Портландцемент – что это такое и чем он отличается от цемента?

Портландцемент – гидравлическое и вяжущее вещество, состоящее из гипса, цементного клинкера и добавок. 70-80%от всего раствора занимают силикаты кальция.

Раствор называется в честь острова, который находится около Великобритании, так как породы камня с Портланда обладают точно таким же цветом.

В чем же различие между портландцементом и обычным цементом?

Отличия двух растворов заключаются:

- во внешнем виде: портландцемент имеет более светлую, чем у обычного цемента, расцветку. При строительных и отделочных работах это очень удобно.

- в эксплуатационных характеристиках: в составе портландцемента присутствуют специальные добавки, поэтому он является более стойким к воздействию низких температур. У простого цемента данный показатель слабее.


Портландцемент ГОСТ. Состав и свойства

От количества и качества добавляемых в портландцемент компонентов зависят эксплуатационные и технические характеристики раствора. Поэтому данный вопрос рассматривается ГОСТом 10178-20 «Портландцемент и шлакопортландцемент». Производство и параметры материала регламентируются такими нормативными документами, как ГОСТ Р 31108-2003, ГОСТ 10178-20. Виды, марки и свойства тоже указаны в них.

На упаковке с порошком всегда указывают особенности производства и соответствие ГОСТу.

Внимание: если на таре указано ТУ (технические условия) вместо ГОСТа, это говорит о том, что свойства могут отличаться от регламентированных.


Производство портландцемента проходит в несколько этапов:

- Смешивание и измельчение компонентов.

- Затем полученная смесь обжигается при температурах, близких к 1400 °С. Так получается клинкер.

- Клинкер измельчают и перемешивают с гипсом.

- Добавляются минеральные добавки и связующие для придания дополнительных свойств и характеристик.


Свойства портландцемента:

- Морозостойкость. В условиях низкой температуры материал не подвергается деформации и не покрывается трещинами.

- Водонепроницаемость. Раствор не боится сырости и влаги.

- Период схватывания. Схватывание смеси происходит через 40-45 минут. Минеральный состав, тонкость помола и температура, при которой ведутся работы, влияют на скорость схватывания.

- Водопотребность. Количество воды, требуемое для получения подходящего для работы цементного теста должно составлять не более 25% от состава смеси. Чтобы снизить количество воды можно применить сульфитно-дрожжевую бражку или пластификаторы.

- Водоотделение. Отжим воды в готовом растворе, возникновение которого обусловлено оседанием более тяжелых цементных частиц. Для снижения этого показателя используются минеральные добавки.

- Коррозийная стойкость. Зависит от тонкости помола смеси и степени пористости готового бетона.

- Тепловыделение. Способность бетона выделять тепло в процессе затвердения. Регулировать можно с помощью добавления в него активных минеральных компонентов.


Виды портландцемента

Быстросохнущий. За счёт добавления минералов и компонентов шлаков раствор твердеет в течение первых трех дней. В процессе высыхания он повышает свои прочностные характеристики. Маркировка быстросохнущих смесей – М400, М500.

Нормально твердеющий. В составе этого портландцемента отсутствуют добавки и ему не нужен тонкий помол. Такой состав должен обладать характеристиками, соответствующими ГОСТу 31108-2003.

Пластифицированный. В составе присутствуют пластификаторы. Они придают цементу высокую подвижность, повышенные прочностные качества, устойчивость к разным температурным режимам и обеспечивают минимальное влагопоглощение.

Гидрофобный. Отличается увеличением времени схватывания и способностью не впитывать влагу в свою структуру путем добавления гидрофобных добавок, например, асидол, мылонафт и др.

Тампонажный. Защищает скважины от грунтовых вод. Существует еще одна его разновидность – тампонажный облегченный портландцемент, имеющий в составе «облегченные» добавки.

Расширяющийся. Подобные смеси могут иметь различный состав, но все они увеличиваются в объеме во время замешивания раствора.

Глинозёмистый состав представляет собой быстротвердеющий и прочный цемент на основе клинкера и расплавленных известняков. Готовая смесь содержит большое количество низко-основных алюминатов кальция.


Важнейшие характеристики портландцемента

Технические:

- Удельный вес продукта для насыпных смесей – 1100 кг/м³, для уплотненных – 1600 кг/м³.

- Тонкость помола в среднем 40 микрон.

- Содержание влаги в составе не должно превышать 25-28%.

- В рыхлом состоянии смесь плотностью 1,1 т/м³, в уплотненном от 1,5 до 1,7 т/м³.

- После смешивания с водой схватывание не превышает 40-45 минут, дальнейшее отвердение зависит от состава и условий среды (но обычно не превышает 10-12 часов).

- При застывании на открытом воздухе объем уменьшается на 0,5-1 мм/м, а в воде увеличивается до 0,5 мм/м.


Физические:

- Благодаря добавлению гидроактивных материалов, препятствующих химической активности солей, а также примесей, снижающих пористость бетона, увеличивается антикоррозийная устойчивость.

- Хранится портландцемент обычно не более 1 года (в закрытой упаковке при соблюдении всех условий).

- Прочность на сжатие. Выделяют 4 класса прочности порландцемента – 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. Это значение напрямую связано со скоростью схватывания раствора.


Механические:

Механическая прочность составляет не менее 42,5 мПа на 28 сутки после заливки. Прочностные характеристики зависят от степени помола портландцемента (чем мельче помол, тем большей активностью обладает раствор), наличия присадок и добавок.


Лучшие марки портландцемента

М 400 – наиболее востребованная марка цемента. Подходит для возведения большинства объектов.

М 500 – цемент, обладающий несколько большим запасом прочности, что позволяет применять его в работах по реконструкции/восстановлению объектов после аварии, использовать для ремонтно-дорожных работ, строительства объектов военно-технического назначения, сооружений из асбестоцемента.

М 600 – состав имеет повышенную прочность, поэтому используется при строительстве ответственных железобетонных конструкций, инженерных сооружений.

М 700 – портландцемент максимальной прочности применяется для возведения напряженных конструкций. Из-за высокой цены нет смысла использовать его при обычном строительстве (например, в частном домовладении).

М 900 – сверхпрочный цемент, используется только для военных объектов, например, при строительстве бункеров.

Существуют и «промежуточные» марки цемента, например, М 550 (по техническим характеристикам близки к М 500, но отличаются чуть большей прочностью). Наиболее распространенными являются М 400, 500, 600.


Хранение портландцемента

Общий срок хранения цемента по ГОСТ зависит от марки материала и производителя. Срок годности быстротвердеющего – 45 суток, других – до 60 дней. Очень важно в этом вопросе правильное хранение.

В крафт-мешках – 6 месяцев.

В бигбэгах – 6 месяцев.

В мешках зимой – 6 месяцев.

На складе – 6 месяцев.

В силосах – 6 месяцев.

На открытом воздухе – до 3 месяцев.


Области применения

- Является основным компонентом при изготовлении бетона большинства марок.

- Применяется при возведении бетонных стен и перекрытий в промышленном и гражданском строительстве.

- Входит в состав оснований, фундаментов для промышленных и жилых объектов.

- Используется при обустройстве каналов под трубопровод и создании железобетонных конструкций различной сложности и назначения.