Разновидности цементов

Что бы человек делал без этого изобретения? Впервые о веществах, подобным цементам стало известно во времена фараонов древнего Египта. Тогда подобные технологии были крайне несовершенны, а в качестве вяжущей основы использовались известковые смеси. Но, тем не менее, сооружения даже из таких примитивных стройматериалов простояли тысячелетия.

Сегодня цементами называют вяжущие составы, при реакции с водой образующие весьма твёрдые кристаллогидраты. Основа таких смесей – силикаты и алюминаты кальция, получаемые под воздействием высоких температур из природного сырья. Варьируя количество различных дополнительных ингредиентов, удаётся создавать разнообразные марки цементов, ибо в современном мире это самый востребованный строительный материал. Ознакомимся вкратце с основными его видами

Портландцемент

Это наиболее распространённое вяжущее вещество, используемое при строительстве. Производится оно из тонко размолотого клинкерного порошка (особо чистых разновидностей глины) методом высокотемпературного обжига Для улучшения физических параметров к базовому составу подмешивается некоторое количество укрепляющих присадок. Клинкерную массу обжигают до спекания затем, добавлением гипса регулируют процент силиката кальция – от его количества зависит скорость схватывания готового раствора. Промышленность выпускает следующие виды портландцементов: бездобавочный, минеральный, шлакопортландцемент.

Шлакощелочной

Изготавливается путём перемалывания доменного шлака смешанного со строительным гипсом, известью и ангидритом, выполняющих функции активирующих присадок. Известны две проверенные рецептуры шлакощелочных цементов со следующими добавками:

• шлаково-сульфатный – 15–20% гипса либо ангидрита, 2% извести, 5% портландцемента;

• шлаково-известковый – 5% извести, 10-30% портландцемента.

Описанные сорта хороши для отделки фасадов, и приготовления кладочных растворов под кирпич.

Быстротвердеющий

Обычно применяется для промышленного производства ЖБИ. Высокая прочность бетонов на его основе обусловлена минеральными составляющими, различными присадками, точно дозируемыми на заводе, а также весьма тонким помолом. Как основа используется базовая рецептура портландцемента, окончательно набирающего твёрдость через трое суток, либо шлакопортландцемента, достигающего предельной прочности за 2–3 суток.

Пуццолановый

Представляет собой тонко размолотую вулканическую породу, содержащую 20-30% минеральных добавок. Иногда используется как вспомогательное вяжущее вещество к известковым смесям. Рецептура пуццоланового цемента отрабатывалась чуть не с эпохи древнего Рима, а сейчас он состоит из следующих ингредиентов:

• 10% гипса;

• 30% минеральных ингредиентов;

• 60% молотой клинкерной смеси.

Поскольку бетон, приготовленный с добавлением или на основе пуццоланового цемента, неплохо переносит влажность, его часто применяют для сооружения подводных или влагостойких подземных конструкций. Однако, он обладает невысокой морозостойкостью, посему использовать для опор, находящихся на открытом воздухе, например, мостов, столбов освещения и т. д., его категорически запрещено.

Расширяющийся

При затвердевании объём этих сортов связующего значительно увеличивается благодаря присутствию в их рецептуре

обезвоженного эттрингита. Происходит это вследствие химической реакции, продукт которой – гидросульфоалюминат кальция, связывает в кристаллогидрате очень много воды. Причём её количество в 15-25 раз может превышать первоначальный объём сухого вещества, реакция при этом происходит довольно быстро. Существуют расширяющиеся цементы следующих специальных марок: напрягающий водонепроницаемый, гипсоглиноземистый, портландцемент.

Глинозёмистый

Эти виды связующих веществ отличаются весьма быстрым затвердеванием. Их состав – та же клинкерная смесь тонкого помола со значительным содержанием бокситов, в химическом составе которых преобладает оксид алюминия – Al2O3. Стандартный цемент содержит до 55% бокситов, высокоглинозёмистый – до 70%. Время схватывания готового раствора – около 4 мин. Полного отвердевания масса достигает уже через 10 мин.

Сульфатостойкий

Портландцемент этого вида характеризуется особой стойкостью к водным растворам сульфатсодержащих реагентов, при схватывании нагревается весьма слабо, затвердевает очень медленно, морозостойкость невысокая. Преимущественно используется в химической промышленности эксплуатируется в агрессивных водных растворах с высоким содержанием сульфатов.

Расширяющийся

Является вариацией расширяющегося цемента, но отличается сочетанием ингредиентов:

65% – портландцементный клинкер;

15% – шлак глинозёмистый;

15% – известь;

5% – гипсовая мука.

При высокой скорости схватывания, он также отличается неплохой водонепроницаемостью. Используется для производства тяжёлых железобетонных конструкций с предварительным напряжением. Из него, например, делают опорные арки, мосты, перекрытия ангаров.

Тампонажный

Это особый цемент, используемый в нефтегазодобывающей отрасли, производится из клинкера тонкодисперсного помола с добавлением гипсовой муки. Преимущественно используется для тампонирования нефтегазовых скважин холодного или горячего типов. Готовый раствор включает 40-50% воды.

Гидрофобный

Характеризуется почти полной водонепроницаемостью. Состав – пылевидный клинкер, гипс и 0,1-0,3% по весу гидрофобных присадок. Как правило, это жирные кислоты, олеиновая кислота, асидол и окисленный петролактум, образующие на поверхности цементных частиц мономолекулярную гидрофобную плёнку, весьма сильно снижающую их гигроскопичность. Материал с такими добавками незаменим для сооружения фундаментов.

Магнезиальный

Изготавливается из клинкера с добавлением оксида магния путём среднетемпературного обжига доломитов или магнезитов, представляющих собой карбонаты магния и кальция. При смешивании магнезиального цемента с хлористым магнием в водной среде образуется цемент Сореля, обладающий стойкостью к щелочам, органическим растворителям, маслам, а также хорошей огнестойкостью при низкой теплопроводности. Благодаря таким качествам он незаменим при изготовлении бетонных полов в помещениях различного назначения.

Белый

Белый цемент получают из клинкера, содержащего очень небольшой процент железистых соединений, придающих серый цвет готовому продукту. Дополнительным отбеливанием устраняют зеленоватые и другие оттенки. На практике применяют чистый, без добавок белый портландцемент либо с присадками в количестве до 20%. Преимущественно эти материалы используются для отделки внутренних помещений, фасадов зданий, изготовления скульптур, а также всевозможных композиций садово-паркового дизайна.

Водонепроницаемый

Это быстросхватывающееся вещество на основе глинозёмистого клинкера с добавками извести и полуводного гипса чем-то похоже на гидрофобный цемент. Характеризуется весьма быстрым затвердеванием, наступающим уже через 3-5 минут после добавления воды. Материал пригоден для сооружения гидроизолирующих перегородок, а также железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации при значительной влажности.

Цветной

Эта разновидность портландцемента, готовится из клинкера белых сортов с добавлением цветного, либо методом

совместного перемалывания исходных компонентов с минеральными красителями произвольных цветов. Для этого используются такие пигменты, как охра, железный сурик, оксид хрома и другие, отличающиеся высокой химической стабильностью. Они устойчивы к ультрафиолету, кислотам, щелочам, атмосферным воздействиям. Известны следующие оттенки готового продукта: чёрный, голубой, зелёный, коричневый, красный, розовый, жёлтый. Разумеется, цветные сорта преимущественно используют для отделки фасадов, декоративной лепнины, а также для других дизайнерских проектов.

Кислотоупорный кварцевый

По составу – это смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, полученная совместным помолом исходных ингредиентов или смешиванием уже размолотых. Этот вид цемента замешивают на жидком натриевом стекле. После затвердевания устойчив к кислотам органического и минерального происхождения, однако, под воздействием водной среды со временем теряет прочность. Присутствие щелочных растворов значительно ускоряют разрушение. Из кислотоупорных цементных смесей приготавливают кислотостойкие бетоны, находящие применения в химической промышленности и нефтепереработке.