Цемент и его применение в строительстве
Существует великое множество строительных материалов, но одним из наиболее значимых является цемент, так как используется он для изготовления бетона и иных специализированных растворов. С его помощью не обходится укладка фундамента и возведение стен — а это тот базис, на котором основываются все остальные этапы строительных работ.
Цемент представляет собой искусственно созданное неорганическое вяжущее вещество, которое при соединении с водой или иными жидкостями преобразуется в пластичную массу. Масса эта впоследствии отвердевает и становится камневидной.
Важное отличие цемента от схожих с ним по свойствам вяжущих материалов, таких, как гипс или воздушная известь, заключается в том, что он обладает способностью набирать прочность и затвердевать даже во влажных условиях, а не только на воздухе. Получают данный материал путем измельчения клинкера и гипса с добавлением специальных компонентов. Затем проводится обжиг сырьевой смеси, в процессе которого происходят сложные химико-физические реакции. Итогом становится продукт, который можно использовать в разных областях и сферах.
Существуют две классификации цемента: по основному минералу, который входит в его состав, и по прочностным свойствам.
Согласно первой классификации, цемент подразделяется на следующие виды:
— романцемент;
— портландцемент;
— глиноземистый цемент;
— магнезиальный цемент (цемент Сореля);
— смешанные цементы;
— кислотоупорный цемент.
В составе романцемента преобладает белит. В настоящее время он снят с производства. Наиболее распространенным типом цемента, масштабно используемом в промышленном строительстве, является портландцемент. В качестве основного минерального вещества в нем применяется алит. Данный вид стройматериала обладает высоким качеством и надежностью. В большинстве случаев под цементом подразумевают именно портландцемент.
В глиноземистом цементе преобладает алюминатная фаза, в магнезиальном — магнезит, в кислотоупорном — гидросиликат натрия (сухая смесь натрия и кварцевого песка). Смешанные цементы получают путем соединения вышеобозначенных составов с воздушными вяжущими минеральными добавками и шлаками.
Классификация цемента по прочностным свойствам подразумевает деление его на марки, выражающиеся в числах в пределах от М200 до М600 с шагом 50 ли 100. Таки образом обозначают прочность при сжатии в 100-600 кг/кв.см.
Наиболее прочным среди них является цемент марки М600, который даже прозвали «военным», или «фортификационным». Он используется для строительства таких стратегически важных объектов, как бункеры, шахты и других военных сооружений.
Цемент марки М400 и М500 применяют в следующих областях строительства:
— производство бетонных работ с быстрой распалубкой;
— изготовление монолитных сборных конструкций из железобетона;
— изготовление асбестоцементных изделий;
— производство гидротехнических сооружений;
— дорожное строительство.
Цемент обладает следующими важными свойствами и характеристиками:
— стойкость к коррозии. Это очень важное свойство, так как изделия из цемента, как правило, находятся на улице, и постоянно подвергаются негативным воздействиям окружающей среды, в том числе — водной стихии. Еще на стадии производства в состав вводят гидроактивные добавки, которые в дальнейшем препятствуют химической активности солей. Иногда примешивают специальные полимерные добавки, которые снижают микропористость материала.
— прочность. Как уже упоминалось ранее, различные марки цемента отличаются друг от друга по прочности. Для этого берут испытуемый образец и выдерживают его на пределе сжатия в течение 28 суток.
— время схватывания. Под данной характеристикой подразумевается тот промежуток времени, за который полностью меняются пластические свойства состава. Качественный раствор из цемента не должен застывать как слишком долго, так и слишком медленно. Начать твердеть он должен примерно через 40-45 минут, а застыть окончательно не позднее, чем через 10 часов. На скорость его схватывания влияет объем добавления воды и температура воздуха.
— устойчивость к низким температурам. Вода, находящаяся в порах цементного камня, при замерзании увеличивается в объеме примерно на 8%. При многократном замораживании и оттаивании это приводит к растрескиванию бетона и, как следствие, к деформации или полному разрушению возведенной конструкции. Для этого, чтобы повысить долговечность бетона и усилить его сопротивляемость к постоянному перепаду температур, в состав добавляют специальные минеральные вещества.
— тонкость помола обуславливает качество получаемого материала. Мелко помолотый цемент затвердевает значительно быстрее, чем его крупноячеистый аналог, при этом надежность и прочность у него значительно выше.
При выборе материала для строительства необходимо учитывать все вышеупомянутые характеристики, и основываться на конкретных целях, задачах и условиях, в которых оно осуществляется.
Обязательно нужно учесть:
— погодные особенности, которые будут влиять на эксплуатационные характеристики бетона (повышенная влажность, дожди, перепады давления);
— предельные колебания температуры воздуха в месте возведения объекта;
— состав воды и ее предельные колебания (если объект строится не на суше).
Существуют как универсальные виды цемента, так и специализированные:
— быстротвердеющий портландцемент (БТЦ), использующий в основном для скоростного строительства и создания железобетонных конструкций;
— цемент с гидрофобирующими добавками, который применяют для возведения объектов, расположенных в воде;
— цемент с поверхностно-активными добавками, который обладает повышенной подвижностью. Его используют для возведения сложных архитектурных сооружений;
— портландцемент пуццолановый. Используют для подводных и подземных конструкций, которые не подвергаются попеременному замораживанию и размораживанию.
Комментарии