Портландцемент что это за цемент
Строительно-технические свойства портландцемента и его применение
Для выполнения строительных работ требуется качественный материал. Портландцемент — это та основа, без которой строительство будет считаться сомнительным, особенно, где необходимо придерживаться требований к прочности выстроенного сооружения.
Портландцемент: что это такое — определение и история получения
Портландцемент по определению — это гидравлическое вяжущее вещество, непосредственно представляет собой цемент, отличающийся составом и количеством используемых материалов для его производства от привычного цемента.
Портландцемент впервые был создан в 1824 году англичанином Джозефом Аспдином, и в этом же году, 21 октября, он запатентовал свое творение. Название обозначенный строительный материал получил согласно наименованию острова Портланд, который находится в Англии. Основной горной породой непосредственно для получения портландцемента является известняк (мел, ракушечник, мраморная крошка).
Технология создания состоит из нескольких основных этапов, при этом используемые материалы должны составлять строго утвержденное процентное число. Производится портландский цемент вследствие измельчения клинкера и гипсового камня в порошкообразное состояние. Готовый материал после фасуется.
Чтобы добыть клинкер, необходимо соответствующие компоненты нагреть. Для этого используется специальная печь цилиндрической формы, которая должна находиться под небольшим уклоном. Температура нагрева достигает 1480 градусов, а время обжигания составляет от 2 до 4 часов.
При такой температуре применяемые минералы не плавятся, а преобразуются в целостную структуру (агрегируют). В конце процесса получается готовый продукт (клинкер), определяющий его прочность
Область применения портландцементов
Применение портландцементов возможно в различных видах строительных работ в соответствии с маркировочными значениями:
Использовать цемент портланд можно для строительных работ, в которых особое место занимает долговечность, прочность, влаго- и морозостойкость.
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:
В портландцементе же присутствуют различные силикаты и алюминаты. Для создания клинкера используются:
Главными особенностями строительного материала в данном случае считаются:
Портландцемент еще отличается от обычного тем, что первый быстрее можно довести до эксплуатационного состояния.
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:
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:
[info-box type=»warning»]Обязательно требуется соблюдать обозначенные пропорции, чтобы в последующем не возникли проблемы с качеством выполненных работ.[/info-box]
Разновидности портландцемента, какие бывают основные марки
Портландцемент — это достаточно прочный строительный материал с наличием нескольких разновидностей. Основными из них считаются нижеперечисленные.
Быстротвердеющий (БТЦ)
Добавление этого вида портландцемента в бетонные смеси позволяет им застывать в течение 3-х суток. Ведь обычный портландцемент набирает свою прочность спустя 28 дней. Чтобы повысить крепость строительного материала, к основному составу клинкера производится добавление 10% пепла или пемзы и 15% гранулированного шлака.
Сульфатостойкий
Чтобы создать этот вид цемента, в клинкер домешивается трепел и диатомит, а, чтобы смесь имела большую пластичность, кладут глину, которая имеет низкое содержание глинозема. При этом, в клинкере должны отсутствовать активные добавки, поскольку они способствуют усилению процесса выделения тепла непосредственно при затвердевании раствора.
Тампонажный
Используется этот вид строительного материала для тампонирования нефтяных и газовых скважин. Портландцемент изготавливают непосредственно из материалов, утвержденных согласно ГОСТу, поэтому производство должно соответствовать установленным требованиям технологического процесса. В учет берется норма текучести, прочности и время застывания.
Дополнительно нужно обозначить и такие разновидности высококачественного стройматериала:
Существует еще белый и цветной портландцемент. Основное отличие заключается в добавлении в них специальных пигментов и красящих оксидов.
Маркировка на упаковках свидетельствует о том, где можно применять усовершенствованный стройматериал. На сегодня в продаже встречаются такие марки портландцемента:
Значения 400 и 500 подразумевают под собой выдержку нагрузки определенного количества килограмм на квадратный метр (кг/м3). При этом буква «Д» показывает, какой процент примесей использовался в клинкере.
Технические характеристики и физические свойства
В качестве технических характеристик и основных свойств портландцемента, определяющих его востребованность, выделяют:
Плотность готового продукта зависит от присутствующих в цементе добавок. К примеру, если смесь находится непосредственно в рыхлом состоянии, то ее плотность составляет 1,1 т/м3, в уплотненном – до 1,5-1,7 т/м3.
Физические свойства портландцемента отображают его главные преимущества. Основными из них считаются:
Главные свойства портландцемента свидетельствуют об улучшенной структуре материала, поэтому его допускается применять даже в холодных климатических зонах.
Рассмотрев, что такое портландцемент и его особенности, главное – помнить, что требуется соблюдать соответствующие правила создания раствора при строительстве.
Характеристики керамзитобетонных блоков — каких размеров
Отличительные особенности портландцемента
Цемент – это группа строительных материалов, используемых в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Вопрос, чем отличается цемент от портландцемента, является некорректным. Портландцемент (ПЦ) – это разновидность цементов, которая используется чаще, чем все другие виды этого материала вместе взятие, такие как глиноземистые, высокоглиноземистые, гипсоглиноземистые и другие.
Как изготавливают портландцемент?
Исходные сырьевые материалы для производства самого простого варианта портландцемента, который, как правило, называют «обычным цементом», – перемолотый клинкер и гипс. Этапы изготовления вяжущего:
Для получения вяжущих с особыми свойствами к базовым компонентам добавляют силикаты, алюминаты, минеральные добавки – пемзу, туф, кремнеземистые отходы.
Производство цементов общестроительного назначения, к которым относится портландцемент без минеральных добавок и с минеральными добавками в количестве – до 20% от общей массы, регламентируется ГОСТом 31108-2003.
Этапы образования цементного камня
После смешивания портландцемента с водой его твердение происходит в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение осуществляется за счет реакции воды с гипсовым компонентом и трехкальциевым алюминатом. В ходе этого процесса формируется кристаллическая структура моносульфата, алюмината кальция гидрата, эттрингита. На следующих этапах твердения происходит развитие сил натяжения, благодаря медленному протеканию реакции H2O с трехкальциевым силикатом. В результате процесса образуется силикат кальция (CSH гель), главное отличие которого – аморфная структура. На всех стадиях твердения происходит обволакивание и связывание в единый искусственный камень мелких и крупных заполнителей раствора.
Области применения
Портландцемент традиционного состава широко используется в следующих отраслях:
При сжатых сроках строительства используют быстротвердеющие ПЦ, которые достигают марочной прочности уже через трое суток. Обычные – через 28 суток. Такой скорости упрочнения добиваются путем добавления компонентов вулканического происхождения и гранулированного шлака. При постройке подземных сооружений используют сульфатостойкие ПЦ, в состав клинкера которых вводят доломит и трепел.
Особенности портландцемента «Полигран»
На производственных мощностях компании «Лентехстром» выпускают портландцементы различного состава и областей применения:
Цемент – это группа строительных материалов, используемых в качестве вяжущего в строительных смесях и растворах. Вопрос, чем отличается цемент от портландцемента, является некорректным. Портландцемент (ПЦ) – это разновидность цементов, которая используется чаще, чем все другие виды этого материала вместе взятие, такие как глиноземистые, высокоглиноземистые, гипсоглиноземистые и другие.
Как изготавливают портландцемент?
Исходные сырьевые материалы для производства самого простого варианта портландцемента, который, как правило, называют «обычным цементом», – перемолотый клинкер и гипс. Этапы изготовления вяжущего:
Для получения вяжущих с особыми свойствами к базовым компонентам добавляют силикаты, алюминаты, минеральные добавки – пемзу, туф, кремнеземистые отходы.
Производство цементов общестроительного назначения, к которым относится портландцемент без минеральных добавок и с минеральными добавками в количестве – до 20% от общей массы, регламентируется ГОСТом 31108-2003.
Этапы образования цементного камня
После смешивания портландцемента с водой его твердение происходит в течение нескольких часов. Первоначальное упрочнение осуществляется за счет реакции воды с гипсовым компонентом и трехкальциевым алюминатом. В ходе этого процесса формируется кристаллическая структура моносульфата, алюмината кальция гидрата, эттрингита. На следующих этапах твердения происходит развитие сил натяжения, благодаря медленному протеканию реакции H2O с трехкальциевым силикатом. В результате процесса образуется силикат кальция (CSH гель), главное отличие которого – аморфная структура. На всех стадиях твердения происходит обволакивание и связывание в единый искусственный камень мелких и крупных заполнителей раствора.
Области применения
Портландцемент традиционного состава широко используется в следующих отраслях:
При сжатых сроках строительства используют быстротвердеющие ПЦ, которые достигают марочной прочности уже через трое суток. Обычные – через 28 суток. Такой скорости упрочнения добиваются путем добавления компонентов вулканического происхождения и гранулированного шлака. При постройке подземных сооружений используют сульфатостойкие ПЦ, в состав клинкера которых вводят доломит и трепел.
Особенности портландцемента «Полигран»
На производственных мощностях компании «Лентехстром» выпускают портландцементы различного состава и областей применения:
Цемент портланд (портландцемент) – что это такое, свойства, марки, разновидности, отличия
Цемент портланд – современный ремонтно-строительный материал общего назначения, который используется в самых разных сферах и работах. Разновидностей цемента существует огромное множество, все они отличаются по характеристикам и свойствам, обусловленным особенностями производства и входящими в состав компонентами.
Раствор портландцемента – это эластичная масса, в процессе высыхания превращающаяся в цементный камень. В современном строительстве без применения таких растворов невозможно создание монолитных зданий/конструкций, железобетонных изделий, качественных кладочных и отделочных смесей.
Особенности и изготовление
Портландцемент используют там, где нужно приготовить прочный и стойкий к различным воздействиям раствор. Это один из видов вяжущего, применяемый для замеса бетона.
Портландцемент – это сухой порошок, который необходимо затворять водой. Через некоторое время он схватывается, застывает и превращается в прочный и способный противодействовать немалым нагрузкам монолит. В зависимости от состава и их пропорций портландцемент бывает разных видов, демонстрируя соответствующие параметры.
В основе сухого порошка работает клинкер мелкого помола с добавлением гипса, призванного ускорить схватывание раствора. Марки и виды материала предполагают введение в состав различных добавок, примесей, присадок.
Чтобы получить состав, используют разные карбонатные породы горного происхождения (кремнезем, глинозем, мел, известняк) и мергелий (специальная смесь глины и карбонатных пород, представляющая собой переходную породу от известнякового типа к глинистому).
Виды и марки портландцемента могут быть разными. Производство и параметры материала регламентируются нормативными документами:
Свойства портландцемента по маркам указаны также тут. Но нужно учитывать, что более свежий документ указывает еще и марку 900, в ГОСТе 1985 года ее нет. Правда, этот нюанс интересен больше проектировщикам и инженерам, выполняющим обоснование возведения военных объектов, так как в других сферах материал не применяют.
Состав и свойства
Портландцемент производят из клинкера. Ввиду того, что в природе готовые гранулы практически невозможно найти, клинкерная крошка создается искусственно из смеси глинистых и карбоновых смесей. Готовым клинкер смешивается с гипсом (его доля не превышает 5%), чтобы сделать раствор подвижным.
Высокие эксплуатационные и технические характеристики определяются пропорцией и типом вводимых в состав портландцемента компонентов. Данный аспект регулируется ГОСТом 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент». На упаковке с порошком обязательно указывают особенности производства, соответствие ГОСТу.
Чтобы придать цементу те или иные свойства, в порошок добавляют разнообразные минеральные добавки (в объеме, равном максимум 20-25% общего веса). Их взаимодействие влияет на химический состав портландцемента, во многом определяет характеристики и параметры.
Основные свойства портландцемента определяются его составом. При выборе порошка для приготовления раствора необходимо сразу определиться со сферой применения и требуемыми (желаемыми) характеристиками, оптимальными параметрами.
Характеристики
Портландцемент характеристики предполагает более высокие в сравнении с другими типами цемента. Но многое зависит от добавок. При выборе вяжущего обращают внимание на все основные показатели и цифры, важные при выполнении расчетов. Редко какая-то одна характеристика становится основополагающей и влияет на выбор цемента – как правило, для выполнения тех или иных работ важен комплекс параметров.
Современные производители все чаще предлагают составы универсального типа, по максимуму улучшая свойства материала. Но есть и специализированные порошки, актуальные для тех или иных задач: например, пуццолановый цемент демонстрирует наилучшие показатели стойкости ко влаге и коррозии, но не слишком прочный в первые дни после заливки. Также могут отличаться и другие разновидности портландцемента.
Технические
Именно на эти свойства обращают внимание в первую очередь. Они определяют эксплуатационные качества готового раствора. Во многом влияет на то, какие качества проявляет портландцемент, марка. Многие показатели указаны на упаковке.
Физические
Применение портландцемента во многом обусловлено его физическими свойствами.
Механические
Механическая прочность портландцемента равна минимум 42.5 мПа через 28 суток после замеса. Определяют параметр обычно в условиях лаборатории, после чего выдают сертификат с указанием марки. Коэффициент марки (М500, М600) говорит о том, какое давление свободно выдерживает образец (измерения производятся в кг/м3). Прочность зависит от тонкости помола и присадок в составе.
Отличия от простого цемента
Портландцемент – это вид цемента, который считается наиболее подходящим и оправданным для заливки бетона. Бетон используют в монолитном/железобетонном строительстве, в процессе возведения разных объектов, предполагающих повышенные требования по прочности и способности противостоять нагрузкам.
Гранулы клинкера и другие добавки в составе портландцемента делают его более прочным, стойким к морозу, воздействию внешних негативных факторов и агрессивных сред. Нужно отметить, что такое описание подходит практически ко всем видам портландцемента, что делает его востребованным в процессе строительства объектов газовой, нефтяной промышленности.
Пытаясь определить, чем отличается цемент от портландцемента, нужно помнить, что они соотносятся как общий класс вяжущего и один из его видов. Портландцемент – более прочный тип цемента. И явные отличия можно определить, рассматривая конкретные марки и виды портландцемента по составу. Такие же аспекты, как технология схватывания, особенности замеса, способ монтажа, применение и т.д. схожи.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Чем отличается цемент от портландцемента?
Под технологической спецификой использования цементного раствора подразумевается то, как он застывает после заливки в опалубку, форму или на какую-либо поверхность, когда состав готовится по всем действующим требованиям и соблюдается пропорция между ингредиентами. При этом для достижения цементом максимальной прочности необходимо выждать некоторое время.
Если он еще не приобрел соответствующие прочностные характеристики, следует избегать нагрузок на цементную поверхность, поскольку велика вероятность деформации и появления трещин. То, как трансформируется бетонная смесь, какие стадии при этом проходит, и какие факторы определяют этот процесс, рассмотрим дальше.
Этапы и время формирования бетона
Типовая бетонная смесь твердеет в течение 30 дней. А когда нужно создать сверхпрочный бетонный фундамент для постройки сооружения, здания либо под промышленное оборудование, этот срок продлевается вдвое или даже втрое и может достигать 90 дней. В быту, например, когда создается стяжка, укладывается керамическая плитка, обустраиваются дорожки или отмостки из бетона, уже спустя 72 часа можно ходить по их поверхности.
Основные этапы создания бетонного слоя следующие.
Одним из ключевых свойств цемента как связующего стройматериала является его схватываемость. Насколько быстро она проявляется, зависит от температурных условий. Когда вокруг достаточно тепло (от 20-22оС) и на бетонную поверхность непосредственно воздействует солнечный свет, состав схватывается примерно в течение 2-3 часов. А при температуре около 0оС потребуется не меньше 20 часов.
Важно помнить! На начальном этапе высыхания бетона следует избегать каких-либо действий с ним, поскольку он еще подвижен и можно значительно продлить процесс схватывания.
Согласно техническим нормам, действующим в строительной сфере, после того, как поверхность схватилась, цемент затвердевает. В большинстве случаев на это уходит около 30 дней. Цементный слой считается полностью затвердевшим, если он приобрел форму, достаточную для начала следующего запланированного этапа строительства, например, финальной отделки стен или пола.
Следует обратить внимание на актуальность упомянутых промежутков времени, в течение которых высыхает бетон, исключительно при поддержании оптимальной температуры и влажности внешней среды в месте проведения работ. В таком случае будет обеспечиваться более быстрое застывание, особенно если используемое сырье высокого качества.
Важное уточнение! Чтобы нанесенные слои приобретали необходимые свойства, следует обеспечивать соблюдение пропорций при смешивании ингредиентов бетонного состава, то есть правильное разбавление водой, укрепление путем использования высококачественных добавок. В таком случае бетон получит нужные характеристики. Он гарантированно быстро затвердеет как при заливке, как и в процессе кладки блоками.
Чем отличается цемент от портландцемента?
Современные специалисты в строительной сфере постоянно используют составные цементно-песчаные смеси. Кроме того, песок в них может заменяться другими видами инертных стройматериалов, например, гравием, керамзитом или гранитным щебнем.
Правила приготовления состава и специфика производства
Чтобы получить смесь с максимально высоким качеством и отличными эксплуатационными характеристиками, необходимо смешивать ингредиенты, соблюдая определенные пропорции. Результат во многом зависит от процентного содержания воды в готовом цементном растворе. Крайне важно обеспечивать точность при создании любого состава, используемого в строительстве, так как это гарантирует наличие у него необходимых эксплуатационных характеристик, в частности, прочности и устойчивости к воздействию различных факторов внешней среды.
Технологические свойства стандартного цемента могут улучшаться. Для некоторых марок этого стройматериала производители обеспечивают:
Цемент обладает таким универсальным свойством как возможность использования в качестве основы для получения нужного стройматериала, как напоминающего изначальный, так и с абсолютно другой формой. Так, строители зачастую делают заготовки бетонной смеси в необходимых объемах, а на производстве выпускается железобетон с высокими показателями прочности, которая обеспечивается благодаря армированию быстро затвердевающим веществом.
Важно! Особенностью бетона является то, что в его основе цемент, в дополнение к которому добавляется песок и другие ингредиенты, придающие стройматериалу его характеристики.
Альтернативная разновидность цемента
Кроме вышеописанного, может использоваться альтернативный вяжущий материал. Он был изобретен в 1824 году и получил свое название от английского острова Портленд, на котором производится добыча известняка, визуально напоминающего эту смесь.
В процессе производства для получения такого продукта дробится клинкер, после чего в него добавляется мел и таким образом регулируется гидратация, то есть материал становится менее термически активным. Тщательно анализируя составы цемента и портландцемента для определения различий между ними, можно определить наличие таких составляющих:
Процедура производства этого продукта.
В качестве сырья используются такие минеральные вещества:
Добыча таких ингредиентов осуществляется открытым способом или в шахте. Композицию составляющих необходимо дополнить известняком, глиной, бокситами, железной рудой или полученным в процессе литья остатками. Следующие этапы технологического процесса, в том числе повышение температуры, при которой обрабатывается сырье, до 14800С, приводят к созданию клинкерного строительного материала, измельчаемого после добавления кальциевого сульфата и гипса.
Смешиваясь с водой, такой материал через несколько часов отвердевает и превращается в силикагель. При сочетании с известью и пластификатором природного происхождения (известняком) создается быстро устанавливаемый бетон, а в случае применения извести отдельно выпускается другой продукт, обладающий необходимым уровнем текучести для проведения наружных работ.
Отличия между цементом и портландцементом
Следует отметить, что постановка вопроса не совсем правильная, так как портландцемент – это только разновидность строительного материала, а цемент – целая категория порошкообразных продуктов со связующими свойствами.
Портландцемент имеет такие характерные отличия:
В соответствии с ГОСТ материал может быть таких марок: M400, М500, M550, M600 и M700. Каждая из них имеет определенное целевое назначение.
Портландцемент обладает широкими возможностями, но есть и другие производные материалы с разной структурой и количеством дополнительных ингредиентов, рассматривая которые, можно выявить отличия между портландцементом и цементом.
Виды цементных стройматериалов
Портландцемент используется как сырье для сборных и монолитных конструкций: железобетонных и без арматуры. Среди видов этого материала можно выделить пуццолановый и шлакопортландцемент, которые применяются в разных сферах: при проведении подземных, наземных работ даже на таких сложных объектах как гидросооружения, размещенные и под водой, и на поверхности.
В рассматриваемой категории строительных материалов есть и другие виды продуктов с разным составом: