Что такое активность цемента

Активность цемента: что это такое и методы определения

что такое активность цемента

Активность определяет прочностные свойства материала. Это важный показатель, дающий возможность оценить качество цемента, поэтому нормируется государственными стандартами. Определить активность можно разными способами, в т.ч. стандартными и упрощенными в домашних условиях.

Что это такое

По сути, активность — это состояние структуры конкретного материала на любом этапе его использования, определяемое, как абсолютная прочность образца из него. Исходя из результатов теста, ему присваивается марка (М200, М300 и т.п.).

Почему прочность цемента привязана к активности? Дело в том, что она формируется в результате процесса гидратации частиц вяжущего вещества, с последующей кристаллизацией и образованием «цементного камня», и зависит от скорости протекания процесса. Он не останавливается в течение всей эксплуатации. Выделяют характерные этапы:

  1. Активная фаза. Основной набор прочности происходит за 28 суток. В течение этого срока в реакцию вступает и кристаллизуется основной объем компонентов.
  2. Перспективная фаза. Полная кристаллизация происходит в течение года, когда прочность приближается к максимальному значению.
  3. Фаза деградации. В конце срока службы материала, кристаллизованные минералы вступают в реакцию с водой (коррозия), что ведет к его разрушению.

Активность — это динамическая характеристика, изменяющаяся в процессе эксплуатации. Помимо указанных временных особенностей, следует отметить частично гидратированную составляющую. Крупные частицы вяжущего вещества остаются негидратированными и после перспективной фазы. Они исполняют в материале роль наполнителя, но при определенных условиях активизируются позднее.

Факторы, влияющие на прочность цемента

Активность и прочностные характеристики зависят от некоторых факторов.

Условия хранения

При длительном хранении цемента активность постепенно снижается. Скорость изменения зависит от условий хранения. Обнаруживается такая динамика снижения параметра:

  1. Сухой закрытый склад при хранении материала в водонепроницаемых мешках — активность не изменяется в течение 1 месяца, через 2 месяца уменьшается на 4-5%, через 3 — на 8-9%, через 4 — на 12-16%;
  2. Сухое помещение, но обычные, бумажные мешки — через 1 месяц снижение составляет 4-6%, через 2 месяца — 9-11%, 3 — 13-15%, 4 — 18-22%;
  3. При повышенной влажности или хранении в насыпном виде — через 1 месяц — на 10-12%, 2 месяца — 15-17%, 3 — 19-23%, 4 — 24-28%.

В зависимости от срока и условий хранения, реальная марка цемента снижается на порядок. Так через 3 месяца материал марки М400 может превратиться в М300.

Состав материала

Активность любого цемента существенно зависит от вида и количества добавок, наличия примесей, состава и концентрации клинкера. Так при наличии кальцитов и кварца показатель снижается, а при повышенном содержании алюминатов и алита — повышается. Щелочные добавки способны влиять на скорость кристаллизации, причем и в сторону замедления, и в сторону ускорения. Для повышения прочности в цемент добавляется клинкер.

Дисперсность частиц

Она определяется степенью помола компонентов. Мелкодисперсный порошок значительно быстрее вступает в химическую реакцию по своему объему, что повышает активность. При крупном помоле прочность набирается дольше, а ее величина понижена.

Существует также взаимосвязь активности с удельным весом (плотностью) цемента. С повышением этого показателя она возрастает.

Контрольному испытанию подвергается любая партия материала. По его результатам производитель оценивает необходимость корректировки состава. При необходимости могут дополнительно вводиться замедлители или катализаторы. ГОСТом предусматривается такой порядок испытания:

  • готовится раствор (цемент и песок в пропорции 1:3), из которого заливается образец в форме бруска размером 4х4х16 см;
  • выдержка образца во влажных условиях в течение 24 ч (обычно, в специальной форме над водой);
  • выдержка образцов в ванне с затвором в течение 27 суток;
  • в конце испытания определяется прочность на сжатие и изгиб.

Тестированию подвергается не менее 4-х образцов, а результат учитывается, как среднеарифметическое значение прочностных параметров. Эта величина признается показателем активности. Она сравнивается с нормируемыми значениями, по которым и присваивается марка.

Определение в домашних условиях

При покупке используют визуально-тактильный способ. Он включает оценку цвета и состояния. Цемент с высокой активностью имеет серый цвет с зеленоватым отливом. Порошок должен аналогично воде протекать между пальцами руки. Возможно наличие небольших комочков материала в мешке. Они должны легко разминаться в порошок пальцами. Твердые комки существенно снижают качественные характеристики цемента.

Перед началом строительства можно провести тестирование водно-визуальным способом. Для этого потребуется минеральная вода щелочного типа, например, Смирновская, Боржоми, Дилижан.

Цемент смешивается с минеральной водой, тщательно перемешивается до получения консистенции теста. Из него лепится образец в виде диска с утолщением в средней части и тонкими краями.

Если образец затвердел в течение 7-12 минут и нагрелся так, что это чувствуется рукой, то можно признать цемент качественным, с высокой активностью.

Некачественный материал твердеет не раньше чем через 30 минут, а затем образец начинает трескаться. Некоторые фальсификаты способны быстро схватываться и нагреваться, но образцы значительно деформируются, и на них появляются трещины.

Если цемент прошел успешно первый тест, то испытания следует продолжить. Затвердевший диск оборачивается увлажненной тканью и укладывается в пластиковую емкость (можно использовать полиэтиленовый пакет). После выдержки в течение 3 суток образец извлекается и осматривается. Хороший материал становится еще прочнее, издает характерный, металлический звук при постукивании и не рассыпается при ударе. Допускаются мелкие, небольшие трещины в виде поверхностной сетки.

При проведении тестирования учитывают, что разные партии цемента различаются по активности. К какой партии он принадлежит определяют по ярлыку на мешке. Если в разных мешках находится материал из разных партий, то образцы для испытания надо приготовить для каждой партии.

При ответственном строительстве важно помнить, что от качества цемента зависит надежность и долговечность всего сооружения. Активность материала определяет его прочностные характеристики и считается важнейшим параметром. Перед началом работ необходимо убедиться в том, что он соответствует марке, а элементарные испытания позволяют оценить его качество.

Популярное

Источник: https://dvabrevna.ru/stroymaterialyi/chto-takoe-aktivnost-tsementa.html

Активность цемента: как определить

что такое активность цемента

О прочности цемента обычно судят по его марке, которая определяется сразу после выпуска материала. Но в результате транспортировки или при длительном хранении цемент начинает взаимодействовать с частицами воды, происходит реакция гидратации, и прочность цемента падает.

Для нахождения остаточной прочности проводят испытания аналогичные испытаниям по установлению марки. Так осуществляется определение активности цемента.

Что такое активность цемента

Активность цемента (ГОСТ 310.4-81) – прочность при испытании на сжатие образца из цементного раствора. После проведения лабораторных испытаний материалу присваивается марка (производители должны указать ее на упаковке). Например, ЦЕМ 32,5 (М400), ЦЕМ 42,5 (М500) или др.

Цемент может вступать в реакцию с влагой, находящейся в воздухе, при этом образуется твердый цементный камень, что впоследствии отрицательно сказывается на прочности изготавливаемого цементного или бетонного теста. Активность цемента измеряется в МПа, как и его марка.

Особенностью бетона и цемента является то, что эти строительные материалы при эксплуатации со временем становятся только прочнее. Это связано с тем, что процесс гидратации происходит непрерывно. Выделяют три этапа гидратации цемента: активную фазу, перспективную и фазу деградации.

Активная фаза

Длится 28 суток – срок полного застывания цементного раствора. Вступает в реакцию с водой и кристаллизуется за этот период большая часть компонентов.

Перспективная фаза

На протяжении года идет полная кристаллизация, а прочность цемента при этом приближается к максимальному показателю.

Фаза деградации

Кристаллизованные минералы разрушаются в процессе коррозии, в изделии появляются трещины, нарушается структура бетона. Химическая активность цемента может быть меньше его марки даже в полтора-два раза. Например, активность цемента ЦЕМ 32,5 (М400) обычно составляет 200-330 МПа, а активность цемента ЦЕМ 42,5 (М500) – 250-420 МПа.

Активность цемента таблица (представлены несколько заводов изготовителей):

Цементный завод Марка цемента Средняя активность кгс/см2 (0.1 МПа)
Акмянский цементный завод ЦЕМ 22,5 ЦЕМ 32,5ЦЕМ 42,5 380 476526
Ангарский цементный завод ЦЕМ 32,5 427
Балаклейский цементный завод ЦЕМ 32,5 ЦЕМ 42,5 431 528
Волковысский цементный завод ЦЕМ 42,5 522
Волховский цементный завод ЦЕМ 32,5 ЦЕМ 42,5 473 504
Кантский цементный завод ЦЕМ 22,5 ЦЕМ 32,5 374 459
Катав-Иваноский цементный завод ЦЕМ 22,5 ЦЕМ 32,5 383 418
Красноярский цементный завод ЦЕМ 32,5 ЦЕМ 42,5 470 559
Чимкентский цементный завод ЦЕМ 22,5 ЦЕМ 32,5 377 440

Факторы, влияющие на активность цемента

На активность цемента оказывают воздействие условия хранения, химический состав материала и дисперсность частиц, которая определяется степенью помола компонентов.

Процесс проведения испытаний активности цемента

Испытания по определению активности цемента по ГОСТу 310.4-81 проводятся в несколько этапов:

  1. Приготовление цементного теста. Смешивают вяжущее вещество и песок в соотношении примерно один к трем, затем смесь выкладывают горкой и начинают наливать воду. В/Ц отношение составляет от 0,4 до 0,5, но количество воды в смеси может корректироваться в зависимости от результатов второго этапа.
  2. Определение расплыва конуса смеси. Чтобы испытания по определению активности бетонной смеси, показали максимально точный результат, смесь должна быть нужной консистенции. Испытания по определению подвижности смеси проводят с помощью конуса и встряхивающего стола, диаметр расплыва должен лежать в пределах 105-115 миллиметров.
  3. Укладка раствора в формочки. Формы имеют размер 4х4х16 сантиметров, их стенки необходимо смазать машинным маслом. После заливки раствора его необходимо уплотнить, то есть провибрировать.
  4. Твердение цемента. В первый день процесс твердения происходит в емкости с раствором гидравлических веществ, затем 27 суток резервуаре с холодной водой.
  5. Проведение испытаний. На прочность испытывают три балочки, после чего результаты экспериментов суммируют и находят среднее значение.

Методы определения пределов прочности

Выбор метода определения активности цемента зависит от того, для каких целей цемент будет использоваться в дальнейшем, какой вид и класс бетона будет из него изготавливаться.

Определение пределов прочности на изгиб

Испытание проводят на гидравлических прессах. Образец располагают продольно на двух опорах, постепенно начинают его нагружать. Предел прочности в данном случае определяется по формуле:

Р – нагрузка, l – расстояние между двумя опорами, b и h – ширина и высота балки. Полученное значение измеряется в МПа.

Определение прочности при сжатии

Испытания на прочность при сжатии также проводятся на гидравлических прессах. Чтобы получить значение , надо разделить силу, при которой балка разрушилась (Р) на исходную площадь поперечного сечения бетонного образца.

Определение прочности при пропаривании

Для конструкций, в которых бетон будет подвержен пропариванию с целью сокращения сроков твердения, целесообразно находить активность цемента при пропаривании. В этом случае цемент предварительно проходит обработку в специальной пропарочной камере.

Ускоренный метод

Все стандартные методы по измерению прочности требуют времени, но можно определить активность цемента и ускоренным методом. Для этого применяются специальные приборы, они помогают установить активность материала контракциометрическим методом. В основе работы приборов лежит свойство цемента изменять свой объем при гидратации.

Приборы для определения активности цемента

Существуют различные приборы для определения активности цемента, вот некоторые из них:

  • Индикатор активности цемента ИАЦ-04М. Система позволит определить активность образца за 5 минут. Активность цемента вычисляется на основании найденной удельной проводимости В/Ц раствора. Прибор дает большую погрешность – до 5 % в ту или иную сторону, поэтому полностью заменить стандартные испытания им не получится. Индикатор позволит вовремя обнаружить сбои в работе оборудования по изготовлению цемента, неправильный химический или минеральный состав, недопустимые условия хранения.
  • Цемент-прогноз 2. Позволяет определить активность цемента в ускоренном режиме за 3 часа, измерения производятся за счет нахождения величины конракции цементного теста. В обычных случаях определение активности производится в 1, 3, и 7-суточных режимах.

Индикаторы активности цемента не могут давать очень точных результатов, но их использование целесообразно, когда нет времени на стандартные лабораторные испытания.

Заключение

Активность цемента является показателем прочности цемента. Она напрямую зависит от условий транспортировки и хранения, а также от продолжительности хранения. Определить активность цемента можно при проведении стандартных лабораторных испытаний, порядок которых описан в ГОСТ 310.4-81.

При необходимости можно провести быстрое тестирование на прочность измерителем активности цемента, но будет получаться результат с низкой точностью.

Источник: https://cementim.ru/aktivnost-tsementa/

Активность цемента и марка — как определить и что это такое

что такое активность цемента

› Производство Бетона › Наполнители для бетона

27.07.2019

Активность цемента – показатель, являющийся ключевым для определения характеристик прочности готового монолита на изгиб и сжатие. Данный параметр напрямую зависит от таких факторов, как тонкость помола клинкера, условия и сроки хранения готовой смеси, а также состава материала.

Определить активность можно несколькими методами – в условиях завода и лаборатории выполняют ряд исследований в порядке, установленном ГОСТом. Сложно, но возможно это сделать и в домашних условиях. Также может использоваться специальный прибор.

В зависимости от активности цементу присваивается определенный класс и марка (любая таблица с характеристиками обязательно включает эти данные).

Прежде, чем использовать цемент в работе и реализовывать те или иные задачи, необходимо ознакомиться с сутью понятия и особенностями установки параметра активности.

Как определяется активность

Чтобы определить активность, используются лабораторные тесты, порядок проведения которых указан в ГОСТе 310.4.

Как определяют активность цемента:

  • Приготовление цементного раствора из вяжущего, многофракционного песка в соотношении 1:3 и водоцементным отношением до 0.5. Сухая смесь перемешивается с водой.
  • Испытания конусом и специальным встряхивающим столиком. Цемент должен демонстрировать расплыв от 106 до 115 миллиметров. Если нужно, все операции повторяют с другим объемом воды.
  • Из цемента нормальной густоты делают балочки величиной 4х4х16 сантиметров: смесь укладывается в смазанные маслом формы, послойно и с использованием виброплощадки.
  • В первые сутки цемент твердеет в ванне с гидравлическим раствором, потом 28 суток в холодной воде. Вода меняется через 14 суток.
  • Три полученных результата (конус, балки, твердение в воде) суммируются и определяется самая близкая по индексу марка вяжущего.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какой марки бетон нужен для ленточного фундамента

В домашних условиях

Приобретая вяжущее, его проверяют на качество и прочность. Сделать это вне лаборатории и без специальных средств трудно, но можно. Обычно оценивают состояние и цвет. Порошок с высокой активностью должен быть серого цвета с зеленым подтоном. Он хорошо протекает сквозь пальцы, комки могут быть только в мешке и минимального размера (и разминаются легко в руках). Если есть твердые комки – свойства ухудшаются.

Тестирование водно-визуальным методом:

  • Смешивание цемента с щелочной минеральной водой до получения консистенции теста.
  • Формирование образца в форме диска с тонкими краями и утолщением внутри. Если тестовый образец затвердел за 10-12 минут и ощутимо нагрелся – цемент качественный, активность высокая. Материал низкого качества твердеет в течение получаса, потом может покрываться трещинами.
  • Затвердевший диск аккуратно оборачивают влажной тканью, отправляют в полиэтиленовый пакет или емкость из пластика. Выжидают 3 суток, достают и смотрят: материал должен стать еще более прочным, при постукивании давать металлический отзвук, от удара не рассыпаться. Возможно наличие минимальных трещин в формате сетки.

Осуществляя тестирование, нужно проверять цемент разных партий – материал везде разный.

Новый прибор для определения

Для определения активности цемента могут использоваться специальные приборы. Так, компания «Интерприбор» в 2009 году запатентовала устройство «Цемент-Прогноз», которое осуществляет контракциометрический способ исследований. Прибор работает автоматически, комплектация включает: сервисное ПО (благодаря ему можно переносить результаты исследований на компьютер, отправлять в архив, Excel), камера изменения, стакан для проб образца, электронный блок.

Прибор определяет температуру и изменения объема воды в камере. Камеру заполняют водой, отправляют образец в стакане, ждут три часа и получают результаты. Есть и цикл контракционных измерений, проходящий за 7 суток.

«Цемент-Прогноз» позволяет не только облегчить проведение исследований, но и выполнять их в разных форматах: есть приборы для измерения водонепроницаемости бетонного монолита, прочности и водоцементного отношения, морозостойкости и т.д.

Планируя выполнять ремонтно-строительные работы, очень важно проверять качество и свойства используемого цемента, так как от него зависят долговечность и надежность конструкций/сооружений. До начала работ нужно точно определить, что вяжущее соответствует марке и указанным характеристикам.

Активность цемента и марка — как определить и что это такое Ссылка на основную публикацию

Источник: https://1beton.info/proizvodstvo/napolniteli/aktivnost-tsementa

Вид и активность цемента

Напротяжении многих десятилетий цемент используется в сфере строительства как один из самых надежных материалов, альтернативы которому пока не нашлось. С годами специалисты совершенствуют методику его производства, варьируя помол, качество добавок и повышая уровень технических показателей. Цемент обладает специфичной особенностью модификации из пластичной смеси в затвердевающий раствор, имеющий высокий коэффициент прочности и устойчивости к различным факторам воздействия.

Оценивая степень активности цемента, профессионалы в этой области создают образцы в виде бетонных кубов, ребро которых не превышает по измерениям 20 см. Изделие проходит испытание на сжатие под специализированным прессом до момента разрушения. Показатель прочности в такой ситуации и определяет активность цемента.

Перед тем как пустить материал на реализацию, оцениваются характеристики конкретной партии, которые анализируются в соотношении с типовыми стандартами. В результате составу присуждается определенная марка и класс.

Стоит принимать во внимание тот факт, что активность цемента по ГОСТ имеет стандартное значение, а в ходе производства смеси этот показатель может изменяться под воздействием различных факторов.

Прочность цемента считается непостоянной величиной, поэтому производимое с течением времени определение активности цемента по ГОСТ может показать удивительные результаты.

Именно такие изменения являются причиной снижения цен на продукцию строительных компаний и появление привлекательных акционных предложений на раствор.

На прочность состава влияет формат его хранения. Чтобы определение активности цемента показывало ожидаемые коэффициенты, нужно содержать строительный материал в закрытом пространстве и хранить его в водонепроницаемых мешках или отдать предпочтение сухим помещениям и располагать смесь сухой россыпью. Прочность состава напрямую зависит от срока его хранения.

Метод испытания активности цемента, основанный на изучении его структуры и состава показал, что на прочность могут повлиять и ингредиенты смеси. Нередко добавки снижают активность материала, что сказывается на его вяжущих характеристиках. Приобретая цемент, дополненный добавками, обращайте внимание на свойства вторичного элемента. Он должен демонстрировать высокую активность.

Добавка Прочность при сжатии, МПа в зависимости от продолжительности и условий хранения цемента
7 суток, нормальные условия 4 месяца, влажные условия 12 месяцев, влажные условия 4 месяца, влажные условия и искусственное состаривание
54.6 37.1 21.3 9.8
KCl 24.1 19.2 10.6 7.8
NaCl 44.1 35.5 20.5 18.6
FeCl3 54.3 41.8 23.7 13.9
AlCl3 52.1 40.6 24.8 13.9
KNO3 41.2 30.3 19.5 10.2
NaNO3 46.2 30.8 22.0 14.2
Fe(NO3)3 56.0 44.0 25.4 15.2
Al(NO3)3 45.2 36.3 22.1 13.0
K2SO4 49.0 37.0 22.6 11.8
Na2SO4 54.0 40.3 24.6 13.8
Fe2(SO4)3 63.2 48.1 28.3 16.7
Al2(SO4)3 71.9 52.4 31.8 19.6

Активность и марка цемента меняются при дополнении состава кальцитом и кварцем. Алиты и алюминаты в свою очередь положительно влияют на показатели прочности.

вид и активность цемента

Если для осуществления поставленных задач требуется высокоактивный цемент, в него добавляют клинкер. Определить активность цемента можно по минеральному составу.

Помол составляющих также является важным факторов, так как его размер сказывается на протекании процесса гидратации. Чем тоньше помол, тем активнее происходит взаимодействие воды и частиц цемента. Помол сказывается на удельном весе и плотности, низкий коэффициент которой определяет низкую прочность состава.

Как проводится определение активности цемента?

Ввиду того, что строительные материалы могут быть использованы как для реализации массовых проектов, так ив частном использовании, стоит рассмотреть несколько вариантов определения активности раствора, чтобы понимать, каким образом хранить его, как должна быть организована перевозка цемента и какие характеристики он может проявить в работе.

Чтобы уточнить прочность и активность цемента по ГОСТ, в лабораториях используют следующий способ:

  • Раствор формируют в балки;
  • На протяжении 24 часов подвергают изделия хранению над водой;
  • В течение 27 дней содержат элементы в ванне с гидравлическим замком;
  • На 28-е сутки осуществляют испытание на прочность на сжатие.

Испытание цемента на активность предполагает выведение среднего арифметического показателя на основе четырех высочайших результатов исследования. Полученное число считают цифровым эквивалентом активности цемента.

Если вы сомневаетесь в качестве приобретенного продукта при самостоятельном строительстве, можно провести эксперимент в домашних условиях и уточнить, какова активность цемента в бетоне, на основе которого будет изготовлен объект. Для проведения процедуры потребуются вода, одноразовая емкость, ткань, пакет из целлофана, минеральная вода и резиновые перчатки.

Использование этих предметов помогает уточнить активность цемента при пропаривании. Методика подразумевает смешивание состава с минералкой и создание из материала круга, толщина середины которого должна превышать толщину краев. Качественный материал не должен нагреваться в течение получаса. Появляющиеся трещины свидетельствуют о несоответствии материала заявленным техническим характеристикам. Такой эксперимент может пройти любая марка, будь то M400 или M200.

Если результат вас удовлетворил, и химическая активность цемента оказалась надежной, заверните круг в мокрую ткань и в целлофановый пакет, а затем оставьте в таком состоянии на двое или трое суток. Спустя несколько часов пакет развернется, и вы сможете оценить твердость цемента. Качественный состав продемонстрирует отсутствие трещин, звонкий звук при механическом постукивании, в то время как фальсификат рассыплется.

Если вас интересует влияние активности цемента на прочность бетона в конкретном варианте изделия, обращайте внимание на информацию, указанную производителем на упаковке с приобретаемой продукцией.

Чтобы деньги не превратились в воздух, а строительный материал оправдал ваши надежды, приобретайте качественный товар от проверенных поставщиков, обращайте внимание на сроки годности, технические характеристики и минеральный состав смеси.

До определенной стадии производства весь цемент имеет абсолютно идентичные характеристики, однако есть момент, когда этот стройматериал получает характерные особенности для использования в различных условиях. Наступает этот момент на финальном этапе производства, когда в исходное сырье добавляют соответствующие примеси, или добавки.

Одним из решающих параметров цемента считается его прочность, в соответствии с которой он получает определенную маркировку.

Маркировка прочности цемента

Итак, разберемся в показателях прочности цемента. Отметим, что определяется этот параметр постфактум, то есть когда продукт уже готов. Лаборанты забирают пробы и отправляют их на испытание, которое проходит следующим образом:

  1. Из образцов цемента заготавливаются прямоугольные формы смеси песка, цемента и воды;
  2. После засыхания, на 28 день образцы подвергаются испытанию на сжатие. Заготовка помещается под пресс, который постепенно увеличивает свое давление на них;
  3. Предел прочности определяется по лучшим показателям 4 из 6 испытанных образцов (берется среднее арифметическое), вследствие чего присваиваются марки цемента.

В зависимости от прочности, цемент маркируется так:

  • Цемент 22,5 – выдерживает давление в 22,5 МПа (или 300 кг/см3, старая маркировка – цемент м 300);
  • Цемент 32,5 – выдерживает давление в 32,5 МПа (или 400 кг/см3, старая маркировка – цемент м 400). Цена на такой цемент, в сочетании с качеством, оптимальная, поэтому данный вид цемента считается самым популярным в строительстве;
  • Цемент 42,5 – выдерживает давление в 42,5 МПа (или 500 кг/см3, старая маркировка – цемент м 500);
  • Цемент 52,5 – выдерживает давление в 52,5 МПа (или 600 кг/см3, старая маркировка – цемент м 600).

Маркировка цемента по скорости набирания прочности

От знания быстроты затвердевания раствора зависит качество выполняемых работ, при этом быстрое схватывание нужно не всегда. Исходя из этого производители указывают в маркировке и этот параметр:

  • ЦЕМ I – максимальная скорость затвердевания. На вторые сутки прочность равна 50% проектной. В состав этого цемента входит до 5% минеральных добавок;
  • ЦЕМ II – этот цемент может содержать 6-35% добавок (подтип А – 6-20%, подтип В – 21-35%), от чего зависит скорость затвердевания. Чем больше добавок, тем медленнее происходит процесс схватывания раствора. Отметим также, что для классов цемента 32,5-52,5 ввели дополнительные обозначения: Б – быстротвердеющий (50% прочности на 2 день), и Н – нормальнотвердеющий (50% прочности на 7 день). По видам добавок цемент отличается: Ш – гранулированный шлак, и П – пуццолан;
  • ЦЕМ III – шлакопортландцемент, содержание доменного гранулированного шлака – 36-65%, класс прочности — 32,5, нормальнотвердеющий;
  • ЦЕМ IV – пуццолановый цемент, суммарное содержание золы-уноса (З), микрокремнезема (МК) и пуццоланы (П) – 21-35%, класс прочности – 32,5, нормальнотвердеющий;
  • ЦЕМ V – композиционный цемент, содержание золы-уноса – 11-30%, доменного грануллированного шлака – 11-30%, нормальнотвердеющий, класс прочности – 32,5.

Маркировка по видам цемента (добавок)

Вид цемента зависит от добавок, которые попадают в состав цемента. А бывают они следующими:

  • СС – сульфатостойкий, используется в агрессивной среде (например, морская вода);
  • ПЦ – стандартный портландцемент;
  • БЦ – белый цемент, использующийся в отделочных работах;
  • ШПЦ – шлакопортландцемент, содержит свыше 20% примесей;
  • ВРЦ – водонепроницаемый расширяемый цемент. Быстро схватывается (4-10 минут), причем даже в воде;
  • ПЛ – пластифицированный цемент, характеризуется высокой устойчивостью к морозу и смене температуры;
  • ГФ – гидрофобный цемент, не впитывает воду 5 минут, годится для перевозки на большие расстояния, обладает хорошей пластичностью и морозоустойчивостью.

Как выбрать нужный цемент?

Ничего сложного в выборе нет. Главное – понимать, какие нагрузки будут действовать на конструкцию, отсюда и выбирать прочность, состав примесей. Купить цемент м 500 будет в некоторых случаях лучшим решением, так как он очень прочный и ненамного дороже марки м 400.

Определение активности цемента

Продается цемент м 500 в мешках с доставкой либо навалом с доставкой, поэтому вы можете сами решить, как удобнее будет транспортировать стройматериал.

Источник: https://shtyknozh.ru/vid-i-aktivnost-cementa/

Важная характеристика

Активность цемента – это ключевая характеристика материала, отражающая прочность готового камня на сжатие и изгиб. Она зависит от ряда факторов и может быть определена несколькими методами. По активности цементу присваивают класс вяжущему. Рассмотрим понятие и что за ним скрывается.

Определение

Точное определение активности цемента (АЦ) – это абсолютная прочность эталонного испытуемого образца из цементного теста. На её основании вяжущему присваивается марка, после чего о понятии АЦ упоминаний в технической документации нет.

Не секрет, что прочностные характеристики корректируются различными присадками, они оказывают влияние на активность, но не всегда на марку, поэтому понятия не связаны тесно.

Например, ускоритель твердения лишь уменьшает срок набора прочности, но не повышает значение твердости камня.

Другими словами активность цемента – это поведение структуры материала в течение срока службы изделия. На каждом этапе процессы гидрации частиц вяжущего разные:

  • В срок 28 суток происходит набор проектной прочности камня, основной объем структуры уже вступил в реакцию и кристаллизовался;
  • В течение эксплуатации внутри камня по-прежнему может происходить кристаллизация, также может отсутствовать и активность в состоянии покоя;
  • К концу срока службы изделия, когда минералы в кристаллах вступают в реакцию с водой, что приводит к коррозии материала.

Таким образом, активность цемента – это динамика его твердения и набора, а также потери прочности.

Факторы зависимости

На АЦ оказывают влияние несколько факторов:

  1. Тонкость помола клинкера. Чем мельче частицы, тем быстрее они вступают в реакцию с водой и присадками, образуя кристаллическую структуру.
  2. Состав клинкера: основное сырье, минералогический состав, качество обработки при производстве цемента.
  3. Наличие и состав присадок.
  4. Щелочи в составе бетона способны как ускорить процесс твердения, так и замедлять его, связывая гипсовые кристаллы.
  5. Срок и условия хранения цемента оказывают влияние на активность, количество МПа прочности со временем снижаются. Так, за 3 месяца вяжущее М500 превращается в М400, аналогичное явление происходит с другими марками. К концу срока материал теряет около 25-30% первоначальных характеристик, что окажет влияние на качество готового изделия или конструкции.

В виду перечисленных факторов для каждой партии цемента проводят контрольные испытания для определения характеристик материала. По результату исследования принимают решение о корректировке состава или введении дополнительных катализаторов или замедлителей.

Условная классификация

Активность цемента в бетоне в течение срока эксплуатации несколько меняется, в зависимости от этого ее условно можно разделить на 3 вида:

  • Активная, когда все компоненты бетона вступают в реакцию и перестают кристаллизоваться через 28 суток с момента формовки;
  • Перспективная, когда цемент набирает часть прочности в течение 28 суток, а 100% проектного состояния и даже свыше наступает в течение года в процессе монтажа конструкций перед вводом объекта в эксплуатацию;
  • Комплексная (частично гидратированная), в таком случае крупные части (негидратированные) остаются в составе камня в качестве наполнителя.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как прогреть бетон зимой

Это условная классификация, которую удобно использовать при определении состава цементного вяжущего для затворения бетонных растворов и их выбора при проектировании.

Как можно определить активность цемента

Цемент часто называют «скоропортящимся» продуктом. «Скоропортящийся» означает быструю потерю активности, от которой напрямую зависит прочность бетона на сжатие и изгиб. В связи с этим, активность цемента, является самой важной технической характеристикой, которую можно определить несколькими способами.

Как можно определить активность цемента – обзор технологий

Самую точную величину активности цемента определяют только в лабораторных условиях. Это достаточно длительный процесс, поэтому разработано несколько экспресс технологий, позволяющих более-менее точно ответить на вопрос: «Можно ли данный конкретный цемент использовать по его прямому назначению?».

Рассмотрим все существующие способы проверки активности незаменимого строительного материала.

Алгоритм проверки активности цемента в соответствии с требованиями нормативных документов:

  • Заливка образцов 40х40х160 миллиметров;
  • Выдержка образцов в формах над водой в течение 24 часов;
  • Выдержка образцов в ванне с гидрозатвором в течение 27 суток;
  • Испытание образцов на прочность на специальном оборудовании.

Величину предела прочности на сжатие определяют как среднее арифметическое четырех наибольших чисел из шести испытаний образцов. Полученное значение и есть «активность» цемента.

Определение активности цемента в домашних условиях

Для строительства малоответственных бетонных конструкций будет достаточно определение активности двумя «народными» методами, которые, несмотря на весьма относительную точность, тем не менее, позволяют сделать вывод о пригодности или непригодности цемента.

Визуально-тактильный метод

Если нет возможности проверить россыпной цемент, придется приобрести мешок материала и произвести осмотр его содержимого в плане цвета и агрегатного состояния. Качественный «активный» цемент должен иметь серо-зеленоватый оттенок и протекать сквозь пальцы как вода.

В крайнем случае, качественный, но немного лежалый цемент, может слеживаться в небольшие комочки, которые должны рассыпаться в пыль при малейшем прикосновении. Твердые комки указывают на значительную потерю активности – подобный материал можно использовать только в качестве наполнителя.

Водно-визуальный метод

Для реализации данной технологии также потребуется приобрести мешок цемента, а также подготовить следующие материалы:

  • Щелочную минеральную воду на выбор: «Ессентуки» № №4,17, «Славяновская», «Смирновская», «Ласточка», «Боржоми», «Саирме», «Набеглави», «Дилижан»;
  • Одноразовую тарелку;
  • Полиэтиленовый пакет;
  • Мокрую ткань.

Проверяемый цемент смешивают с минеральной водой до консистенции теста. Из полученного «теста» очень быстро лепят образец, что-то вроде оладья имеющего утолщенную середину и тонкие края периметра.

Если в течение 5-10 минут «оладий» застыл и ощутимо нагрелся – вы купили качественный свежий цемент, имеющий высокую активность. При этом образцы из фальсифицированного цемента либо вообще не застывают, либо застывают фрагментарно через 45-60 минут и растрескиваются.

Образцы из китайских цементов низкого качества и нагревают и быстро застывают, но в конце схватывания «оладий» сильно деформируется и также растрескивается.

При положительном результате испытания, проверку следует продолжить. Застывший образец заворачивается во влажную ткань, помещается в полиэтиленовый пакет и в таком состоянии выдерживается в течение 72 часов. Далее образец подвергается осмотру.

Если «оладий» твердый и при постукивании издает «металлический» звук и не рассыпается при падении, испытуемый цемент можно использовать для приготовления бетона как «вяжущее». На поверхности образца допускается неглубокая сетка трещин от тепловой деформации.

Если образец рыхлый, его можно расколоть в руках, а при падении он рассыпается на несколько кусочков – вы приобрели либо контрафактный, либо не очень свежий, либо хранившийся в ненадлежащих условиях цемент, от использования которого лучше отказаться.

Важно! При покупке небольшой партии (мешка) цемента для проведения испытаний на активность, следует обратить внимание на номер партии. В соответствии с требованиями ГОСТ номер партии и дата выпуска указываются на ярлыке дополнительно (справедливо только для фасованного материала, предназначенного для продажи через сети розничной или Интернет-торговли).

Дело в том, что активность цемента фасованного из разных партий может существенно различаться. Поэтому проведенные визуально-тактильные и водно-визуальные испытания на активность, справедливы исключительно для цемента определенной партии цемента фасованной в определенный день.

В любом случае, следует отдавать предпочтение стационарным торговым точкам, заслуживающим доверия – это работа на рынке в течение нескольких лет, средневзвешенные цены и наличие полного пакета сопроводительной документации.

Источник: https://salecement.ru/kak-proishodit-opredelenie-aktivnosti-cementa/

Что такое активность цемента

Call Close. Заказ обратного звонка.

Как выбрать цемент

Required field Please correct e-mail address Name Wrong. Correct please Please correct phone number Please enter letter, number or punctuation symbols. Выберите ваш регион:. Центральный офис.

Керамзитобетонные блоки Керамзит с доставкой Трехслойные блоки Сертификаты. О заводе Наше производство Отзывы клиентов Карта объектов Фото и видео. Заявка на ответственное хранение блоков. Отправить заявку.

Определение марки (активности) цемента

Оставьте заявку, мы с вами свяжемся и постараемся помочь. Заказ бесплатного образца. Заполните форму для получения бесплатного образца. Отправить заявку на образец. Расчет количества блоков.

активность цемента — это Что такое активность цемента?

Оставьте заявку, мы посчитаем количество блоков для вашего объекта. Отправить на расчет. Получить сертификаты.

Ваши данные отправлены. Снова приоткрываем двери лаборатории для наших читателей. На этот раз покажем как проходят испытания цемента на прочность.

В связи с этим, активность цемента, является самой важной технической характеристикой, которую можно определить несколькими способами.

Как можно определить активность цемента — обзор технологий Определение активности цемента в домашних условиях Визуально-тактильный метод Водно-визуальный метод. Самую точную величину активности цемента определяют только в лабораторных условиях.

Величину предела прочности на сжатие определяют как среднее арифметическое четырех наибольших чисел из шести испытаний образцов.

Ни один серьезный производитель не запустит цемент в производство керамзитобетонных блоков без предварительной проверки его на соответствие заявленной марке. Естественно, что Чебоксарский Стройкомбинат проводит такие испытания, и вот как раз одному из них и будет посвящена наша статья. Мы расскажем вам, как проверяется цемент в лабораторных условиях, а также для чего нужно это делать. Какой цемент будем исследовать. Азия Цемент Современный красавец-завод, выстроенный с нуля с го по й год.

Первая тонна цемента была выпущена в ноябре года, а через полгода завод вышел на полные производственную мощность 1 тонн цемента в год.

Ульяновскцемент Завод ввели в эксплуатацию в году.

Изготовление цемента

Тонкость помола цемента. Тонкость помола — характеристика дисперсности цемента. Именно от нее зависит скорость гидратации связующего материала керамзитоблоков. Гидратация цемента — химическая реакция клинкерных составляющих цемента с водой присоединение воды , причем образуются твердые новообразования гидраты , которые заполняют первоначально залитый цементом и водой объём плотным наслоением гелевых частиц, вызывая тем самым упрочнение.

Первоначально жидкий или пластичный, цементный клей превращается в результате гидратации в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием, или схватыванием, дальнейшая — упрочнением, или твердением. Чем выше тонкость помола, тем быстрее будет нарастать прочность.

Как проводится определение активности цемента?

Это важное свойство цемента, которое необходимо контролировать. Как измерить тонкость помола. Разум дает нам идеи, которые. БТЦ обладает более интенсивным, чем обычный, нарастанием прочности в. Активность Активность — показатель применимый к такой деятельности, в которой трудно определить результаты труда. На предприятиях это работа с повременной оплатой труда, например, на конвейерных линиях; обслуживание оборудования; там, где более важно качество.

Активность Влиятельность предполагает твою свободную активность.

Источник: https://www.nauka-i-religia.ru/chto-takoe-aktivnost-tsementa.php

Марки цемента, их особенности, свойства и различия

Цемент производится из гипса и клинкера в результате их измельчения и последующего смешивания в однородную массу. Гипс – это обычный минерал, а вот клинкер – специально подготовленная смесь, которая изготавливается из глины и известняка в соотношении 25 к 75 (25 частей глины и 75 частей известняка).

Окончание ежегодного периода профилактических работ в цехе по производству цементного клинкера на многих заводах принято отмечать запеканием мяса или птицы в первом полученном после ремонта горячем клинкере

Производство цемента

Смесь глины и известняка нагревается до 1450 °С, в результате чего образуются отдельные гранулы клинкера, которые в дальнейшем будут смешиваться с гипсом, образуя цемент. В него могут добавляться минеральные компоненты, которые снижают стоимость конечного строительного материала, улучшают его устойчивость к кислотам, холоду и другим видам воздействия.

В Древнем Риме в цемент добавляли частички вулканического пепла, найденные возле Везувия и Эйфеля.

После распада Римской империи цемент продолжали применять, но технологии изготовления материала с уникальными свойствами были утеряны

Виды цемента

Цемент разделяется на 6 видов:

1. Романцемент (Римский цемент) – цемент, в котором преобладает белит (силикат кальция). Он очень долго застывает, по причине чего в современном мире практически не используется и не производится.

2. Портландцемент – самый распространенный цемент, который чаще всего применяется в строительстве. Назван так в честь английского острова Портленд за свой цвет, который аналогичен цвету добываемых на этом острове камней.

3. Глиноземистый цемент – дорогостоящий строительный материал. Для него характерна высокая скорость затвердения и прочность. Используется для быстрого возведения построек, а также для создания строений стратегического и военного назначения.

4. Магнезиальный цемент (он же – Цемент Сореля). Назван так в честь французского физика и инженера Станисласа Сореля, который изобрел такой вид цемента в 1866 году. Характеризуется высокой скоростью затвердения и прочностью. Недостатки – быстро разрушается, особенно под воздействием воды.

5. Смешанный цемент – общее название всех цементов, смешанных со шлаками, пемзой, туфом и другими веществами. Для него характерны: быстрое затвердение, небольшая стоимость и низкая прочность.

6. Кислотоупорный цемент. В его состав входит натрий и кварцевый песок. особенность – невосприимчивость к воздействию кислот. Используется в химической промышленности для возведения построек, крепления оборудования и облицовочных материалов.

Цветной цемент применяется для изготовления декоративных элементов

Марки цемента

Маркировка на упаковке с цементом позволяет заранее определить его свойства. Маркировка цемента состоит из трех частей: вид цемента, его прочность и свойства.

Маркировка по виду цемента (ГОСТ 31108-2003)
Маркировка Значение
ЦЕМ I Портландцемент
ЦЕМ II Портландцемент с минеральными добавками
ЦЕМ III Шлакопортландцемент
ЦЕМ IV Пуццолановый цемент
ЦЕМ V Композиционный цемент

Пуццолан – смесь туфа, пемзы и вулканического пепла.

По прочности цемент разделяется на классы от 22,5 до 52,5. Чем выше класс, тем выше прочность. К примеру, обозначение 22,5 показывает, что цемент может выдержать давление в 22,5 Мпа (мегапаскалей) или 300 кг/см3, а 52,5, соответственно, указывает на способность выдерживать давление в 52,5 Мпа или 600 кг/см3.

Последняя часть маркировки описывает уникальные свойства цемента. Если в конце стоит буква Н – это нормальнотвердеющий цемент. Если Б – быстротвердеющий. Это самые распространенные виды цемента, но есть еще более специфичные. Обозначение СС указывает на то, что цемент обладает стойкостью к сульфатам, АП – предполагает повышенную активность цемента при взаимодействии с некоторыми материалами (к примеру, с железобетоном).

Примеры расшифровки маркировки:

  • ЦЕМ I 52,5Б – портландцемент с прочностью 52,5 Мпа быстротвердеющий, где ЦЕМ I указывает, что это портландцемент, обозначение 52,5 указывает на его прочность, а буква «Б» в конце означает «быстротвердеющий».
  • ЦЕМ II 32,5Н СС – портландцемент с минеральными добавками, прочностью 32,5 Мпа, нормальнотвердеющий, стойкий к сульфатам.
  • ЦЕМ III 42,5Б ЖИ АП – шлакопортландцемент прочностью 42,5 Мпа, быстротвердеющий, для железобетонных изделий (пометка ЖИ) и с повышенной активностью (пометка АП).

Так выглядит маркировка на упаковке. На изображении – портландцемент с прочностью 42,5 Мпа, нормальнотвердеющий

Применение

От марки цемента зависит и сфера его применения.

ЦЕМ I 22,5 и ЦЕМ I 32,5 используются для любого обычного строительства, в котором от цемента не требуется никаких особых свойств. Они же, но с пометкой «быстротвердеющие» применяются преимущественно для скоростного возведения строений (если это требуется), а также для промышленного производства изделий из железобетона.

Более прочные марки ЦЕМ I 42,5 и ЦЕМ I 52,5 отличаются повышенной стоимостью и в обычном строительстве используются редко. Зато они очень востребованы при возведении важных объектов стратегического или военного назначения, если им помимо прочности больше никакие дополнительные свойства не нужны.

ЦЕМ II используется для изготовления прочного бетона, производства наружных частей крупных построек и для создания как сборных, так и монолитных конструкций любого типа.

Сборная конструкция – постройка, возведенная из отдельных блоков, как конструктор.

Монолитная конструкция – цельнолитое строение. В подготовленный каркас заливается бетон. В результате сооружение получается цельным, без щелей и стыков.

ЦЕМ III используется при производстве строительных смесей, изготовлении бетонных или железобетонных блоков, а также при возведении объектов, которые будут часто взаимодействовать с водой (пресной или соленой). Обычно применяется в условиях переменной влажности (регулярный контакт с водой чередуется с полным высыханием).

ЦЕМ IV и ЦЕМ V отличаются высокой стойкостью к низким температурам и водонепроницаемостью. Используется при изготовлении бетонных или железобетонных блоков, при возведении построек в условиях высокой влажности, а также под водой.

В современном строительстве чаще всего используются марки ЦЕМ I и ЦЕМ II. Они отлично подходят для благоустройства придомовых территорий, организации детских площадок, а также для возведения обычных жилых и нежилых строений.

В 1908 году на I Международной выставке Глухоозерский цементный завод (г. Вольск, Саратовская губерния) получил награду «За отличную постановку цементного производства»

Источник: https://taxi-pesok.ru/stati/marki-cementa-ih-osobennosti-svoystva-i-razlichiya

Определение активности цемента — Работаем с Кирпичом

Активность определяет прочностные свойства материала. Это важный показатель, дающий возможность оценить качество цемента, поэтому нормируется государственными стандартами. Определить активность можно разными способами, в т.ч. стандартными и упрощенными в домашних условиях.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить прогрев бетона

Определение активности цемента в лабораториях и самостоятельно — Building online

В процессе длительного хранения и транспортировки цемент вступает во взаимодействие с влагой, происходит реакция гидратации, результатом чего является снижение его скрепляющих свойств. Поэтому и прочность будущих бетонных конструкций не будет соответствовать заявленной марке изделия.

Активность цемента и определение его класса прочности

Класс прочности цемента определяется в лабораториях согласно нормам ГОСТ 310.4-81. Сейчас замеры производятся в МПа, прежняя маркировка обозначалась в кгс/см2. Например, класс прочности 32,5 МПа соответствует 400 кгс/см2 или М400, а маркировка цемента 42,5 в более привычном выражении выглядит как М500.

Вступая во взаимодействие с влагой из воздуха, цемент образует твёрдые комки, что при использовании материала снижает прочность готовых бетонных изделий. Всего цемент проходит 3 фазы гидратации:

  • Фазу активной гидратации;
  • Перспективную фазу;
  • Фазу деградации.

Фаза активной гидратации

Стадия активной гидратации длится 28 суток. В этот отрезок времени большая часть компонентов цемента вступает в реакцию с водой и затвердевает.

Деградация

После набора максимальной прочности начинается процесс разрушения кристаллизованных минералов. Активность цемента может снизиться до половины от своей заявленной марки. Так цемент М400 в реальности покажет только 200-300 кгс/см2.

Испытание цемента в лабораторных условиях

Для проведения испытания наводится цементно-песчаный раствор в соотношении 1:3. Вода добавляется в объёме 0,4-0,5 от массы цемента. Правильное количество воды определяется по усадке конуса замешанного раствора.

Из полученной массы формуются 4 бруска размером 40х40х160 мм. Эти размеры могут отличаться в зависимости от используемого оборудования. Раствор в формах уплотняется на вибрационном столе.

В течение первых 24 часов формы выдерживают над поверхностью воды при комнатной температуре. В следующие 27 суток формы держат в резервуаре с водой.

Испытания на прочность проводятся с помощью лабораторного пресса.

Ускоренный метод определения активности цемента

Лабораторные испытания занимают много времени. Для ускорения процесса используются специальные приборы. За основу анализа тут берётся свойство цемента изменять свой объём при гидратации. В зависимости от применяемых приборов время проведения испытания занимает от 5 минут до 3 часов. Недостатком метода является наличие погрешностей.

Определение качества цемента в домашних условиях

Определённое представление о качестве цемента можно получить и в домашних условиях.

Хороший цемент имеет серый цвет с лёгким зеленоватым оттенком. При наборе в ладонь он должен свободно сочиться сквозь пальцы. Наличие твёрдых комков говорит о неправильном или слишком длительном хранении.

Для влажного тестирования нужно приобрести минеральную воду типа Боржоми или Смирновской. Небольшое количество цемента замешивается с водой до состояния теста. Комок расплющивается в виде диска с тонкими краями. Качественный цемент затвердеет в течение первых 12 минут, полностью сохранит свою форму и станет тёплым. Плохой материал обретёт твёрдость не ранее, чем через полчаса и покроется трещинами.

Некоторые подделки могут быстро затвердевать и нагреваться, но при этом, сформованный диск заметно деформируется и трескается.

Нормально затвердевший диск обматывается влажной тканью и упаковывается в полиэтиленовый пакет. По истечении 3 дней его вынимают и осматривают. Качественный материал обретёт ещё большую прочность с возможным появлением сеточки мелких поверхностных трещин.

Конечно же, таким способом нельзя определить истинную марку цемента. Применяя данный метод, можно получить лишь общее представление об утрате или сохранении активности материала. Но при отсутствии лабораторий и приборов иногда уместно проведение и такого анализа.

А приходилось ли вам самостоятельно проверять степень активности цемента?

Источник: https://b-online.ru/materialy/opredelenie-aktivnosti-tsementa-v-laboratoriyah-i-samostoyatelno.html

Как выбрать цемент: полное руководство. Часть 2

Самый популярный в мире строительный материал, цемент, обладает многими качествами, которые сделали его применимым, практически, во всех областях строительства. Однако, для того, чтобы получить максимальный эффект от его применения, нужно понимать его основные свойства и характеристики.

Национальная энциклопедия строительства ProfiDom.com.ua публикует продолжение бестселлера на тему «Как выбрать цемент. Полное руководство»

Свойства и характеристики цемента

Итак, цемент — это искусственно произведённое, минеральное вяжущее вещество, которое после затворения водой превращается в пластичную массу, способную впоследствии затвердевать и образовывать камень.

От других известных вяжущих цемент отличается тем, что может схватываться и набирать прочность в условиях влажности. Он, главным образом, используется для приготовления растворов и бетонов.

Чтобы научиться грамотно пользоваться этим уникальным вяжущим, необходимо изучить его основные свойства, понять процессы, происходящие в цементных растворах и бетонах.

Гидратация

Цемент является гидравлическим вяжущим веществом, то есть для того, чтобы получить камнеподобное тело, порошок необходимо затворить водой. После добавления воды начинается необратимый, но вполне управляемый процесс.

Молекулы воды присоединяются к молекулам минералов, входящих в состав цемента — порошок растворяется — получается пластичная масса — начинается химическая реакция. Явление образования соединений воды с растворённым материалом как раз и называется гидратацией.

Продукты реакции (именно они отвечают за прочность будущего изделия) постепенно насыщают раствор, после чего растворение прекращается, и цементное тесто теряет свою подвижность, превращается в студень — схватывается.

Схватывание происходит в первые часы после замешивания раствора.

Срок начала этого процесса (коллоидация) и его длительность во многом зависит от температурного режима, количества воды, тонкости помола порошка (чем мельче — тем быстрее происходит схватывание), состава цемента (без гипсового камня подвижность теряется мгновенно).

Отсрочить, растянуть процесс схватывания возможно перемешиванием ещё подвижной массы, на этом основана работа автомобилей-миксеров, доставляющих бетон. Однако бесконечно поддерживать пластичность раствора не удастся, в определённый момент масса начнёт терять свои полезные свойства. Рекомендуется заранее испытывать цемент, чтобы понять фактические сроки его схватывания, если необходимо их скорректировать, можно воспользоваться специальными добавками.

Иногда цемент схватывается буквально через несколько секунд после затворения водой, при этом выделяется большое количество тепла. Данное явление называется ложным схватыванием, раствор можно «оживить» перемешиванием. Ложное схватывание для цемента является негативным свойством, такое вяжущее отбраковывается, в крайнем случае, производитель обязан указать его при отгрузке.

После потери подвижности раствора, растворённые частицы цемента начинают кристаллизироваться, расти, переплетаться, сращиваться в цементный камень. Процесс твердения происходит нелинейно — в первую неделю масса быстро набирает прочность, потом кристаллизация замедляется.

Это происходит из-за того, что различные минералы (есть четыре основных) вступают в заключительную фазу реакции по истечении различного периода времени.

Полное затвердевание может длиться годами, но проектная марка прочности изделий достигается в течение 28 дней, распалубка при благоприятном температурно-влажностном режиме возможна уже через 3–5 дней.

Цемент и температура

Температура оказывает серьёзное влияние на процессы схватывания и твердения цементного камня. Чем выше температура воздуха, тем быстрее можно получить изделие заданной прочности. Например, через два часа после приготовления раствора схватывание начнётся, ещё через час — прекратится.

Это при нормальной температуре воздуха в 20 градусов, тогда как при более низких её показателях подвижность может сохраняться намного дольше (при нуле градусов — до 20 часов).

Конечно, есть прямая зависимость между температурным режимом и стадией твердения раствора/бетона, но это – тема отдельного разговора

Так, при показателях градусника ниже нуля этот процесс практически останавливается, а вот при искусственном повышении температуры можно очень быстро довести изделие до проектной марки. На этом основана технология пропарки железобетонных изделий при температуре в 80–90 градусов, которые за 10–12 часов набирают 60–70 процентов прочности, могут выниматься из форм и отгружаться. На ускорение нарастания прочности работают и системы электропрогрева.

Отдельно, необходимо отметить, что в процессе гидратации цемента выделяется энное количество тепла. В нормальных условиях это явление обязательно контролируют, так как в массивных монолитах наружные слои бетона остывают быстрее, а внутренние — медленнее, из-за чего могут возникать термические напряжения, приводящие к образованию трещин.

Зимой активное тепловыделение является несомненным плюсом, так как температура уложенного бетона дольше поддерживается на высоком уровне (нужно лишь утеплить рабочую зону), и прочность продолжает нарастать.

Количество выделяемого тепла зависит от тонкости помола и минералогического состава цемента, отрегулировать тепловыделение можно либо подбором конкретного типа цемента, либо применяя минеральные добавки.

Цемент и вода

Влага для гидратации необходима. Но на самом деле водопотребность цемента сравнительно небольшая, одной части воды к пяти-шести частям цемента вполне достаточно, чтобы это вяжущее превратилось в тесто и начало твердеть. Однако растворы с таким водоцементным соотношением (В/Ц) являются малоподвижными, имеют малую удобоукладываемость, поэтому на практике применяют пропорцию близкую к 1:2 — воды вдвое меньше цемента.

Больший показатель В/Ц влечёт к образованию в цементном камне излишнего количества воздушных пор (лишняя вода со временем испарится), что существенно снижает прочность готового изделия, марку раствора/бетона.

Уменьшить количество воды, но при этом сохранить нормальную густоту цементного теста (НГЦТ), можно добавлением в смесь поверхностно-активных добавок, что даёт возможность сократить расход цемента и повысить прочность и долговечность бетона.

Введением в состав раствора пуццолановых добавок, и применяя более тонкий помол порошка, удаётся увеличить водопотребность цемента.

Через 3–5 часов под действием гравитации тяжёлые частицы цементного раствора оседают, а на поверхность поднимается слой воды. Это, — так называемый, эффект расслоения, который проявляется при использовании большого количества лишней влаги.

Расслоение нарушает целостность бетонного массива с уменьшением его прочности, тем более при многослойной заливке. Процесс расслоения имеет место и внутри массы, когда вода скапливается под нитками арматуры и частицами крупного заполнителя, естественно, с разрушением необходимых связей.

Расслоение раствора сильно ухудшает его удобоукладываемость.

Заметим, что умеренное водоотделение считается нормальным свойством для большинства цементов (особенно в бетонах), его интенсивность напрямую зависит от характеристик сырья, на котором работает производитель. Однако, если процент водоотделения при нормальном В/Ц существенно превышает 15-процентный барьер (по отношению к цементному тесту), то это обстоятельство может являться признаком цемента низкого качества.

Высокая водоудерживающая способность (по сути это увеличенная водопотребность) цемента считается плюсом, так как бетон из него получается более однородным с хорошим сцеплением цементного камня с арматурой и щебнем.

Водопотребность и водоотделение конкретных цементов может разниться, поэтому, выбирая оптимальное водоцементное соотношение, следует руководствоваться не только требованиями к подвижности растворов и прочности изделий, но и изучить свойства вяжущего вещества. Для оценки водоудерживающей способности цемента и водоотделения рекомендуется произвести пробную заливку. Корректируются эти показатели введением специальных добавок.

Изменение объёма

При образовании цементного камня, в монолите можно наблюдать объёмные деформации — масса со временем усаживается. Особенно явно этот процесс протекает в случае сильного тепловыделения. Если усадка происходит слишком сильно, то избыточное внутреннее напряжение в бетоне может стать причиной его разрушения. В соответствие с новыми ГОСТами производители цемента должны в лабораторных условиях проверять равномерность деформаций, по нормам они не должны превышать порог в 10 мм.

Активность и прочность

Прочность — это важнейшая характеристика цемента, от которой зависит прочность и долговечность бетона. Поэтому выбор цемента только по марке или классу является вполне объяснимым явлением.

Для определения прочности исследуют созревший до необходимого уровня (28 дней или пропаренный) образец изделия — балку размером 40x40x160 мм, изготовленную из цементно-песчаного раствора пропорции 1:3. Суть измерения заключается в определении предельных нагрузок (исчисляются в МПа), при которых наступает разрушение.

По результатам исследований цемент относят к определённой марке или классу прочности, о них мы будем говорить далее.

Есть одно, более корректное понятие, лучше определяющее прочностные свойства цемента — это его активность.

Учитывая, что максимальная прочность бетоном набирается вовсе не 28 суток, а значительно дольше, то лучшую марку, более высокий класс к данному моменту покажет более активный цемент, который успел нарастить большую прочность и позволит раньше снять опалубку и продолжить строительные работы.

Активность цемента напрямую зависит от его состава и тонкости помола, а если говорить о «сторонних» факторах — то от температуры окружающего воздуха и от водоцементного соотношения.

При длительном хранении, активность цемента существенно снижается, причиной тому атмосферная влага, которая впитывается порошком. Именно поэтому на цемент устанавливается срок хранения в 60 дней. Его ещё можно использовать и по истечении этого времени, но фактическая марка уже не будет соответствовать заявленной — потребуется увеличивать его содержание в растворе.

Тонкость помола

Мы много раз уже упомянули данную характеристику цемента, пожалуй, стоит сказать о ней отдельно. Цемент тонкого помола активнее вступает в процесс гидратации, так как взаимодействие с водой начинается с поверхности частиц, суммарная площадь которой будет значительно больше, чем у цемента грубомолотого. Тонкомолотый цемент характеризуется меньшим водоотделением, он быстрее набирает прочность (то есть является более активным и прочным), обеспечивает лучшую удобоукладываемость.

К некоторым недостаткам тонкого помола стоит отнести склонность к усадкам и быстрой потере активности при ненадлежащем хранении. Учитывая все «за» и «против», во многих странах выработаны стандарты по толщине зерна и обозначены минимально допустимые значения. Сейчас тонкость помола измеряют в суммарной площади поверхности зёрен (см2) на один грамм цемента — норматив для портландцемента составляет 2250 см2/г, для быстротвердеющего цемента — не менее 3250 см2/г.

Плотность, удельный вес

Несмотря на высокий теоретический удельный вес цемента (3000–3200 кг/м3), на практике его плотность намного ниже, и может меняться.

Всё дело — в межзерновой пустотности — воздух заполняет промежутки между частицами цемента, особенно если порошок наэлектризован после пневматической выгрузки.

Фактическая плотность свежего цемента составляет около 1100–1200 кг/м3, а вот после хранения и транспортировки она составит где-то 1500 кг/м3 и более. Влияет на удельный вес цемента не только его состояние, но тонкость или грубость помола.

Очевидно, что для приготовления бетона/раствора цемент необходимо взвешивать и дозировать только в массовом соотношении, как, впрочем, и воду, и все заполнители.

Источник: http://yastroyu.ru/novosti/26962-kak-vybrat-tsement-polnoe-rukovodstvo-chast-2.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ПроСтройматериалы