Белая кристаллическая порошкообразная масса (допустим желтый оттенок), хорошо растворимая в воде. Опять же противоморозная добавка к бетону, а также ингибитор атмосферной коррозии.

Карбамид (мочевина). Внешне это белая масса, состоящая из кристаллов. В строительстве выступает добавкой спец. назначения к бетону, противоморозным агентом, дающим возможность раствору твердеть при низкой температуре окружающей среды.

Тринатрийфосфат. На вид это белый/кремовый порошок. В строительстве регулирует схватывание и твердение цементных композиций.

Оксид хрома (ІІІ) пигментный. Твердый зеленый порошок, применяемый в стройсфере в качестве красящей добавки. С его задействованием удается получать цветные (зеленые) бетоны. Применяя оксид хрома как пигмент, важно контролировать пропорции, ведь малейшие вариации в ту или иную сторону могут привести к заметному изменению цвета бетона. Взятое количество вещества можно предварительно испытать на небольшом объеме бетона.

Диоксид марганца (пиролюзит). Черный пигмент для бетонов, окрашивающий стройматериалы в соответствующий цвет.

Графит. Еще один черный пигмент для бетона. Однако, кроме функции окрашивания, данная добавка специального назначения (дисперсноармирующая) выполняет и ряд других: повышает прочность и улучшает тиксотропные характеристики.

Особенности работы с цветными бетонами

Ввиду широкого применения пигментов для бетонов считаем необходимым сказать несколько слов о специфике этих цветных материалов. Чтобы можно было создавать изделия из цветных бетонов, бетоносмеси должны быть пластичными и достаточно жирными. Они должны легко поддаваться созданию различных форм и не расслаиваться. Кварцевой песок должен быть чистым и светлым.

Равномерность окраса удается получить, а вместе с тем, и расслоение минимизировать, если задействовать дополнительно добавки-выравниватели и воздухововлекатели.

При перевозке, хранении, приготовлении и применении смесей для цветных бетонов важно оберегать их от грязи, а перемешивать необходимо дольше, нежели обычные. При подборе составляющих компонентов стоит учитывать, что в процессе теплообработки возможно изменение тона пигмента. Сколько пигмента вводить (дозировка должна проводиться не по объему, а по весу), зависит от желаемого окраса и финансовой целесообразности. Помните, что насыщенность цвета повышается до определенного момента, дальше изменения не наблюдаются, поэтому введение дополнительного количества пигмента становится невыгодным в экономическом плане. Учтите, что не только количество пигмента влияет на интенсивность цвета, а также размер частиц вещества, качество смешивания, покрываемая площадь и ее фактура. Кроме вышеупомянутых пигментов, для окраски бетона используют и такие: диоксид титана (в белый цвет), желтую, красную и коричневую окиси железа (в желтый, красный и коричневый цвета, соответственно). Они не растворяются в воде, поэтому окрашивают материал, покрывая все компоненты раствора. Также они должны выполнять ряд требований, например, не иметь в своем составе тяжелых металлов и быть свето- и щелочеустойчивыми.

Читайте так же:
Отличие портландцемента от глиноземистого цемента

Если у вас остались вопросы по теме «добавки для бетона», звоните нашим менеджерам и спрашивайте обо всем, что интересует. Основательный ответ на каждый из них гарантирован!

Маркировка

Чтобы отличать один бетон от другого, знать его состав и свойства, государственными стандартами предусматривается его маркировка. В частности, ГОСТовские нормативы говорят, что для создания бетонных смесей должна применяться только пресная чистая вода, а содержание в ингредиентах посторонних частиц и примесей не должно превышать прописанных в нормативах пределов.

Буквенно-цифровые обозначения и их расшифровка

В соответствие с ГОСТ 7473-2010 полный маркировочный ряд предусматривает применение буквенно-цифровой индексации, которая может выглядеть так:

Пример: БСМ В25 П1 F200 W4

Расшифровка буквенно-цифрового индекса:

  • БСМ – смесь мелкозернистого бетона.
  • В – класс бетона. В современной системе стандартизации понятия «класс» и «марка» являются практически идентичными. Однако «класс» предполагает точный уровень состава бетона, а «марка» — усреднённый. Класс показывает прочность на сжатие и расширение, обозначается числами от 3,5 до 80.
  • П – группа по удобоукладываемости. Группы могут быть «Ж» — жёсткие, «П» — подвижные, «Р» — растекающиеся.
  • F – морозостойкость. Цифра после буквы обозначает количество циклов «заморозка-оттаивание», которые может выдержать готовый бетон за весь срок своей эксплуатации.
  • W- водонепроницаемость. Может выражаться в виде цифр от 2 до 20, означающих степень способности бетонной конструкции быть защитой от воды. Основной показатель при возведении гидротехнических объектов.

Дополнительная информация:
У бетонных смесей, изготовленных под конкретный строительный объект, могут быть дополнительные характеристики, которые могут и не отражаться в маркировке при реализации таких бетонных растворов (прочность готового изделия на изгиб, на истирание и др.) Однако они обязательно указываются в паспорте бетонной смеси, когда она поступает к заказчику.

С повышением марки бетона снижается расход входящих в него наполнителей. На практике это означает, что использование цемента марки 400 у различных марок бетона могут меняться пропорции связующего и наполнителей, и получаемый раствор не обязательно будет марки 400.

То есть с повышением марки готовой бетонной смеси уменьшается расход наполнителей, при одной и той же весовой мере цемента. Это означает, что для приготовления эквивалентного по количеству бетона М450 с М100 первый окажется дороже из-за большей стоимости основного компонента – цемента.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector