Види цементів та їх застосування

Попередня ◈ Наступна

Цемент є одним з найважливіших будівельних матеріалів. Він використовується в будівельній практиці вже понад 150 років. В останні чотири десятиліття були зроблені великі наукові відкриття, завдяки которимпоявілісьновие різновиди цементу, і значно покращилася якість існуючих видів даного будівельного матеріалу.

види цементів

Насправді, набуваючи цемент, більшість покупців знають про даний будівельний матеріал не так вже й багато. Відповідно, розчинні стяжки, фундамент і цегляна кладка виходять низької якості і починають швидко руйнуватися під дією ґрунтових вод, морозу або важкого фізичного навантаження. Крім того, незнання особливостей того чи іншого виду цементу призводить до перевитрати матеріалу. Тому, для скорочення грошових витрат і підвищення якості створюваних об'єктів, необхідно мати хоча б загальне уявлення про властивості і специфіці часто використовуваних в будівництві різновидів цементу.

портландцемент

Портландцемент сульфатостійкий. Основна перевага даного виду цементу - стійкість до сульфатів - досягається шляхом зниження на сировинний масі кількості алюмінатів кальцію, точніше трехкальциевого алюмінату (формула -3CaO * Al2 O3 (3Ca)). На сьогоднішній день випускається портландцемент сульфатостійкий, збагачений активними мінеральними добавками, і портландцемент сульфатостійкий без будь-яких добавок. Активність даннойразновідності цементу значно менше, ніж у БТЦ марки 500 і 400.

Швидкотвердіючий портландцемент (БТЦ). Цей портландцемент в першому періоді твердіння характеризується інтенсивним наростанням міцності. Спеціальні мінеральні добавки і їх належний підбір дозволяють істотно підвищити механічну міцність БТЦ марок 500 і 400. Відповідно до загальноприйнятих стандартів міцність такого цементу нормується навіть в 3-добовому віці, а не тільки в 28-добовому. При цьому на третю добу гранична міцність матеріалу при стисненні повинна становити не менше 20-25 МПа. Призначений бистротвердеющий портландцемент для створення залізобетонних виробів і конструкцій в заводських полігонних умовах. Часто застосовується БТЦ і при швидкісному будівництві. Використання даного виду цементу дозволяє не здійснювати тепловологої обробку бетону.

Цементи з додаванням поверхнево - активних речовин. Щоб поліпшити деякі властивості цементу, іноді в його склад додатково вводяться поверхнево-активні добавки (гідрофобні і пластифіковані). Їх загальна кількість в перерахунку на суху речовину, як правило, становить 0,3% від маси цементу. Пластифіковані добавки, збираючись на зернах цементу, утворюють особливі захисні плівки, які усувають зчеплення цих зерен між собою. Відповідно, бетони і розчини на такому матеріалі стають більш рухливими і легко укладаються. А гідрофобні добавки сприяють підвищенню водовідштовхувальних властивостей готових конструкцій.

Портландцемент кольорові. Створюються шляхом додавання пігментів на етапі помелу клінкеру. Кількість органічного пігменту має становити не більше 0,3%, а мінерального - не більше 10%.

Портландцемент білі. Від стандартних цементів відрізняються білим забарвленням. Сировиною для їх виробництва служать глини і вапняки, в яких міститься дуже мало фарбувальних оксидів - титану, марганцю і заліза. Тонкість помелу даного матеріалу дещо вищий, ніж у інших видів цементу: допускається залишок носія не більше 12%.

Портландцемент тампонажні. Незамінні при тампонування газових і нафтових свердловин (захищають їх від ґрунтових вод). Цементи даного виду повинні строго відповідати таким жорстким технічним вимогам як:

незалежність від тиску і температури:
висока плинність;
наявність конкретних термінів схоплювання (не пізніше 10 годин, але і не раніше 2 годин);
стабільна міцність отверділого розчину, що гарантує фіксацію в стовбурі свердловини колони труб.

шлакові цементи

Бувають декількох видів, найбільш популярними з яких є:

цементи розширюються

Розчини на основі таких цементів дають приріст в обсязі - розширюються. Складаються вони з особливою розширює добавки і основного в'яжучого компонента. В результаті хімічної реакції між цими двома компонентами і відбувається приріст в обсязі. Розширення розчину викликають кілька видів хімічних реакцій (одна з них - гідратація кальцію).

Розширюються цементи можуть бути:

Водонепроникними (ВРЦ). Вони створюються на основі глиноземистого різновиди цементу і характеризуються специфічною швидкістю схоплювання розчину - не пізніше 10 хвилин і не раніше 4 хвилин. Як правило, ВРЦ використовуються для гідроізоляції водопровідних труб, стовбурів шахт а також для омоноличивания залізобетонних збірних конструкцій і закладення сколів / тріщин в різних залізобетонних спорудах.
Гіпсогліноземістий. Час схоплювання розчину становить від 10 хвилин до 4 годин. У ідеалерасшіреніе має йти протягом трьох діб. Можуть бути використані для закладення швів і гідроізоляції штукатурок. Також на основі Гіпсогліноземістий цементів створюють водонепроникні бетони.
Портландцементами. Час схоплювання розчину становить від 30 хвилин до 12 годин.
Напружує. У таких цементах збільшений відсоток вмісту алюмінатних складової, що і є причиною збільшення обсягу при затвердінні розчину. При розширенні здатні створювати попереднє напруження в арматурі. Час схоплювання розчину - від 30 хвилин до 4 годин. Через добу прочностьнапрягающіхся цементів становить близько 15 МПа, а через 28 діб - не менше 50 МПа. Використовуються вони для спорудження конструкцій з підвищеною паро-, водо - і газонепроницаемостью.

цемент глиноземистий

Створюється на основі швидко твердне на повітрі і в воді високоміцного в'яжучого матеріалу, одержуваного в результаті випалу сировинної суміші, багатої оксидом кальцію і глиноземом. Не містить мінеральні добавки і гіпс. Якість матеріалу залежить від наявності в його складі алюмінату кальцію: чим цього елемента більше, тим якість цементу вище. Саме алюмінат кальцію при нормальних термінах схоплювання забезпечує швидке твердіння цементу.

Однак висока швидкість затвердіння не означає швидке схоплювання. Стандартні терміни схоплювання такого матеріалу - не пізніше 12 годин і не раніше 30 хвилин. При збільшенні тонкощі помелу і підвищенні температури води швидкість схоплювання значно збільшується. Також швидкість схоплювання може збільшитися після додавання в розчин портландцементу або вапна, відповідно змішувати даний різновид цементу з іншими в'яжучими елементами не рекомендується. Потреба у воді у глиноземистого цементу на 10% вище, ніж у портландцементу. Однак при цьому вода йде на гідратацію, а не залишається у вільному стані.

Відповідно, бетон з такого цементу відрізняється більшою щільністю і морозостійкістю, хоча усадка його менше. Глиноземистий цемент випускається трьох марок - 600, 500 і 400. Максимальна міцність матеріалу, як правило, досягається до першого і третього років твердіння. Крім того, він відрізняється високою стійкістю до дії хлористих, сульфатних, вуглекислих і інших мінералізованих вод. Але розчини лугів здатні руйнувати цементний камінь. Найчастіше глиноземний цемент використовують при аварійних роботах, швидкісному будівництві і зимовому бетонуванні. Також на його основі створюють жаростійкі бетони.

Застосування тампонажних цементів

В процесі буріння температура гірських порід значно впливає на статичну електрику зсуву, в'язкість і водоотдачу бурового розчину: чим вище температурні показники гірських порід, тим складніше підтримувати в допустимих межах вищевказані параметри. У деяких випадках для проходження таких зон крім термостійких реагентів потрібні різні несумісні системи бурових розчинів. А це, в свою чергу, викликає необхідність поділу подібних зон за допомогою обсадних колон. Наявність значної різниці температур вимагає використання тампонажних цементів.

Специфіка застосування таких цементів обумовлена тим, що тампонажний камінь (як з наповнювачами, так і в чистому вигляді) отлічаетсявисокойтрещіноустойчівостио, навіть при контакті з жорсткою основою (наприклад, з гірськими породами). Звичайно, при наявності за цементним каменем каверн, тріщин при залпової перфорацііможно простежити в абсолютно всіх випадках. Однак множинність або нечисленність їх залежить від добавок, введених до складу цементу: глини а також азбестові і волокнисті матеріали сприяють зменшенню кількості трещін.Тем не менше, фахівці не рекомендують (через показники утворення тріщин) використовувати тампонажні цементипрі роз'єднанні пластів.

Для виконання локальних завдань створені тампонажні цементи певних видів:

Тампонажний цемент ЦТУК-120 дозволяє істотно поліпшити якість цементування свердловин, які були пробурені в складних геолого-технічних умовах, а також продовжити міжремонтний період при використанні цих свердловин.
Тампонажний цемент ЦТОК також дозволяє більш якісно цементувати свердловини, зроблені в складних геолого-технічних умовах. Крім того, він відрізняється підвищеною стійкістю до дії хімічно агресивних середовищ за рахунок низької водопотребности розчину.
Тампонажний цемент ЦНУБ не містить в своєму складі гіпсу, тому найчастіше його застосовують в криолитозоне для цементування обсадних колон.

Застосування сульфатостійких цементів

Сульфатостойкие цементи використовуються для створення бетонів, необхідних при зведенні залізобетонних конструкцій з підвищеною стійкістю до водам, насиченим сульфатами. Також з таких цементів споруджують об'єкти, котрі піддаються постійному впливу вологи і періодичному заморожування / танення.

Відповідно, сульфатостойкие цементи незамінні при зведенні стоять у воді паль, мостових опор у річках і при будівництві конструкцій, що потрапляють час від часу в умови мінливої вологості. В даному випадку дуже важлива корозійна стійкість бетону, безпосередньо залежить від складу цементу. Почергове висушування і зволоження бетонної конструкції, а також вплив води, що містить сульфати, солі та інші агресивні речовини, може привести до появи «висолів» на поверхні споруд і поступового руйнування бетону. Продовжити термін експлуатації такого об'єкта можна за рахунок використання при його будівництві сульфатостійких цементів. Крім того, за рахунок зниженого змісту тепловиділяючих компонентів і зниженою екзотермії дозволяється застосування таких цементів при облаштуванні зовнішньої зони великих гідротехнічних споруд.

Застосування кольорового портландцементу

Декоративні цементи є не тільки ефектним, але і вельми ефективним оздоблювальним матеріалом. Вони довговічні, міцні і красиві. З огляду на той факт, що сучасне будівництво ніяк не може обійтися без використання збірного залізобетону, декоративні портландцемент здатні допомогти в оформленні елементів фасаду індустріальними методами ще на етапі формування. З кожним роком розширюється виробництво стінових панелей, зовнішній фактурний шар яких виконаний з кольорових бетонів.

Кольорові портландцементи (в поєднанні з заповнювачем і кам'яною крихтою) фактично надають декоративність оздоблювального бетону. Також за допомогою кольорових цементів можна створювати особливі барвники для обробки фасадів будівель. Як правило, такі барвники на 90% складаються з кольорового цементу, на 2% - з хлористого кальцію, на 7% - з вапна гідратного і на 1% - з стеарата кальцію.

Колір портландцементов може бути жовтим, рожевим, коричневим, червоним, зеленим, блакитним або чорним. Особливо ефектно такі матеріали виглядають при архітектурно-декоративному оформленні разлічнихсоруженій. До того ж з них можна створювати плиткові і мозаїчні облицювання, терраціевие покриття підлог, підлоги з гранітної або мармурової брекчии а також інші мозаїчні вироби.

Хлористий кальцій і гідрофобні добавки надають шару, який був пофарбований, постійну вологість, роблячи колір більш стабільним. Вапно-пушонка грає роль пластифікатора, одночасно нейтралізуясерністий та інші кислі гази, що забруднюють атмосферу.
Рекомендується застосування кольорових цементів та при виготовленні розпізнавальних смуг на аеродромах, дорогах тощо. При цьому дуже важливо, щоб ці цементи володіли підвищеною опірністю до стирання.

Схожі статті

Попередня ◈ Наступна