Цемент: состав, характеристики, виды, технология и этапы изготовления

История цемента

Попытки преодолеть низкую водостойкость известковых и гипсовых составов предпринимались с древнейших времен. Цемент (caementum в переводе с латыни — дробленый, битый камень) появился путем добавления в известь различных минеральных веществ, обладавших гидрофобными свойствами. Для этого использовали размельченные остатки кирпичей из обожжённой глины, различные вулканические породы. Так, в состав цемента, который применялся строителями Древнего Рима, входили пуццоланы – отложения пепла знаменитого вулкана Везувия.

Эксперименты продолжались долгие века, пока потребность в большом количестве прочного и недорогого вяжущего вещества не заставила строителей выработать оптимальную технологию по его производству. Решающий вклад в такие исследования внесли русский военный техник Егор Челиев, издавший книгу о цементе для подводных работ (1825), и каменщик из английского Лидса Джон Аспдин, получивший патент на портландцемент (1824). Это название происходит от английского острова Портленд, расположенного в проливе Ла-Манш и состоящего из известковых пород. Камни из карьера, находящегося на этом острове, считались самым престижным строительным материалом в Англии. Полученный Аспдином искусственный камень был очень похож на него цветом и прочностью.

Интересно, что технология Челиева более соответствует тому, что теперь называется портландцементом, а цемент Аспдина изготавливался без принятого сейчас спекания исходного сырья.

КОРРОЗИЯ РАСТВОРА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЁ

Коррозия раствора (бетона) почти всегда начинается с коррозии цементного камня, стойкость которого значительно меньше, чем заполнителей. Коррозия, поражающая раствор (бетон), может быть трех видов:

растворение и вымывание (выщелачивание) гидрооксида кальция из цементного камня пресной водой;
образование легкорастворимых солей при взаимодействии составляющих цементного камня с веществами окружающей среды и вымыванием этих солей;
образование в цементном камне (под влиянием проникающих в него веществ) соединений, имеющих больший объем, чем исходные продукты реакции, что приводит к образованию трещин в бетоне.
Методы защиты цементного камня от коррозии разнообразны, но всё они могут быть сведены в следующие группы:
выбор надлежащего цемента;
изготовление особо плотного бетона;
применение защитных покрытий и облицовок, практически исключающих воздействие агрессивной среды на бетон.

Разновидности наливных полов

Самовыравнивающиеся смеси изготавливаются из разных вяжущих веществ. Кроме этого в их составе присутствуют пластификаторы и мелкий заполнитель. По используемому вяжущему наливные полы можно разделить на несколько больших групп:

гипсовые;
цементные покрытия;
полиуретановые полы;
стяжка на эпоксидной основе.

Ознакомимся с каждой разновидностью более подробно.

Цементные наивные полы

Такие основания пригодны для финишной отделки керамической плиткой. По составу это обычная цементная смесь с добавкой полимеров, пластификаторов. Такие вещества повышают эластичность раствора, не позволяют растрескиваться стяжке после укладки. Цементный наливной пол используется для предварительного выравнивания базовой поверхности со значительными перепадами высот, а также при наличии большого количества трещин, выбоин и сколов. Такой наливной пол пригоден для дальнейшей укладки ламината, кафеля или линолеума.

Полимерные

Подобные смеси изготавливают на основании эпоксидного или полиуретанового вяжущего вещества. Рабочий раствор отличается хорошими показателями механической прочности, достаточной водостойкостью и эластичностью. В связи с такими техническими характеристиками материал используют для подготовки основания в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванной комнате. Эта стяжка служит надёжным базовым слоем для устройства напольного покрытия из ламината или керамической плитки.

Полиуретановый

Полиуретановые смеси используются для финишного выравнивания основания, они могут иметь различную толщину. Материал обладает хорошей устойчивостью к воздействию химических веществ, достаточной износостойкостью. Покрытия имеют декоративную поверхность, разную текстуру.

Эпоксидный наливной пол

Наливной пол на основании эпоксидной смолы позволяет создавать глянцевые напольные покрытия с различными узорами или текстурой. Блестящая поверхность основания похожа на стекло. Такое покрытие легко очищается от загрязнений, на нём не скапливается пыль. Единственным недостатком материала считается скользящая поверхность. Чтобы не поскользнуться, необходимо уложить в помещении специальные коврики на присосках.

Растворы на основании эпоксидных смол хорошо прилипают к бетонному основанию, полностью заполняют трещины и микропоры на основании. Материал обладает хорошими техническими характеристиками, проявляет устойчивость к воздействию агрессивных химических составов, имеет прекрасные декоративные свойства.

3д наливные полы

Такие модели наливных полов появились в продаже сравнительно недавно, но быстро завоевали популярность среди потребителей через привлекательный внешний вид и высокие декоративные характеристики. При помощи 3д покрытий можно создавать объёмные поверхности с самой разнообразной текстурой. Такие полы могут использоваться для создания трёхмерных композиций.

Расширяющийся цемент для заделки трещин

Особенности заделки трещин заключаются в разных форматах приготовления ремонтного раствора в зависимости от габаритов повреждения.

Раствор для заделки тонких трещин шириной 0,2-0,3 мм. Пропорции: 1 часть расширяющегося цемента к 1 части тонкомолотого песка, доломитовой или известняковой муки (заполнитель), вода 35-40% от веса цемента. Действует принцип – размер частичек заполнителя должен быть меньше меньшей толщины трещины в 3-4 раза.
Раствор для заделки трещин шириной 0,5-3 мм. Пропорции: 1 часть цемента, 2 части песка с модулем крупности 1,0, вода 35-40% от веса цемента.
Раствор для заделки повреждений толщиной свыше 3 мм. Пропорции: 1 часть цемента, 3 части карьерного или речного песка с модулем крупности 1,5, количество воды как в предыдущих вариантах.

Расшифровка маркировки цемента по новым нормативам

ГОСТ 31108-2003 определяет новый порядок шифрования цементных сухих смесей общего назначения.

На первом месте – полное название цементного состава (портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и т.д.).

Далее следует условное обозначение типа вяжущего с использованием римских цифр:

ЦЕМ I – Портландцемент без добавок;
ЦЕМ II – ПЦ с минеральными добавками (присадки – 6…35%);
ЦЕМ III – шлаковый портландцемент (добавки – 36…95%);
ЦЕМIV – Пуццолановый цем. (добавки – 21…55%);
ЦЕМV – композитный цемент (добавки 36…80%).

Третьим идет обозначение количества добавок А или В, которое мы уже рассматривали. Следом (через дефис) указывают основную добавку:

Ш – шлак;
К – композитная добавка;
З – зола-унос;
И – известняк;
П – пуццолан;
МК – микрокремнозём.

Этих добавок может быть несколько, тогда буквы указываются через дефис в скобках.

После условной добавки указывают класс цемента по прочности: В7,5…В52,5 (обозначение величин в МПа).

Последние буквы в маркировке указывают на скорость схватывания и твердения по истечению 7 суток:

Н – Нормальное время твердения;
Б – быстротвердеющее вяжущее.

Как делают цемент на производстве

На сегодня существует несколько способов производства:

Мокрый метод – первая технология, по которой стали изготавливать цемент. По ней работают и по сей день, правда, немного по усовершенствованной методике.
Сухой способ – более современный метод производства вяжущего, отличающийся большей экономностью сырья и энергетических ресурсов

Но, что самое важное, именно по этой технологии выбросы в атмосферу сокращаются.
Комбинированные методики в России используются редко, в основном на предприятиях, работающих с зарубежными партнёрами. Например, как Вольский цементный завод.

Осветить более подробно, всё же, хотелось именно мокрый метод производства цемента, так как по нему работают практические все цементные заводы в России и странах СНГ. На фото ниже представлены производственные мощности «Уралцемента» в Челябинской области, который начал свою работу 1957 году. Здесь вяжущее производят на основе известняка и глины по мокрому методу. В качестве топлива используют газ.Начинается производство в карьере с добычи основного сырья.

Добыча известняка и глиныКарьер известняка

Далее добытое сырье дополнительно обрабатывается и поступает в печь мокрого измельчения, где превращается в шлам. После чего шлам идёт дальше в сырьевые мельницы и шлам бассейны.

Обработка сырья

Полученный тонкодисперстный шлам отправляется во вращающуюся печь, где обжигается при температуре +1450°C. Результат этого процесса – клинкер.

Обжиг шламаКонтроль обжига

Получаемый клинкер охлаждается в специальных холодильных установках, после чего транспортируется для дальнейшего измельчения в мельнице.

Транспортировка клинкераМельница для клинкера

К измельчённому клинкеру добавляют также тонкодисперстный гипс и минеральные добавки.

Процесс смешивания ингредиентов

Готовый цемент отправляют на хранение в специальные бункера.

Бункера

На таком крупном производственном предприятии просто не может быть лаборатории, сотрудники которой пристально следят за каждым производственным процессом и качеством цемента.

Тестирование цемента

Это основные производственные процессы по мокрой технологии. На всех заводах они идентичны. Единственное, делаются правки на сырьевые компоненты и специфику оборудования. Из чего и как делают цемент подробно расскажут видео.

Watch this video on YouTube

Почему трескается газобетон — причины

К общим причинам образования дефектов в кладке из газобетона относят:

несоблюдение технологии кладки;
усадку дома;
несоблюдение пропорций при изготовлении раствора;
применение бракованного блочного камня или связывающих материалов с истекшим сроком годности.

Также сюда относят слабые и неоднородные грунты, которые начинают разрушать фундамент, как результат это влияет и на стены. Если глубина фундамента недостаточна, то трещины также могут проявиться через некоторое время.

Вертикальные

Наиболее часто на кладке из газобетонных блоках наблюдают появление вертикальных трещин. Они могут быть широкими снизу и узкими в верхней части, а также наоборот. Трещины могут расходиться и разветвляться, они могут быть «волосяными» — настолько тонкими, что их едва заметно.

Есть несколько причин для появления такого рода дефектов:

проседание фундамента;
чрезмерное давление плиты перекрытия на стену;
малая глубина залегания фундамента;
отсутствие деформационного шва между разными частями здания.

Проседание фундамента может появиться в том случае, если дом из газоблока построен на болотистой местности или в зоне сильного промерзания грунта. Чтобы этого не случилось, необходимо перед строительством обязательно проводить пробы грунта, а также исследовать окружающую местность. Трещины заделать можно, но не факт, что проблема не повторится через несколько лет.

Несмотря на то, что газоблоки достаточно легкий материал, при неправильном подборе его плотности могут появляться трещины. Это означает, что плита перекрытия оказывает слишком высокое давление на стену. В результате этого дом начинает постепенно просаживаться, появляются вертикальные дефекты. Допустимые нормы опирания плиты перекрытия на стены из разных материалов представлены в СНиП.

Небольшая глубина залегания фундамента также влияет на дальнейшую эксплуатацию дома. Минимальные показатели – 50 см от спланированной поверхности территории, но в каждом случае это будут разные цифры. Показатель зависит от уровня залегания грунтовых вод, степени замерзания грунтов.

Горизонтальные

Если же на стенах заметны дефекты горизонтального направления, то для этого есть несколько объяснений:

Некачественный газоблок. В продаже в магазинах продавцы могут насоветовать разное, чтобы побыстрее продать «залежавшийся» товар.
Не стоит поддаваться на такие уловки и выбирать камень «по уценке», чтобы сэкономить.

Лучше отдать предпочтение проверенным производителям, осуществляющим продажу непосредственно с завода.

Тогда риски получить некачественный камень, который не переживет зиму, сведены к минимуму.
Неверный выбор класса блока. Несущие стены должны быть выложены из блока марки D500-D600. Его прочность должна быть класса B2,5, B3,5–5. Если же выбрать газоблока с показателями ниже, то есть большая вероятность получить горизонтальные дефекты через время. Все дело в том, что блоки с меньшей плотностью и маркой не приспособлены к высоким нагрузкам.
Укладка на неправильно приготовленный или некачественный раствор. Клеевой состав или цементно-песчаный раствор рекомендуется готовить только в полном соблюдении инструкции и пропорций. Если добавить воды больше, то смесь станет слишком жидкой и не сможет обеспечить должные прочностные характеристики в общей кладке. Если раствор будет чрезмерно густой, то при нанесении на камень, он будет быстро схватываться, не давая времени на корректировку.
Слишком большой вес перекрытий. Трещины в таком случае имеют горизонтальную направленность, но выглядят как дуги.
Если горизонтальные трещины образуются над оконным проемом, то причиной служит недостаточная прочность надоконного перекрытия, которое не может выдержать нагрузку.

Микротрещины

Маленькие трещины образуются по таким причинам:

выбран газобетон неавтоклавного твердения;
не выдержано время на нормализацию температуры материала;
неверное изготовление блоков;
отсутствие выравнивания газоблока теркой;
неправильное армирование кладки;
неверно установленные перемычки.

Часто микротрещины появляются там, где не был обустроен армирующий пояс. Например, плиты перекрытия положили на камень, стены треснули из-за несоизмеримой нагрузки на них. Если бы во время кладки был изготовлен армопояс, то такого бы не произошло.

Что это такое?

Прежде чем рассматривать характеристики и особенности такого материала, как портландцемент, стоит разобраться, что же он собой представляет.

Портландцемент – это одна из разновидностей цемента, представляющая собой особое гидравлическое и вяжущее вещество. В большей мере он состоит из силикатного кальция. Данный компонент занимает примерно 70-80% процентов такого цементного состава.

Такой тип цементного раствора пользуется популярностью во всем мире. Он заполучил свое название от острова, который находится на берегу Великобритании, так как породы камня с Портланда обладают точно такой же расцветкой.

Ножницы для обрезания ногтей

Отличаются своим предназначением:

немного закругленные или полностью прямые используются для обрезки ногтей;
для кутикулы инструмент должен быть немного длиннее, иметь мягкий ход, а лезвия – тонкие и острые;
универсальные с закругленным лезвием;
ножницы-пинцет – лезвия, как у кутикульных, между ручками есть пружина.

На что обращать внимание:

Материал. Зачастую используется цинк, никель и легированная сталь. Отдайте предпочтение последнему варианту – такие ножницы стоят недорого и долго не тупятся;
Качество. Лезвия острые, расположены по одной линии плотно друг к другу, имеют гладкую поверхность без изъянов;
Удобство. Инструмент нужно выбирать по руке мастера, который им будет пользоваться. Для проверки достаточно совершить несколько режущих движений в воздухе.

При покупке проверяйте гарантию качества. Но лучше заказать маникюрное приспособление у хорошего мастера – это обойдется дороже, но будет соответствовать всем вашим требованиям.

Компании-производители расширяющихся составов

Рынок расширяющихся цементов Российской Федерации представлен продукцией нескольких заводов, которым можно доверять: «Пашийский металлургический цементный завод» и «MasterEmaco».

Пашийский выпускает два вида расширяющегося связующего: Цемент гипсоглиноземистый расширяющийся по ГОСТ 11052-7 и Цемент напрягающий НЦ-20 по ТУ 5734-072-46854090-98. Стоимость гипсоглиноземистого расширяющегося цемента составляет от 27 000 до 30 000 рублей за 1 тонну и 1500 рублей за мешок 50 кг.
«MasterEmaco» входит в состав «BASF The Chemical Company». Специализируется на выпуске и продаже пластифицированных расширяющихся материалов. Стоимость 25-килограмового мешка пластифицированного расширяющегося цемента данного бренда составляет 1635 рублей.

Что такое цемент

Многие слышали слово «цемент». Определение этого термина можно найти в специализированных источниках. Незаменимый в строительной отрасли цемент – это сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Он изготавливается путем высокотемпературного обжига известково-глиняной смеси, содержащей данные компоненты в определенных соотношениях. Полученный стройматериал обладает особыми эксплуатационными характеристиками.

При добавлении воды он меняет свойства:

стает вязким (пастоподобной консистенции);
приобретает темно-серый оттенок;
ускоренно набирает твердость в воздушной и влажной среде;
превращается в камень искусственного происхождения.

Неоднократно убедились все, кто использовал цемент, что это достаточно прочный стройматериал. Искусственный монолит по твердости не уступает природному камню.

Трудно представить себе область строительства, где не использовался бы цемент

Стройматериал имеет древнюю историю. В источниках отсутствует достоверная информация про цемент. Кто изобрел его первым, – неизвестно. Историки также затрудняются дать однозначный ответ на вопрос, где был изобретен цемент. В результате раскопок и научных исследований неоднократно изучался древний цемент. Когда изобрели его? Ученые пытались ответить на этот вопрос. Они пришли к заключению, что материал появился задолго до нашей эры. Это подтверждают найденные в разных странах образцы. Они содержали гипс, известь и даже вулканический пепел.

Хранение

Способов и вариантов хранения сухого цемента несколько:

В домашних условиях. Отнюдь не самый надёжный способ сохранить материал пригодным для строительства и ремонта. Распространенная ошибка – думать, что в тёплом жилом помещении для цемента достаточно сухо и он не нуждается в дополнительной защите. Особенно это касается крафтовой упаковки. Даже в доме может быть слишком большая влажность воздуха, отчего цемент теряет часть своих характеристик. А если на него попадает вода, то он уже в упаковке начинает комковаться. Также на его эксплуатационное состояние влияет взаимодействие с кислородом. Это катализатор для многих элементов. Его воздействие на цемент также снижает качественные характеристики.

На улице. Здесь все опасности очевидны: воздействие факторов внешней среды способно испортить материал меньше чем за полгода. Конечно, он не перестанет становиться вязкой субстанцией при добавлении воды, если только не закаменеет весь мешок, но плохие условия хранения сказываются на главном качестве материала – его активности. Это фактические его скрепляющие свойства и соответствие марке. Испорченный цемент в лучшем случае потеряет 10-15%, и вместо М300 будет вести себя в работе как малопригодный М200.
Весной-летом. В тёплое время года для цемента представляет угрозу повышенная влажность, воздействие ультрафиолета от прямого попадания солнечных лучей, риск возникновения парникового эффекта под полиэтиленом.

Зимой-осенью есть риск попадания осадков, а для некоторых смесей вредны сильные морозы и перепады температур. Еще до превращения в жидкий раствор цемент уже теряет свои полезные качества.
В мешках (бумажных или пропиленовых). И бумага, и полипропилен способны пропускать внутрь себя влагу, поэтому любая тара нуждается в дополнительной защите.
Навалом. Самый проблематичный для долгого хранения вариант. Цемент навалом – это сухой порошок, который доставляют до покупателя в герметичных контейнерах, а потом просто высыпают в одну кучу без какой-либо тары для хранения. К нему нужен особый подход, а лучше и вовсе заказывать такой цемент непосредственно перед началом строительства или ремонта.

Примерный срок годности цемента при благоприятных условиях – 1,5-2 года

Чтобы он не утратил свои важные качества при разных способах хранения, важно соблюдать рекомендации профессионалов. Цемент желательно приобретать непосредственно перед использованием в том количестве, которое уйдет за несколько применений

Если по каким-то причинам строительные работы оказались прерваны, а цемент остался в небольшом объёме, его можно хранить дома. Подходящее помещение должно быть сухим, удалённым от помещений, где постоянно используется вода (не балкон или лоджия, не подвал), и проветриваемым. Время от времени мешки нужно переворачивать, чтобы цемент не слёживался. Непрочную упаковку можно защитить плотными мешками для строительного мусора (из ПВХ-плёнки). Пересыпать не желательно, если срок хранения превышает 6 месяцев, поскольку на открытом воздухе происходят химические реакции. Температура в помещении не должна превышать 20-25 градусов, чтобы не возникало парникового эффекта внутри упаковки. Конденсат тоже способен испортить материал.

Большой запас материала трудно разместить в жилом помещении, его придётся вынести на улицу.

Чтобы защитить его от сырости, нужно:

выбрать максимально сухое место;
застелить основание (грунта, пола) ПВХ-плёнкой в один слой, чтобы вещество не впитывало влагу из почвы;
сверху установить деревянные поддоны. Поддоны желательно обработать грунтовкой и лаком или краской, поскольку древесина тоже отличается хорошей впитываемостью. В будущем они ещё не раз пригодятся в хозяйстве;

каждый мешок перемотать пищевой рулонной плёнкой;
поместить в особо прочные пакеты для мусора на 120 литров, запечатать сверху монтажным скотчем;
утеплить старой одеждой, сеном или опилками;
поместить под навес или в хозяйственную постройку. В таком виде цемент сохранится на несколько сезонов без потерь своих свойств.

Цемент навалом хранится в так называемых цементных ямах. Их организация займет много времени и сил. Необходимо вырыть глубокую яму, армировать её стенки, чтобы не осыпались, позаботиться о нескольких слоях гидроизоляции и качественной теплоизоляции, организовать навес. Минеральная вата, фольгированные листы и ПВХ-плёнка для этих целей обойдутся не дешевле новой партии цемента, поэтому рассыпной стройматериал не приобретают заранее.