СОДЕРЖАНИЕ:

  1. Классификация по назначению
  2. Классификация по виду клинкера
  3. Классификация по составу
  4. Классификация по прочности на сжатие
  5. Классификация по скорости твердения
  6. Классификация по срокам схватывания
  7. Расшифровка маркировки цемента

Цемент – это порошкообразный состав, используемый в качестве связующего вещества для приготовления бетонного раствора. В зависимости от особенностей производства, цементы различаются прочностью, составом, скоростью твердения и схватывания, устойчивостью к воздействию разных агрессивных факторов. Полная классификация отображена в ГОСТ 30515-2013.

цемент конвеер на фасовке

Классификация цемента по назначению

Цемент – это самый популярный связующий компонент, но сфера его применения включает разнообразие вариантов, из-за чего материал делят по назначению на 2 категории:

  • общестроительный;
  • специальный.

Общестроительный цемент

Общестроительный цемент – это обычный портландцемент, используемый для большинства строительных работ: заливка фундаментов, стяжек и прочих оснований; производство бетонных и железобетонных изделий; приготовление раствора для кладки и штукатурки. Общестроительный портландцемент готовят из клинкера, который состоит из обожженной смеси известняка (75%) и глины (25%). Материал включает высокое содержание окиси кальция CaO, которая обеспечивает реакцию гидратации при вступлении в контакт с водой.

Специальный цемент

Специальные цементы отличаются от общестроительных составом и наличием добавок, что обеспечивает изменение (улучшение) определенных характеристик. Специальные цементы предназначены для конкретных работ и используются, например, в конструкциях, эксплуатируемых в условиях постоянного воздействия агрессивных факторов.

Существует большое разнообразие специальных цементов. Среди самых распространенных:

  • Расширяющийся. В отличие от обычного портландцемента не дает усадку и даже расширяется в среднем до 2.5% от изначального объема (расширение происходит в течение 72 часов после затворения). Помимо этого, отличительная черта расширяющегося цемента – быстрое схватывание (30 минут) и быстрый набор проектной прочности (одна неделя). Для достижения наилучшего эффекта расширения, твердение бетона должно происходить в условиях повышенной влажности.

Сфера применения обусловлена свойствами расширяющегося цемента: монтаж анкерных болтов, заделка отверстий и швов, заделка стыков железобетонных изделий (например, канализационные коллекторы или каналы для прокладки коммуникационных сетей).

  • Безусадочный. Не расширяется, но и не дает усадки. Характерно быстрое схватывание (в течение нескольких минут) и быстрый набор проектной прочности (в течение 72 часов).

Сфера применения включает заделку швов и отверстий, создание гидроизолирующих покрытий для различных подземных конструкций. Не рекомендовано использование в условиях недостаточной влажности и в условиях повышенной температуры (более 80°С).

  • Шлакощелочной. Состав сильно отличается от общестроительного портландцемента и включает едкую щелочь, отходы металлургической промышленности, несиликатные или силикатные соли. Все компоненты помолоты до состояния мелкодисперсной пыли. Бетон на основе шлакощелочного цемента характеризуется высокими эксплуатационными характеристиками: прочность до 1420 кг/см², морозостойкость F1000, максимальная выдерживаемая температура – 1400°С. При этом бетон не подвержен растрескиванию.

Сфера применения включает возведение автомобильных дорог, строительство конструкций высокой прочности (бункеры) и конструкций, подвергающихся постоянному воздействию агрессивных факторов: вода, ветер, химические реагенты.

  • Кислотоупорный. Характерна стойкость к любым кислотам, кроме плавиковой и ортофосфорной. Прочность застывшего бетона достигает 600 кг/см², но при этом боится воздействия воды. Кислотоупорный цемент изготавливают на основе кремнефтористого натрия и кварцевого песка, а в качестве затвердителя используют жидкое стекло.

Область применения включает отделку оборудования и конструкций в химической промышленности, создание резервуаров для хранения химических реагентов.

  • Белый. Характерная черта конструкций, изготовленных на основе этого вида цемента, идеально белый цвет, что обусловлено составом. Для производства используют клинкер с малым содержанием железа, а также состав включает добавки известняка, гипса и солей.

Сфера применения включает производство бетонной продукции: тротуарная плитка, декоративные изделия.

  • Тампонажный. Используется для обустройства и ремонта скважин по добыче нефти и газа, характерны повышенные требования к минералогическому составу клинкера, что позволяет обеспечить необходимые свойства: высокая прочность, водонепроницаемость, скорость схватывания и твердения.


Классификация цемента по виду клинкера

Клинкер – это основа цемента. Его доля составляет около 80% от общего состава, но при этом существует несколько видов сырья, что влияет на эксплуатационные свойства готового изделия:

  • портландцементный клинкер;
  • глиноземистый клинкер;
  • смесь сульфоалюминатного и портландцементного клинкера (сульфатостойкий).

Портландцементный клинкер

Наиболее распространенный вид клинкера, используемый для производства общестроительных цементов. Состав включает смесь известняка и глины в соотношении 3к1, помолотых до порошкообразного состояния и обожженных при температуре около 1450°С.

В процессе производства цемента клинкер перемалывают и смешивают с добавками, что влияет на прочность и прочие эксплуатационные параметры. В качестве добавок используют гипс, доменную золу, пуццоланы и пр.

Глиноземистый клинкер

Глиноземистый клинкер получают методом обжига известняка и бокситов, при этом состав включает значительное содержание оксида алюминия (Al2O3). В зависимости от содержания Al2O3 клинкер делят на:

  • обычный (до 55% Al2O3);
  • высокоглиноземистый (до 70% Al2O3).

Характерная черта растворов на основе глиноземистого клинкера – быстрое схватывание и набор прочности. Так, проектная прочность достигается уже через 72 часа после затворения. Также конструкции на основе этого цемента отличаются устойчивостью к агрессивным средам и огнеупорностью (выдерживает до 1700°С).

Часто используют для скоростного строительства: реставрация зданий и сооружений, подготовка резервуаров и емкостей, заделка трещин и пр. Помимо этого, используют для создания огнеупорных конструкций и конструкций, подверженных постоянному воздействию агрессивных факторов.

Сульфатостойкий клинкер

Это разновидность портландцементного клинкера, которая отличается устойчивостью к сульфатной воде (обычный портландцемент растрескивается под воздействием сульфатов). Такие характеристики цемент получает благодаря точному дозированию трехкальциевых силикатов и алюминатов в составе клинкера.

Сфера применения включает возведение и ремонт гидротехнических конструкций, а также обустройство фундаментов, подвалов, цокольных этажей, погребов и прочих подземных конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенной грунтовой влажности. Благодаря высокой прочности и повышенной плотности конструкции на основе сульфатосткойкого цемента устойчивы к движениям грунта.

известняковый карьер

Классификация цемента по составу

По виду и количеству примесей цемент делится на типы:

  • 0 – чистый портландцемент, состав не включает вспомогательных и основных минеральный примесей. Наиболее прочный, но редко применяемый материал, что объясняется сложностью производства.
  • I – смесь, изготовленная на основе портландцементного клинкера. Возможно содержание незначительного количества вспомогательных минеральных примесей. Используют для заливки ответственных бетонных конструкций, производства бетонных и железобетонных изделий.
  • II – смесь, изготовленная на основе портландцементного клинкера. Содержит вспомогательные минеральные добавки. Также используют для заливки бетонных конструкций, но с меньшей степенью ответственности. Применяемые добавки немного ухудшают эксплуатационные свойства. В зависимости от количества таких добавок делится на подтипы:
  1. II/А – содержание минеральных примесей в составе от 6 до 20% включительно;
  2. II/В – содержание примесей в составе от 21 до 35% включительно.
  • III – шлакопортландцемент, изготовленный на основе портландцементного клинкера со значительным включением добавок: гранулированный доменный, топливный или другой шлак. Используют для заливки неответственных и малоответственных конструкций: перегородки, стяжки в хозяйственных помещениях. В зависимости от содержания примесей делится на подтипы:
  1. III/А – процент содержания шлака от 36 до 65%;
  2. III/В – процент содержания шлака от 66 до 80%;
  3. III/С – процент содержания шлака от 81 до 95%.
  • IV – пуццолановый цемент, изготовленный на основе портландцементного клинкера с включением примесей типа пуццоланов, микрокремнезема, золы-уноса или глиежа. Используют для подземных и подводных конструкций, подвергающихся постоянному воздействию воды. В зависимости от содержания примесей делится на подтипы:
  1. IV/А – содержит 11-35% примесей;
  2. IV/В – содержит 36-55% примесей.
  • V – композиционный цемент, изготовленный на основе портланцементого клинкера с включением примесей в виде смеси шлака и глиежи, шлака и золы-уноса или шлака и пуццоланы. Применяют вместо портландцемента II и III типа. В зависимости от количества добавок делится на подтипы:
  1. V/А – содержит 36-60% примесей;
  2. V/В – содержит 61-80% примесей.

Независимо от типа, содержание микрокремнезема в составе не превышает 10%.

дробилка на производстве цемента

Классификация цемента по прочности на сжатие

Класс прочности на сжатие обозначает способность застывшего бетона, приготовленного на основе чистого цемента без наполнителей (песка и щебня), выдерживать определенные нагрузки. На основании действующих ГОСТ класс прочности выражается в мегапаскалях. Существуют основные виды:

  • 22.5;
  • 32.5;
  • 42.5;
  • 52.5.

В предыдущем ГОСТе (ГОСТ 10178-85) вместо класса использовалась марка прочности, которая выражалась не в мегапаскалях, а в килограммах на сантиметр квадратный и обозначалась М400, М500 и т.д.

Соответствие класса и марки прочности

Класс цемента
 Марка цемента
22.5 М300
32.5 М400
42.5 М500
52.5 М600

Для упрощения восприятия информации некоторые производители используют одновременно 2 варианта маркировки мешков.

Классификация цемента по скорости твердения

В зависимости от скорости твердения материал делят на:

  • нормальнотвердеющий;
  • быстротвердеющий;
  • медленнотвердеющий.

Все растворы набирают полную проектную прочность в течение 28 суток, но при этом отличается нормирование прочности (время, спустя которое бетон можно подвергать нагрузкам, приближенным к проектным).

бетон на щебне

Классификация цемента по срокам схватывания

После приготовления раствора начинается процесс гидратации. В результате реакции, вещества в бетоне контактируют друг с другом и образуют твердый искусственный камень. Процесс гидратации включает 3 этапа:

  1. Цемент смешивается с водой, что создает клей, который окружает элементы заполнителя (песок, щебень).
  2. Между водой и цементом начинается химическая реакция, которая превращает клей в кристаллы.
  3. Кристаллы срастаются друг с другом, образуя цементный камень, внутри которого находится заполнитель.

В зависимости от времени, в течении которого образуются цементные кристаллы, материал делят на:

  • быстросхватывающиеся: время застывания – до 45 минут;
  • нормальносхватывающиеся: время застывания – от 45 минут до 2 часов;
  • медленносхватывающиеся: время застывания – более 2 часов.

бетон состав

Расшифровка маркировки цемента

Маркировка содержит основную информацию о продукте: прочность, состав, количество примесей и пр. Существует 2 варианта маркировки:

  • ГОСТ 10178-85. Этот ГОСТ уже недействителен, но некоторые производители используют маркировку, чтобы упростить восприятие информации для потребителя.
  • ГОСТ 30515-2013. Действующий ГОСТ. Обязателен к применению для всех производителей.

Маркировка по ГОСТ 10178-85 включает:

  • Название:
  1. ПЦ – портландцемент;
  2. ШПЦ – шлакопортландцемент.
  • Марку прочности:
  1. М300;
  2. М400;
  3. М500.
  • Количество примесей:
  1. Д0 (не содержит примесей);
  2. Д20 (содержит до 20% минеральных примесей).
  • Особые свойства материала:
  1. ПЛ – пластифицированный;
  2. ГФ – гидрофобный.

Маркировка по ГОСТ 30515-2013 сложнее, она делит материал на большее количество категорий, но при этом содержит также больше информации. Так, маркировка включает:

  • тип цемента;
  • количество примесей;
  • вид примесей;
  • прочность;
  • скорость твердения.

Тип цемента

Название Расшифровка
ЦЕМ 0 Чистый портландцемент
ЦЕМ I Портландцемент с несущественным содержанием примесей
ЦЕМ II Портландцемент с минеральными примесями
ЦЕМ III Шлакопортландцемент
ЦЕМ IV Пуццолановый цемент
ЦЕМ V Композиционный цемент

Тип ЦЕМ0 и ЦЕМI не имеют добавок и не содержат дополнительной маркировки. Все остальные типы дополнительно маркируются буквами, отображающими процент содержания примесей. При этом для каждого типа буквы обозначают свой процент примесей.

Процентное содержание добавок для ЦЕМII

Название Расшифровка
А 6-20%
В 21-35%
С 36-65%

Процентное содержание добавок для ЦЕМIII

Название Расшифровка
А 36-65%
В 66-80%
С 81-95%

Процентное содержание добавок для ЦЕМIV

Название Расшифровка
А 11-35%
В 36-55%

Процентное содержание добавок для ЦЕМV

Название Расшифровка
А 36-60%
В 61-80%

Вид добавок

Название Расшифровка
Ш Шлак
И Известняк
П Зола
З Пуццоланы
М Микрокремнезем

Прочность

Название Расшифровка
32.5 Соответствует М300
42.5 Соответствует М400
52.5 Соответствует М500

Скорость твердения

Название Расшифровка
Б Быстротвердеющие
Н Нормальнотвердеющие

Материал подготовил: Евгений Викторович Кузнецов