Портландцемент для бетона дорожных и аэродромных покрытий марки 400

Обновлено: 01.05.2024

Такой цемент не всегда удовлетворяет требованиям, преъявляемым к цементам в некоторых областях строительства.

Например, в гидротехн строительстве предпочтительны цементы в пониж тепловыделением и повыш мрз в минерализованных водах

Цемент для дорожного бетона должен иметь высок прочн и мрз + трещиностойкость, пониж усадку и набухание.

При строительстве при отриц тем-рах предпочтительно использовать ПЦ быстро твердеющих в начальные сроки и облад повышенным тепловыделением. БТЦ также хороши при заводском производстве изделий, т.к. увеличивается оборачиваемость форм.

Поэтому разработаны особые виды ПЦ. В их наименованиях указываются особые св-ва (БТ, сульф стойкий, белый, гидрофобный), либо указываются области их применения (ПЦ для дорож бетона, для асбестоцем изделий, тампонажный и др.), либо указывается отличие от обычных по составу (кремнеземистый).

быстротвердеющий пц (БТЦ) получают совм тонк помолом спец клинкера и гипса. При помоле допускается вводить не более 10 ос АМД и не более 15% шлаков.

Обладает интенсивным набором прочности в течение первых 3 сут: набирает 60-70% марочной прочности. Далее интенсивность набора прочности снижается, и через 28 сут прочность такая же, как у обычных ПЦ – марки 400 и 500.

Достигается это тонким помолом алито-алюминатного клинкера (С3S+C3A – 60-65%) с малым содержанием свободной окиси кальция (до 0,5%). Сырье должно содержать пониженное количество МgO, SO3, R2О. КН сырьевой смеси повышенный 0,9-0,92. Помол до 3000-4000. Топливо беззольное (газ, мазут).

Интенсивность роста прочности еще возрастает при ТВО при 70-80оС. Через 6-8 ч 70-80% от марочной. Пропаривание выше 80 о С приводит к снижению прочности.

Имеет небольшой срок годности (под влиянием влаги и СО₂ воздуха теряет активность)

Применяется при производстве сборных ЖБК, в монолитных немассивных (из-за повышенного тепловыделения) ЖБК, в особенности при зимнем бетонировании.

БТЦ (или ОБТЦ) марок 550 и 600 изготавливают помолом клинкера (С3S-65% и С3А не более 8%) с гипсом без минеральрных добавок. Измельчают до 4000-4500. Такой цемент в возрасте 1 сут имеет прочность 30-40% от марочной.

Разрабатываются экстра-цементы на основе клинкера с сульфоалюминатной добавкой, скорость твередния которых обеспечивает через 4-8 ч прочность 30-50% марочной. Такие цементы имеют НГ 35-40%, уд пов 4000-5000, НС 10-20 мин, КС – 20-40 мин. Прочность через 2 ч при сж 20-30 МПа, при изг 5-6 МПа.

Сульфатостойкий ПЦ –

По ГОСГ 22266 к группе сульфатостойких относят:

- сульфатостойкий портландцемент (Клинкер С3S не более 50, С3А не более 5, сумма С3А и С4АF не более 22);

- сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками (Клинкер С3А не более 5, сумма С3А и С4АF не более 22);

- сульфатостойкий шлакопортландцемент (Клинкер С3А не более 8);

- пуццолановый портландцемент (Клинкер С3А не более 8);

Сульфатостойкость достигается применением во всех этих цементах клинкера нормированного минералогического состава. В затвердевшем состоянии они содержат пониженное количество высокоосновных гидроалюминатов кальция. Этим устранена возможность образования трехсульфатной формы гидросульфоалюминана кальция, вызывающего коррозию цементного камня.

Сульфатостойкий ПЦ значительно более сульфатостоек, чем рядовые ПЦ, однако уступает в этом отношении пуццолановым и шалоковым ПЦ на клинкере нормированного состава. Однако эти цементы менее морозостойки. Поэтому сульфатостойкий ПЦ целесообразно применять, где есть одновременно сульфатные воды, замораживание и оттаивание, высыхание и увлажнение: гидротехнические сооружения и др.

Бывают марок 300, 400, 500.

применяется для изготовления б и жбк, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов, а также для бетонов повышенной морозостойкости.

Пластифицированный ПЦ –

получают, вводя при помоле клинкера добавки гидрофилизирующих ПАВ (до 0,3% по массе цемента). Такой цемент позволяет получать бетонные и растворные смеси повышенной подвижности.

Пластифицирующий эффект используется для уменьшения в/ц и повышения плотности, мрзстойкости и водонепроницаемости бетона.

Введение пластификаторов отрицательно сказывается на скорости гидратации и твердения ПЦ, особенно в начальные сроки. Но к 28 суткам прочность достигает прочности бездобавочного.

Пластификаторы – СДБ и др.

По ГОСТ 10178 Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех видов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.

Влияние добавки на водопотребность цемента устанавливают, готовя раствор с расплывом 106-115 мм и определяют В/Ц.

Пластиф ПЦ применяют для бетона повышенной мрз или подвергающегося увлажнению и высыханию в пресной воде. Также применяют при возведении монолитных и сборных конструкций. Режимы пропаривания устанавливают опытным путем.РежиРеооо

Гидрофобный ПЦ –

получают, вводя при помоле клинкера добавки гидрофобизирующих ПАВ (до 0,3%): мылонафт, асидол, ГКЖ-10, 11, 94.

Обладают пониженной гигроскопичностью и капиллярным подсосом. Такой цемент хранится даже в очень влажных условиях, и долгое время сохраняет свою активность.

По ГОСТ 10178 Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента (в обычный цемент вода впитывается за 1-2 с).

В бетонных смесях гидрофобные добавки оказывают пластифицирующее действие, выполняя роль смазки. Гидрофобные цементы целесообразно применять для гидротехнического, дорожного строительства (повыш водонепроницаемость, мрз). Также рационально применять при облицовке и оштукатуривании зданий.

Имеет повышенную мрз, повышенную стойкость против истирающих и ударных воздействий, малую усадку, повышенную прочность на растяжение и изгиб. Это достигается :

· Применением клинкера нормированного состава по содержанию С3А не более 8%

· Допускается добавка только доменного шлака не более 15%

· Начало схватывания не ранее 2 ч

Бывает марок 400 и 500. Рекомендуется введение в бетон на таких цементах пластиф, воздухововл, гидрофобиз добавок.

В современном строительстве сильно востребован портландцемент М400. Его используют как при возведении новых сооружений, так и при реализации отделки готовых построек. Широкие сферы применения обусловлены универсальностью и массой эксплуатационных достоинств.

Сфера применения

Цемент ПЦ400 является популярным строительным материалом, который применяется для отделки и возведения объектов с высокими требованиями к прочности и морозостойкости. Для частных строительных целей эту марку используют редко, что объясняется следующими факторами:

Скорость схватывания тяжелого раствора достаточно высокая.
Сырье стоит дорого и обладает улучшенными эксплуатационными свойствами, которые часто бывают лишними.

В большинстве случаев целесообразно воспользоваться более доступными марками, если они соответствуют условиям применения. Основная сфера эксплуатации М400 — обустройство несущих конструкций, которые сталкиваются с большими нагрузками и выдерживают большое напряжение.

Организация несущих элементов и ответственных объектов.
Строительство монолитных построек из железобетона.
Возведение гидротехнических объектов, размещенных в воде с разными характеристиками и составом (соленая, пресная, отработанная).
Создание высокопрочных банковских хранилищ.
Возведение эстакад, виадуков, мостов и путепроводов.
Обустройство бордюров, лестничных пролетов и коммуникационных коллекторов.
Организация важных объектов в горнодобывающей, машиностроительной и других сферах деятельности.

Цемент М400, технические характеристики которого соответствуют высокому классу, востребован для промышленного применения. При реализации домашних строительных работ, включая обустройство бассейнов или оснований под жилище, материал используется редко, что связано с избыточными прочностными свойствами.

Если такая возможность отсутствует, материал начнет трескаться и слоиться. Чтобы избавиться от проблемы, в состав исходного сырья добавляют различные добавки, что поднимает стоимость проекта. Поэтому для частных целей цемент ПЦ 400 Д20 не подходит.

Особенности и преимущества

Цементный раствор М 400 считается популярным подвидом цемента, который состоит из следующих компонентов:

Гипс.
Порошковый клинкер.
Ряд дополнительных компонентов.

Для производства качественного материала необходимо тщательно следить за каждым процессом и оценивать состояние всех добавок. В современном портландцементе, кроме базовых ингредиентов, присутствуют следующие добавки:

оксид кальция;
диоксид кремния;
окись алюминия;
оксид железа.

При контакте с водой клинкер создает новые минералы, формирующие цементный камень. Для удобной классификации материала учитывается его назначение и специфика состава.

ПЦ — портландцемент.
ГФ — гидрофобный.
СС — сульфатостойкий.
БЦ — белые и цветные смеси.
Шлакопортландцемент (ШПЦ).
Пескоцементная смесь.

Но несмотря на все плюсы и отличия, для реализации проектов по возведению многоэтажных домов, мостов и конструкций с повышенными требованиями к прочности лучше воспользоваться более прочной маркой, такой как М500.

Технические характеристики

Цемент М400 Д20 обладает рядом технических характеристик, которые отличают его от других решений. Общие параметры выглядят следующим образом:

Объемный вес цементного материала зависит от условий хранения, перемещения и специфики производства. Наличие в составе добавок влияет на показатели плотности портландцемента.

Средний объемный вес цемента варьируется от 1100 до 1200 кг/м³. Если показатель превышает это значение, материал хранился дольше, чем можно, и сильно уплотнился. Еще к этому может привести потеря герметизации упаковки и чрезмерное увлажнение.

Срок годности цемента при хранении в бумажном мешке составляет полгода. Если хранить цемент в контейнерах из полиэтилена и упаковках ГОСТ — один год. Но начальные характеристики материала сохраняются только при расходовании в течение 2 месяцев с момента отгрузки.

Через время прочностные свойства порошка начинают сокращаться. Средний показатель составляет -100 позиций за 2 месяца. Это значит, что через 60-90 суток материал получит марку М300.

Существует общестроительный стандарт, по которому классифицируются разные марки цемента:

Цемент ПЦ 400 Д0. Отличается отсутствием в составе дополнительных компонентов и основывается только на клинкере. Для цемента М400 Д0 свойственна улучшенная устойчивость к морозам, средняя продолжительность твердения и уязвимость к деформациям в случае усадки. Смесь используют для общих строительных целей.
М400 Д5. В составе этого материала присутствует до 5% добавок, которые повышают устойчивость к влаге и коррозийным процессам. Смесь подходит для обустройства перекрытий и несущих объектов.
Цемент ПЦ 400 Д 20 содержит до 20% добавок, которые позволяют задействовать его в жилых и промышленных объектах. Марка ПЦ400 Д20 востребована не только на территории Российской Федерации, но и в Европейских странах. Ей свойственна морозостойкость и водоотталкивающие свойства.

Повышение концентрации добавок в составе цемента снижает его стоимость. Наибольшей стоимостью обладает марка М400 Д0, а самым доступным считается евроцемент М400 Д20.

В продаже в Москве, Санкт-Петербурге и других городов России и СНГ предлагаются особые марки с отличительными свойствами. Так, есть сульфатостойкая смесь, подходящая для агрессивной среды эксплуатации. На упаковке подобных составов присутствует маркировка СС.

Еще на рынке есть расширяющийся цемент, который позволяет заделывать трещины и отверстия в стенах. С его помощью можно заполнить трещины и восстановить герметичность конструкции. Материал характеризуется устойчивостью к деформации, поэтому он востребован при обустройстве фундаментов и выполнении ремонтных работ с подводными конструкциями.

Характеристики материала зависят от условий и продолжительности хранения после изготовления. Приобрести материал можно в мешках из бумаги, где указаны все его свойства, включая дату производства, номер партии и другие важные характеристики. Вес мешка составляет 50 кг.

Производство

В качестве исходного сырья используются органические минералы, такие как:

С помощью технологии обжига из этого сырья создается клинкер. Основное вещество комбинируется с минеральными добавками, которые влияют на конечные свойства рабочей смеси и камня.

Еще в состав могут вводить присадки, повышающие пластичность, устойчивость к морозам и агрессивной среде. Общая их концентрация не должна превышать 5% от массы.

Для промышленных целей создают пластифицированные подвиды цемента, которые характеризуются повышенной текучестью и гарантируют улучшенное уплотнение при обустройстве бетонных конструкций. В составе смеси имеется клинкер и гипс, а также активная добавка. Это может быть концентрат сульфита и спирта, содержанием 0,2% от общего веса цемента м400.

Материал отличается от других разновидностей улучшенной стойкостью к морозам, коррозии и нагрузкам.

Маркировка

ПЦ — портландцемент на базе алитового клинкера.
400 — маркировка по устойчивости к нагрузкам на сжатие.
Д20 — характеризует содержание минералов в процентах.
Б — степень затвердевания.
ПЛ — наличие и функция добавок. В этом случае смесь является пластифицированной.
ГФ — гидрофобизированная смесь.

Новая маркировка смесей м400

Большинство российских производителей цементных смесей руководствуются вышеописанной маркировкой, но ведущие компании считают ее устарелой и используют новый способ из Европейского союза:

ЦЕМ. Маркировка указывает на полную чистоту портландцемента и отсутствие в его составе добавок.
ЦЕМII. Характеризуется наличием шлаковых добавок. С учетом их концентрации выделяют две разновидности: класса «А» (обладают 6-20% шлака), класса «В» (содержат 20-35% шлакового сырья).

С 2003 года производители цемента практикуют этот европейский стандарт, дополнительно указывая такие параметры, как продолжительность твердения и эксплуатационные свойства.

Бетон М400 относится к классу тяжелых материалов, используется чаще всего там, где нужно обеспечить повышенные характеристики прочности, надежности, стойкости к разным нагрузкам. Чаще всего такой бетон готовят в процессе проведения ремонтно-строительных работ промышленной сферы. Для частного строительства цемент слишком дорогой и затраты не оправдываются отсутствием необходимости в столь высоких параметрах.

Сферы применения

Бетон 400 в малоэтажном строительстве почти не применяется ввиду некоторых особенностей: тяжелый раствор быстро схватывается, отличается высокой ценой и повышенными техническими характеристиками (часто не актуальными). Во многих случаях намного проще и дешевле подобрать другие марки, использование которых будет целесообразно в соответствии с требуемыми свойствами смеси, условиями эксплуатации, планируемыми нагрузками.

По действующему ГОСТу марка бетона 400 используется в строительстве наиболее ответственных элементов и объектов, которые эксплуатируются под серьезными нагрузками, провоцирующими напряжение в конструкциях.

Несущие элементы важных конструкций
Монолитные железобетонные конструкции и здания
Разнообразные гидротехнические объекты, которые эксплуатируются в пресной, соленой, отработанной воде
Банковские хранилища
Эстакады, виадуки, железнодорожные мосты, разного типа путепроводы и т.д.
Производство бордюров, элементов пролетов лестниц
Монтаж коммуникационных коллекторов
Создание разнообразных объектов машиностроительной, горнодобывающей, часто энергетической отраслей

Бетон В30 (класс прочности) может понадобиться в процессе укладки плит для перекрытий, при монтаже систем канализации, настиле верхних слоев покрытий дорог, где на плиты оказываются серьезные нагрузки.

Бетон B30 актуален также при создании объектов, которые испытывают сильное воздействие негативных факторов из-за расположенных рядом метрополитена, железнодорожных дорог, автомобильных магистралей и т.д.

Марка и класс бетона

Класс и уровень прочности на сжатие – основные свойства бетонов любых марок, на которые обращают внимание при выборе цемента для проведения тех или иных работ. Показатель класса демонстрирует прочность на сжатие и маркируется буквой В с цифрами в диапазоне 3-40.

В рассматриваемом случае класс бетона В30 говорит о том, что стандартный кубик застывшего и набравшего прочность бетона размером 15х15х15 сантиметров в 95% случаев способен выдержать давление, равное 30 МПа.

Второй важной характеристикой прочности является марка бетона (М400 в данном случае). Марка обозначается буквой М и цифрами в диапазоне 50-1000. Цифры дают информацию о том, какую максимальную нагрузку может выдержать бетонный монолит. Так, бетон марки 400 может выдержать на 1 квадратный сантиметр нагрузку не более 400 килограммов.

Состав и пропорции

Состав бетона М400 стандартный и мало чем отличается от привычного набора компонентов, но вот их соотношения для каждой марки разные.

Для приготовления кубического метра бетонной смеси марки М400 понадобятся компоненты в таких объемах: 420 килограммов цемента М400 (состав допускает использование М500, но уже в меньшем объеме), 1085 килограммов щебня, 625 килограммов песка, 190 литров воды и 7.6 килограммов пластификатора (не обязательно). Пропорции бетона М400: часть цемента, полторы части песка, 2.5 части щебня, 0.5 части воды – цемент, песок, щебень, вода берутся в пропорции 1:1.5:2.5:0.5.

Технические характеристики и свойства

Бетон Б30 очень прочный, применяется в строительстве, способен выдерживать максимальные нагрузки. Прежде, чем использовать раствор в работе, необходимо тщательно изучить все его характеристики.

Чтобы получить бетон класс В30 М400, нужно брать портландцемент такой же марки либо выше. Если марка цемента меньше, из-за низкой плотности удельная масса будет низкой, соответственно, что приводит к перерасходу компонентов материала.

Пример расчета в ведрах на 1 м3

Выше указано, сколько нужно взять ингредиентов для получения м3 бетона М400. Но при самостоятельном изготовлении обычно используют более понятные пропорции – отмеряют компоненты в ведрах, к примеру. И намного проще считать объемы материалов именно в этой таре.

Стандартной тарой считается ведро на 10 литров. Каждый литр равен 1 дм3 – то есть, объем ведра составляет 10 дм3=0.01 м3.

Цемент плотностью 1400 кг/м3 – в литре содержится 1.4 килограмма (1400/1000), в 420 килограммах получается 300 литров (420/1.4), искомое число ведер 300/10 = 30 ведер. Для получения куба бетона нужно взять 30 ведер портландцемента марки М400.
Песок, плотность которого составляет 1600 кг/м3 – в литре содержится 1.6 килограммов (1600/1000), в 625 килограммах получается 390.6 литров (625/1.6), число ведер 390.6/10 = чуть больше 39 ведер.
Щебень с показателем плотности 1400 кг/м3 – в литре содержится 1.4 килограмма (1400/1000), в 1085 килограммах получается 775 литров (1085/1.4), в ведрах это будет 775/10 = 77 с половиной ведер.
Вода сразу меряется ведрами – 190 литров делим на 10 литров и получаем 19 ведер.

Полученный таким образом бетон будет весить 2400 килограмма.

Таким же образом можно высчитать, сколько и чего нужно для приготовления бетона М400 из портландцемента М500 – компонента нужно взять 357 килограммов и посмотреть его удельный вес. Аналогично проводятся расчеты для ведер другой емкости.

Пример расчета в бетономешалке

Обычно бетон М400 В30 заказывают на заводе – с учетом того, что он быстро схватывается, самостоятельно готовить большие объемы не очень удобно, а работать с раствором и вовсе трудно. Поэтому подача из машины приготовленного в заводских условиях бетона – наилучший вариант при проведении масштабных работ.

Заказать смесь можно на любом заводе Москвы, области, других регионов. Если же работы осуществляются не очень масштабные, бетон можно приготовить самостоятельно и лучше для этого использовать бетономешалку.

Чтобы получить нужный уровень прочности бетона класса В30, необходимо материалы взять в таких пропорциях: часть цемента, полторы части песка, две с половиной части щебня и половина части воды (но может меняться, воду добавляют до получения необходимой консистенции).

Лучше всего взять ведро объемом 10 литров и бетономешалку объемом емкости в 140 литров. Чтобы правильно загрузить бак, нужно следовать правилам: емкость загружают на две трети – то есть, общий объем компонентов должен быть равен в общем 140 х 2/3 = 93 литра. Количество литров высчитывается по пропорции: (1 + 1.5 + 2.5 + 0.5) х 10 = 55 литров. Таким образом, количество загрузок равно 93/55 = 1.69 штук.

Цемент – 1.69 х 10 = 16.9 литров
Песок – 1.5 х 1.69 = 2.53 х 10 = 25.3 литра
Щебень – 2.5 х 1.69 = 4.23 х 10 = 42.3 литра
Вода – 0.5 х 1.69 = 0.85 х 10 = 8.5 литра

Аналогичным образом рассчитывают нужные объемы для другого количества материала. Чтобы проверить правильность расчетов, достаточно сложить все ингредиенты: 16.9 + 25.3 + 42.3 + 8.5 = 93 литра. Значит, все верно.

Бетон М400 – качественный и прочный, обеспечивающий конструкциям длительный срок эксплуатации и надежность. Бетон марки М400 достаточно дорогой и обладает высокими характеристиками, поэтому чаще всего используется в промышленности, реже – в частном строительстве.

В процессе приготовления раствора важно соблюдать технологию и установленные пропорции, при заливке желательно помнить об основных правилах работы с бетонными смесями.

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.

Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее, произведенное на базе силиката кальция и его производных.

Основная особенность материала – быстрое застывание, а также хорошие эксплуатационные свойства и параметры. Для выполнения тех или иных работ подбирают цемент с нужным составом и показателями, предварительно тщательно изучив все характеристики и выполнив расчеты.

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.

Название цемент («портландцемент») получил от места производства. Впервые смесь создали в далеком 1824 году при участии американского каменщика, а внешний вид материала схож с известняком Портленда, добываемого в английском графстве.

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).

Тщательное измельчение сырья, создание смеси из разных компонентов, взятых в определенных пропорциях.
Обжиг сырья в специальных печах при очень высокой температуре (около +1400 градусов) – получение клинкера.
Тщательное измельчение клинкера, смешивание его с гипсом.
Добавление различных элементов для повышения эксплуатационных характеристик и свойств, установленных ГОСТом и подтверждаемых соответствующими сертификатами.

Сухой – смесь мелется и сушится одновременно, что существенно сокращает расходы производства и труда. Мельницы выдают готовый порошок.
Мокрый – сначала компоненты мелют, потом замачивают глину до повышения уровня влажности, равного 70%. Далее глину смешивают с известняком в мельнице.
Комбинированный – способы производства совмещены: сырье насыщают влагой до 14% и измельчают, сушат в мельницах.

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.

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

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.

Алюминат – продлевает время схватывания, но демонстрирует низкую прочность, в связи с чем вводится в смесь в объеме, не превышающем 15%.
Алюмоферрит – обладает идентичными свойствами алюминату, но его в составе не должно быть больше 10-18%.
Белит – вяжет, продлевает время затвердевания, но в больших объемах понижает прочность (добавляют не более 37%).
Алит – чаще всего вводится в составы жидких марок для ускорения твердения (до 60%).

Основные свойства портландцемента определяются его составом. При выборе порошка для приготовления раствора необходимо сразу определиться со сферой применения и требуемыми (желаемыми) характеристиками, оптимальными параметрами.

Скорость схватывания – стандартным считается время в 40-45 минут. На данный показатель влияют тонкость помола, состав минеральных добавок, температура на объекте.
Водопотребность – нужный для затворения объем воды (обычно не больше 25% общей массы раствора). Для понижения нужного объема воды могут применяться пластификаторы, сульфитно-дрожжевая бражка.
Морозостойкость – определяется количеством циклов замораживания/оттаивания, которые способен перенести камень без потери качеств и деформаций. С целью повышения уровня морозостойкости часто в смесь вводят смыленный древесный пек или абиетат натрия, специальные присадки.
Водоотделение – отжим воды в замешанном растворе, который появляется из-за оседания тяжелых частиц цемента. Для понижения показателя используют минеральные добавки.
Тепловыделение – в процессе гидратации (затвердения). Если состав очень быстро отдает тепло, он может деформироваться. Чтобы этого избежать, используют активные минеральные добавки.
Стойкость к коррозии – определяется степенью пористости застывшего монолита (тонкостью помола смеси).

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.

Удельный вес – около 1100 кг/м3 (насыпной) и 1600 кг/м3 (уплотненный).
Потребление воды – максимум 25-28%, в противном случае бетон будет расслаиваться, покрываться трещинами в процессе застывания.
Тонкость помола – стандартное значение равно 40 микронам (проходит сквозь сито №008), что дает нужную прочность и скорость твердения.
Плотность – напрямую зависит от марки цемента и добавок в составе: плотность цемента в рыхлом виде составляет 1.1 т/м3, в уплотненном виде около 1.6 т/м3.
Скорость схватывания – от 45 минут до 12 часов.
Изменение объема в процессе застывания – когда цементное тело уменьшается на 0.5-1 мм/м на свежем воздухе и набухает до 0.5 мм/м в водной среде. Изменения должны быть равномерными по текстуре раствора.

Физические

Применение портландцемента во многом обусловлено его физическими свойствами.

Стойкость к коррозии – за счет добавок для уменьшения пористости и гидроактивных материалов, не позволяющих солям химически взаимодействовать.
Срок хранения – максимум 12 месяцев без нарушения заводской тары (бумажные мешки с 3-4 слоями), но нужно помнить, что через 3 месяца порошок теряет около 20% активности, через 12 – все 40%.
Прочность на сжатие – определяется маркой, может соответствовать одному из четырех показателей (22.5 и 32.5, 42.5 и 52.5), зависит от скорости схватывания смеси.

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.

Также данный тип вяжущего подходит для заливки фундамента на неустойчивых сложных почвах – обычно выбирают сульфатостойкий портландцемент, который исключает усадку и распространение трещин по монолиту.

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.

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.

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.

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.

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.

ГОСТ Р 55224-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЦЕМЕНТЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Cements for transport construction. Specifications

Дата введения 2013-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью Фирма "ЦЕМИСКОН" (ООО Фирма "ЦЕМИСКОН")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Введение

* См. раздел Библиография. - Примечание изготовителя базы данных.

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к специальным цементам, применяемым в транспортном строительстве, классы прочности и типы по вещественному составу в зависимости от назначения цемента с учетом классификации и методов испытаний цементов, установленных в ГОСТ 30515, ГОСТ 31108 и ГОСТ 30744 соответственно.

В текст настоящего стандарта в отличие от ГОСТ 31108 включены следующие основные требования:

- классификация цементов для транспортного строительства по назначению;

- ограничения по типам и классам прочности цементов, которые могут применяться в транспортном строительстве;

- предел прочности на растяжение при изгибе цемента для бетонов дорожных и аэродромных покрытий;

- дополнительные требования к вещественному составу цемента и минералогическому составу клинкера.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на цементы, изготавливаемые на основе портландцементного клинкера нормированного состава и применяемые в транспортном строительстве для изготовления бетонов дорожных и аэродромных покрытий, мостовых конструкций, железобетонных изделий, в том числе железобетонных труб, шпал, опор линий электропередачи, бордюрного камня и др., а также для бетона дорожных оснований и укрепления грунтов, для которых специальные требования к минералогическому составу клинкера не предъявляются (далее - цементы), и устанавливает требования к цементам и компонентам их вещественного состава.

Требования настоящего стандарта допускается использовать при проектировании и изготовлении других железобетонных изделий и конструкций, если это не противоречит действующим нормативным документам на эти изделия и конструкции (стандартам, сводам правил и др.).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 310.4 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 310.6 Цементы. Метод определения водоотделения

ГОСТ 3476 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента

ГОСТ 4013 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ ISO 9001 Системы менеджмента качества. Требования

ГОСТ 10178 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30515 Цементы. Общие технические условия

ГОСТ 30744 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка

ГОСТ Р 51795 Цементы. Методы определения содержания минеральных добавок

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30515.

4 Классификация

4.1 По назначению цементы для транспортного строительства подразделяют на:

- цемент для бетонов дорожных и аэродромных покрытий;

- цемент для бетонов дорожных оснований;

- цемент для изготовления железобетонных изделий и мостовых конструкций, применяемых в транспортном строительстве;

- цемент для укрепления грунтов.

4.2 Классификация цементов, указанных в 4.1, по типам и классам прочности приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Типы и классы прочности цементов для транспортного строительства

Обозначение по назначению

Типы по вещественному составу

Для бетона дорожных и аэродромных покрытий

32,5Н; 32,5Б; 42,5Н; 42,5Б; 52,5Н; 52,5Б

Для бетона дорожных оснований

ЦЕМ II/А-Ш, ЦЕМ II/В-Ш, ЦЕМ Ill/A, ЦЕМ V/A**

Для железобетонных изделий и мостовых конструкций

32,5Н; 32,5Б; 42,5Н; 42,5Б; 52,5Н; 52,5Б

Для укрепления грунтов

Типы не устанавливают***. Содержание минеральных добавок допускается до 80% массы цемента без учета материалов, содержащих сульфат кальция

* Содержание доменного гранулированного шлака по ГОСТ 3476 в цементах типа ЦЕМ II/A-Ш должно быть не более 15% суммарной массы основных компонентов цемента.

** Композиционный цемент типа ЦЕМ V/A допускается применять для бетона дорожных оснований только на основании заключения о его пригодности, выданного испытательным центром, аккредитованным на право выполнения испытаний цементов или бетонов.

*** Возможность применения конкретного цемента должна быть подтверждена экспериментально.

Примечание - В настоящей таблице для цементов каждого назначения приведены разрешенные к применению типы и классы прочности цементов. В проектной документации указывают конкретный тип и класс прочности цемента из числа указанных в таблице, который должен быть применен при изготовлении бетонных и/или растворных смесей согласно данному проекту.

4.3 Условное обозначение цемента, кроме цемента для укрепления грунтов, должно включать в себя:

- наименование цемента по ГОСТ 31108;

- обозначение типа и класса прочности цемента в соответствии с таблицей 1;

- обозначение цемента по назначению в соответствии с таблицей 1;

- обозначение настоящего стандарта.

Пример условного обозначения портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий ДП, типа ЦЕМ I, класса прочности 42,5Н:

Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП ГОСТ Р

То же композиционного цемента для бетона дорожных оснований ДО, типа ЦЕМ V/A со смесью золы и шлака, класса прочности 32,5Н:

Композиционный цемент ЦЕМ V/A (Ш-З) 32,5Н ДО ГОСТ Р

В условное обозначение цемента допускается не включать его наименование по ГОСТ 31108, например:

ЦЕМ V/А (Ш-З) 32,5Н ДО ГОСТ Р

4.4 Условное обозначение цемента, предназначенного для укрепления грунтов, должно включать в себя слово "цемент", класс прочности цемента, обозначение по назначению УГ и обозначение настоящего стандарта.

Пример условного обозначения цемента класса прочности 22,5 Н для укрепления грунтов:

Цемент 22,5Н УГ ГОСТ Р

4.5 Условное обозначение цемента, в котором содержание щелочных оксидов не превышает 0,6% его массы, дополняют словом "низкощелочной" или обозначением "НЩ". Обозначение "НЩ" помещают после обозначения класса прочности цемента.

Пример условного обозначения низкощелочного цемента со шлаком для бетона дорожных и аэродромных покрытий, класса прочности 42,5Б:

Низкощелочной цемент ЦЕМ II/А-Ш 42,5Б ДП ГОСТ Р

или ЦЕМ II/А-Ш 42,5Б НЩ ДП ГОСТ Р

5 Технические требования

Цементы, применяемые в транспортном строительстве, должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.

5.1 Вещественный состав цемента конкретного типа с учетом примечания к таблице 1 должен соответствовать ГОСТ 31108.

5.2 Прочность на сжатие цемента конкретного класса прочности в возрасте 2; 7 и 28 сут должна соответствовать требованиям ГОСТ 31108.

Примечание - До отмены ГОСТ 10178 ориентировочное соотношение между марками цемента по ГОСТ 10178 и классами прочности по ГОСТ 31108, если необходимо, определяют по приложению А настоящего стандарта.

5.3 Прочность на растяжение при изгибе цемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должна соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.

Читайте также: