Портландцемент: особенности материала и его свойства

Среди читающих этот текст, вряд ли найдется кто-то, кто не слышал слова «цемент». Мы уверены, что большинство из вас даже с ним работали. Однако многие ли смогут ответить на вопрос: «Что такое портландцемент?» Давайте разберемся.

Особенности

Если совсем коротко, то портландцемент (ПЦ) – это вяжущее вещество. Именно благодаря этому веществу засыхающий раствор становиться монолитным камнем: твердым, прочным и сохраняющим свою форму.

Часто, рядом с термином «вяжущее вещество» можно встретить слово «гидравлическое». Оно означает, что свои вяжущие свойства портландцемент проявляет после контакта с водой.

Делается ПЦ из цементного клинкера (мелкого помола определенных минеральных пород), смешанного с некоторыми минеральными добавками. В зависимости от используемого сырья можно получить портландцемент различных видов.

Чем отличается цемент от портландцемента? Конкретным составом, а точнее - перечнем и количеством минеральных добавок. Чтобы вы особо не ломали над этим голову, заметим, что портландцемент является наиболее популярным вариантом. Настолько, что некоторые даже не считают нужным уточнять, что он именно «портланд».

Кстати, эта приставка идет от названия острова в Англии, где добывается особый природный камень, на который похож застывший раствор ПЦ.

Если всерьез сравнивать портландцемент и цемент, отличия между ними будут носить характер отдельных свойств. Например, некоторые добавки могут сделать ПЦ более стойким к морозам или более быстро набирающим прочность.

Производство

Теперь вы сможете ответить на вопрос: «Портландцемент – что это такое?» Настало время коснуться производства. Его можно разбить на следующие этапы:

1. Добыча сырья. Таковым является известняк, залегающий на глубине около 10 метров. Из-за этого, получение сырья не связано с большими расходами.
2. Подготовка. Известняк направляется на первичный помол, где к нему добавляют некоторые материалы для создания рабочей смеси. Доля таких добавок отражается на маркировке числовым индексом после буквы «Д». Например, в цементе с маркировкой Д10 – 10% объема занимают различные модификаторы.
3. Обжиг. В результате термической обработки рабочей смеси, получается клинкер – основной компонент рассматриваемого материала.
4. Измельчение. На этом этапе клинкер перемалывают буквально в труху, параллельно добавляя различные модификаторы.
5. Фасовка. Полученный состав упаковывают в мешки, и портландцемент – готов.

Разновидности

Существует несколько типов ПЦ. Наиболее известная классификация основывается на показателе прочности. Данный показатель определяется осевым сжатием образцов раствора после выдержки в течение 28 суток.

Разновидности портландцемента по прочности обозначаются его маркой. Наиболее распространенные марки таковы: 400, 500, 550, 600.

Для большинства работ достаточно ПЦ400. Более высокие марки являются более прочными и более дорогими. Их используют только на специфических объектах с повышенными требованиями.

Есть и другая классификация, которая основывается на применяемых добавках. Состав портландцемента может быть разным. Единственное, общее у любого типа – цементный клинкер.

Итак, самые распространенные варианты ПЦ в зависимости от добавок:

• Быстротвердеющий. Отличается высоким содержанием кальция и, как ни странно, высокой скоростью набора прочности при затвердевании.
• Сульфатостойкий. Характеризуется наличием добавок, усиливающих устойчивость к агрессивным химикатам.
• Кислотоупорный. Дополнен кварцевым песком и кремнефтористым натрием. В результате обретает повышенную устойчивость к кислотам.
• Гидрофобный. Лучше удерживает воду, а потому сохнет медленнее и равномернее. Использование такого состава актуально в засушливых регионах или при проведении работ в очень жаркую погоду (при отсутствии возможности увлажнять уложенный раствор).
• Шлакопртландцемент. Имеет в составе доменный шлак, что приводит к некоторому ухудшению его свойств и существенному снижению цены.
• Пластифицированный. Характеризуется повышенной пластичностью, что облегчает укладку раствора.
• Глиноземистый. Содержит оксид алюминия, который обеспечивает быстрое твердение.

Кроме того, выделяют белый и цветной ПЦ, отличающиеся добавками подкрашивающих компонентов.

Свойства

Главное свойство состоит в том, что ПЦ, будучи смешанным с водой, обретает пластичность. В этом состоянии ему можно придать любую форму. После высыхания, данная форма сохранится. Причем, надолго (если не была нарушена технология приготовления раствора).

Некоторые свойства портландцемента мы рассмотрели, когда разбирались с его видами. Плотность и тонкость помола у различных типов ПЦ примерно сопоставимы. Существенно отличаются показатели прочности, что отражено в маркировке.

Сроки схватывания портландцемента таковы:

• Начало – 45 минут;
• Конец – 12 часов.

В остальном ПЦ может обладать различной вязкостью, стойкостью к агрессивным веществам, скоростью набора прочности и так далее.

Применение

Применение портландцемента заключается в использовании его для приготовления бетонного раствора (наряду с песком или щебнем). О том, где применяется бетонный раствор, мы долго рассуждать не будем, так как перечень получится очень большим.

Для спокойствия совести отметим лишь:

• Возведение монолитных бетонных стен при жилом и промышленном строительстве;
• Заливка полов;
• Обустройство каналов под трубы;
• Изготовление огромного набора различных железобетонных изделий и так далее.

Представить современный мир без бетона – сложно, а потому и портландцемент является крайне важным для многих сфер человеческой деятельности.

• Стеновой комплект