Цемент портланд (портландцемент) – что это такое, свойства, марки, разновидности, отличия

1 Состав и эксплуатационные характеристики

Наиболее распространенная марка цемента – нормальнотвердеющий портландцемент состоит из двух компонентов: гипса и клинкера, размер фракций которых варьируется в пределах 20-100 мкм. Клинкер представляет собой спекшуюся смесь из известняка и глины, содержащей в составе 75-90% силиката кальция. Помимо основного сырья в состав могут добавляться разнообразные модификаторы (отвердители, гидрофобизаторы) — примеси, благодаря которым итоговая смесь получает требуемые характеристики.

Среди ключевых характеристик портландцемента, влияющих на его эксплуатационные свойства, наиболее важными являются:

1. Коррозийная устойчивость. Коррозия является главной причиной разрушения арматурных каркасов, замоноличенных внутри бетонных конструкций. С целью предотвращения развития коррозийных процессов в состав цемента вводятся специальные присадки, уменьшающие выделение извести в процессе отвердевания кальция, что в свою очередь значительно снижает химическую активность солей. Также коррозия может уменьшаться посредством добавления в состав полимерных гидрофобизаторов, закупоривающих поры бетона, что препятствует проникновению влаги внутрь материала.

2. Гидрофобность (впитывание воды). От данного фактора зависит соотношение жидкости и  сухой цементной смеси, которое позволяет получить раствор оптимальной густоты. Согласно справочным данным, портландцементу необходимо около 23-27% воды от изначального объема.
3. Размер фракций. Тонкость помола определяет цену материала, чем меньше фракции — тем дороже цемент. Это обуславливается тем, что раствор из порошка мелкого помола значительно быстрее отвердевает. Недостатком тут является чрезмерная водопотребность фракций мелкого помола, поэтому оптимальным считается использование частиц как мелкого (до 40), так и крупного (до 90 мкм) размера.
4. Морозостойкость. Именно от данного параметра зависит долговечность цемента после отвердевания, поскольку проникшая в материал влага способна при замерзании увеличивается в размерах и разрывает его изнутри. По этой причине в состав добавляется специальное сырье — натрий, абиетат, древесный пек, увеличивающее его устойчивость к температурным колебаниям.
5. Срок отвердевания и итоговая прочность. Механическая прочность раствора определяется спустя 28 дней после его отвердевания. Данная величина измеряется в МПа, для портландцемента она варьируется в пределах 30-60 МПа. В строительстве широко используются быстротвердеющие марки портландцемента, набирающие прочность за 3-4 дня.

Портландцемент в порошковом состоянии

При выборе цемента в первую очередь необходимо учитывать условия окружающей среды, в которой бетон будет эксплуатироваться. Вам нужно точность знать такие параметры как средняя температура воздуха и границы ее колебаний, влажность, частота и обильность осадков.

1.1 Технология производства

Производство портландцемента может вестись по мокрому либо сухому методу, которые отличаются между собой способом смешивания сырья — мокрый метод предполагает смешивание компонентов в виде раствора, сухой — в виде порошка.

Мокрая технология производства портландцемента используется для приготовления составов на основе глины, мела и железосодержащих добавок. Данные компоненты смешиваются между собой в водной среде, в результате чего образуется шлам влажностью около 40%. Материал загружается в цилиндрическую печь обжига, длина которой может доходить до 200 м, где в течении 3-4 часов прогревается при температуре 1500 градусов. В процессе обжига печь непрерывно вращается вокруг своей оси. Нагрев способствуют выделению из шлама углекислоты, благодаря чему образовывается портландцементный клинкер, который измельчается до порошка требуемого размера. Далее портландцементный клинкер смешивается с гипсом, таким образом и получают итоговый материал.

Линия производства портландцемента

Также существуют комбинированная способы производства портландцемента, имеющие две разновидности:

• способ №1: в смешанное сухое сырье добавляется вода и состав доволится до влажности 17% (для корректировки влажности используются специальные фильтры), затем материал поступает в печь, обжигается и измельчается;
• способ №2: компоненты смешиваются в сухом виде, затем в шлам добавляется 10% воды, материал гранулируется и поступает в печь обжига, по завершению прогревы выполняется помол гранул.

Производственный цех

Мокрый метод производства портландцемента применяется чаще, поскольку он обеспечивает более высокое качество итогового материала, а также отличается меньшим расходом электроэнергии на измельчение шлама.

Технология производства портландцемента

• Подготовка первичного сырья, смешивание компонентов в определенных пропорциях, измельчение составляющих до подходящих размеров.
• Выполнение обжига. Полученная смесь подвергается термическому воздействию при температурах близких 1400 °С. В итоге получают клинкер.
• Клинкер ещё раз измельчают, смешивают с гипсом.
• Внесение минеральных добавок и связующих для придания портландцементу дополнительных улучшенных характеристик вроде морозостойкости, пластичности, повышенной прочности.

Технология обжига при изготовление цемента портланд подразумевает использование разных методов.

Сухой обжиг – перемол смеси и ее сушка осуществляются одновременно, что положительно сказывается на сокращении времени технологического процесса и позволяет получить готовый продукт на выходе.

Мокрый обжиг – первоначально компоненты измельчают до нужной фракции.

Далее проводят увлажнение глины до 70% влажности. После смешивают готовую глину с известняком в мельнице и просушивают. Комбинированный способ – исходное сырье первоначально увлажняется до уровня 14%, измельчается, сушится в мельнице.

Различия между обычным цементом и ПЦ

С понятием цемента многие знакомы и его аналоги часто также называют. Однако серый или белый вяжущий компонент различается по составу и техническим характеристикам. Поэтому порошки имеют свои названия и классификацию.

Итак, рассмотрим портландцемент – что это такое. Это одна из самых востребованных разновидностей цемента. Обоснован высокий спрос на материал рядом свойств, которые актуальны как для частного строительства, так для городского и промышленного сектора.

Для понимания разницы между вяжущими стоит начать с термина «цемент». Это искусственно созданный тип строительного порошка из спеченных минералов, который применяется как связующий гидравлический компонент для приготовления того или иного раствора: бетон, штукатурка или ровнитель для пола, клей или кладочная смесь, гидроизоляция. После контакта с водой и ее выхода из смеси цемент превращается в твердое тело, которое по свойствам схоже с природным камнем.

Теперь рассмотрим что такое портландцемент. Это молотый цементный клинкер, который дополнен гипсом (содержание не превышает 5% от общего объема образца) и рядом функциональных добавок (их доля в составе – от 0 до 25%). Гипсовый компонент способствует среди прочего увеличению рабочего времени того или иного раствора до 45 минут. Отличительной чертой состава является высокое содержание силиката кальция. Показатель достигает 70-80%.

Техническое описание

Портландцемент группе цементов обладает самыми высокими прочностными показателями. Так как компоненты здесь могут иметь разный состав и рецептура предусматривает различное содержание тех или иных добавок, различаются несколько разновидностей ПЦ. В большинстве своем производители разрабатывают и выпускают образцы универсального типа. Но существуют узкоспециализированные варианты. Вот все виды:

• быстротвердеющий; 
• нормальнотвердеющий; 
• пластифицированный; 
• гидрофобный; 
• сульфатостойкий; 
• дорожный; 
• белый и цветной; 
• с умеренной экзотермией; 
• с поверхностно-активными органическими добавками.

Для портландцемента изготовленного из цемента без добавок или с ними характерны в среднем следующие показатели:

• плотность – насыпная 1100 кг/куб.м, уплотненная 1600 кг/куб.м; 
• помол – порядка 40 микрон; 
• водопотребление – оптимальное для достижения заявленной прочности значение не превышает 25-28%; 
• временные промежутки – после смешивания с водой около 45 минут в рабочем состоянии, отвердевание происходит не более 10-12 часов; 
• объемные изменения – на улице уменьшается на 0,5-1мм/м, в воде увеличивается максимум на 0,5 мм/м.

Материал не боится коррозии, обладает высокой прочностью на сжатие. Хранится портландцемент до применения в течение года. Спустя 3 месяца по истечении этого срока качественные показатели снижаются на 20%, а через 12 месяцев на 40%. То есть просроченный ПЦ М500 может стать близким по качеству М400 или еще меньше.

Разновидности портландцемента

ПЦ сульфато-стойкий

Этот цемент имеет стойкость к сульфатным водам и очень медленно твердеет. Используется для подводных и подземных сооружений.

ПЦ с активными добавками

В данный вид цемента добавляют активные добавки, пластификаторы. Они придают делают бетон водо отталкивающим и высоко пластичным.

Белый ПЦ

Белый портландцемент, считается декоративным. Однако, для получения белого цемента, в смеси значительно снижают содержание железа, и не используют пигментные добавки. Такая обработка делает его в три раза дороже, обычного серого цемента.

Цемент ИПЦ

Это известково–шлаковый портландцемент. В состав входит доменный шлак, известь, гипс, готовый портландцемент. Используется только в воде, на воздухе разрушается.

Цемент глиноземистый

Данный цемент производят из клинкера в состав которого входят обожженная смесь алюминиевой руды и известняка. По количеству глинозема подразделяют глиноземистый и высокоглиноземистый цементы.

Глиноземистый без гипса и минеральных добавок. Из-за чего, он быстро твердеет, но медленно схватывается. Для усиления схватывания в него добавляют портландцемент или известь.

Высокоглиноземистый используют для защиты печей и промкотлов, из-за его жаропрочности.

Цемент марки портланд

Изготавливают цемент из гипса и молотого клинкера. Клинкер обожженная смесь глины и извести. Полученные гранулы клинкера, перемалывают и добавляют гипсовый порошок.

Это состав самого простого ПЦ, продающийся в отечественных магазинах под марками М400/500/600 (ГОСТ 10178). Цифра в маркировке означает прочность получаемого монолита на вертикальную нагрузку. В продаже можно найти цементы по ТУ М200, М300 и М700. Есть варианты М800 и М900.

Однако, для получения специальных свойств производители могут добавлять в клинкер добавки в виде оксида железа, оксида магния, алюминаты, оксиды кремния и кальция, силикаты.

Также некоторые производители добавляют в цемент минеральные добавки в виде, пемзы, вулканического туфа, кремнеземистых отходов, а также современные пластификаторы.

Советы по использованию

Портландцемент является более сложным по своему составу, нежели обычный раствор.

Работая с такими материалами, следует прислушаться к советам и рекомендациям специалистов:

• Чтобы раствор поскорее затвердел, необходимо подобрать подходящий минералогический состав цемента, а также применить специальные добавки. Нередко в таких случаях обращаются к электрическому прогреву или тепло-влажной обработке.
• Для замедления затвердевания применяют нитраты натрия, калия и аммония. Э
• Необходимо учитывать и сроки схватывания цементного теста. Начало данного процесса происходит не раньше, чем через 30-40 минут, а завершение – не позже, чем через 8 часов.
• Если портландцемент планируется использовать для обустройства фундамента в условиях сложного грунта, то специалисты настоятельно рекомендуют выбрать сульфатостойкий раствор, который отличается высоким содержанием минеральных компонентов.
• Для оформления полов идеально подходит цветной или белый портландцемент. С использованием такого раствора можно создавать красивые мозаичные, плиточные и брекчиевидные покрытия.

Портландцемент не является редкостью. Его можно купить практически в любом строительном магазине. Его необходимо грамотно подготовить к работе. Для этого нужно взять 1,4-2,1 воды на каждые 10 кг цемента

Чтобы рассчитать точное количество требуемой жидкости, вам необходимо обращать внимание на степень густоты раствора.
Обращайте внимание на состав портландцемента. Если в нем присутствуют различные добавки для улучшения влагоустойчивых качеств, то морозостойкие характеристики уменьшатся. Если вы подбираете цемент для влажного климата, то обычный раствор вам не подойдет

Лучше приобрести шлакопортландцемент.
Цветным и белым клинкерным смесям необходимо обеспечить транспортировку и хранение в специальной таре.
Сегодня в магазинах продается очень много поддельных клинкерных составов. Специалисты настоятельно рекомендуют при покупке знакомиться с сертификатами качества товаров, в противном случае цемент может оказаться низкокачественным.

Если вы подбираете цемент для влажного климата, то обычный раствор вам не подойдет. Лучше приобрести шлакопортландцемент.
Цветным и белым клинкерным смесям необходимо обеспечить транспортировку и хранение в специальной таре.
Сегодня в магазинах продается очень много поддельных клинкерных составов. Специалисты настоятельно рекомендуют при покупке знакомиться с сертификатами качества товаров, в противном случае цемент может оказаться низкокачественным.

Процесс получения портландцемента можно посмотреть ниже.

Свойства

Главное свойство состоит в том, что ПЦ, будучи смешанным с водой, обретает пластичность. В этом состоянии ему можно придать любую форму. После высыхания, данная форма сохранится. Причем, надолго (если не была нарушена технология приготовления раствора).

Некоторые свойства портландцемента мы рассмотрели, когда разбирались с его видами. Плотность и тонкость помола у различных типов ПЦ примерно сопоставимы. Существенно отличаются показатели прочности, что отражено в маркировке.

Сроки схватывания портландцемента таковы:

• Начало – 45 минут;
• Конец – 12 часов.

В остальном ПЦ может обладать различной вязкостью, стойкостью к агрессивным веществам, скоростью набора прочности и так далее.

Виды

Портландцемент бывает чистым и с добавками. Вяжущее без добавок не включает в состав минеральных веществ, только гипс. Такой материал используют в монтаже подземных/наземных и подводных монолитных объектов, сборных бетонных/железобетонных конструкций, эксплуатируемых при отсутствии явно выраженной агрессивной среды.

Минеральные добавки способны значительно улучшить определенные свойства материала, который может применяться в воде, агрессивных условиях. Самые популярные добавки: активные минеральные вещества, доменный шлак. Они улучшают стойкость к коррозии, воде, морозу, химии и т.д.
Виды портландцемента по добавкам (из чего сделано вяжущее):

• Нормально твердеющий – без добавок.
• Быстросохнущий – твердеет в течение 3 суток после заливки за счет вхождения в состав миндобавок и шлака. Помол смеси должен быть минимальным, есть марки М400 и М500. Благодаря применению вещества можно ускорить выполнение работ, актуально для быстровозводимых и ЖБ объектов.
• Пластифицированный – в составе есть специальные добавки для уменьшения водопоглощения, повышения подвижности и термостойкости. Пластификаторы вводятся в порошок на этапе помола, они обволакивают частицы цемента, не позволяя им склеиваться. Состав получается комфортным в работе, актуален для работы со сложными архитектурными конструкциями.
• Гидрофобный – не впитывает влагу, быстро схватывается благодаря наличию в составе асидолов, мылонафт. Используется в условиях повышенной влажности, на объектах с риском подтопления.
• Портландцемент тампонажный – защищает скважины от грунтовых вод, актуален в газовой/нефтяной сферах, так как не боится температуры и давления, держит конструкцию даже в начале застывания. Есть тампонажный облегченный состав, содержащий соответствующие добавки.

• Расширяющийся – увеличивается в объеме при замесе. Используется при заполнении трещин и швов, в разного типа ремонтных работах.
• Портландцемент со шлаком – с добавлением доменных шлаков, повышающих объем частиц металла в составе и делающих застывший камень стойким к огню. Так получают жаропрочный бетон, который используется при создании объектов под водой, землей, на значительной высоте. А вот морозостойкость у состава невысокая.
• Сульфатостойкий – не боится сульфатных вод, провоцирующих коррозию. Чаще всего данный тип цемента также обладает стойкостью к морозу и выполняется в марках М300-М500.
• Белый портландцемент – используется в декоративных целях при проведении архитектурных и отделочных работ, часто окрашивается разными пигментами. Белый цемент производитель получает за счет использования белых глин, чистых известняков, а также охлаждения клинкера водой.
• Шлакощелочной цемент – демонстрирует еще более высокие показатели и свойства в сравнении с обычным портландцементом. Стоек к агрессивным воздействиям, средам, температурным перепадам, жаре и морозу, влаге. Такие характеристики удается получить благодаря введению в состав щелочи и молотого шлака, реже – глины.
• Цветной – актуален для декоративных работ, получают путем добавления к белому портландцементу пигментов (охра, железный сурик, оксид хрома и т.д.).
• Магнезиальный – производится на базе нагрева оксидов магния до высокой температуры и добавления водного раствора хлорида магния 30%. Технология создания и компоненты делают цемент прочным и хорошо поддающимся отделке (полировка, противодействие микроорганизмам и т.д.). Часто применяют для отделки, выполнения сложных конструкций.

• Пуццолановый портландцемент – создают из цветного цемента, гипса, добавок осадочного либо вулканического происхождения. Раствор стоек к воде, застывает даже под водой, поэтому применяется в сооружении гидротехнических конструкций, для облицовки разного типа резервуаров, поверхностей, пребывающих в контакте с хлорированной либо морской водой. Застывший камень получается прочным, стойким к воде и химикатам, не дающим высолов.
• Глиноземистый – прочный, быстро твердеющий цемент на базе клинкера и известняков в расплавленном виде. В порошке содержится много алюминатов кальция (низкоосновных). Застывает при +25С и ниже, иначе теряет половину прочности. Материал с другими видами цемента и добавками смешивать запрещено. Обычно порошок используют для создания стойких к кислоте растворов, заполнения гранита, бештаунита и иных кислостойких пород. Схватывается такая смесь в течение 8 суток.

Марки цемента

М300

М300 характеризуется повышенной водо-стойкостью и водо-непроницаемостью, и стойкостью к некоторым видам коррозии.

М400

Портландцемент М400 (ГОСТ 10178-85) обладает высокой морозо и влаго-устойчивостью. Применяется в железобетонных конструкциях, сооружениях наземных и подземных, включая фундаменты.

М500 (ГОСТ 10178-85)

Данный портландцемент использует для строительства мостов, бетонных и железобетонных конструкций, военных сооружений повышенной прочности, а также в восстановительных работах.

• Б – быстро затвердевающий;
• Н – нормированный;
• ПЦ – обычный портландцемент;
• БЦ – белый цемент;
• ПЛ – с пластификатором;
• СС – сульфато-стойкий;
• ГФ – гидрофобный;
• ШПЦ – шлаковый портландцемент.
• ВРЦ – водопроницаемый.

Opolax.ru

Марки

Марка портландцемента базируется на показателе прочности опытного образца при исследовании его на сжатие и изгиб. Образец делают из цемента и песка в соотношении 1:3, размер тестового камня составляет 4х4х16 сантиметров. Ему дают застыть за 28 суток при высокой влажности, могут пропаривать, а потом проводят исследования.

Самыми популярными сегодня считаются марки от М400 до М600, но в Москве и регионах можно найти и иные виды материала.

Марки портландцемента:

• М400 – самая востребованная смесь с актуальными показателями.
• М500 – смесь с большим запасом прочности, применяется в ремонтно-дорожных работах, реконструкции, ремонте, строительстве военно-технических объектов и т.д.
• М600 – прочность повышена, раствор актуален для создания ответственных ЖБИ, инженерных сооружений, конструкций.
• М700 – максимальная прочность, смеси для напряженных конструкций. В индивидуальном строительстве не применяется из-за высокой цены и неактуальности высоких показателей.
• М900 – цемент сверхпрочного типа, его выбирают исключительно для создания сложных военных объектов (бункеров, к примеру).

Что касается промежуточных марок (М550, к примеру), то они не очень сильно отличаются от ближайших (в данном случае это М500 и М600) и не предполагают уникальных свойств. Обычно такие марки близки по параметрам к меньшему коэффициенту (М500), но с повышенным запасом прочности.

Характеристики

В состав портландцемента входит измельченный клинкер, гипс и, при необходимости, минеральные добавки. Эти компоненты обеспечивают ему быстрый процесс затвердевания в воде и на воздухе. Клинкер получается в специальных печах, где все составляющие компоненты проходят процесс обжига и плавления.

Когда процесс обжига завершен и клинкер полностью остыл, производят его тщательное измельчение. И далее добавляется гипс в определенном количестве, чтобы оксид серы в готовом продукте содержался в определенных пределах (1,5-3,5%).

Портландцемент может встречаться с добавками и без них. Дополнительные компоненты способны придать конечному продукту улучшенные свойства и характеристики. Согласно стандарту ГОСТам 10178 85 и  31108 2003, портландцемент подразделяется на 5 марок: 400, 500, 550, 600, 700.

Они отличаются по сфере применения:

1. М400 — изготовление железобетона, для конструкций любого типа.
2. М500 и М550 — сборные конструкции из железобетона; изделия из асбестоцемента; дорожная сфера строительства.
3. М600 — изготовление железобетона для сборных конструкций, когда требуется сырье высоких марок.
4. М700 — для строительства напряженных конструкций; изготовление высокопрочного бетона.

На примере портландцемента марки М400 можно выделить основные свойства и характеристики,присущие данному строительному материалу:

• Состав клинкера насчитывает следующие химические составляющие: CaO, FeO, AlO, МgО, ТiO и SiO. Он также имеет сложный минеральный состав: алит, белит, алюмоферрит и алюминат. Суммарное содержание минеральных компонентов достигает 95-97%.
• Удельный вес данного цемента – это относительная величина, поскольку материал имеет сыпучую структуру. Между его частичками расположено пространство воздуха. В данном случае на удельный вес будет влиять несколько факторов: транспортировка, условия хранения, марка цемента и т. д. Средний показатель веса может колебаться от 1200 до 1300 кг/куб. м.
• Плотность отличается в зависимости от марки стройматериала и имеющихся в нем добавок (2,9-3,2 т/куб. м). В рыхлом состоянии он имеет плотность 1-1,1 т/куб. м, а в уплотненном – 1,5-1,7 т/куб. м.
• Скорость и сроки схватывания фиксируется на специальном приборе с температурными показателями 18-22оС. Обычно этот процесс приходит в действие спустя два часа и заканчивается на 4-6 час. На данный показатель может влиять ряд факторов: степень помола, наличие минералов, требуемая густота раствора и прочее. Полное затвердевание происходит на 25-27 день.
• Средняя цена на портландцемент будет зависеть от завода и страны-производителя, объема упаковки и марки продукции. Для портландцемента М400 цена может варьироваться от 150 до 250 рублей.

Разновидности портландцемента

В зависимости от свойств и сферы использования портландцемент можно разделить на несколько основных групп:

Разновидности цемента.

1. Быстросохнущий цемент из-за специальных добавок шлаков и минералов твердеет уже в первые 3 дня. Это позволяет существенно сократить период выдержки монолита в опалубке. Марки быстротвердеющего портландцемента — М400, М500.
2. Нормальнотвердеющий цемент не содержит добавок, влияющих на строки затвердевания, и не требует особо тонкого помола. Данный продукт соответствует характеристикам, определенным в ГОСТ 31108-2003.
3. Пластифицированный портландцемент отличают специальные добавки-пластификаторы, обеспечивающие цементному раствору требуемую подвижность, плотность, термоустойчивость, минимальное поглощение влаги.
4. Гидрофобный цемент получают путем введения асидола, мылонафты и других гидрофобизирующих добавок. Его характеризует небольшое увеличение периода схватывания и способность не впитывать влагу.
5. Сульфатостойкий используют для получения морозоустойчивого бетона в строительстве сооружений, испытывающих воздействие сульфатных вод. Этот цемент предотвращает развитие сульфатной коррозии. Производятся марки 300, 400, реже — 500.
6. Портландцемент белый изготавливают из чистых известняков и белых глин. Для дополнительного отбеливания полученного клинкера его охлаждают водой. Цемент производится марок М400, М500. Основная сфера применения — отделочные и архитектурные работы, основа для цветного портландцемента.
7. Шлакопортландцемент используют для получения жароустойчивого бетона. Из-за низкого коэффициента морозоустойчивости его используют при возведении разных сооружений под водой, под землей и на земле. Для него характерно высокое содержание частичек металла из-за добавки доменных шлаков.
8. Шлакощелочной цемент содержит добавки щелочи и молотого шлака, возможно, с глинистыми включениями. Схватывается так же, как и обычный песчанистый портландцемент, но характеризуется высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред, низких температур, имеет низкий показатель поглощения влаги.

https://youtube.com/watch?v=_Yl9s7PwmDM

Каждый из перечисленных видов цемента имеет свою область использования, где их применение является наиболее целесообразным. Правильный выбор портландцемента обеспечит необходимые эксплуатационные характеристики строительным сооружениям.

Чем портландцемент отличается от обычного цемента

Портландцемент — это улучшенная разновидность цемента за счет добавления в него соответствующих компонентов. Основным отличием считается наличие в составе химических продуктов, имеющих более короткий срок хранения в сухом виде. В обычный цемент добавляются только пластификаторы и соответствующие минеральные добавки:

• кремнеземистые отходы;
• пемза;
• вулканические туфы.

В портландцементе же присутствуют различные силикаты и алюминаты. Для создания клинкера используются:

• Cao;
• SiO2;
• Al2O3;
• Fe2O3;
• MgO;
• SO3.

Главными особенностями строительного материала в данном случае считаются:

• Долговечность, так как портландцемент имеет повышенную стойкость к износу.
• Возможность противостоять низким температурам, что актуально, если работы будут выполняться в регионах, где постоянно минусовые показатели ртутного столбика.
• Достаточно низкая цена, поскольку используемый сырьевой материал является доступным и не требует больших расходов на его добычу.

Особенности состава

Из чего же делают портландцемент? Основной состав строительного материала — это алит и белит, известковый камень. Дополнительно для производства портландцемента добавляются специальные минералы в соответствующей пропорции. Основные из них:

• кальций – 44%
• кремний – 14,5%;
• алюминий – 3,5%
• железо –2%;
• магний –1,6%.

Могут добавляться и такие компоненты, как глина, железная руда, и даже остатки литейных материалов. При этом их количество в общем должно составлять не более 1%.

Отвечая на вопрос, какой процент известняка непосредственно используется при производстве портландцемента, то он составляет 75-78%.

Как разводить портландцемент

Портландцемент — это простой в использовании строительный материал, поэтому, чтобы сделать раствор, требуется смешать сухой состав с водой. Пропорции обозначенных компонентов могут разниться в зависимости от требуемой густоты раствора на выходе. Поэтому примерное количество воды может составлять от 1,4 до 2,1 (десятилитровых ведер) на 10 килограмм портландцемента. Более подробно можно посмотреть пропорции в таблице.

Компоненты	Цемент(мешок 25 кг) (шт.)	Песок(ведро 10 л.) (шт.)	Щебень(ведро 10 л.) (шт.)	Вода(ведро 10 л.) (шт.)
Бетон М 300	1	4	7	1,5
Кладочный раствор	1	8	—	2
Штукатурная смесь	1	6,5	—	2

Количество воды для создания раствора нужной консистенции еще зависит непосредственно от влажности песка и щебня. Приблизительно расчет должен выполняться по таким показателям:

• для цементно-песчаного раствора – 1 часть цемента на 0,6 литра воды;
• для бетона В25 (М350) –1:0,4;
• для бетона В15 (М200) – 1:0,6;
• для бетона В7,5 (М100) – 1:0,7.

Цемент марки портланд

Изготавливают цемент из гипса и молотого клинкера. Клинкер обожженная смесь глины и извести. Полученные гранулы клинкера, перемалывают и добавляют гипсовый порошок.

Это состав самого простого ПЦ, продающийся в отечественных магазинах под марками М400/500/600 (ГОСТ 10178). Цифра в маркировке означает прочность получаемого монолита на вертикальную нагрузку. В продаже можно найти цементы по ТУ М200, М300 и М700. Есть варианты М800 и М900.

Однако, для получения специальных свойств производители могут добавлять в клинкер добавки в виде оксида железа, оксида магния, алюминаты, оксиды кремния и кальция, силикаты.

Также некоторые производители добавляют в цемент минеральные добавки в виде, пемзы, вулканического туфа, кремнеземистых отходов, а также современные пластификаторы.

Правильное приготовление и особенности производства

Для получения максимально качественного по характеристикам и эксплуатационным возможностям состава следует производить смешивание всех компонентов с соблюдением их пропорций. Особенно на результат влияет то, какой процент воды содержит в себе готовый объем цементного раствора. Точность при изготовлении любого строительного раствора крайне необходима, чтобы сохранить за ним высокоуровневые эксплуатационные свойства — прочностные показатели и способность стойко выдерживать воздействие внешних факторов.

Основные технологические качества, которыми обладает обычный цемент, могут быть улучшены. Производитель для определенных марок выпускаемого продукта может обеспечить:

• водо- и морозостойкость;
• сделать консистенцию более текучей, что позволяет данную однородную равномерно распределяемую массу заливать в опалубку или наносить слоями при отделке различных поверхностей;
• обеспечить пластичность и качества клея, чтобы облицовывать с помощью плиточных материалов (возможно за счет использования смолообразных добавок).

Универсальное отличие цемента заключается в том, что он может служить основой, из которой получают нужный строительный материал, как похожий на первоначальный, так и в совершенно иной форме. В частности, строители нередко заготавливают из него нужные объемы бетонной смеси, а на заводе осуществляют выпуск железобетона, добиваясь высокой механической прочности за счет армирования вещества, которое быстро затвердевает.

В каких случаях не подходит

Портландцемент на рынке представлен в большом ассортименте, поэтому подходит практически для всех задач, объектов, зданий, конструкций

Самое важное при расчетах – точно определить предполагаемые нагрузки и ожидаемые свойства, а потом в соответствии с ними приобретать материал

Но нужно помнить, что разные добавки могут взаимоисключать одна другую и просто сводить к нулю полезные свойства.

К примеру, если одновременно вводить присадки для стойкости ко влаге и морозу, первые ухудшат второе качество. То есть, цемент с добавками лучше не использовать в условиях существенно пониженной температуры окружающей среды. А вот пуццолановый цемент не стоит эксплуатировать при сильном морозе.

Применение материала определяется и его назначением. Для создания монолитных конструкций и объектов гражданского назначения (мосты, высоковольтные линии и т.д.) лучше брать цемент минимум М500, а вот для возведения частного дома нет смысла применять М600 или М700 – это будет пустая трата финансов.

Все виды портландцемента нельзя использовать в соленых водоемах, текучих водах, руслах рек проточного типа, водах с повышенным содержанием разных минералов. Так, даже сульфатостойкий цемент может эксплуатироваться лишь в умеренных статичных водах, а вот для плотин, дамб и других подобных сооружений выбирают специальные виды цемента.

Ввиду того, что в портландцементе содержится много силикатов кальция, не стоит выбирать данный тип смеси для создания конструкций и блоков специального назначения.

Цемент портланд – качественный и прочный материал, позволяющий создавать бетонные растворы с различными характеристиками для реализации тех или иных задач. При условии верного выбора и использования в соответствии с технологией портландцемент обеспечит наилучший результат.

Определение портландцемента

Портландцемент – широко применяемый тип цемента, употребляется в качестве связующей основы для получения раствора.

Был изобретен в 1824 году в Англии каменщиком Джозефом Аспдином и получил свое название по сходству и внешнему виду с известняком Портленда, острова в графстве Дорсет (Англия).

Портландцемент получают путем измельчения клинкера с добавлением мела в необходимом количестве для упорядочения процесса гидратации. Проведя микроскопический анализ на куске цемента можно обнаружить присутствие четырех основных компонентов, а именно L алита (трехкальциевого силиката), белита (дикальция силикат), целита (трехкальциевого алюмината) и браунмиллерита (алюминат феррита).

Производство портландцемента происходит в три стадии:

1. Приготовление сырой смеси из сырья.
2. Производства клинкера.
3. Подготовка цемента.

В качестве сырья для производства Портланд материалов применяют минералы содержащие оксиды:

• Кальция СаО (44%)
• Кремния SiO 2 (14,5%)
• Алюминия Al2O3 (3,5%)
• Железа Fe2O3 (2%)
• Магния MgO (1,6%)