Цемент

Історія цементу починається у вапняковому кар'єрі, де і добувають основу цього будівельного матеріалу. Вапняк, розташований в нижніх шарах грунту, містить найбільшу кількість вуглекислого кальцію, а ближче до поверхні в ньому більше інших домішок. Змішуючи порції вапняку з різним процентним вмістом вуглекислого кальцію, створюють різні марки цементу. Подрібнений вапняк в поєднанні з різними інгредієнтами проходить випробування в горнилі печі при півторатисячних температурах. Отриманий на виході матеріал, якому дали назву клінкер, розтертий в порошок, і є цемент. На останньому етапі в нього додають невелику кількість гіпсу, що дозволяє сповільнити процес застигання цементу і збільшити робочий час застосування цементного розчину до 2 годин.

Цемент - це будівельний продукт No 1, основний гідравлічний в'яжучий матеріал, що традиційно використовується у виробництві бетону, різних кладок і штукатурних розчинів. На вигляд - це сипучий дрібнофракційний порошок сірого кольору. Змішуючи з водою та різноманітними наповнювачами, домагаються створення однорідної пластичної суміші. Після нанесення і вирівнювання на поверхні вона застигає і перетворюється на покриття, здатне витримати значне навантаження.

Основні види цементу - це портландцемент, а також цементи глиноземисті, пуцоланові та спеціального призначення. До кінця XX століття загальний перелік різновидів цементу досягав вже 30-ти найменувань. Найбільш поширений портландцемент, в складі якого переважають силікати кальцію (70-80%). Його отримують в заводських умовах шляхом помелу цементного клінкеру з гіпсом і добавками.

Цемент виробляють різних марок: М300, М400, М500, М550, М600. Ця умовна величина означає поріг міцності при стисканні (наприклад, М500 - 50 МПа). Цемент марки М600 застосовують виключно для зведення військових об'єктів, таких як бункери, ракетні шахти. М400 і М500 найбільш затребувані в цивільному будівництві: М400 - основний ходовий цемент середньої міцності; М500 використовується у виробництві високомарочних бетонів, наприклад, газобетону (особливо міцний матеріал великої пористості). М300 з добавкою гранул доменного шлаку до 20-80% широко застосовується при виробництві бетону нижчих марок для створення фундаментних блоків, каналізаційних кілець та ін. Дуже економічний.

Важливо! Найчастіше для виготовлення бетону застосовується цемент марок М400 і М500, причому марка цементу береться на два порядки вищою за марку бетону. Наприклад, для приготування бетону М200 потрібен цемент марки М400.

Цемент підрозділяється на 5 типів (I, II, III, IV, V), перші три найбільш затребувані. Початок європейського маркування - СЕМ, початок російського - ЦЕМ, українського - відразу вказується найменування цементу:

СЕМ I  -  ЦЕМ I  -  ПЦ I   -    портландцемент без Д (добавок)

СЕМ II  - ЦЕМ II  - ПЦ II   -   портландцемент зі шлаковою добавкою від 6 до 34%

СЕМ III - ЦЕМ III - ШПЦ III - шлакопортландцемент або портландцемент зі шлаковою добавкою від 36 до 80%

ПЦ частіше застосовують в складних кліматичних умовах: він добре переносить негативні температури, швидко схоплюється і зручний в роботі. ШПЦ частіше застосовують в теплий період для побутових потреб, в стандартних умовах будівництва (для виробництва армованого бетону, при будівництві гідроспоруд...). У ШПЦ дуже повільний процес набору міцності, а зрівнятися з ПЦ за цим показником він зможе лише через майже рік.

Далі в найменуванні вказуються класи А і Б, які означають процентний вміст шлаку:

• добавки в портландцемент: А - 6-20%, Б - 21-35%,
• добавки в шлакопортландцемент: А - 36-65%, Б - 66-80%.

Іноді для II типу після вказівки класу є уточнення різновиду добавки у вигляді букв: Ш (шлак), В (вапно), З (зола), МК (мікрокремнезем).

Для III типу таке уточнення не має сенсу, тому що додатковий компонент - шлак - вже вказано в назві ШПЦ.

Цемент ПЦ ІІ /Б - з розфасовкою в паперові мішки по 25 кг, як правило, орієнтований на застосування в цивільному будівництві.

Цемент ПЦ ІІ /А випускається рідко в розфасованому вигляді, в основному використовується у виробництві залізобетонних конструкцій.

У цементну суміш зазвичай окрім клінкеру включені 2 і більше спеціальних компонентів, проте їх кількість не повинна перевищувати 5%. Це активні мінеральні добавки, різні наповнювачі, прискорювачі твердіння або міцності та багато інших, здатних підкреслювати або суттєво покращувати властивості цементу.

Час початкового схоплювання цементу - від 45 хв. Час повного схоплювання цементу - 28 діб. Зазвичай в характеристиках виділяють 2, 7 і 28-денні періоди схоплювання, вказуючи для них міцність, що набирається. Так, для марки М400:

• міцність цементу при стисканні у віці до 2 діб - 0 МПа;
• міцність цементу при стисканні у віці до 7 діб - 20 МПа;
• міцність цементу при стисканні у віці понад 28 діб - 40 МПа.

У сучасному європейському маркуванні вказується клас міцності в МПа: 22,5 - 32,5 - 42,5 - 52,5.

Приклад: бездобавочний ПЦ I - 500 це 42,5 МПа, ПЦ I - 400 це 32,5 МПа.

В кінці російського маркування вказується швидкість твердіння: Б (швидко твердне), Н (нормально твердне). Швидкість набору міцності маркується літерами: Н - нормальна і Р - висока рання.

Приклад маркування цементу і подальшої розшифровки позначень (українське і російське маркування):

ПЦ ІІ / А - Ш - 400 (портландцемент, тип ІІ, клас А - добавка шлаку не більше 20%, марка - 400).
ЦЕМ ІІ / А-Ш 32,5 Б (портландцемент, тип ІІ, клас А - добавка шлаку не більше 20%, марка - 400, швидкотвердіючий).

Рівень морозостійкості цементу - одна з основних характеристик. З метою підвищення рівня морозостійкості цементний порошок доповнюють мінеральними добавками. Як приклад: у невеликій кількості вносять абієтат натрію або нейтралізований деревний пек.

Цемент, як сухий будівельний матеріал, має, як правило, порівняно невеликий термін придатності: навіть за нормативних умов зберігання - 2-3 місяці. Протягом кожного наступного місяця порошок втрачає до 15% міцності, а через півроку - до 50% міцності, характерної для цієї марки. Цемент, будучи гігроскопічним матеріалом, добре вбирає вологу, при цьому він твердне і змінює структуру на хімічному рівні. Мінімізувати це можна ретельним дотриманням умов зберігання: зберігати мішки з цементом виключно в сухих приміщеннях невисокими штабелями до 180 см на дерев'яних або пластикових піддонах.

Уповільнення процесу твердіння цементу домагаються додатковою упаковкою мішків в поліетилен або пересипанням цементу в герметичні ємності.

Важливо! Прислухайтеся до поради майстра: не зберігайте цемент без необхідності, придбайте розрахункову його кількість безпосередньо перед початком робіт.

Як застосувати скам'янілий цемент.

Затверділий сухий цемент - це крихкий матеріал, і його використання лише знизить загальну міцність і спровокує появу тріщин в будь-якому моноліті. Розчин, замішаний на затверділому, але такому що не втратив сипкість цементі, можна використати лише в місцях невеликих механічних навантажень. Іноді скам'янілий цемент застосовують як наповнювач, і то тільки в невеликих кількостях.

Важливо! Жодне повторне подрібнення не поверне злежалому цементу початкові властивості.

Застосування цементу