Цемент: классификация, состав, производство, растворы

Цемент давно стал неотъемлемым элементом в изготовлении бетона, сухих смесей, железобетонных изделий, тротуарных плит. Им пользуются в строительных, аварийных и реновационных работах. Высокопрочные марки цемента очень устойчивы к морозу, влаге и коррозии.

Составляющие и виды цемента

Клинкер, гипс, наполнители, добавки минералов образуют вид цемента, называемый малоклинкерным композиционным. Из него изготавливают кладочный либо штукатурный раствор цемента разной пропорции с учётом состава и марки сырья.

Портландцементный клинкер – это результат плавления извести и глины при t=1450-1600°C. Он содержит 50% алита, 15-30% белита, 5-10% алюмината и 5-15% феррита. Вещества влияют на то, как и сколько сохнет цемент и на его прочность за счёт скорости реагирования с водой. Цемент с преобладанием алюминатов – глинозёмистый, а кислотоупорный производится на основе гидросиликатанатрия.

Магнезиальный вид формирует изделие, очень прочное и стойкое к агрессивным веществам. Он состоит из каустического магнезита и солей магния. Смешанная технология производства цемента основывается на соединении всех его разновидностей с воздушными, шлаковыми связками и минеральными включениями.

Выпуск портландцемента

Готовый клинкер тонко измельчают и вводят в него несколько дополнений:

• гипс или другие формы сульфата кальция, регулирующие скорость схватывания;
• активные минеральные добавки (до 15%): огарки пиритов, бокситы, колошниковая пыль, песок, трепелы, опоки. Перед введением в смесь их высушивают.

В зависимости от поставленного в производство цемента технология различается по приёмам подготовки сырья. Цемент из мела, глины и железосодержащих элементов выпускается мокрым способом. Смесь измельчают в воде, превращают в суспензию (шлам) и обжигают в печах. Полученные клинкерные шарики перетирают в порошок. При сухом варианте производства сырьё высушивается в процессе помола или перед ним. Комбинированный метод подразделяется на два подвида:

• шлам после «мокрого» выпуска осушают до влажности 16-18% , а затем обжигают в печах до полусухого состояния;
• сырьё сушат, добавляют 10-14% воды, превращают в гранулы по 1-1,5 см, а затем обжигают.

Готовый цемент фасуют в бумажные упаковки по 50 кг. Он маркируется числами М100-600, по прочности при сжатии, с шагом 50 или 100. 400-й цемент предназначен для плотных, армированных, ячеистых бетонов, пенобетонов, для внутренних ремонтных работ. М-500 используют в промышленном строительстве, М-600 – для возведения военных объектов. Классы прочности варьируются от 30 до 60.

Раствор цемента и его высыхание

Точные пропорции раствора цемента зависят от его марки, добавок, наполнителей, вида будущих конструкций, их местоположения. Соотношение компонентов определяется нормативами ГОСТов по табличным данным СП 82-101-98. В качестве жидкостей используют воду (обычный цемент), водно-солевую смесь (для цемента Сореля) или водный раствор жидкого стекла для кислотоупорного вида. После затворения жидкостью цемент становится пластичной массой. Затвердев, она преобразуется в камневидный слой.

На вопрос, сколько сохнет цемент, ответ зависит от условий среды: влажность, температура, толщина, качество материала. К примеру, стандартная цементная стяжка высыхает полностью примерно за 4 недели, толстый слой – за 7. Ходить по полу разрешается спустя сутки после заливки.

Наилучшая температура высыхания — +22°С, она должна быть постоянной, без перепадов, сквозняков и прямых солнечных лучей. Оптимальная влажность — 65%. В течение первой недели после заливки стяжка дважды в день поливается водой, чтобы снять излишнее напряжения слоя и предотвратить его растрескивание.