Цемент

Цемент является одним из основных строительных материалов. Обладающий уникальными характеристиками цемент, несмотря на появление новых стройматериалов, практически не имеет аналогов на рынке. В рамках одной статьи сложно рассказать о цементе, поэтому подробная информация представлена в других публикациях, ссылки на которые присутствуют в тексте.

Описание строительного материала

Определение, что такое, это вещество? смесь?

Цемент — это искусственное сухое порошкообразное гидравлическое вяжущее вещество неорганического происхождения. При взаимодействии с водой или другими жидкостями цемент образует вязкую массу (или смесь, пасту), которая приобретает темно-серый цвет, оперативно набирает прочность и твердость, превращается в камневидное тело искусственного происхождения.

Как выглядит

Цемент представляет собой мелкодисперсный порошок серого цвета.

ГОСТ-31108-2016, 10178-85 и не только, методы испытаний, технические условия, сертификат соответствия на общестроительные цементы

Действующим стандартом является ГОСТ 31108-2020 «Цементы общестроительные. Технические условия». В разное время при выпуске собственной продукции предприятия ориентировались на следующие государственные стандарты:

• 31108-2016. Цементы общестроительные. Технические условия.
• 30515-2013. Цементы. Общие технические условия.
• 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия.
• 30744-2001. Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка. Стандарт распространяется на все виды вяжущего вещества, устанавливает методы испытаний с применением полифракционного песка.
• 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа.
• 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.
• 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.
• 25094-2015. Межгосударственный стандарт. Добавки активные минеральные для цементов. Метод определения активности.

При выборе и покупке цемента рекомендуется особое внимание на компании, сотрудники которых имеют возможность предоставить документы на продукцию, в частности сертификат соответствия, показатели качества, протоколы безопасности.

ОКПД-2

ОКПД-2 (Общероссийский классификатор продукции по видам экономической деятельности) утвержден Приказом Росстандарта от 31.01.2014. Объектами классификации является продукция (услуги, работы). Классификатор предназначен для обеспечения информационной поддержки задач, связанных с классификацией и кодированием продукции для государственной статистики, разработкой нормативных правовых актов.

Портландцемент, цемент глиноземистый, цемент шлаковый и аналогичные гидравлические
цементы в соответствии с ОКПД-2 имеют код 23.51.12. Каждый вид обладает собственным кодом, например, портландцемент без минеральных добавок — 23.51.12.111.

Код ТН ВЭД

ТН ВЭД ЕАЭС (товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности Евразийского экономического союза) — классификатор товаров, применяемый таможенными органами и участниками внешнеэкономической деятельности, для проведения таможенных операций. Код состоит из десяти цифр. Первые две — это код группы товара, четыре цифры — товарная позиция, шесть цифр — субпозиция, весь код — подсубпозиция.

Портландцемент, цемент глиноземистый, шлаковый, суперсульфатный и аналогичные гидравлические, неокрашенные или окрашенные, готовые или в форме клинкеров — это подгруппа 2523, которая входит в группу 25 «Соль; сера; земли и камень; штукатурные материалы, известь и цемент», являющуюся частью раздела V «Минеральные продукты».

Принцип работы стройматериала

Цемент при взаимодействии с водой или другой жидкостью превращается в пластичную массу. Химическая реакция взаимодействия цемента и воды называется гидратацией, в результате которой образуются кристаллогидраты. В процессе гидратации пластичная цементная масса превращается в цементный камень.

Безводные минерального цементного клинкера при взаимодействии с водой превращаются в гидроалюминаты, гидросиликаты и гидроферраты кальция. Реакции являются экзотермическими, т.е. протекают с выделением тепла. Скорость гидратации зависит от нескольких факторов: помол цемента, минеральный состав, количество воды, введение добавок. В процессе гидратации клинкеров C3S (трехкальциевый сликат) и C2S (двухкальциевый силикат) помимо гидросиликатов кальция образуется также Ca(OH)2 (гашеная известь), препятствующая коррозии внутри цементного камня.

Процесс гидратации включает два этапа — загустевание или схватывание и упрочнение или твердение. Схватывание протекает в первые часы после затворения водой. Время начала схватывания и скорость его протекания определяется несколькими факторами:

• температура окружающей среды, чем она выше, тем быстрее протекает процесс, при комнатной температуре он занимает до 3-х часов;
• состав цемента; в соответствии с ГОСТом различают 3 категории цементов: медленносхватывающиеся (процесс гидратации стартует минимум через 2 часа), нормальносхватывающиеся (45 минут — 2 часа) и быстросхватывающиеся (до 45 минут);
• тонкость помола, чем меньше частицы, тем быстрее протекает схватывание.

Твердение цемента является более длительным этапом, начинается обычно в течение суток после затворения водой. В течение первых 7 дней монолит приобретает примерно 70% прочности, через 28 дней после заливки набирает марочную прочность, составляющую примерно 90-95 % от максимального показателя.

Маркировка, расшифровка 42,5Н, обозначение какой марки

На упаковках цемента, имеющегося в продаже, возможно встретить 2 разновидности маркировки:

• В соответствии с европейской классификацией по ГОСТу 31108-2003 видам цемента присваивается маркировка ЦЕМ (или CEM) с цифровым индексом от I до V.
• Согласно ГОСТу 10178-85 каждый вид цемента имеет буквенный индекс — ПЦ, ШПЦ и пр.

ГОСТ 2003-го года обеспечивает классификацию цемента на несколько марок, демонстрирующих прочность на сжатие (кг/кв.см.), которую бетон приобретает через 28 дней: 300, 400, 500 и пр. В соответствии со стандартом 2016-го года марка в маркировке отсутствуют, имеется класс прочности, измеряемый в МПа, например, 22,5 (соответствует марке М300); 32,5 (М400); 42,5 (М500) и др. Присутствует в маркировке и другие буквенные обозначения, «Н» — нормальнотвердеющий и «Б» — быстротвердеющий.

Наибольший интерес пользователей Интернета вызывает цемент 42,5Н, т.е. с классом прочности в 42,5 МПа, нормальнотвердеющий.

Цементный камень это

Цементный камень — это твердое тело искусственного происхождения, образовавшееся в результате застывания и твердения цемента. Обладает сложной структурой, в состав которой входит каркас кристаллических сростков новообразований, цементный гель в стадии кристаллизации, невступившие в реакцию частицы цементного клинкера, крупицы химических добавок, избыточная воду и воздух.

Ожоги на коже

В процессе проведения строительных работ требуется соблюдение техники безопасности (ТБ). Использующиеся вещества содержат в составе химические компоненты, которые провоцируют повреждение кожных покровов. Нередко вещества могут вызывать ожог от цемента и бетона. Химический ожог возможно получить как на стадии замешивания, так и при непосредственной укладке раствора (или смеси). Длительный контакт приводит к серьезным поражениям.

Опасность ожогов заключается в том, что признаки поражения не всегда появляются сразу. Пострадавший еще несколько часов или даже дней контактирует с раздражителем. В результате степень травм увеличивается, наблюдаются сильные повреждения. Поэтому для исключения получения ожога необходимо придерживаться некоторых правил.

Работы следует осуществлять в специальных защитных перчатках. Нельзя выполнять работы с цементом лицам, у которых на теле имеются открытые раны. Для защиты ног при передвижении по незастывшему бетону используются резиновые сапоги. Тело необходимо закрывать плотной специальной одеждой для исключения попадания на кожу частиц сухой смеси. В стандартах ТБ указано, что укладку стройматериала имеют возможность осуществлять только рабочие, предварительно прошедшие инструктаж и ознакомленные с нормами работы.

Если же влажный бетон или сухая смесь все же попала на кожу, то следует знать, как поступить. Главным правилом является немедленное прекращение контакта с реагентом, делать это нужно осторожно. При попадании на кожу влажного раствора поврежденный участок необходимо промыть водой в течение 20-30 минут для полного вымывания агрессивных средств. Нужно, чтобы жидкость, содержащая смытые с кожных покровов вещества, не попала на другие неповрежденные участки. Следует применять проточную воду температурой не выше +8 градусов. При контакте кожи с сухой смесью промывания запрещены, т.к. взаимодействие с водой произойдет химическая реакция, провоцирующая ожоги. Поэтому необходимо осторожно сдувать вещество с пораженных участков и удалить остатки маслом. Нельзя нейтрализовать воздействие веществ при помощи кислот. Оптимальным решением является доставка пострадавшего в больницу.

Когда и где изобрели, в какой стране, появился в России, кто придумал, история создания первого цемента и бетона

Первыми придумали рецепт вяжущего вещества и применили цемент в массовом строительстве древние римляне, которых и необходимо поблагодарить за изобретение цемента. А основной компонент цементного клинкера — известь — открыли этруски в 8 веке до нашей эры, что и является началом истории возникновения цемента.

В 1796-ом году запатентован романцемент – материал, способный затвердевать на воздухе и в воде, но обладающий недостаточной прочностью. 1824 год возможно считать днем рождения современного цемента, тогда благодаря Джозефу Аспиду появился портландцемент. Для изготовления портландцемента требуется смешать измельченный клинкер, получаемый посредством обжига известняка и глины, и гипс. Впервые обжигать известняки начали в Америке в 1871-ом. Для этого использовались печи, которые эксплуатировались для обжига кирпичей. Но оборудование работало неэффективно, и в 1877-ом запатентована вращающаяся печь для обжига клинкера. В 1892-ом изобретена первая мельница для равномерного измельчения клинкера.

В России цемент появился в 1822 году, когда строитель Егор Челиев получил материал из извести и глины, обладающий вяжущими свойствами. Позже Чилиевым была издана книга, в которой описан процесс производства цементных материалов и бетона, рассмотрены достоинства применения в кирпичной кладке, при возведении зданий.

Перевозка, способы

Перевозка осуществляется тарным и бестарным способами. Основным преимуществом фасованной продукции является возможность перевозки любым видом грузового транспорта, в неограниченном количестве. Существует 2 вида тары для перевозки — бумажные мешки и мягкие полиэтиленовые пакет (МКР), каждый из которых обладает собственными достоинствами и недостатками.

Бумажные мешки весом от 5 кг. ориентированы на розничную и мелкооптовую продажу, основными преимуществами является возможность ручной погрузки/разгрузки и универсальность, вес упаковки и вид транспорта выбирает заказчик. Недостатками являются увеличение итоговой стоимости продукта из-за дополнительных затрат на покупку упаковочного материала и оплату услуг грузчиков.

МКР является видом тары, активно используемой в последнее время заводами-изготовителями, предполагает фасовку продукции в прочные пакеты из полипропилена. Значительный вес упаковки (минимум 300 кг.) требует использования для погрузки и разгрузки специальной техники и оборудования. Важным достоинством является возможность выполнения перевозок любым видом транспорта, на открытых платформах, на морских и речных судах, т.к. МКР обеспечивает надежность защиты от атмосферных воздействий. Цемент в МКР обладает продолжительным сроком службы. Недостаток у тары один — достаточно высокая стоимость.

Бестарный способ подразумевает перевозку цемента навалом или россыпью, что актуально при перемещении значительных объемов продукции. В качестве грузового транспорта в данном случае выступает автоцементовоз, рассчитанный на на партию весом не более 35 тонн, или вагон-хоппер, позволяющий за один раз перевезти до 70 тонн. Для транспортировки используются легкие, средние и тяжелые, самозагружающиеся и не самозагружающиеся цементовозы, полуприцепы-цистерны, прицепы-цементовозы и автомобильные цистерны.

Навалочные грузоперевозки считаются наиболее экономичными, т.к. позволяют исключить распыление порошка, сэкономить на упаковке, оплате услуг грузчиков или аренде спецтехники. Данный способ наиболее выгоден крупным оптовикам и производителям ЖБИ, обладающим необходимыми условиями для правильного хранения в специальных емкостях или помещениях значительных объемов продукции.

Хранение

Условия хранения цемента, при которых он сохраняет собственные потребительские характеристики, регламентирует ГОСТ 30515-2013:

• Необходимость упаковки в прочную и надежную тару, хранение в полиэтиленовых пакетах не предусмотрено.
• Место хранения в сухом проветриваемом помещении с температурой окружающего воздуха выше +5 градусов по Цельсию. При отрицательных температурах цемент теряет рабочие характеристики, поэтому зимой вяжущее нельзя хранить на открытом пространстве. При отсутствии эффективной вентиляционной системы, склад нужно периодически проветривать.
• Необходимо исключить контакт вяжущего с воздухом.
• Мешки с цементом укладываются на деревянные стеллажи, высота которых составляет не менее 300 мм. над уровнем пола. Данный зазор необходим для эффективной вентиляции. Сверху мешки накрываются брезентовой тканью или полиэтиленовой пленкой таким образом, чтобы сторона тары, расположенная к потоку воздуха, была открыта. Располагать цемент на полу запрещено.
• При продолжительном хранении мешки нужно периодически (раз в 2 месяца) переворачивать для предотвращения слеживания и образования отвердевших участков.
• Не рекомендуется хранить вместе цемент разных марок.

Большие объемы цемента следует хранить в деревянных или пластиковых емкостях со специальными защелками. Но данный способ подходят для хранения продукции на протяжении не более 2-х месяцев.

Штриховка

Штриховка – условное обозначение строительных материалов на чертежах. Штриховка позволяет определить на любой схеме тип строительного материала без необходимости использования дополнительных документов, что значительно облегчает процессы проектирования и строительства объектов различного типа. Штриховка чаще всего используется для работы с бетоном.

Штриховка бетона является возможностью унифицировать обозначения материалов, которые понятны любому проектировщику и строителю. Бетон, как и другие материалы, штрихуется определенным образом, тип обозначения зависит от нескольких факторов. Раньше рисунок с использование линий, точек и штрихов наносился карандашом, сейчас для этого используются специальные компьютерные программы, что облегчает и ускоряет процесс создания чертежей. В соответствии со стандартом от 1997 года используются следующие обозначения:

• чередование 2-х сплошных и 1-ой пунктирной линий — железобетон, оснащенный напряженной арматурой;
• чередование сплошных и прерывистых линий — армированный бетон;
• пунктирная линия — бетон.

Из чего он состоит, состав, происхождение

Основой цемента является клинкер, произведенный из глины и известняка — горных пород осадочного происхождения. От качества клинкера зависят свойства вяжущего. Присутствуют в составе компоненты минерального происхождения, введение добавок повышает характеристики, расширяет сферу применения, придает необходимые свойства. Вспомогательные компоненты с сульфатом кальция позволяют регулировать продолжительность процесса гидратации. Кроме основных элементов в состав вводятся специальные присадки, повышающие стойкость продукции к воздействию высоких температур, кислот, щелочей, агрессивных сред.

Помол и другие этапы производства, как раньше делали

Технология производства подразумевает выполнение следующих этапов:

• разработка месторождений известняка, глины, гипса;
• измельчение добытого сырья;
• сушка измельченной массы;
• получение шлама;
• обжиг сырьевой массы с получением гранул клинкера;
• дробление (помол) клинкера до получения порошкообразной консистенции;
• дозировка и смешивание компонентов.

Для производства используется 3 технологии: сухая, мокрая и комбинированная. Предприятия отдают предпочтение 1-му способу.

С появлением в конце 20 века оборудования для измельчения клинкера технология производства приобрела современный вид.

Бетон, железобетон, портландцемент, разница

В строительстве используются различные растворы и смеси на основе цемента, под которым чаще всего подразумевается именно портландцемент — строительный материал, используемый для решения широкого спектра задач. Портландцемент активно используется для приготовления бетона — искусственного стройматериала, получаемого из затвердевшей смеси цемента, песка, крупного наполнителя, в качестве которого чаще всего выступает щебень, реже гравий, галька, керамзит, и воды. Бетон применяется для заливки фундаментов и стяжек, возведении стен, изготовлении плитки и железобетонных изделий.

Железобетон — строительный материал, для изготовления которого используется бетон и сталь. Подготовленный железный каркас заливается смесью из цемента, песка и воды. После затвердения раствора и получается железобетон.

Технология без цемента, чем можно заменить

Цемент является наиболее распространенным вяжущим веществом, использование которого позволяет получить прочные бетонные конструкции по доступной цене. Но во многих ситуациях цемент возможно заменить более дешевым вариантом. Существует более 50 видов вяжущих веществ, которые могут выступать в качестве альтернативы. Но среди всего спектра вариантов возможно отметить наиболее эффективные.

Раствор извести является отличной заменой при проведении штукатурных работ и бюджетным решением, будет идеальным вариантом для внутренней отделки. Алебастр применяется в тех случаях, когда требуется быстрое твердение изделий. Стоимость алебастра выше, а свойства практически не отличаются от характеристик цемента. Гипсовые смеси отличает способность быстро высыхать и обеспечивать высокую прочность, показатели которой возможно увеличить при добавлении фибры.

Полиуретановый клей реализуется по более высокой стоимости, чем цемент, обеспечивает качественную адгезию на неограниченный срок, но подходит не для всех материалов. Применение минеральных заменителей, среди которых наиболее распространены зола, кремнеземная пыль и вулканический пепел, позволяет добиться качественных результатов, поэтому данные варианты являются наилучшей заменой.

В архитектуре и другие области применения

Цемент используется в гражданском и промышленном строительстве, при производстве ЖБИ, плитки и других изделий, заливки стяжек и фундаментов, возведении стен и перекрытий, для кладки кирпича, пеноблоков и не только, изготовлении смесей для штукатурных и отделочных работ.

Говоря об использовании цемента в архитектуре, принято подразумевать архитектурный бетон, который представляет собой строительную смесь на основе цемента и песка, в состав которой также входят минеральные и неорганические добавки. Материал несет опорную и конструктивную нагрузку, а также выполняет декоративную задачу. Архитектурный бетон используется для обустройства монолитных, железобетонных и других объектов, оснований и конструкций, в декоративных целях в качестве отделочного материала и для создания объемных объектов.

Виды цемента

Цемент классифицируется в соответствии с несколькими критериями. Согласно назначению различают общего и специального назначения. Среди продукции 2-го типа наиболее востребованы белый и цветной, тампонажный и быстротвердеющий вяжущие вещества. Классификация на отдельные марки также очень востребована. Среди нескольких марок повышенным спросом пользуются М400 и М500, обладающие наилучшим соотношением характеристик и стоимости.

Виды растворов

На основе цемента возможно приготовить различные смеси и растворы, находящие применение для решения обширного спектра задач по ремонту, отделке и реставрации фасадов и помещений различного назначения. Особый интерес вызывают цементные штукатурка и шпаклевка.

Рынок в России, отзывы о производителях

Востребованность цемента способствует активной деятельности производителей, направленной на разработку, улучшение и выпуск значительных объемов продукции. На мировом и российском рынках представлено большое количество предприятий. Особое внимание привлекают крупные компании, производящие качественную продукцию, заявленные характеристики которой соответствуют действительным. Цемент проходит все необходимые испытания, что обеспечивает прочность, надежность и долговечность готовых конструкций и покрытий.

Своими руками

Цемент реализуется по достаточно доступной стоимости. Несмотря на это возможно рассмотреть целесообразность самостоятельного изготовления вяжущего вещества. А вот изделия на основе цемента не всегда отличаются доступной стоимостью, поэтому в отдельных публикациях представлены необходимые материалы и инструменты, технология производства фигурок и поделок для сада, камней для обустройства площадок и дорожек, вазонов для декора интерьеров и ландшафтов. Работа с цементом не вызывает особых трудностей даже у начинающих исполнителей, важно придерживаться технологий и соблюдать пропорции. Сколько потребуется стройматериалов, количество которых измеряется в различных емкостях, представлено здесь.

Где купить

Продажей стандартного серого и белого цементов занимаются компании, контактные данные которых представлены здесь и здесь.