Портландцемент общестроительного назначения бездобавочный марки 400 гост. Стандарты цемента, м500, м400, виды цемента, марки, госты

Свойства портландцемента. К основным свойствам портландцемента относятся истинная и насыпная плотности, тонкость помола, водопотребность, сроки схватывания, равномерность изменения объема, прочность, тепловыделение, удельная эффективная активность естественных радионуклидов.

Истинная плотность портландцемента составляет 3,1–3,2 г/см 3 . Более экономичные цементы с пониженной плотностью. Они дают больший выход цементного теста.

Насыпная плотность в рыхлонасыпном состоянии равна 900–1100 кг/м 3 , в уплотненном – 1400–1700 кг/м 3 . Чем тоньше измельчен цемент, тем он имеет меньшую насыпную плотность. При расчете вместимости складов насыпную плотность принимают 1200 кг/м 3 .

Тонкость помола характеризует степень измельчения цемента. Она определяется ситовым анализом. При просеивании пробы цемента через сито с сеткой 4900 отв/см 2 должно проходить не менее 85 % массы просеянной пробы. Тонкость помола оценивается также удельной поверхностью, т.е. площадью всех зерен, содержащихся в 1 грамме цемента. Она составляет у большинства цементов 2500–3000 см 2 /г и только у быстротвердеющих и высокопрочных 3500–4500 см 2 /г. Чем тоньше помолот цемент, тем выше его активность. Условно считается, что повышение удельной поверхности цемента на 1000 см 2 /г увеличивает его активность на 20–25 %. Однако измельчение цемента более 6000 см 2 /г не целесообразно. Уменьшается морозостойкость цементного камня и может произойти снижение прочности из-за перекристаллизации гидратных новообразований.

Водопотребность портландцемента характеризуется водоцементным отношением (отношением массы воды к массе цемента), при котором достигается нормированная подвижность стандартного цементно-песчаного раствора, состоящего из цемента, песка и воды. Испытание выполняется по методике определения консистенции растворной смеси при помощи встряхивающего столика и формы – конуса при определении прочности цемента, которая должна составлять 106–115 мм.

Водопотребность портландцемента можно оценить по нормальной густоте цементного теста, при которой достигается нормированная консистенция цементного теста. Она характеризуется водоцементным отношением и в процентах составляет обычно 24–28 %.

Водопотребность портландцемента зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола, минеральных и химических добавок. Она выше у цементов с более высоким содержанием минерала С 3 Aи меньше у цементов с повышенным содержанием минералаC 2 S. Более тонко помолотый цемент имеет более высокую водопотребность. При введении активных минеральных добавок осадочного происхождения диатомита, трепела, опоки водопотребность цемента становится больше, при введении пластифицирующих добавок С-3, ЛСТ, ЛСТМ и др. – понижается. Цементы с меньшей водопотребностью образуют более плотный цементный камень. Уменьшается расход цемента на 1 м 3 бетона. Их качество более высокое.

Схватыванием называют необратимую потерю подвижности цементным тестом в результате гидратации. Смесь цемента с водой загустевает и ее переработка затрудняется и становится даже невозможной.

Сроки схватывания характеризуются началом и концом схватывания. Они определяются на приборе Вика путем погружения иглы в тесто нормальной густоты. За начало схватывания принимают время от начала затворения цемента водой до момента, когда игла прибора не дойдет до дна пластинки на 2–4 мм. За конец схватывания принимается время от начала затворения до момента, когда игла опуститься в тесто на 1–2 мм.

Начало схватывания портландцемента должно наступать не ранее 45 мин, конец – не позже 10 ч. Этого времени достаточно, чтобы приготовить, транспортировать и уложить в конструкцию бетонные и растворные смеси.

На скорость схватывания портландцемента влияют минералогический состав клинкера, добавка двуводного гипса, химические добавки, степень обжига клинкера, водоцементное отношение, температура окружающей среды, время хранения на складах. Ускоряет схватывание минерал С 3 А. Для замедления сроков схватывания к клинкеру при помоле добавляют двуводный гипс от 1.0 до 4.0 % в пересчете наSO 3 . Образуется гидросульфоалюминат кальция (3CaO·Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · (31-32)H 2 O), который обволакивает зерна цемента тонкой пленкой и препятствует реакциям гидратации. Замедляют схватывание добавкиNa 3 PO 4 ,Na 2 B 4 O 7 , уксуснокислый кальций, сахар, ЛСТ. Ускоряют схватыванёиеCaCl 2 ,Ca(NO 3) 2 ,Na 2 SO 4 ,Na 2 O·n SiO 2 .

Сильнообожженный клинкер схватывается медленней, а слабообожженный – быстрее по сравнению с нормальнообожженным.

При помоле клинкера с гипсом смесь может нагреться до температуры 140–160 о С, при которой образуется полуводный гипс, который быстро схватывается. Возникает ложное схватывания цемента. Бетонные и растворные смеси на таких цементах не жизнеспособны. При изготовлении цемента это явление устраняют охлаждением клинкера перед помолом, охлаждением мельницы в процессе помола. При приготовлении бетонных и растворных смесей после схватывания их интенсивно перемешивают с небольшим количеством дополнительно введенной воды.

Более быстро схватываются тонкомолотые цементы. С увеличением В/Ц скорость схватывания замедляется, с уменьшением – ускоряется. С повышением температуры схватывание происходит быстрее, с понижением – замедляется.

При хранении на цементы воздействуют пары воды и углекислый газ. На поверхности зерен образуются пленки гидратных веществ и карбоната кальция, которые препятствуют гидратации и замедляют сроки его схватывания.

Равномерное изменение объема – свойство цемента при твердении образовывать цементный камень, деформация которого не превышает допустимых значений. Она определяется кипячением в воде, а при содержании МgOболее 5 % – пропариванием в автоклаве образцов из цементного теста. Отсутствие на образцах радиальных, доходящих до краев трещин и искривлений, свидетельствует о равномерности изменения объема.

Неравномерность изменения объема цемента уменьшает прочность бетона и может привести к его разрушению. Она вызывается гидратацией СаО своб при содержании более 1,5–2,0 %,MgO своб в виде периклаза – более 5 %, при избыточном введении гипса. Это происходит из-за нарушения технологии производства и состава сырьевой смеси.

Гидратация СаО своб и MgO своб начинается после гидратации основных клинкерных минералов и идет медленно с увеличением объема продуктов гидратации, которые вызывают растягивающие усилия в цементном камне.

При большом содержании в клинкере С 3 А и избыточном введении гипса происходит образование повышенного количества гидросульфоалюмината, который тоже может вызвать неравномерность изменения объема.

Согласно ГОСТ 10178–85 общестроительные портландцементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550 и 600. Они устанавливаются по активности – фактическому пределу прочности стандартных образцов -- балочек в 28-суточном возрасте на изгиб и сжатие, которые должны быть не менее значений, приведенных в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Марочная прочность общестроительных портландцементов

Нарастание прочности для большинства цементов происходит по лагоритмической зависимости. Через трое суток она составляет 35, через 7 суток –65, через 90 суток – 125, через 1 год – 150 % от марочной прочности. Твердение цемента продолжается годы и может превысить марочную в 2–3 раза.

На прочность портландцемента оказывает влияние минералогический состав портландцементного клинкера. Портландцементы с повышенным содержанием минерала С 3 Sимеют наибольшую конечную прочность. Меньшая прочность – у портландцементов с высоким содержанием в клинкере минерала С 2 S.

Активность портландцемента в раннем возрасте зависит от тонкости его помола. Размер зерен портландцемента составляет от 15 до 40 мкм. Глубина гидратации их через 6–12 мес. не превышает 10–15 мкм. Таким образом, до 20 % цемента не участвует в гидратации. Повышение тонкости помола с 3 до 4–4,5 тыс см 2 /г увеличивает активность на 15–20 %.

Существенно влияет на активность цемента продолжительность хранения. Через 3 месяца хранения она снижается на 15–20 %, через 6 месяцев – на 20–30 %. Еще быстрее теряют активность тонкоизмельченные портландцементы. Это происходит в результате образования на поверхности зерен гидратных соединений и карбоната кальция.

Введение в портландцемент гидрофобных добавок повышает их устойчивость при хранении.

Медленней теряют активность портландцементы в мешках, обернутых термоусадочной полиэтиленовой пленкой.

Температура среды оказывает большое влияние на скорость твердения портландцемента. Повышение ее при достаточной влажности ускоряет интенсивность реакций между клинкерными минералами и водой. Наиболее быстро набирает прочность цементный камень при температуре 175–200 о С и выше и давлении 0,8–1,6 МПа в автоклаве.

На заводах сборного железобетона для ускорения твердения бетона применяют тепловую обработку изделий. Их чаще всего пропаривают в среде насыщенного водяного пара при температуре 60–85 о С.

Эффективность цементов при пропаривании определяется при испытании образцов, пропаренных при температуре 80 о С. Рост прочности зависит от минералогического состава клинкера и вещественного состава портландцемента.

По эффективности пропаривания портландцементы подразделяются на группы со значениями, приведенными в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Распределение цементов по эффективности пропаривания

При температуре от 0 до 8 о С твердение портландцемента замедляется, а ниже 0 о С, при замерзании воды, вообще прекращается.

Применение добавок солей –нитрита натрия NaNO 2 , поташа KCO 3 и др., понижающих температуру замерзания воды, обеспечивает твердение цемента в растворах и бетонах при отрицательных температурах.

Добавки хлорида кальция CaCl 2 , сульфата натрия Na 2 SO 4 и др. применяются как ускорители твердения при обычных температурах.

Тепловыделение цемента является результатом экзотермических реакций между клинкерными минералами и водой. Оно зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола, вещественного состава цемента и составляет: через 3 суток –113–376, 7 суток–130–418, 28 суток–176–553, и через три месяца–192–570 Дж/г цемента. Наибольшее количество тепла выделяют цементы с повышенным содержанием в клинкере минералов С 3 SиC 3 A, меньшее при более высоком количествеC 2 SиC 4 AF. Тепловыделение имеет большое практическое значение. При бетонировании массивных конструкций рекомендуются цементы с меньшим тепловыделением. Бетонирование зимой требует применения цементов с высоким тепловыделением.

Удельная эффективность естественных радионуклидов (Аэфф) не должна превышать 370 Бк/кг.

Портландцемент (без минеральных добавок) – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое помолом клинкера и двуводного гипса. Гипса вводится от 1,0 до 4,0 % в пересчете на ангидрид серной кислоты (SO 3).

Выпускают его марок 400, 500, 550 и 600 (ПЦ 400-ДО, ПЦ 500-ДО, ПЦ 550-ДО, ПЦ 600-ДО) со значениями пределов прочности на изгиб и сжатие, приведенными в таблице 3.2.

Портландцемент без минеральных добавок применяется для бетонов, эксплуатируемых внутри здания при любой относительной влажности воздуха, на открытом воздухе – при воздействии атмосферных факторов. Допускается для бетонов подземных сооружений, гидротехнических сооружений подводной, надводной и внутренней зон.

Для бетона железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек контактной сети железнодорожных путей и освещения, опор высоковольтных линий, бетона дорожных и аэродромных покрытий, напорных и безнапорных труб, гидротехнических сооружений зоны переменного уровня воды следует применять портландцемент нормированного минералогического состава с содержанием в клинкере трехкальциевого алюмината (С 3 А) не более 8 % без минеральных добавок марок 400 и 500 (ПЦ 400-ДО-Н, ПЦ 500-ДО-Н).

Начало схватывания портландцемента для дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, для труб – не ранее 2 ч 15 мин.

Портландцемент с добавками (с активными минеральными добавками не более 20 %) получают помолом клинкера, двуводного гипса и активных минеральных добавок. Добавок разрешается вводить до 20 %. Количество и виды добавок приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Содержание и виды активных минеральных добавок

До 5 % активных минеральных добавок от массы цемента можно заменять добавками, ускоряющими твердение или повышающими прочность цемента без ухудшения его строительно-технических свойств: крентами, обожженными алунитами и каолинами, сульфоалюминатными и сульфоферритными продуктами.

Выпускают его марок 400, 500, 550 и 600, допускается марка 300 со значениями пределов прочности на изгиб и сжатие, приведенными в таблице 3.2.

Этот цемент имеет, в основном, такие же свойства, что и чистоклинкерный портландцемент. Добавки несколько повышают его водостойкость, сульфатостойкость. Морозостойкость же уменьшается. Замена клинкера более дешевыми минеральными добавками уменьшает его стоимость. Он применяется в строительстве вместо портландцемента. ПЦ 400-Д20-Н и ПЦ 500-Д-20-Н с содержанием в клинкере минерала С 3 А до 8 % и с добавкой гранулированного шлака до 15 % можно применять для бетона дорожных и аэродромных покрытий.

Разновидностями портландцемента с минеральными добавками являются быстротвердеющий и сульфатостойкий портландцементы.

Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое помолом портландцементного клинкера, гипса и гранулированных доменного или электротермофосфорного шлака. Шлаки вводятся от 20 до 80 %. До 10 % их может заменяться активной минеральной добавкой.

Истинная плотность шлакопортландцемента составляет 2,8–3 г/см 3 , насыпная в рыхлонасыпанном – 900–1200, а в уплотненном – 1400–1700 кг/м 3 .

Водопотребность и сроки схватывания шлакопортландцемента примерно такие же, как у портландцемента.

Попрочности шлакопортландцемент выпускают марок 300, 400 и 500 со значениями пределов прочности на изгиб и сжатие, приведенными в таблице 3.2. Он характеризуется замедленной скоростью твердения в начальный период. В дальнейшем она нарастает и к 6–12 месяцам прочность шлакопортландцемента сравнивается с портландцементом и даже ее превышает. Термообработка при температуре 80–95 С активизирует твердение шлакопортландцемента. Поэтому его рекомендуют применять при заводском изготовлении изделий.

Тепловыделение шлакопортландцемента при твердении в течение первых 1–3 суток на 15–30 % меньше, чем у портландцемента. Он медленно набирает прочность при пониженных положительных температурах. Поэтому он эффективен в массивных конструкциях и нежелателен при зимнем бетонировании.

Жаростойкость шлакопортландцемента из-за пониженного содержания в цементном камне гидроксида кальция выше, чем у портландцемента, и составляет 600–800 С, поэтому его рекомендуют для жаростойких бетонов.

Морозостойкость шлакопортландцемента ниже, чем у портландцемента. Бетоны на этом цементе выдерживают 50–100 циклов испытаний.

Небольшое количество в цементном камне гидроксида кальция повышает стойкость его в мягких водах. Снижение гидроксида кальция в жидкой фазе твердеющего цемента препятствует образованию эттрингита 3СаОAl 2 O 3 3CaSO 4 (31-32)H 2 O. Поэтому он имеет повышенную стойкость в сульфатных водах.

Шлакопортландцемент – одно из самых распространенных вяжущих. Применение шлака, который не следует обжигать, делает его стоимость на 15–20 % ниже стоимости портландцемента.

Разновидностями шлакопортландцемента являются быстротвердеющий и сульфатостойкий шлакопортландцементы.

При строительстве жилого дома или промышленных конструкций активно используется такой материал, как цемент. Именно от его качества зависит, как долго будет служить постройка. При выборе этого материала необходимо учитывать такие параметры, как хорошая адгезия, компоненты, входящие в состав и физические свойства, технические характеристики согласно ГОСТу. Сегодня на рынке можно встретить такой цемент, как М400. Он относится к виду портландцементу. Он активно применяется в различных сферах строительства по причине своих высоких качеств, которые мы и рассмотрим далее.

Требования к 31108 2003

Этот строительный материал изготовляют согласно жестким техническим нормам ГОСТ 31108 2003. Качество готового изделия контролируется, ведь бетонные конструкции, которые получают при использовании цемента, должны иметь высокие значения надежности и устойчивости.

Технические характеристики цемента согласно ГОСТу

Если придерживаться стандарта ГОСТ 31108 2003, то цемент М400 в своем обозначении должен содержать следующие составные элементы:

1. Название. Так как в данном случае мы рассматриваем портландцемент, то по Государственному стандарту он будет обозначаться, как ПЦ.
2. Марка.
3. Максимальное количество добавок: Д0, Д5, Д20.
4. Еще стоит указывать наличие быстродействующего материала. Для этого применяют букву Б.
5. Если имеет место гидрофобизация и пластификация, то это обозначают, как ГФ и ПЛ.
6. Если для получения цемента применяли клинкер из нормативного состав, то это обозначается Н.
7. В конце должен подтверждаться стандарт, которому соответствует изделие.

Где применяют смесь

М400 ГОСТ 31108 2003 – это известный состав, который просто незаменим в гидротехническом и транспортом строительстве. Его активно применяют при сооружении подземных и наземных объектов, домов и конструкций, которые расположены под водой и в минеральных водах.

Представленная смесь получила широкое применение при изготовлении железобетонных объектов, а также пользуется высокой популярностью среди российских и зарубежных строителей. И это не удивительно, ведь М400 по многих параметрам выигрывает у остальных марок.

Что из себя представляет расширяющийся цемент ГОСТ 11052 74 можно узнать из данной

Так как при контактировании с сульфатной средой цемент не подвергается коррозии, то его можно задействовать при получении различных строительных смесей, в том числе и

Цемент, как и любой другой материал, применяемый в строительстве, различается по своим физико-техническим характеристикам в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация. Согласно ГОСТ 10178-85 условное обозначение цемента должно состоять из:
- наименования типа цемента – портландцемент , шлакопортландцемент . Допускается применять сокращенное обозначение наименования – соответственно ПЦ и ШПЦ;
- марки цемента;
- обозначения максимального содержания добавок в портландцементе: Д0, Д5, Д20;
- обозначения быстротвердеющего цемента – Б;
- обозначения пластификации и гидрофобизации цемента – ПЛ,ГФ;
- обозначения цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава – Н;

Пример условного обозначения бездобавочного портландцемента марки 400:
ПЦ 400-Д0 ГОСТ 10178-85 .

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%:
ПЦ 400-Д20 ГОСТ 10178-85 .

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного:
ПЦ 400-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85 .

Пример условного обозначения бездобавочного портландцемента марки 500:
ПЦ 500-Д0 ГОСТ 10178-85 .

Пример условного обозначения портландцемента марки 500, с добавками до 20%:
ПЦ 500-Д20 ГОСТ 10178-85 .

Пример условного обозначения портландцемента марки 500, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного:
ПЦ 500-Д20-Б-ПЛ ГОСТ 10178-85 .

Одним из преимуществ стандарта ГОСТ 31108-2003 является его гармонизированность с европейским стандартом EN 197-1, который устанавливает единые для всех стран Евросоюза (ЕС) классификацию, технические требования и методы установления соответствия качества цементов требованиям стандарта.
Стандарт ГОСТ 31108-2003 не отменяет действующий в настоящее время ГОСТ 10178-85, который можно применять во всех случаях, если это технически и экономически целесообразно. Вместе с тем он является перспективным для разработки новой нормативной документации в строительстве, базирующейся на характеристиках цементов, гармонизированных с требованиями EN 197-1.
При переходе производства цемента на ГОСТ 31108-2003 возможно получать адекватную оценку качества цементов, выпускаемых в странах СНГ и ЕС.

Основные отличия ГОСТ 31108-2003 от действующего ГОСТ 10178-85:

Вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные установленным EN 197-1;
- для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 суток, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н – в возрасте 7 суток;
- для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения.

По ГОСТ 31108-2003 изменятся обозначения цементов. Условное обозначение цемента будет состоять из:
- наименования цемента (ЦЕМ I - портландцемент, ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками);
- портландцемент с минеральными добавками подразделяют на подтипы А и В – для подтипа А количество минеральных добавок ограничивается от 6% до 20%, для типа В – от 21% до 35%;
- сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки (гранулированный шлак обозначается буквой Ш; пуццолана – П; композиция шлака и пуццоланы (трепел, опока) – К (Ш-П));
- класса прочности (22,5; 32,5; 42,5 и 52,5, что означает минимальную прочность на сжатие на 28 сут, МПа);
- обозначения подкласса (прочность на сжатие в возрасте 2 (7) суток – Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий), кроме класса 22,5);
- обозначения стандарта, которому соответствует цемент.

Примеры условных обозначений:
1. Портландцемент класса 42,5 нормальнотвердеющий:
Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2003 ;
2. Портландцемент со шлаком от 6% до 20%, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б ГОСТ 31108-2003 ;
3. Портландцемент со шлаком от 21% до 35%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003 ;
4. Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака и пуццоланы от 6% до 20%, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Композиционный портландцемент с шлаком ЦЕМ II/А-К (Ш-П) 32,5Н ГОСТ 31108-2003 .

При производстве цемента по ГОСТ 31108-2003 можно добавлять вспомогательные компоненты в количестве 5% во все типы цементов (в том числе и в ЦЕМ I). В качестве вспомогательных компонентов цемента могут применяться любые минеральные или инертные добавки, регламентируемые ГОСТ 31108-2003. Вспомогательные компоненты не должны существенно повышать водопотребность цемента, а также снижать долговечность бетона или защиту арматуры от коррозии.
Соответствие обозначений цементов (по заводам) по ГОСТ 10178-85 и по ГОСТ 31108-2003 является относительным по причинам различий в вещественных составах и различий методов испытаний, однако, строительно-технические свойства цемента произведенного по ГОСТ 31108-2003 сопоставимы с цементом произведенного по ГОСТ 10178-85.

Другие ГОСТы:

Цемент – искусственно созданный строительный материал. Является вяжущим минеральным неорганическим веществом, которое в результате реакции с водой образует мягкую пастообразную массу. В результате протекающих химических реакций осуществляется процесс отвержения и превращения в прочное камнеподобное вещество.

Цемент нашёл широкое применение в бытовом и промышленном строительстве. Специальные виды цемента используются в медицинских целях, например, установка пломб в зубах.

Виды цемента

Цемент подразделяется на виды в зависимости от исходного состава:

1. Портландцемент . В основном состоит из алита — химического вещества на основе силикатов кальция. Один из самых применяемых в гражданском и промышленном строительстве.
2. Глинозёмистый цемент . В его составе доминируют вещества на основе соединений алюминия, кальция и оксидов кремния. Отличается быстротой схватывания.
3. Магнезиальный цемент . Преобладает фаза на основе магнезита (соединений веществ, в состав которых входит магний). Обладает отличной адгезией к древесине, имеет высокую прочность и быстроту схватывания. Область применения, — изготовление стекломагниевых плит.
4. Смешанные цементы , — представляют собой композицию разных цементов с дополнительными добавками, придающими различные характеристики веществу.

Обозначение цемента. Марки

Обозначение характеристик цемента регламентируется ГОСТом от 1985г. и 2003г.

«Старое» обозначение, согласно ГОСТ от 1985г.:

1. Наименование цемента по его составу. Обозначается аббревиатурой ПЦ – портландцемент или ШПЦ, — в цемент введены добавки из шлака.
2. Прочность цемента . Определяется по марке цемента, — буквенно-цифровым словосочетанием: буква М и цифры 300…600. Расшифровывается, например, М300 – марка цемента с прочностью до 300 кг/см²
3. Добавки . Сочетание буквы Д и цифр, означающих процентное содержание добавок в общей массе цемента.
4. Характеристика цемента. Обозначается буквами русского алфавита, например, Б – быстротвердеющий; БЦ – белый цемент и другое.

«Новое» обозначение, согласно ГОСТ от 2003г.:

1. Состав . Чистый, без добавок цемент, – ЦЕМ I; цемент с добавками – ЦЕМ II. Вторая подгруппа подразделяется на подвиды: А – содержание добавок до 20% и Б – число вкраплений до 35%. Тип вложений обозначается: П – пуццолан и Ш – шлак.
2. Класс прочности на сжатие. В расчёт принимаются сведения, полученные после 28 суток выдержки, с момента укладки в фундамент. Подклассы обозначаются: Н – нормальнотвердеющий и Б – быстротвердеющий.

Марка цемента определяет марку бетона при изготовлении последнего согласно технической документации и соблюдении технологических процессов согласно ГОСТ.

Например, бетон марок М200 и М 250 получают с применением цемента М-400 и ПЦ-400 Д20; бетон М500 изготовляют на основе цемента с маркой М-600.

Примеры использования цемента различных марок:

• гражданское и промышленное строительство: применяют цемент марки М-400 (ПЦ-400 Д20);
• дорожное строительство: разнообразные конструкции из сборного железобетона, асбоцемент – цемент М400…М500;
• изготовление железобетонных конструкций с повышенными требованиями к прочности, например, для военного строительства, — цемент М-600;
• предварительно напряжённые конструкции , высокопрочный бетон, например, для изготовления элементов космодромов, — цемент М-700.

Технические характеристики цемента М-400

1. Состав . Цемент представляет собой композицию химических элементов в твёрдом агрегатном состоянии. Преобладают окислы кальция (Ca), алюминия (Al), магния (Mg), кремния (Si), железа (Fe), титана (Ti). Объём минеральных веществ доходит до 98%.
2. Плотность . Зависит от состояния цемента, — разрыхлённый состав обладает плотностью около 1000…1200 кг/м³; уплотнённый, «слежавшийся» порошок имеет 1500…1700 кг/м³ относительного веса.
3. Скорость схватывания. Параметры определяются при нормальных климатических условиях с температурным диапазоном 18…22°C. Устойчивый процесс схватывания начинается после двух часов с момента затворения цемента водой и длится 2…4 часа. Прочность 95…98% приобретается по окончании 28 дней.
4. Морозостойкость . Рабочий диапазон температур -60°…+300°C.
5. Водостойкость . Цемент, полностью набравший прочность после схватывания, обладает высокой устойчивостью к воздействию водой.
6. Долговечность . Аморфность к большинству органических и неорганических растворителей, водостойкость и морозостойкость позволяют строительным конструкциям, выполненным на основе цемента марки М-400, выдерживать нагрузку до 100 и более лет.

Производство цемента. Особенности технологических процессов

В производстве цемента применяют три основных вида:

• мокрый;
• сухой;
• комбинированный.

Мокрый способ производства

Основан на приготовлении исходного сырья посредством измельчения компонентов в воде.

Этапы:

Сухой способ производства

Наиболее выгодный с экономической точки зрения способ. Отличие от «мокрого» способа производства – на всех стадиях обработки материалы находятся в сухом виде.

Этапы:

1. Исходное сырьё , — известняк, мел, глина, уголь проходят стадию дробления на дробильных аппаратах.
2. Далее, следует стадия сушки в сушильном барабане.
3. Компоненты подвергаются измельчению и смешиванию с последующим увлажнением.
4. Полученная смесь проходит стадию грануляции.
5. Гранулированный продукт обжигается в шахтной механизированной печи.
6. Клинкерная смесь отгружается на склад, где происходит измельчение и смешивание с дополнительными компонентами.

Комбинированный способ производства

1. Исходное сырьё превращают в шлам мокрым способом.
2. Удаление влаги до уровня 16…18% осуществляют посредством специальных фильтров.
3. Осушенный продукт подвергают обжигу.

Подвид комбинированного способа предполагает подготовку исходного сырья для обжига сухим способом. Перед стадией обжига добавляется вода до уровня 10…14%, при этом размер гранул не должен превышать 14…15 мм.

Среди всех способов наибольшее распространение получил сухой вид производства.

Это связано с применяемым оборудованием, качеством получаемого конечного продукта, более высокой производительностью, что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости и, соответственно, высокому экономическому эффекту от сухого вида производства.

Цены на цемент марки М-400

Цены на конечный продукт, — цемент марки М-400, складываются из себестоимости производства, транспортных и накладных расходов, торговой накрутки оптовой и розничной торговли.

Усреднённые цены, при продаже цемента навалом составляют 2800…5000 руб/тонну ; мешок фабричного цемента весом 50 кг стоит 230…400 руб/кг. Разброс цен зависит от поставляемых партий товара, его удалённости от места производства и торговой накрутки продавцов.

Цемент с минеральными добавками или портландцемент в среднем стоит дороже на 10…15%. Продукт с компонентами из шлака обойдётся дешевле на 5…10%, но применять его рекомендуется для изготовления бетона, который используется для неответственных строительных конструкций, например, для заливки тротуаров, изготовление дорожной плитки, бордюрных камней.

ГОСТ 10178-85 - устаревший ГОСТ на портландцемент существоваший при СССР. Но давший название марок цемента ПЦ500Д0, ПЦ400Д0, ПЦ500Д20, ПЦ400Д20, ШПЦ300 и т.д. Настоящий стандарт распространялтся на цементы общестроительного назначения на основе портландцементного клинкера. Согласно этого ГОСТа 10178-85 по вещественному составу цемент подразделялся на следующие виды:

• портландцемент (без минеральных добавок);
• портландцемент с добавками (с активными минеральными добавками не более 20 %);
• шлакопортландцемент (с добавками гранулированного шлака более 20 %).

По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделялся на марки:

• портландцемент - 400, 500, 550 и 600;
• шлакопортландцемент - 300, 400 и 500;
• портландцемент быстротвердеющий - 400 и 500;
• шлакопортландцемент быстротвердеющий - 400.

Согласно ГОСТ 10178-85 Условное обозначение цемента должно было состоять из:

• наименования типа цемента - портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается применять сокращенное обозначение наименования - соответственно ПЦ и ШПЦ;
• марки цемента;
• обозначения максимального содержания добавок в портландцементе: Д0, Д5, Д20;
• обозначения быстротвердеющего цемента - Б;
• обозначения пластификации и гидрофобизации цемента - ПЛ, ГФ;
• обозначения цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава, - Н;
• обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения портландцемента марки 500, с добавками до 20 %:

Портландцемент 500-Д20 ГОСТ 10178-85.

ГОСТ 31108-03 - современный ГОСТ на портландцемент. был введён в действие с 1 сентября 2004 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 21 июня 2003 г. № 93

Настоящий стандарт распространяется на цементы общестроительные (далее - цементы), изготавливаемые на основе портландцементного клинкера, и устанавливает требования к цементам и компонентам вещественного состава этих цементов. Настоящий стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготавливаются по соответствующей нормативной документации.

По вещественному составу, приведенному в таблице, цементы подразделяют на пять типов:

• ЦЕМ I - портландцемент;
• ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавками;
• ЦЕМ III - шлакопортландцемент;
• ЦЕМ IV - пуццолановый цемент;
• ЦЕМ V - композиционный цемент.

Примечание - Цемент типа ЦЕМ I не содержит минеральных добавок в качестве основного компонента.

Согласно ГОСТ 31108-2003 по прочности на сжатие в возрасте 28 сут цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5. По прочности на сжатие в возрасте 2 (7) сут (скорости твердения) каждый класс цементов, кроме класса 22,5, подразделяют на два подкласса: Н (нормальнотвердеющий) и Б (быстротвердеющий).

Условное обозначение цементов должно состоять из:

• - наименования цемента;
• - сокращенного обозначения цемента, включающего обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки;
• - класса прочности;
• - обозначения подкласса;
• - обозначения настоящего стандарта.

Примеры условных обозначений:

1 Портландцемент класса 42,5 быстротвердеющий:

Портландцемент ЦЕМ I 42,5Б ГОСТ 31108-2003.

2 Портландцемент со шлаком (Ш) от 21 % до 35 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Портландцемент со шлаком ЦЕМ II /В-Ш 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

3 Портландцемент с известняком (И) от 6 % до 20 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Портландцемент с известняком ЦЕМ II /А-И 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

4 Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака (Ш), золы-уноса (З) и известняка (И) от 6 % до 20 %, класса прочности 32,5, быстротвердеющий:

Композиционный портландцемент ЦЕМ II /А-К(Ш-З-И) 32,5Б ГОСТ 31108-2003.

5 Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36 % до 65 %, класса прочности 32,5, нормально-твердеющий:

Шлакопортландцемент ЦЕМ III / A 32,5 H ГОСТ 31108-2003.

6 Пуццолановый цемент с суммарным содержанием пуццоланы (П), золы-уноса (З) и микрокремнезема (МК) от 21 % до 35 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Пуццолановый цемент ЦЕМ IV / A (П-З-МК) 32,5Н ГОСТ 31108-2003.

7 Композиционный цемент с содержанием доменного гранулированного шлака (Ш) от 11 % до 30 % и золы-уноса (З) от 11 % до 30 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:

Композиционный цемент ЦЕМ V / A (Ш-З) 32,5П ГОСТ 31108-2003.

Главное отличие портландцемента ГОСТ 31108-2003 от порландцемнта ГОСТ 10178-85 в том что по ГОСТу 10178-85 применялись более жёсткие требования по марочной прочности цемента. Марка цемента ПЦ 500Д0 означала что предел прочности цемента на сжатие в возрасте 28 суток должен был составлять не менее 490 Мпа (кг/см2). Согласно ГОСТ 31108-2003 портландцемент марки ЦЕМ I 42,5Н или Б означает что данный цемент может иметь прочность на сжатие в возрасте 28 суток не менее 42,5 Мпа (кг/см2) но не более 62,5 Мпа. Данным допуском пользуются многие современные производители цемента. Практически все выдают марку цемента ЦЕМ I 42,5Н за ПЦ 500Д0. В большенсве случаев так оно и есть. Но иногда происходят случаи когда производитель бетона получив цемент ЦЕМ I 42,5Н и проверив его активность экспресс анализом вынужден корретировать дозировку цемента в сторону увеличения что бы получить необходимую марочную прочность бетона. Что ведёт к увеличению себестоимости выпускаемого бетона. Предъявить претензии производителю в данном случае практически невозможно. Так как марка цемента соотвествует ГОСТу 31108-2003 заявленному при покупке.