Вид активности цемента что это

Активность цемента

Активность цемента — один из основных характеристик цемента, его фактическая прочность на сжатие образцов из стандартного цементного раствора, изготовленных и испытанных в стандартных условиях.

По ее величине устанавливают марку цемента. Например, если по истечении 28 календарных дней активность цемента установлена в 43МПа, то такой цемент относят к марке М400. Активность цемента определяется как при нормальном твердении, так и после тепло-влагообработки.

Таким образом, активность цемента является важным фактором, от которого зависит не только прочность цемента, но и строительное сооружение, где используется данный строительный материал.

Мероприятия, которые позволяют повысить активность цемента, называют активацией цемента. В связи с тем, что активность цемента зависит от помола, состава и химических добавок, то с помощью данных составных можно регулировать активность строительной смеси. Например, снижение активности можно достичь, добавив в смесь такую химическую добавку как кварц, и повысить активность, если добавить алюминаты. Добавляя в цементную смесь гипс, можно регулировать период и время схватывания, влиять на ускорение твердения. К тому же, гипс можно добавлять как в порошковый, так и готовый цементный раствор.

По сути, цементы представляют собой порошки. Тонкость помола строительного материала определяется по остатку после прохождения стройматериала через сетку (сито) в 80 мкм. Чем выше тонкость помола, тем выше прочность цемента. Активность строительного материала выше с наименьшим помолом. Вызвано это тем, что чем мельче помол, тем быстрее вступают в реакцию вещества цемента, а также увеличивается суммарная поверхность всех частиц, вступающих в реакцию.

Чем выше марка цемента, тем дороже его цена. И тем выше его гидратация (отвердевание после взаимодействия с водой). Например, цемент, в котором преобладает алит, характеризуется такими свойствами как сверхпрочность и чрезвычайно быстрое затвердевание.

На активность цемента также влияют условия и продолжительность хранения строительного материала на складе. При воздействии воды и углекислого газа на поверхности цемента могут образоваться частички нового вещества, которые в последствии снижают активность цемента при его использовании. Так, тонкоизмельченный цемент при неправильном хранении в течение месяца может привести его в разряд обычных. Не допускается также повышенная влажность на складе. Относительная влажность в помещении хранения строительных материалов не должна превышать 40%. Если влажность превышает величину заданного показателя, то происходит быстрое затвердевание цемента. В таких случаях необходимо добавлять гидрофобные добавки (асидол-мылонафта, мылонафта, ами-новой кислоты и других) в количестве до 0,25%.

Виды цемента

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) – это портландцемент с минеральными добавками, который отличается интенсивным нарастанием прочности в первый период твердения. Повышенная механическая прочность БТЦ достигается надлежащим подбором минералогического состава клинкерной марки БТЦ 400 и 500. Для этого вида цемента нормируется прочность не только в 28-суточном возрасте, но и в 3-суточном. Предел прочности при сжатии через 3-е суток должен быть не менее 20-25 МПа соответственно. БТЦ предназначен для изготовления железобетонных конструкций и изделий в заводских полигонных условиях, а также для скоростного строительства. Применение БТЦ дает возможность отказаться от тепловлажностной обработки бетона.

Cульфатостойкий портландцемент. Сульфатостойкость обеспечивается снижением содержания в клинкере алюминатов кальция, главным образом трехкальцевого алюмината 3CaO*Al 2 O 3 (3Ca). Выпускают сульфатостойкий портландцемент, в который не допускается введение активных минеральных добавок и сульфатостойкий портландцемент с активными минеральными добавками. Активность данного цемента меньше, чем БТЦ марки 400 и 500.

Цемент с поверхностно — активными добавками. Для улучшения некоторых свойств цемента допускается введение при помоле поверхностно-активных добавок (пластифицированных и гидрофобных) в количестве 0,3 от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Абсорбируясь на зернах цемента, пластифицированные добавки образуют на них защитные пленки, устраняющие сцепление зерен цемента друг с другом. В результате растворы и бетоны на таком цементе приобретают повышенную подвижность и удобоукладываемость.

Гидрофобизирующие добавки. Эти добавки способствуют тому, что порошок цемента в течение 5 мин не впитывает в себя воду. Бетоны и растворы на портландцементе с такими добавками имеют меньшее водопоглощение и пониженную водопроницаемость.

Белые портландцементы. Отличаются от обычных цветом (серый). Сырьем служат известняки и глины, содержащие минимальное количество красящих оксидов: железа, марганца, титана. Тонкость помола несколько выше, остаток носителя не больше 12%.

Цветные портландцементы. Для получения цвета на помол клинкера вводят пигменты. Количество пигмента должно быть: минерального – не более 10%, органического – 0,3%.

Тампонажные портландцементы. Предназначены для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Тампонажным цементам предъявляются жесткие технические требования: высокая текучесть, независимость от температуры и давления, конкретные в зависимости от давления и температуры сроки схватывания, прочность затвердевшего цементного раствора в ранние сроки, обеспечивающая закрепление колонны труб в стволе скважины. Сроки схватывания не ранее 2 часов и не позднее 10 часов.

Пуццолановый портландцемент. Получается местным помолом портландцементного клинкера нормированного минералогического состава, гипсов и активных минеральных добавок. Добавки осадочного происхождения 20-30%. Отличается повышенной сульфатостойкостью, стойкостью в пресных водах, т.к. не содержит CaOH 2 . При повышенных температурах весьма интесивно твердеет, а при автоклавной обработке прочность с бетоном на его основе через 6-8 часов превышает прочность бетона нормального твердения в 28-суточном возрасте.

Недостатки: чувствителен к температурным условиям твердения, при 0 o С полностью перестает твердеть, поэтому непригоден для зимних работ. Имеет пониженную воздухостойкость и морозостойкость.

Выпускают марки 300 и 400. Предназначен для изготовления подземных и подводных конструкций зданий и сооружений. Не допускается его применение для сооружений, работающих в условиях попеременного замораживания и таяния, увлажнения и высыхания.

• Шлакопортландцемент (ШПЦ).

Получается местным помолом портландцементого клинкера, гипса и гранулированного доменного шлака. Шлаки должны быть не менее 21% и не более 60%. Чем больше шлака, тем меньше активность цемента. Выпускают марки 300, 400, 500. По сравнению с портландцементом ШПЦ характеризуется замедленным нарастанием прочности в первые сроки, в дальнейшем скорость твердения повышается и к 6-12 месяцам его прочность приближается к прочности портландцемента. ШПЦ имеет низкую экзотермию и повышенную устойчивость к агрессивному воздействию. Используют при гидротехническом строительстве, в строительстве портовых сооружений. Не рекомендуется применять ШПЦ для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и таянию, а также при пониженных температурах.

• Известковошлаковый цемент (ИШЦ).

Получается совместным помолом доменных шлаков с известью до 30%. Допускается добавка гипса 5% и портландцемента 10-20%. ИШЦ медленно схватывается и медленно твердеет. Прочность изделий на его основе по истечении времени может быть 5-20 МПа. Стоек в пресных и сульфатных водах, на воздухе его прочность снижается. Применяется в строительных растворах для кладки и штукатурки, а также для изготовления низкомарочных бетонов.

Глиноземистый цемент. Это быстро твердеющие в воде и в воздухе высокопрочные выжущие, получаемые путем обжига до спекания смеси материала, богатого глиноземом и оксидом кальция, и последующего тонкого помола продукта обжига. Глиноземистый цемент в отличие от обычного портландцемента не содержит ни гипса, ни минеральных добавок. Качество цемента тем выше, чем больше оксида алюминия. Важнейший минерал глиноземистого цемента алюминат кальция, обеспечивающий при нормальных сроках схватывания быстрое твердение цемента. Глиноземистый цемент быстро твердеет, но не быстро схватывается. Сроки схватывания глиноземистого цемента не ранее 30 мин и не позднее 12 часов. С увеличением тонкости помола цемента и повышением температуры воды сроки схватывания сокращаются. Они резко сокращаются также при добавке извести и портландцемента. Поэтому смешивать глиноземистый цемент с другими вяжущими нельзя. Водопотребность глиноземистого цемента выше, чем у портландцемента (25-28%, у обычных 18%), но вода не остается в свободном состоянии, а идет на гидратацию без образования портландцементного камня. Поэтому плотность камня выше, как и морозостойкость, а усадка меньше. Выпускают три марки: 400, 500, 600. Максимальная прочность, выше на 50% от марочной, достигается к 1-му и 3-м годам твердения. Отличается высокой устойчивостью против сульфатных, хлористых, углекислых и других минерализированных вод. Однако, растворы щелочей разрушают цементный камень. Используют глиноземистый цемент при скоростном строительстве, аварийных работах, зимнем бетонировании. На его основе можно получать жаростойкие бетоны.

Расширяющиеся цементы. Это цементы, растворы на основе которых дают приращение объема. Все эти цементы смешаны, состоят из основного вяжущего и расширяющей добавки. Расширение происходит в результате химической реакции между ними. Известно несколько реакций, вызывающих расширение, а именно гидратация кальция и образование гидросульфоалюмината кальция. Известно несколько видов расширяющихся цементов:

• Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ). ВРЦ получается на основе глиноземистого цемента и должен удовлетворять следующим требованиям: начало схватывания не ранее 4 мин, конец не позднее 10 мин. Применяют для омоноличивания сборных железобетонных конструкций, гидроизоляции стволов шахт, напорных водопроводных труб, заделки трещин в железобетонных сооружениях.
• Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент . Сроки схватывания: 10 мин – 4 часа. Расширение должно заканчиваться через трое суток. Применяется для гидроизоляции штукатурок, для заделки швов, для получения водонепроницаемых бетонов.
• Расширяющийся портландцемент . Сроки схватывания: 30 мин – 12 часов. Применение перечислено выше.
• Напрягающийся цемент . Это цемент с большим содержанием алюминатной составляющей, что приводит к увеличению объема при твердении. В процессе расширения создает в арматуре предварительное напряжение. Сроки схватывания этих цементов: 30 мин – 4 часа. Прочность через сутки не менее 15 МПа, через 28 суток 50 МПа. Используется в сооружениях, где требуется повышенная газо-, паро- и водонепроницаемость.

Марки цемента, их особенности, свойства и различия

Цемент производится из гипса и клинкера в результате их измельчения и последующего смешивания в однородную массу. Гипс – это обычный минерал, а вот клинкер – специально подготовленная смесь, которая изготавливается из глины и известняка в соотношении 25 к 75 (25 частей глины и 75 частей известняка).

Производство цемента

Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.

Виды цемента

Цемент разделяется на 6 видов:

1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.

2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.

3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.

4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.

5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.

6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. Главная особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.

Марки цемента

Маркировка на упаковке с цементом позволяет заранее определить его свойства. Маркировка цемента состоит из трех частей: вид цемента, его прочность и свойства.

Маркировка по виду цемента (ГОСТ 31108-2003)

Технические характеристики марки цемента М500

Каждое предприятие, производящее и реализующее цементно-песчаные растворы, и бетонные смеси либо изделия на их основе, имеет собственную лабораторию для тестирования образцов на соответствие заявленным параметрам и характеристикам.

Цифровой индекс маркировки М500 сообщает о соответствии устойчивости образца изделия, изготовленного по стандартной технологии из цемента указанной марки, осевому сжатию 500 кгс/см².

Примерная схема испытания образцов

При поступлении на производство, склад или стройплощадку партии цемента, необходимо быть уверенным в соответствии его заявленным или необходимым техническим характеристикам .

Самыми важными из всех показателей цемента считаются активность, прочность, схватывание и удельный вес.

Активность цемента

Способность цемента связывать материалы (активность) проверяется путём изготовления образца в виде кубика, который, после определенного времени с соблюдением регламентированных условий, раздавливается на прессе. Далее вычисляется с применением поправочных и специальных коэффициентов разрушающее напряжение, то есть марка цемента. Для портландцемента М500 это напряжение соответствует 500 кгс на 1 см² или, в соответствии с новыми стандартами, 42,5 МПа.

Схватывание

Время «схватывания» цемента — это момент, соответствующий загустению смешанного с водой цементного порошка — цементного теста. Контроль проводится с применением так называемой иглы Вика. Опускание специальной “иглы Вика» в только что замешанное тесто не встретит никакого сопротивления. Примерно через два часа тесто теряет подвижность, игла в него входит с трудом. Через промежуток в 10 часов игла сможет войти в него не более, чем на 1 мм. Это означает «конец схватывания», а изделия в такой период уже подлежат транспортировке.

Прочность на сжатие и разрыв раствора определяется также на 7-й, 28-й и 90-й день для принятия решения об области применения и соответствии марке, например, техническим характеристикам цемента ПЦ М500 .

Удельный вес

Также важно знать удельный вес цемента данной марки для того, чтобы можно было выполнять различные проектные расчёты. Только что изготовленный свежий порошок имеет показатель удельного веса равный 1100 кг/м³. Если цемент уже полежал какое-то время, его плотность увеличивается до 1300 кг/м³, её как правило и используют для всех расчётов. Сильно слежавшийся цемент может быть уплотнён до 1700 кг/м³.

Цемент М500 с добавками

Маркировка цемента М500 Д0 означает, что это цемент марки М500 без добавок: Д = 0.

Другая цифра или число после индекса Д будет обозначать наличие добавок в цементе в процентном выражении.

Добавки придают цементу дополнительные технологические преимущественные характеристики: пластичность, морозоустойчивость, плотность , водонепроницаемость и далее, но замедляют процесс схватывания бетона.

Этот небольшой минус несущественен для индивидуального неспешного строительства, но очень значим на объектах с ускоренными темпами работ.

Предприятия строительной индустрии, в том числе и группы компаний BESTO, неохотно используют специальные добавки именно по причине удлинения срока созревания цементных смесей.

Но технологи сориентировались, создав быстротвердеющие цементы с добавками.

Созданы цементы, в состав которых включены необходимые компоненты, а скорость их схватывания осталась такая же, как у бездобавочных. Это нашло отражение и в маркировке, например:

• М500 Д20 Б: цемент марки 500 с добавками в 20%, быстротвердеющий;
• II Ц 42,5 Б: где II говорит о наличии добавок, 42,5 МПа соответствует прочности М500, Б — быстротвердеющий.

Группа компаний BESTO зарекомендовала себя за четверть века работы на рынке цемента как ответственного поставщика проверенной и качественной продукции. Нам обоснованно доверяют, наш цемент не требует дополнительных проверок.