Kts23.ru

АЗС оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Из чего делают цемент; его химический состав

Из чего делают цемент — его химический состав

Из чего делают цемент - его химический состав

Сложно найти более востребованный строительный материал, чем цемент. Он широко применяется практически во всех отраслях строительной индустрии, да и в обустройстве жилища и подворья тоже. Поэтому классическое соотношение, в котором цемент составляет одну часть, а песок три, знают все. Если в этот состав добавить еще и необходимую часть воды, то получится раствор, который применяется, например, для штукатурки.

Особенности цементных составов

В цемент обычно входит меленый клинкер, а также гипс, глина, известняк, уголь и другие минеральные вещества. Характеристики, которыми обладает эта смесь, определяют пропорции, в которых входят в нее те или иные компоненты.

Если дать краткое определение, то цемент — это общее название целой группы вяжущих веществ, которые твердеют после смешивания с водой, не теряя потом полученной твердости.

Химический состав различных видов

В зависимости от того, какой состав имеет та или иная смесь измельченных минералов, какие дополнительные компоненты и добавки в нее входят, каково их соотношение, цемент делят на следующие группы:

  • портландцемент;
  • пуццолановый;
  • шлаковый;
  • глиноземистый;
  • романоцемент;
  • смешанный с наполнителями;
  • магнезиальный;
  • специальный (кислотоупорный).

Некоторые виды имеют множество подвидов. Например, группа, которую объединяет название портландцемент, включает в себя алюмоферритный, алюминатный, ферритный, белитовый, алитовый.

Разновидности цементных смесей

Что входит в состав различных групп?

О том, из чего состоит цемент, можно написать не одну большую книгу. Как уже указывалось, цемент – лишь общее название огромной группы строительных материалов, которые объединяет не столько состав (входящие в них компоненты и их соотношение), сколько предназначение.

Химический состав некоторых групп цементов в общих чертах описан ниже.

1. Портландцемент – это смесь, в которую входят продукты тонкого размола клинкера и гипса. Именно гипс и является основным вяжущим веществом. С химической точки зрения – это смешанный в определенной пропорции сульфат кальция с разнообразными силикатами кальция. Доля последних может составлять до восьмидесяти процентов. Исходное сырье, из которого производится портландцемент, представляет собой субстанцию, состоящую из известняка (до 78 %) и глин (до 25 %).

2. Глиноземистый представляет собой смесь клинкера, бокситов и других минералов. Состав по массе: от трети до половины оксида алюминия, от 35 до 45 % оксида кальция, от 5 до 10 % оксида кремния и до 15 % оксидов железа. Пропорции этих компонентов определяют свойства глинозёмистого раствора. Применяется он как в качестве самостоятельного вяжущего вещества, так и в качестве добавки к другим видам.

3. Романоцемент. Это смесь, в состав которой, кроме клинкера, входят мергели, как известняковые, так и магнезиальные. Содержание в нем оксида алюминия и кремнезема не должно быть ниже четверти по весу.

Соотношение компонентов

4. Магнезиальный. В него обязательно входит оксид магния, а также хлорид магния и сульфат магния в качестве затворителей. Последний используется реже и, главным образом для того, чтобы достичь повышенной устойчивости к воздействию воды. Применение определяется повышенной прочностью, а также способностью быстро схватываться и твердеть. Из комбинации магнезиального цемента в определенной пропорции с другими веществами получаются очень прочные полы. Из него же делают облицовочные материалы, точильные камни, абразивные круги, жернова, лестничные ступени и другие изделия, которые обычно работают под большой нагрузкой.

К магнезиальным относится и так называемый цемент Сореля, состав которого был разработан еще в позапрошлом веке французским ученым Станиславом Сорелем.

5. Кислотоупорный состоит из жидкого стекла, которое представляет собой водный раствор силиката натрия. Наполнителями служат устойчивые к воздействию внешней среды минералы, в том числе кварциты и кварц. Использование кремнефтористого натрия способствует повышению скорости затвердевания, а также его стойкости к воздействию воды. Применяют для возведения сооружений, которые подвергаются активному воздействию агрессивных факторов. Например, башни, резервуары на предприятиях химической промышленности.

Читайте так же:
Чем убрать цемент с пластика

6. Цемент, смешанный с наполнителями, условно можно отнести к отдельной группе, поскольку по составу он сильно отличается от других видов.

Таблица соотношения ингредиентов

Маркировка определяется прочностными характеристиками получившегося бетона. Для определения марок берут состав, смешанный в пропорции один к трем (одна часть материала и три части чистого кварцевого песка). Смесь в таком соотношении разбавляют водой и создают из нее небольшие блоки следующих размеров:

  • длина: 16 см,
  • ширина и высота: по 4 см.

После отвердения полученные изделия испытывают с различной периодичностью. Блоки сдавливают на специальном оборудовании и определяют их прочность. Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М100. Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до 100 килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц. Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

Наиболее прочным считается вещество марки М600. Сфера его применения – особо прочные сооружения военного и промышленного назначения. Смесь М600 с различными добавками и наполнителями в определенном соотношении позволяет создавать объекты, способные выдержать прямое попадание очень мощной бомбы. Соответствует качеству и цена. Он намного дороже, чем довольно высокопрочный М500.

В гражданском строительстве и в производстве многих материалов используют в основном, пожалуй, марки М300-М500. Этого диапазона прочности хватает для того, чтобы можно было возводить сооружения и создавать изделия с нужными характеристиками.

Другие виды маркировки

Кроме марок по прочности существуют также и марки по составу. Так, аббревиатура ПЦ означает нахождение в таре портландцемента. Аббревиатура ШПЦ – это шлакопортландцемент. Латинские буквы и цифры указывают на состав такого материала. Речь идет о массовом количестве клинкера и шлака.

Отдельная маркировка указывает на то, какое количество различных добавок содержится в составе:

  • к примеру, если на мешке с вяжущим материалом написано Д15, это значит, что в нем имеется 15 % определенных добавок.
  • буквы ПЛ указывают на содержание пластификаторов, которые, значительно увеличивают срок его хранения. Быстротвердеющий обозначается буквой Б.
  • для обозначения водонепроницаемого используют аббревиатуру ВРЦ.

Существует также множество других видов маркировки, указывающих на те или иные свойства, наличие в нем разнообразных добавок и наполнителей.

Определяем состав цементного раствора, его качество.

Раствор цементный состав

Сегодня нас окружает великое разнообразие построек, начиная от невзрачных квартирных домов и заканчивая крупными офисными центрами, построенных по последнему слову техники и инженерной мысли. Мы часто не задумываемся о том, с чего все начинается. Лишь видим конечный результат. Видим, как на еще вчерашнем пустыре начинает как гриб расти новое здание. Замечаем, как на стройку привозят готовые блоки, как с помощью подъемного крана они скрепляются. И вот уже один этаж готов. Далее и второй.

Ни одна стройка не обходится без применения тех или иных строительных смесей. Поговорим конкретно о цементных растворах, так как это основа основ любого строительства. Скачать ГОСТ 28013-98 можно в конце статьи.

Состав цементного раствора

Далеко не нужно ходить, не нужно быть профессиональным строителем, чтобы знать, что любой цементный раствор состоит из нескольких компонентов. Традиционно их три. А именно:

  1. собственно сам цемент
  2. песок

Вот собственно 3 основных компонента, которые входят в состав любого цементного раствора. Цементная смесь может подразделяться на кладочную, штукатурную и строительною. Большой разницы здесь нет. Все они представляют собой практически одно и то же. Они отличаются лишь качеством одного из компонентом при смешении. Например, штукатурная смесь должна иметь с своем составе песок, который лишен крупных частиц. Если этим пренебречь – возникнет масса проблем при штукатурке. И так далее.

Читайте так же:
Сертификат соответствия смеси кладочные цементные

В каких пропорциях смешивать те или иные компоненты для получения качественного продукта, это уже отдельный разговор. Прежде всего необходимо определиться, для каких целей он будет использоваться, какие он в последствии эксплуатации будет выдерживать нагрузки и т.п. Если вы, так скажем, собираетесь строить баню в деревне и хотите использовать раствор для заливки фундамента, то вам не стоит здесь пытаться экономить. Так как от этого напрямую будет зависеть долговечность вашего строения.

Приходя на рынок за покупкой цемента, продавец задает вполне логичный вопрос, мол, а какой марки цемент вам нужен. Вы начинаете спрашивать у него совета, полагаясь на то, что продавец в области цемента большой специалист. Зачастую это бывает не так. Чтобы быть в курсе и не полагаться на стороннее мнение, предлагаю ознакомиться с марками цемента. На упаковке любого из низ вам непременно встретятся такие сочетания букв и цифр, например, М300, М500. Так же на упаковке можно увидеть такую надпись: «цемент 22,5; 32,5 и т.д.». Что же они означают. Ответ очень простой. Так производитель говорит о прочности цемента. Поясним подробнее на одном примере. Рассмотрим на примере цемент 22,5, что соответствует марки М300. Специалисты производят проверку на прочность таким образом. Из готового раствора отливают прямоугольные блоки. После полного высыхания подвергают их деформации, т.е. сжимают их до полного разрушения. Давление, под которым происходит разрушение и есть степень прочности цемента. Вернемся к нашему примеру. Цемент 22,5 (М300) выдерживает давление равное 22,5 МПа, что в свою очередь равно 300 кг/см³. Отсюда, как не сложно догадаться, и соответствующие цифровые обозначения. По такой же аналогии производят и дальнейшую маркировку. С этим мы разобрались. Двигаемся дальше.

В состав цементного раствора, как мы уже выяснили, входят такие компоненты, как песок и цемент. Всегда возникает много вопросов и мнений и том, в каком же соотношении их смешивать. Еще раз повторим и усвоим – все зависит от того, что вы собираетесь делать. Если фундамент – это одно. Если заливать стяжку – это совсем другое. На стяжку, скажем, не может оказываться то же давление, что и на фундамент. Соответственно, и требования к такой смеси ниже. Классическим соотношением пропорций считается 1 часть цемента к 3 частям песка (1:3). Не забываем и о марки цемента. Но если вы будете выдерживать выше приведенную пропорцию, вы никогда не прогадаете с прочностью конечного результата. Если нет необходимости в излишней прочности, то раствор с применение цемента допустимо смешивать в ином соотношении. Например, 1:4. При этом, чем выше марка цемента, тем лучше. С водой как правило проблем не возникает. Воду добавляют постепенно и добиваются нужной консистенции. Нередко можно встретить и такое соотношение: 1:3:5. Это означает, что помимо цемента и песка в состав входит еще компонент. Им может быть щебень, керамзит и другие.

Существующие ГОСТы цементных растворов

Чтобы обеспечить высокое качество работ, связанных с использованием строительных смесей, нужно всегда быть уверенным в том, что применяемые для раствора смеси соответствуют ГОСТу. Только ГОСТ может дать гарантии в той или иной продукции. ГОСТы на цементные растворы по своей сути определяю регламент технических требований к раствору. Исходя из вышесказанного формируется ряд требований, за рамки которых нельзя выходить. В первую очередь, стоит обратить внимание и изучить ГОСТ 28013-98 (Растворы строительные. Общие технические условия). Не лишним будем изучить и такой ГОСТ 25328-82 (Цемент для строительных растворов. Технические условия). Обратите внимание и на такой документ: ГОСТ 27006-86 (Бетоны. Правила подбора состава бетона).

Читайте так же:
Чем определить какая марка цемента

В настоящее время на территории Российской Федерации существует большое количество ГОСТов, регламентирующие требования по качеству тех или иных смесей и растворов. Мы привели в пример ГОСТ цементных растворов, потому как он является основополагающим в разрезе нашей статьи.

Качество раствора зависит от правильности подбора марки цемента, от выбора песка (речной, карьерный и т.д.) и выбора нужного соотношения компонентов. Поэтому будьте внимательны при покупке, смотрите на маркировку и не забывайте о пропорциях. Скачать ГОСТ 28013_98 можно тут.

Чем отличается цемент от бетона?

Многие довольно часто путают понятия раствора и бетона. Но все-таки разница между ними есть. Давайте узнаем в чем она заключается, что собой представляют данные материалы, каковы их особенности?

Обозначение понятий

  • Цементный раствор – это состав, созданный из воды, песка, цемента. Кроме того, к этому перечню часто добавляют разные пластификаторы, повышающие в растворе прочность, выдержку минусовых температур, устойчивость к влаге и другие качества.
  • Бетон являет собой искусственный камень, созданный благодаря соединению воды, цемента, больших и малых заполнителей, которыми могут служить галька, щебенка либо гравий. Бетоном также называют композит, сформированный из специальной застывающей смеси.

Отличительные черты цементных растворов

По назначению

Раствор цемент используют для кладки, монтажа крупногабаритного сооружения и других работ.

Цементные растворы применяются для стяжки напольных покрытий под линолеум, ламинат, паркет, обычную доску. Зачастую цементным раствором заливают швы между блоками, плитами и иными бетонными монолитами, чтобы их скрепить. Кроме того, составом штукатурят стены, уплотняя их, придавая эстетическую форму, а также отделывают верх уложенных бетоном площадок, ступеней.

В отличие от бетонного композита цементный раствор не требует крупных наполнителей. Ему достаточно песка. Иногда во время его изготовления добавляются пластификаторы для улучшения качеств сего состава. Внутри подобных растворов должно быть максимум 5 % инородных веществ. Большинство мастеров используют готовый заводской раствор. Особенно при масштабном строительстве. Годен такой состав не больше 3 часов. Учтите этот факт во время проведения строительных работ.

Если не устраивает покупной продукт, цементную смесь можно приготовить и самостоятельно. Однако здесь следует придерживаться всех условий, рекомендуемых ГОСТом. Самым важным из них является просеивание смеси посредством сетки с отверстиями максимум 10/10 мм. Это обеспечит однородность состава, устранит комки, крупные камешки, кусочки щебенки. Цементные смеси могут применяться в качестве клеящего средства для кладки кафеля. Здесь к раствору подмешивают клей ПВА.

Разновидности по составу

По своему составу такого рода растворы делятся на:

Наличие минеральных примесей и их преимущества

Опытные мастера часто добавляют в цемент минеральные примеси:

  • кремнезем;
  • маленькие гранулы шлака;
  • летучую золу;
  • известняк.

Эти примеси намного повышают качества смеси. Цементы марок CEM III, CEM IV, CEM V имеют внутри своего состава очень много минеральных примесей. В цементных растворах CEM ІІ присутствует всего 20 % таких добавок, а CEM І не имеет их вообще.

Эти примеси добавляют материалу пластичности, быстрого затвердевания, значительно увеличивают сроки эксплуатации готового продукта, обеспечивают ему устойчивость к разным разрушительным воздействиям окружающей среды.

Характерные отличия бетона

Основные составляющие

Основные составляющие бетона.

Бетонный композит благодаря добавленной воде способен из рассыпчатого вещества перерождаться в затвердевший камень. В бетоне цемент является основным вяжущим компонентом, гарантирующим быструю сцепку и твердение. Данный строительный материал используется при сооружении массивных несущих построек. Этим он и отличается от цементного раствора. Главными составляющими бетонного композита являются:

  • цемент;
  • песок;
  • гравий, как заполнитель.
Читайте так же:
Плотность цементной стяжки м 100

Цемент лучше использовать определенных сортов. Строители больше всего предпочитают портландцемент, который считается довольно тяжелым, с высоким уровнем прочности, маркируется обозначениями М350-М500. Цемент меньшей маркировки сюда не подходит. Его можно использовать только для создания цементного раствора. Песок для бетона используется только из речки, он должен быть чистым, без глины. По поводу маркировки песка ограничений здесь нет.

Заполнителем для бетонного композита может выступать щебень, гравий либо шлак как крупных, так и мелких сортов, наделяющих состав более высокой надежностью. Если в роли наполнителя применяется гравий, то лучше использовать данный материал гранитной породы, так как другие его разновидности со временем начинают распадаться, нарушая тем самым структуру готового изделия.

Если заполнителем является щебенка, то желательно полностью скрыть данный наполнитель внутри раствора. Это можно сделать, подмешав в состав для лучшей вязкости чуть больше песка.

Дополнительные примеси

К ним относятся пластификаторы, армирующие вещества.

Пластификаторы

Лучшим из своего рода является пластификатор С-3. Его главная обязанность – намного повысить уровень сцепки бетона с армирующей основой, обеспечить композиту повышенную пластичность, стойкость перед негативным воздействием окружающей среды. Посему даже внутрь обычной бетонной смеси желательно подмешивать малость пластифицирующих веществ.

Армирующие примеси

Когда бетон нуждается в особой крепости, стойкости, к примеру, во время заливки фундаментной основы под строение на неустойчивой почве, внутрь раствора добавляют особые армирующие примеси.

Материалы с подобными добавками используют также для производства массивных железобетонных конструкций. При добавлении подобных примесей стараются добиться, чтобы готовый продукт обладал хорошей прочностью на сжимание, а также выдерживал сильное растяжение.

Среди подобных примесей наибольшей популярностью пользуются:

  • металлические нити особого типажа;
  • стекловолокна;
  • полимерные волокна;
  • волокна из базальта.

Среди них выделяется базальтовое волокно. Оно не поддается загниванию, высоким температурам при пожарах, плюс к этому владеет высочайшей прочностью.

Но перед тем как приступить к смешиванию, внимательно изучите описание, прилагаемое к данной добавке. Четко придерживайтесь указанной в нем рецептуры – добавляйте к смеси именно то количество армирующего вещества, которое советуют производители.

Разновидности бетона

По массе:
  • особо легкий;
  • легкий; ;
  • тяжелый;
  • особо тяжелый.
По назначению:
  • специальные – устойчивые к химическим реакциям, радиоактивным излучениям, высоким пожароопасным температурам и минусовым показателям термометра;
  • конструктивные – предусмотрены для несущих конструкций из бетона, железобетона;
  • напрягающие – пропитанные монополимерами,
По типу вяжущего вещества:
    гипсовые – произведенные из шлаковых материалов с добавлением гипсоангидритовых вяжущих компонентов;
  • цементные – в основе состава лежит портландцемент;
  • силикатные – смесь вяжущего известкового сырья и алюминатных либо силикатных материалов.

Подведение итогов

Среди всех отличительных черт бетонной смеси и цементного раствора можно выделить четыре основных различия:

  1. Сфера применения. У бетона более широкий спектр применения. Он может использоваться практически во всех строительных работах, чего не скажешь о цементном составе, который применяют лишь для кладки стройматериала, заделки трещин, штукатурки.
  2. Состав компонентов. Благодаря различным наполнителям и армирующим веществам бетон способен обладать наивысшей категорией прочности. У цементного состава этого нет.
  3. Декоративные качества. Отсутствие крупных заполнителей позволяет цементному раствору выступать, как декоративное средство для отделки фасадов зданий. Бетон, в свою очередь, на это неспособен.
  4. Срок службы. Приготовленный по правилам бетонный композит с годами становится только крепче, может устоять перед любыми негативными воздействиями и нагрузками, посему является отличным материалом для закладки фундамента. Цементный же раствор, какого качества бы он ни был, со временем все равно начинает трескаться и сыпаться.

Как приготовить строительный раствор?

Ни какая стройка сегодня не обходится без использование такого популярного стройматериала, как цемент. Для того, чтобы правильно приготовить цементный (строительный) раствор, нужно учитывать тот факт, что для разных работ он имеет как свой состав, так и способ приготовления. Так, разные составы раствора используются для кладки кирпича, отделки потолка или стен, стяжки пола и тд.

Читайте так же:
Стяжка для улицы соотношение песка с цементом

Из чего состоит цементный раствор?

Классический цементный раствор включаем в себя три компонента. Это цемент, песок и вода. Все эти компоненты смешиваются между собой в определенной пропорции, исходя из вида строительных работ. Так же следует отметить, что для приготовления строй.раствора используется не только ценент, но и бетон. Несмотря на схожесть этих двух компонентов, бетонный и цементный растворы позволяют решать разные строительные задачи. Кроме того, в бетонный раствор дополнительно к основным компонентам добавляется щебень.

Прежде, чем мы перейдем непосредственно к составам строительного раствора, обратим внимание на несколько важных моментов:

  • Цемент для раствора должен быть сухим, без наличия твердых комков. Чтобы комки не образовывались – храните цемент в сухом и закрытом помещении.
  • Песок следует использовать, предварительно отчистив его от мусора и примесей. На практике часто используется карьерный, речной или обычный песок.
  • Следует так же использовать и чистую воду комнатной температуры (20-25 градусов С).

Состав цементного раствора

Теперь перейдем непосредственно к замешиванию раствора. «Золотой серединой» считается состав с пропорциями 1:3 (цемент:песок). Вода добавляется по необходимости, после смешивания цемента и песка до однородной массы, а ее количество может достигать от 80% до 95% от используемого объема цемента в зависимости от требуемой консистенции (например, на 10л цемента должно приходиться 8-9,5л воды).

Такой раствор подойдет как для кирпичной кладки, так и для штукатурных работ. Однако, подобны состав имеет существенный недостаток – ограниченное время до его застывания. Поэтому часто в раствор добавляются различные вещества, увеличивающие время его твердения. Самый популярный из них – известковое молоко. С его использованием время использования приготовленного раствора увеличивается до 4 часов. В данном случае раствор разбавляется уже не водой, а приготовленным заранее известковым молоком. Альтернативный вариант – добавить в цементный раствор немного моющего средства (50-100г на 10л смеси). Подобная добавка не только увеличивает время затвердевания раствора, но и делает его более пластичным.

Несмотря на то, что процесс кажется довольно простым, не всегда с первого раза получается замешать раствор нужной консистенции, даже следуя правилу 1:3. В таком случае, если по завершению приготовления раствора он оказался слишком тощим (жидким) – следует подсыпать в него еще цемента. Если же наоборот, раствор слишком жирный (густой) – добавить воду или песок, доводя до нужного состояния.

Немного о маркировках смеси

Следует учитывать тот факт, что приготовленный цементный раствор имеет свою маркировку. Так, бывают растворы с маркировками М10, М50, М100, М125, М500 и тд. В частном строительстве обычно используются растворы марок М75 и М150.

Маркировка готового раствора напрямую не зависит от марки цемента, используемого для его приготовления. Смесь одной марки всегда можно приготовить из разных марок цемента. Так, есть соотношение песка к цементу будет 3:1, то из марки М300 получится марка М100.

Профессиональные строители рекомендуют применять состав той же марки, что и используемый для строительства материал. Однако, на практике такое встречается редко. Например, если использовать кирпич М300 при выгонке стен, то нет смысла выбирать раствор той же марки, поскольку с таким раствором будет сложно работать, да и затраты на его изготовление окажутся выше.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector