Виды цемента и их применение

Расшифровка маркировки цемента по новым нормативам

Кодирование информации о продукции по ГОСТ 31108-2003 основано на разделении видов цемента на 5 групп, обозначаемых римскими цифрами. Первые 3 буквы взяты из названия порошка — ЦЕМ.

У каждого объединения есть признаки, указывающие на особенности изготовления:

I — портландцемент бездобавочный, состоит на 95-100% из цементного клинкера;
II — эта группа подразделяется на подклассы А с добавками 6-20% и В — 21-35%. Здесь же находятся пуццолановые цементы, содержащие
III — шлакопортландцемент при содержании шлаков 36-65%;
IV — пуццолановый цемент с добавкой 21-35%;
V — композиционный порошок, включающий в состав 11-30% шлака и в тех же пределах пуццолан.

У каждой из присадок в обозначении своя буква: И — известняк, З — зола уноса, МК — микрокремнезем, К — композитная добавка, Г — глиеж, Ш — шлак, П — пуццолан. После следует цифра класса прочности, за ней буквы: Н — нормальное время твердения, Б — быстрое схватывание. Пример: шлакопортландцемент ЦЕМ III/А 32,5Н ГОСТ 31108-2003. Расшифровывается так: прочность цемента 32,5 МПа, он нормально-твердеющий, содержит 36-65% шлака.

Глинистое сырье

Существует несколько видов глинистых пород:

чистая глина, состоящая из одного или нескольких глинистых минералов. Она разбухает под воздействием воды и обладает способностью связывать между собой другие вещества;
суглинок, в котором кроме глины содержится большое количество песка и пыли;
глинистые сланцы, образованные наслоением глины и ила. Не растворяются в воде, легко делятся на слои. Сланец используют как самостоятельный строительный материал и как составную часть цементной смеси;
лесс — однородный пористый суглинок. Легко впитывает воду, приобретая текучесть. Очень мягкий, его можно растереть руками в мелкую пыль.

При производстве цемента в его состав кроме естественного сырья включают некоторые промышленные отходы (шлак, золу, целлюлозу и др.).

Основные марки

Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.

Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).

Кроме прочности, маркировка цемента может представлять много другой важной информации

В первую очередь, обращают внимание на буквы

Что обозначают буквы в маркировке цемента:

ПЦ – портландцемент.
ШПЦ – шлако-портландцемент.
Б – быстротвердеющий состав.
СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.

Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

Наиболее востребованные марки цемента:

М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.

Состав

Основные компоненты состава:

клинкер. Чаще всего концентрация известняка в клинкере в 3 раза превосходит количество глины, что определяет показатели прочности. Вносится в форме гранул с размерами до 60 мм. Компонент подвергают термообработке при температуре 1500 °С. В процессе расплавления появляется масса с большим количеством кремнезёма и кальциевым диоксидом;

Прочность. Это параметр, который отвечает за разрушение материала под воздействием определенных условий

гипс влияет на скорость гидратации цемента. Стандартно в состав добавляется до 6 % компонента;
различные вспомогательные добавки. Присадки используются для увеличения пластичности состава, повышения устойчивости к холодам, ускорения застывания. Благодаря наличию добавок цемент можно применять в более широком спектре работ.

Признаки качественного цемента

Определить, насколько цементный состав соответствует заявленной марке, можно по некоторым признакам.

Помол – наиболее качественным считается помол от 350 до 380. Порошок достаточно мелкий, чтобы раствор из него затвердел через 3 часа, но при этом не впитывает много воды.
Доля щелочи – по стандарту она не должна превышать 0,6%. При избытке щелочи цемент теряет свои вяжущие качества.
Однородность – в сухой строительной смеси комки отсутствуют. Плотные образования с острыми кромками указывают на давность продукта или на плохие условия хранения.
Цвет – от светло- до темно-серого. Допускается зеленоватые оттенки. Затворенный цемент имеет однородный темно-серый цвет без включений.
Запах – цемент обладает характерным «могильным» запахом. Может ощущаться легкий оттенок аммиака.
Упаковка – на мешках и пакетах должен быть указан штрих-код, дата и место выпуска, сертификат качества, соответствие ГОСТ. Пакет должен быть целым, желательно с неповрежденным полиэтиленовым слоем.
Срок годности – составляет 3–6 месяцев от даты производства. Чем свежее цемент, тем лучше. На срок влияют условия хранения и транспортировки. Слежавшаяся смесь требует больше воды, теряет прочность. Чтобы определить, годится материал или нет, нужно ударить рукой по углу мешка или пакета. Старый заполнитель или неправильно хранящийся в углах превращается в камень.

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.

Производство цемента

Основным элементом производства цемента является клинкер.

Клинкер представляет собой смесь материалов природного происхождения (обычно извести и глины), которые подвергались высокотемпературной выпечке в специальных печах. Состав клинкера для производства цемента обычно включает 75% известняка и 25% глины. Иногда глина заменяется другими натуральными материалами — доломитом или трифоилом.

В окружающей среде это естественный клинкер, который можно использовать для непосредственного производства цемента, без обжига.

Эта скала — мергель. Из-за низкой мощности естественных клинкеров его использование очень ограничено, и поэтому на большинстве российских цементных заводов используется клинкер, который состоит из глины и извести для производства цемента.

При производстве цемента при шлифовании клинкера добавляются так называемые «гидравлические» материалы — штукатурка (объем клинкера 3%) или доломит (объем клинкера 15%).

Состав цемента

Цементная смесь получается в результате смешивания ряда компонентов:

Клинкера. Вещество основано на глине и известняке, используется для определения прочности материала. Производится путем обжига глины и известняка. Под воздействием высоких температур плавится, преображаясь в гранулированную фракцию с высоким содержанием кремнезема. Затем обжигается повторно.
Гипса. Используется для регулирования процесса твердения цемента. Вводится в состав в количестве не более 5%.
Активных минеральных добавок. Они способствуют улучшению свойств цементного состава и расширению области его использования.

При изготовлении продукции могут быть использованы другие добавки, например, окислы кальция, магния, фосфора, соли. Но они используются в небольших количествах. Их вносят для того, чтобы получить установленные характеристики — жаропрочность, кислотоустойчивость и пр.

Если технологический процесс позволяет, то в состав могут быть введены пластификаторы.

Их использование помогает получить следующие эксплуатационные характеристики:

Препятствовать проникновению влаги в конструкцию.
Уменьшение времени затвердевания.
Увеличение прочности.
Стойкость к колебаниям температур, влиянию агрессивных сред.

В зависимости от количества добавок выделяются несколько видов продукта:

Портландцемент. Самая распространенная модификация, в составе которой около 80% силиката кальция. Используется при различных строительных работах. Добавление красящих веществ улучшает декоративные свойства цемента, позволяя использовать его для отделочных работ.
Глиноземистый. Отличается ускоренным твердением. Благодаря этому свойству его используют на объектах, которым необходима срочная реставрация, например, устранение разрушений после аварий, пожаров.
Магнезиальный. Основной компонент — оксид магния, добавляет составу прочности, повышает адгезию к древесине. Однако из-за повышенной склонности к коррозии используется редко.
Кислотоупорный. В процессе изготовления в состав вносится наполнитель — гидроксиликат натрия, затворяющийся жидким стеклом. Используется в кислотостойких бетонах и растворах.

Состав производства и применение

Рассмотрим подробнее состав различных марок цемента, которые на сегодняшний день пользуются большой популярностью и их применение.

Как использовать готовый кладочный раствор марки М 100 можно узнать здесь из статьи.

М400

Показатели прочности у этого материала составляют 400кг/см3. Такая марка цемента относится к самым популярным, ее применяют для проведения самых различных строительных работ. В ее составе могут быть различные модифицирующие добавки, процентное содержание которых может достигать 10 и 20%.

М500

У этого цемента показатели прочности составляют 500 кг/см3. Для такого изделия характерна высокая скорость застывания и высокие прочностные показатели. Используют материал при возведении монолитных зданий, высоток, несущих конструкции, плит перекрытий. В его составе также могут присутствовать добавки – 10 и 20%.

Как использовать глиноземистый цемент по ГОСТ у 969 91 можно узнать из данной статьи.

По ГОСТу

Процесс получения общестроительных цементов должен осуществляться с учетом требований ГОСТ 31108-2003. Именно стандарт способен регулировать пропорции необходимых ингредиентов, входящих в состав сухой массы и технологию производства материала. Но в этот стандарт не входит материал специального назначения.

О том какой удельный вес цемента марки М 500 описано в данной статье.

Термическая обработка

Печь для обжига

Порошок отправляют в печь, в которой под воздействием температуры 800°С, в каменной муке начинается процесс химического соединения минеральных компонентов. После проведения первой термической обработки, его отправляют в кальцинатор, где с помощью химической реакции, за несколько секунд убирают 95 – 97% двуокиси углерода и отделяют известь. Далее смесь отправляют в вращающуюся цилиндрическую печь, в которой ее медленно перемешивают под воздействием температуры в 1500 – 1800°С.

При длительном воздействии высокой температуры, порошок превращается в стекловидные образования под названием «клинкеры». По выходу из печи клинкеры охлаждают до 60 – 80°С, отправляют в накопитель и далее на дробление.

Корректирующие добавки

Помимо перечисленных компонентов, которые составляют основу цементной смеси, туда вводят ряд специальных добавок — пластификаторов. Базой для их изготовления тоже служат ископаемые:

апатиты;
глина;
кремнезем;
глинозем;
плавиковый шпат.

Сухие пластификаторы добавляют в цемент на этапе его изготовления. Существуют жидкие добавки, которые применяют для замешивания на строительных площадках. Делают это для того, чтобы улучшить качество материала, придать ему дополнительные свойства:

устойчивость к разрушению и коррозии;
сохранение прочности при перепадах температуры, при замораживании и оттаивании;
повышенную прочность;
увеличенный срок схватывания;
текучесть и пластичность раствора;
водонепроницаемость.

Поэтапная технология нанесения цементной штукатурки

Перед нанесением раствора, необходимо удалить старый слой штукатурки

Прежде чем приступить к нанесению штукатурного раствора на поверхность, ее следует тщательно подготовить. Подготовительные действия включают в себя следующие процессы:

Удаление старых покрытий.
Очистка от жирных пятен, остатков краски, пыли и так далее.
Обработка грунтовкой.
Монтаж армирующей сетки (для внешней отделки не требуется).

Перед началом работ нужно подготовить следующее:

Емкость для штукатурки.
Шпатели и кельмы для нанесения материала.
Правило, гладилка и терка для обработки поверхности.

Инструменты для приготовления и нанесения цементной штукатурки

Первый этап

После проведения всех подготовительных работ, а также приготовления необходимого количества раствора, можно приступать к нанесению первого слоя материала. Данный слой называется обрызг

Именно от него зависит прочность контакта штукатурки со стеной, поэтому важно сделать все правильно. Инструкция по нанесению обрызга:

В готовый раствор добавляют немного воды и клеевой основы, после чего тщательно перемешивают.
Набирают штукатурку на шпатель или кельму и набрасывают ее на поверхность.
Разравнивают покрытие полутекром или правилом.

Второй этап

Через 10 часов после нанесения обрызга нужно установить армирующую сетку. Для бетонных или кирпичных поверхностей можно использовать обычную сетку-рабицу или малярные армирующие изделия, для деревянных лучше подойдет дранка. Устанавливают изделия на саморезы по периметру сетки и в ее центре. Затем нужно набрать раствор на широкий шпатель и перенести его на поверхность. С помощью кельмы покрытие разравнивают. Затем берут правило и проглаживают им стену, удаляя лишний раствор. Нужно совершать зигзагообразные движения и пройти по всей стене снизу вверх, затем повторить процедуру. Толщина этого слоя должна составлять не более 5 см, а называется он грунтом.

Второй этап, называемый грунтом, представляет собой слой штукатурки, который несет на себе основную функциональную нагрузку

Третий этап

После высыхания стены и набора прочности (требуется около 9 дней) наносят финишный слой – накрывку. Смесь для штукатурки стен должна быть той же консистенции, как и для обрызга, а толщина около 3 мм. На грунт наносят воду с помощью пульверизатора, после чего отделывают поверхность посредством шпателей и кельм. После высыхания слоя его дополнительно обрабатывают терками.

Соблюдение технологий приготовления и нанесения цементных штукатурок – залог удачного ремонта. Справиться с этими задачами сможет даже начинающий домашний мастер.

Из чего делают цемент: основное сырье

Основным сырьем при цементном производстве являются породы из глины и карбоната, а также другие материалы, имеющие естественное происхождение, и отходы производств, такие как шлаки.

Физические свойства этих пород сильно влияют на качество произведенного цемента. Породы, имеющие кристаллическую структуру, хуже вступают во взаимодействие с остальными компонентами во время обжига, если сравнивать с породами, у которых аморфная структура. Свойства этих пород следующие:

Мел — это мягкая порода осадочного типа, которая представляет из себя известняк с мажущей способностью. Мел можно без труда измельчить. Этот материал — важный компонент при создании цементной смеси.
Мергель — порода осадочного происхождения, находящаяся между известью и глиной по своим свойствам. Бывает как в твердом, так и рыхлом состоянии. Плотность и влажность этой породы различаются зависимо от того, какой процентный состав глины в нее входит.

При изготовлении цемента используются такие породы, как: глина, лесс, глинистый сланец и суглинки лессовидного типа. Эти материалы со следующими свойствами:

Глины являются породами осадочного типа, которые включают минералы с различными свойствами, при смачивании они становятся пластичными и набухают. Если изготавливать цемент с помощью сухого метода, пластифицирующая способность глины дает возможность гранулировать муку и создавать брикеты. Суглинок — это обыкновенная глина, в которую попали частицы пыли и песка.
Глинистый сланец — порода с высокой плотностью и твердостью. Пластинки, из которых состоит эта порода, имеют небольшую толщину. По сравнению с глиной сланцы не такие влагоемкие и имеют более стабильный состав.
Лесс состоит из мельчайших частиц минералов, таких как кварц, полевой шпат, имеет высокую рыхлость, пористость и невысокую пластичность. Между суглинком и лессом по свойствам находится лессовидный суглинок.

Глинистое сырье

К глинистым породам относятся:

глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
суглинки, являющиеся разновидностью глины, с повышенной концентрацией песчаной фракции и пылеобразных частиц;
сланцы на глинистой основе, относящиеся к горным породам с повышенной прочностью, которые при измельчении расслаиваются на пластинчатые частицы. Сырье характеризуется стабильным гранулометрическим составом, низкой концентрацией влаги.
лесс, представляющий рыхлую горную, непластичную породу, отличающуюся пористостью, мелкозернистостью. Содержит включения силиката, кварца.

Возможно применение отходов промышленного производства, других видов природных материалов и шлаков.

Для стяжки пола

Декоративные материалы для пола нынче стали очень привередливые. Ложиться на раствор М50 или М75 они уже не хотят. Им адгезия нужна и непыльная поверхность. Поэтому под них, зачастую, используют раствор М100 и выше. Ну и цемент должен быть как минимум портланд М500.

Дальше в таблице даны пропорции ингредиентов для заливочных растворов.

Марка раствора	Количество цемента/доли	Количество песка/доли
М 150	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	4 3
М 200	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	3 2,5
М 300	1 (ЦЕМ 42,5) 1 (ЦЕМ 32,5)	2,1 1,8

Чтобы сделать хороший раствор, который не даст большой усадки и не потрескается, нужно размешать цемент с песком и водой в точных пропорциях. Количество воды определяют ситуационно. Усредненная цифра – треть от общего количества используемого цемента.

Получение портландцемента

Все началось еще в 1824 году, когда в Британии Джозеф Аспдин получил патент на изготовление так называемого искусственного камня. Он нагревал глину с известняком в домашней печке, после чего дробил получившиеся комки в пыль. Так получил цемент, который назвал портландцементом, поскольку сырье он брал из карьера вблизи Портленда. Изобретение было представлено на выставке в Лондоне в 1851 году. Обжигать глинистые известняки в печах, предназначенных для получения кирпича, стали и в Америке в 1871 году. Однако печь не давала нужного эффекта. В 1877 году была изобретена и получила патент специальная вращающаяся печь для обжига клинкера. В сутки она могла обработать до 30 тонн. Теперь же печи обрабатывают до 3000 тонн сырья. Мельница для дробления клинкера и получения равномерного по размеру частиц порошка была изобретена Дэвидсеном в конце 19 века. К цементу настолько все привыкли, не представляют без него ни одну стройку, что кажется, будто он всегда был таким. На самом деле ему пришлось пройти длинную историю развития и совершенствования, чтобы приобрести исключительную прочность, которой могут похвастаться современный марки этого стройматериала.

Выбор цемента и пропорции

Пропорциональные отношения для бетонного раствора зависят от типа будущей постройки. Насколько прочной она должна быть, насколько износоустойчивой и огнеустойчивой?

Определившись с типом постройки и подобрав к ней необходимую марку бетона, нужно выбрать марку цемента.

Требуемая марка бетона (по проекту)	Марки цемента, в естественных условиях твердения
рекомендуемые/допустимые
М100	300
М150	300/400
М200	400/300, 500
М250	400/300, 500
М300	400/ 500
М350	400/ 500
М400	500/ 550, 600
М450	550/ 500, 600
М500	600/ 550, 600
М600	600/ 550

По таблице видна закономерность, что для получения бетонов М150, М200, М250, необходимо вяжущее с показателем, превышающим данные в 2 раза (для 150 – 300, для 200 – 400).

Самые распространенные марки вяжущего для строительства – М400 и М500.

Если замес осуществляется вручную, основными пропорциями приготовления для каждой из марок бетона являются:

при выборе марки цемента М400 —

для М100 (или класса бетона В7,5) – на 1 кг сухого цемента приходятся 4,5 кг части песка и, примерно, 7 кг щебенки
для М200 (В15) – на один килограмм вяжущего – 2,7 кг песка и 4,7 кг щебня
для класса В22,5 (М300) – к 1 кг — 1,9 (части песка) и 3,7 (щебенки)
для М400 (В30) – к 1 кг вяжущего приходится чуть больше 1 кг песка и 2,5 кг заполнителя

при выборе марки М 500 —

М100 — 1:5,3:7,1
М200 — 1:3,2:4,9
М300 — 1:2,2:3,7
М400 — 1:1,4:2,8

Выбор марки цемента

Пример:

При данной марке цемента М500, мешок весит 235 кг. Получить необходимо марку бетона М300. Это значит 235 кг – 1. Песка требуется 1:2,2. 235 умножаем на 2,2, получаем 517 кг. Щебня необходимо 1:3,7 – при аналогичном подсчете получим 869,5 кг. Расход воды зависит от влажностного состояния песка, но примерная пропорция – 1: 0,5 (117.5 л).

Если нет таблиц:
Примерные соотношения всех сухих компонентов можно брать – 1:3:4. Это значит, что 1 – цемент, 3 – песок, 4 – щебень. Но все же, при строительстве несущих элементов, фундаментов стоит пользоваться расчетными коэффициентами.

В приготовлении более прочных бетонных марок, увеличивают цементный расход

Также уделяют внимание критериям песка. Рекомендуется брать в качестве заполнителя речной песок: в нем содержится меньше глины и прочих примесей. Но такие пески имеют худшее сцепление с раствором, так как поверхность речных песчинок гладкая

Овражный песок напротив, сцепляется с компонентами хорошо, но требует предварительной промывки

Но такие пески имеют худшее сцепление с раствором, так как поверхность речных песчинок гладкая. Овражный песок напротив, сцепляется с компонентами хорошо, но требует предварительной промывки.

№4. Маркировка по скорости набирания прочности

Время, в течение которого цемент достигает своей максимальной прочности, — еще один важный показатель состава. В некоторых случаях требуется, чтобы он твердел мгновенно, в других, наоборот, — излишняя скорость набора прочности только повредит. По данному параметру цемент делят на такие виды:

ЦЕМ V – нормальнотвердеющий цемент с прочностью на сжатие 32,5 МПа;
ЦЕМ IV – нормальнотвердеющий пуццолановый цемент прочностью 32,5 МПа. В составе может содержаться кремнезем, пуццоланы (21-35%);
ЦЕМ III – нормальнотвердеющий шлакопортландцемент с содержанием шлака 36-65 % и прочностью до 32,5 МПа;
ЦЕМ II отличается разной скоростью твердения, которая зависит от количества и состава добавок;
ЦЕМ I – цемент, обладающий максимально высокой скоростью схватывания. На следующие сутки прочность уже достигает 50% проектной.

Обработка известняка

Схема завода по производству цемента На заводе по производству цемента, породу выгружают в аппарат для первичного дробления камней. Большие валуны под воздействием давящей силы в несколько тонн, постепенно измельчаются до размеров теннисного мяча и поступают на конвейер. Мелкие и крупные камни направляются на вторичное дробление, где они уменьшаются до размеров мячика для гольфа и в мелкий порошок. Известняк, с разным процентом содержания углекислого кальция, обрабатывается отдельно.

Схема линии по измельчению и сушке известняка: 1 – питатель ленточный ПЛ-650; 2 – магнитный сепаратор; 3 – сушильный комплекс; 4 – элеватор; 5 – расходный бункер с шиберной головкой; 6 – питатель ленточный ПЛ‑500; 7 – мельница МЦВ-3; 8 – мельница роторно-струйная МРС-2/770; 9 – циклон-бункер ЦБ-4,5; 10 – пылеуловитель II ПЦ‑2,0 с бункером; 11 – фильтр рукавный ФРИ-60; 12 – питатель секторный ПС-1В; 13 – вентилятор ВВД; 14 – вентилятор среднего давления; 15 – шиберные заслонки; 16 – компрессор.

Это необходимо для дальнейшего их смешивания в разных пропорциях и по определенной технологии, чтобы производить цемент разных марок.

Марки цемента, какие бывают, применение

По ГОСТу упаковка смеси должна содержать информацию о нем: наименование, производителя, класс и марку. Марка обозначает предел прочности затвердевшего образца в килограммах на один квадратный сантиметр. Прочность зависит от того, из чего делали цемент.

Смеси с маркировкой М300 используют во время монтажа сооружений без больших нагрузок.

Цемент М400 подойдет для производства железобетонных изделий и малоэтажного строительства.

Марку М500 применяют для строительства многоэтажных объектов и производства ЖБИ повышенной прочности.

Маркировка по виду добавок

Марки цемента указаны в ГОСТе 31108-2016. Это последовательность букв и цифр, которая зависит от использованных в ходе производства добавок и целевого назначения смеси.

Первым идет обозначение вида смеси:

ЦЕМ I – обычный портландцемент, не имеющий добавок.
ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками (если добавок от 5 до 20%, то в маркировку добавляют букву А, если от 21 до 35% – В).
ЦЕМ III – шлакопортландцемент, содержит размолотый шлак (имеет три подтипа в зависимости от его количества в смеси: А – от 6 до 20%, В – от 21 до 35%, С – от 36 до 60%).
ЦЕМ IV – пуццолановый цемент с добавками вулканического происхождения.
ЦЕМ V – композиционный цемент, может включать в себя несколько добавок.

После латинских букв А, В и С кириллицей указывается тип присадки:

И – известняк.
М, МК – микрокремнезем.
З – зола-унос.
Ш – шлак.
П – пуццоланы.
Г – глиеж.
К – композиционный, содержащий несколько присадок.

Следом в маркировке указан класс прочности застывшего материала. Нормальным принято считать набор прочности за 28 дней, хотя проверка также проводится на второй и седьмой день. После этого на 28-й день образец испытывают на специальном станке. Цифры указывают, какое давление в МПа может выдержать материал.

Соответствие класса и марки представлено в таблице:

Класс	Марка
22,5	М300
32,5	М400
42,5	М500
52,5	М600

После цифр могут идти буквы Б, Н или М. Они говорят о том, с какой скоростью затвердеет раствор: быстротвердеющий, нормальнотвердеющий или медленнотвердеющий. Этот показатель зависит от того, из чего была сделана цементная смесь.

Иногда на упаковке также встречается маркировка «СС». Она не относится к современному ГОСТу и говорит о том, что состав сульфатостойкий.

Химический состав цемента

Итак, мы знаем, из чего состоит цемент, но за счет чего получают разные виды этого строительного материала? Дело в том, что свойства сортов цемента зависят от пропоций перечисленных компонентов, а также от различных минеральных добавок, влияющих на его химический состав.

Для примера рассмотрим составные части портландцемента, который более всего востребован в строительной промышленности:

CaO — это формула оксида кальция, более известный нам как негашеная известь — его минимальная доля в цементе 62%;
SiO2 – диоксид кремния или кремнезем — не менее 20%;
Аl2O3 – оксид алюминия или глинозем — не менее 4%;
Fe2O3 — оксид железа, магнитный железняк — 2%;
MgO — оксид магния или жженая магнезия — 1%.

Оставшаяся процентная доля — это дополнительные присадки, которые вводятся в состав цемента для достижения требуемых характеристик.

Теперь вернемся к основным компонентам цемента и рассмотрим их более детально:

клинкер — основной ингредиент при производстве любого цемента. Это смесь известняка и глины, взятых в пропорции 3:1. Именно такое соотношение дает нужную прочность готовому материалу. Сырье нагревают при температуры почти 15000 до тех пор, пока оно не начнет плавиться и образовывать отдельные частицы. Диаметр этих гранул — от 1 до 6 см. Они содержат около 5% глинозема и 3% оксида железа. Клинкерные частицы для дальнейшей обработки дробятся в мельчайшую пыль;

гипс — компонент, влияющий на скорость твердения цемента, а также на его прочность, усадку. Максимальное содержание гипса в цементной смеси — 6%.

Среди смесей можно выделить несколько наиболее известных и востребованных в разных областях строительства.

Портландцемент

Это цемент на клинкерной основе с добавлением силикатов кальция и других веществ. Используется для изготовления бетона и железобетона разной скорости твердения.

Сульфатостойкий

Главная характеристика этого вида — стойкость к воздействию кислот, солей, других химических соединений. Из бетона на основе сульфатостойкого цемента можно, например, отливать сваи для различных построек. Их не будут разрушать грунтовые воды, агрессивные элементы почвы. Мосты, насосные станции, водозаборные сооружения также строят с помощью сульфатостойких смесей.

Пуццолановый

Имеет сходство с сульфатостойким, но включает большое количество активных добавок (до 35%). Чрезвычайно устойчив к воздействию воды, поэтому широко используется для подводного, подземного строительства, сооружения шлюзов, тоннелей, шахт и т. д.

Глиноземистый

Как можно понять из названия, в этом составе повышено содержание глинозема, поэтому такая смесь быстро набирает прочность как на воздухе, так и в воде. Глиноземистый цемент используют для ремонтных работ (например, быстрой заделки трещин или пробоин), срочной починки дорог, скоростного зимнего строительства.

Кислотоупорный

Применяется в химической промышленности — для изготовления резервуаров, облицовки оборудования. Состоит из веществ, не поддающихся влиянию кислот, разводится натриевым или калиевым жидким стеклом. От постоянного действия воды разрушается, поэтому требует специальных гидрофобных присадок.

Пластифицированный

Производится с добавлением специальных веществ, замедляющих схватывание раствора, делающих его более текучим. Такой цемент требует меньше воды при замешивании, а значит, бетон на его основе получается более прочным. К тому же этот вид обладает повышенной стойкостью к низким температурам, коррозии.