Зміст
Цемент – невід’ємна і найважливіша частина будь-якого більш-менш серйозного будівництва. Порошкоподібна суміш володіє дивовижною властивістю при зіткненні з водою тверднути до стану суперміцного каменю. З чого роблять цемент, які його види та основні характеристики розглянемо у статті.
Історична довідка: вперше сучасний світ дізнався про цемент на початку 19 століття. Прийшов він до нас з Англії і був запатентований винахідником за прізвищем Аспинд. Вчений довгий час експериментував, змішуючи різні компоненти, намагаючись домогтися більшої міцності кінцевого продукту. Нарешті йому це вдалося – так у 1824 році цемент побачив світ.
Опис
Говорячи простою мовою, цемент – це порошок клінкеру з додавання різних пластифікаторів і модифікаторів. Зовні – це сіра сипуча суміш однорідного складу. Якщо розвести водою, вийде пластична сіра маса, яка легко наноситься на поверхні, і з неї можна робити різні конструкції, заливаючи в форми. Після застигання цемент перетворюється, по суті, у камінь – тепер його вже мало що зможе зруйнувати.
Склад
Цемент – спеціальна будівельна суміш, яка застосовується для виготовлення підтримуючих конструкцій. В його склад входять:
- Клінкер. Це сухий порошок, що складається з вапняку, глини і ще кількох компонентів, у меншій пропорції. Сюди входять шлаки доменного випалу, мергель і нефеліновий шлам. Всі ці компоненти в складі клінкеру присутні в строго певній пропорції, забезпечуючи міцність кінцевого виробу
- Гіпс
- Спеціальні добавки. В основному, це спеціальні пластифікатори, які роблять меншим витрата води. Найбільш популярний пластифікатор для цементу – сульфідно-дріжджова бражка
- Також сюди входять спеціальні мінеральні суміші, які уповільнюють відсоток виділення тепла при застиганні, що дозволяє матеріалу рівномірно затвердіти
Види
Цемент поділяється на види, в залежності від переважання тієї сировини, яка використовується при його виготовленні. Це:
- Вапняний цемент
- Мергелістий цемент
- Глинистий цемент
У цьому складі переважає сухий порошок бокситів і шлаку, що робить його особливо щільним. Головні характеристики глинистої суміші: практично повна водонепроникність, стійкість до сильного замерзання, вогнетривкість. В основному при виробництві використовують з’єднання різних глинистих і карбонатних сумішей. Додають також і штучні компоненти: шлаки, відходи доменного виробництва. Часто додають і перероблені залишки глинозему.
- Портланд і шлакопортланд
Ці види розрізняються за ступенем твердості. Так, портландцемент дуже швидко твердіє і витримує досить високу температуру. У його склад включені мінеральні добавки. При взаємодії з водою, швидко перетворюється на міцну кам’яну брилу. Він найбільш популярний на будмайданчиках сучасного світу.
Зараз, при виробництві цього найпоширенішого виду, використовують глину і вуглекислий кальцій. У його складі основних компонентів є мергель – так званий, “чистий” цемент.
Портландцемент, склад:
Решту становлять гіпс і оксид заліза.Шлакопортландцемент в добавок до складу портланда ще містить і шлак.
Ще види:
- Гідравлічний
- Напружує. Такий вид цементу володіє здатністю особливо швидко вступати в контакт з водою і застигати
- Тампонажний. Особливо міцний вид цементу. Використовується в основному для бетонування нафтових і газових свердловин
- Декоративний. Цемент білого кольору застосовується, коли є потреба провести реставраційні, або декоративні обробні тонкі роботи. Надає акуратний, гарний вигляд поверхонь. Його ще називають сатен
- Сульфатостійкий. Цей цемент застигає повільніше, ніж всі інші і має підвищену стійкість до замерзання і холодів. Використовується на Крайній Півночі
Властивості
При наявності різних інгредієнтів і властивостей, різні марки цементу будуть відрізнятися один від одного. Які основні характеристики і властивості суміші, розглянемо:
- Марка
Це, мабуть, основна характеристика цементу. Показник його міцності. Вона позначається великою літерою “М” і цифрами поруч з нею.
Наприклад, абревіатура “М200” означає, що даний вид здатний витримувати тиск до 200 кілограмів на квадратний сантиметр:
- Відсоток добавок
Загадкова літера “Д” з невеликою цифрою поруч вказує на той відсоток добавок, які є в цьому конкретному складі. Приміром абревіатура “Д15” означає, що в складі порошку 15 відсотків – це добавки
- Період застигання
При характеристиці враховується, наскільки рівномірно застигає пласт цементу при одночасній його викладення на повітря. Тобто важливо, щоб матеріал ставав твердим одночасно як зовні, так і в товщині.
- Зернистість
Найкращим і якісним цементом, що забезпечують особливу міцність кінцевого виробу, вважаються види з дрібним помелом. Чим дрібніше, тим краще.
- Щільність
Ця характеристика враховує ту кількість води, яку необхідно використовувати, щоб розвести порошок до нормальної консистенції, придатної для того, щоб з нею працювати. Для того, щоб надати більшу пластичність матеріалу, до його складу додають різні добавки-пластифікатори.
- Стійкість до холодів
Ця характеристика визначає, наскільки цемент зможе витримувати виморожування води в умовах зими. Адже при замерзанні об’єм води збільшується на 8-9%, що може призвести до тріщин і деформацій у готових конструкціях.
- Зчеплення з арматурою
- Тепловиділення
Тут важлива та швидкість, з якою покриття при застиганні виділяє тепло. Якщо тепло виділяється повільно, то відсоток застигання проходить плавно, плавно і рівномірно. Тому для уповільнення процесу застигання у склад додають мінеральні добавки.
- Термін придатності
Обов’язкова характеристика для цементу, так як порошок досить швидко відволожується, і не всі умови зберігання для нього підійдуть. У середньому, термін придатності стандартної упаковки порошку – 2 місяці. Але при створенні сприятливих умовах зберігання у сухому вентильованому приміщенні, упаковка може пролежати й рік без втрати своїх властивостей.
Марки цементу, при зниженні терміну придатності, поступово втрачають свої характеристики міцності. Так марка М500 через місяць зберігання у вологому приміщенні або на вулиці стає вже М400, а ще через місяць – М300.
З чого роблять цемент?
Початковою сировиною для цементу служать різні мінеральні суміші. Які саме:
- Карбонтная група. Сюди входять: крейда, мергель, вапняки
- Глиниста група. Це такі речовини, як: глина, сланець, суглинок, леси
Різні виробники включають ще й інші компоненти і речовини у різних пропорціях.
Класичний склад:
Властивості пластифікаторів
Зараз, крім основних компонентів, класичний і будь-які інші рецепти суміші завжди додають сучасні пластифікатори. Це спеціальні добавки, які надають кінцевого продукту важливі властивості. Які саме:
- Стійкість до морозів
- Водонепроникність
- Стійкість до іржі, корозії, роз’їдання і псування іншими факторами – природними і штучними
- Рухливість і еластичність
- Швидкість затвердіння
- Міцність кінцевого продукту
Назви основних складів цементу залежать від того, який компонент є основним:
Перед початком робіт інженер завжди вибирає необхідний матеріал, виходячи з цілей і завдань запланованого будівництва, а також тих природних умов, у яких воно ведеться.