Сухие реакционно-порошковые бетонные смеси (РПБ)

Ученые не перестают удивлять разработками революционных технологий. Смесь с улучшенными свойствами была получена не так давно – в начале 90-х годов 20-го века. В России ее использование при возведении зданий встречается не так часто, основное применение – изготовление наливных полов и декоративных изделий: столешниц, ажурных арок и перегородок.

Отличия от обычного бетона

Определить преимущества более качественного материала РПБ позволит рассмотрение параметров:

Состав.
Свойства.
Сфера использования.
Экономическое обоснование выгоды.

Состав

Бетон – стройматерил, формованный из уплотненной смеси различного состава:

1. Основа – вяжущее, «склеивающее» заполнитель вещество. Свойство надежно, в единое целое объединять компоненты обеспечивает главные требования сферы применения. Виды вяжущего:

Цемент.
Гипс.
Известь. .
Полимеры.
Битум.

2. Заполнитель – составляющая, которая определяет плотность, вес, прочность. Виды и размер зерна:

Песок – до 5 мм.
Керамзит – до 40.
Шлак – до 15.
Щебень – до 40.

3. Добавки – модификаторы, улучшающие свойства, изменяющие процессы схватывания получаемой смеси. Виды:

Пластифицирующие.
Армирующие.
Поризующие.
Регулирующие морозостойкость и/или скорость схватывания.

4. Вода – компонент, вступающий в реакцию с вяжущим (не используется в битумных бетонах). Процентное соотношение жидкости к массе основы определяет пластичность и время схватывания, морозостойкость и прочность изделия.

Применение различных сочетаний основы, заполнителя, добавок, их соотношения, пропорций позволяет получать бетоны с разнообразными характеристиками.

Отличие РПБ от других видов материалов – мелкая фракция заполнителя. Снижение процентного содержания цемента, его замена каменной мукой, микрокремнеземом позволило создать смеси с высокой текучестью, самоуплотняющиеся составы.

Сверхпрочные РПБ получают смешиванием воды (7-11 %) и реакционно-активного порошка. Пропорции (%):

Компоненты подготавливают в соответствии с процентным содержанием.
В смеситель подают воду и пластификатор. Начинается процесс перемешивания.
Добавляют цемент, каменную муку, микрокремнезем.
Для придания цвета допускается добавка красителей (железоокисные).
Перемешивание 3 минуты.
Дополняют песком и фиброй (для армированных бетонов).
Процесс смешивания 2-3 минуты. В этом промежутке времени вводят ускоритель схватывания в процентном соотношении 0,2 от общей массы.
Поверхность формы смачивают водой.
Заливают смесь.
Сбрызгивают водой поверхность раствора, распределившегося в форме.
Накрывают литьевую емкость.

На все операции потребуется до 15 минут.

Свойства реакционно-порошковых бетонов

1. Применение микрокремнезема и каменной муки привело к снижению пропорции содержания цемента и дорогих суперпластификаторов в РПБ, что обусловило падение стоимости.

2. Получен состав самоуплотняющегося порошкового сверхпрочного бетона с высокой степенью текучести:

Не обязательно применение вибростола.
Лицевая поверхность получаемых изделий практически не требует механической доработки
Возможность изготовления элементов с различной текстурой и шероховатостью поверхности.

3. Армирование стальной, целлюлозной фиброй, использование ажурно-тканевых каркасов повышает марку до М2000, прочность на сжатие – до 200 МПа.

4. Высокая устойчивость к карбонатной и сульфатной коррозии.

5. Применение порошковой реакционной смеси помогает создать сверхпрочные (˃40-50 Мпа), легкие конструкции (плотность 1400

1650 кг/м3). Снижение массы уменьшает нагрузку на фундамент сооружений. Прочность позволяет выполнять несущие элементы каркаса здания меньшей толщины – сокращается расход.

Инженеры на этапе проектирования проводят расчеты и составляют ряд рекомендаций и требований к строительным материалам и параметрам. Основные показатели:

Марка бетона – число после буквы «М» (М100) в маркировке, указывает диапазон статической нагрузки на сжатие (кг/см2) после превышения которой наступает разрушение.
Прочность: на сжатие – фиксированная опытным путем величина давления пресса на образец до его деформации, единица измерения: МПа. На изгиб – давление пресса на центр образца, установленного на две опоры.
Плотность – масса изделия объемом 1 кубический метр, единица измерения: кг/м3.
Морозостойкость – количество циклов замораживания и обратного процесса с разрушением образца менее 5 %.
Коэффициент усадки – процентное уменьшение объема, линейных размеров конструкции по готовности.
Водопоглощение – отношение массы или объем впитываемой образцом воды при погружении в сосуд с жидкостью. Характеризует открытую пористость бетона.

Новая технология на основе реакционно-порошковой смеси позволяет создавать бетоны с улучшенными характеристиками и широкой областью использования:

1. Наливные полы с высоким сопротивлением истиранию при минимальной толщине наносимого слоя.
2. Изготовление бордюрного камня с длительным сроком эксплуатации.
3. Различные в нужной пропорции добавки способны значительно снижать процесс водопоглощения, что позволяет применять материал при возведении морских нефтяных платформ.
4. В гражданском и промышленном строительстве.
5. Возведение мостов и тоннелей.
6. Для столешниц с высокой прочностью, поверхностью различной структуры и шероховатостью.
7. Декоративные панели.
8. Создание перегородок, художественных изделий из прозрачного бетона. При постепенной заливке в форму укладывают светочувствительные волокна.
9. Изготовление архитектурных тонкостенных деталей с помощью тканевого армирования.
10. Использование для прочных клеевых составов и ремонтных смесей.
11. Теплоизоляционный раствор с применением стеклосфер.
12. Высокопрочный бетон на гранитном щебне.
13. Барельефы, памятники.
14. Цветные бетоны.

Высокая цена вводит в заблуждение застройщиков относительно целесообразности использования. Снижение транспортных расходов, увеличение срока эксплуатации сооружений и наливных полов, другие позитивные свойства материала окупают финансовые вложения. Найти и купить РПБ довольно сложно. Проблема связана с пониженным спросом.

Читайте так же:

Как удалить цемент с железа

Цены, по которым можно приобрести РПБ в России:

Вид	Марка	Цена, руб/кг
Сухая бетонная порошковая реакционная смесь, мешок, 30 кг	М1200	48
Высокопрочный промышленный наливной пол	М1500	54
Сухой ремонтный состав	В120	51
Сталефиброармированный самонивелирующийся бетон	В180	50
Бетон на гранитном щебне готовый (1 м3)	М1000	6000

К сожалению, сложно привести примеры объектов гражданского или промышленного назначения, возведенные на территории России с применением РПБ. Основное использование порошковых бетонов получило при изготовлении искусственного камня, столешниц, а также в качестве наливных полов и ремонтных составов.

Приготовление бетона. Состав и пропорция компонентов

Замешанный наугад раствор с соблюдением примерных порций нельзя назвать качественным бетоном. Через определенный промежуток времени масса застынет, но вопрос ее прочности останется под сомнением. Часто приходится наблюдать высыпающиеся из кирпичной кладки швы. Происходит это вследствие нарушения технологии приготовления раствора. Чтобы избежать подобных ситуаций, нужно знать, как сделать бетон, чтобы после застывания он набрал заводскую прочность.

Понятия прочность бетона и марка цемента

В продажу поступает большой ассортимент цемента с разной маркировкой. Имеется чистый материал, с добавками в виде шлака, пластификатора. Существует быстротвердеющий и сульфатостойкий цемент, цветной, белый, тампонажный, другого типа. Все эти разновидности определяют только особенность материала, предназначение его для определенного вида работ.

Прочность готового бетона зависит от марки цемента. Параметр обозначен аббревиатурой «М» или «ПЦ». Самым слабым считался цемент марки М-100. Со временем он утратил свою актуальность, был снят с производства. Аналогично из-за слабой прочности отказались строители от марок цемента М-150 и М-200. В обиходе остались марки от М-300 до М-1000.

Самым ходовым считается цемент М-400 и М-500. Марки с более высокими значениями востребованы при возведении бетонных конструкций, к которым предъявляют отдельные требования, например, дамбы.

Цифры, идущие после аббревиатуры «М» или «ПЦ», обозначают сопротивление застывшего бетона сжатию по истечению 28 суток. Измерение параметра происходит в кг/см 2 . Например, изготовленный с соблюдением технологии бетон марки М-300 через 28 дней должен обладать прочностью 300 кг/см 2 .

Однако маркировка сухого цемента и готового раствора, это совсем разные показатели. Например, при использовании исходного материала М-400, бетон может получится марки 200, 250, 300 или 350, что зависит от взятых пропорций в комплексе с другими наполнителями.

Бетон марки М-200 считается самым распространенным. Применяют его при обустройстве стяжки, кладки стен и цоколя здания. Марка М-350 востребована при создании монолитных конструкций. Марки М-200 и 300 считаются промежуточные общего назначения.

Основные компоненты бетона, оптимальные пропорции и состав

Бетон в жидком состоянии представляет собой раствор. Его состав зависит от области применения. Обязательными компонентами являются: песок, цемент, вода. Раствор используют при кладке кирпича, шлакоблоков, для штукатурки, чистовой стяжки.

При заливке фундамента, черновой стяжки, сооружении других объемных конструкций в раствор добавляют третий компонент – мелкий камень. Это может быть щебень, гранулированный отсев, другие виды каменной крошки.

Правильная пропорция цемента и воды рассчитывается в килограммах. В идеале оптимальное водоцементное отношение (ВЦО) имеет показатель 0.5, то есть, на 2 кг сухого цемента требуется 1 кг воды. ВЦО напрямую влияет на прочность и пористость застывшего бетона. Лишняя вода не вступает в реакцию с цементом. Она остается внутри бетона в неизменном состоянии, образуя пустоты. Недостаток воды тоже ухудшает качество бетонной конструкции, так как не весь цемент прореагирует в растворе.

Зависимость прочности бетона от водоцементного соотношения.

При расчете количества воды учитывают поглотительные свойства наполнителей. Тот же песок бывает сухой и влажный. Воду даже поглощает каменная крошка. Иногда наполнителями используют древесные опилки. Материалу свойственен большой показатель поглощения. Перед внесением опилки нужно смочить, чтобы они вобрали нужную норму воды и не вытягивали ее из раствора.

Выполнение определенных видов работ может потребовать нарушения норм. При соблюдении водоцементного отношения раствор получается жесткий. Им сложно заполнять опалубку с армированным каркасом, так как остаются пустоты, ослабляющие монолитную конструкцию. Существует 2 варианта решения этой проблемы:

В раствор для разжижения добавляют воды. Чтобы не снизить прочность бетона, пропорционально увеличивают количество сухого цемента. В разжиженным бетоне улучшается текучесть, сохраняется марка, но увеличивается расход сухого материала.
В раствор добавляют пластификатор. Специальная добавка увеличивает пластичность массы. В этом случаем раствор приобретает текучесть, но марка бетона и расход сухого цемента остается неизменный.

Пластификатора добавляют маленький процент (зависит от используемой марки добавки), но он остаточно дорогой. Поэтому в быту нашли ему замену. Вместо пластификатора добавляют различные моющие средства. Независимо от выбранного вещества, его сначала растворяют в воде. Только после оседания пены вливают в раствор.

Точные пропорции компонентов бетона в килограммах соблюдать на стройке сложно. Поэтому в качестве единицы меры обычно используют ведро.

Читайте так же:

Как посчитать цемент для забора

Пропорции компонентов каждый раз будут разные и они зависят от того, какую марку бетона необходимо получить, и какая марка цемента будет использоваться. Допустим, требуется залить фундамент или черновую стяжку. Имеется сухой цемент М-400. Бетон нужен марки М-200.

Используя мерником десятилитровое ведро, в бетономешалку засыпают следующее количество ингредиентов в соотношении 2:5:9:

цемент – 2 ведра;
песок – 5 ведер;
щебень – 9 ведер.

Для сохранения правильного водоцементного соотношения воду добавляют примерно в количестве 50% от общего веса цемента. Масса двух ведер цемента примерно равна 25 кг (12,5+12,5), поэтому воды отмеряют 12,5 кг. Здесь проще один раз взвесить массу воды в ведре, сделать отметку, чтобы потом каждый раз не хвататься за весы.

Ниже даны две таблицы пропорций компонентов бетона для марки цемента М400 и М500. Главная колонка – соотношение компонентов по объему. Компоненты можно отмерять в ведрах при необходимости уменьшив их число. Например, пропорцию 10:41:61 если разделить на 5, то получим пропорцию 2:8:12. Так как цемента понадобится два ведра общим весом примерно 25 кг, то воды добавляем в раствор примерно половину от этого веса, то есть 12.5кг.

Технология изготовления качественного бетона

Точно вымерять все пропорции для получения бетона заводской прочности не способен даже опытный строитель. Дополнительная трудность возникнет с определением нужного объема. Загружаемые компоненты после перемешивания усядутся. Песок с цементом займут место между камнями наполнителя. Аналогично касается воды. При реальной загрузке 2 ведер цемента, 5 ведер песка и 9 ведер щебня готового бетона выйдет меньше 16 ведер. Иногда показатель сокращается до 50%.

Итак, в реальности нужно получить бетон М-300 используя цемент марки М500. Выполняем следующие действия:

Из таблицы выше выбираем соотношение компонентов 10:22:37. Делим все цифры на 10 для уменьшения. Получим соотношение 1:2:4. От объема цемента рассчитываем необходимый объем воды. Одно ведро цемента весит примерно 12.5 кг, значит воды необходимо выбрать 12.5/2=6,25кг. Округлим это число до 7кг. Так как 1 литр воды весит 1кг, следовательно, воды нужно 7литров.

В бак бетономешалки вливаем 8 л воды. При первоначальном замесе этот объем берем с небольшим запасом. Бетономешалка сухая, 1 л жидкости уйдет на увлажнение бака.
Так как раствор нужен пластичный, в воду добавляем 0,6 л пластификатора. Отмерять лучше мерным стаканчиком. Можно воспользоваться мерками на таре, но порции получатся приблизительные.
После воды загружаем 4 ведра щебня, даем около 2 минут времени для увлажнения всех камней. Засыпаем 2 ведра песка и 1 ведро цемента марки М-500. Очередность засыпки компонентов у каждого строителя разная. Предложенный вариант считается лучший. Если перед щебенкой загрузить песок с цементом, то сыпучие компоненты после намокания пристанут к стенкам барабана бетономешалки.
Под твердые компоненты и воду желательно использовать индивидуальные ведра. Цемент в бумажных мешках массой по 25 кг удобно сразу высыпать из упаковки. При делении пополам получается как раз 2 ведра. Мешок плашмя укладываем на землю, подкладываем поперек рейку, прорезаем ножом упаковку. Приподнимая за оба конца рейки, половинки расходятся. Остается ножом, с другой стороны, дорезать мешок.

Делим мешок цемента на 2 равных части.

После загрузки всех компонентов включаем бетономешалку. Минимальное время замеса 5 минут. Готовый раствор выгружаем в корыто или тачку.
После выгрузки сразу же загружаем вторую заправку. Воды теперь льем меньшую пропорцию – 7 л, как изначально было рассчитано. Бак бетономешалки влажный, на себя он жидкость не потянет. Если раствор получается суховатый, лучше в процессе перемешивания долить немного воды.

Замесов делаем ровно столько, сколько нужно для бетонирования. По окончанию работы бак бетономешалки сразу вымываем, иначе потом с застывшим бетоном справиться сложно.

Технология ухода за бетоном после заливки

Сделать правильный замес, это половина дела. Если нарушить технологию заливки раствора, ухода за застывающей бетонной конструкцией, прочности она не наберет.

Избежать ошибок помогут проверенные на практике советы:

После заливки бетон накрываем пленкой. Она предотвратит испарение влаги. При температуре воздуха +5 о С никаких других действий не выполняем. Когда на улице жара, периодически делаем увлажнение на протяжении 7 дней. Достаточно будет облить водой бетонную конструкцию.

Увлажняем бетон и накрываем пленкой.

2. Пленку кладем дополнительно под стяжку перед началом заливки. Она предотвратит уход воды и цементного молочка в грунт, а также обратный процесс. Застывающий раствор не потянет влагу из земли.

3. Стяжка набирает прочность на протяжении месяца. Точное время зависит от погодных условий. В этот период не допускаем испарения влаги, следим за пленочным укрытием.

4. Бетонированием оптимально заниматься при положительной температуре. При температуре ниже +10 о С реакция цемента с водой сильно замедляется. При такой температуре бетон очень медленно зреет и набирает прочность.

5. Большую площадь заливаем сегментами. Из-за большой амплитуды сжатия и расширения стяжка может потрескаться. Исключением выступает толстая монолитная плита с армирующим каркасом.

Читайте так же:

Марка цемента для железобетонных плит

6. Жара не губительная для стяжки, если поддерживать влажность. На производстве бетонные конструкции застывают по ускоренной технологии за 5 суток. Их помещают внутрь камер с температурой +50 о С, но обязательно поддерживают влажность. То же самое получается летом в жару, когда под пленкой периодически смачиваем стяжку водой.

На протяжении всего срока службы бетонная конструкция требует ухода. Во время перепада температур от минуса к плюсу важно обеспечить сухость стяжке. Конструкцию обрабатываем пропитками, отталкивающими воду.

Просто иметь общее понятие, как сделать бетон мало. Важно вникнуть в суть процесса, понять, что и зачем делать. Только так получится монолитная конструкция, а не растрескавшаяся сухая смесь с кучей камней и пыли.

Характеристики и свойства цемента

Цемент – вяжущее вещество, в состав которого входят неорганические соединения. При взаимодействии с водой порошок вступает в химические реакции, в результате которых образуется твердый элемент, имеющий заранее заданную форму. После набора прочности элемент, изготовленный из цемента, заполнителей, воды и дополнительных добавок, служит длительный период с сохранением первоначальных характеристик. Плотность цемента в рыхлонасыпанном состоянии составляет 900-1300 кг/м3, в уплотненном – 1400-2000 кг/м3. При объемной дозировке вяжущего при приготовлении строительных смесей и растворов его плотность принимают равной 1300 кг/м3.

Классификация цементов по вещественному составу

Важный компонент цемента – клинкер, получаемый обжигом сырьевой смеси. В его состав, в зависимости от требуемых свойств конечного продукта, могут входить: известняк, глина, доменный шлак, нефелиновый шлам и другие. После обжига в клинкер вводят при необходимости дополнительные компоненты. Полученную смесь измельчают с получением тонкодисперсного порошка.

В соответствии с ГОСТом 31108-2016 цементы по составу разделяют на 5 типов:

ЦЕМ I – портландцемент, наиболее популярный вид этого стройматериала, количество вспомогательных компонентов не превышает 5 %;
ЦЕМ II – портландцемент, содержащий минеральные добавки, в качестве которых используются шлак, микрокремнезем, пуццоланы, обожженный сланец;
ЦЕМ III – шлакопортландцемент;
ЦЕМ IV – пуццолановый;
ЦЕМ V – композиционный.

Введение минеральных добавок в количестве до 15 % незначительно изменяет свойства конечного продукта.

Добавки в количестве более 20 % оказывают значительное влияние на физико-химические и механические свойства цемента и получаемых из него строительных смесей и растворов.

Прочность цемента

Одно из основных свойств вяжущего – прочность, характеризуемая классом по новому ГОСТу 31108-2016, и маркой – по старому нормативу. Этот показатель определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов. Класс показывает давление, выраженное в МПа, марка – в кгс/см3.

В соответствии с новым стандартом выпускаются цементы следующих классов (марок):

В22,5 (М300);
В32,5 (М400);
В42,5 (М500);
В52,5 (М600).

Для цементов разных классов испытания проводят через 2, 7, 28 суток после изготовления образца. На этот показатель влияют: минералогический состав, наличие активных добавок, их свойства и процентное содержание.

Производители в паспорте обязаны указывать максимальную прочность вяжущего, определяемую в возрасте 28 дней.

Сроки схватывания цемента

Сроки схватывания определяются испытанием цементного теста нормальной густоты. Стандартные значения: начало процесса схватывания не раньше, чем через 45 минут, и его окончание не позже, чем через 12 часов после заливки строительной смеси или раствора. Слишком быстрое и слишком медленное схватывание является недостатком этого стройматериала. В первом случае требуется очень быстрая укладка приготовленного раствора. Во втором – сильно замедляются сроки строительства.

На сроки схватывания теста влияют:

Тонкость помола. Чем тоньше помол, тем выше прочность цемента, скорость его схватывания и твердения.
Минералогический состав. Чем выше процентное содержание трехкальциевого алюмината, тем быстрее схватывается вяжущее, затворенное водой.
Степень обжига. Чем выше температура термической обработки, тем медленнее схватывание.
Водоцементное соотношение. Чем оно выше, тем медленнее протекает процесс схватывания.
Температура окружающей среды. Чем она выше, тем быстрее схватывается цемент.

Изменение объема цемента при твердении

Процесс твердения затворенных водой цементов сопровождается изменением объема получаемого продукта. В соответствии с нормативом лепешки, изготовленные из цемента после его затворения водой, при испытании кипячением должны изменять объем равномерно. Если вяжущее не соответствует требованиям ГОСТа, то использовать его опасно, поскольку в конструкции возникнут напряжения, которые могут привести к ее разрушению.

Портландцемент при твердении на воздухе отличается небольшими усадочными процессами. Если же клинкер содержит большое количество свободных оксида кальция и оксида магния, то в процессе их гашения водой происходят локальные изменения объема цементного продукта, что приводит к образованию в нем трещин.

Водоцементное соотношение

Для нормального протекания процессов гидратации цемента и придания раствору необходимой подвижности требуется соблюдать оптимальное водоцементное соотношение (водопотребность). Водопотребностью цемента называют минимальное количество воды, которое обеспечивает получение цементного теста нормальной густоты. Нормальной густотой называют консистенцию, при которой пестик Тетмайера опускается в продукт на глубину, установленную нормативами.

Минимальной водопотребностью обладает портландцемент – 24-28 %. Снизить этот показатель, сохранив требуемую пластичность смеси или раствора, можно введением специальных добавок – пластификаторов. Водопотребность пуццолановых цементов при наличии в них добавок осадочного происхождения составляет 35-40 %.

Читайте так же:

Атацамит цемент для пломбирования корневых каналов

Водоотделение цементного теста

Водоотделением называют отжим воды в цементном тесте из-за гравитационного действия цементных частиц и зерен крупного и мелкого заполнителей. Вода может выступать на поверхности цементного продукта, между слоями послойно укладываемого бетона, внутри бетонного элемента вокруг заполнителей и арматуры. Наличие таких пленок воды внутри конструкции приводит к расслаиванию и снижению прочности строящегося объекта.

Снизить водоотделение и расслаивание раствора или смеси позволяют:

доставка специальных готовых цементно-песчаных растворов и бетонов к месту строительства специальным транспортом;
соблюдение технологии укладки смесей и растворов;
снижение водоцементного соотношения с помощью применения пластификаторов;
введение ряда добавок – трепела, глины, бетонита.

Добавки в цемент доменного шлака приводят к увеличению водоотделения.

Морозостойкость цементно-песчаных растворов и бетонов

Морозостойкостью строительных растворов и смесей, изготовленных на базе цемента, называют способность затвердевших продуктов выдерживать циклы попеременного замерзания и оттаивания. Морозостойкость характеризуется маркой, обозначаемой буквой F.

Повысить морозостойкость отвердевшего бетона или цементно-песчаного раствора позволяет введение специальных добавок, таких как абиетат натрия, омыленный древесный пек и другие.

Тепловыделение цемента в процессе твердения

Процессы гидратации цемента сопровождаются выделением тепла, которое характеризуется абсолютным выделением тепла и ходом тепловыделения во времени. Медленное выделение тепла не оказывает отрицательного влияния на технические характеристики строительной конструкции. Цементы, у которых процесс гидратации протекает быстро, со значительным повышением температуры, не рекомендуется использовать при строительстве массивных сооружений из-за температурных перепадов внутри и снаружи бетонного элемента. В этом случае возникают значительные внутренние напряжения, которые становятся причиной образования трещин в бетоне.

Цементы, процессы гидратации которых сопровождаются значительным и интенсивным выделениям тепла:

с высоким содержанием трехкальциевых силикатов и алюмината;
содержащие значительное количество стекловидной фазы.

Значительное выделение тепла – процесс, желательный при зимнем строительстве.

Коррозионная стойкость цементного камня

Ученые разделяют это понятие на химическую и физическую коррозионную стойкость. Первый показатель характеризует химическую устойчивость компонентов вяжущего к корродирующим агентам. Это свойство улучшают ограничением содержания в цементе оксида алюминия и трехкальциевого силиката. Физическую коррозионную стойкость повышают снижением пористости получаемого продукта на основе цемента, уменьшением радиуса его пор и гидрофобизацией их поверхности.

Чем отличается цемент от портландцемента?

Под технологической спецификой использования цементного раствора подразумевается то, как он застывает после заливки в опалубку, форму или на какую-либо поверхность, когда состав готовится по всем действующим требованиям и соблюдается пропорция между ингредиентами. При этом для достижения цементом максимальной прочности необходимо выждать некоторое время.

Если он еще не приобрел соответствующие прочностные характеристики, следует избегать нагрузок на цементную поверхность, поскольку велика вероятность деформации и появления трещин. То, как трансформируется бетонная смесь, какие стадии при этом проходит, и какие факторы определяют этот процесс, рассмотрим дальше.

Этапы и время формирования бетона

Типовая бетонная смесь твердеет в течение 30 дней. А когда нужно создать сверхпрочный бетонный фундамент для постройки сооружения, здания либо под промышленное оборудование, этот срок продлевается вдвое или даже втрое и может достигать 90 дней. В быту, например, когда создается стяжка, укладывается керамическая плитка, обустраиваются дорожки или отмостки из бетона, уже спустя 72 часа можно ходить по их поверхности.

Основные этапы создания бетонного слоя следующие.

1 – Схватывание. Начинается приобретение бетоном прочности.
2 – Твердение. Смесь достигает своего оптимального состояния.

Одним из ключевых свойств цемента как связующего стройматериала является его схватываемость. Насколько быстро она проявляется, зависит от температурных условий. Когда вокруг достаточно тепло (от 20-22оС) и на бетонную поверхность непосредственно воздействует солнечный свет, состав схватывается примерно в течение 2-3 часов. А при температуре около 0оС потребуется не меньше 20 часов.

Важно помнить! На начальном этапе высыхания бетона следует избегать каких-либо действий с ним, поскольку он еще подвижен и можно значительно продлить процесс схватывания.

Согласно техническим нормам, действующим в строительной сфере, после того, как поверхность схватилась, цемент затвердевает. В большинстве случаев на это уходит около 30 дней. Цементный слой считается полностью затвердевшим, если он приобрел форму, достаточную для начала следующего запланированного этапа строительства, например, финальной отделки стен или пола.

Следует обратить внимание на актуальность упомянутых промежутков времени, в течение которых высыхает бетон, исключительно при поддержании оптимальной температуры и влажности внешней среды в месте проведения работ. В таком случае будет обеспечиваться более быстрое застывание, особенно если используемое сырье высокого качества.

Важное уточнение! Чтобы нанесенные слои приобретали необходимые свойства, следует обеспечивать соблюдение пропорций при смешивании ингредиентов бетонного состава, то есть правильное разбавление водой, укрепление путем использования высококачественных добавок. В таком случае бетон получит нужные характеристики. Он гарантированно быстро затвердеет как при заливке, как и в процессе кладки блоками.

Читайте так же:

Каким должен быть песок применяемый при определении прочности цемента

Чем отличается цемент от портландцемента?

Современные специалисты в строительной сфере постоянно используют составные цементно-песчаные смеси. Кроме того, песок в них может заменяться другими видами инертных стройматериалов, например, гравием, керамзитом или гранитным щебнем.

Правила приготовления состава и специфика производства

Чтобы получить смесь с максимально высоким качеством и отличными эксплуатационными характеристиками, необходимо смешивать ингредиенты, соблюдая определенные пропорции. Результат во многом зависит от процентного содержания воды в готовом цементном растворе. Крайне важно обеспечивать точность при создании любого состава, используемого в строительстве, так как это гарантирует наличие у него необходимых эксплуатационных характеристик, в частности, прочности и устойчивости к воздействию различных факторов внешней среды.

Технологические свойства стандартного цемента могут улучшаться. Для некоторых марок этого стройматериала производители обеспечивают:

устойчивость к воздействию влаги;
морозостойкость;
повышенную текучесть, позволяющую равномерно заливать массу в опалубку или отделывать разные поверхности, нанося ее слоями;
пластичность и высокое качество клеящего состава при облицовке плиткой, в том числе благодаря добавлению смолообразных ингредиентов.

Цемент обладает таким универсальным свойством как возможность использования в качестве основы для получения нужного стройматериала, как напоминающего изначальный, так и с абсолютно другой формой. Так, строители зачастую делают заготовки бетонной смеси в необходимых объемах, а на производстве выпускается железобетон с высокими показателями прочности, которая обеспечивается благодаря армированию быстро затвердевающим веществом.

Важно! Особенностью бетона является то, что в его основе цемент, в дополнение к которому добавляется песок и другие ингредиенты, придающие стройматериалу его характеристики.

Альтернативная разновидность цемента

Кроме вышеописанного, может использоваться альтернативный вяжущий материал. Он был изобретен в 1824 году и получил свое название от английского острова Портленд, на котором производится добыча известняка, визуально напоминающего эту смесь.

В процессе производства для получения такого продукта дробится клинкер, после чего в него добавляется мел и таким образом регулируется гидратация, то есть материал становится менее термически активным. Тщательно анализируя составы цемента и портландцемента для определения различий между ними, можно определить наличие таких составляющих:

трехкальциевый силикат (L алит);
солевидный феррит (браунмиллерит);
силикатный дикальций (белит);
трехкальциевый алюминат (целит).

Процедура производства этого продукта.

1 – Подготовка сырой основы.
2 – Изготовление клинкерной производной.
3 – Трансформация составляющих в цемент с различной структурой и другими характеристиками.

В качестве сырья используются такие минеральные вещества:

оксид кальция – 44%;
оксид кремния – 14,5%;
оксид алюминия – 3,5%;
оксид железа – 2%;
оксид магния – 1,6%.

Добыча таких ингредиентов осуществляется открытым способом или в шахте. Композицию составляющих необходимо дополнить известняком, глиной, бокситами, железной рудой или полученным в процессе литья остатками. Следующие этапы технологического процесса, в том числе повышение температуры, при которой обрабатывается сырье, до 14800С, приводят к созданию клинкерного строительного материала, измельчаемого после добавления кальциевого сульфата и гипса.

Смешиваясь с водой, такой материал через несколько часов отвердевает и превращается в силикагель. При сочетании с известью и пластификатором природного происхождения (известняком) создается быстро устанавливаемый бетон, а в случае применения извести отдельно выпускается другой продукт, обладающий необходимым уровнем текучести для проведения наружных работ.

Отличия между цементом и портландцементом

Следует отметить, что постановка вопроса не совсем правильная, так как портландцемент – это только разновидность строительного материала, а цемент – целая категория порошкообразных продуктов со связующими свойствами.

Портландцемент имеет такие характерные отличия:

максимальная прочность – плотность, устойчивость к механическому воздействию и износу;c
морозостойкость – материал устойчив к действию низких температур;
наличие в структуре мелкофракционных составляющих, позволяющее придать продукту влагостойкость и способность быстро затвердевать;
доступность – благодаря невысокой себестоимости сырья у материала доступная цена;
простота приведения в рабочее состояние: понятный алгоритм действий и минимальное количество правил.

В соответствии с ГОСТ материал может быть таких марок: M400, М500, M550, M600 и M700. Каждая из них имеет определенное целевое назначение.

Портландцемент обладает широкими возможностями, но есть и другие производные материалы с разной структурой и количеством дополнительных ингредиентов, рассматривая которые, можно выявить отличия между портландцементом и цементом.

Виды цементных стройматериалов

Портландцемент используется как сырье для сборных и монолитных конструкций: железобетонных и без арматуры. Среди видов этого материала можно выделить пуццолановый и шлакопортландцемент, которые применяются в разных сферах: при проведении подземных, наземных работ даже на таких сложных объектах как гидросооружения, размещенные и под водой, и на поверхности.

В рассматриваемой категории строительных материалов есть и другие виды продуктов с разным составом:

гипсоглиноземистые – не дают усадку, расширяются и абсолютно устойчивы к воздействию влаги;c
высокоглиноземистые и глиноземистые – отличаются жаростойкостью и являются отличным материалом для проведения аварийных инженерных работ;
цветные и белые – используются архитекторами, скульпторами, ландшафтными дизайнерами и представителями других творческих профессий.

голоса

Рейтинг статьи